JPH07109986A - 冷媒ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】冷凍サイクルの液冷媒側の圧送に用いられる冷
媒ポンプにおいて、冷媒ポンプの機構部の潤滑を冷凍圧
縮機の油溜め部から供給する機構を備えた冷媒ポンプ。 【効果】昼間の冷房機として使用する装置の液圧送ポン
プとして冷媒ポンプを用い、潤滑をした冷媒ポンプ機構
にして信頼性向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、配管内の液冷媒あるい
はガス冷媒を圧送するのに用いる冷媒ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の高圧下で使用されている
冷媒ポンプは、特開平2−64284号公報のような構造が良
く知られており、以下、図を参照しながら、従来の冷媒
ポンプについて説明する。図６において、６１は従来の
冷媒ポンプ本体を示し、６２は吸入管、６３は吐出管、
６４はステータ、６５はロータ、６６はクランク軸、６
７は軸受、６８はポンプ部、６９は通路孔、７０は吐出
孔、７１は吐出ガイドである。次に、動作について説明
する。冷媒ポンプ６１の吸入口管６２から入りステータ
６４とロータ６５の隙間を流れ、軸受部６７に設けた通
路孔６９を流れポンプ部６８の通路孔６９からポンプ部
６８へ入って圧縮され吐出孔７０から吐出され、吐出ガ
イド７１から吐出管７３より本体６１から外部に吐出さ
れ、冷凍，空調装置に送られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで図６に示す冷
媒ポンプ内部を流れる冷媒は、電動機部のステータとロ
ータ間の隙間を通過しポンプ部に進み圧縮され、案内配
管を介し、容器本体の外へ吐出される。冷媒ポンプは高
圧，高温というきびしい条件下で使用される。したがっ
て、回転式冷媒ポンプ構造の機構部に、潤滑機構がなく
軸受部の焼き付き事故が発生する等の問題がある。

【０００４】本発明の目的は、冷媒ポンプの軸受部に油
を供給する機構を備えた冷凍サイクル装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明の冷媒ポンプ機構部の潤滑法とし
て、冷凍圧縮機から油を供給管で冷媒ポンプ機構部に潤
滑油を供給する。さらには、冷凍サイクルを循環してい
る冷媒ガス内に含まれている油を分離する油分離器から
油を供給する機構を備える。

【０００６】

【作用】本発明は前述した構成により、冷媒ポンプ機構
部に潤滑油を圧縮機から供給する機構を備える。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の冷媒ポンプの潤滑方法につい
て図を参照しながら説明する。本発明の一実施例の冷媒
ポンプの潤滑方法について、冷凍サイクル図を用いて説
明する。図１に示した冷凍サイクルは、高いビルなどの
空調を示したものである。１は圧縮機、１Ａは油検出
器、２は凝縮器、３は冷媒ポンプ、４は膨張弁、５は蒸
発器、６は油供給管、７は弁を示す。次に、ここでは図
示してないが、冷凍空調装置の圧縮機装置から吐出され
た冷媒ガスは、凝縮器で熱交換されて液冷媒となって配
管内を流れる。冷媒ポンプは、配管形状や長さにより液
冷媒は、流れが乱れたり、通路抵抗が発生し、冷媒循環
流量が減少し性能の原因となっている。そこで、蒸発器
の前方側にブースタとして冷媒ポンプを挿入して冷媒流
量を増加させることを目的としている。しかし、冷媒に
は潤滑性がないために冷媒ポンプの信頼性が低いために
無潤滑に優れた材料などを選定し、冷媒ポンプの部品に
用いていた。しかし、高温及び高圧という厳しい条件下
では製品としての信頼性を上げることができないのが現
状である。そこで、信頼性を上げるために発明したもの
を図１を用いてサイクルの構成及び動作について説明す
る。圧縮機１が運転すると冷媒ガスは高圧の吐出ガスと
なり、矢印方向に流れ凝縮器２ではファン２Ａの回転に
より空気と熱交換され出口側は高圧の液冷媒となり冷媒
ポンプ３が運転すると、管内を流れる液冷媒の圧力をア
ップさせることにより冷媒循環量を増加させ、膨張弁４
を介して蒸発器５へと流れる。膨張弁４を通過する際に
通路面積が絞られているために、圧力が低圧となって流
れ、蒸発器５内ではファン５Ａの回転によって空気と熱
交換され低圧のガスとなって圧縮機１に戻る冷凍サイク
ルである。冷媒ポンプ３の潤滑は、圧縮機１の油溜めか
ら供給管６を介して差圧によって行う機構である。油面
をセンサ１Ａで検出して、センサ１Ａの出力を弁７の開
閉を制御する機構である。冷媒ポンプの潤滑機構を備え
ることにより冷媒ポンプ３の機構部や軸受部の焼き付き
事故は発生しない。冷凍サイクル内の潤滑油を用いるこ
とにより、冷凍サイクル内の油の量は一定であり性能に
はあまり影響しない。次に、氷蓄熱利用サイクルに冷媒
ポンプを利用した応用例について説明する。図４に示し
たサイクルが、氷蓄熱利用サイクルで電気が比較的余っ
ている深夜電力を利用して蓄熱層に氷を作っておき、昼
間の室内の冷房に利用するというサイクルである。図４
は深夜電力を利用して氷を作るサイクルを示したもので
ある。４１は圧縮機、４２はチェック弁、４３は凝縮
器、４４，４５，４９，５０，５３，５５及び５６は
弁、４６は逆止弁、４７は膨張弁、４８は蓄熱層、５１
は冷媒ポンプ、５２は液タンク、５４は蒸発器である。
次に、動作について図４を用いて説明する。圧縮機４１
が起動すると、冷媒ガスは矢印の方向に進み凝縮器４３
で外部からの水冷却やファンの運転による空気冷却して
熱交換させて、高圧のガス冷媒が液冷媒となり、太い線
で示したものが冷媒の流れる方向である。蓄熱層４８で
は熱交換して氷が作られる。次に、図５は昼間の冷房運
転を示した冷凍サイクルで、図４に示したサイクルと同
じである。昼間の冷房運転について説明する。電気節約
のために圧縮機４１は運転しないで部屋の冷房をするサ
イクルであり、図５を用いて冷凍サイクルの動作と冷媒
ポンプの潤滑について説明する。太く示してある線が冷
房サイクルである。冷媒の流れる方向は矢印の方向に流
れる。次に、昼間の冷房サイクルの動作について説明す
る。冷媒ポンプ５１が起動すると、液タンク５２の中に
溜った液冷媒を圧送し、蓄熱層４８に作られた氷の中に
冷媒配管が配置され、冷媒は熱交換して凝縮し液とな
り、膨張弁４７を通過して低圧の液冷媒となり、蒸発器
５４で図示してないがファンにより空気と熱交換し部屋
を冷房する。各部の弁の開閉は制御機構によって行う。
昼間の冷房は圧縮機４１を停止した状態で冷房するので
安い電力料で済む。ここで使用される冷媒ポンプの潤滑
の応用例を図２及び図３を用いて説明する。ここで示し
た冷房サイクルは、前述の図５に示したものと全く同じ
である。

【０００８】それでは、図の番号にしたがい冷媒ポンプ
の潤滑法について説明する。図２に示した冷媒ポンプの
潤滑は、圧縮機４１底の油溜め部から供給管４１Ａから
冷媒ポンプ５１の稼働部に給油する機構で、圧縮機４１
内の油面高さの検出はセンサ４１Ｃで行い、冷媒ポンプ
５２に供給する油の制御は弁４１Ｂで行う。圧縮機４１
内の潤滑油を冷媒ポンプ５１の潤滑油とした機構を備え
てなることを特徴とする冷凍サイクルの冷媒ポンプ。次
に、冷媒ポンプの潤滑機構の応用例を図３を用いて説明
する。冷凍サイクルには圧縮機４１の吐出側に油分離器
３０を備え、ここで冷媒ガス内に含まれる油を分離した
油は圧縮機４１に戻し、その一部を供給管３０Ａから冷
媒ポンプ５１の稼働部に給油する機構で、給油量の調整
は弁３０Ｂで行う機構を備えたことを特徴とした冷媒ポ
ンプである。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、これまで欠点とされて
いた冷媒ポンプの信頼性が大幅に向上し、氷蓄熱利用パ
ッケージエアコンの信頼性の高い冷房運転が確実にでき
る。また、高層ビルの空調として、これまで密閉形の空
調機は使用されていない原因の一つには、冷媒配管が長
くなることによりヘッドロスが大きく冷媒循環量が低下
するので性能が大幅に低下するためである。さらに、こ
れまで高圧，高温に耐える信頼性の高い冷媒ポンプがな
い等の問題があった。本発明の冷媒ポンプは、潤滑機構
を備えており信頼性の高い機構を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷媒ポンプが使用されるビル用の冷凍
サイクルの説明図。

【図２】冷媒ポンプの応用例の説明図。

【図３】冷媒ポンプの応用例の説明図。

【図４】深夜電力を利用した氷蓄熱利用のサイクルの説
明図。

【図５】圧縮機を停止した状態での昼間の冷房サイクル
運転の説明図。

【図６】冷媒ポンプの断面図。

【符号の説明】

１…圧縮機、１Ａ…油検出器、２…凝縮器、３…冷媒ポ
ンプ、４…膨張弁、５…蒸発器、６…油供給管、７…
弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椎林 正夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空調，冷凍サイクルのブースタとして用い
   られている液冷媒ポンプにおいて、冷媒ポンプ機構部の
   潤滑は圧縮機から供給する機構を特徴とする冷媒ポン
   プ。