JP2000035251A - 冷却サイクルの三層分離器 - Google Patents
冷却サイクルの三層分離器Info
- Publication number
- JP2000035251A JP2000035251A JP10203513A JP20351398A JP2000035251A JP 2000035251 A JP2000035251 A JP 2000035251A JP 10203513 A JP10203513 A JP 10203513A JP 20351398 A JP20351398 A JP 20351398A JP 2000035251 A JP2000035251 A JP 2000035251A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- oil
- chamber
- gas
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
- F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
- F25B2309/061—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/13—Economisers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/23—Separators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸発器に至る冷媒からオイル成分を分離する
と共に、蒸発器への液相冷媒の供給割合を向上させる三
層分離器を提供する。 【解決手段】 この三層分離器は、ケース内に、放熱器
からの高圧冷媒が供給される第１の室と、該第１の室を
絞り手段を介して連通され、該絞り手段によって中間圧
まで減圧された冷媒が供給される第２の室とを画成する
と共に、第１の室ではオイル分離手段によってオイルを
分離し、第２の室では気液分離手段によって気相冷媒と
液相冷媒とに分離し、オイル及び気相冷媒はコンプレッ
サに戻し、液相冷媒を膨張弁に送出する構成を有する。
と共に、蒸発器への液相冷媒の供給割合を向上させる三
層分離器を提供する。 【解決手段】 この三層分離器は、ケース内に、放熱器
からの高圧冷媒が供給される第１の室と、該第１の室を
絞り手段を介して連通され、該絞り手段によって中間圧
まで減圧された冷媒が供給される第２の室とを画成する
と共に、第１の室ではオイル分離手段によってオイルを
分離し、第２の室では気液分離手段によって気相冷媒と
液相冷媒とに分離し、オイル及び気相冷媒はコンプレッ
サに戻し、液相冷媒を膨張弁に送出する構成を有する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】この発明は、特に、温度の低
い冷媒を用いた超臨界冷却サイクルに使用され、膨張弁
に至る冷媒から気相成分を分離すると同時に冷媒に含有
されるオイルを分離することのできる三層分離器に関す
る。
い冷媒を用いた超臨界冷却サイクルに使用され、膨張弁
に至る冷媒から気相成分を分離すると同時に冷媒に含有
されるオイルを分離することのできる三層分離器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自然環境に適した代替冷媒が模索されて
いる昨今、フロンガスを用いるよりも前に利用されてい
た炭酸ガス冷媒（ＣＯ2 ）が再び注目されている。この
ＣＯ2を用いた冷却サイクルは、ＣＯ2 の臨界温度が３
１℃と低いことから、高圧側ラインが超臨界領域で用い
られる構成となる。このため、十分な冷却性能を得るた
めには、特公平７−１８６０２号公報に開示される冷房
サイクルのように、冷媒を冷却する放熱器の下流側に向
流型熱交換器を設けて、放熱器を流出した冷媒をコンプ
レッサに流入する冷媒で冷却すると同時に、コンプレッ
サに流入する冷媒を加熱するようにしたものである。
いる昨今、フロンガスを用いるよりも前に利用されてい
た炭酸ガス冷媒（ＣＯ2 ）が再び注目されている。この
ＣＯ2を用いた冷却サイクルは、ＣＯ2 の臨界温度が３
１℃と低いことから、高圧側ラインが超臨界領域で用い
られる構成となる。このため、十分な冷却性能を得るた
めには、特公平７−１８６０２号公報に開示される冷房
サイクルのように、冷媒を冷却する放熱器の下流側に向
流型熱交換器を設けて、放熱器を流出した冷媒をコンプ
レッサに流入する冷媒で冷却すると同時に、コンプレッ
サに流入する冷媒を加熱するようにしたものである。
【０００３】この冷房サイクルの作用を説明すると、冷
媒は、圧縮機によって所定の超臨界圧力まで圧縮され高
圧高温の気相冷媒となって、放熱器に送出される。この
放熱器で冷媒の熱が放熱器を通過する空気に放熱され冷
媒の温度は低下する。さらにこの冷媒は向流型熱交換器
に流入して、コンプレッサに吸引される低圧の気相冷媒
によってさらに冷却される。そして、冷却された冷媒
は、膨張弁によって圧力が低下されて気液が混合する相
混合体が形成され、蒸発器にて液相の蒸発により蒸発器
を通過する空気の熱を吸収して気相となり、前述した向
流側熱交換器を通過してさらに加熱され、コンプレッサ
に吸引される。これによって、蒸発器によって吸引され
た熱を放熱器で放出する冷房サイクルが構成される。
媒は、圧縮機によって所定の超臨界圧力まで圧縮され高
圧高温の気相冷媒となって、放熱器に送出される。この
放熱器で冷媒の熱が放熱器を通過する空気に放熱され冷
媒の温度は低下する。さらにこの冷媒は向流型熱交換器
に流入して、コンプレッサに吸引される低圧の気相冷媒
によってさらに冷却される。そして、冷却された冷媒
は、膨張弁によって圧力が低下されて気液が混合する相
混合体が形成され、蒸発器にて液相の蒸発により蒸発器
を通過する空気の熱を吸収して気相となり、前述した向
流側熱交換器を通過してさらに加熱され、コンプレッサ
に吸引される。これによって、蒸発器によって吸引され
た熱を放熱器で放出する冷房サイクルが構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上の構成の冷房サイ
クルにおいて、蒸発器に流入する冷媒は、冷凍効果の大
きい液相の割合が高いことが望まれる。また、蒸発器に
流入する冷媒は、熱交換効率を高く保つため潤滑剤（潤
滑油）の含有量が少ないことが望ましく、冷媒からオイ
ル分離を行う必要があり、上記引例用例では、向流側熱
交換器がその役目を兼ねていることが開示されている。
クルにおいて、蒸発器に流入する冷媒は、冷凍効果の大
きい液相の割合が高いことが望まれる。また、蒸発器に
流入する冷媒は、熱交換効率を高く保つため潤滑剤（潤
滑油）の含有量が少ないことが望ましく、冷媒からオイ
ル分離を行う必要があり、上記引例用例では、向流側熱
交換器がその役目を兼ねていることが開示されている。
【０００５】このため、この発明は、蒸発器に至る冷媒
からオイル成分を分離すると共に、蒸発器への液相冷媒
の供給割合を向上させる三層分離器を提供することにあ
る。
からオイル成分を分離すると共に、蒸発器への液相冷媒
の供給割合を向上させる三層分離器を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】したがって、この発明に係
る三層分離器は、コンプレッサ、放熱器、膨張手段及び
吸熱器によって少なくとも構成される冷却サイクルにお
いて、前記放熱器と連通する冷媒流入口、前記コンプレ
ッサのオイル溜まりと連通するオイル送出口、前記コン
プレッサの吸入側と連通する気相冷媒送出口、及び膨張
弁と連通する液相冷媒送出口が形成されるケースと、該
ケース内に画成され、前記冷媒流入口から流入する冷媒
から含有されたオイルを分離するオイル分離手段を有
し、該分離されたオイルをコンプレッサに送出するオイ
ル送出口と連通する第１の室と、前記ケース内に画成さ
れ、前記第１の室と絞り手段を介して連通すると共に、
該絞り手段によって気液混合状態となる所定の圧力まで
減圧される冷媒の気液分離を行う気液分離手段を有し、
気液分離された液相を膨張手段に送出する液相冷媒送出
口及び気液分離された気相をコンプレッサに送出する気
相冷媒送出口と連通する第２の室とを具備することにあ
る。
る三層分離器は、コンプレッサ、放熱器、膨張手段及び
吸熱器によって少なくとも構成される冷却サイクルにお
いて、前記放熱器と連通する冷媒流入口、前記コンプレ
ッサのオイル溜まりと連通するオイル送出口、前記コン
プレッサの吸入側と連通する気相冷媒送出口、及び膨張
弁と連通する液相冷媒送出口が形成されるケースと、該
ケース内に画成され、前記冷媒流入口から流入する冷媒
から含有されたオイルを分離するオイル分離手段を有
し、該分離されたオイルをコンプレッサに送出するオイ
ル送出口と連通する第１の室と、前記ケース内に画成さ
れ、前記第１の室と絞り手段を介して連通すると共に、
該絞り手段によって気液混合状態となる所定の圧力まで
減圧される冷媒の気液分離を行う気液分離手段を有し、
気液分離された液相を膨張手段に送出する液相冷媒送出
口及び気液分離された気相をコンプレッサに送出する気
相冷媒送出口と連通する第２の室とを具備することにあ
る。
【０００７】したがって、放熱器を流出して冷却された
高圧低温の気相冷媒は、三層分離器の第１の室に流入
し、この第１の室に配されたオイル分離手段によってオ
イル分離される。この分離されたオイルはオイル送出口
からコンプレッサに戻される。また、第１の室において
オイル分離された冷媒は、絞り手段を介して減圧されて
第２の室に流入する。この第２の室に流入した冷媒は、
絞り手段によって略中間圧、具体的には気相の冷媒が気
相及び液相が混合する二相混合体となる圧力まで減圧さ
れ、さらに気液分離手段によって気相冷媒と液相冷媒に
分離される。気相冷媒は、気相冷媒送出口を介してコン
プレッサの吸入側に戻され、液相冷媒は、液相冷媒送出
口を介して膨張弁に送出され、膨張弁でさらに減圧され
て蒸発器に送出される。これによって、蒸発器に至る冷
媒のほとんどを液相冷媒とすることができるので、上記
課題を達成できると共に、蒸発器での吸熱効果を高める
ことができるものである。
高圧低温の気相冷媒は、三層分離器の第１の室に流入
し、この第１の室に配されたオイル分離手段によってオ
イル分離される。この分離されたオイルはオイル送出口
からコンプレッサに戻される。また、第１の室において
オイル分離された冷媒は、絞り手段を介して減圧されて
第２の室に流入する。この第２の室に流入した冷媒は、
絞り手段によって略中間圧、具体的には気相の冷媒が気
相及び液相が混合する二相混合体となる圧力まで減圧さ
れ、さらに気液分離手段によって気相冷媒と液相冷媒に
分離される。気相冷媒は、気相冷媒送出口を介してコン
プレッサの吸入側に戻され、液相冷媒は、液相冷媒送出
口を介して膨張弁に送出され、膨張弁でさらに減圧され
て蒸発器に送出される。これによって、蒸発器に至る冷
媒のほとんどを液相冷媒とすることができるので、上記
課題を達成できると共に、蒸発器での吸熱効果を高める
ことができるものである。
【０００８】また、前記絞り手段は、オリフィスであっ
ても良く、また電動膨張弁であっても良い。オリフィス
とすることによって構造を簡略化できると共に、電動又
は機械式膨張弁とするときめ細かく第２の室を圧力を調
整することが可能となるからである。
ても良く、また電動膨張弁であっても良い。オリフィス
とすることによって構造を簡略化できると共に、電動又
は機械式膨張弁とするときめ細かく第２の室を圧力を調
整することが可能となるからである。
【０００９】さらに、前記第１の室で分離されたオイル
は、前記第２の室内を通過して前記オイル送出口から送
出されることにある。これによって、オイルを冷却して
圧縮機に戻すことができるものである。
は、前記第２の室内を通過して前記オイル送出口から送
出されることにある。これによって、オイルを冷却して
圧縮機に戻すことができるものである。
【００１０】さらにまた、前記オイル分離手段はフィル
タであり、また前記気液分離手段もフィルタであること
が望ましい。簡易な構造で、オイル分離、気液分離を行
えるものである。また、オイル分離手段及び／若しくは
気液分離手段として、遠心分離方式を採用しても良いも
のである。
タであり、また前記気液分離手段もフィルタであること
が望ましい。簡易な構造で、オイル分離、気液分離を行
えるものである。また、オイル分離手段及び／若しくは
気液分離手段として、遠心分離方式を採用しても良いも
のである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面により説明する。
いて図面により説明する。
【００１２】図１は、本願発明の三層分離器が用いられ
た冷却サイクルの概略を示したものである。この冷却サ
イクル１は、特に超臨界流体を使用した冷却サイクルで
あり、超臨界流体として、二酸化炭素（ＣＯ2 ）を用い
たもので、コンプレッサ２，放熱器３，三層分離器４，
膨張弁５，蒸発器６及びエバポレータの流出側の冷媒温
度を検出する過熱度検出センサ７とによって少なくとも
構成される。
た冷却サイクルの概略を示したものである。この冷却サ
イクル１は、特に超臨界流体を使用した冷却サイクルで
あり、超臨界流体として、二酸化炭素（ＣＯ2 ）を用い
たもので、コンプレッサ２，放熱器３，三層分離器４，
膨張弁５，蒸発器６及びエバポレータの流出側の冷媒温
度を検出する過熱度検出センサ７とによって少なくとも
構成される。
【００１３】この冷却サイクルの基本的な動作を説明す
ると、コンプレッサ２では、低圧低温の気相冷媒から高
温高圧の気相冷媒に図２のモリエル線図のａからｂで示
される状態の変化で冷媒が圧縮される。この冷媒は、放
熱器３において放熱されて低温高圧の気体冷媒となる。
この時に、冷媒の冷却度を向上させるために向流型熱交
換器を用いてコンプレッサに吸引される冷媒でさらに冷
却させる方法をとるものもある。これによって、図２の
ｂからｃに示される状態に冷媒が変化するが、従来の冷
媒と異なり、臨界温度が低い冷媒の場合、冷却後も気相
の状態が維持される。そして、膨張弁５で断熱膨張され
て圧力が下がり、冷媒の状態がｃからｄへ変化すること
で蒸発しやすい低圧の気液二層混合体の状態となる。そ
して、蒸発器で、この蒸発器を通過する空気の熱を吸収
して蒸発し、冷媒の状態がｄからａに変化して気相の低
圧冷媒としてコンプレッサ２に吸引される。また、過熱
度検出センサ７は、蒸発器６の吐出側の冷媒温度を検出
し、過熱度（ｅ−ａ間）が一定となるように膨張弁５の
開度を調整して冷媒量を調整するものである。これによ
って、蒸発器６で吸熱した熱を放熱器３で放熱するとい
う冷却サイクルが構成されるものである。
ると、コンプレッサ２では、低圧低温の気相冷媒から高
温高圧の気相冷媒に図２のモリエル線図のａからｂで示
される状態の変化で冷媒が圧縮される。この冷媒は、放
熱器３において放熱されて低温高圧の気体冷媒となる。
この時に、冷媒の冷却度を向上させるために向流型熱交
換器を用いてコンプレッサに吸引される冷媒でさらに冷
却させる方法をとるものもある。これによって、図２の
ｂからｃに示される状態に冷媒が変化するが、従来の冷
媒と異なり、臨界温度が低い冷媒の場合、冷却後も気相
の状態が維持される。そして、膨張弁５で断熱膨張され
て圧力が下がり、冷媒の状態がｃからｄへ変化すること
で蒸発しやすい低圧の気液二層混合体の状態となる。そ
して、蒸発器で、この蒸発器を通過する空気の熱を吸収
して蒸発し、冷媒の状態がｄからａに変化して気相の低
圧冷媒としてコンプレッサ２に吸引される。また、過熱
度検出センサ７は、蒸発器６の吐出側の冷媒温度を検出
し、過熱度（ｅ−ａ間）が一定となるように膨張弁５の
開度を調整して冷媒量を調整するものである。これによ
って、蒸発器６で吸熱した熱を放熱器３で放熱するとい
う冷却サイクルが構成されるものである。
【００１４】以上の構成の冷却サイクルにおいて、放熱
器３と膨張弁５との間に三層分離器４が設けられる。こ
の三層分離器４は、放熱器３から供給された冷媒からオ
イルを分離してコンプレッサ２に戻すと共に、冷媒の圧
力を下げて気液分離を行い、気相冷媒をコンプレッサ２
の吸入側に戻し、さらに液相冷媒のみを膨張弁に送出す
る役目を持つものである。これによって、蒸発器６に液
相冷媒を多く供給できると共に、蒸発器での蒸発作用を
低下させる要因となる気相冷媒及びオイルを直接コンプ
レッサに戻すことができるので、冷却サイクルの効率を
向上させることができるものである。
器３と膨張弁５との間に三層分離器４が設けられる。こ
の三層分離器４は、放熱器３から供給された冷媒からオ
イルを分離してコンプレッサ２に戻すと共に、冷媒の圧
力を下げて気液分離を行い、気相冷媒をコンプレッサ２
の吸入側に戻し、さらに液相冷媒のみを膨張弁に送出す
る役目を持つものである。これによって、蒸発器６に液
相冷媒を多く供給できると共に、蒸発器での蒸発作用を
低下させる要因となる気相冷媒及びオイルを直接コンプ
レッサに戻すことができるので、冷却サイクルの効率を
向上させることができるものである。
【００１５】本願発明の第１の実施の形態に係る三層分
離器４は、図３に示すもので、放熱器３と連通される冷
媒流入口４１、コンプレッサ２の駆動室（図示しない）
と連通されるオイル送出口４２、コンプレッサ２の吸入
側と連通される気相冷媒送出口４３，及び膨張弁５の流
入側と連通される液相冷媒送出口４４が形成されたケー
ス４０を有し、該ケース４０内には、前記冷媒流入口４
１及びオイル送出口４２と連通する第１の室５０と、該
第１の室５０と絞り手段としてのオリフィス６０を介し
て連通され、前記気相冷媒送出口４３及び前記液相冷媒
送出口４４と連通する第２の室７０とが画成される。
離器４は、図３に示すもので、放熱器３と連通される冷
媒流入口４１、コンプレッサ２の駆動室（図示しない）
と連通されるオイル送出口４２、コンプレッサ２の吸入
側と連通される気相冷媒送出口４３，及び膨張弁５の流
入側と連通される液相冷媒送出口４４が形成されたケー
ス４０を有し、該ケース４０内には、前記冷媒流入口４
１及びオイル送出口４２と連通する第１の室５０と、該
第１の室５０と絞り手段としてのオリフィス６０を介し
て連通され、前記気相冷媒送出口４３及び前記液相冷媒
送出口４４と連通する第２の室７０とが画成される。
【００１６】また、この実施の形態においては、第１の
室５０は第２の室７０の下方に配され、前記オイル送出
口４２は、前記オリフィス６０の吸入口６１の下方に配
されると共に、この吸入口６１の周囲にはオイル分離用
フィルタ６２が配されるものである。また、前記冷媒流
入口４１は、第１の室５０の側部に開口する。
室５０は第２の室７０の下方に配され、前記オイル送出
口４２は、前記オリフィス６０の吸入口６１の下方に配
されると共に、この吸入口６１の周囲にはオイル分離用
フィルタ６２が配されるものである。また、前記冷媒流
入口４１は、第１の室５０の側部に開口する。
【００１７】これによって、ケース４０の下部であって
前記第１の室５０の側部に開口した冷媒流入口４１から
流入した冷媒は、該冷媒流入口４１の対向する壁部５１
に衝突して第１のオイル分離が実行されると共に、第１
の室５０の上部に設けられたオリフィス６０に吸引され
るが、オリフィス６０に吸引される前に前記オリフィス
６０の吸入口６１の周囲に配された前記オイル分離用フ
ィルタ６２を通過する時に第２のオイル分離が行われ
る。このオイル分離によって分離されたオイルは、第１
の室５０の下方に形成されたオイル送出口４２のオイル
溜まり５２に一時的に貯蔵され、図１に示す配管９に設
けられた弁８が開放されることによって適宜コンプレッ
サ２の駆動室に戻される。このオイルの分離方法とし
て、この実施の形態では、衝突分離、自重及びフィルタ
による分離が用いられたが、遠心分離による方法を採用
しても良いものである。尚、この第１の室５０の圧力
は、高圧圧力Ｐｄとなる。
前記第１の室５０の側部に開口した冷媒流入口４１から
流入した冷媒は、該冷媒流入口４１の対向する壁部５１
に衝突して第１のオイル分離が実行されると共に、第１
の室５０の上部に設けられたオリフィス６０に吸引され
るが、オリフィス６０に吸引される前に前記オリフィス
６０の吸入口６１の周囲に配された前記オイル分離用フ
ィルタ６２を通過する時に第２のオイル分離が行われ
る。このオイル分離によって分離されたオイルは、第１
の室５０の下方に形成されたオイル送出口４２のオイル
溜まり５２に一時的に貯蔵され、図１に示す配管９に設
けられた弁８が開放されることによって適宜コンプレッ
サ２の駆動室に戻される。このオイルの分離方法とし
て、この実施の形態では、衝突分離、自重及びフィルタ
による分離が用いられたが、遠心分離による方法を採用
しても良いものである。尚、この第１の室５０の圧力
は、高圧圧力Ｐｄとなる。
【００１８】そして、前記第１の室５０にてオイル分離
された冷媒は、オリフィス６０を通過して、例えば、図
２に示すように、高圧圧力Ｐｄから臨界圧力以下の中間
圧Ｐｍまで減圧される。冷媒として二酸化炭素を使用し
た場合には、この圧力は、５ＭＰａから７ＭＰａであ
る。これによってオリフィス６０から吐出される冷媒
は、液相及び気相からなる二層混合体となる。またオリ
フィス６０は、その先端が第２の室７０の側壁７１に向
かうように折り曲げて形成された吐出部６３を有し、こ
の吐出部６３から吐出された冷媒は側壁７１に衝突して
気相冷媒と液相冷媒に分離されると共に気液分離フィル
タ７２によってさらに気相冷媒と液相冷媒に分離するも
のである。この気液の分離方法として、この実施の形態
では、衝突分離、自重及びフィルタによる分離が用いら
れたが、遠心分離による方法を採用しても良いものであ
る。尚、第２の室７０の圧力は、中間圧力Ｐｍとなる。
された冷媒は、オリフィス６０を通過して、例えば、図
２に示すように、高圧圧力Ｐｄから臨界圧力以下の中間
圧Ｐｍまで減圧される。冷媒として二酸化炭素を使用し
た場合には、この圧力は、５ＭＰａから７ＭＰａであ
る。これによってオリフィス６０から吐出される冷媒
は、液相及び気相からなる二層混合体となる。またオリ
フィス６０は、その先端が第２の室７０の側壁７１に向
かうように折り曲げて形成された吐出部６３を有し、こ
の吐出部６３から吐出された冷媒は側壁７１に衝突して
気相冷媒と液相冷媒に分離されると共に気液分離フィル
タ７２によってさらに気相冷媒と液相冷媒に分離するも
のである。この気液の分離方法として、この実施の形態
では、衝突分離、自重及びフィルタによる分離が用いら
れたが、遠心分離による方法を採用しても良いものであ
る。尚、第２の室７０の圧力は、中間圧力Ｐｍとなる。
【００１９】そして、第２の室７０にて分離された液相
冷媒は、液相冷媒送出口４４より膨張弁５に送出されて
低圧圧力Ｐｓまで減圧される。また、気相冷媒は、冷凍
効果が小さいため気相冷媒送出口４３よりコンプレッサ
２の吸入側に直接送出されるものである。
冷媒は、液相冷媒送出口４４より膨張弁５に送出されて
低圧圧力Ｐｓまで減圧される。また、気相冷媒は、冷凍
効果が小さいため気相冷媒送出口４３よりコンプレッサ
２の吸入側に直接送出されるものである。
【００２０】以下、本発明の他の実施の形態について、
説明するが、同一の箇所及び同様の効果を奏するものに
は、同一の符号を付し、場合によってはその説明を省略
する。
説明するが、同一の箇所及び同様の効果を奏するものに
は、同一の符号を付し、場合によってはその説明を省略
する。
【００２１】図４に示す第２の実施の形態に係る三層分
離器４Ａは、第１の室５０を第２の室７０の上方に配し
たもので、ケース４０の上方側部に形成された冷媒流入
口４１から流入した冷媒は、この冷媒流出口４１と対峙
する側壁５１に衝突して第１のオイル分離を行うと共
に、第１の室５０の下方に設けられたオリフィス６０の
吸入口６１の周囲に配されたオイル分離用フィルタ６２
を通過する時に第２のオイル分離が行われる。このオイ
ル分離用フィルタ６２で分離されたオイルはフィルタ保
持部６４の上部に形成されたオイルガイド６５に沿って
第１の室５０の下方のオイル溜まり５２に滞留する。こ
の第１の室５０の下方のオイル溜まり５２に滞留したオ
イルは、前記第１の室５０の下方側部に形成されたオイ
ル送出口４２からコンプレッサの駆動室に戻されるもの
である。
離器４Ａは、第１の室５０を第２の室７０の上方に配し
たもので、ケース４０の上方側部に形成された冷媒流入
口４１から流入した冷媒は、この冷媒流出口４１と対峙
する側壁５１に衝突して第１のオイル分離を行うと共
に、第１の室５０の下方に設けられたオリフィス６０の
吸入口６１の周囲に配されたオイル分離用フィルタ６２
を通過する時に第２のオイル分離が行われる。このオイ
ル分離用フィルタ６２で分離されたオイルはフィルタ保
持部６４の上部に形成されたオイルガイド６５に沿って
第１の室５０の下方のオイル溜まり５２に滞留する。こ
の第１の室５０の下方のオイル溜まり５２に滞留したオ
イルは、前記第１の室５０の下方側部に形成されたオイ
ル送出口４２からコンプレッサの駆動室に戻されるもの
である。
【００２２】前記第１の室５０でオイル分離された冷媒
は、オリフィス６０を通過することによって高圧圧力Ｐ
ｄから中間圧力Ｐｍまで減圧されて気相及び液相の二層
混合状態となり、吐出部６３から第２の室７０に吐出さ
れる。この時、吐出された冷媒は吐出部６３と対向する
側壁７１に衝突して第１の気液分離が行われる。さらに
この冷媒は、気液分離用フィルタ７２の近傍を通過する
ときに気相冷媒と液相冷媒に分離され、液相冷媒は第２
の室７０の下方に設けられた液相冷媒送出口４４から膨
張弁５に送出され、気相冷媒は気相冷媒送出口４３から
コンプレッサ２の吸入側に戻れされるものである。
は、オリフィス６０を通過することによって高圧圧力Ｐ
ｄから中間圧力Ｐｍまで減圧されて気相及び液相の二層
混合状態となり、吐出部６３から第２の室７０に吐出さ
れる。この時、吐出された冷媒は吐出部６３と対向する
側壁７１に衝突して第１の気液分離が行われる。さらに
この冷媒は、気液分離用フィルタ７２の近傍を通過する
ときに気相冷媒と液相冷媒に分離され、液相冷媒は第２
の室７０の下方に設けられた液相冷媒送出口４４から膨
張弁５に送出され、気相冷媒は気相冷媒送出口４３から
コンプレッサ２の吸入側に戻れされるものである。
【００２３】図５に示す第３の実施の形態に係る三層分
離器４Ｂは、前記第２の実施の形態に係る三層分離器４
Ａにおいて、オイル送出口４２から送出されるオイルを
第２の室７０内を通過させて冷却するようにしたもの
で、この冷却されたオイルによってコンプレッサを冷却
し、コンプレッサの吐出温度を低くすると共に潤滑性を
向上させるようにしたものである。具体的には、オイル
送出口４２を第２の室７０の下方であって、液相冷媒送
出口４４の近傍に形成すると共に、該オイル送出口４２
と前記第１の室５０の下方に形成されたオイル溜まり５
２とを連通する配管４５が前記第２の室７０内を通過す
るように配されるものである。
離器４Ｂは、前記第２の実施の形態に係る三層分離器４
Ａにおいて、オイル送出口４２から送出されるオイルを
第２の室７０内を通過させて冷却するようにしたもの
で、この冷却されたオイルによってコンプレッサを冷却
し、コンプレッサの吐出温度を低くすると共に潤滑性を
向上させるようにしたものである。具体的には、オイル
送出口４２を第２の室７０の下方であって、液相冷媒送
出口４４の近傍に形成すると共に、該オイル送出口４２
と前記第１の室５０の下方に形成されたオイル溜まり５
２とを連通する配管４５が前記第２の室７０内を通過す
るように配されるものである。
【００２４】また、図６で示す第４の実施の形態に係る
三層分離器４Ｃは、前記オリフィス６０に代えて、電気
式の可変膨張弁８０を設けたことを特徴とするものであ
る。これによって、冷却サイクルの効率を常に最適な状
態にするように中間圧Ｐｍを制御可能とすることができ
るものである。
三層分離器４Ｃは、前記オリフィス６０に代えて、電気
式の可変膨張弁８０を設けたことを特徴とするものであ
る。これによって、冷却サイクルの効率を常に最適な状
態にするように中間圧Ｐｍを制御可能とすることができ
るものである。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、冷却サイクルの膨
張弁の上流側に本願発明の三層分離器を配することによ
って、膨張弁から蒸発器に至る経路に確実に液相冷媒を
供給することができると共に、蒸発器での冷却効果に支
障をきたす気相冷媒及びオイルを分離してそれぞれ有効
にコンプレッサに戻すことができるので、冷却サイクル
の効率を向上させることができるものである。
張弁の上流側に本願発明の三層分離器を配することによ
って、膨張弁から蒸発器に至る経路に確実に液相冷媒を
供給することができると共に、蒸発器での冷却効果に支
障をきたす気相冷媒及びオイルを分離してそれぞれ有効
にコンプレッサに戻すことができるので、冷却サイクル
の効率を向上させることができるものである。
【図１】冷却サイクルの概略図である。
【図２】超臨界冷媒のモリエル線図である。
【図３】第１の実施の形態に係る三層分離器の構成を示
した概略図である。
した概略図である。
【図４】第２の実施の形態に係る三層分離器の構成を示
した概略図である。
した概略図である。
【図５】第３の実施の形態に係る三層分離器の構成を示
した概略図である。
した概略図である。
【図６】第４の実施の形態に係る三層分離器の構成を示
した概略図である。
した概略図である。
【符号の説明】 １ 冷却サイクル ２ コンプレッサ ３ 放熱器 ４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ 三層分離器 ５ 膨張弁 ６ 蒸発器 ４０ ケース ４１ 冷媒吸入口 ４２ オイル送出口 ４３ 気相冷媒送出口 ４４ 液相冷媒送出口 ５０ 第１の室 ６０ オリフィス ６２ オイル分離用フィルタ ７０ 第２の室 ７２ 気液分離用フィルタ ８０ 電気式膨張弁
Claims (7)
- 【請求項１】 コンプレッサ、放熱器、膨張手段及び吸
熱器によって少なくとも構成される冷却サイクルにおい
て、 前記放熱器と連通する冷媒流入口、前記コンプレッサの
オイル溜まりと連通するオイル送出口、前記コンプレッ
サの吸入側と連通する気相冷媒送出口、及び膨張弁と連
通する液相冷媒送出口が形成されるケースと、 該ケース内に画成され、前記冷媒流入口から流入する冷
媒から含有されたオイルを分離するオイル分離手段を有
し、該分離されたオイルをコンプレッサに送出するオイ
ル送出口と連通する第１の室と、 前記ケース内に画成され、前記第１の室と絞り手段を介
して連通すると共に、該絞り手段によって気液混合状態
となる所定の圧力まで減圧される冷媒の気液分離を行う
気液分離手段を有し、気液分離された液相冷媒を膨張手
段に送出する液相冷媒送出口及び気液分離された気相冷
媒をコンプレッサに送出する気相冷媒送出口と連通する
第２の室とを具備することを特徴とする冷却サイクルの
三層分離器。 - 【請求項２】 前記絞り手段は、オリフィスであること
を特徴とする請求項１記載の冷却サイクルの三層分離
器。 - 【請求項３】 前記絞り手段は、電動式膨張弁であるこ
とを特徴とする請求項１記載の冷却サイクルの三層分離
器。 - 【請求項４】 前記絞り手段は、機械式膨張弁であるこ
とを特徴とする請求項１記載の冷却サイクルの三層分離
器。 - 【請求項５】 前記第１の室で分離されたオイルは、前
記第２の室内を通過して前記オイル送出口から送出され
ることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の冷却
サイクルの三層分離器。 - 【請求項６】 前記オイル分離手段はフィルタであるこ
とを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の
冷却サイクルの三層分離器。 - 【請求項７】 前記気液分離手段はフィルタであること
を特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の冷
却サイクルの三層分離器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10203513A JP2000035251A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 冷却サイクルの三層分離器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10203513A JP2000035251A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 冷却サイクルの三層分離器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000035251A true JP2000035251A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16475406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10203513A Pending JP2000035251A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 冷却サイクルの三層分離器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000035251A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030079474A (ko) * | 2002-04-04 | 2003-10-10 | 엠에스모터시스템(주) | 자동차용 에어콘의 냉매가스 회수 재생장치 |
| EP1517041A2 (en) | 2001-09-27 | 2005-03-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Rotary vane compressor with vane holding plug |
| EP1795835A2 (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-13 | Sanden Corporation | Vapor compression refrigerating system |
| EP1860390A2 (en) * | 2006-05-26 | 2007-11-28 | Sanden Corporation | Vapor compression refrigerating cycle |
| WO2014129135A1 (ja) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | パナソニック株式会社 | 排熱利用ヒートポンプシステム及び熱機関駆動式蒸気圧縮式ヒートポンプシステム |
| CN106871508A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-06-20 | 福建三农化学农药有限责任公司 | 冷冻机油回收系统 |
| CN109341161A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 分离组件、油分离器及压缩机 |
| WO2023182595A1 (ko) * | 2022-03-22 | 2023-09-28 | 엘지전자 주식회사 | 오일 분리기 및 이를 포함하는 공기 조화기 |
-
1998
- 1998-07-17 JP JP10203513A patent/JP2000035251A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1517041A2 (en) | 2001-09-27 | 2005-03-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Rotary vane compressor with vane holding plug |
| EP1517041A3 (en) * | 2001-09-27 | 2006-03-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Rotary vane compressor with vane holding plug |
| KR20030079474A (ko) * | 2002-04-04 | 2003-10-10 | 엠에스모터시스템(주) | 자동차용 에어콘의 냉매가스 회수 재생장치 |
| EP1795835A2 (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-13 | Sanden Corporation | Vapor compression refrigerating system |
| JP2007162988A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Sanden Corp | 蒸気圧縮式冷凍サイクル |
| EP1795835A3 (en) * | 2005-12-12 | 2008-10-08 | Sanden Corp | Vapor compression refrigeration system |
| EP1860390A3 (en) * | 2006-05-26 | 2008-07-23 | Sanden Corporation | Vapor compression refrigerating cycle |
| EP1860390A2 (en) * | 2006-05-26 | 2007-11-28 | Sanden Corporation | Vapor compression refrigerating cycle |
| WO2014129135A1 (ja) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | パナソニック株式会社 | 排熱利用ヒートポンプシステム及び熱機関駆動式蒸気圧縮式ヒートポンプシステム |
| CN105008822A (zh) * | 2013-02-20 | 2015-10-28 | 松下知识产权经营株式会社 | 废热利用热泵系统和热机驱动式蒸气压缩式热泵系统 |
| US9631845B2 (en) | 2013-02-20 | 2017-04-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Heat pump system using waste heat and heat engine-driven vapor compression heat pump system |
| CN106871508A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-06-20 | 福建三农化学农药有限责任公司 | 冷冻机油回收系统 |
| CN109341161A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 分离组件、油分离器及压缩机 |
| WO2023182595A1 (ko) * | 2022-03-22 | 2023-09-28 | 엘지전자 주식회사 | 오일 분리기 및 이를 포함하는 공기 조화기 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4463466B2 (ja) | エジェクタサイクル | |
| US7367202B2 (en) | Refrigerant cycle device with ejector | |
| JP4023415B2 (ja) | 蒸気圧縮式冷凍機 | |
| JP2000046420A (ja) | 冷凍サイクル | |
| US7779647B2 (en) | Ejector and ejector cycle device | |
| JP4923838B2 (ja) | エジェクタ式冷凍サイクル | |
| US20080245505A1 (en) | Co2 cooling and heating apparatus and method having multiple refrigerating cycle circuits | |
| JP2004044906A (ja) | エジェクタサイクル | |
| JP2002195673A (ja) | 超臨界蒸気圧縮システムおよび超臨界蒸気圧縮システムを循環する冷媒の高圧成分の圧力を調整する装置 | |
| JP2006527836A (ja) | 蒸気圧縮システムの超臨界圧力調整 | |
| JP2001221517A (ja) | 超臨界冷凍サイクル | |
| JPH1194380A (ja) | 冷凍サイクル | |
| JP4042637B2 (ja) | エジェクタサイクル | |
| JP2003114063A (ja) | エジェクタサイクル | |
| JP4396004B2 (ja) | エジェクタサイクル | |
| JP2006292229A (ja) | Ｃｏ２冷凍サイクル装置及びその超臨界冷凍運転方法 | |
| JPH1019421A (ja) | 冷凍サイクルおよびこのサイクルに用いるアキュムレータ | |
| JP2007024412A (ja) | エジェクタ式冷凍サイクル | |
| JP4078901B2 (ja) | エジェクタサイクル | |
| JP2000035251A (ja) | 冷却サイクルの三層分離器 | |
| JP2838917B2 (ja) | 冷凍サイクル | |
| JP2003130477A (ja) | 冷凍装置 | |
| JP2003222445A (ja) | エジェクタサイクル用の気液分離器及びオイル分離器 | |
| JP2001272122A (ja) | 二段圧縮冷凍機 | |
| JP2000292016A (ja) | 冷凍サイクル |