JPH06117784A - 冷媒熱搬送装置 - Google Patents

冷媒熱搬送装置

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Publication number
JPH06117784A
JPH06117784A JP4267093A JP26709392A JPH06117784A JP H06117784 A JPH06117784 A JP H06117784A JP 4267093 A JP4267093 A JP 4267093A JP 26709392 A JP26709392 A JP 26709392A JP H06117784 A JPH06117784 A JP H06117784A
Authority
JP
Japan
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refrigerant
pipe
lubricating oil
heater
pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP4267093A
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English (en)
Inventor
Ryoichi Koga
良一 古閑
Kunihiro Suga
邦弘 菅
Satoshi Imabayashi
敏 今林
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒ポンプが動作する循環系では冷媒に溶解
した潤滑油の濃度が高く、放熱器に至る全体の循環系で
は、潤滑油の濃度が低くすることを目的とする。 【構成】 燃焼バーナ1に近接して設けられた冷媒加熱
器5と、前記冷媒加熱器5から吐出管6を経て接続され
たセパレータ7と、前記セパレータ7で分離された冷媒
ガスが流出するガス管8と前記ガス管8と接続された放
熱器10と、前記放熱器10で凝縮した冷媒が通過する
液管11と、前記液管11と接続された冷媒ポンプ13
で加圧されて前記冷媒加熱器5に至る冷媒循環系と、前
記セパレータ7から戻り液管14、絞り装置15を通っ
て前記液管11と合流し前記冷媒ポンプ13で加圧され
て同じく前記冷媒加熱器5に至る冷媒循環系を有し、冷
媒ポンプ13を潤滑油を濃縮する循環系で動作させる構
成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は冷媒ポンプを用いて熱搬
送する冷媒熱搬送装置の、熱交換器あるいは配管中に存
在する潤滑油を、冷媒ポンプの近傍で特にその濃度を高
め冷媒ポンプの耐久性を高める手段に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の冷媒ポンプを用いた冷媒熱搬送装
置は、図4に示すように暖房用の空調システムに組込ま
れていた。このシステムは、燃焼バーナ30により加熱
され冷媒の通過するパラレルフローの流路形態を有する
加熱流路31および、この加熱流路31と接続する上部
ヘッダー32,下部ヘッダー33を有する冷媒加熱器3
4と、冷媒加熱器34の上部ヘッダー32から吐出管3
5を経て接続されるサービスバルブ36と、さらにこの
サービスバルブ36に接続されるガス管37およびこの
ガス管37と接続された放熱器38とからなるガス側の
サイクルと、この放熱器38で凝縮した冷媒が通過する
液管39と、この液管39よりサービスバルブ40と、
さらにこのサービスバルブ40と接続された冷媒ポンプ
41の吸入口42、吐出口43を経て冷媒が加圧され、
冷媒加熱器34の下部ヘッダー33に至る液側のサイク
ルとから構成されている。またシステムを循環する冷媒
には冷媒ポンプの潤滑性を確保するため潤滑油が混入さ
れている。
【0003】上記構成において動作を説明すると、冷媒
加熱器34で冷媒を加熱し、冷媒ポンプ41を駆動すれ
ば、冷媒加熱器34で加熱された冷媒は放熱器38へと
搬送され、冷媒熱搬送装置として機能するようになる。
また冷媒に混入された潤滑油も冷媒が系内を循環するに
伴って、一定の濃度で一様に循環する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、冷媒ポンプ41の潤滑性を確保する程度に
冷媒中に潤滑油を混入した場合、冷媒の熱特性すなわ
ち、熱伝導率、熱伝達特性が低下するため冷媒加熱器3
4および放熱器38の特性が劣化する欠点があった。冷
媒冷媒加熱器34は冷媒を蒸発させる過程で冷媒に含ま
れた潤滑油を濃縮し、管壁に付着するため、圧力損失も
増大させるという欠点があった。
【0005】本発明は上記課題を解決するもので、冷媒
熱搬送装置に用いる冷媒ポンプを、冷媒中に溶解してい
る潤滑油の冷媒中の濃度を冷媒ポンプの系の近傍でのみ
高めることにより冷媒ポンプの潤滑性を高め、かつ潤滑
油が系内を循環することによる熱特性、圧力損失などへ
の悪影響を低減することを目的としたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の冷媒熱搬送装置は冷媒の循環系を放熱器
に至る全体の循環系とセパレータを中心とした潤滑油を
濃縮する循環系で構成し、冷媒ポンプをこの潤滑油を濃
縮する循環系で動作させる構成としたものである。
【0007】
【作用】本発明は上記した構成により、冷媒ポンプが動
作する循環系では冷媒に溶解した潤滑油の濃度が高く、
放熱器に至る全体の循環系では、潤滑油の濃度が低くな
るため、冷媒ポンプの潤滑性を高め、かつ潤滑油が系内
を循環することによる熱特性、圧力損失などへの悪影響
を低減することができる。
【0008】
【実施例】以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。図1において、燃焼バーナ1に近接して設けられ
冷媒の通過するパラレルフローの流路形態を有する加熱
流路2および、この加熱流路2と接続する上部ヘッダー
3、下部ヘッダー4を有する冷媒加熱器5と、冷媒冷媒
加熱器5の上部ヘッダー3から吐出管6を経て接続さ
れ、冷媒加熱器5の上方に設けられたセパレータ7と、
セパレータ7で分離されたガスが流出するガス管8と、
このガス管8の途中に設けられたサービスバルブ9と、
さらにガス管8と接続された放熱器10とからなるガス
側のサイクルと、この放熱器10で凝縮した冷媒が通過
する液管11と、この液管11の途中に設けられたサー
ビスバルブ12と、さらにこの液管11と接続された冷
媒ポンプ13で加圧されて冷媒加熱器5の下部ヘッダー
4に至る液側のサイクルおよび、セパレータ7から戻り
液管14、絞り装置15を通って液管11と合流し冷媒
ポンプ13で加圧されて同じく下部ヘッダー4に至る液
側のサイクルとからなる。ここで放熱器10に至る全体
の冷媒循環系はセパレータ7で分離されたガスが流出す
るガス管8と、このガス管8の途中に設けられたサービ
スバルブ9と、さらにガス管8と接続された放熱器10
とからなるガス側のサイクルと、この放熱器10で凝縮
した冷媒が通過する液管11と、この液管11の途中に
設けられたサービスバルブ12と、さらにこの液管11
と接続された冷媒ポンプ13で加圧されて冷媒加熱器5
の下部ヘッダー4に至る液側のサイクルからなる。また
潤滑油を濃縮する冷媒循環系はセパレータ7で冷媒のガ
スと分離された潤滑油がセパレータ7の下部に溜り、戻
り液管14、絞り装置15を通って液管11と合流し冷
媒ポンプ13で加圧されて同じく下部ヘッダー4に至る
液側のサイクルで構成される。
【0009】上記構成において動作を説明すると、燃焼
バーナ1を所定の燃焼量で燃焼させ冷媒ポンプ13を駆
動すると、冷媒加熱器5で冷媒が加熱流路2で加熱され
て、一部液(冷媒と潤滑油)を含んだ二相流となり上部
ヘッダー3より吐出管6を経てセパレータ7で液とガス
が分離されてガス管8に冷媒のガスが流出し、この冷媒
が放熱器10で凝縮して液となり液管11を経て、冷媒
ポンプ13に至り暖房サイクルを構成する。また潤滑油
の挙動について説明すると、冷媒には一般に溶解度の高
い潤滑油が選択されて使用されるため、潤滑油が冷媒か
ら分離されるのは、冷媒が気相となった状態である。本
実施例では、冷媒が大部分気化される冷媒加熱器5でガ
ス相の冷媒と、潤滑油を高濃度に含んだ液相となりセパ
レータ7でこのガス相と液相とが分離され、潤滑油をほ
とんど含まないガス相はガス管8より放熱器10に至
り、凝縮して液管11により冷媒ポンプ13に還流し、
一方潤滑油を高濃度に含んだ液相はセパレータ7の下部
に溜まりこれが戻り液管14、絞り装置15を経て冷媒
ポンプ13に流入する。絞り装置14は先の放熱器10
に至る全体の冷媒循環サイクルとセパレータ7からの冷
媒もどり液との循環量を最適な値に設定するように設け
たものである。
【0010】上記した構成により、冷媒ポンプ13の潤
滑性を確保するため、冷媒熱搬送装置を循環する冷媒に
添加された潤滑油は、冷媒ポンプ13の近傍で十分に濃
度が高くなり冷媒ポンプの潤滑性を確保するとともに、
残りの部分は潤滑油の濃度を十分に下げることができる
ため冷媒熱搬送装置の熱搬送能力を確保することができ
る。
【0011】本発明の他の実施例を図2で説明する。こ
の実施例は冷媒加熱器5の下部へッダー4への流入方式
について規定したものであり、その他は先の実施例と同
一である。冷媒加熱器5の下部ヘッダー4への冷媒ポン
プ13からの冷媒液の流入は、下部へッダー4の端面を
封止する鏡板16と、この鏡板16固定された噴出管1
7があり、この噴出管17の口径を下部へッダー4の口
径より十分に小さく設定したものである。本実施例の冷
媒加熱器5はパラレルフロー型の加熱流路2を有し、加
熱流路2へ均一に流入させるため、十分に流れの遅い下
部ヘッダー4を構成しているが、加熱運転を長時間行う
と潤滑油が下部ヘッダー4に滞留し冷媒が流れにくくな
るという現象を生じた。この現象は冷媒ポンプ13の潤
滑にも、また全体の冷媒循環にも都合が悪い。この実施
例ではこれらの問題点を解消するもので、下部へッダー
4の均圧効果は維持しながら、下部へッダー4内を攪拌
することにより、潤滑油が下部へッダー4内に滞留する
ことを防止し、潤滑油が有効に冷媒ポンプ13までもど
ってくるよう構成したものである。
【0012】本発明の他の実施例を図3で説明する。こ
の実施例は液管11と下部へッダー4とを冷媒ポンプ1
3との接続とは反対側に、絞り装置18を介して接続し
たこと以外は最初の実施例と同一である。この実施例の
目的は、前述の実施例で述べたように、潤滑油が下部ヘ
ッダー4に滞留し冷媒が流れにくくなることを防止する
ためである。このため下部ヘッダー4を貫流する流れ
を、液管11と下部へッダー4とを冷媒ポンプ13との
接続とは反対側に、絞り装置18を介して接続して生じ
させ、潤滑油が下部へッダー4内に滞留することを防止
し、潤滑油が有効に冷媒ポンプ13までもどってくるよ
う構成したものである。
【0013】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、下記の効果を奏する。
【0014】(1)冷媒ポンプが動作する循環系では冷
媒に溶解した潤滑油の濃度が高く、放熱器に至る全体の
循環系では、潤滑油の濃度が低くなるため、冷媒ポンプ
の潤滑性を高め、かつ潤滑油が系内を循環することによ
る熱特性、圧力損失などへの悪影響を低減することがで
きる。
【0015】(2)冷媒加熱器の下部へッダー内を攪拌
することにより、潤滑油が下部へッダー内に滞留するこ
とを防止し、潤滑油が有効に冷媒ポンプに還流できる。
【0016】(3)下部ヘッダーを貫流する流れを作る
ことにより、潤滑油が下部へッダー内に滞留することを
防止し、潤滑油が有効に冷媒ポンプに還流できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による冷媒熱搬送装置のシステ
ム構成図
【図2】本発明の実施例による冷媒熱搬送装置の冷媒加
熱器の部分断面図
【図3】本発明の実施例による冷媒熱搬送装置のシステ
ム構成図
【図4】従来の冷媒熱搬送装置のシステム構成図
【符号の説明】
1 燃焼バーナ 2 加熱流路 3 上部ヘッダー 4 下部ヘッダー 5 冷媒加熱器 6 吐出管 7 セパレータ 8 ガス管 10 放熱器 11 液管 13 冷媒ポンプ 14 戻り液管 15 絞り装置 17 噴出管 18 絞り装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃焼バーナに近接して設けられた冷媒加熱
    器と,前記冷媒加熱器から吐出管を経て接続されたセパ
    レータと、前記セパレータで分離された冷媒ガスが流出
    するガス管と、前記ガス管と接続された放熱器と、前記
    放熱器で凝縮した冷媒が通過する液管と、前記液管と接
    続された冷媒ポンプで加圧されて前記冷媒加熱器に至る
    冷媒循環系と、前記セパレータから戻り液管、絞り装置
    を通って前記液管と合流し前記冷媒ポンプで加圧されて
    同じく前記冷媒加熱器に至る冷媒循環系を有し、冷媒中
    に潤滑油を含有した冷媒熱搬送装置。
  2. 【請求項2】冷媒加熱器はパラレルフローの流路形態を
    有する加熱流路および、この加熱流路と接続する上部ヘ
    ッダー、下部ヘッダーを有し、冷媒ポンプと接続される
    前記下部へッダーの端面に固定された噴出管を設け、こ
    の噴出管の口径を前記下部へッダーの口径より十分に小
    さく設定した請求項1に記載の冷媒熱搬送装置。
  3. 【請求項3】冷媒加熱器の下部へッダーと、放熱器と接
    続された液管とを冷媒ポンプの前記下部ヘッダーの接続
    とは反対側に絞り装置を介して接続した請求項2に記載
    の冷媒熱搬送装置。
JP4267093A 1992-10-06 1992-10-06 冷媒熱搬送装置 Pending JPH06117784A (ja)

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JP (1) JPH06117784A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019123881A1 (ja) * 2017-12-22 2019-06-27 株式会社デンソー 機器温調装置
JP2019113301A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 株式会社デンソー 機器温調装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019123881A1 (ja) * 2017-12-22 2019-06-27 株式会社デンソー 機器温調装置
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