JP2018004093A - 冷凍サイクル装置のアキュームレータ - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機への油戻し量が過大となるのを抑制して冷凍サイクル装置の性能を確保でき、且つアキュームレータ内の液冷媒量が増加した場合でも、圧縮機に戻される油戻り量を確保しつつ圧縮機に戻される液冷媒量が急激に変動するのを防止して安定した冷凍サイクル運転を実現する。【解決手段】冷凍サイクル装置のアキュームレータは、圧縮機の吸入側に設置され、容器と、この容器内に設けられた冷媒流入管と冷媒流出管を備え、前記冷媒流出管から前記容器内の冷媒と冷凍機油の両方を圧縮機に戻すように構成されている。また、前記冷媒流出管の下部に設けられた第１の油戻し穴と、前記冷媒流出管における前記第１の油戻し穴より上方に設けられた第２の油戻し穴を備え、前記第２の油戻し穴は、前記第１の油戻し穴よりも小さい面積の穴を上下方向に複数配設して構成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、冷凍サイクル装置内の余剰冷媒を溜める冷凍サイクル装置のアキュームレーに関する。

例えば、冷凍サイクル装置としての空気調和機は、様々な運転条件において、冷房運転や暖房運転が行われ、空調される室内の温度が設定温度になるように調整している。しかし、運転条件によっては、冷凍サイクル装置の運転における必要冷媒量が異なるため、最も冷媒量を必要とする運転条件に合わせて、冷凍サイクル装置内の冷媒量が決定されている。

このため、必要冷媒量が少なくなる運転条件では、余剰冷媒をアキュームレータ等の容器内に溜める必要がある。
近年、冷凍サイクル装置は、外気温度や設定温度の温度条件や、室外機と室内機を接続する冷媒配管の長さの条件（配管長条件）などの運転条件の範囲が拡大する傾向にあり、アキュームレータ内に溜まる余剰冷媒の量が多くなってきている。

アキュームレータは、多くの余剰冷媒が溜まった場合でも、アキュームレータ上部のガス状態の冷媒を圧縮機に供給することができるように構成されており、これにより圧縮機において液冷媒を圧縮してしまう液圧縮を防止できるようにしている。

一方、前記圧縮機においては、摺動部等を循環した油（冷凍機油）の一部が、圧縮機から冷媒と共に冷凍サイクルに吐出されてしまうため、この冷媒と共に吐出された油を冷媒から分離して前記圧縮機に戻す必要がある。このため、圧縮機の吐出側にオイルセパレータを設け、前記圧縮機から冷媒と共に吐出された油を、前記オイルセパレータにより冷媒と油に分離し、油は前記圧縮機の吸入側に設けられたアキュームレータに一旦戻された後、前記アキュームレータ内に設けられている冷媒流出管の最下部に設けられた油戻し穴から、冷媒と共に圧縮機に戻すように構成している。

しかし、前記アキュームレータ内に余剰冷媒が存在すると、前記冷媒流出管の油戻し穴から液冷媒も油と共に前記圧縮機に戻されることになる。そして、前記アキュームレータ内に溜まりこむ余剰冷媒量が増加するにつれ、アキュームレータ内の液冷媒量に対する油量の比率が小さくなるため、前記冷媒流出管の油戻し穴から吸入されて圧縮機へ戻される油の量が少なくなる。圧縮機内の油の量が減少すると、軸受などの摺動部の潤滑が十分に行えず、圧縮機の信頼性を低下させる。

このため、アキュームレータ内の余剰冷媒量が増えた場合でも、圧縮機への油戻り量を確保するため、従来は前記冷媒流出管に設けられる油戻し穴の面積を十分に大きくするようにしていた。

また、特開平８−１７８４７６号公報（特許文献１）に記載のように、冷媒流出管の下部から上部に向かって順次直径が大きくなる複数の油戻し穴を設け、アキュームレータ内で冷媒液とオイルが二相分離しても、オイルを圧縮機に戻せるようにしたものもある。

特開平８−１７８４７６号公報

上述した油戻し穴の面積を大きくする従来技術のものでは、アキュームレータ内の余剰冷媒量が少ない場合には、圧縮機への油戻し量が過大となり、これに伴い圧縮機から冷媒と共に吐出される油量が増え、相対的に圧縮機から吐出される冷媒量が減少することになるので、冷凍サイクル装置の性能が低下するという課題がある。

また、上記特許文献１に記載のものでは、アキュームレータ内の液面上昇に伴い、圧縮機に戻される油量が段階的に増加するので、アキュームレータ内の液面が最小の場合に適切な油量が圧縮機に戻るように油戻し穴の大きさを決めている場合、液面の上昇と共に、必要以上の油が圧縮機に戻されることになり、冷凍サイクルの性能が低下する。更に、液面上昇につれて、圧縮機に戻される液冷媒量は段階的に大幅に増大していくため、液面が高くなると圧縮機に多量の液冷媒が戻ることになり、液圧縮を引き起こす可能性が増大するという課題もある。

また、アキュームレータ内の液面が上昇して利用される油戻し穴の数が増加する毎に、アキュームレータから圧縮機に戻される液冷媒と油のうち、特に液冷媒量が急激に変化するため、冷凍サイクルの運転状態に大きな変動が発生し、安定した冷凍サイクル運転を行うことが困難になるという課題もある。

本発明の目的は、圧縮機への油戻し量が過大となるのを抑制して冷凍サイクル装置の性能を確保でき、且つアキュームレータ内の液冷媒量が増加した場合でも、圧縮機に戻される油戻り量を確保しつつ圧縮機に戻される液冷媒量が急激に変動するのを防止して安定した冷凍サイクル運転を実現することのできる冷凍サイクル装置のアキュームレータを得ることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、圧縮機の吸入側に設置され、容器と、この容器内に設けられた冷媒流入管と冷媒流出管を備え、前記冷媒流出管から前記容器内の冷媒と冷凍機油の両方を圧縮機に戻すように構成されている冷凍サイクル装置のアキュームレータにおいて、前記冷媒流出管の下部に設けられた第１の油戻し穴と、前記冷媒流出管における前記第１の油戻し穴より上方に設けられた第２の油戻し穴を備え、前記第２の油戻し穴は、前記第１の油戻し穴よりも小さい面積の穴を上下方向に複数配設して構成されていることを特徴とする。

本発明の他の特徴は、圧縮機の吸入側に設置され、容器と、この容器内に設けられた冷媒流入管と冷媒流出管を備え、前記冷媒流出管から前記容器内の冷媒と冷凍機油の両方を圧縮機に戻すように構成されている冷凍サイクル装置のアキュームレータにおいて、前記冷媒流出管の下部に設けられた第１の油戻し穴と、前記冷媒流出管における前記第１の油戻し穴より上方に設けられた第２の油戻し穴を備え、前記第２の油戻し穴は、前記第１の油戻し穴よりも小さい面積の穴を複数備えて構成され、且つ前記第２の油戻し穴の穴面積を、５０〜１５０メッシュの目開きの開口面積に相当する大きさに構成していることにある。

本発明によれば、圧縮機への油戻し量が過大となるのを抑制して冷凍サイクル装置の性能を確保でき、且つアキュームレータ内の液冷媒量が増加した場合でも、圧縮機に戻される油戻り量を確保しつつ圧縮機に戻される液冷媒量が急激に変動するのを防止して安定した冷凍サイクル運転を実現することのできる冷凍サイクル装置のアキュームレータを得ることができる。

冷凍サイクル装置の一例を示す系統図。 図１に示すアキュームレータの比較例を示す断面図。 図２に示すアキュームレータにおける液面上昇の様子を説明する図。 図３に示す液面上昇と油戻し穴からの油と液冷媒の戻り量との関係を説明する図。 本発明の冷凍サイクル装置のアキュームレータの実施例１を示す断面図。 図５に示すアキュームレータにおける液面上昇の様子を説明する図。 図６に示す液面上昇と油戻し穴からの油と液冷媒の戻り量との関係を説明する図。 本発明の実施例１のアキュームレータにおける冷媒流出管の他の例を示す正面図。 本発明の実施例１のアキュームレータにおける冷媒流出管の更に他の例を示す正面図。

以下、本発明の冷凍サイクル装置のアキュームレータの具体的実施例を図面に基づいて説明する。各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示す。

本発明が適用される冷凍サイクル装置の一例を図１により説明する。図１は冷凍サイクル装置としての空気調和機の冷凍サイクル構成図であり、空気調和機は、室外ユニット１０と、この室外ユニット１０に接続された少なくとも１台の室内ユニット２０により構成されている。前記室外ユニット１０と前記室内ユニット２０とは液側接続配管（冷媒配管）３０とガス側接続配管（冷媒配管）３１で接続されている。３２は前記室外ユニットの液管側に設けられている液側阻止弁、３３は前記室外ユニットのガス管側に設けられているガス側阻止弁である。

前記室外ユニット１０内には、圧縮機１１、オイルセパレータ１２、四方弁１３、室外熱交換器１４、室外膨張弁１５が順次冷媒配管により接続されて設置されている。また、１は、前記圧縮機１１と前記四方弁１３を接続する圧縮機吸込側の冷媒配管に設けられているアキュームレータ、１６は、前記オイルセパレータ１２の下部と、前記アキュームレータ１と前記四方弁１３を接続している低圧側の冷媒配管とを接続し、途中にキャピラリチューブ１７を有する油戻し管、１８は、前記圧縮機１１吐出側の冷媒配管に設けられ、前記圧縮機１１から吐出される吐出側温度（吐出ガス温度）を検知するための吐出温度検知器である。
一方、前記室内ユニット２０内には、室内熱交換器２１と、この室内熱交換器２１の液側の冷媒配管に設けられた室内膨張弁２２が設置されている。

次に、上述した冷凍サイクル装置の冷房運転の動作について説明する。冷凍サイクル装置の冷房運転が開始されると、圧縮機１１が駆動され、冷媒が圧縮されてこの圧縮機１１から吐出され、まずオイルセパレータ１２に流入する。前記圧縮機１１から吐出された圧縮ガス冷媒には油（冷凍機油）が混入しているので、前記オイルセパレータ１２により、油をガス冷媒から分離する。オイルセパレータ１２で分離された油は、前記油戻し管１６及び低圧側の冷媒配管を介して前記アキュームレータ１に戻され、このアキュームレータ１内の下部に溜まる。

一方、前記オイルセパレータ１２で油を分離された圧縮ガス冷媒は、前記四方弁１３により前記室外熱交換器１４側に流れ、この室外熱交換器１４において室外空気（外気）と熱交換して凝縮し、液冷媒となる。その後、全開状態の室外膨張弁１５を通過後、室外ユニット１０内の液管、開状態の液側阻止弁３２、前記液側接続配管３０を通り、室内ユニット２０に入る。

前記室内ユニット２０に入った液冷媒は、室内膨張弁２２により減圧膨張して気液二相流となり、前記室内熱交換器２１に入り、ここで、気液二相状態の冷媒は室内空気と熱交換して、室内空気を冷却すると共に、自らは蒸発する。その後、この蒸発したガス冷媒は前記ガス側接続配管３１及び開状態のガス側阻止弁３３を通過して室外ユニット１０に戻り、室内ユニット１０内のガス管、前記四方弁１３を通過して、冷媒流入管３から前記アキュームレータ１に入る。このアキュームレータ１内ではガス冷媒と液冷媒が分離され、冷媒流出管４から主にガス冷媒が流出して前記圧縮機１１に吸入され、再び圧縮されて吐出されるという、冷凍サイクル運転が行われる。

前記アキュームレータ１の冷媒流出管４からは主にガス冷媒が圧縮機１１に吸入されるが、前記アキュームレータ1内に溜まっている油の一部も、前記冷媒流出管４の下部に形成されている油戻し穴からガス冷媒と共に圧縮機１１に戻される。なお、前記アキュームレータ1内に液冷媒も溜まっている場合には、ガス冷媒及び油と共に液冷媒の一部も前記油戻し穴を介して圧縮機１１に戻される。

前記室内膨張弁２２は、前記吐出温度検知器１８で検知される圧縮機１１の吐出側温度が、予め設定した設定温度になる、或いは近づくように、前記吐出温度検知器１８で検知される温度に応じて制御装置（図示せず）により制御される。

次に、図１に示すアキュームレータ１の構成を説明する。
本実施例１のアキュームレータを説明する前に、まず比較例としてのアキュームレータを図２〜図４を用いて説明する。
図２は図１に示すアキュームレータの比較例を示す断面図である。

この図２に示すように、比較例としてのアキュームレータ１は、容器２、冷媒流入管３、冷媒流出管４等により構成されている。前記容器２は、シェル２ａと、このシェル２ａの上部を密閉するキャップ２ｂにより構成され、前記冷媒流入管３から流入する低圧冷媒と、前記オイルセパレータ１２（図１参照）で分離された油（冷凍機油）が溜められる。 前記冷媒流入管３と冷媒流出管４は、前記キャップ２ｂの上面に形成されている貫通穴を貫通した状態で固定されている。

前記冷媒流入管３の下端は容器２の内壁面に向かって斜め下方に開口しており、冷媒流入管３から容器２内に流入する冷媒と油は、一旦容器２の内壁面に衝突することで、ガス冷媒から油と液冷媒が分離され、油と液冷媒は容器内壁面を伝わって容器２の下部に溜まる。一方、ガス冷媒は容器２内の上方に溜まる。

冷媒流出管４はＵ字形状に構成されており、この冷媒流出管４の端部は前記容器２内の上部に開口している。また、この冷媒流出管４の最下部はアキュームレータ１内下部に位置しており、この最下部には油戻し穴５が設けられている。このように構成することにより、アキュームレータ１内上部のガス冷媒は、前記冷媒流出管４上部の端部開口から流入して、アキュームレータ１外に流出して前記圧縮機１１（図１参照）へ吸入される。また、前記アキュームレータ１内下部に溜まっている油は前記油戻し穴５から流入して、冷媒流出管４内を流れるガス冷媒と共に、前記圧縮機１１に吸入される。

前記アキュームレータ１内に余剰冷媒による液冷媒が溜まりこんでいない場合は、アキュームレータ１内の油のみが前記油戻し穴５から前記冷媒流出管４に吸い込まれて圧縮機１１に供給される。しかし、余剰冷媒がアキュームレータ１内に溜まりこんで液冷媒として存在する場合は、液冷媒と油が混在した状態となり、前記油戻し穴５から液冷媒が吸入される分だけ油の量は少なくなる。このため、アキュームレータ１内の液冷媒量が増えるほど前記油戻し穴５から吸い込まれる油の量は相対的に減少することになり、圧縮機１１へ戻される油量が減少するため、圧縮機１１内の油量も少なくなり、摺動部を潤滑する油の量の減少に伴って、圧縮機１１の信頼性が低下する。

この課題を改善するためには、前記油戻し穴５を予め大きく形成しておくことが考えられるが、このような手段では、液冷媒がアキュームレータ１内に存在しない場合でも、大きくした前記油戻し穴５から必要以上の量の油が圧縮機１１に供給されてしまうことになる。必要以上の量の油が圧縮機１１に供給されると、圧縮機１１の圧縮室に流入し、圧縮冷媒ガスと共に吐出される油の量が増加するため、圧縮冷媒ガスの量が相対的に減少することになり、冷凍サイクル装置の性能を低下させることになる。

そこで、この比較例では、図２に示すように、前記冷媒流出管４の最下部に設けた前記油戻し穴５の他に、この油戻し穴５よりも大きい径で前記油戻し穴５よりも上方に、別の油戻し穴６を設けている。このように、油戻し穴を２つ設けることにより、アキュームレータ１内の液冷媒量が少ない場合には、最下部の油戻し穴５からのみ、油、または油と液冷媒を吸い込ませ、油と液冷媒による液面が前記油戻し穴６の位置以上の高さまでに上昇した場合には、油戻し穴６も使用して油と液冷媒を圧縮室１１に戻すことができる。

従って、この比較例では、アキュームレータ１内に溜まる液冷媒量が増加した場合には、油戻し量も増加させることができる。しかし、この比較例のものでは、アキュームレータ１内の液面が上昇し、上部に設けた前記油戻し穴６の位置に達すると、圧縮機１１に戻される液冷媒と油のうち、特に液冷媒量が急激に増加するため、冷凍サイクルの運転状態に大きな変動が発生し、安定した冷凍サイクル運転を行うことが困難になるという課題がある。

この課題について、図３及び図４を用いて詳しく説明する。図３は図２に示すアキュームレータにおける液面上昇の様子を説明する図、図４は図３に示す液面上昇と油戻し穴からの油と液冷媒の戻り量との関係を説明する図である。

図３において、（ａ）図はアキュームレータ１内の液面が低く、ほとんどが油で、液冷媒はほとんど存在していない状態を示す。この状態では、図４の矢印（ａ）で示すように、圧縮機１１への油戻り量が多く、液冷媒戻り量は極めて少なくなっている。

図３の（ｂ）図、（ｃ）図に示すように、アキュームレータ１内の液面が上昇していくと、図４の矢印（ｂ）（ｃ）に示すように、圧縮機１１への油戻り量が次第に少なくなり、相対的に液冷媒戻り量は増加していく。従って、（ｃ）の状態でも十分な油量が圧縮機１１に戻るように前記油戻し穴５の大きさを設定する必要があるため、（ａ）の状態では圧縮機１１への油戻り量が過剰となってしまう。

更に、アキュームレータ１内の液面が上昇して、図３の（ｄ）図の状態になると、液面は油戻し穴６の位置に達し、油戻し穴５と６の両方から油と液冷媒が圧縮機１に戻されるため、油戻り量が増加するものの液冷媒戻り量も急激に増加する。このため、圧縮機１１への油戻り量が（ａ）の状態よりも更に多くなり、冷凍サイクル装置の性能が低下するだけでなく、圧縮機１１に戻る液冷媒量も急激に増加するから、一時的に冷凍サイクル装置の運転状態が大きく変動する。

即ち、起動時などの過渡期にはアキュームレータ１に液冷媒が大量に流入し、圧縮機１１に供給される液冷媒量が急激に増える。このため、圧縮機１１の吐出ガス温度が大きく低下するため、制御装置（図示せず）は、前記吐出ガス温度を設定値に近づけようとして前記室内膨張弁２２の開度を絞るが、液冷媒量の急激な増加には応答性良く追従することは困難となる。従って、圧縮機１１の吐出ガス温度が大きく変動することになり、冷凍サイクルの運転状態が一時的に大きく変動して、安定した冷凍サイクル運転を行うことが困難になる。

図３の（ｄ）図の状態から、アキュームレータ１内の液面が更に上昇して、図３の（ｅ）図のような状態になると、圧縮機１１に供給される液冷媒量が更に増加していくため、液圧縮の可能性が高くなり、圧縮機１１の信頼性が低下する。また、圧縮機１１内の液冷媒が増えることにより、圧縮機１１内の油粘度も低下するため、油粘度低下による信頼性低下も発生し易くなる。

なお、図２に示す比較例では、２つの油戻し穴５，６を設けているが、これらの油戻し穴５，６から、アキュームレータ１内のゴミ等が、前記圧縮機１１に侵入しないように、前記油戻し穴５，６への入口側にはフィルター（図示せず）が設けられている。

次に、上述した従来技術や比較例における上述した課題を解決するため、本発明の冷凍サイクル装置のアキュームレータの実施例１では、図５に示す構成にしている。図５は本発明の冷凍サイクル装置のアキュームレータの実施例１を示す断面図である。図５において、図１、図２と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分である。

図５に示すように、本実施例１のアキュームレータ１も、上記比較例と同様に、容器２、冷媒流入管３、冷媒流出管４等により構成され、前記冷媒流入管３からは低圧冷媒と、オイルセパレータ１２（図１参照）で分離された油（冷凍機油）が溜められる。また、前記冷媒流入管３と冷媒流出管４は、キャップ２ｂに貫通した状態で固定されている。

本実施例においても、前記冷媒流入管３の下端は容器２の内壁面に向かって斜め下方に開口しており、前記冷媒流入管３から流入する冷媒と油は、容器２の内壁面に衝突することで、ガス冷媒から油と液冷媒が分離され、容器２の下部に溜まる。また、ガス冷媒は容器２内の上方に溜まる。

冷媒流出管４はＵ字形状に構成され、その端部は前記容器２内の上部に開口している。この冷媒流出管４の最下部はアキュームレータ１内下部（容器２内下部）に位置しており、この冷媒流出管４の下部（本実施例では最下部）には、上述した比較例と同様の油戻し穴（以下、第１の油戻し穴ともいう）５が設けられている。この油戻し穴５の径は例えば２ｍｍ程度に形成されており、この油戻し穴５の入口側にはフィルター（図示せず）が設けられている。

本実施例１が上記図２に示す比較例と異なる点は、前記冷媒流出管４における前記第１の油戻し穴５より上方に、第２の油戻し穴７を設け、この第２の油戻し穴７は、前記第１の油戻し穴５よりも小さい径（或いは第１の油戻し穴５よりも小さい面積）の穴が、前記冷媒流出管４の上下方向に複数個、等間隔のピッチで配設して構成されていることである。

また、複数の前記第２の油戻し穴７の合計面積（合計穴面積）は、前記第１の油戻し穴の面積（穴面積）と同等か、より大きくなるように構成されている。例えば、アキュームレータ１に溜まる油量に対して、２倍の液冷媒量を溜めることのできるアキュームレータであれば、複数の前記第２の油戻し穴７の合計面積は、前記第１の油戻し穴の面積と同等にすれば良い。また、アキュームレータ１に溜まる油量に対して、５倍の液冷媒量を溜めることのできるアキュームレータであれば、複数の前記第２の油戻し穴７の合計面積は、前記第１の油戻し穴の面積の４倍の大きさとなるように構成すれば良い。このように、アキュームレータ１に溜まる油量に対する液冷媒量の貯留可能容量に応じて、複数の前記第２の油戻し穴７の合計面積を決めると良い。

更に、本実施例では、前記第２の油戻し穴７の個々の穴面積は、５０〜１５０メッシュの目開きの開口面積に相当する大きさに構成されている。例えば、１００メッシュであれば、目開き（正方形の開口の１辺の長さ）は０．１５４ｍｍとなり、その開口面積は０．０２３７ｍｍ^２となる。これに相当する穴径は０．１７４ｍｍとなる。同様に、５０メッシュであれば、これに相当する穴径は０．２２３ｍｍとなり、１５０メッシュであれば、これに相当する穴径は０．１１７ｍｍとなる。従って、これらの穴径となるように、前記第２の油戻し穴７のそれぞれの大きさを決めることにより、油戻し穴に５０〜１５０メッシュのフィルタを設けた場合と同様に、アキュームレータ１内のゴミ等が、圧縮機１１に侵入するのを防止することができる。特に、前記第２の油戻し穴７を１００メッシュ相当の穴径とすることが好ましい。

このように構成することにより、アキュームレータ１内上部のガス冷媒は、前記冷媒流出管４上部の端部開口から流入して、アキュームレータ１外に流出して前記圧縮機１１（図１参照）へ吸入される。また、前記アキュームレータ１内下部に溜まっている油は前記第１の油戻し穴５から流入して、冷媒流出管４内を流れるガス冷媒と共に、前記圧縮機１１に吸入される。

また、アキュームレータ１内の液面が上昇するにつれ、極小の油戻し穴を縦方向に多数設けた前記第２の油戻し穴７のうち、下方の第２の油戻し穴７から順に、アキュームレータ１内の液体（油＋液冷媒）は流入して、前記圧縮機１１に吸入される。即ち、液面上昇と共に利用される第２の油戻し穴７の数が増えていく。

従って、第２油戻し穴７から吸い込まれる液冷媒の量は細かく段階的に増加し、第１、第２の油戻し穴５，７から吸い込まれる油の量はほぼ一定になる。これにより、上述した比較例で説明したように、圧縮機１１に送られる液冷媒が急激に増加して、冷凍サイクルの運転状態が不安定になることを防止でき、冷凍サイクルの運転状態の変化を軽度に留めることができるので、安定した冷凍サイクル運転を実現できる。

この本実施例の効果を、図６及び図７を用いて説明する。図６は図５に示すアキュームレータにおける液面上昇の様子を説明する図、図７は図６に示す液面上昇と油戻し穴からの油と液冷媒の戻り量との関係を説明する図である。

図６において、（ａ）図はアキュームレータ１内の液面が低く、ほとんどが油で、液冷媒はほとんど存在していない状態を示す。この状態では、図７の矢印（ａ）で示すように、圧縮機１１への油戻り量が多く、液冷媒戻り量は極めて少なくなっている。

図６の（ｂ）図、（ｃ）図に示すように、アキュームレータ１内の液面が上昇していくと、図７の矢印（ｂ）（ｃ）に示すように、圧縮機１１への油戻り量はほぼ一定で、液冷媒戻り量は液面の上昇と共に小刻みに増加していく。

更に、アキュームレータ１内の液面が上昇して、図６の（ｄ）から（ｅ）の状態になっても、圧縮機１１への油戻り量はほぼ一定のままであり、液冷媒戻り量は液面の上昇と共に小刻みに更に増加していく。

従って、本実施例では、アキュームレータ１内の液面が上昇しても、油戻り量をほぼ一定に保持でき、且つ液冷媒戻り量は小刻みに増加するだけであり、上述した比較例のように、急激に増加することがない。このため、起動時などの過渡期に、アキュームレータ１に液冷媒が大量に流入したような場合でも、圧縮機１１への油戻り量をほぼ一定にできるので、冷凍サイクル装置の性能の低下を抑制できる。

また、圧縮機１１に戻る液冷媒量も急激に増加することがないから、吐出ガス温度の変化も小さく抑えることができ、この結果、冷房時は室内膨張弁２２の制御を、暖房時は室外膨張弁１５の制御を制御装置により安定して行うことが可能となる。従って、一時的に冷凍サイクル装置の運転状態が大きく変動するのを防止して安定した冷凍サイクル装置の運転も可能となる。

また、図６の（ａ）の状態で十分な油量が圧縮機１１に戻るように前記第１の油戻し穴５の大きさを設定すれば良いため、圧縮機１１への油戻り量が過剰となってしまうことも防止できる。

更に、アキュームレータ１内の液面が、図６の（ｄ）、（ｅ）図のよう上昇しても、安定した室内膨張弁２２または室外膨張弁１５の制御が可能となるから、吐出ガス温度を安定して適切に制御でき、液圧縮の可能性も低減できるから、圧縮機１１の信頼性も向上できる。

また、本実施例によれば、複数の前記第２の油戻し穴７のそれぞれを、５０〜１５０メッシュ相当の穴面積となる大きさに構成しているので、前記第２の油戻し穴７にはフィルターを設けることなく圧縮機１１へのゴミ等の侵入防止を図ることができ、フィルターが不要となる分コストダウンも可能となる。

なお、本実施例では、複数の前記第２の油戻し穴７を、上下方向（縦方向）に等ピッチで設置するようにしているから、アキュームレータ１内の液面変化に対して液冷媒の戻り量変化を一定にして安定した運転を実現可能としているが、複数の前記第２の油戻し穴７を設置する間隔は必ずしも一定としなくてもほぼ同様の効果が得られる。また、複数の前記第２の油戻し穴７を、冷媒流出管４の周方向に複数個設置するようにしても良い。

次に、上述した本実施例における冷媒流出管４の他の例を図８、図９を用いて説明する。図８は本発明の実施例１のアキュームレータにおける冷媒流出管の他の例を示す正面図、図９は本発明の実施例１のアキュームレータにおける冷媒流出管の更に他の例を示す正面図である。

図８に示す冷媒流出管４の例は、複数の第２の油戻し穴７は、それぞれ第１の油戻し穴５よりも小さい穴面積に構成されて、前記冷媒流出管４の上下方向に等間隔のピッチで配設されている点では、図５に示したものと同じである。この図８に示す例が上記図５に示す例と異なる点は、前記第２の油戻し穴７が、同じ高さ位置で前記冷媒流出管４の周方向にも複数個設けていることである。
このように構成することにより、前記第２の油戻し穴７の穴面積をより小さくしてより多くの個数を設けることが可能となる。

図９に示す冷媒流出管４の例も、複数の第２の油戻し穴７は、それぞれ第１の油戻し穴５よりも小さい穴面積に構成されて、前記冷媒流出管４の上下方向に配設されている点では、図５に示したものと同じである。この図８に示す例が上記図５に示す例と異なる点は、前記複数の第２の油戻し穴７が、前記冷媒流出管４の周方向及び上方に向かってらせん状に配設して構成されていることである。

このように構成することにより、上記図８に示す例と同様に、前記第２の油戻し穴７の穴面積をより小さくしてより多くの個数を設けることが可能となる上に、前記第２の油戻し穴７は上下方向に、より小さいピッチで配設することができる。更に、全ての第２の油戻し穴７を上下方向に少しずつずらして配置することも可能となるから、アキュームレータ１内の液面変化に対して、液冷媒の戻り量の変化をより小さくすることも可能となる。従って、より安定した運転が可能となる。

なお、上述した本実施例１においては、上記第２の油戻し穴７の穴径が小さくなることより、第２の油戻し穴７の何れかに詰まりが発生することも考えられるが、第２の油戻し穴７を５０〜１５０メッシュ相当の大きさの穴で構成することにより、その数を、数十個から数百個とすることができる。従って、一部の第２油戻し穴７の何れかに詰りが発生しても、他の第２油戻し穴７から液体を流入させることができるから、本実施例の機能が損なわれる可能性はほとんどない。
また、本実施例は、冷凍サイクル装置の運転条件範囲が広く、各運転条件における必要冷媒量に差異があり、余剰冷媒が発生しやすい空気調和機に適用すると特に効果がある。

以上説明した本実施例によれば、吸入冷媒配管の最下部側から上部にかけて、径の小さい第２の油戻し穴を多数配置する構成としているので、アキュームレータ内に溜まる余剰冷媒量の増加に応じて、段階的に油を含む液冷媒の戻し量を増加させることができる。従って、圧縮機への油戻し量が過大となるのを抑制して冷凍サイクル装置の性能を確保でき、且つアキュームレータ内の液冷媒量が増加した場合でも、圧縮機に戻される油戻り量を確保しつつ圧縮機に戻される液冷媒量が急激に変動するのを防止できる。これにより、安定した冷凍サイクル運転を実現することのできる冷凍サイクル装置のアキュームレータを得ることができる。

また、本実施例によれば、複数の前記第２の油戻し穴のそれぞれを、５０〜１５０メッシュ相当の穴面積となる大きさに構成しているので、前記第２の油戻し穴にはフィルターを設けることなく圧縮機へのゴミ等の侵入防止を図れるから、コストダウンも可能となる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施例は、冷凍サイクル装置として、空気調和機を例にとり説明したが、冷凍機などに用いられるアキュームレータに対しても同様に適用できるものである。
更に、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１：アキュームレータ、２：容器、２ａ：シェル、２ｂ：キャップ、
３：冷媒流入管、４：冷媒流出管、
５：油戻し穴（第１の油戻し穴）、６：油戻し穴、７：第２の油戻し穴、
１０：室外ユニット、１１：圧縮機、１２：オイルセパレータ、
１３：四方弁、１４：室外熱交換器、１５：室外膨張弁、
１６：油戻し管、１７：キャピラリチューブ、１８：吐出温度検知器、
２０：室内ユニット、２１：室内熱交換器、２２：室内膨張弁、
３０：液側接続配管、３１：ガス側接続配管、
３２：液側阻止弁、３３：ガス側阻止弁。

Claims (10)

1. 圧縮機の吸入側に設置され、容器と、この容器内に設けられた冷媒流入管と冷媒流出管を備え、前記冷媒流出管から前記容器内の冷媒と冷凍機油の両方を圧縮機に戻すように構成されている冷凍サイクル装置のアキュームレータにおいて、
   前記冷媒流出管の下部に設けられた第１の油戻し穴と、
   前記冷媒流出管における前記第１の油戻し穴より上方に設けられた第２の油戻し穴を備え、
   前記第２の油戻し穴は、前記第１の油戻し穴よりも小さい面積の穴を上下方向に複数配設して構成されていることを特徴とする冷凍サイクル装置のアキュームレータ。
2. 請求項１に記載の冷凍サイクル装置のアキュームレータにおいて、複数の前記第２の油戻し穴の合計穴面積は、前記第１の油戻し穴の穴面積と同等以上の大きさになるように構成されていることを特徴とする冷凍サイクル装置のアキュームレータ。
3. 請求項２に記載の冷凍サイクル装置のアキュームレータにおいて、アキュームレータに溜まる油量に対する液冷媒量の貯留可能容量に応じて、複数の前記第２の油戻し穴の合計穴面積が決められていることを特徴とする冷凍サイクル装置のアキュームレータ。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の冷凍サイクル装置のアキュームレータにおいて、複数の前記第２の油戻し穴は前記冷媒流出管の上下方向に等間隔のピッチで配設されていることを特徴とする冷凍サイクル装置のアキュームレータ。
5. 圧縮機の吸入側に設置され、容器と、この容器内に設けられた冷媒流入管と冷媒流出管を備え、前記冷媒流出管から前記容器内の冷媒と冷凍機油の両方を圧縮機に戻すように構成されている冷凍サイクル装置のアキュームレータにおいて、
   前記冷媒流出管の下部に設けられた第１の油戻し穴と、
   前記冷媒流出管における前記第１の油戻し穴より上方に設けられた第２の油戻し穴を備え、
   前記第２の油戻し穴は、前記第１の油戻し穴よりも小さい面積の穴を複数備えて構成され、且つ
   前記第２の油戻し穴の穴面積は、５０〜１５０メッシュの目開きの開口面積に相当する大きさに構成されていることを特徴とする冷凍サイクル装置のアキュームレータ。
6. 請求項５に記載の冷凍サイクル装置のアキュームレータにおいて、前記第２の油戻し穴は、前記第１の油戻し穴よりも小さい面積の穴を上下方向に複数配設して構成されていることを特徴とする冷凍サイクル装置のアキュームレータ。
7. 請求項５または６に記載の冷凍サイクル装置のアキュームレータにおいて、前記第２の油戻し穴は、前記第１の油戻し穴よりも小さい面積の穴を、前記冷媒流出管の周方向に複数配設して構成されていることを特徴とする冷凍サイクル装置のアキュームレータ。
8. 請求項７に記載の冷凍サイクル装置のアキュームレータにおいて、前記第２の油戻し穴は、前記冷媒流出管の周方向に同じ高さ位置で複数配設されていることを特徴とする冷凍サイクル装置のアキュームレータ。
9. 請求項５または６に記載の冷凍サイクル装置のアキュームレータにおいて、前記第２の油戻し穴は、前記第１の油戻し穴よりも小さい面積の穴を、前記冷媒流出管の周方向及び上方に向かってらせん状に配設して構成されていることを特徴とする冷凍サイクル装置のアキュームレータ。
10. 請求項５または６に記載の冷凍サイクル装置のアキュームレータにおいて、前記第２の油戻し穴の穴面積は、１００メッシュの目開きの開口面積に相当する大きさに構成されていることを特徴とする冷凍サイクル装置のアキュームレータ。

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