JP2024011176A - 圧縮機ユニット及び冷凍システム - Google Patents

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航平 松本
Kohei Matsumoto
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat

Abstract

【課題】再起動時における液冷媒の圧縮機への流入を抑える。【解決手段】圧縮機ユニットは、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機に対して冷媒の流通方向の上流側に配置され、冷媒に含まれるガス冷媒と液冷媒とを分離するアキュムレータと、アキュムレータ及び圧縮機に接続され、アキュムレータ内のガス冷媒を圧縮機に供給する吸入管と、第一端がアキュムレータの底部に接続されるとともに、第二端がアキュムレータ及び圧縮機との間で吸入管の途中に接続され、アキュムレータ内に溜まった油を排出する油戻し管と、を備え、油戻し管では、第一端が第二端に対して鉛直方向の上方に配置され、油戻し管は、第一端から第二端に向けて、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が0°以上となるよう延びている。【選択図】図1

Description

本開示は、圧縮機ユニット及び冷凍システムに関する。
特許文献1には、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機へ導かれる冷媒を気液分離するアキュムレータと、アキュムレータにて分離されたガス冷媒を圧縮機へ導く吸入配管と、アキュムレータの底部と吸入配管との間に接続された油戻し配管と、を備える構成が開示されている。
特開2018-96608号公報
しかしながら、特許文献1に記載の構成では、油戻し配管は、冷媒に含まれる油を圧縮機に戻すために、アキュムレータの底部の下端に接続された上流端から、吸入配管に向けて上方に延びている。しかしながら、冷媒に含まれる油や液冷媒は、圧縮機の運転停止中に、吸入配管や油戻し配管内に溜まることがある。その後、停電等の理由で、アキュムレータの内部に液冷媒が充満してしまうと、再起動時に、アキュムレータや油戻し配管内に溜まった油や液冷媒が、圧縮機に流入し、圧縮機を損傷させる可能性がある。
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、再起動時における液冷媒の圧縮機への流入を抑えることができる圧縮機ユニット及び冷凍システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本開示に係る圧縮機ユニットは、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機に対して前記冷媒の流通方向の上流側に配置され、前記冷媒に含まれるガス冷媒と液冷媒とを分離するアキュムレータと、前記アキュムレータ及び前記圧縮機に接続され、前記アキュムレータ内の前記ガス冷媒を前記圧縮機に供給する吸入管と、第一端が前記アキュムレータの底部に接続されるとともに、第二端が前記アキュムレータ及び前記圧縮機との間で前記吸入管の途中に接続され、前記アキュムレータ内に溜まった油を排出する油戻し管と、を備え、前記油戻し管では、前記第一端が前記第二端に対して鉛直方向の上方に配置され、前記油戻し管は、前記第一端から前記第二端に向けて、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が0°以上となるよう延びている。
本開示に係る冷凍システムは、上記したような圧縮機ユニットを備える。
本開示の圧縮機ユニット及び冷凍システムによれば、再起動時における液冷媒の圧縮機への流入を抑えることができる。
本開示の実施形態に係る圧縮機ユニット及び冷凍システムの構成を示す図である。 上記圧縮機ユニットの第一吸入管及び第一油戻し管の構成を示す図である。 上記圧縮機ユニットの第二吸入管及び第二油戻し管の構成を示す図である。 本開示の実施形態の変形例に係る圧縮機ユニットの構成を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本開示による圧縮機ユニット及び冷凍システムを実施するための形態を説明する。しかし、本開示はこの実施形態のみに限定されるものではない。
(冷凍システムの構成)
図1に示すように、冷凍システム1は、冷媒を圧縮する圧縮機ユニット10を備える。冷凍システム1は、圧縮機ユニット10で圧縮した冷媒を、例えば室内機等の冷却供給対象との間で循環する。本実施形態において、冷媒は、例えば二酸化炭素(CO)である。なお、冷媒は、二酸化炭素以外であってもよい。
冷凍システム1は、圧縮機ユニット10の他に、圧縮機ユニット10で圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサ(図示無し)、凝縮した冷媒から液冷媒を回収するレシーバ(図示無し)等を備えている。冷凍システム1はレシーバで回収した液冷媒を、冷媒供給対象に供給する。冷媒供給対象で熱交換を行った冷媒は、圧縮機ユニット10に循環される。なお、冷凍システム1において、圧縮機ユニット10以外の構成については、その構成を何ら限定するものではなく、適宜構成を変更可能である。
圧縮機ユニット10は、入口アキュムレータ(アキュムレータ)20と、第一圧縮機(圧縮機)30と、インタークーラ40と、中間アキュムレータ(アキュムレータ)50と、第二圧縮機(圧縮機)60と、オイルセパレータ70と、オイルタンク71と、入口管101と、第一吸入管(吸入管)102と、第一吐出管103と、接続配管104と、第二吸入管(吸入管)105と、第二吐出管106と、冷媒供給管107と、油排出管201と、油戻し部200と、第一油戻し管(油戻し管)150と、第二油戻し管(油戻し管)160とを主に備えている。
圧縮機ユニット10において、冷媒は、入口アキュムレータ20(室内機側)からオイルセパレータ70に向けて流れる。以下において、圧縮機ユニット10における冷媒及び油の流通方向Dfにおいて、入口アキュムレータ20が配置されている側を上流側Df1、オイルセパレータ70が配置されている側を下流側Df2とする。
入口アキュムレータ20は、冷媒供給対象から供給された冷媒を、ガス冷媒と液冷媒とに分離する。入口アキュムレータ20には、入口管101を通して、冷媒供給対象から供給された冷媒が流入する。入口アキュムレータ20は、その内部で分離されたガス冷媒を、第一吸入管(吸入管)102を通して第一圧縮機30に供給する。第一吸入管102は、入口アキュムレータ20と第一圧縮機30とを接続している。第一吸入管102の途中には、サブアキュムレータ(第二のアキュムレータ)25が配置されている。サブアキュムレータ25は、第一吸入管102及び後述する第一油戻し管150を通過してきた冷媒を、ガス冷媒と液冷媒とにさらに分離する。サブアキュムレータ25は、その内部で分離されたガス冷媒を、第一吸入管102を通して第一圧縮機30に供給している。
第一圧縮機30は、入口アキュムレータ20に対して冷媒の流通方向Dfの下流側Df2に配置されている。第一圧縮機30は、第一吸入管102を通して入口アキュムレータ20から供給されたガス冷媒を多段階(本実施形態では二段階)にわたって圧縮する。本実施形態において、第一圧縮機30は、第一ロータリー圧縮機構31と、第一スクロール圧縮機構32と、を直列に備えた二段圧縮機である。第一ロータリー圧縮機構31は、外部から供給されたガス冷媒を圧縮する。第一スクロール圧縮機構32は、第一ロータリー圧縮機構31で圧縮された冷媒をさらに圧縮する。第一スクロール圧縮機構32で圧縮された冷媒は、第一吐出管103を通してインタークーラ40に送られる。第一吐出管103は、第一圧縮機30とインタークーラ40とを接続している。
インタークーラ40は、第一圧縮機30と第二圧縮機60との間に配置されている。インタークーラ40は、第一圧縮機30に対して冷媒の流通方向Dfの下流側Df2に配置されている。インタークーラ40は、第一圧縮機30で圧縮され、第一吐出管103を通して送り込まれた冷媒を冷却する。本実施形態において、インタークーラ40は、空冷式である。本実施形態のインタークーラ40は、インタークーラ本体41と、ファン42と、を備えている。インタークーラ本体41は、第一圧縮機30で圧縮された冷媒を流通させる流通管(図示無し)を有している。インタークーラ本体41は、流通管内を流れる冷媒と、流通管の外部の外気との間で熱交換を行う。ファン42は、インタークーラ本体41に風を送り、インタークーラ本体41における熱交換の効率化を図る。インタークーラ40で冷却された冷媒は、接続配管104を通して中間アキュムレータ50に送られる。接続配管104は、インタークーラ40と中間アキュムレータ50とを接続している。
中間アキュムレータ50は、インタークーラ40と第二圧縮機60との間に配置されている。中間アキュムレータ50は、インタークーラ40に対して冷媒の流通方向Dfの下流側Df2に配置されている。中間アキュムレータ50は、接続配管104を通してインタークーラ40から送り込まれた冷媒を、ガス冷媒と液冷媒とに分離する。中間アキュムレータ50内で分離されたガス冷媒は、第二吸入管(吸入管)105を通して第二圧縮機60に送られる。第二吸入管105は、中間アキュムレータ50と第二圧縮機60とを接続している。
第二圧縮機60は、中間アキュムレータ50に対して冷媒の流通方向Dfの下流側Df2に配置されている。第二圧縮機60は、第一圧縮機30で圧縮されて冷却された後に、第二吸入管105を通して送り込まれたガス冷媒をさらに多段階(本実施形態では二段階)にわたって圧縮する。本実施形態において、第二圧縮機60は、第二ロータリー圧縮機構61と、第二スクロール圧縮機構62と、を直列に備えた二段圧縮機である。第二ロータリー圧縮機構61は、供給されたガス冷媒を圧縮する。第二スクロール圧縮機構62は、第二ロータリー圧縮機構61で圧縮された冷媒をさらに圧縮する。第二ロータリー圧縮機構61で圧縮された冷媒は、第二吐出管106を通してオイルセパレータ70に送られる。第二吐出管106は、第二圧縮機60とオイルセパレータ70とを接続している。
オイルセパレータ70は、第二圧縮機60に対して冷媒の流通方向Dfの下流側Df2に配置されている。オイルセパレータ70は、第二吐出管106を通して送り込まれた冷媒から、冷媒に含まれる油(冷凍機油)を分離する。オイルセパレータ70を経た冷媒は、冷媒供給管107を通して、圧縮機ユニット10に対して流通方向Dfの下流側Df2に配置されたコンデンサ(図示無し)に送給される。
また、オイルセパレータ70で分離された油は、油排出管201を通してオイルタンク71に排出される。オイルタンク71は、オイルセパレータ70で分離された油を貯留している。油排出管201は、オイルセパレータ70とオイルタンク71とを接続している。
オイルタンク71に貯留された油は、油戻し部200におくられる。油戻し部200は、第一圧縮機30及び第二圧縮機60で冷媒と共に圧縮された油を、第一圧縮機30及び第二圧縮機60にそれぞれ戻している。具体的には、油戻し部200は、オイルタンク71に貯留された油を、第一圧縮機30及び第二圧縮機60に戻している。油戻し部200は、主油供給管210と、第一油供給管211と、第二油供給管212と、を備えている。
オイルタンク71に貯留された油は、主油供給管210に流れ込む。主油供給管210の上流端は、オイルタンク71に接続されている。主油供給管210の下流端は、第一油供給管211と第二油供給管212とに分岐するように接続されている。つまり、オイルタンク71から主油供給管210に流れ込んだ油は、第一油供給管211と第二油供給管212とに分岐して流れ込む。第一油供給管211は、第一圧縮機30に接続されている。第二油供給管212は、第二圧縮機60に接続されている。したがって、オイルタンク71に貯留された油の一部は、主油供給管210及び第一油供給管211を介して第一圧縮機30に戻される。また、オイルタンク71に貯留された油の一部は、主油供給管210及び第二油供給管212を介して第二圧縮機60に戻される。
(第一吸入管の構成)
また、第一吸入管102についてより詳細に説明する。図2に示すように、第一吸入管102の第一吸入管第一端102aは、入口アキュムレータ20に接続されている。本実施形態において、第一吸入管第一端102aは、鉛直方向Dvにおいて、入口アキュムレータ20の頂部に接続されている。第一吸入管第一端102aと逆側の端部である第一吸入管102の第一吸入管第二端102bは、第一圧縮機30に接続されている。
本実施形態の第一吸入管102は、入口アキュムレータ20とサブアキュムレータ25との間に配置された第一吸入管上流部102Pと、サブアキュムレータ25と第一圧縮機30との間に配置された第一吸入管下流部102Qと、を有している。
第一吸入管上流部102Pは、入口アキュムレータ20で分離されたガス冷媒を、入口アキュムレータ20内の上部(頂部)から吸い出し、サブアキュムレータ25に送っている。本実施形態の第一吸入管上流部102Pは、流通方向Dfにおいて、第一吸入管第一端102aに近い位置から順に、第一縦管部1021と、第一折り返し部1022と、第二縦管部1023と、第二折り返し部1024と、第三縦管部1025と、第三折り返し部1026と、アキュムレータ接続部1027と、を備えている。
第一縦管部1021は、入口アキュムレータ20の頂部から鉛直方向Dvの上方Dvuに延びている。したがって、第一縦管部1021における入口アキュムレータ20と接続されている端部が第一吸入管第一端102aである。
第一折り返し部1022は、第一縦管部1021と接続されている。第一折り返し部1022は、第一縦管部1021の上端から水平方向Dhに延びている。第一折り返し部1022は、鉛直方向Dvにおいて、第一吸入管第一端102aに対して高い位置に配置されている。
第二縦管部1023は、第一折り返し部1022と接続されている。第二縦管部1023は、第一折り返し部1022の端部から鉛直方向Dvの下方Dvdに延びている。
第二折り返し部1024は、第二縦管部1023と接続されている。第二折り返し部1024は、第二縦管部1023の下端から水平方向Dhに延びている。第二折り返し部1024は、鉛直方向Dvにおいて、第一吸入管第一端102a、第一折り返し部1022、及び後述する第一油戻し管第二端(第二端)150bに対して低い位置に配置されている。
第三縦管部1025は、第二折り返し部1024と接続されている。第三縦管部1025は、第二折り返し部1024から鉛直方向Dvの上方Dvuに延びている。
第三折り返し部1026は、第三縦管部1025と接続されている。第三折り返し部1026は、第三縦管部1025の上端から水平方向Dhに延びている。第三折り返し部1026は、鉛直方向Dvにおいて、第一吸入管第一端102aと第二折り返し部1024との間に位置に配置されている。
アキュムレータ接続部1027は、第三折り返し部1026に接続されている。アキュムレータ接続部1027は、第三折り返し部1026の端部からサブアキュムレータ25まで水平方向Dhに延びている。
これらの構成により、入口アキュムレータ20及び第一圧縮機30の間に配置されている第一吸入管上流部102Pには、鉛直方向Dvにおいて位置の異なる第一低領域(低領域)102Lと第一高領域(高領域)102Hとが形成されている。
具体的には、第一低領域102Lは、後述する第一油戻し管150の第一油戻し管第一端150aに対し、鉛直方向Dvの下方Dvdに位置する領域である。本実施形態の第一低領域102Lは、第一吸入管上流部102Pにおいて、鉛直方向Dvの最も下方Dvdに位置する領域である。第一低領域102Lは、後述する第一油戻し管150の第一油戻し管第二端150bに対して流通方向Dfの下流側Df2に位置する領域である。第一低領域102Lは、入口アキュムレータ20とサブアキュムレータ25との間に形成されている。第一低領域102Lは、第一折り返し部1022及び第三折り返し部1026に対して鉛直方向Dvの下方Dvdに形成されている。本実施形態の第一低領域102Lは、第二折り返し部1024と、第二縦管部1023の下部及び第三縦管部1025の下部と、を含んだ領域である。本実施形態では、第一低領域102Lは、第一油戻し管第二端150bに対しても、鉛直方向Dvの下方Dvdに形成されている。
第一高領域102Hは、第一低領域102L及び後述する第一油戻し管150の第一油戻し管第一端150aに対し、鉛直方向Dvの上方Dvuに位置する領域である。第一高領域102Hは、第一低領域102Lに対して鉛直方向Dvの上方Dvuかつ流通方向Dfの下流側Df2に位置する領域である。第一高領域102Hは、入口アキュムレータ20とサブアキュムレータ25との間に形成されている。第一高領域102Hは、第二折り返し部1024、第三縦管部1025、及びアキュムレータ接続部1027、に対して鉛直方向Dvの上方Dvuに形成されている。本実施形態の第一高領域102Hは、第三折り返し部1026と、第三縦管部1025の上部及びアキュムレータ接続部1027の上部とを含んだ領域である。したがって、本実施形態の第一高領域102Hは、第一低領域102L及び第一油戻し管第二端150bに対し、鉛直方向Dvの下方Dvdに形成されている。
第一吸入管下流部102Qは、サブアキュムレータ25で分離されたガス冷媒を、サブアキュムレータ25内の上部から吸い出し、第一圧縮機30に送っている。本実施形態の第一吸入管下流部102Qは、サブアキュムレータ25と第一吸入管第二端102bとの間に、第四縦管部1028と、第四折り返し部1029と、第五縦管部1030と、第五折り返し部1031と、第六縦管部1032と、第一圧縮機接続部1033と、を備えている。
第四縦管部1028は、サブアキュムレータ25の底部を貫通するようにサブアキュムレータ25内から鉛直方向Dvの下方Dvdに延びている。第四縦管部1028の上端1028tは、サブアキュムレータ25内の頂部に近い位置で、鉛直方向Dvの上方Dvuを向いて開口している。第四縦管部1028の下端は、サブアキュムレータ25の外部に位置している。第四折り返し部1029は、第四縦管部1028と接続されている。
第四折り返し部1029は、第四縦管部1028の下端から水平方向Dhに延びている。第四折り返し部1029は、サブアキュムレータ25の底部に対して、鉛直方向Dvの下方Dvdに配置されている。
第五縦管部1030は、第四折り返し部1029と接続されている。第五縦管部1030は、第四折り返し部1029の端部から鉛直方向Dvの上方Dvuに延びている。
第五折り返し部1031は、第五縦管部1030と接続されている。第五折り返し部1031は、第五縦管部1030の上端から水平方向Dhに延びている。第五折り返し部1031は、サブアキュムレータ25及び第四折り返し部1029に対して鉛直方向Dvの上方Dvuに位置している。
第六縦管部1032は、第五折り返し部1031に接続されている。第六縦管部1032は、第五折り返し部1031の端部から鉛直方向Dvの下方Dvdに延びている。
第一圧縮機接続部1033は、第六縦管部1032と接続されている。第一圧縮機接続部1033は、第六縦管部1032から水平方向Dhに延び、第一圧縮機30に接続されている。したがって、第一圧縮機接続部1033における第一圧縮機30と接続されている端部が第一吸入管第二端102bである。
(第一油戻し管の構成)
第一圧縮機30に対して冷媒の流通方向Dfの上流側Df1に配置された入口アキュムレータ20には、第一吸入管102だけでなく、第一油戻し管(油戻し管)150も接続されている。第一油戻し管150は、入口アキュムレータ20内に溜まった油を排出する。第一油戻し管150は、入口アキュムレータ20の底部に溜まった油を、第一吸入管102の途中に流れ込ませる。第一油戻し管150の第一油戻し管第一端(第一端)150aは、入口アキュムレータ20の底部に接続されている。第一油戻し管150における第一油戻し管第一端150aと反対の端部である第一油戻し管第二端(第二端)150bは、入口アキュムレータ20と第一圧縮機30との間で第一吸入管102の途中に接続されている。第一油戻し管第一端150aは、第一油戻し管第二端150bよりも鉛直方向Dvの上方Dvuに配置されている。第一油戻し管150は、全領域にわたって、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が0°以上となるよう延びている。つまり、第一油戻し管150は、第一油戻し管第一端150aから第一油戻し管第二端150bに向けて、水平面に対して上り勾配となる領域は存在していない。ここで、下り勾配とは、流通方向Dfの上流側Df1から下流側Df2に向かって流体が流れるような勾配である。また、上り勾配とは、流通方向Dfの下流側Df2から上流側Df1に向かって流体が逆流するような勾配である。したがって、第一油戻し管150は、全領域にわたって、油が逆流しない勾配で形成されている。
本実施形態の第一油戻し管150は、第一下方延出部(下方延出部)151と、第一水平延出部(水平延出部)152と、を備えている。
第一下方延出部151は、入口アキュムレータ20の底部から鉛直方向Dvの下方Dvdに延びている。したがって、第一下方延出部151における入口アキュムレータ20と接続されている端部が第一油戻し管第一端150aである。第一下方延出部151は、水平面に対して90°となるように鉛直方向Dvにまっすぐ延びている。第一水平延出部152は、第一下方延出部151と接続されている。第一水平延出部152は、第一下方延出部151の下端から水平方向Dhに延びている。第一水平延出部152は、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が0°以上となるよう延びている。具体的には、本実施形態の第一水平延出部152は、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が0°(水平)又はわずかに(例えば、1/25程度)傾いて延びている。第一水平延出部152は、第二縦管部1023の途中に接続されている。したがって、第一水平延出部152における第二縦管部1023と接続されている端部が第一油戻し管第二端150bである。
第一油戻し管150は、第一油戻し管150における油の流量を調整させる第一流量調整部(流量調整部)155をさらに備える。本実施形態において、第一流量調整部155は、キャピラリ配管である。キャピラリ配管からなる第一流量調整部155は、第一油戻し管150内を通る油に流路抵抗を付加する。これにより、第一油戻し管150における油の流量が低減される。本実施形態の第一流量調整部155は、第一水平延出部152の途中に配置されている。
(第二吸入管の構成)
また、第二吸入管105についてより詳細に説明する。図3に示すように、第二吸入管105は、中間アキュムレータ50で分離されたガス冷媒を、中間アキュムレータ50内の上部から吸い出し、第二圧縮機60に送っている。第二吸入管105の第二吸入管第一端105aは、中間アキュムレータ50の内部に配置されている。第二吸入管第一端105aと逆側の端部である第二吸入管第二端105bは、第二圧縮機60に接続されている。
本実施形態の第二吸入管105は、流通方向Dfにおいて、第二吸入管第一端105aに近い位置から順に、第七縦管部1051と、第六折り返し部1052と、第八縦管部1053と、第七折り返し部1054と、第九縦管部1055と、第二圧縮機接続部1056と、を備えている。
第七縦管部1051は、中間アキュムレータ50の底部を貫通するように、中間アキュムレータ50内から鉛直方向Dvの下方Dvdに延びている。第七縦管部1051の上端である第二吸入管第一端105aは、中間アキュムレータ50内の頂部に近い位置で、鉛直方向Dvの上方Dvuを向いて開口している。第七縦管部1051の下端は、中間アキュムレータ50の外部に位置している。
第六折り返し部1052は、第七縦管部1051と接続されている。第六折り返し部1052は、第七縦管部1051の下端から水平方向Dhに延びている。第六折り返し部1052は、鉛直方向Dvにおいて、第二吸入管第一端105aや後述する第二油戻し管第一端(第一端)160aに対して低い位置に配置されている。
第八縦管部1053は、第六折り返し部1052と接続されている。第八縦管部1053は、第六折り返し部1052の端部から鉛直方向Dvの上方Dvuに延びている。
第七折り返し部1054は、第八縦管部1053と接続されている。第七折り返し部1054は、第八縦管部1053の上端から水平方向Dhに延びている第七折り返し部1054は、鉛直方向Dvにおいて、第二吸入管第一端105a及び第六折り返し部1052に対して高い位置に配置されている。
第九縦管部1055は、第七折り返し部1054と接続されている。第九縦管部1055は、第七折り返し部1054の端部から鉛直方向Dvの下方Dvdに延びている。
第二圧縮機接続部1056は、第九縦管部1055と接続されている。第二圧縮機接続部1056は、第九縦管部1055の下端から水平方向に延び、第二圧縮機60に接続されている。したがって、第二圧縮機接続部1056における第二圧縮機60と接続されている端部が第二吸入管第二端105bである。第二圧縮機接続部1056は、鉛直方向Dvにおいて、第二吸入管第一端105a及び後述する第二油戻し管第二端(第二端)160bに対して低い位置に配置されている。
これらの構成により、中間アキュムレータ50及び第二圧縮機60の間に配置されている第二吸入管105には、鉛直方向Dvにおいて位置の異なる第二低領域(低領域)105Lと第二高領域(高領域)105Hとが形成されている。
具体的には、第二低領域105Lは、後述する第二油戻し管160の第二油戻し管第一端160aに対し、鉛直方向Dvの下方Dvdに位置する領域である。本実施形態の第二低領域105Lは、第六折り返し部1052と、第七縦管部1051の下部及び第八縦管部1053の下部と、を含んだ領域である。
第二高領域105Hは、第二低領域105L及び後述する第二油戻し管160の第二油戻し管第一端160aに対し、鉛直方向Dvの上方Dvuに位置する領域である。第二高領域105Hは、第二低領域105Lに対して鉛直方向Dvの上方Dvuかつ流通方向Dfの下流側Df2に位置する領域である。第二高領域105Hは、第六折り返し部1052及び第九縦管部1055の下端、に対して鉛直方向Dvの上方Dvuに形成されている。第二高領域105Hは、第七折り返し部1054と、第八縦管部1053の上部及び第九縦管部1055の上部とを含んだ領域である。本実施形態の第二高領域105Hは、後述する第二油戻し管160の第二油戻し管第二端(第二端)160bに対して鉛直方向Dvの上方Dvuかつ流通方向Dfの上流側Df1に位置する領域である。
(第二油戻し管の構成)
第二圧縮機60に対して冷媒の流通方向Dfの上流側Df1に配置された中間アキュムレータ50には、第二吸入管105だけでなく、第二油戻し管(油戻し管)160も接続されている。第二油戻し管160は、中間アキュムレータ50内に溜まった油を排出する。第一油戻し管150は、中間アキュムレータ50の底部に溜まった油を、第二吸入管105の途中に流れ込ませる。第二油戻し管160の第二油戻し管第一端(第一端)160aは、中間アキュムレータ50の底部に接続されている。第二油戻し管160における第二油戻し管第一端160aと反対の端部である第二油戻し管第二端(第二端)160bは、中間アキュムレータ50と第二圧縮機60との間で第二吸入管105の途中に接続されている。第二油戻し管第一端160aは、第二油戻し管第二端160bよりも鉛直方向Dvの上方Dvuに配置されている。第二油戻し管160は、全領域にわたって、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が0°以上となるよう延びている。つまり、第二油戻し管160は、第二油戻し管第一端160aから第二油戻し管第二端160bに向けて、水平面に対して上り勾配となる領域は存在していない。したがって、第二油戻し管160は、全領域にわたって、油が逆流しない勾配で形成されている。
本実施形態の第二油戻し管160は、第二下方延出部(下方延出部)161と、第二水平延出部(水平延出部)162と、を備えている。
第二下方延出部161は、中間アキュムレータ50の底部からから鉛直方向Dvの下方Dvdに延びている。したがって、第二下方延出部161における中間アキュムレータ50と接続されている端部が第二油戻し管第一端160aである。第二下方延出部161は、水平面に対して90°となるように鉛直方向Dvにまっすぐ延びている。第二水平延出部162は、第二下方延出部161と接続されている。第二水平延出部162は、第二下方延出部161の下端から水平方向Dhにまっすぐ延びている。第二水平延出部162は、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が0°以上となるよう延びている。具体的には、本実施形態の第二水平延出部162は、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が0°(水平)又はわずかに(例えば、1/25程度)傾いて延びている。第二水平延出部162は、第九縦管部1055の途中に接続されている。したがって、第二水平延出部162における第九縦管部1055と接続されている端部が第二油戻し管第二端160bである。
第二油戻し管160は、第二油戻し管160における油の流量を調整させる第二流量調整部(流量調整部)165をさらに備える。本実施形態において、第二流量調整部165は、キャピラリ配管である。キャピラリ配管からなる第二流量調整部165は、第二油戻し管160内を通る油に流路抵抗を付加する。これにより、第二油戻し管160における油の流量が低減される。本実施形態の第二流量調整部165は、第二下方延出部161の途中に配置されている。
上記したような冷凍システム1の圧縮機ユニット10においては、図2に示すように、冷媒供給対象から供給された冷媒は、入口管101を通して入口アキュムレータ20に流入する。流入した冷媒は、入口アキュムレータ20内で、液冷媒とガス冷媒とに分離される。ガス冷媒は、入口アキュムレータ20から第一吸入管上流部102Pを通して吸い出される。ガス冷媒は、第一吸入管上流部102Pからサブアキュムレータ25に送られる。
また、入口アキュムレータ20で分離された液冷媒に含まれる油は、運転中の第一圧縮機30が発生する負圧により、第一油戻し管150を通して吸い出される。吸い出された油は、第一吸入管上流部102Pの途中に送り込まれ、ガス冷媒に混入されてサブアキュムレータ25へと送られる。入口アキュムレータ20から吸い出される油の量は、第一圧縮機30の回転数に応じたものとなる。入口アキュムレータ20から吸い出される油の量は、第一油戻し管150に配置された第一流量調整部155であるキャピラリ配管により、調整される。また、入口アキュムレータ20から油とともに吸い出された液冷媒は、第一低領域102Lで捕捉される。さらに、サブアキュムレータ25まで到達した液冷媒は、第一吸入管上流部102Pを通過してきたガス冷媒と共に、サブアキュムレータ25内で、液冷媒とガス冷媒とにさらに分離される。その後、分離されたガス冷媒のみが、サブアキュムレータ25から第一吸入管下流部102Qを通して吸い出される。サブアキュムレータ25で分離されたガス冷媒は、第一吸入管下流部102Qから第一圧縮機30に送られる。第一圧縮機30では、ガス冷媒は、第一ロータリー圧縮機構31、第一スクロール圧縮機構32の順に、二段階にわたって圧縮される。
第一圧縮機30で二段階に圧縮されたガス冷媒は、第一吐出管103を通してインタークーラ40に吐出される。インタークーラ40で冷却された冷媒は、接続配管104を通して中間アキュムレータ50に送られる。冷却された冷媒は、中間アキュムレータ50でガス冷媒と液冷媒とに分離される。
また、中間アキュムレータ50で分離された液冷媒に含まれる油は、運転中の第二圧縮機60が発生する負圧により、第二油戻し管160を通して吸い出される。吸い出された油は、第二吸入管105の途中に送り込まれ、ガス冷媒に混入されて第二圧縮機60へと送られる。中間アキュムレータ50から吸い出される油の量は、第二圧縮機60の回転数に応じたものとなる。中間アキュムレータ50から吸い出される油の量は、第二油戻し管160に配置された第二流量調整部165であるキャピラリ配管により、調整される。第一圧縮機30では、ガス冷媒は、第一ロータリー圧縮機構31、第一スクロール圧縮機構32の順に、二段階にわたって圧縮される。ガス冷媒は、第二吸入管105を通して、第二圧縮機60に送られる。第二圧縮機60でが、ガス冷媒は、第二ロータリー圧縮機構61、第二スクロール圧縮機構62の順に、二段階にわたって圧縮される。二段階に圧縮された冷媒は、第二吐出管106を通してオイルセパレータ70を経て、コンデンサ(図示無し)等に送られる。また、コンデンサに送られた冷媒は、レシーバー(不図示)や膨張弁(不図示)やエコノマイザ(不図示)を介して、第一圧縮機30や第二圧縮機60に再び送られる。
(作用効果)
上記構成の圧縮機ユニット10、冷凍システム1において、入口アキュムレータ20の底部には、第一油戻し管150における片側の端部である第一油戻し管第一端150aが接続されている。さらに、第一油戻し管150における逆側の端部である第一油戻し管第二端150bは、第一吸入管102の途中に接続されている。このため、入口アキュムレータ20の底部に溜まった油や液冷媒は、第一油戻し管150を通して、第一吸入管102の途中に流れ込む。
圧縮機ユニット10の運転中、入口アキュムレータ20でガス冷媒と液冷媒とを分離することで分離された液冷媒に含まれる油が、入口アキュムレータ20の底部に溜まる。この溜まった油は、圧縮機ユニット10の運転中には、第一圧縮機30によって生じる負圧によって、油戻し管の形状に関わらず、第一吸入管102に流れ込むように、第一油戻し管150内を流れつつづける。その後、圧縮機ユニット10の運転が停止されて第一圧縮機30によって生じる負圧が無くなると、油戻し管の形状によっては、油戻し管の内部や入口アキュムレータ20の内部に油や液冷媒が溜まったままとなってしまう可能性がある。その後、停電等の理由で、圧縮機ユニット10の停止時間が長くなってしまうと、入口アキュムレータ20の内部に液冷媒が充満してしまう可能性がある。その結果、再起動時に、油戻し配管内に溜まった油や液冷媒が、第一圧縮機30にまとめて流入し、第一圧縮機30を損傷させる可能性がある。
ところが、本実施形態の第一油戻し管150では、第一油戻し管第一端150aが第一油戻し管第二端150bに対して鉛直方向Dvの上方Dvuに配置されている。さらに、第一油戻し管150は、第一油戻し管第一端150aから鉛直方向Dvの下方Dvdにまっすぐ延びる第一下方延出部151と、第一下方延出部151の端部から水平方向Dhにまっすぐ第一油戻し管第二端150bに向けて延びる第一水平延出部152のみによって構成されている。つまり、第一油戻し管150は、第一油戻し管第一端150aから第一油戻し管第二端150bに向けて、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が常に0°以上となるよう延びている。これにより、第一油戻し管150に流れ込んだ油や液冷媒は、入口アキュムレータ20及び第一油戻し管150の内部に溜まることなく、重力により自然落下して、第一吸入管102に戻される。したがって、第一圧縮機30の運転中に入口アキュムレータ20の底部に溜まった油や液冷媒を、第一圧縮機30の停止中に、動力を用いることなく、第一油戻し管150を通して第一圧縮機30に戻すことができる。その結果、再起動時に第一油戻し管150内に溜まった油や液冷媒が、第一圧縮機30にまとめて流入することが抑えられ、第一圧縮機30の損傷を抑えることができる。
同様に、中間アキュムレータ50の底部には、第二油戻し管160における片側の端部である第二油戻し管第一端160aが接続されている。さらに、第二油戻し管160における逆側の端部である第二油戻し管第二端160bは、第二吸入管105の途中に接続されている。このため、中間アキュムレータ50の底部に溜まった油や液冷媒は、第二油戻し管160を通して、第二吸入管105の途中に流れ込む。
第二油戻し管160では、第二油戻し管第一端160aが第二油戻し管第二端160bに対して鉛直方向Dvの上方Dvuに配置されている。さらに、第二油戻し管160は、第二油戻し管第一端160aから鉛直方向Dvの下方Dvdにまっすぐ延びる第二下方延出部161と、第二下方延出部161の端部から水平方向Dhにまっすぐ第二油戻し管第二端160bに向けて延びる第二水平延出部162のみによって構成されている。つまり、第二油戻し管160は、第二油戻し管第一端160aから第二油戻し管第二端160bに向けて、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が常に0°以上となるよう延びている。これにより、第二油戻し管160に流れ込んだ油や液冷媒は、重力により自然落下して、第二油戻し管第二端160bから第二吸入管105に流れ込む。第二油戻し管160を通して第二吸入管105に流れ込んだ油や液冷媒は、第二圧縮機60に戻される。したがって、第二圧縮機60の運転中に中間アキュムレータ50の底部に溜まった油や液冷媒を、第二圧縮機60の停止中に、動力を用いることなく、第二油戻し管160を通して第二圧縮機60に戻すことができる。その結果、再起動時に第二油戻し管160内に溜まった油や液冷媒が、第二圧縮機60に流入することが抑えられ、第二圧縮機60の損傷を抑えることができる。
これらにより、再起動時における液冷媒の第一圧縮機30や第二圧縮機60への流入を抑えることができる圧縮機ユニット10を提供することが可能となる。
また、第一油戻し管150が、鉛直方向Dvに延びる第一下方延出部151及び水平方向Dhに延びる第一水平延出部152を備えている。そのため、入口アキュムレータ20の底部に溜まった油や液冷媒を、重力によって自然落下し、第一吸入管102に流れ込ませることができる。つまり、動力を用いることなく、油や液冷媒を自然に第一吸入管102に流れ込ませることが可能な油戻し管を簡易な構造で形成することができる。
同様に、第二油戻し管160は、鉛直方向Dvに延びる第二下方延出部161及び水平方向Dhに延びる第二水平延出部162を備えている。したがって、第二油戻し管160によっても、動力を用いることなく、油や液冷媒を自然に第二吸入管105に流れ込ませることが可能な油戻し管を簡易な構造で形成することができる。
また、中間アキュムレータ50は、インタークーラ40に対して流通方向Dfの下流側Df2に配置されている。そのため、圧縮機ユニット10の停止中に、インタークーラ40中のガス冷媒が液化して液冷媒となって中間アキュムレータ50内に溜まっても、再起動時に中間アキュムレータ50内に溜まった液冷媒が、第二圧縮機60に流入することが抑えられる。これにより、第二圧縮機60の損傷を抑えることができる。
また、第一圧縮機30で圧縮された冷媒は、インタークーラ40で冷却された後、中間アキュムレータ50を通って、第二圧縮機60でさらに圧縮される。インタークーラ40で冷媒を冷却することで生成された液冷媒は、中間アキュムレータ50で回収され、ガス冷媒のみが第二圧縮機60に供給される。このような中間アキュムレータ50に対して、第二油戻し管160が接続されている。そのため、運転中に中間アキュムレータ50の底部に溜まった油や液冷媒を、第二圧縮機60が停止しても、第二吸入管105に流れ込ませることができる。その結果、再起動時に中間アキュムレータ50内に溜まった油や液冷媒が、第二圧縮機60に流入することが抑えられ、第二圧縮機60の損傷を抑えることができる。
また、第一油戻し管150に第一流量調整部155が配置され、第二油戻し管160に第二流量調整部165が配置されている。そのため、第一油戻し管150や第二油戻し管160に流れ込んだ油や液冷媒の流量を抑えることができる。これにより、第一吸入管102や第二吸入管105に大量の油や液冷媒流れ込むことを抑えられる。
また、第一流量調整部155及び第二流量調整部165としてキャピラリ配管が配置されている。そのため、第一油戻し管150及び第二油戻し管160での流量を調整する構造を簡易な構成で容易に設置できる。
また、第一吸入管102の途中であって、第一油戻し管第二端150bに対して流通方向Dfの下流側Df2にサブアキュムレータ25が配置されている。これにより、第一圧縮機30の停止中に、入口アキュムレータ20の底部から第一油戻し管150を通して液冷媒が第一吸入管102にわずかに流れ込んだ場合であっても、サブアキュムレータ25で、液冷媒を回収することができる。したがって、第一圧縮機30に液冷媒をより流入させづらくすることができる。
また、第一吸入管102は、第一油戻し管第一端150aと第一油戻し管第二端150bとの間に、第一低領域102Lと、第一低領域102Lよりも高い位置に配置された第一高領域102Hとを有している。同様に、第二吸入管105は、第二油戻し管第一端160aと第二油戻し管第二端160bとの間に、第二低領域105Lと、第二低領域105Lよりも高い位置に配置された第二高領域105Hとを有している。このように、第一吸入管102及び第二吸入管105では、低領域に対して、流通方向Dfの下流側Df2に高領域が形成されている。そのため、第一吸入管102及び第二吸入管105では、最初に低領域に液冷媒は流れ落ちる。その後、低領域に流入した液冷媒は、低領域に対して高い位置に配置された高領域に向かって流れることとなる。高領域は、低領域に対して高い位置に配置されているので、低領域の液冷媒は、高領域に流入しづらくなる。このようにして、第一吸入管102及び第二吸入管105には、低領域及び高領域によって、いわゆるトラップが形成される。その結果、液冷媒が第一吸入管102や第二吸入管105を通して第一圧縮機30や第二圧縮機60に流入することが抑えられる。
また、第一吸入管102は、第一油戻し管第一端150aに対して高い位置で入口アキュムレータ20の内部と連通している。これにより、入口アキュムレータ20の内部のガス冷媒のみが、第一吸入管102を介して第一圧縮機30に供給される。したがって、第一吸入管102を介して液冷媒が第一圧縮機30に流入することが抑えられる。
同様に、第二吸入管105は、第二油戻し管第一端160aに対して高い位置で中間アキュムレータ50の内部と連通している。これにより、中間アキュムレータ50の内部のガス冷媒のみが、第二吸入管105を介して第二圧縮機60に供給される。したがって、第二吸入管105を介して液冷媒が第二圧縮機60に流入することが抑えられる。
(実施形態の変形例)
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態において、圧縮機ユニット10は、第一吸入管102の途中に、サブアキュムレータ25を備えているがこのような構造に限定されるものではない。つまり、第一圧縮機30の停止中に第一油戻し管150から第一吸入管102に流れ込んだ液冷媒や油が回収される構造に限定されるものではない。
例えば、図4に示すように、第一吸入管102にサブアキュムレータ25は配置されていなくてもよい。また、第一油戻し管150に、流量調整機構として、電磁弁等の開閉弁158が配置されていてもよい。このような構成によれば、第一圧縮機30の運転が停止した場合、開閉弁158を閉じることで、第一圧縮機30の停止中に、入口アキュムレータ20の底部から第一油戻し管150を通して第一圧縮機30に液冷媒や油が流れ込むことが確実に抑えられる。
また、図4に示した開閉弁158に代えて、流量調整機構として膨張弁を備えるようにしてもよい。このような構成においても、膨張弁により、第一油戻し管150を通して第一圧縮機30に液冷媒や油が流れ込む量を抑えることができる。この場合、運転中に、第一油戻し管150を通して第一圧縮機30に供給する油の量を、第一圧縮機30の回転数に応じた適切な量に調整することができる。
なお、冷凍システム1において、圧縮機ユニット10以外の構成については、その構成を何ら限定するものではなく、適宜構成を変更可能である。
また、上記実施形態では、圧縮機ユニット10が、第一圧縮機30と第二圧縮機60とを備える構成としたが、このような構成に限定されるものではない。圧縮機ユニット10は、例えば、圧縮機を1台のみ備える構成としてもよい。
また、第一圧縮機30及び第二圧縮機60は、ニ段圧縮機であることに限定されるものではない。第一圧縮機30及び第二圧縮機60は、三段以上の多段圧縮機であってもよく、一段のみの単段の圧縮機であってもよい。第一圧縮機30及び第二圧縮機60は、ロータリー圧縮機構とスクロール圧縮機構と有する構造であることに限定されるものではない。例えば、第一圧縮機30及び第二圧縮機60は、ロータリー圧縮機構のみが複数段あってもよく、スクロール圧縮機構のみが複数段あってもよい。
<付記>
実施形態に記載の圧縮機ユニット10及び冷凍システム1は、例えば以下のように把握される。
(1)第1の態様に係る圧縮機ユニット10は、冷媒を圧縮する圧縮機30、60と、前記圧縮機30、60に対して前記冷媒の流通方向Dfの上流側Df1に配置され、前記冷媒に含まれるガス冷媒と液冷媒とを分離するアキュムレータ20、50と、前記アキュムレータ20、50及び前記圧縮機30、60に接続され、前記アキュムレータ20、50内の前記ガス冷媒を前記圧縮機30、60に供給する102、105と、第一端150a、160aが前記アキュムレータ20、50の底部に接続されるとともに、第二端150b、160bが前記アキュムレータ20、50及び前記圧縮機30、60との間で前記吸入管102、105の途中に接続され、前記アキュムレータ20、50内に溜まった油を排出する油戻し管150、160と、を備え、前記油戻し管150、160では、前記第一端150a、160aが前記第二端150b、160bに対して鉛直方向Dvの上方Dvuに配置され、前記油戻し管150、160は、前記第一端150a、160aから前記第二端150b、160bに向けて、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が0°以上となるよう延びている。
これにより、アキュムレータ20、50の底部には、油戻し管150、160における片側の端部である第一端150a、160aが接続されている。さらに、油戻し管150、160における逆側の端部である第二端150b、160bは、吸入管102、105の途中に接続されている。このため、アキュムレータ20、50の底部に溜まった油や液冷媒は、油戻し管150、160を通して、吸入管102、105の途中に流れ込む。
油戻し管150、160では、第一端150a、160aが第二端150b、160bに対して鉛直方向Dvの上方Dvuに配置されている。さらに、油戻し管150、160は、第一端150a、160aから第二端150b、160bに向けて、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が0°以上となるよう延びている。これにより、油戻し管150、160に流れ込んだ油や液冷媒は、アキュムレータ20、50及び油戻し管150、160の内部に溜まることなく、重力により自然落下して、吸入管102、105に戻される。したがって、圧縮機30、60の運転中にアキュムレータ20、50の底部に溜まった油や液冷媒を、圧縮機30、60の停止中に、動力を用いることなく、油戻し管150、160を通して圧縮機30、60に戻すことができる。その結果、再起動時に油戻し管150、160内に溜まった油や液冷媒が、圧縮機30、60にまとめて流入することが抑えられ、圧縮機30、60の損傷を抑えることができる。
(2)第2の態様に係る圧縮機ユニット10は、(1)の圧縮機ユニット10であって、前記油戻し管150、160は、前記鉛直方向Dvの下方に向かって延びる下方延出部151、161及び前記下方延出部151、161と接続されて水平方向Dhに延びる水平延出部152、162とを備える。
これにより、アキュムレータ20、50の底部に溜まった油や液冷媒を、重力によって自然落下し、吸入管102、105に流れ込ませることができる。つまり、動力を用いることなく、油や液冷媒を自然に吸入管102、105に流れ込ませることが可能な油戻し管を簡易な構造で形成することができる。
(3)第3の態様に係る圧縮機ユニット10は、(1)又は(2)の圧縮機ユニット10であって、前記冷媒を冷却するインタークーラ40をさらに備え、前記アキュムレータ50は、前記インタークーラ40に対して前記鉛直方向Dvの下流側Df2に配置されている。
これにより、圧縮機ユニット10の停止中に、インタークーラ40中のガス冷媒が液化して液冷媒となってアキュムレータ50内に溜まっても、再起動時にアキュムレータ50内に溜まった液冷媒が、圧縮機60に流入することが抑えられる。これにより、圧縮機60の損傷を抑えることができる。
(4)第4の態様に係る圧縮機ユニット10は、(3)の圧縮機ユニット10であって、前記圧縮機30、60は、第一圧縮機30と、前記第一圧縮機30に対して前記流通方向Dfの下流側Df2に配置され、前記第一圧縮機30で圧縮された前記冷媒をさらに圧縮する第二圧縮機60と、を備え、前記インタークーラ40及び前記アキュムレータ50は、前記第一圧縮機30と前記第二圧縮機60との間に配置されている。
これにより、第一圧縮機30で圧縮された冷媒は、インタークーラ40で冷却された後、第二圧縮機60でさらに圧縮される。インタークーラ40で冷媒を冷却することで生成された液冷媒は、アキュムレータ50で回収され、ガス冷媒のみが第二圧縮機60に供給される。このような第一圧縮機30と第二圧縮機60との間に配置されたアキュムレータ50において、運転中にアキュムレータ50の底部に溜まった油を、圧縮機60の停止中に、油戻し管160を通して圧縮機60に戻すことができる。その結果、再起動時にアキュムレータ50内に溜まった油や液冷媒が、圧縮機60に流入することが抑えられ、第二圧縮機60の損傷を抑えることができる。
(5)第5の態様に係る圧縮機ユニット10は、(1)から(4)の何れか一つの圧縮機ユニット10であって、前記油戻し管150、160は、前記油戻し管150、160における油の流量を調整させる流量調整部155、165をさらに備える。
これにより、油戻し管150、160に流れ込んだ油や液冷媒の流量を抑えることができる。これにより、吸入管102、105に大量の油や液冷媒流れ込むことを抑えられる。
(6)第6の態様に係る圧縮機ユニット10は、(5)の圧縮機ユニット10であって、前記流量調整部155、165は、キャピラリ配管である。
これにより、油戻し管150、160での流量を調整する構造を簡易な構成で容易に設置できる。
(7)第7の態様に係る圧縮機ユニット10は、(1)から(6)の何れか一つの圧縮機ユニット10であって、前記油戻し管150の途中に配置され、前記油戻し管150内で前記油の流通する流路を開閉する開閉弁158をさらに備える。
このような構成では、圧縮機30の運転が停止した場合、開閉弁158を閉じることで、圧縮機30の停止中に、アキュムレータ20の底部から油戻し管150を通して圧縮機30に液冷媒や油が流れ込むことが確実に抑えられる。
(8)第8の態様に係る圧縮機ユニット10は、(1)から(7)の何れか一つの圧縮機ユニット10であって、前記吸入管102の途中であって、前記第二端150bに対して前記流通方向Dfの下流側Df2に配置された第二のアキュムレータ25をさらに備える。
これにより、圧縮機30の停止中に、アキュムレータ20の底部から油戻し管150を通して液冷媒が吸入管102にわずかに流れ込んだ場合であっても、サブアキュムレータ25で、液冷媒を回収することができる。したがって、圧縮機30に液冷媒をより流入させづらくすることができる。
(9)第9の態様に係る圧縮機ユニット10は、(1)から(8)の何れか一つの圧縮機ユニット10であって、前記吸入管102、105は、前記第一端150a、160aと前記第二端150b、160bとの間に、前記第一端150a、160aに対して低い位置に配置された低領域102L、105Lと、前記第一端150a、160a及び前記低領域102L、105Lに対して高い位置に配置された高領域102H、105Hと、を有する。
このように、吸入管102、105では、低領域に対して、流通方向Dfの下流側Df2に高領域が形成されている。そのため、吸入管102、105では、最初に低領域に液冷媒は流れ落ちる。その後、低領域に流入した液冷媒は、低領域に対して高い位置に配置された高領域に向かって流れることとなる。高領域は、低領域に対して高い位置に配置されているので、低領域の液冷媒は、高領域に流入しづらくなる。このようにして、吸入管102、105には、低領域及び高領域によって、いわゆるトラップが形成される。その結果、液冷媒が吸入管102、105を通して圧縮機30、60に流入することが抑えられる。
(10)第10の態様に係る圧縮機ユニット10は、(1)から(9)の何れか一つの圧縮機ユニット10であって、前記吸入管102、105は、前記第一端150a、160aに対して高い位置で前記アキュムレータ20、50の内部と連通している。
これにより、アキュムレータ20、50の内部のガス冷媒のみが、吸入管102、105を介して圧縮機30、60に供給される。したがって、吸入管102、105を介して液冷媒が圧縮機30、60に流入することが抑えられる。
(11)第11の態様に係る冷凍システム1は、(1)から(10)の何れか一つの圧縮機ユニット10を備える。
この冷凍システム1は、上記したような圧縮機ユニット10を備えているので、再起動時における液冷媒の圧縮機30、60への流入を抑えることができる。
1…冷凍システム
10…圧縮機ユニット
20…入口アキュムレータ(アキュムレータ)
25…サブアキュムレータ(第二のアキュムレータ)
30…第一圧縮機(圧縮機)
31…第一ロータリー圧縮機構
32…第一スクロール圧縮機構
40…インタークーラ
41…インタークーラ本体
42…ファン
50…中間アキュムレータ(アキュムレータ)
60…第二圧縮機(圧縮機)
61…第二ロータリー圧縮機構
62…第二スクロール圧縮機構
70…オイルセパレータ
71…オイルタンク
101…入口管
102…第一吸入管(吸入管)
102H…第一高領域(高領域)
102L…第一低領域(低領域)
102P…第一吸入管上流部
102Q…第一吸入管下流部
102a…第一吸入管第一端
102b…第一吸入管第二端
1021…第一縦管部
1022…第一折り返し部
1023…第二縦管部
1024…第二折り返し部
1025…第三縦管部
1026…第三折り返し部
1027…アキュムレータ接続部
1028…第四縦管部
1028t…上端
1029…第四折り返し部
1030…第五縦管部
1031…第五折り返し部
1032…第六縦管部
1033…第一圧縮機接続部
103…第一吐出管
104…接続配管
105…第二吸入管(吸入管)
105H…第二高領域(高領域)
105L…第二低領域(低領域)
105a…第二吸入管第一端
105b…第二吸入管第二端
1051…第七縦管部
1052…第六折り返し部
1053…第八縦管部
1054…第七折り返し部
1055…第九縦管部
1056…第二圧縮機接続部
106…第二吐出管
107…冷媒供給管
150…第一油戻し管(油戻し管)
150a…第一油戻し管第一端(第一端)
150b…第一油戻し管第二端(第二端)
151…第一下方延出部(下方延出部)
152…第一水平延出部(水平延出部)
155…第一流量調整部(流量調整部)
158…開閉弁
160…第二油戻し管(油戻し管)
160a…第二油戻し管第一端(第一端)
160b…第二油戻し管第二端(第二端)
161…第二下方延出部(下方延出部)
162…第二水平延出部(水平延出部)
165…第二流量調整部(流量調整部)
201…油排出管
200…油戻し部
210…主油供給管
211…第一油供給管
212…第二油供給管
Df…流通方向
Df1…上流側
Df2…下流側
Dh…水平方向
Dv…鉛直方向

Claims (11)

  1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
    前記圧縮機に対して前記冷媒の流通方向の上流側に配置され、前記冷媒に含まれるガス冷媒と液冷媒とを分離するアキュムレータと、
    前記アキュムレータ及び前記圧縮機に接続され、前記アキュムレータ内の前記ガス冷媒を前記圧縮機に供給する吸入管と、
    第一端が前記アキュムレータの底部に接続されるとともに、第二端が前記アキュムレータ及び前記圧縮機との間で前記吸入管の途中に接続され、前記アキュムレータ内に溜まった油を排出する油戻し管と、を備え、
    前記油戻し管では、前記第一端が前記第二端に対して鉛直方向の上方に配置され、
    前記油戻し管は、前記第一端から前記第二端に向けて、水平面に対する下り勾配の傾斜角度が0°以上となるよう延びている圧縮機ユニット。
  2. 前記油戻し管は、前記鉛直方向の下方に向かって延びる下方延出部及び前記下方延出部と接続されて水平方向に延びる水平延出部とを備える請求項1に記載の圧縮機ユニット。
  3. 前記冷媒を冷却するインタークーラをさらに備え、
    前記アキュムレータは、前記インタークーラに対して前記流通方向の下流側に配置されている請求項1又は2に記載の圧縮機ユニット。
  4. 前記圧縮機は、第一圧縮機と、前記第一圧縮機に対して前記流通方向の下流側に配置され、前記第一圧縮機で圧縮された前記冷媒をさらに圧縮する第二圧縮機と、を備え、
    前記インタークーラ及び前記アキュムレータは、前記第一圧縮機と前記第二圧縮機との間に配置されている請求項3に記載の圧縮機ユニット。
  5. 前記油戻し管は、前記油戻し管における油の流量を調整させる流量調整部をさらに備える請求項1又は2に記載の圧縮機ユニット。
  6. 前記流量調整部は、キャピラリ配管である請求項5に記載の圧縮機ユニット。
  7. 前記油戻し管の途中に配置され、前記油戻し管内での前記油の流通する流路を開閉する開閉弁をさらに備える請求項1又は2に記載の圧縮機ユニット。
  8. 前記吸入管の途中であって、前記第二端に対して前記流通方向の下流側に配置された第二のアキュムレータをさらに備える請求項1又は2に記載の圧縮機ユニット。
  9. 前記吸入管は、前記アキュムレータ及び前記圧縮機の間に、前記第一端に対して低い位置に配置された低領域と、前記第一端及び前記低領域に対して高い位置に配置された高領域と、を有する請求項1又は2に記載の圧縮機ユニット。
  10. 前記吸入管は、前記第一端に対して高い位置で前記アキュムレータの内部と連通している請求項1又は2に記載の圧縮機ユニット。
  11. 請求項1又は2に記載の圧縮機ユニットを備える冷凍システム。
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