JP2008286151A - 流体機械およびそれを備えた冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流体機械は、圧縮機101と膨張機103とを備える。圧縮機101は、密閉容器108と、密閉容器108の底部に形成された第1油溜まり121と、圧縮機構113と、圧縮機構113に潤滑油を供給する給油機構110とを備えている。膨張機103は、密閉容器109と、密閉容器109の底部に形成された第2油溜まり123と、膨張機構118と、膨張機構118に潤滑油を供給する給油機構123とを備えている。密閉容器108と密閉容器109とは、均圧管106および均油管107によって接続されている。均油管107の一端側開口107aは、給油機構110の吸入口110aよりも高い位置に配置されている。
【選択図】図1
Description
「平成14年度成果報告書 エネルギー有効利用基盤技術先導研究開発 CO2空調機用二相流膨張機・圧縮機の開発」,新エネルギー・産業技術総合開発機構,平成15年3月,p.5
図1は、本発明の実施形態1に係る冷凍サイクル装置100の構成図である。冷凍サイクル装置100では、圧縮機101と放熱器102と膨張機103と蒸発器104とが配管105を介して順に接続されており、圧縮機101と膨張機103とは、均圧管106および均油管107によって接続されている。
図3は、変形例1に係る均油管107の一端側開口107aの形状を示している。この変形例1では、均油管107の一端側は、第1油溜まり121内において下向きに曲がっている。そのため、均油管107の一端側開口107aは、下方向を向いている。
図4は、変形例2に係る均油管107の一端側開口107aの形状を示している。この変形例2では、均油管107の一端が閉塞部材124によって閉塞され、均油管107の一端側の側面に穴107aが形成されている。そして、この穴107aが均油管107の一端側開口を構成している。なお、本変形例では、穴107aは下向きに開口している。
図5は、変形例3に係る均油管107の一端側の形状を示している。この変形例3では、均油管107の一端側に、開口107aの周囲を上方から覆うカバー125が設けられている。本変形例では、カバー125は、下側のみが開放されたカバーである。ただし、カバー125の具体的形状は特に限定されるわけではない。
図6は、変形例4に係る均油管107の一端側の形状を示している。この変形例4では、均油管107の一端側開口107aは、給油機構110の吸入口110aの近傍に配置されている。具体的には、均油管107の一端側開口107aと吸入口110aとの間の水平方向距離L1は、吸入口110aと密閉容器108の内周壁面との間の水平方向距離の最短値L2の半分以下に設定されている。なお、一端側開口107aと吸入口110aとの間の水平方向距離L1は、一端側開口107aの最も吸入口110a寄りの部分と、吸入口110aの最も一端側開口107a寄りの部分との間の水平距離とする。また、密閉容器108の内側の形状は必ずしも簡単でなく、密閉容器108の内周壁面には凹凸がある場合がある。そのため、ここでは、吸入口110aと密閉容器108の内周壁面との間の水平方向距離のうち、最も短い距離L2を考えることとする。
図7に、変形例5に係る流体機械の圧縮機126を示す。変形例5では、圧縮機126は、圧縮機構128がベーン127を有するような圧縮機構、例えばロータリ式の圧縮機構である。この変形例5では、圧縮機構128にはベーン溝129が形成され、このベーン溝129内にベーン127が摺動自在に挿入されている。このようなロータリ式圧縮機構128では、潤滑油の少なくとも一部はベーン溝129から入り込み、圧縮機構128内を潤滑する。そのため、このロータリ式圧縮機構128では、給油機構はベーン127およびベーン溝129によって構成されており、ベーン溝129の上端129aが給油機構の吸入部となっている。この変形例では、均油管107の一端側開口107aは、ベーン溝129の上端129aよりも高い位置に配置されている。
図8は、変形例6に係る冷凍サイクル装置100を示す。この変形例6では、均油管107は、両端が上方に向かって曲がった曲がり管によって形成されており、均油管107の一端側は密閉容器108の底部から上方に向かって挿通され、均油管107の他端側は密閉容器109の底部から上方に向かって挿通されている。
前述したように、上記各変形例は、圧縮機101に対してだけでなく、膨張機103にも適用することができる。そうすることによって、圧縮機101の停止時など、圧縮機101の密閉容器108内の圧力が急激に低下した場合にも、密閉容器109内における油面の過度の低下を防止することができる。すなわち、密閉容器108内の圧力が急激に低下した場合であっても、密閉容器109から密閉容器108への潤滑油の流出は、第2油溜り122の油面122aの高さが均油管107の膨張機側の開口107bの下端に達した時点で停止する。そのため、給油機構123は常に潤滑油を吸入することができ、膨張機構118へ潤滑油を供給し続けることができる。
図9は、本発明の実施形態2に係る冷凍サイクル装置100の構成図である。以下、実施形態1と同様の部分には同様の符号を付し、その説明は省略する。
なお、第1油溜まり121を給油機構側油溜まり121bと均油管側油溜まり121cとに分離する部材は、上記実施形態の器状部材213に限定される訳ではない。次に、第1油溜まり121を給油機構側油溜まり121bと均油管側油溜まり121cとに分離する部材の変形例について説明する。
上述の実施形態1およびその変形例のいずれかと、上述の実施形態2およびその変形例のいずれかとを、適宜組み合わせるようにしてもよい。例えば、圧縮機101に対して実施形態1の構成を適用し、膨張機103に対して実施形態2の構成を適用してもよい。
101 圧縮機
102 放熱器
103 膨張機
104 蒸発器
106 均圧管
107 均油管(連絡通路)
107a 均油管の一端側開口(連絡通路の一端側開口)
108 密閉容器(第1密閉容器)
109 密閉容器(第2密閉容器)
110 給油機構
110a 吸入口(吸入部)
113 圧縮機構
121 第1油溜まり
122 第2油溜まり
Claims (20)
- 内部に潤滑油を貯留する第1油溜まりが形成された第1密閉容器と、前記第1密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第1油溜まりの潤滑油を前記圧縮機構に供給する給油機構と、を有する圧縮機と、
内部に潤滑油を貯留する第2油溜まりが形成された第2密閉容器と、前記第2密閉容器の内部に配置された膨張機構と、を有する膨張機と、
前記第1密閉容器の前記第1油溜まり内に開口する一端側開口と、前記第2密閉容器の前記第2油溜まり内に開口する他端側開口とを有し、前記第1油溜まり内と前記第2油溜まり内とを連通させる連絡通路と、を備え、
前記連絡通路の前記一端側開口は、前記第1密閉容器内における前記給油機構の吸入部よりも高い位置に開口している、流体機械。 - 内部に潤滑油を貯留する第1油溜まりが形成された第1密閉容器と、前記第1密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第1油溜まりの潤滑油を前記圧縮機構に供給する給油機構と、を有する圧縮機と、
内部に潤滑油を貯留する第2油溜まりが形成された第2密閉容器と、前記第2密閉容器の内部に配置された膨張機構と、を有する膨張機と、
前記第1密閉容器の前記第1油溜まり内に開口する一端側開口と、前記第2密閉容器の前記第2油溜まり内に開口する他端側開口とを有し、前記第1油溜まり内と前記第2油溜まり内とを連通させる連絡通路と、を備え、
前記第1油溜まりは、互いに分離された給油機構側油溜まりと連絡通路側油溜まりとを含み、
前記給油機構の吸入部は、前記給油機構側油溜まりに配置され、
前記連絡通路の前記一端側開口は、前記連絡通路側油溜まりに配置されている、流体機械。 - 請求項2に記載の流体機械において、
前記第1密閉容器の前記第1油溜まり内に配置され、上向きに開いた器状部材をさらに備え、
前記器状部材の内側が前記給油機構側油溜まりを形成し、前記器状部材の外側が前記連絡通路側油溜まりを形成している、流体機械。 - 請求項2に記載の流体機械において、
前記第1密閉容器の前記第1油溜まり内に配置され、少なくとも一部が前記給油機構の吸入部と前記連絡通路の前記一端側開口との間で上下方向または斜め上下方向に延び、前記第1油溜まりを前記給油機構側油溜まりと前記連絡通路側油溜まりとに仕切る板状部材をさらに備えている、流体機械。 - 請求項1または2に記載の流体機械において、
前記連絡通路は、一端側が前記第1密閉容器の内部に上向きまたは斜め上向きに挿入された管によって形成されている、流体機械。 - 請求項1または2に記載の流体機械において、
前記連絡通路は、一端側が前記第1密閉容器の側面から前記第1密閉容器の内部に挿入された均油管によって形成されている、流体機械。 - 請求項1または2に記載の流体機械において、
前記連絡通路の前記一端側開口は、前記第1密閉容器内において下向きに開口している、流体機械。 - 請求項1または2に記載の流体機械において、
前記連絡通路は、一端側が前記第1密閉容器の内部に挿入された管によって形成され、
前記管の前記第1密閉容器内の端部は閉塞され、前記管の前記第1密閉容器内に位置する部分の側面には、前記連絡通路の一端側開口を構成する穴が形成されている、流体機械。 - 請求項1または2に記載の流体機械において、
前記連絡通路は、一端側が前記第1密閉容器の内部に挿入され、前記第1密閉容器の内部で開口する管によって形成され、
前記第1密閉容器の内部に配置され、前記管の開口の周囲を少なくとも上方から覆うカバーをさらに備えている、流体機械。 - 請求項1または2に記載の流体機械において、
前記連絡通路の前記一端側開口と前記給油機構の吸入部との間の水平方向距離は、前記給油機構の吸入部と前記第1密閉容器の内周壁面との間の水平方向距離の最短値の半分以下である、流体機械。 - 請求項1または2に記載の流体機械において、
前記圧縮機構はロータリ式の圧縮機構である、流体機械。 - 請求項1または2に記載の流体機械において、
前記圧縮機構はスクロール式の圧縮機構である、流体機械。 - 請求項1または2に記載の流体機械において、
前記圧縮機構から下方に延びる回転軸をさらに備え、
前記給油機構は、前記回転軸の下端部に設けられたオイルポンプと、前記オイルポンプの周囲の少なくとも一部を覆い、潤滑油を吸入する吸入口が形成されたカバーとを有し、
前記給油機構の吸入部は、前記カバーの吸入口である、流体機械。 - 請求項1または2に記載の流体機械において、
前記圧縮機構には、少なくとも上方の一部が開放されたベーン溝と、前記ベーン溝内に挿入されたベーンとが設けられ、
前記給油機構は、前記ベーン溝および前記ベーンによって構成されている、流体機械。 - 請求項1または2に記載の流体機械において、
前記膨張機は、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第2油溜まりの潤滑油を前記膨張機構に供給する給油機構をさらに備え、
前記連絡通路の前記他端側開口は、前記第2密閉容器内における前記給油機構の吸入部よりも高い位置に開口している、流体機械。 - 請求項1または2に記載の流体機械において、
前記膨張機は、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第2油溜まりの潤滑油を前記膨張機構に供給する給油機構をさらに備え、
前記第2油溜まりは、互いに分離された給油機構側油溜まりと連絡通路側油溜まりとを含み、
前記給油機構の吸入部は、前記給油機構側油溜まりに配置され、
前記連絡通路の前記他端側開口は、前記連絡通路側油溜まりに配置されている、流体機械。 - 内部に潤滑油を貯留する第1油溜まりが形成された第1密閉容器と、前記第1密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、を有する圧縮機と、
内部に潤滑油を貯留する第2油溜まりが形成された第2密閉容器と、前記第2密閉容器の内部に配置された膨張機構と、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第2油溜まりの潤滑油を前記膨張機構に供給する給油機構と、を有する膨張機と、
前記第1密閉容器の前記第1油溜まり内に開口する一端側開口と、前記第2密閉容器の前記第2油溜まり内に開口する他端側開口とを有し、前記第1油溜まり内と前記第2油溜まり内とを連通させる連絡通路と、を備え、
前記連絡通路の前記他端側開口は、前記第2密閉容器内における前記給油機構の吸入部よりも高い位置に開口している、流体機械。 - 内部に潤滑油を貯留する第1油溜まりが形成された第1密閉容器と、前記第1密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、を有する圧縮機と、
内部に潤滑油を貯留する第2油溜まりが形成された第2密閉容器と、前記第2密閉容器の内部に配置された膨張機構と、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第2油溜まりの潤滑油を前記膨張機構に供給する給油機構と、を有する膨張機と、
前記第1密閉容器の前記第1油溜まり内に開口する一端側開口と、前記第2密閉容器の前記第2油溜まり内に開口する他端側開口とを有し、前記第1油溜まり内と前記第2油溜まり内とを連通させる連絡通路と、を備え、
前記第2油溜まりは、互いに分離された給油機構側油溜まりと連絡通路側油溜まりとを含み、
前記給油機構の吸入部は、前記給油機構側油溜まりに配置され、
前記連絡通路の前記他端側開口は、前記連絡通路側油溜まりに配置されている、流体機械。 - 請求項1、2、17、および18のいずれか一つに記載の流体機械と、
流体を放熱させる放熱器と、
流体を蒸発させる蒸発器と、を備え、
前記圧縮機で圧縮された流体を前記放熱器で放熱させ、放熱後の流体を前記膨張機で膨張させ、膨張後の流体を前記蒸発器で蒸発させ、蒸発後の流体を前記圧縮機に導く冷凍サイクル装置。 - 請求項19に記載の冷凍サイクル装置において、
前記流体は二酸化炭素である、冷凍サイクル装置。
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