JPH09178276A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械室の高さを低くでき、製造コストを低減
することができるとともに、アキュムレータ内の潤滑油
を確実に冷媒圧縮機に戻すことができて、潤滑油の枯渇
に起因する冷媒圧縮機の故障を防止できる冷凍装置を提
供する。 【解決手段】 横向き筒状のケーシング９ｅを有するア
キュムレータ９を、ケーシング９の筒心を水平方向から
傾斜させて配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば冷蔵庫、
冷凍庫、スーパーマーケットのショーケース等に使用さ
れる冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の冷凍装置の概略構成を示
しており、同図において、１は冷媒圧縮機、２は油分離
器、３は凝縮器、４は凝縮器３で凝縮・液化した冷媒を
貯蔵する液溜め、６は縦型のアキュムレータ、７はアキ
ュムレータ６と冷媒圧縮機１とを接続する吸入配管、８
は吸入配管７の途中から分岐してアキュムレータ６に接
続された均液管であり、アキュムレータ６の均液管８の
接続口６ａは、吸入配管７が接続された圧縮機１の冷媒
吸入口１ａよりも下方に設けられている。

【０００３】また、以上の機器類を備えた冷凍装置（図
示せず）は全体が箱状に形成されるとともに、その内部
が、凝縮器３等を収容した熱交換室（図示せず）と、冷
媒圧縮機１、油分離器２、液溜め４、及びアキュムレー
タ６等を収容した機械室（図示せず）とに区画されてい
る。そして、この冷凍装置の機器類は、客先にて設置さ
れた負荷側の機器である減圧装置、蒸発器等（図示せ
ず）と冷媒配管５ａ，５ｂを介して接続されて、冷媒回
路を構成するようになっている。

【０００４】さらに、図６は上記した縦型のアキュムレ
ータ６を示している。このようにアキュムレータ６は、
縦向き筒状のケーシング６ｅと、このケーシング６ｅの
外部から内部に一端側が挿入された入口配管６ｂ及び出
口配管６ｃとを有するとともに、出口配管６ｃには所定
の位置に油戻し孔６ｄが形成されている。なお、図６に
は示されていないが、入口配管６ｂの他端側は冷媒配管
５ｂに、出口配管６ｃの他端側は吸入配管７に、それぞ
れ接続されている。

【０００５】次ぎに、動作を説明する。冷媒圧縮機１で
圧縮されて高温高圧となったガス冷媒は、含有する潤滑
油を油分離器２で分離されたのち、凝縮器３に送られ
る。凝縮器３ではガス冷媒が外気との熱交換により凝縮
・液化して低温高圧の液冷媒となり、いったん液溜め４
に貯留されたのち、冷媒配管５ａを通じて負荷側へと送
られる。

【０００６】負荷側では、液冷媒はまず減圧装置（図示
せず）で減圧されて気液二相状態となる。そして、低温
低圧の気液二相冷媒は蒸発器（図示せず）において冷蔵
庫、冷凍庫、ショーケース等の庫内空気と熱交換して、
これらの庫内を冷やすとともに、気液二相冷媒は蒸発・
気化してガス冷媒となる。そして、ガス冷媒は冷媒配管
５ｂを通じて冷凍装置側に戻り、アキュムレータ６、吸
入配管７を経て冷媒圧縮機１に吸入され、再び上記と同
様のサイクルを繰り返す。

【０００７】なお、運転条件等の変化によって蒸発器
（図示せず）で蒸発しきれなかった液冷媒はガス冷媒と
ともにアキュムレータ６に戻り、ここで気液分離され
て、ガス冷媒のみが出口配管６ｃ、吸入配管７を通じて
冷媒圧縮機１へ戻される。

【０００８】また、油分離器２で分離された潤滑油は、
返油管（図示せず）を通じて吸入配管７へ戻され、冷媒
とともに冷媒圧縮機１に吸入される。油分離器２では大
部分の潤滑油が冷媒から分離されるが、分離しきれなか
った潤滑油は冷媒とともに凝縮器３、液溜め４等を経て
負荷側に送られ、さらに、負荷側から冷媒配管５ｂ、入
口配管６ｂを通じてアキュムレータ６のケーシング６ｅ
内に戻され、ここに溜められる。

【０００９】そして、ケーシング６ｅ内に溜まった潤滑
油は油戻し孔６ｄから出口配管６ｃ内に吸い込まれて、
出口配管６ｃの一端開口から吸い込まれた冷媒ととも
に、吸入配管７を通じて冷媒圧縮機１に戻される。

【００１０】また、冷凍装置を長時間停止した場合、冷
媒は冷媒圧縮機１内の潤滑油中に寝込む。すると再起動
させた際、潤滑油と液冷媒の混合物が冷媒圧縮機１から
吐出されるので、冷媒圧縮機１内の潤滑油が枯渇し、こ
れにより冷媒圧縮機１が故障する危険がある。したがっ
て、冷媒圧縮機１の冷媒吸入口１ａよりも上まで液冷媒
が寝込んだ場合は、寝込んだ液冷媒を高低差により吸入
配管７及び均液管８を通じてアキュムレータ６へ流入さ
せるようになっている。

【００１１】なお、この冷凍装置では上記のように縦型
のアキュムレータ６が用いられているため、冷凍装置の
種類によっても異なるが、アキュムレータ６の容量（外
形の大きさ）が大容量のものになると、その高さがかな
り高くなる。したがって、例えば冷凍装置の機械室に高
さの制約がある場合、必要な容量のアキュムレータ６を
機械室に収容できないことがある。

【００１２】そこで、このような場合には、縦型のアキ
ュムレータ６に代えて、図７に示すような横型のアキュ
ムレータ９が用いられている。このアキュムレータ９で
は、横向き筒状のケーシング９ｅと、このケーシング９
ｅの外部から内部に一端側が挿入された入口配管９ｂ及
び出口配管９ｃとを有するとともに、出口配管９ｃには
所定の位置に油戻し孔９ｄが形成されている。

【００１３】このような横型のアキュムレータ９は、同
容量の縦型のアキュムレータ６に比べて高さを低くでき
るので、冷凍装置の機械室の高さに制約がある場合にも
必要な容量を確保できたり、機械室の高さを低くするこ
とにより冷凍装置の外形寸法を小さくして冷凍装置の製
造コストを低減できる利点がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た横型のアキュムレータ９を用いた冷凍装置には、次の
ような問題点があった。すなわち、横型のアキュムレー
タ９は、同容量の縦型のアキュムレータ６に比べて油戻
し孔９ｄより下方のスペースが大きくなって、この部分
に溜まる潤滑油（図７に斜線で示す）の量も多くなり、
アキュムレータの容量にもよるが、縦型のアキュムレー
タ６の約２倍程度の量の潤滑油が溜まる。そして、この
部分の潤滑油は、油戻し孔９ｄから出口配管９ｃ内に吸
い込まれないために、ケーシング９ｅ内に残留して、冷
媒圧縮機１には戻らない。したがって、冷媒圧縮機１内
に保有される潤滑油が枯渇し、冷媒圧縮機１の故障を招
く恐れがあった。

【００１５】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであって、機械室の高さを低くで
き、製造コストを低減することができるとともに、アキ
ュムレータ内の潤滑油を確実に冷媒圧縮機に戻すことが
できて、潤滑油の枯渇に起因する冷媒圧縮機の故障を防
止できる冷凍装置の提供を目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、機械室内に、冷媒回路内の冷媒を吸引
・圧縮する冷媒圧縮機と、冷媒圧縮機の冷媒流れ方向上
流側に接続されたアキュムレータと、冷媒圧縮機の冷媒
流れ方向下流側に凝縮器を介して接続され凝縮器で凝縮
・液化した冷媒を貯留する液溜めとが収容され、アキュ
ムレータが横向き筒状のケーシングを有してなる冷凍装
置において、ケーシングの筒心を水平方向から傾斜させ
て、アキュムレータを配置したものである。

【００１７】また、上記構成において、アキュムレータ
を、液溜めの上方に架設した架台に載置したものであ
る。

【００１８】また、上記構成において、アキュムレータ
を、そのケーシングの冷媒出口が冷媒圧縮機の冷媒吸入
口よりも低くなる位置に配したものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１に係る
冷凍装置の概略構成を示している。この冷凍装置は、縦
型のアキュムレータ６に代えて横型のアキュムレータ９
が用いられていることを除いては、図５に示した従来の
冷凍装置と同様に構成されている。

【００２０】図２は、この冷凍装置におけるアキュムレ
ータ９を示している。このアキュムレータ９は、横向き
筒状のケーシング９ｅと、このケーシング９ｅの外部か
ら内部に一端側が挿入された入口配管９ｂ及び出口配管
９ｃとを有するとともに、出口配管９ｃには所定の位置
に油戻し孔９ｄが形成されている。そして、入口配管９
ｂが設けられた側を持ち上げることにより、ケーシング
９ｅの筒心を冷凍装置の機械室の床面（水平方向）から
所定角度αだけ傾斜させて配置されている。なお、図２
には示されていないが、入口配管９ｂの他端側は冷媒配
管５ｂに、出口配管９ｃの他端側は吸入配管７に、それ
ぞれ接続されている。

【００２１】次いで、動作を説明する。冷媒圧縮機１で
圧縮されて高温高圧となったガス冷媒は、含有する潤滑
油を油分離器２で分離されたのち、凝縮器３に送られ
る。凝縮器３ではガス冷媒が外気との熱交換により凝縮
・液化して低温高圧の液冷媒となり、いったん液溜め４
に貯蔵されたのち、冷媒配管５ａを通じて負荷側へと送
られる。

【００２２】負荷側では、液冷媒はまず減圧装置（図示
せず）で減圧されて気液二相状態となる。そして、低温
低圧の気液二相冷媒は蒸発器（図示せず）において冷蔵
庫、冷凍庫、ショーケース等の庫内空気と熱交換して、
これらの庫内を冷やすとともに、気液二相冷媒は蒸発・
気化してガス冷媒となる。そして、ガス冷媒は冷媒配管
５ｂを通じて冷凍装置側に戻り、アキュムレータ９、吸
入配管７を経て冷媒圧縮機１に吸入され、再び上記と同
様のサイクルを繰り返す。

【００２３】なお、運転条件等の変化によって蒸発器
（図示せず）で蒸発しきれなかった液冷媒はガス冷媒と
ともにアキュムレータ９に戻り、ここで気液分離され
て、ガス冷媒のみが出口配管９ｃ、吸入配管７を通じて
冷媒圧縮機１へ戻される。

【００２４】また、油分離器２で分離された潤滑油は、
返油管（図示せず）を通じて吸入配管７へ戻され、冷媒
とともに冷媒圧縮機１に吸入される。油分離器２では大
部分の潤滑油が冷媒から分離されるが、分離しきれなか
った潤滑油は冷媒とともに凝縮器３、液溜め４等を経て
負荷側に送られ、さらに、負荷側から冷媒配管５ｂ、入
口配管６ｂを通じてアキュムレータ９のケーシング９ｅ
内に戻され、ここに溜められる。

【００２５】そして、ケーシング９ｅ内に溜まった潤滑
油は油戻し孔９ｄから出口配管９ｃ内に吸い込まれて、
出口配管９ｃの一端開口から吸い込まれた冷媒ととも
に、吸入配管７を通じて冷媒圧縮機１に戻される。

【００２６】この際、アキュムレータ９は上記したよう
にケーシング９ｅの筒心を傾斜させて配置されており、
潤滑油は重力によって出口配管９ｃの側に集めるため
に、出口配管９ｃの油戻し孔９ｄより下方に溜まる潤滑
油（図２に斜線で示す）の量、すなわち、ケーシング９
ｅ内に残留して冷媒圧縮機１に戻らない潤滑油の量が、
図７のようにアキュムレータ９を水平に配置した場合に
比べて少なくなる。したがって、冷媒圧縮機１に確実に
潤滑油が戻されることになって、潤滑油枯渇に起因する
冷媒圧縮機１の故障が防止される。

【００２７】なお、冷凍装置の機械室の高さに制約があ
る場合にも必要なアキュムレータ容量を確保できたり、
機械室の高さを低くすることにより冷凍装置の外形寸法
を小さくして冷凍装置の製造コストを低減できるという
利点に関しては、図７の場合と同様である。

【００２８】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２に係る冷凍装置のアキュムレータ９を示してお
り、同図において１０は液溜め４の上方に架設された架
台であり、この架台４上に、上記実施の形態１の場合と
同様の横型のアキュムレータ９が載置されている。

【００２９】このように構成することにより、冷凍装置
の機械室スペースを有効に利用することが可能となり、
機械室の床面積を小さくすることにより冷凍装置の外形
寸法を小さくして冷凍装置の製造コストをより一層低減
することも可能となる。

【００３０】ちなみに、図６のような縦型アキュムレー
タ６を用いて上記のような設置方法を実施すると、機械
室の高さをより一層高くしなければならなくなって、か
えってコスト高となるため好ましくない。

【００３１】実施の形態３．図４は、この発明の実施の
形態３に係る冷凍装置のアキュムレータ９を示してお
り、同図において１ａは吸入配管７が接続される冷媒圧
縮機１の冷媒吸入口、９ａはアキュムレータ９のケーシ
ング９ｅに形成され、出口配管９ｃが挿通される冷媒出
口である。

【００３２】このように、ケーシング９ｅの冷媒出口９
ａが冷媒吸入口１ａよりも低くなる位置にアキュムレー
タ９を配設することにより、冷凍装置の停止中に、液冷
媒が冷媒圧縮機１の冷媒吸入口１ａよりも上まで寝込ん
だ場合には、寝込んだ液冷媒は高低差により吸入配管７
を経てアキュムレータ９に流入する。

【００３３】したがって、再起動させた際、潤滑油と液
冷媒の混合物が冷媒圧縮機１から吐出されて冷媒圧縮機
１内の潤滑油が枯渇することに起因する、冷媒圧縮機１
の故障を防止することが可能となる。また、従来この目
的で設けられていた均液管８が不要となるため、そのぶ
ん冷凍装置を安価に提供することが可能となる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る冷
凍装置によれば、横向き筒状のケーシングを有するアキ
ュムレータを、ケーシングの筒心を水平方向から傾斜さ
せて配置したので、機械室の高さを低くすることにより
冷凍装置の外形寸法を小さくして冷凍装置の製造コスト
を低減できるのに加えて、ケーシング内の潤滑油が筒心
方向の一端側に集まるために、ケーシング内に残留する
潤滑油の量を少なくすることができ、潤滑油を冷媒圧縮
機に確実に戻すことができて、潤滑油の枯渇に起因する
冷媒圧縮機の故障を防止することが可能となる。

【００３５】また、アキュムレータを液溜めの上方に架
設した架台に載置したものでは、機械室の床面積を小さ
くすることができるので、冷凍装置の外形寸法をより小
さくできて、その製造コストを一層低減することが可能
となる。

【００３６】また、アキュムレータを、そのケーシング
の冷媒出口が冷媒圧縮機の冷媒吸入口よりも低くなる位
置に配したものでは、冷凍装置の停止中に冷媒圧縮機の
冷媒吸入口より上に寝込んだ液冷媒が高低差によりアキ
ュムレータ側に流れ、冷媒圧縮機内の液冷媒が少なくな
るので、冷凍装置の起動時に液冷媒とともに冷媒圧縮機
外へ持ち出される潤滑油量も少なくなって、潤滑油の枯
渇に起因する冷媒圧縮機の故障を防止することが可能と
なり、且つ、従来、冷媒圧縮機内に寝込んだ液冷媒をア
キュムレータに戻すために設けられていた均液管が不要
となるために、冷凍装置の製造コストをより一層低減す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る冷凍装置の概
略構成図である。

【図２】 図１の冷凍装置におけるアキュムレータの断
面図である。

【図３】 この発明の実施の形態２に係る冷凍装置にお
けるアキュムレータの設置状態を示す斜視図である。

【図４】 この発明の実施の形態２に係る冷凍装置にお
けるアキュムレータの設置状態を示す正面図である。

【図５】 従来の冷凍装置の概略構成図である。

【図６】 図５の冷凍装置におけるアキュムレータの断
面図である。

【図７】 従来の冷凍装置における横型のアキュムレー
タの断面図である。

【符号の説明】

１ 冷媒圧縮機、１ａ 冷媒吸入口、３ 凝縮器、４
液溜め、９ アキュムレータ、９ａ 冷媒出口、９ｅ
ケーシング、１０ 架台。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械室内に、冷媒回路内の冷媒を吸引・
   圧縮する冷媒圧縮機と、上記冷媒圧縮機の冷媒流れ方向
   上流側に接続されたアキュムレータと、上記冷媒圧縮機
   の冷媒流れ方向下流側に凝縮器を介して接続され上記凝
   縮器で凝縮・液化した冷媒を貯留する液溜めとが収容さ
   れ、上記アキュムレータが横向き筒状のケーシングを有
   してなる冷凍装置において、 上記ケーシングの筒心を水平方向から傾斜させて、上記
   アキュムレータを配置したことを特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 アキュムレータを、液溜めの上方に架設
   した架台に載置した請求項第１項に記載の冷凍装置。
3. 【請求項３】 アキュムレータを、そのケーシングの冷
   媒出口が冷媒圧縮機の冷媒吸入口よりも低くなる位置に
   配した請求項第１項又は第２項に記載の冷凍装置。