JP2022032090A - Heat exchanger for refrigerator and refrigerator - Google Patents

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晃寿 春山
Akitoshi Haruyama
慎弥 宇井
Shinya UI
彬 中野
Akira Nakano
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Abstract

To provide a heat exchanger for a refrigerator which can suppress the reduction of a lubricant in a compressor and the lowering of heat-exchange performance caused by the reduction of a heat transmission area of a refrigerant in the heat exchanger, and the refrigerator.SOLUTION: A refrigerator 100 comprises: a heat exchanger body 11 which contains a first flow passage C1 allowing a first refrigerant to circulate from bottom to top and which causes a first refrigerant to evaporate by exchanging heat with a second refrigerant; a flow passage formation part 12 which is disposed in the heat exchanger body 11 and forms the first flow passage C1 in which the first refrigerant circulates; a second flow passage C3 which connects the heat exchanger body 11 and a first compressor 2 and allows the first refrigerant to circulate therein; and an oil sending mechanism including an oil sending pipe 13 which discharges the lubricant of the first compressor 2 for compressing the first refrigerant accumulated in the heat exchanger body 11 to the second flow passage C3 and which is connected to the lower part of the heat exchanger body 11.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、冷凍機用熱交換器および冷凍機に関し、特に、第1冷媒が冷却対象と熱交換することにより蒸発する冷凍機用熱交換器および冷凍機に関する。 The present invention relates to a heat exchanger and a refrigerator for a refrigerator, and more particularly to a heat exchanger and a refrigerator for a refrigerator in which the first refrigerant evaporates by exchanging heat with a cooling target.

従来、冷媒が冷却対象と熱交換することにより蒸発する冷凍機用熱交換器および冷凍機が知られている(たとえば、特許文献1)。 Conventionally, heat exchangers and refrigerators for refrigerators in which a refrigerant evaporates by exchanging heat with a cooling target are known (for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、圧縮機と、凝縮器と、蒸発器と、膨張弁と、オイルセパレータとを備える冷凍機が開示されている。 Patent Document 1 discloses a refrigerator including a compressor, a condenser, an evaporator, an expansion valve, and an oil separator.

特許文献1では、冷媒は圧縮機において圧縮された後、凝縮器で凝縮される。そして、凝縮器で凝縮された冷媒は、膨張弁によって気液二相状態となって蒸発器に流通し、蒸発器において冷却対象の空気との間で熱交換を行い空気の熱を奪って蒸発する。これにより、冷却対象の空気が冷却される。また、特許文献1では、オイルセパレータは、圧縮機を出た冷媒に含まれるオイルを分離し、分離したオイルを圧縮機へ戻すように構成されている。 In Patent Document 1, the refrigerant is compressed in a compressor and then condensed in a condenser. Then, the refrigerant condensed by the condenser becomes a gas-liquid two-phase state by the expansion valve and flows to the evaporator, and heat exchanges with the air to be cooled in the evaporator to take the heat of the air and evaporate. do. As a result, the air to be cooled is cooled. Further, in Patent Document 1, the oil separator is configured to separate the oil contained in the refrigerant leaving the compressor and return the separated oil to the compressor.

ここで、上記特許文献1には開示されていないが、蒸発器(熱交換器)内を冷媒が上下方向に流通する場合がある。また、オイルセパレータで分離しきれなかったオイル(潤滑油)が、冷媒とともに流通する場合がある。この場合、下方から上方へ冷媒が流通すると、熱交換によって冷媒は蒸発するが、圧縮機の潤滑油は蒸発せずに熱交換器の下方に溜まる。その結果、熱交換器内に潤滑油が溜まることにより、圧縮機内の潤滑油の減少と、熱交換器内の冷媒の伝熱面積の減少による熱交換性能の低下とが発生するという問題点がある。 Here, although not disclosed in Patent Document 1, the refrigerant may flow in the vertical direction in the evaporator (heat exchanger). In addition, oil (lubricating oil) that cannot be completely separated by the oil separator may circulate together with the refrigerant. In this case, when the refrigerant flows from the bottom to the top, the refrigerant evaporates due to heat exchange, but the lubricating oil of the compressor does not evaporate and accumulates below the heat exchanger. As a result, the accumulation of lubricating oil in the heat exchanger causes a problem that the lubricating oil in the compressor is reduced and the heat exchange performance is deteriorated due to the reduction in the heat transfer area of the refrigerant in the heat exchanger. be.

特開2018-200135号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-200135

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、圧縮機内の潤滑油の減少と、熱交換器内の冷媒の伝熱面積の減少による熱交換性能の低下とが発生することを抑制することが可能な冷凍機用熱交換器および冷凍機を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one object of the present invention is to reduce the lubricating oil in the compressor and the heat transfer area of the refrigerant in the heat exchanger. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger for a refrigerator and a refrigerator capable of suppressing the occurrence of deterioration of heat exchange performance.

上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による冷凍機用熱交換器は、第1冷媒が下方から上方へ流通する第1流路が内部に設けられ、第1冷媒が冷却対象と熱交換することにより蒸発する熱交換器本体と、熱交換器本体の内部に設けられ、第1冷媒が流通する第1流路を形成する流路形成部と、熱交換器本体と圧縮機とを接続するとともに、第1冷媒を流通させる第2流路と、熱交換器本体内に蓄積された第1冷媒を圧縮するための圧縮機の潤滑油を第2流路へ排出するとともに、熱交換器本体の下方に接続される送油管を含む送油機構と、を備える。 In order to achieve the above object, in the heat exchanger for a refrigerating machine according to the first aspect of the present invention, a first flow path through which the first refrigerant flows from the bottom to the top is provided inside, and the first refrigerant is a cooling target. A heat exchanger body that evaporates by exchanging heat with the heat exchanger, a flow path forming portion that is provided inside the heat exchanger body and forms a first flow path through which the first refrigerant flows, and a heat exchanger body and a compressor. In addition to connecting the above, the second flow path through which the first refrigerant flows and the lubricating oil of the compressor for compressing the first refrigerant accumulated in the heat exchanger body are discharged to the second flow path. It is equipped with an oil supply mechanism including an oil supply pipe connected to the lower part of the heat exchanger body.

この発明の第1の局面による冷凍機用熱交換器では、上記のように、熱交換器本体と圧縮機とを接続するとともに、第1冷媒を流通させる第2流路と、熱交換器本体内に蓄積された第1冷媒を圧縮するための圧縮機の潤滑油を第2流路へ排出するとともに、熱交換器本体の下方に接続される送油管を含む送油機構と、を備える。これにより、熱交換器本体に溜まった潤滑油が第2流路へ排出されるため、潤滑油が熱交換器本体内に溜まらず、第2流路を介して圧縮機に戻される。その結果、圧縮機内の潤滑油の減少と、熱交換器本体内の冷媒の伝熱面積の減少による熱交換性能の低下とが発生することを抑制することができる。 In the heat exchanger for a refrigerator according to the first aspect of the present invention, as described above, the heat exchanger main body and the compressor are connected, the second flow path for circulating the first refrigerant, and the heat exchanger main body. A compressor lubricating oil for compressing the first refrigerant accumulated therein is discharged to the second flow path, and an oil feeding mechanism including an oil feeding pipe connected below the heat exchanger main body is provided. As a result, the lubricating oil accumulated in the heat exchanger main body is discharged to the second flow path, so that the lubricating oil does not collect in the heat exchanger main body and is returned to the compressor via the second flow path. As a result, it is possible to suppress a decrease in the lubricating oil in the compressor and a decrease in the heat exchange performance due to a decrease in the heat transfer area of the refrigerant in the heat exchanger body.

上記第1の局面による冷凍機用熱交換器において、好ましくは、第2流路は、第1冷媒を上方から下方に向かって流通させるように構成され、送油管と第2流路との合流部が、熱交換器本体と送油管の接続部分よりも下方側に配置されている。このように構成すれば、送油管と第2流路との合流部が、熱交換器本体と送油管の接続部分よりも下方側に配置されていることにより、送油用のポンプを設けなくても、潤滑油は送油管を上方から下方側に向かって流れるため、潤滑油が送油管内に溜まることなく第2流路に排出される。また、第2流路が、第1冷媒を上方から下方に向かって流通させるように構成されていることにより、第2流路に排出された潤滑油も上方から下方側に向かって流れるため、潤滑油が第2流路に溜まることなく圧縮機に戻される。 In the heat exchanger for a refrigerator according to the first aspect, preferably, the second flow path is configured to allow the first refrigerant to flow from the upper side to the lower side, and joins the oil supply pipe and the second flow path. The portion is arranged below the connection portion between the heat exchanger main body and the oil supply pipe. With this configuration, the confluence of the oil feed pipe and the second flow path is arranged below the connection portion between the heat exchanger body and the oil feed pipe, so that a pump for oil feed is not provided. However, since the lubricating oil flows from the upper side to the lower side in the oil supply pipe, the lubricating oil is discharged to the second flow path without accumulating in the oil supply pipe. Further, since the second flow path is configured to allow the first refrigerant to flow from the upper side to the lower side, the lubricating oil discharged to the second flow path also flows from the upper side to the lower side. Lubricating oil is returned to the compressor without accumulating in the second flow path.

上記第1の局面による冷凍機用熱交換器において、好ましくは、送油管内の潤滑油を加熱する加熱機構をさらに備える。このように構成すれば、加熱機構により送油管内の潤滑油を加熱することにより、潤滑油の粘度を小さくすることができる。その結果、粘度を小さくすることにより潤滑油が送油管内を流通しやすくなるため、より効率よく潤滑油を第2流路に排出することができる。 The heat exchanger for a refrigerator according to the first aspect is preferably further provided with a heating mechanism for heating the lubricating oil in the oil supply pipe. With this configuration, the viscosity of the lubricating oil can be reduced by heating the lubricating oil in the oil feed pipe by the heating mechanism. As a result, by reducing the viscosity, the lubricating oil can be easily circulated in the oil feed pipe, so that the lubricating oil can be discharged to the second flow path more efficiently.

上記第1の局面による冷凍機用熱交換器において、好ましくは、送油管と第2流路との合流部に設けられ、第2流路の幅を狭くする絞り部を含むエジェクタ機構をさらに備える。このように構成すれば、エジェクタ機構の絞り部により幅が狭くなった第2流路を流通する際に第1冷媒が加速することにより、負圧が発生する。その結果、負圧によって、送油管内の潤滑油が第2流路に吸い込まれるため、送油用のポンプを設けなくても、潤滑油を第2流路に容易に排出することができる。 The heat exchanger for a refrigerator according to the first aspect is preferably further provided with an ejector mechanism provided at the confluence of the oil supply pipe and the second flow path and including a throttle portion for narrowing the width of the second flow path. .. With this configuration, negative pressure is generated by the acceleration of the first refrigerant when flowing through the second flow path whose width is narrowed by the throttle portion of the ejector mechanism. As a result, since the lubricating oil in the oil feeding pipe is sucked into the second flow path due to the negative pressure, the lubricating oil can be easily discharged to the second flow path without providing a pump for oil feeding.

上記第1の局面による冷凍機用熱交換器において、好ましくは、流路形成部は、扁平管であり、扁平管の外周面と熱交換器本体の内面との間を第1冷媒が流通し、扁平管の内部を冷却対象である第2冷媒が流通し、送油管は、扁平管の外周面と熱交換器本体の内面との間に溜まった潤滑油を第2流路に排出するように構成されている。このように構成すれば、扁平管により、第1冷媒が流通する流路と第2冷媒が流通する流路とが形成されるため、第1冷媒と第2冷媒とが流通する流路をそれぞれ別部材で設ける場合と比べて冷凍機用熱交換器の部品点数を減らすことができる。 In the heat exchanger for a refrigerator according to the first aspect, preferably, the flow path forming portion is a flat tube, and the first refrigerant flows between the outer peripheral surface of the flat tube and the inner surface of the heat exchanger body. , The second refrigerant to be cooled flows inside the flat tube, and the oil supply pipe discharges the lubricating oil accumulated between the outer peripheral surface of the flat tube and the inner surface of the heat exchanger body to the second flow path. It is configured in. With this configuration, the flat tube forms a flow path through which the first refrigerant flows and a flow path through which the second refrigerant flows. Therefore, the flow paths through which the first refrigerant and the second refrigerant flow are respectively. The number of parts of the heat exchanger for the refrigerator can be reduced as compared with the case where it is provided as a separate member.

この場合、好ましくは、熱交換器本体の内面と扁平管の外周面との間に設けられ、熱交換器本体の内面と扁平管の外周面との間隔を第1冷媒が扁平管の外周面に沿って流れる間隔に設定するためのスペーサをさらに備える。このように構成すれば、スペーサによって熱交換器本体の内面と扁平管の外周面との間隔を第1冷媒が扁平管の外周面に沿って流れる間隔に設定することにより、スペーサにより一定間隔が保持されるので、間隔が小さくなることを抑制することができる。これにより、スペーサを設けない場合に比べて扁平管の外周面に沿って流れる第1冷媒の量を増やすことができるため、第2冷媒との間で熱交換が行われる第1冷媒の量を増やすことができる。その結果、第2冷媒を確実に冷却することができる。 In this case, it is preferable that the first refrigerant is provided between the inner surface of the heat exchanger main body and the outer peripheral surface of the flat tube, and the distance between the inner surface of the heat exchanger main body and the outer peripheral surface of the flat tube is set so that the first refrigerant is the outer peripheral surface of the flat tube. Further provided with spacers to set the flow interval along. With this configuration, the spacer sets the distance between the inner surface of the heat exchanger body and the outer peripheral surface of the flat tube to the interval at which the first refrigerant flows along the outer peripheral surface of the flat tube, so that the spacer keeps a constant interval. Since it is retained, it is possible to prevent the interval from becoming small. As a result, the amount of the first refrigerant flowing along the outer peripheral surface of the flat tube can be increased as compared with the case where the spacer is not provided, so that the amount of the first refrigerant that exchanges heat with the second refrigerant can be increased. Can be increased. As a result, the second refrigerant can be reliably cooled.

上記第2の局面による冷凍機は、上記第1の局面の冷凍機用熱交換器と、第1冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機を流通した第1冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮器と冷凍機用熱交換器との間に設けられ第1冷媒を低圧にする膨張部とを備える。 The refrigerator according to the second aspect is the heat exchanger for the refrigerator of the first aspect, the compressor that compresses the first refrigerant, the condenser that condenses the first refrigerant that has flowed through the compressor, and the condensation. It is provided between the container and the heat exchanger for the refrigerator and includes an expansion portion that lowers the pressure of the first refrigerant.

上記第2の局面による冷凍機は、上記第1の局面の冷凍機用熱交換器を備える。これにより、熱交換器本体に溜まった潤滑油が第2流路へ排出されるため、潤滑油が熱交換器本体内に溜まらず、第2流路を介して圧縮機に戻される。その結果、圧縮機内の潤滑油の減少と、熱交換器内の冷媒の伝熱面積の減少による熱交換性能の低下とが発生することを抑制することができる。 The refrigerator according to the second aspect is provided with a heat exchanger for the refrigerator according to the first aspect. As a result, the lubricating oil accumulated in the heat exchanger main body is discharged to the second flow path, so that the lubricating oil does not collect in the heat exchanger main body and is returned to the compressor via the second flow path. As a result, it is possible to suppress a decrease in the lubricating oil in the compressor and a decrease in the heat exchange performance due to a decrease in the heat transfer area of the refrigerant in the heat exchanger.

上記第2の局面による冷凍機において、好ましくは、第1冷媒を圧縮する圧縮機内の油面を検知するセンサと、送油管に設けられる弁と、圧縮機内の潤滑油の油面の低下を検知した際に熱交換器本体から圧縮機に向けて第1冷媒を流通させる第2流路へ潤滑油を送油するように弁を開状態に制御する制御部とをさらに備える。このように構成すれば、第1冷媒を圧縮する圧縮機内の油面を検知するセンサを備えることにより、圧縮機内の潤滑油の量を検知することができる。また、圧縮機内の潤滑油の油面の低下を検知した際に熱交換器本体から圧縮機に向けて第1冷媒を流通させる第2流路へ潤滑油を送油するように弁を開状態に制御する制御部を備えていることにより、圧縮機内の潤滑油の量が少ない場合に潤滑油が第2流路を介して圧縮機内に戻すことができる。その結果、圧縮機内の潤滑油の減少が発生することを抑制することができる。 In the refrigerator according to the second aspect, preferably, a sensor for detecting the oil level in the compressor for compressing the first refrigerant, a valve provided in the oil supply pipe, and a drop in the oil level of the lubricating oil in the compressor are detected. Further, a control unit for controlling the valve to be opened so as to send lubricating oil from the heat exchanger main body to the second flow path through which the first refrigerant flows from the heat exchanger main body to the compressor is provided. With this configuration, the amount of lubricating oil in the compressor can be detected by providing a sensor that detects the oil level in the compressor that compresses the first refrigerant. Further, when the drop in the oil level of the lubricating oil in the compressor is detected, the valve is opened so as to send the lubricating oil from the heat exchanger body to the second flow path through which the first refrigerant flows from the heat exchanger body to the compressor. By providing a control unit for controlling the oil, the lubricating oil can be returned to the compressor via the second flow path when the amount of the lubricating oil in the compressor is small. As a result, it is possible to suppress the decrease of the lubricating oil in the compressor.

本発明によれば、上記のように圧縮機内の潤滑油の減少と、熱交換器内の冷媒の伝熱面積の減少することによる熱交換性能が低下とが発生することを抑制することが可能な冷凍機用熱交換器および冷凍機を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the decrease in the lubricating oil in the compressor and the decrease in the heat exchange performance due to the decrease in the heat transfer area of the refrigerant in the heat exchanger as described above. It becomes possible to provide heat exchangers and refrigerators for refrigerators.

二元冷凍サイクルの構成を示したブロック図である。It is a block diagram which showed the structure of a dual refrigeration cycle. 中間熱交換器の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of an intermediate heat exchanger. 図2のA-A線に沿った断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 流路形成部を説明するための扁平管の部分拡大図である。It is a partially enlarged view of the flat tube for demonstrating the flow path formation part. 第1流路と第2流路とを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st channel and the 2nd channel. 熱交換器本体内における冷媒の流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the flow of the refrigerant in a heat exchanger body. 第1実施形態における送油機構を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the oil feeding mechanism in 1st Embodiment. 第2実施形態における送油機構を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the oil feeding mechanism in 2nd Embodiment. 第3実施形態における送油機構を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the oil feeding mechanism in 3rd Embodiment. エジェクタ機構を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the ejector mechanism.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1~図7を参照して、本発明の第1実施形態による冷凍機100の構成について説明する。冷凍機100は、ショーケース10内の生鮮食品などを冷却(冷凍・冷蔵)するための冷熱機器として構成されている。
[First Embodiment]
The configuration of the refrigerator 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. The refrigerator 100 is configured as a cooling / heating device for cooling (freezing / refrigerating) fresh foods and the like in the showcase 10.

図1に示すように、冷凍機100は、2系統の圧縮膨張の二元冷凍サイクルを含み、1段目を第1冷媒が循環し、2段目を第2冷媒が循環する。第1実施形態の二元冷凍サイクルは、蒸発器、圧縮機、凝縮器および膨張部を備えているとともに、1段目の蒸発器と2段目の凝縮器との替わりに1段目の蒸発器と2段目の凝縮器とを兼ね備えた中間熱交換器1が設けられる。なお、中間熱交換器1は、特許請求の範囲の「冷凍機用熱交換器」の一例である。また、第2冷媒は、特許請求の範囲の「冷却対象」の一例である。 As shown in FIG. 1, the refrigerator 100 includes two compression / expansion dual refrigeration cycles, in which the first refrigerant circulates in the first stage and the second refrigerant circulates in the second stage. The dual refrigeration cycle of the first embodiment includes an evaporator, a compressor, a condenser and an expansion part, and evaporates the first stage instead of the first stage evaporator and the second stage condenser. An intermediate heat exchanger 1 having both a vessel and a second-stage condenser is provided. The intermediate heat exchanger 1 is an example of a "heat exchanger for a refrigerator" within the scope of the claims. Further, the second refrigerant is an example of the "cooling target" in the claims.

冷凍サイクルの1段目では、気相の第1冷媒が、第1圧縮機2において圧縮されることにより高温、高圧の冷媒に変化する。第1圧縮機2は、たとえば、コンプレッサーであり、ピストンの動きにより気相の冷媒を圧縮する。このとき、ピストンの動きを滑らかにするために潤滑油が用いられる。潤滑油の一部は、圧縮された冷媒に混ざるため、第1圧縮機2の出口側にはオイルセパレータが設けられており、冷媒に混じった潤滑油はオイルセパレータにより回収され第1圧縮機2内に戻される。オイルセパレータで回収しきれなかった潤滑油は冷媒とともに冷凍サイクル内を流通する。 In the first stage of the refrigeration cycle, the first refrigerant in the gas phase is compressed by the first compressor 2 to change into a high-temperature, high-pressure refrigerant. The first compressor 2 is, for example, a compressor, and compresses the gas phase refrigerant by the movement of the piston. At this time, lubricating oil is used to smooth the movement of the piston. Since a part of the lubricating oil is mixed with the compressed refrigerant, an oil separator is provided on the outlet side of the first compressor 2, and the lubricating oil mixed with the refrigerant is recovered by the oil separator and is collected by the first compressor 2. Returned to. Lubricating oil that cannot be recovered by the oil separator circulates in the refrigeration cycle together with the refrigerant.

第1圧縮機2で、高温、高圧になった第1冷媒は、第1凝縮器3に供給され、空気または液体との間で熱交換を行い、冷却されて高圧の液相の冷媒に変化する。そして、第1冷媒は、第1膨張部4を通るときに低圧低温の気液二相の冷媒になる。そして、中間熱交換器1に気液二相の第1冷媒が供給される。中間熱交換器1で第1冷媒が、第2冷媒との間で熱交換を行い、気液二相から気相に変化する。その後、気相の冷媒は、第1圧縮機2に供給される。 The first refrigerant, which has become hot and high pressure in the first compressor 2, is supplied to the first condenser 3, exchanges heat with air or liquid, is cooled, and changes to a high-pressure liquid phase refrigerant. do. Then, the first refrigerant becomes a low-pressure low-temperature gas-liquid two-phase refrigerant when passing through the first expansion portion 4. Then, the first gas-liquid two-phase refrigerant is supplied to the intermediate heat exchanger 1. In the intermediate heat exchanger 1, the first refrigerant exchanges heat with the second refrigerant, and the gas-liquid two-phase changes to the gas phase. After that, the gas phase refrigerant is supplied to the first compressor 2.

冷凍サイクルの2段目では、中間熱交換器1で第2冷媒が、第1冷媒との間で熱交換を行い、凝縮されて高圧の液相の冷媒に変化する。そして、第2冷媒は、第2膨張部5を通るときに低圧低温の気液二相の冷媒になる。そして、蒸発器6に供給されて、第2冷媒は冷却対象の空気または液体と熱交換を行い、気液二相の状態から気相に変化する。気相に変化した冷媒は、第2圧縮機7に供給されて、圧縮されることにより高温、高圧の液相の冷媒に変化する。第2圧縮機7において高温、高圧になった第2冷媒は、中間熱交換器1に供給される。 In the second stage of the refrigeration cycle, the second refrigerant exchanges heat with the first refrigerant in the intermediate heat exchanger 1, and is condensed and changed to a high-pressure liquid phase refrigerant. Then, the second refrigerant becomes a low-pressure low-temperature gas-liquid two-phase refrigerant when passing through the second expansion portion 5. Then, the second refrigerant is supplied to the evaporator 6 and exchanges heat with the air or liquid to be cooled, and changes from the gas-liquid two-phase state to the gas phase. The refrigerant changed to the gas phase is supplied to the second compressor 7, and is compressed to change into a high-temperature, high-pressure liquid-phase refrigerant. The second refrigerant having a high temperature and high pressure in the second compressor 7 is supplied to the intermediate heat exchanger 1.

図2に示すように、中間熱交換器1は、円筒形の形状を有している。中間熱交換器1は、下方(Z2側)から上方(Z1側)に第1冷媒が流通する。また、中間熱交換器1は、上方(Z1側)から下方(Z2側)に第2冷媒が流通する。 As shown in FIG. 2, the intermediate heat exchanger 1 has a cylindrical shape. In the intermediate heat exchanger 1, the first refrigerant flows from the lower side (Z2 side) to the upper side (Z1 side). Further, in the intermediate heat exchanger 1, the second refrigerant flows from the upper side (Z1 side) to the lower side (Z2 side).

図3に示すように、中間熱交換器1は、熱交換器本体11と、流路形成部12と、送油管13を含む送油機構(図2参照)と、スペーサ14とを備える。 As shown in FIG. 3, the intermediate heat exchanger 1 includes a heat exchanger main body 11, a flow path forming portion 12, an oil feeding mechanism (see FIG. 2) including an oil feeding pipe 13, and a spacer 14.

熱交換器本体11は、円筒形である。熱交換器本体11の直径は、たとえば160mm以下に設定される。熱交換器本体11は、内部を流通する低圧の第1冷媒の圧力と外部の圧力との差に耐えられる耐圧容器である。熱交換器本体11は、たとえば金属で形成される。 The heat exchanger body 11 has a cylindrical shape. The diameter of the heat exchanger body 11 is set to, for example, 160 mm or less. The heat exchanger main body 11 is a pressure-resistant container that can withstand the difference between the pressure of the low-pressure first refrigerant circulating inside and the pressure of the outside. The heat exchanger body 11 is made of, for example, metal.

熱交換器本体11の内部に第1冷媒が流通するための第1流路C1(図6参照)と、第2冷媒が流通するための第3流路C2(図6参照)とが形成される。また、熱交換器本体11は、熱交換器本体11から第1圧縮機2に向けて冷媒を流通させるとともに、第1冷媒を上方から下方に向かって流通させるように構成されている第2流路C3(図7参照)が接続されている。 A first flow path C1 (see FIG. 6) for flowing the first refrigerant and a third flow path C2 (see FIG. 6) for flowing the second refrigerant are formed inside the heat exchanger main body 11. To. Further, the heat exchanger main body 11 is configured to circulate the refrigerant from the heat exchanger main body 11 toward the first compressor 2 and to circulate the first refrigerant from the upper side to the lower side. Road C3 (see FIG. 7) is connected.

図4に示すように、流路形成部12は、複数の扁平管から構成される。扁平管は、上面視において十字状に配置される。扁平管は、外表面に複数の突起部15が設けられるとともに、内部に複数のマイクロチャネル16を有する。 As shown in FIG. 4, the flow path forming portion 12 is composed of a plurality of flat tubes. The flat tubes are arranged in a cross shape in top view. The flat tube is provided with a plurality of protrusions 15 on the outer surface and has a plurality of microchannels 16 inside.

図5に示すように、第1流路C1は、複数の突起部15の間と、スペーサ14と突起部15との間に形成される。また、第3流路C2は、マイクロチャネル16により形成される。また、突起部15は底面側(Z2側)まで延びていないため、突起部15が設けられていない部分から第1冷媒が回り込み、全ての第1流路C1に第1冷媒が供給される。 As shown in FIG. 5, the first flow path C1 is formed between the plurality of protrusions 15 and between the spacer 14 and the protrusions 15. Further, the third flow path C2 is formed by the microchannel 16. Further, since the protrusion 15 does not extend to the bottom surface side (Z2 side), the first refrigerant wraps around from the portion where the protrusion 15 is not provided, and the first refrigerant is supplied to all the first flow paths C1.

図6に示すように、送油管13は、熱交換器本体11の下方側の側面に接続されている。送油管13は、熱交換器本体11に設けられた開口部を介して、スペーサ14にロウ付けされている。送油管13は、熱交換器本体11内に溜まった第1圧縮機2の潤滑油を熱交換器本体11から第2流路C3へ排出するための管である。 As shown in FIG. 6, the oil supply pipe 13 is connected to the lower side surface of the heat exchanger main body 11. The oil supply pipe 13 is brazed to the spacer 14 via an opening provided in the heat exchanger main body 11. The oil supply pipe 13 is a pipe for discharging the lubricating oil of the first compressor 2 accumulated in the heat exchanger main body 11 from the heat exchanger main body 11 to the second flow path C3.

図7に示すように、送油管13と第2流路C3との合流部C4は、熱交換器本体11と送油管13の接続部分よりも下方側に配置されている。送油管13の内径および長さは、冷凍サイクルの運転状態で異なる。たとえば、第1流体の熱交換器本体11内の圧力が0.47MPaおよび流量が134g/sとした場合に、送油管内径を11.2mm以上とすることで送油圧が第3流路C2の内部圧より高くなり、圧力差のみで送油が可能となる。 As shown in FIG. 7, the confluence portion C4 between the oil feed pipe 13 and the second flow path C3 is arranged below the connection portion between the heat exchanger main body 11 and the oil feed pipe 13. The inner diameter and length of the oil feed pipe 13 differ depending on the operating state of the refrigeration cycle. For example, when the pressure in the heat exchanger main body 11 of the first fluid is 0.47 MPa and the flow rate is 134 g / s, the oil pressure is transferred to the third flow path C2 by setting the inner diameter of the oil feed pipe to 11.2 mm or more. It becomes higher than the internal pressure, and oil can be sent only by the pressure difference.

図6に示すように、熱交換器本体11の内部には、スペーサ14が設けられている。スペーサ14は、熱交換器本体11と流路形成部12との間に配置される。スペーサ14は、複数設けられ、X方向およびY方向から流路形成部12を挟むように配置される。スペーサ14は、熱交換器本体11の内面と流路形成部12の外周面との間隔を第1冷媒が流路形成部12の外周面に沿って流れる間隔に設定する。スペーサ14には、第1冷媒が熱交換器本体11内に流入、または熱交換器本体11から流出するための開口が設けられている。 As shown in FIG. 6, a spacer 14 is provided inside the heat exchanger main body 11. The spacer 14 is arranged between the heat exchanger main body 11 and the flow path forming portion 12. A plurality of spacers 14 are provided, and are arranged so as to sandwich the flow path forming portion 12 from the X direction and the Y direction. The spacer 14 sets the distance between the inner surface of the heat exchanger main body 11 and the outer peripheral surface of the flow path forming portion 12 so that the first refrigerant flows along the outer peripheral surface of the flow path forming portion 12. The spacer 14 is provided with an opening for the first refrigerant to flow into the heat exchanger main body 11 or to flow out from the heat exchanger main body 11.

熱交換器本体11には、第1ヘッダ21と第2ヘッダ22とが設けられる。第1ヘッダ21は、熱交換器本体11の上方側に設けられており、第1ヘッダ21を介して第2冷媒が熱交換器本体11に供給される。熱交換器本体11の内部には、スペーサ14の上面に取り付けられるリング部材23と、リング部材23の上面に取り付けられる蓋部材24とを有している。蓋部材24により第1冷媒が流通する空間と第2冷媒が流通する空間とが仕切られている。蓋部材24には、扁平管のマイクロチャネル16と接続するように孔が設けられており、上方から流入した第2流体を扁平管のマイクロチャネル16にそれぞれ供給される。第2ヘッダ22は、熱交換器本体11の下方側に設けられており、第2ヘッダ22を介して第2冷媒が熱交換器本体11から蒸発器6に流通する。熱交換器本体11の下方側にも、リング部材23と、リング部材23の下面に取り付けられる蓋部材24とが設けられる。そのため、蓋部材24により第1冷媒が流通する空間と第2冷媒が流通する空間とが仕切られている。また、蓋部材24には、扁平管のマイクロチャネル16と接続するように孔が設けられており、上方から流入した第2冷媒を集めて蒸発器6へ流通させる。 The heat exchanger main body 11 is provided with a first header 21 and a second header 22. The first header 21 is provided on the upper side of the heat exchanger main body 11, and the second refrigerant is supplied to the heat exchanger main body 11 via the first header 21. Inside the heat exchanger main body 11, a ring member 23 attached to the upper surface of the spacer 14 and a lid member 24 attached to the upper surface of the ring member 23 are provided. The lid member 24 partitions the space through which the first refrigerant flows and the space through which the second refrigerant flows. The lid member 24 is provided with a hole so as to connect to the microchannel 16 of the flat tube, and the second fluid flowing in from above is supplied to the microchannel 16 of the flat tube, respectively. The second header 22 is provided on the lower side of the heat exchanger main body 11, and the second refrigerant flows from the heat exchanger main body 11 to the evaporator 6 via the second header 22. A ring member 23 and a lid member 24 attached to the lower surface of the ring member 23 are also provided on the lower side of the heat exchanger main body 11. Therefore, the space through which the first refrigerant flows and the space through which the second refrigerant flows are partitioned by the lid member 24. Further, the lid member 24 is provided with a hole so as to be connected to the microchannel 16 of the flat tube, and the second refrigerant flowing in from above is collected and distributed to the evaporator 6.

図6に基づいて、第1冷媒と第2冷媒との間の熱交換について説明する。図6では、第1冷媒の流れを実線の矢印で示し、第2冷媒の流れを破線の矢印で示す。第1冷媒は、熱交換器本体11の下方側の側面に設けられた流入口25から内部に流入する。そして、突起部15の間を流路形成部12の外周面に沿って、上方へと流通する。そして、第1ヘッダ21を介して上方から流入してきた高温の第2冷媒が流路形成部12の内部を流通することにより、流路形成部12の外周面で熱交換が行われ、第1冷媒が蒸発し、熱交換器本体11の上方の側面に設けられた流出口26から第1冷媒が第2流路C3へ排出される。一方で、第2冷媒は冷却されて、第2ヘッダ22から蒸発器6へ流通する。このとき、熱交換器本体11内の下方側に設けられた蓋部材24上に蒸発せずに残った潤滑油がたまる。 The heat exchange between the first refrigerant and the second refrigerant will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the flow of the first refrigerant is indicated by a solid arrow, and the flow of the second refrigerant is indicated by a broken line arrow. The first refrigerant flows into the inside from the inflow port 25 provided on the lower side surface of the heat exchanger main body 11. Then, it flows upward along the outer peripheral surface of the flow path forming portion 12 between the protrusions 15. Then, the high-temperature second refrigerant flowing in from above via the first header 21 flows inside the flow path forming portion 12, so that heat exchange is performed on the outer peripheral surface of the flow path forming portion 12, and the first. The refrigerant evaporates, and the first refrigerant is discharged to the second flow path C3 from the outlet 26 provided on the upper side surface of the heat exchanger main body 11. On the other hand, the second refrigerant is cooled and flows from the second header 22 to the evaporator 6. At this time, the lubricating oil remaining without evaporating accumulates on the lid member 24 provided on the lower side in the heat exchanger main body 11.

図7に示すように、第1実施形態の冷凍機100は、センサ8と、送油管13に設けられる弁17と、弁17を制御する制御部9とをさらに備える。 As shown in FIG. 7, the refrigerator 100 of the first embodiment further includes a sensor 8, a valve 17 provided in the oil supply pipe 13, and a control unit 9 for controlling the valve 17.

センサ8は、第1圧縮機2に設けられる。センサ8は、第1圧縮機2内の潤滑油の油面の高さを検知する。センサ8は、たとえば、光を用いて潤滑油の油面の高さを検知する。 The sensor 8 is provided in the first compressor 2. The sensor 8 detects the height of the oil level of the lubricating oil in the first compressor 2. The sensor 8 detects the height of the oil level of the lubricating oil using, for example, light.

弁17は、たとえば、電磁弁である。弁17を開くことにより、熱交換器本体11内に溜まった潤滑油が第2流路C3に排出される。 The valve 17 is, for example, a solenoid valve. By opening the valve 17, the lubricating oil accumulated in the heat exchanger main body 11 is discharged to the second flow path C3.

制御部9は、たとえば、CPU(中央演算処理装置)およびメモリにより構成されている。制御部9は、センサ8で検知した油面の高さがある高さよりも低い場合に、弁17を開状態にする制御を行う。なお、第1圧縮機2と第1凝縮器3との間の流路には、油を回収するオイルセパレータがあり、オイルセパレータで回収した油は第1圧縮機2に戻されるが、油面が一定の高さ以下である状態が継続する場合に制御部9は弁17を開状態にする制御を行う。そして、第1圧縮機2の油面の高さが、一定以上まで回復した場合、制御部9は、弁17を閉状態にする制御を行う。 The control unit 9 is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit) and a memory. The control unit 9 controls to open the valve 17 when the height of the oil level detected by the sensor 8 is lower than a certain height. In the flow path between the first compressor 2 and the first condenser 3, there is an oil separator for recovering oil, and the oil recovered by the oil separator is returned to the first compressor 2, but the oil level is reached. The control unit 9 controls to open the valve 17 when the state where the height is below a certain height continues. Then, when the height of the oil level of the first compressor 2 recovers to a certain level or more, the control unit 9 controls to close the valve 17.

(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of the first embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.

第1実施形態では、上記のように、第1冷媒が下方から上方へ流通する第1流路C1が内部に設けられ、第1冷媒が第2冷媒と熱交換することにより蒸発する熱交換器本体11と、熱交換器本体11の内部に設けられ、第1冷媒が流通する第1流路C1を形成する流路形成部12と、熱交換器本体11と第1圧縮機2とを接続するとともに、第1冷媒を流通させる第2流路C3と、熱交換器本体11内に蓄積された第1冷媒を圧縮するための第1圧縮機2の潤滑油を第2流路C3へ排出するとともに、熱交換器本体11の下方に接続される送油管13を含む送油機構と、を備える。これにより、熱交換器本体11に溜まった潤滑油が第2流路C3へ排出されるため、潤滑油が熱交換器本体11内に溜まらず、第2流路C3を介して第1圧縮機2に戻される。その結果、第1圧縮機2内の潤滑油の減少と、熱交換器本体11内の冷媒の伝熱面積の減少による熱交換性能の低下とが発生することを抑制することができる。 In the first embodiment, as described above, a first flow path C1 in which the first refrigerant flows from the bottom to the top is provided inside, and the first refrigerant evaporates by exchanging heat with the second refrigerant. The main body 11 and the flow path forming portion 12 provided inside the heat exchanger main body 11 and forming the first flow path C1 through which the first refrigerant flows, and the heat exchanger main body 11 and the first compressor 2 are connected to each other. At the same time, the lubricating oil of the second flow path C3 through which the first refrigerant flows and the lubricating oil of the first compressor 2 for compressing the first refrigerant accumulated in the heat exchanger main body 11 are discharged to the second flow path C3. In addition, an oil feeding mechanism including an oil feeding pipe 13 connected below the heat exchanger main body 11 is provided. As a result, the lubricating oil accumulated in the heat exchanger main body 11 is discharged to the second flow path C3, so that the lubricating oil does not collect in the heat exchanger main body 11 and is passed through the second flow path C3 to the first compressor. It is returned to 2. As a result, it is possible to suppress a decrease in the lubricating oil in the first compressor 2 and a decrease in the heat exchange performance due to a decrease in the heat transfer area of the refrigerant in the heat exchanger main body 11.

また、第1実施形態では、上記のように、第2流路C3は、第1冷媒を上方から下方に向かって流通させるように構成され、送油管13と第2流路C3との合流部C4が、熱交換器本体11と送油管13の接続部分よりも下方側に配置されている。これにより、送油管13と第2流路C3との合流部C4が、熱交換器本体11と送油管13の接続部分よりも下方側に配置されていることにより、送油用のポンプを設けなくても、潤滑油は送油管13を上方から下方側に向かって流れるため、潤滑油が送油管13内に溜まることなく第2流路C3に排出される。また、第2流路C3が、第1冷媒を上方から下方に向かって流通させるように構成されていることにより、第2流路C3に排出された潤滑油も上方から下方側に向かって流れるため、潤滑油が第2流路C3に溜まることなく第1圧縮機2に戻される。 Further, in the first embodiment, as described above, the second flow path C3 is configured to allow the first refrigerant to flow from above to below, and is a confluence portion between the oil supply pipe 13 and the second flow path C3. C4 is arranged below the connection portion between the heat exchanger main body 11 and the oil supply pipe 13. As a result, the confluence portion C4 between the oil feed pipe 13 and the second flow path C3 is arranged below the connection portion between the heat exchanger main body 11 and the oil feed pipe 13, so that a pump for oil feed is provided. Even if the lubricating oil does not exist, the lubricating oil flows from the upper side to the lower side in the oil feeding pipe 13, so that the lubricating oil is discharged to the second flow path C3 without accumulating in the oil feeding pipe 13. Further, since the second flow path C3 is configured to allow the first refrigerant to flow from the upper side to the lower side, the lubricating oil discharged to the second flow path C3 also flows from the upper side to the lower side. Therefore, the lubricating oil is returned to the first compressor 2 without accumulating in the second flow path C3.

また、第1実施形態では、上記のように、流路形成部12は、扁平管であり、扁平管の外周面と熱交換器本体11の内面との間を第1冷媒が流通し、扁平管の内部を冷却対象である第2冷媒が流通し、送油管13は、扁平管の外周面と熱交換器本体11の内面との間に溜まった潤滑油を第2流路C3に排出するように構成されている。これにより、扁平管により、第1冷媒が流通する流路と第2冷媒が流通する流路とが形成されるため、第1冷媒と第2冷媒とが流通する流路をそれぞれ別部材で設ける場合と比べて中間熱交換器1の部品点数を減らすことができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the flow path forming portion 12 is a flat tube, and the first refrigerant flows between the outer peripheral surface of the flat tube and the inner surface of the heat exchanger main body 11 and is flat. The second refrigerant to be cooled flows through the inside of the pipe, and the oil supply pipe 13 discharges the lubricating oil accumulated between the outer peripheral surface of the flat pipe and the inner surface of the heat exchanger main body 11 to the second flow path C3. It is configured as follows. As a result, the flat pipe forms a flow path through which the first refrigerant flows and a flow path through which the second refrigerant flows. Therefore, the flow paths through which the first refrigerant and the second refrigerant flow are provided as separate members. The number of parts of the intermediate heat exchanger 1 can be reduced as compared with the case.

また、第1実施形態では、上記のように、熱交換器本体11の内面と流路形成部12の外周面との間に設けられ、熱交換器本体11の内面と流路形成部12の外周面との間隔を第1冷媒が流路形成部12の外周面に沿って流れる間隔に設定するためのスペーサ14をさらに備える。これにより、スペーサ14によって熱交換器本体11の内面と扁平管の外周面との間隔を第1冷媒が扁平管の外周面に沿って流れる間隔に設定することにより、スペーサ14により一定間隔が保持されるので、間隔が小さくなることを抑制することができる。これにより、スペーサ14を設けない場合に比べて扁平管の外周面に沿って流れる第1冷媒の量を増やすことができるため、第2冷媒との間で熱交換が行われる第1冷媒の量を増やすことができる。その結果、第2冷媒を確実に冷却することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the heat exchanger main body 11 is provided between the inner surface of the heat exchanger main body 11 and the outer peripheral surface of the flow path forming portion 12, and the inner surface of the heat exchanger main body 11 and the flow path forming portion 12 are provided. A spacer 14 is further provided for setting the distance from the outer peripheral surface so that the first refrigerant flows along the outer peripheral surface of the flow path forming portion 12. As a result, the spacer 14 sets the distance between the inner surface of the heat exchanger body 11 and the outer peripheral surface of the flat pipe to the distance at which the first refrigerant flows along the outer peripheral surface of the flat pipe, so that the spacer 14 maintains a constant distance. Therefore, it is possible to prevent the interval from becoming small. As a result, the amount of the first refrigerant flowing along the outer peripheral surface of the flat tube can be increased as compared with the case where the spacer 14 is not provided, so that the amount of the first refrigerant that exchanges heat with the second refrigerant is performed. Can be increased. As a result, the second refrigerant can be reliably cooled.

また、第1実施形態では、上記のように、第1冷媒を圧縮する第1圧縮機2内の油面を検知するセンサ8と、送油管13に設けられる弁17と、第1圧縮機2内の潤滑油の油面の低下を検知した際に熱交換器本体11から第1圧縮機2に向けて第1冷媒を流通させる第2流路C3へ潤滑油を送油するように弁17を開状態に制御する制御部9とをさらに備える。これにより、第1冷媒を圧縮する第1圧縮機2内の油面を検知するセンサ8を備えることにより、第1圧縮機2内の潤滑油の量を検知することができる。また、第1圧縮機2内の潤滑油の油面の低下を検知した際に熱交換器本体11から第1圧縮機2に向けて第1冷媒を流通させる第2流路C3へ潤滑油を送油するように弁17を開状態に制御する制御部9を備えていることにより、第1圧縮機2内の潤滑油の量が少ない場合に潤滑油が第1圧縮機2内に戻すことができる。その結果、第1圧縮機内の潤滑油の減少が発生することを抑制することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the sensor 8 that detects the oil level in the first compressor 2 that compresses the first refrigerant, the valve 17 provided in the oil feed pipe 13, and the first compressor 2 When the drop in the oil level of the lubricating oil inside is detected, the valve 17 is directed to send the lubricating oil from the heat exchanger main body 11 to the second flow path C3 through which the first refrigerant flows from the first compressor body 2. Further includes a control unit 9 for controlling the open state. Thereby, by providing the sensor 8 for detecting the oil level in the first compressor 2 for compressing the first refrigerant, the amount of the lubricating oil in the first compressor 2 can be detected. Further, when the drop in the oil level of the lubricating oil in the first compressor 2 is detected, the lubricating oil is supplied from the heat exchanger main body 11 to the second flow path C3 through which the first refrigerant flows from the first compressor 2 to the first compressor 2. By providing a control unit 9 that controls the valve 17 to be in an open state so as to supply oil, the lubricating oil is returned to the first compressor 2 when the amount of the lubricating oil in the first compressor 2 is small. Can be done. As a result, it is possible to suppress the decrease of the lubricating oil in the first compressor.

[第2実施形態]
図1および図8を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態の冷凍機200では、送油管13に加熱機構18が設けられる。なお、上記第1実施形態と同様の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 8. In the refrigerator 200 of the second embodiment, the heating mechanism 18 is provided in the oil supply pipe 13. The same configurations as those of the first embodiment are shown with the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be omitted.

図8に示すように、第2実施形態による中間熱交換器1は送油管13に潤滑油を加熱する加熱機構18が設けられる。加熱機構18は、たとえば、ヒータである。制御部9は、弁17を開状態にする制御を行う際に、加熱機構18を稼働させて送油管13内の潤滑油を加熱する。加熱機構18は、送油のための圧力差を生じさせるため、熱交換器本体11と送油管13との接合部分付近に設けることが好ましい。また、加熱機構18を設ける数は1以上であってもよいが、第1冷媒の温度に影響を与えないように少ないほうが好ましい。 As shown in FIG. 8, the intermediate heat exchanger 1 according to the second embodiment is provided with a heating mechanism 18 for heating the lubricating oil in the oil supply pipe 13. The heating mechanism 18 is, for example, a heater. The control unit 9 operates the heating mechanism 18 to heat the lubricating oil in the oil supply pipe 13 when controlling to open the valve 17. Since the heating mechanism 18 causes a pressure difference for oil feeding, it is preferable to provide the heating mechanism 18 in the vicinity of the joint portion between the heat exchanger main body 11 and the oil feeding pipe 13. Further, the number of the heating mechanisms 18 may be 1 or more, but it is preferable that the number of the heating mechanisms 18 is small so as not to affect the temperature of the first refrigerant.

第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、上記第1実施形態と同様に、冷凍機200は、第1冷媒が下方から上方へ流通する第1流路C1が内部に設けられ、第1冷媒が第2冷媒と熱交換することにより蒸発する熱交換器本体11と、熱交換器本体11の内部に設けられ、第1冷媒が流通する第1流路C1を形成する流路形成部12と、熱交換器本体11と第1圧縮機2とを接続するとともに、第1冷媒を流通させる第2流路C3と、熱交換器本体11内に蓄積された第1冷媒を圧縮するための第1圧縮機2の潤滑油を第2流路C3へ排出するとともに、熱交換器本体11の下方に接続される送油管13を含む送油機構と、を備える。これにより、熱交換器本体11に溜まった潤滑油が第2流路C3へ排出されるため、潤滑油が熱交換器本体11内に溜まらず、第2流路C3を介して第1圧縮機2に戻される。その結果、第1圧縮機2内の潤滑油の減少と、熱交換器本体11内の冷媒の伝熱面積の減少による熱交換性能の低下とが発生することを抑制することができる。
(Effect of the second embodiment)
In the second embodiment, as in the first embodiment, the refrigerator 200 is provided with a first flow path C1 in which the first refrigerant flows from the bottom to the top, and the first refrigerant heats with the second refrigerant. A heat exchanger main body 11 that evaporates by exchanging, a flow path forming portion 12 provided inside the heat exchanger main body 11 and forming a first flow path C1 through which the first refrigerant flows, and a heat exchanger main body 11 2 and the second flow path C3 through which the first refrigerant flows, and the lubrication of the first compressor 2 for compressing the first refrigerant accumulated in the heat exchanger main body 11 while connecting the first compressor 2 and the second flow path C3. It is provided with an oil feeding mechanism including an oil feeding pipe 13 connected below the heat exchanger main body 11 while discharging the oil to the second flow path C3. As a result, the lubricating oil accumulated in the heat exchanger main body 11 is discharged to the second flow path C3, so that the lubricating oil does not collect in the heat exchanger main body 11 and is passed through the second flow path C3 to the first compressor. It is returned to 2. As a result, it is possible to suppress a decrease in the lubricating oil in the first compressor 2 and a decrease in the heat exchange performance due to a decrease in the heat transfer area of the refrigerant in the heat exchanger main body 11.

また、第2実施形態では、上記のように、送油管13内の潤滑油を加熱する加熱機構18をさらに備える。これにより、加熱機構18が送油管13内の潤滑油を加熱することにより、潤滑油の粘度を小さくすることができる。その結果、粘度を小さくすることにより潤滑油が送油管13内を流通しやすくなるため、より効率よく潤滑油を第2流路C3に排出することができる。 Further, in the second embodiment, as described above, the heating mechanism 18 for heating the lubricating oil in the oil feed pipe 13 is further provided. As a result, the heating mechanism 18 heats the lubricating oil in the oil feeding pipe 13, so that the viscosity of the lubricating oil can be reduced. As a result, by reducing the viscosity, the lubricating oil can easily flow through the oil feed pipe 13, so that the lubricating oil can be more efficiently discharged to the second flow path C3.

なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

[第3実施形態]
図1、図9および10を参照して、第3実施形態について説明する。第3実施形態による冷凍機300では、送油管13と第2流路C3との合流部C4にエジェクタ機構19が設けられる。なお、上記第1実施形態と同様の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。
[Third Embodiment]
A third embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 9 and 10. In the refrigerator 300 according to the third embodiment, the ejector mechanism 19 is provided at the confluence portion C4 between the oil supply pipe 13 and the second flow path C3. The same configurations as those of the first embodiment are shown with the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be omitted.

図9に示すように、送油管13と第2流路C3との合流部C4にエジェクタ機構19が設けられる。図10に示すように、エジェクタ機構19は、第2流路C3の幅を狭くする絞り部27を備えている。エジェクタ機構19は、絞り部27を通る際に第1冷媒が加速し、加速することにより負圧が発生し、潤滑油が吸引される。吸引された潤滑油は第1圧縮機2に流通する。 As shown in FIG. 9, an ejector mechanism 19 is provided at the confluence portion C4 between the oil supply pipe 13 and the second flow path C3. As shown in FIG. 10, the ejector mechanism 19 includes a throttle portion 27 that narrows the width of the second flow path C3. In the ejector mechanism 19, the first refrigerant accelerates as it passes through the throttle portion 27, and when the first refrigerant accelerates, a negative pressure is generated and the lubricating oil is sucked. The sucked lubricating oil flows to the first compressor 2.

なお、第3実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 The other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第3実施形態の効果)
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of the third embodiment)
In the third embodiment, the following effects can be obtained.

第3実施形態では、上記第1実施形態と同様に、冷凍機300は、第1冷媒が下方から上方へ流通する第1流路C1が内部に設けられ、第1冷媒が第2冷媒と熱交換することにより蒸発する熱交換器本体11と、熱交換器本体11の内部に設けられ、第1冷媒が流通する第1流路C1を形成する流路形成部12と、熱交換器本体11と第1圧縮機2とを接続するとともに、第1冷媒を流通させる第2流路C3と、熱交換器本体11内に蓄積された第1冷媒を圧縮するための第1圧縮機2の潤滑油を第2流路C3へ排出するとともに、熱交換器本体11の下方に接続される送油管13を含む送油機構と、を備える。これにより、熱交換器本体11に溜まった潤滑油が第2流路C3へ排出されるため、潤滑油が熱交換器本体11内に溜まらず、第2流路C3を介して第1圧縮機2に戻される。その結果、第1圧縮機2内の潤滑油の減少と、熱交換器本体11内の冷媒の伝熱面積の減少による熱交換性能の低下とが発生することを抑制することができる。 In the third embodiment, as in the first embodiment, the refrigerator 300 is provided with a first flow path C1 in which the first refrigerant flows from the bottom to the top, and the first refrigerant heats with the second refrigerant. A heat exchanger main body 11 that evaporates by exchanging, a flow path forming portion 12 provided inside the heat exchanger main body 11 and forming a first flow path C1 through which the first refrigerant flows, and a heat exchanger main body 11 2 and the second flow path C3 through which the first refrigerant flows, and the lubrication of the first compressor 2 for compressing the first refrigerant accumulated in the heat exchanger main body 11 while connecting the first compressor 2 and the second flow path C3. It is provided with an oil feeding mechanism including an oil feeding pipe 13 connected below the heat exchanger main body 11 while discharging the oil to the second flow path C3. As a result, the lubricating oil accumulated in the heat exchanger main body 11 is discharged to the second flow path C3, so that the lubricating oil does not collect in the heat exchanger main body 11 and is passed through the second flow path C3 to the first compressor. It is returned to 2. As a result, it is possible to suppress a decrease in the lubricating oil in the first compressor 2 and a decrease in the heat exchange performance due to a decrease in the heat transfer area of the refrigerant in the heat exchanger main body 11.

また、第3実施形態では、上記のように、送油管13と第2流路C3との合流部C4に設けられ、第2流路C3の幅を狭くする絞り部27を含むエジェクタ機構19をさらに備える。これにより、エジェクタ機構19の絞り部27により幅が狭くなった第2流路C3を流通する際に第1冷媒が加速することにより、負圧が発生する。その結果、負圧によって、送油管13内の潤滑油が第2流路C3に吸い込まれるため、送油用のポンプを設けなくても、潤滑油を第2流路C3に容易に排出することができる。 Further, in the third embodiment, as described above, the ejector mechanism 19 provided at the confluence portion C4 between the oil supply pipe 13 and the second flow path C3 and includes the throttle portion 27 for narrowing the width of the second flow path C3 is provided. Further prepare. As a result, a negative pressure is generated by accelerating the first refrigerant when flowing through the second flow path C3 whose width is narrowed by the throttle portion 27 of the ejector mechanism 19. As a result, since the lubricating oil in the oil feeding pipe 13 is sucked into the second flow path C3 due to the negative pressure, the lubricating oil can be easily discharged to the second flow path C3 without providing a pump for oil feeding. Can be done.

なお、第3実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The other effects of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.

(変形例)
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
(Modification example)
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

たとえば、上記第1~第3実施形態では、冷凍機用熱交換器が2元冷凍サイクルに用いられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、冷凍機用熱交換器が、1系統のみの冷凍サイクルの蒸発器として用いられてもよい。この場合、冷却対象は、空気または液体であってもよい。 For example, in the first to third embodiments, the heat exchanger for a refrigerator is used for a two-way refrigeration cycle, but the present invention is not limited to this. For example, the heat exchanger for the refrigerator may be used as an evaporator for a refrigeration cycle of only one system. In this case, the cooling target may be air or liquid.

また、上記第1~第3実施形態では、流路形成部が扁平管である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、流路形成部は、円筒形状のチューブであってもよい。 Further, in the first to third embodiments, the example in which the flow path forming portion is a flat tube is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the flow path forming portion may be a cylindrical tube.

また、上記第1~第3実施形態では、送油管が熱交換器本体の下方側の側面に接続される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、送油管が、熱交換器本体の中央部の側面に接続されてもよい。 Further, in the first to third embodiments, the example in which the oil feed pipe is connected to the lower side surface of the heat exchanger main body is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the oil feed pipe may be connected to the side surface of the central portion of the heat exchanger body.

また、上記第1~第3実施形態では、第2流路は上方から下方側に第1冷媒を流す例を示したが、本発明はこれに限られない。第1冷媒および潤滑油の密度、重力による影響を考慮したうえで、送油管流入口の圧力(P1)と合流部の圧力(P2)にP1>P2が成立するならば、第2流路および送油管の構成(方向および接続位置)は特に限定されない。 Further, in the first to third embodiments, the second flow path shows an example in which the first refrigerant flows from the upper side to the lower side, but the present invention is not limited to this. If P1> P2 is established between the pressure at the inlet of the oil supply pipe (P1) and the pressure at the confluence (P2), taking into consideration the density of the first refrigerant and lubricating oil and the influence of gravity, the second flow path and The configuration (direction and connection position) of the oil supply pipe is not particularly limited.

また、上記第1~第3実施形態では、制御部は、センサが第1圧縮機の油面の低下を検知した場合、弁を開状態にする制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部は、一定時間おきに弁を開閉し、定期的に第2流路に送油する制御を行ってもよい。 Further, in the first to third embodiments, the control unit shows an example of controlling the valve to be opened when the sensor detects a drop in the oil level of the first compressor. Not limited to this. In the present invention, the control unit may open and close the valve at regular intervals to periodically control the oil supply to the second flow path.

また、上記第1~第3実施形態では、制御部は、センサが第1圧縮機の油面の低下を検知した場合、弁を開状態にする制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部は、たとえば、熱交換器本体内の熱流束測定による熱交換量の低下、または圧縮機側の第2流路の圧力測定による冷媒の相変化不足を検知した場合に弁を開状態にする制御を行ってもよい。 Further, in the first to third embodiments, the control unit shows an example of controlling the valve to be opened when the sensor detects a drop in the oil level of the first compressor. Not limited to this. In the present invention, the control unit detects, for example, a decrease in the amount of heat exchange by measuring the heat flux in the heat exchanger body, or a insufficient phase change of the refrigerant by measuring the pressure in the second flow path on the compressor side. May be controlled to open the state.

また、上記第3実施形態は、第1実施形態の構成に加えてエジェクタ機構を設ける構成を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第3実施形態は、第2実施形態の構成に加えてエジェクタ機構を設ける構成にしてもよい。 Further, the third embodiment shows an example in which an ejector mechanism is provided in addition to the configuration of the first embodiment, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the third embodiment may be configured to provide an ejector mechanism in addition to the configuration of the second embodiment.

1 中間熱交換器
2 第1圧縮機(圧縮機)
4 第1膨張部
8 センサ
9 制御部
11 熱交換器本体
12 流路形成部
13 送油管
14 スペーサ
17 弁
18 加熱機構
19 エジェクタ機構
27 絞り部
100、200、300 冷凍機
C1 第1流路
C2 第3流路
C3 第2流路
C4 合流部
1 Intermediate heat exchanger 2 First compressor (compressor)
4 1st expansion part 8 Sensor 9 Control part 11 Heat exchanger body 12 Flow path forming part 13 Oil supply pipe 14 Spacer 17 Valve 18 Heating mechanism 19 Ejector mechanism 27 Squeezing part 100, 200, 300 Refrigerator C1 1st flow path C2 1st 3 flow path C3 2nd flow path C4 confluence

Claims (8)

第1冷媒が下方から上方へ流通する第1流路が内部に設けられ、前記第1冷媒が冷却対象と熱交換することにより蒸発する熱交換器本体と、
前記熱交換器本体の内部に設けられ、前記第1冷媒が流通する前記第1流路を形成する流路形成部と、
前記熱交換器本体と圧縮機とを接続するとともに、前記第1冷媒を流通させる第2流路と、
前記熱交換器本体内に蓄積された前記第1冷媒を圧縮するための前記圧縮機の潤滑油を前記第2流路へ排出するとともに、前記熱交換器本体の下方に接続される送油管を含む送油機構と、を備える、冷凍機用熱交換器。
A first flow path through which the first refrigerant flows from the bottom to the top is provided inside, and the heat exchanger body evaporates when the first refrigerant exchanges heat with the cooling target.
A flow path forming portion provided inside the heat exchanger body and forming the first flow path through which the first refrigerant flows, and a flow path forming portion.
A second flow path that connects the heat exchanger main body and the compressor and distributes the first refrigerant, and
The lubricating oil of the compressor for compressing the first refrigerant accumulated in the heat exchanger main body is discharged to the second flow path, and the oil supply pipe connected to the lower part of the heat exchanger main body is provided. A heat exchanger for a refrigerator, including an oil feeding mechanism.
前記第2流路は、前記第1冷媒を上方から下方に向かって流通させるように構成され、
前記送油管と前記第2流路との合流部が、前記熱交換器本体と前記送油管の接続部分よりも下方側に配置されている、請求項1に記載の冷凍機用熱交換器。
The second flow path is configured to allow the first refrigerant to flow from above to below.
The heat exchanger for a refrigerator according to claim 1, wherein the confluence portion between the oil supply pipe and the second flow path is arranged below the connection portion between the heat exchanger main body and the oil supply pipe.
前記送油管内の潤滑油を加熱する加熱機構をさらに備える、請求項1または2に記載の冷凍機用熱交換器。 The heat exchanger for a refrigerator according to claim 1 or 2, further comprising a heating mechanism for heating the lubricating oil in the oil feed pipe. 前記送油管と前記第2流路との合流部に設けられ、前記第2流路の幅を狭くする絞り部を含むエジェクタ機構をさらに備える、請求項1~3のいずれか1項に記載の冷凍機用熱交換器。 The invention according to any one of claims 1 to 3, further comprising an ejector mechanism provided at a confluence of the oil supply pipe and the second flow path and including a throttle portion for narrowing the width of the second flow path. Heat exchanger for refrigerators. 前記流路形成部は、扁平管であり、
前記扁平管の外周面と前記熱交換器本体の内面との間を前記第1冷媒が流通し、前記扁平管の内部を前記冷却対象である第2冷媒が流通し、
前記送油管は、前記扁平管の外周面と前記熱交換器本体の内面との間に溜まった前記潤滑油を前記第2流路に排出するように構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の冷凍機用熱交換器。
The flow path forming portion is a flat tube and is
The first refrigerant flows between the outer peripheral surface of the flat tube and the inner surface of the heat exchanger body, and the second refrigerant to be cooled flows inside the flat tube.
The oil feeding pipe is configured to discharge the lubricating oil accumulated between the outer peripheral surface of the flat pipe and the inner surface of the heat exchanger body to the second flow path, according to claims 1 to 4. The heat exchanger for a refrigerator according to any one of the items.
前記熱交換器本体の内面と前記扁平管の外周面との間に設けられ、前記熱交換器本体の内面と前記扁平管の外周面との間隔を前記第1冷媒が前記扁平管の外周面に沿って流れる間隔に設定するためのスペーサをさらに備える、請求項5に記載の冷凍機用熱交換器。 The first refrigerant is provided between the inner surface of the heat exchanger body and the outer peripheral surface of the flat tube, and the distance between the inner surface of the heat exchanger body and the outer peripheral surface of the flat tube is set so that the first refrigerant is the outer peripheral surface of the flat tube. The heat exchanger for a refrigerator according to claim 5, further comprising a spacer for setting a flow interval along the line. 請求項1~6のいずれか1項に記載の冷凍機用熱交換器と、前記第1冷媒を圧縮する前記圧縮機と、前記圧縮機を流通した前記第1冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器と前記冷凍機用熱交換器との間に設けられ前記第1冷媒を低圧にする膨張部とを備える、冷凍機。 The heat exchanger for a refrigerator according to any one of claims 1 to 6, the compressor for compressing the first refrigerant, and a condenser for condensing the first refrigerant distributed through the compressor. A refrigerator provided between the condenser and the heat exchanger for the refrigerator and having an expansion portion for reducing the pressure of the first refrigerant. 前記第1冷媒を圧縮する前記圧縮機内の油面を検知するセンサと、
前記送油管に設けられる弁と、
前記圧縮機内の前記潤滑油の油面の低下を検知した際に前記熱交換器本体から前記圧縮機に向けて前記第1冷媒を流通させる前記第2流路へ前記潤滑油を送油するように前記弁を開状態に制御する制御部とをさらに備える、請求項7に記載の冷凍機。
A sensor that detects the oil level in the compressor that compresses the first refrigerant, and
The valve provided in the oil supply pipe and
When the drop in the oil level of the lubricating oil in the compressor is detected, the lubricating oil is sent from the heat exchanger main body to the second flow path through which the first refrigerant flows toward the compressor. The refrigerator according to claim 7, further comprising a control unit for controlling the valve in an open state.
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