JP3401961B2 - アキュムレータ及びその冷媒流出配管の返油穴特性の決定方法 - Google Patents
アキュムレータ及びその冷媒流出配管の返油穴特性の決定方法Info
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- JP3401961B2 JP3401961B2 JP29133094A JP29133094A JP3401961B2 JP 3401961 B2 JP3401961 B2 JP 3401961B2 JP 29133094 A JP29133094 A JP 29133094A JP 29133094 A JP29133094 A JP 29133094A JP 3401961 B2 JP3401961 B2 JP 3401961B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、空気調和装置に用い
られるアキュムレータ及びその冷媒流出配管の返油穴特
性の決定方法に関するものである。
られるアキュムレータ及びその冷媒流出配管の返油穴特
性の決定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は、例えば特開平５−１９６３２７
号公報に示された従来のアキュムレータを示す断面図で
あり、図において、１は容器本体、２はＵ字管（流出配
管）、２ａはガス冷媒吸込口、３は吸入管（流入配
管）、４はオイルピックアップ穴（返油穴）、６はアキ
ュムレータ内の冷媒と油の混合液（以下混合液）であ
る。流出配管２は通常製造メーカー内で標準化された外
径と肉厚の配管を使用している。また返油穴４の穴径
は、圧縮機１２（事項で説明）への返油特性によっての
み決定しており、その加工方法は流出配管本体に直接必
要径のキリにて穴加工している。
号公報に示された従来のアキュムレータを示す断面図で
あり、図において、１は容器本体、２はＵ字管（流出配
管）、２ａはガス冷媒吸込口、３は吸入管（流入配
管）、４はオイルピックアップ穴（返油穴）、６はアキ
ュムレータ内の冷媒と油の混合液（以下混合液）であ
る。流出配管２は通常製造メーカー内で標準化された外
径と肉厚の配管を使用している。また返油穴４の穴径
は、圧縮機１２（事項で説明）への返油特性によっての
み決定しており、その加工方法は流出配管本体に直接必
要径のキリにて穴加工している。
【０００３】図８は、空気調和装置の一般的な冷凍サイ
クルを示す図であり、１１はアキュムレータ、１２は圧
縮機、１３は凝縮器、１４は膨張弁、１５は蒸発器であ
る。
クルを示す図であり、１１はアキュムレータ、１２は圧
縮機、１３は凝縮器、１４は膨張弁、１５は蒸発器であ
る。
【０００４】図９は、一般的な冷凍サイクルのモリエル
線図を示す図であり、図に示すスーパーヒートが、圧縮
機１２に吸引される冷媒の状態を左右する。
線図を示す図であり、図に示すスーパーヒートが、圧縮
機１２に吸引される冷媒の状態を左右する。
【０００５】図１０は返油穴４部分の断面モデル図であ
り、ｈは水頭損失、ｖは返油穴を通過する流体の流速、
ｄは返油穴の直径、ｌは流出配管肉厚であり、これらを
用いて返油穴部分の流動状態の理論式は、下記のように
与えられる。 ｈ＝拡大縮小損失＋摩擦損失 ＝ζ×（ｖ2 ／２ｇ）＋λ×（ｌ／ｄ）×（ｖ2 ／２ｇ） （１） 但し、ζは損失係数、νは動粘性係数、ｇは重力加速
度、λは摩擦係数、Ｒｅはレイノルズ数であり、水頭損
失は管路における損失水頭の基本式から導かれる拡大縮
小損失と円管内の流れにおける摩擦損失の基本式から導
かれる摩擦損失との和として与えられる。流れを層流で
あると仮定するとλ＝６４／Ｒｅ＝６４／（ｖ×ｄ／
ν）となりゆえに、 ｈ＝ζ×（ｖ2 ／２ｇ）＋（６４ν／ｖｄ）×（ｌ／ｄ）×（ｖ2 ／２ｇ） ＝（ζ／２ｇ）×ｖ 2 ＋（ζ／２ｇ）×（６４νｌ／ζｄ 2 ）×ｖ（２） となり、これを変形して、 ｖ2 ＋（６４νｌ／ζｄ2 ）×ｖ−（２ｇｈ／ζ）＝０ （３） となり、従って流速ｖ及び流量Ｇは次のようになる。
り、ｈは水頭損失、ｖは返油穴を通過する流体の流速、
ｄは返油穴の直径、ｌは流出配管肉厚であり、これらを
用いて返油穴部分の流動状態の理論式は、下記のように
与えられる。 ｈ＝拡大縮小損失＋摩擦損失 ＝ζ×（ｖ2 ／２ｇ）＋λ×（ｌ／ｄ）×（ｖ2 ／２ｇ） （１） 但し、ζは損失係数、νは動粘性係数、ｇは重力加速
度、λは摩擦係数、Ｒｅはレイノルズ数であり、水頭損
失は管路における損失水頭の基本式から導かれる拡大縮
小損失と円管内の流れにおける摩擦損失の基本式から導
かれる摩擦損失との和として与えられる。流れを層流で
あると仮定するとλ＝６４／Ｒｅ＝６４／（ｖ×ｄ／
ν）となりゆえに、 ｈ＝ζ×（ｖ2 ／２ｇ）＋（６４ν／ｖｄ）×（ｌ／ｄ）×（ｖ2 ／２ｇ） ＝（ζ／２ｇ）×ｖ 2 ＋（ζ／２ｇ）×（６４νｌ／ζｄ 2 ）×ｖ（２） となり、これを変形して、 ｖ2 ＋（６４νｌ／ζｄ2 ）×ｖ−（２ｇｈ／ζ）＝０ （３） となり、従って流速ｖ及び流量Ｇは次のようになる。
【０００６】
【数１】
【０００７】
Ｇ＝（π／４）ｄ2 ×ｖ （５）
【０００８】次に動作について説明する。図８におい
て、冷媒と油は圧縮機１２から吐出され、凝縮器１３、
膨張弁１４、蒸発器１５を通りアキュムレータ１１に流
入する。冷媒と油は、上記アキュムレータ１１の流入配
管３を通り流入するが、上記スーパーヒートがとれる場
合は、混合液は油とガス冷媒の混合状態となり、ガス冷
媒は上記吸入口２ａより、油は上記返油穴４より圧縮機
１２へ流出配管２を通り吸引される。また上記スーパー
ヒートがとれない場合は、混合液は油と液冷媒・ガス冷
媒（２相流）の混合状態となり、ガス冷媒は上記吸入口
２ａより吸引されるが、上記返油穴４からは、油と液冷
媒の混合液が圧縮機１２へ吸引される。また、返油穴４
はキリ穴のため、流出配管内部には穴加工時のバリが発
生し、流出配管形状によりそのバリは除去できず、実際
の流出配管肉厚はその素管肉厚よりも厚くなっている。
て、冷媒と油は圧縮機１２から吐出され、凝縮器１３、
膨張弁１４、蒸発器１５を通りアキュムレータ１１に流
入する。冷媒と油は、上記アキュムレータ１１の流入配
管３を通り流入するが、上記スーパーヒートがとれる場
合は、混合液は油とガス冷媒の混合状態となり、ガス冷
媒は上記吸入口２ａより、油は上記返油穴４より圧縮機
１２へ流出配管２を通り吸引される。また上記スーパー
ヒートがとれない場合は、混合液は油と液冷媒・ガス冷
媒（２相流）の混合状態となり、ガス冷媒は上記吸入口
２ａより吸引されるが、上記返油穴４からは、油と液冷
媒の混合液が圧縮機１２へ吸引される。また、返油穴４
はキリ穴のため、流出配管内部には穴加工時のバリが発
生し、流出配管形状によりそのバリは除去できず、実際
の流出配管肉厚はその素管肉厚よりも厚くなっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のアキュムレータ
は以上のように構成されており、混合液が液冷媒を含む
場合に返油穴４から油と液冷媒の混合液が圧縮機１２へ
流入する（以下、返油穴４から液冷媒が圧縮機１２へ流
入することを液バックと称する）ので、圧縮機１２には
返油穴４から流入してくる液冷媒によってその軸受け部
分（図示せず）等が洗浄され焼き付かない程度の液バッ
ク耐力が必要であるが、液バック耐力を上げようとする
と圧縮機内部の構造が複雑化・コストアップになり、ま
た圧縮機製造のための設備投資額が膨大になる等の問題
があった。また、スーパーヒート制御の空気調和装置の
場合、液バックによる圧縮機の損傷が発生しないように
充分の配慮が要求され、設備工事・機種選定・冷凍サイ
クルの運転調整等が困難であるなどの問題があった。
は以上のように構成されており、混合液が液冷媒を含む
場合に返油穴４から油と液冷媒の混合液が圧縮機１２へ
流入する（以下、返油穴４から液冷媒が圧縮機１２へ流
入することを液バックと称する）ので、圧縮機１２には
返油穴４から流入してくる液冷媒によってその軸受け部
分（図示せず）等が洗浄され焼き付かない程度の液バッ
ク耐力が必要であるが、液バック耐力を上げようとする
と圧縮機内部の構造が複雑化・コストアップになり、ま
た圧縮機製造のための設備投資額が膨大になる等の問題
があった。また、スーパーヒート制御の空気調和装置の
場合、液バックによる圧縮機の損傷が発生しないように
充分の配慮が要求され、設備工事・機種選定・冷凍サイ
クルの運転調整等が困難であるなどの問題があった。
【００１０】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、必要な返油量を確保しつつ、容
易にかつ確実に液バック量を圧縮機の液バック耐力以内
とすること及び液バック量を小さくすることにより圧縮
機の要求液バック耐力を下げ圧縮機内部の構造を単純化
できるアキュムレータを得ることを目的としており、さ
らに、上記目的のためにアキュムレータの冷媒流出配管
の返油穴の穴径と肉厚の決定方法を提供することを目的
とする。
ためになされたもので、必要な返油量を確保しつつ、容
易にかつ確実に液バック量を圧縮機の液バック耐力以内
とすること及び液バック量を小さくすることにより圧縮
機の要求液バック耐力を下げ圧縮機内部の構造を単純化
できるアキュムレータを得ることを目的としており、さ
らに、上記目的のためにアキュムレータの冷媒流出配管
の返油穴の穴径と肉厚の決定方法を提供することを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係るアキュム
レータは、密閉された容器と、該容器に接続された冷媒
流入配管と、返油穴部を有する冷媒流出配管とを備えた
アキュムレータにおいて、上記返油穴部の返油穴を圧縮
機の液バック耐力で規制される所定の穴径以下とし、か
つ、返油穴の肉厚を圧縮機への返油特性によって規制さ
れる所定の肉厚以下で、上記冷媒流出配管の肉厚より薄
い肉厚としたものである。
レータは、密閉された容器と、該容器に接続された冷媒
流入配管と、返油穴部を有する冷媒流出配管とを備えた
アキュムレータにおいて、上記返油穴部の返油穴を圧縮
機の液バック耐力で規制される所定の穴径以下とし、か
つ、返油穴の肉厚を圧縮機への返油特性によって規制さ
れる所定の肉厚以下で、上記冷媒流出配管の肉厚より薄
い肉厚としたものである。
【００１２】また、返油穴部を冷媒流出配管の一部を薄
くして形成したものである。
くして形成したものである。
【００１３】また、返油穴部を冷媒流出配管に設けた拡
大穴部と、該拡大穴部を覆う返油穴を備えた蓋部とによ
り形成したものである。
大穴部と、該拡大穴部を覆う返油穴を備えた蓋部とによ
り形成したものである。
【００１４】また、蓋部が返油穴を備えた薄板であるよ
うにしたものである。
うにしたものである。
【００１５】また、蓋部が返油穴を備えた薄板を内蔵し
た管状体としたものである。
た管状体としたものである。
【００１６】また、蓋部が拡大穴部とは反対側の端部に
返油穴を備えた管状体としたものである。
返油穴を備えた管状体としたものである。
【００１７】また、圧縮機の液バック耐力から上限の返
油穴径を見出し、上記上限の返油穴径の返油穴に関し
て、圧縮機への返油特性から上限の肉厚を見出し、返油
穴の穴径を上記上限の穴径以下として、肉厚を上記上限
の肉厚以下とするアキュムレータの冷媒流出配管の返油
穴の穴径と肉厚を決定するようにしたものである。
油穴径を見出し、上記上限の返油穴径の返油穴に関し
て、圧縮機への返油特性から上限の肉厚を見出し、返油
穴の穴径を上記上限の穴径以下として、肉厚を上記上限
の肉厚以下とするアキュムレータの冷媒流出配管の返油
穴の穴径と肉厚を決定するようにしたものである。
【００１８】
【作用】この発明のアキュムレータは、上記返油穴を返
油特性による穴径ばかりでなく、圧縮機の液バック耐力
も考慮し、薄肉化したものである。つまり上記理論式
（４）、（５）より返油穴４を通過する流体（液バック
時は油と液冷媒の混合液）の流量はその流体の粘性の影
響を受けるが、その最大の理由は流出配管の返油穴の肉
厚であるので、流体の粘度の大きいものほど流体の流量
に対する返油穴の肉厚依存度が大きくなると考えられ
る。上記理論を利用し実際の冷凍サイクルにおける液バ
ック時の油戻りを考えると、液冷媒と油の各々の粘度特
性（動粘度）の違い、即ち、油の動粘度の方が格段に大
きいことにより、圧縮機の液バック耐力の見地から決定
した返油穴直径では返油性能が得られない（返油穴が小
さくて油返りが悪い）場合でも、返油穴部分の肉厚をオ
リフィスに近づける（極力薄くなる）ことで、返油穴を
通過する液冷媒の流量はさほど変化させずに油の流量の
み増加させ返油効率をアップさせることができる。
油特性による穴径ばかりでなく、圧縮機の液バック耐力
も考慮し、薄肉化したものである。つまり上記理論式
（４）、（５）より返油穴４を通過する流体（液バック
時は油と液冷媒の混合液）の流量はその流体の粘性の影
響を受けるが、その最大の理由は流出配管の返油穴の肉
厚であるので、流体の粘度の大きいものほど流体の流量
に対する返油穴の肉厚依存度が大きくなると考えられ
る。上記理論を利用し実際の冷凍サイクルにおける液バ
ック時の油戻りを考えると、液冷媒と油の各々の粘度特
性（動粘度）の違い、即ち、油の動粘度の方が格段に大
きいことにより、圧縮機の液バック耐力の見地から決定
した返油穴直径では返油性能が得られない（返油穴が小
さくて油返りが悪い）場合でも、返油穴部分の肉厚をオ
リフィスに近づける（極力薄くなる）ことで、返油穴を
通過する液冷媒の流量はさほど変化させずに油の流量の
み増加させ返油効率をアップさせることができる。
【００１９】すなわち、この発明では、返油穴の穴径を
圧縮機の液バック耐力で規制される所定の穴径以下とし
て、かつ、返油穴の肉厚を圧縮機への返油特性によって
規制される所定の肉厚以下で、冷媒流出配管の肉厚より
薄い肉厚としているので、肉厚を薄くすることにより、
従来と同量の返油量を得るのに、返油穴の穴径を従来よ
り小さくでき、従来に比べて、返油量に対する液バック
量の割合を減小させ返油効率をアップできる。また、流
量が返油穴の肉厚依存度が小さい液冷媒が圧縮機に戻る
量は確実に圧縮機の液バック耐力以内となり、また、流
量が返油穴の肉厚が薄くなると大きくなるという返油穴
肉厚依存度の大きい油の圧縮機への返油量は確実に必要
量が確保できる。
圧縮機の液バック耐力で規制される所定の穴径以下とし
て、かつ、返油穴の肉厚を圧縮機への返油特性によって
規制される所定の肉厚以下で、冷媒流出配管の肉厚より
薄い肉厚としているので、肉厚を薄くすることにより、
従来と同量の返油量を得るのに、返油穴の穴径を従来よ
り小さくでき、従来に比べて、返油量に対する液バック
量の割合を減小させ返油効率をアップできる。また、流
量が返油穴の肉厚依存度が小さい液冷媒が圧縮機に戻る
量は確実に圧縮機の液バック耐力以内となり、また、流
量が返油穴の肉厚が薄くなると大きくなるという返油穴
肉厚依存度の大きい油の圧縮機への返油量は確実に必要
量が確保できる。
【００２０】また、返油穴部を冷媒流出配管の一部を薄
くして形成したので、返油穴部の形成に特別の付加部材
を必要とせず、製作が容易であり、製作コストの低減が
図れる。
くして形成したので、返油穴部の形成に特別の付加部材
を必要とせず、製作が容易であり、製作コストの低減が
図れる。
【００２１】また、返油穴部を冷媒流出配管に設けた拡
大穴部と、該拡大穴部を覆う返油穴を備えた蓋部とによ
り形成したので、冷媒流出配管は従来から使用されてい
るものを使用でき、従来の冷媒流出配管の強度等の特性
は維持でき、また、冷媒流出配管とは別部材に返油穴の
穴加工を行うので、精密な穴加工が容易となる。
大穴部と、該拡大穴部を覆う返油穴を備えた蓋部とによ
り形成したので、冷媒流出配管は従来から使用されてい
るものを使用でき、従来の冷媒流出配管の強度等の特性
は維持でき、また、冷媒流出配管とは別部材に返油穴の
穴加工を行うので、精密な穴加工が容易となる。
【００２２】また、蓋部が返油穴を備えた薄板であるよ
うにしたので、返油穴の穴加工をした薄板で拡大穴部を
覆うだけでよく製作が容易となる。
うにしたので、返油穴の穴加工をした薄板で拡大穴部を
覆うだけでよく製作が容易となる。
【００２３】また、蓋部が返油穴を備えた薄板を内蔵し
た管状体としたので、返油穴を備えた薄板を平面状に保
て、使用時に薄板の変動による穴径変化が防止できる。
た管状体としたので、返油穴を備えた薄板を平面状に保
て、使用時に薄板の変動による穴径変化が防止できる。
【００２４】また、蓋部が拡大穴部とは反対側の端部に
返油穴を備えた管状体としたので、蓋部が一体成形で製
作でき、また、成形後の返油穴の肉厚を所定の値になる
ように成形でき、精度の向上、コスト低減が図れる。
返油穴を備えた管状体としたので、蓋部が一体成形で製
作でき、また、成形後の返油穴の肉厚を所定の値になる
ように成形でき、精度の向上、コスト低減が図れる。
【００２５】また、圧縮機の液バック耐力から上限の返
油穴径を見出し、圧縮機への返油特性から上限の肉厚を
見出し、返油穴の穴径を上記上限の穴径以下とし、肉厚
を上記上限の肉厚以下として返油穴の穴径と肉厚を決定
しているので、返油効率をアップでき、また、容易にか
つ確実に、圧縮機への必要量の返油ができるとともに液
バック量が液バック耐力以内とできる返油穴の穴径と肉
厚を決定できる。
油穴径を見出し、圧縮機への返油特性から上限の肉厚を
見出し、返油穴の穴径を上記上限の穴径以下とし、肉厚
を上記上限の肉厚以下として返油穴の穴径と肉厚を決定
しているので、返油効率をアップでき、また、容易にか
つ確実に、圧縮機への必要量の返油ができるとともに液
バック量が液バック耐力以内とできる返油穴の穴径と肉
厚を決定できる。
【００２６】
実施例１．この発明を具体的な返油穴径及び肉厚を用い
て前記図１０の返油穴モデルにより説明する。液冷媒及
び油の返油穴肉厚の影響をみるため、まず、返油穴の肉
厚が限りなく薄いオリフィスとした場合の流速、流量を
算出すると、上記理論式（２）、（４）、（５）は、そ
れぞれ、 ｈ＝ζ×（ｖ2 ／２ｇ） （６）
て前記図１０の返油穴モデルにより説明する。液冷媒及
び油の返油穴肉厚の影響をみるため、まず、返油穴の肉
厚が限りなく薄いオリフィスとした場合の流速、流量を
算出すると、上記理論式（２）、（４）、（５）は、そ
れぞれ、 ｈ＝ζ×（ｖ2 ／２ｇ） （６）
【００２７】
【数２】
【００２８】
【数３】
【００２９】となり、（７）、（８）式より流速、流量
は液面高さｈにのみ依存し、粘性とは無関係となる。次
に、下記の具体的条件設定により、上記理論式（４）、
（７）より返油穴の流速を算出する。アキュムレータ内
流体温度 −４０°Ｃとする 返油穴径 ｄ＝０．００２（ｍ） 返油穴面積 Ｓ＝（π／４）ｄ2 ＝３．１４×１０
-6（ｍ2 ） 重力加速度 ｇ＝９．８（ｍ／ｓ2 ） 損失係数 ζ＝０．５ 動粘度（油） ν＝３２０（ｃｓｔ）＝３．２×１０
-4（ｍ2 ／ｓ） 動粘度（液冷媒）ν＝０．２４×１０-6（ｍ2 ／ｓ） とすれば、 （１）オリフィスの場合（肉厚を考慮しない場合） 上記（７）式より流速は次の如くなる。
は液面高さｈにのみ依存し、粘性とは無関係となる。次
に、下記の具体的条件設定により、上記理論式（４）、
（７）より返油穴の流速を算出する。アキュムレータ内
流体温度 −４０°Ｃとする 返油穴径 ｄ＝０．００２（ｍ） 返油穴面積 Ｓ＝（π／４）ｄ2 ＝３．１４×１０
-6（ｍ2 ） 重力加速度 ｇ＝９．８（ｍ／ｓ2 ） 損失係数 ζ＝０．５ 動粘度（油） ν＝３２０（ｃｓｔ）＝３．２×１０
-4（ｍ2 ／ｓ） 動粘度（液冷媒）ν＝０．２４×１０-6（ｍ2 ／ｓ） とすれば、 （１）オリフィスの場合（肉厚を考慮しない場合） 上記（７）式より流速は次の如くなる。
【００３０】
【数４】
【００３１】（２）肉厚を考慮した場合
返油穴流出液が油１００％、返油穴肉厚ｌ＝０．００
１４（ｍ）の場合 上記（４）式より流速は次の如くなる。
１４（ｍ）の場合 上記（４）式より流速は次の如くなる。
【００３２】
【数５】
【００３３】返油穴流出液が油１００％、返油穴肉厚
ｌ＝０．０００７（ｍ）の場合 上記（４）式より流速は次の如くなる。
ｌ＝０．０００７（ｍ）の場合 上記（４）式より流速は次の如くなる。
【００３４】
【数６】
【００３５】返油穴流出液が液冷媒１００％、返油穴
肉厚ｌ＝０．００１４（ｍ）の場合 上記（４）式より流速は次の如くなる。
肉厚ｌ＝０．００１４（ｍ）の場合 上記（４）式より流速は次の如くなる。
【００３６】
【数７】
【００３７】上記流速Ｖ１〜Ｖ４をグラフ化したものを
図１に示す。Ｖ１とＶ４の比較より動粘度の小さい液冷
媒の流速はその動粘度の影響が少ないため肉厚の違いに
よる差はほとんど見られない。しかし、Ｖ１、Ｖ２とＶ
３の比較から判るように、動粘度の大きい油の流速は動
粘度の影響が大きく、肉厚の違いによる差が大きい。Ｖ
２とＶ３の比較から流出配管の返油穴の肉厚によって
（１．４ｍｍと０．７ｍｍ）薄いほうが約２倍の流速を
持つ。したがって、圧縮機の液バック耐力の見地から所
定の返油穴径を決め、その径を有する冷媒流出配管の返
油穴の肉厚を圧縮機への返油特性を満足する所定の肉厚
まで薄くすれば、返油穴を通過する液冷媒の流量はさほ
ど変化させずに油の流量のみ増加させ返油効率をアップ
させることができることがわかる。但し、ここでいう圧
縮機への返油特性とは、圧縮機から冷凍サイクルへの流
出油量は圧縮機へ返油するのが原則であり、この返油
は、アキュムレータを介して行われるものの他に冷凍サ
イクル途中の油分離器からアキュムレータを介さず返油
されるもの等もあり、冷凍サイクルによりそれぞれの返
油量も含めて決まっていることを意味する。従って、上
記構成により容易に、かつ、確実に、必要な返油量を確
保しつつ、液バック量を圧縮機の液バック耐力以内とす
ることができる。また、上記の返油穴の所定の肉厚を一
層薄くすることにより、油の流量のみを増加させること
ができ、その分返油穴の穴径を小さくでき、液バック量
を減小させ、圧縮機の液バック耐力を低下させることが
できる。さらに、返油穴の肉厚を冷媒流出配管の肉厚よ
り薄くすることにより、従来の冷媒流出配管の強度特性
等は保持できる。
図１に示す。Ｖ１とＶ４の比較より動粘度の小さい液冷
媒の流速はその動粘度の影響が少ないため肉厚の違いに
よる差はほとんど見られない。しかし、Ｖ１、Ｖ２とＶ
３の比較から判るように、動粘度の大きい油の流速は動
粘度の影響が大きく、肉厚の違いによる差が大きい。Ｖ
２とＶ３の比較から流出配管の返油穴の肉厚によって
（１．４ｍｍと０．７ｍｍ）薄いほうが約２倍の流速を
持つ。したがって、圧縮機の液バック耐力の見地から所
定の返油穴径を決め、その径を有する冷媒流出配管の返
油穴の肉厚を圧縮機への返油特性を満足する所定の肉厚
まで薄くすれば、返油穴を通過する液冷媒の流量はさほ
ど変化させずに油の流量のみ増加させ返油効率をアップ
させることができることがわかる。但し、ここでいう圧
縮機への返油特性とは、圧縮機から冷凍サイクルへの流
出油量は圧縮機へ返油するのが原則であり、この返油
は、アキュムレータを介して行われるものの他に冷凍サ
イクル途中の油分離器からアキュムレータを介さず返油
されるもの等もあり、冷凍サイクルによりそれぞれの返
油量も含めて決まっていることを意味する。従って、上
記構成により容易に、かつ、確実に、必要な返油量を確
保しつつ、液バック量を圧縮機の液バック耐力以内とす
ることができる。また、上記の返油穴の所定の肉厚を一
層薄くすることにより、油の流量のみを増加させること
ができ、その分返油穴の穴径を小さくでき、液バック量
を減小させ、圧縮機の液バック耐力を低下させることが
できる。さらに、返油穴の肉厚を冷媒流出配管の肉厚よ
り薄くすることにより、従来の冷媒流出配管の強度特性
等は保持できる。
【００３８】実施例２．図２は、この発明の一実施例に
よるアキュムレータの断面図である。図２において図７
と同一符号は従来技術で説明したものと同一または相当
部分を示すので説明を省略する。５は返油穴４を有する
返油穴部であり、返油穴４部分の断面図Ａ−Ａにおい
て、点線で示すのが従来の流出配管の外壁面であり、冷
媒流出配管に削り加工を施して薄肉化している。記号
ｔ’が従来の冷媒流出配管肉厚、ｔが今回の発明による
返油穴の肉厚である。
よるアキュムレータの断面図である。図２において図７
と同一符号は従来技術で説明したものと同一または相当
部分を示すので説明を省略する。５は返油穴４を有する
返油穴部であり、返油穴４部分の断面図Ａ−Ａにおい
て、点線で示すのが従来の流出配管の外壁面であり、冷
媒流出配管に削り加工を施して薄肉化している。記号
ｔ’が従来の冷媒流出配管肉厚、ｔが今回の発明による
返油穴の肉厚である。
【００３９】返油穴４の穴径及び肉厚は次のようにして
決定し、製作した。通常の標準化された配管で圧縮機の
液バック耐力から上限の返油穴径を見出し、上記上限の
返油穴径の返油穴に関して、圧縮機への返油特性から上
限の肉厚を見出し、上記上限の肉厚となるまで冷媒流出
配管に削り加工を施し、上記肉厚部に上記上限の穴径と
なるように穴加工を行った。なお、上記返油穴の穴径及
び肉厚の決定において、上記上限の肉厚よりさらに薄く
し、その分穴径を小さくして、冷媒液の液バック量を減
らすようにしてもよい。
決定し、製作した。通常の標準化された配管で圧縮機の
液バック耐力から上限の返油穴径を見出し、上記上限の
返油穴径の返油穴に関して、圧縮機への返油特性から上
限の肉厚を見出し、上記上限の肉厚となるまで冷媒流出
配管に削り加工を施し、上記肉厚部に上記上限の穴径と
なるように穴加工を行った。なお、上記返油穴の穴径及
び肉厚の決定において、上記上限の肉厚よりさらに薄く
し、その分穴径を小さくして、冷媒液の液バック量を減
らすようにしてもよい。
【００４０】本実施例によれば、実施例１に記載の作
用、効果の他に、返油穴部を冷媒流出配管の一部を薄く
するだけでよく、特別の付加部材を必要とせず製作が容
易であり、製作コストの低減が図れる。
用、効果の他に、返油穴部を冷媒流出配管の一部を薄く
するだけでよく、特別の付加部材を必要とせず製作が容
易であり、製作コストの低減が図れる。
【００４１】実施例３．図３は、この発明の別の実施例
によるアキュムレータの断面図である。図３において前
記と同一符号は前記と同一または相当部分を示す。７
は、冷媒流出配管に設けた拡大穴部であり、返油穴４の
穴径よりは充分大きなものであり、油と液冷媒の流入抵
抗となるなどの影響のない程度の大きさとしている。８
は、蓋部であり、返油穴４を備えた薄板１０から成り、
拡大穴部７を塞ぐように覆っている。返油穴４の穴径及
び肉厚の決定は、実施例２と同じであるが、本実施例で
は、上記決定肉厚の薄板１０を使用した。
によるアキュムレータの断面図である。図３において前
記と同一符号は前記と同一または相当部分を示す。７
は、冷媒流出配管に設けた拡大穴部であり、返油穴４の
穴径よりは充分大きなものであり、油と液冷媒の流入抵
抗となるなどの影響のない程度の大きさとしている。８
は、蓋部であり、返油穴４を備えた薄板１０から成り、
拡大穴部７を塞ぐように覆っている。返油穴４の穴径及
び肉厚の決定は、実施例２と同じであるが、本実施例で
は、上記決定肉厚の薄板１０を使用した。
【００４２】本実施例によれば、実施例１に記載の作
用、効果の他に、冷媒流出配管２とは別部材である薄板
１０に返油穴４を設けるので精密な穴加工が容易とな
り、また、返油穴部５を返油穴加工をした薄板１０で拡
大穴部７を覆うだけでよく製作が容易である。
用、効果の他に、冷媒流出配管２とは別部材である薄板
１０に返油穴４を設けるので精密な穴加工が容易とな
り、また、返油穴部５を返油穴加工をした薄板１０で拡
大穴部７を覆うだけでよく製作が容易である。
【００４３】実施例４．図４は、この発明のさらに別の
実施例によるアキュムレータの断面図である。図４にお
いて前記と同一符号は前記と同一または相当部分を示
す。９は管状体であり、内部に返油穴４を備えた薄板１
０を有し、これらで蓋部８を形成して、冷媒流出配管２
に設けた拡大穴部７を覆っている。返油穴４の穴径及び
肉厚の決定は、実施例２と同じであるが、本実施例で
は、上記決定肉厚の薄板１０を使用した。
実施例によるアキュムレータの断面図である。図４にお
いて前記と同一符号は前記と同一または相当部分を示
す。９は管状体であり、内部に返油穴４を備えた薄板１
０を有し、これらで蓋部８を形成して、冷媒流出配管２
に設けた拡大穴部７を覆っている。返油穴４の穴径及び
肉厚の決定は、実施例２と同じであるが、本実施例で
は、上記決定肉厚の薄板１０を使用した。
【００４４】本実施例によれば、実施例１に記載の作
用、効果の他に、精密な返油穴４の穴加工ができ、か
つ、返油穴４を備えた薄板１０を平面状に保て、使用時
に薄板の変形による穴径変化が防止できる。
用、効果の他に、精密な返油穴４の穴加工ができ、か
つ、返油穴４を備えた薄板１０を平面状に保て、使用時
に薄板の変形による穴径変化が防止できる。
【００４５】実施例５．図５は、この発明のさらに別の
実施例によるアキュムレータの断面図である。図５にお
いて、前記と同一符号は前記と同一または相当部分を示
す。図５において、返油穴４を備えた薄板１０は管状体
９の拡大穴部７とは反対側の端部に設けている。上記管
状体９と返油穴４を備えた薄板１０とで、蓋部８を構成
し、拡大穴部７を覆っている。返油穴４の穴径及び肉厚
の決定は、実施例２と同じであるが、本実施例では、上
記決定肉厚となるように成形により形成した。
実施例によるアキュムレータの断面図である。図５にお
いて、前記と同一符号は前記と同一または相当部分を示
す。図５において、返油穴４を備えた薄板１０は管状体
９の拡大穴部７とは反対側の端部に設けている。上記管
状体９と返油穴４を備えた薄板１０とで、蓋部８を構成
し、拡大穴部７を覆っている。返油穴４の穴径及び肉厚
の決定は、実施例２と同じであるが、本実施例では、上
記決定肉厚となるように成形により形成した。
【００４６】本実施例によれば、実施例１に記載の作用
・効果の他に、精密な穴加工ができ、また、使用時の穴
径変化が防止でき、かつ、蓋部が一体成形で製作でき、
成形後の返油穴の肉厚を所定の値になるように成形で
き、精度の向上及びコスト低減が図れる。
・効果の他に、精密な穴加工ができ、また、使用時の穴
径変化が防止でき、かつ、蓋部が一体成形で製作でき、
成形後の返油穴の肉厚を所定の値になるように成形で
き、精度の向上及びコスト低減が図れる。
【００４７】なお、実施例２乃至実施例５に記載の返油
穴４の穴径及び肉厚の決定方法によれば、図６に示すよ
うに、冷媒流出配管２全体の配管厚さを薄くして本願発
明を実施することも可能であり、このようにすることに
より、図６の返油穴４部分の断面図Ａ−Ａにおいて、
ｔ’で示す従来の冷媒流出配管の肉厚をｔで示すように
配管厚の薄いものを選択するだけでよいので、冷媒流出
配管の製作が極めて容易となる。
穴４の穴径及び肉厚の決定方法によれば、図６に示すよ
うに、冷媒流出配管２全体の配管厚さを薄くして本願発
明を実施することも可能であり、このようにすることに
より、図６の返油穴４部分の断面図Ａ−Ａにおいて、
ｔ’で示す従来の冷媒流出配管の肉厚をｔで示すように
配管厚の薄いものを選択するだけでよいので、冷媒流出
配管の製作が極めて容易となる。
【００４８】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４９】返油穴を所定の穴径以下とし、かつ、返油
穴を所定の肉厚以下で、冷媒流出配管の肉厚より薄い肉
厚とする構成によれば、容易にかつ確実に必要な返油量
が確保できるとともに、液バック量を圧縮機の液バック
耐力以内とでき、従って、空気調和機の機種選定、設備
工事及び運転調整等が容易となる。また、返油穴を所定
の肉厚より薄くすることにより、返油穴を所定の穴径よ
り小さくできるので、従来に比べて返油量に対する液バ
ック量の割合を減少でき、必要量の返油量を確保しつ
つ、液バック量を少くできるので、圧縮機の液バック耐
力を減少でき、圧縮機内部の構造を単純化でき、コスト
の低減を図れる。さらに、冷媒流出配管の肉厚より返油
穴の肉厚を薄くしているので、冷媒流出配管の厚さは従
来通りの厚さとでき、冷媒流出配管の強度特性等は維持
できる。
穴を所定の肉厚以下で、冷媒流出配管の肉厚より薄い肉
厚とする構成によれば、容易にかつ確実に必要な返油量
が確保できるとともに、液バック量を圧縮機の液バック
耐力以内とでき、従って、空気調和機の機種選定、設備
工事及び運転調整等が容易となる。また、返油穴を所定
の肉厚より薄くすることにより、返油穴を所定の穴径よ
り小さくできるので、従来に比べて返油量に対する液バ
ック量の割合を減少でき、必要量の返油量を確保しつ
つ、液バック量を少くできるので、圧縮機の液バック耐
力を減少でき、圧縮機内部の構造を単純化でき、コスト
の低減を図れる。さらに、冷媒流出配管の肉厚より返油
穴の肉厚を薄くしているので、冷媒流出配管の厚さは従
来通りの厚さとでき、冷媒流出配管の強度特性等は維持
できる。
【００５０】また、返油穴部を冷媒流出配管の一部を薄
くして形成する構成によれば返油穴部の形成に特別の付
加部材を必要とせず、製作が容易であり、製作コストの
低減が図れる。
くして形成する構成によれば返油穴部の形成に特別の付
加部材を必要とせず、製作が容易であり、製作コストの
低減が図れる。
【００５１】また、返油穴部を冷媒流出配管に設けた拡
大穴部と、該穴部を覆う返油穴を備えた蓋部とにより形
成する構成によれば、冷媒流出配管は従来から使用され
ているものを使用でき、従来の冷媒流出配管の強度等の
特性は保持でき、また、冷媒流出配管とは別部材に返油
穴の穴加工を行うので、精密な穴加工が容易となる。
大穴部と、該穴部を覆う返油穴を備えた蓋部とにより形
成する構成によれば、冷媒流出配管は従来から使用され
ているものを使用でき、従来の冷媒流出配管の強度等の
特性は保持でき、また、冷媒流出配管とは別部材に返油
穴の穴加工を行うので、精密な穴加工が容易となる。
【００５２】また、蓋部が返油穴を備えた薄板であるよ
うにする構成によれば、返油穴の穴加工をした薄板で拡
大穴部を覆うだけでよく製作が容易となる。
うにする構成によれば、返油穴の穴加工をした薄板で拡
大穴部を覆うだけでよく製作が容易となる。
【００５３】また、蓋部が返油穴を備えた薄板を内蔵し
た管状体とする構成によれば、返油穴を備えた薄板を平
面状に保て、使用時に薄板の変動による穴径変化が防止
でき、確実に必要返油量が確保できるとともに、液バッ
ク量を液バック耐力以下とできる。
た管状体とする構成によれば、返油穴を備えた薄板を平
面状に保て、使用時に薄板の変動による穴径変化が防止
でき、確実に必要返油量が確保できるとともに、液バッ
ク量を液バック耐力以下とできる。
【００５４】また、蓋部が拡大穴部とは反対側の端部に
返油穴を備えた管状体とする構成によれば、蓋部が一体
成形で製作でき、また、成形後の返油穴の肉厚を所定の
値になるように成形でき、精度の向上、コスト低減が図
れる。
返油穴を備えた管状体とする構成によれば、蓋部が一体
成形で製作でき、また、成形後の返油穴の肉厚を所定の
値になるように成形でき、精度の向上、コスト低減が図
れる。
【００５５】また、圧縮機の液バック耐力から上限の返
油穴径を見出し、圧縮機への返油特性から上限の肉厚を
見出し、返油穴の穴径を上記上限の穴径以下とし、肉厚
を上記上限の肉厚以下として返油穴の穴径と肉厚を決定
する構成によれば、返油効率をアップでき、また、容易
にかつ確実に、圧縮機λの必要量の返油ができるととも
に液バック量が液バック耐力以内とできる返油穴の穴径
と肉厚を決定できる。
油穴径を見出し、圧縮機への返油特性から上限の肉厚を
見出し、返油穴の穴径を上記上限の穴径以下とし、肉厚
を上記上限の肉厚以下として返油穴の穴径と肉厚を決定
する構成によれば、返油効率をアップでき、また、容易
にかつ確実に、圧縮機λの必要量の返油ができるととも
に液バック量が液バック耐力以内とできる返油穴の穴径
と肉厚を決定できる。
【図１】 この発明の実施例１による水頭損失ｈと流速
Ｖの関係を表す図である。
Ｖの関係を表す図である。
【図２】 この発明の実施例２によるアキュムレータを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】 この発明の実施例３によるアキュムレータを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】 この発明の実施例４によるアキュムレータを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】 この発明の実施例５によるアキュムレータを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】 この発明の別の一実施例によるアキュムレー
タを示す断面図である。
タを示す断面図である。
【図７】 従来のアキュムレータを示す断面図である。
【図８】 一般的な冷凍サイクルを示す図である。
【図９】 一般的な冷凍サイクルのモリエル線図であ
る。
る。
【図１０】 返油穴部分の断面図である。
１ 容器、２ 冷媒流出配管、３ 冷媒流入配管、４
返油穴、５ 返油穴部、７ 拡大穴部、８ 蓋部、９
管状体、１０ 薄板。
返油穴、５ 返油穴部、７ 拡大穴部、８ 蓋部、９
管状体、１０ 薄板。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 幸田 利秀
尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電
機株式会社 中央研究所内
(56)参考文献 特開 平５−93558（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−263963（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−372663（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−236568（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−96668（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−154946（ＪＰ，Ａ)
実開 昭60−184497（ＪＰ，Ｕ)
実開 平４−53169（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F25B 43/00
F25B 43/02
G01F 1/42
F25B 1/00
Claims (7)
- 【請求項１】 密閉された容器と、該容器に接続された
冷媒流入配管と、返油穴部を有する冷媒流出配管とを備
えたアキュムレータにおいて、上記返油穴部の返油穴を
圧縮機の液バック耐力で規制される所定の穴径以下と
し、かつ、返油穴の肉厚を圧縮機への返油特性によって
規制される所定の肉厚以下で、上記冷媒流出配管の肉厚
より薄い肉厚としたことを特徴とするアキュムレータ。 - 【請求項２】 返油穴部を冷媒流出配管の一部を薄くし
て形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のアキュムレータ。 - 【請求項３】 返油穴部を冷媒流出配管に設けた拡大穴
部と、該拡大穴部を覆う返油穴を備えた蓋部とにより形
成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のア
キュムレータ。 - 【請求項４】 蓋部が返油穴を備えた薄板であることを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載のアキュムレー
タ。 - 【請求項５】 蓋部が返油穴を備えた薄板を内蔵した管
状体であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
のアキュムレータ。 - 【請求項６】 蓋部が拡大穴部とは反対側の端部に返油
穴を備えた管状体であることを特徴とする特許請求の範
囲第３項記載のアキュムレータ。 - 【請求項７】 密閉された容器と、該容器に接続された
冷媒流入配管と、返油穴を有する冷媒流出配管とを備え
たアキュムレータにおいて、圧縮機の液バック耐力から
上限の返油穴径を見出し、上記上限の返油穴径の返油穴
に関して、圧縮機への返油特性から上限の肉厚を見出
し、返油穴の穴径を上記上限の穴径以下とし、肉厚を上
記上限の肉厚以下とするアキュムレータの冷媒流出配管
の返油穴の穴径と肉厚の決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29133094A JP3401961B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | アキュムレータ及びその冷媒流出配管の返油穴特性の決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29133094A JP3401961B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | アキュムレータ及びその冷媒流出配管の返油穴特性の決定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145508A JPH08145508A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3401961B2 true JP3401961B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=17767522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29133094A Expired - Lifetime JP3401961B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | アキュムレータ及びその冷媒流出配管の返油穴特性の決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3401961B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3339332B2 (ja) * | 1996-11-06 | 2002-10-28 | 三菱電機株式会社 | アキュムレータ、冷凍サイクル装置 |
| CN106403343B (zh) * | 2016-09-30 | 2019-02-15 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种空气源冷热水热泵系统 |
| CN108317785B (zh) * | 2018-05-14 | 2023-07-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 气液分离器及空调器 |
-
1994
- 1994-11-25 JP JP29133094A patent/JP3401961B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08145508A (ja) | 1996-06-07 |
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