JP4233843B2 - Refrigeration cycle equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒として二酸化炭素を用い、圧縮機と室外側熱交換器と膨張機と室内側熱交換器とを備えた冷凍サイクル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
圧縮機と室外側熱交換器と膨張機と室内側熱交換器とを備えた冷凍サイクル装置において、圧縮機と膨張機との潤滑オイルを確保するために、圧縮機の出口側の配管にオイル分離器を設け、このオイル分離器で分離したオイルを、圧縮機の吸入側と、膨張機の入口側に供給する構成が提案されている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−141315号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オイル分離器で分離したオイルを、圧縮機の吸入側と、膨張機の入口側に供給するためには、分割供給するために、オイル戻し管にそれぞれ弁か必要となり、分流制御も困難である。
【0005】
そこで本発明は、従来のように分流制御を行うことなく、圧縮機と膨張機との潤滑を円滑に行うことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明の冷凍サイクル装置は、冷媒として二酸化炭素を用い、圧縮機と第1の熱交換器と膨張機と第2の熱交換器とを備えた冷凍サイクル装置であって、前記膨張機の冷媒流出側配管に第1オイル分離器を設け、前記第1オイル分離器で分離したオイルを前記圧縮機の吸入側配管に戻すとともに、前記圧縮機の吐出側配管に第2オイル分離器を設け、前記第2オイル分離器で分離したオイルを前記膨張機の冷媒流入側配管に戻すことを特徴とする。
請求項2記載の本発明の冷凍サイクル装置は、冷媒として二酸化炭素を用い、圧縮機と第1の熱交換器と膨張機と第2の熱交換器と補助圧縮機とを備え、前記補助圧縮機を前記圧縮機の吸入側配管に接続し、前記膨張機で回収した動力によって前記補助圧縮機を駆動する冷凍サイクル装置であって、前記膨張機の冷媒流出側配管に第1オイル分離器を設け、前記第1オイル分離器で分離したオイルを前記補助圧縮機の吸入側配管に戻すとともに、前記圧縮機の吐出側配管に第2オイル分離器を設け、前記第2オイル分離器で分離したオイルを前記膨張機の冷媒流入側配管に戻すことを特徴とする。
請求項3記載の本発明の冷凍サイクル装置は、冷媒として二酸化炭素を用い、圧縮機と第1の熱交換器と膨張機と第2の熱交換器と補助圧縮機とを備え、前記補助圧縮機を前記圧縮機の吐出側配管に接続し、前記膨張機で回収した動力によって前記補助圧縮機を駆動する冷凍サイクル装置であって、前記膨張機の冷媒流出側配管に第1オイル分離器を設け、前記第1オイル分離器で分離したオイルを前記圧縮機の吸入側配管に戻すとともに、前記補助圧縮機の吐出側配管に第2オイル分離器を設け、前記第2オイル分離器で分離したオイルを前記膨張機の冷媒流入側配管に戻すことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の冷凍サイクル装置において、前記第1オイル分離器の第1オイル戻し管に絞り装置を設けたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の冷凍サイクル装置において、前記第2オイル分離器の第2オイル戻し管に絞り装置を設けたことを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項1に記載の冷凍サイクル装置において、前記圧縮機の吐出側配管と吸入側配管とが接続される第1四方弁と、前記膨張機の冷媒流入側配管と冷媒流出側配管とが接続される第2四方弁4とを備え、前記第1オイル分離器を前記膨張機の冷媒流出口から前記第2四方弁までの間の配管に設け、前記第1オイル分離器の第1オイル戻し管を、前記第1四方弁から前記圧縮機の吸入口までの間の配管に設けたことを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項2に記載の冷凍サイクル装置において、前記圧縮機の吐出側配管と前記補助圧縮機の吸入側配管とが接続される第1四方弁と、前記膨張機の冷媒流入側配管と冷媒流出側配管とが接続される第2四方弁4とを備え、前記第1オイル分離器を前記膨張機の冷媒流出口から前記第2四方弁までの間の配管に設け、前記第1オイル分離器の第1オイル戻し管を、前記第1四方弁から前記補助圧縮機の吸入口までの間の配管に設けたことを特徴とする。
請求項8記載の本発明は、請求項3に記載の冷凍サイクル装置において、前記補助圧縮機の吐出側配管と前記圧縮機の吸入側配管とが接続される第1四方弁と、前記膨張機の冷媒流入側配管と冷媒流出側配管とが接続される第2四方弁4とを備え、前記第1オイル分離器を前記膨張機の冷媒流出口から前記第2四方弁までの間の配管に設け、前記第1オイル分離器の第1オイル戻し管を、前記第1四方弁から前記圧縮機の吸入口までの間の配管に設けたことを特徴とする。
請求項9記載の本発明は、請求項1に記載の冷凍サイクル装置において、前記圧縮機の吐出側配管と吸入側配管とが接続される第1四方弁と、前記膨張機の冷媒流入側配管と冷媒流出側配管とが接続される第2四方弁とを備え、前記第2オイル分離器を前記圧縮機の吐出口から前記第1四方弁までの間の配管に設け、前記第2オイル分離器の第2オイル戻し管を、前記第2四方弁から前記膨張機の冷媒流入口までの間の配管に設けたことを特徴とする。
請求項10記載の本発明は、請求項2に記載の冷凍サイクル装置において、前記圧縮機の吐出側配管と前記補助圧縮機の吸入側配管とが接続される第1四方弁と、前記膨張機の冷媒流入側配管と冷媒流出側配管とが接続される第2四方弁とを備え、前記第2オイル分離器を前記圧縮機の吐出口から前記第1四方弁までの間の配管に設け、前記第2オイル分離器の第2オイル戻し管を、前記第2四方弁から前記膨張機の冷媒流入口までの間の配管に設けたことを特徴とする。
請求項11記載の本発明は、請求項3に記載の冷凍サイクル装置において、前記補助圧縮機の吐出側配管と前記圧縮機の吸入側配管とが接続される第1四方弁と、前記膨張機の冷媒流入側配管と冷媒流出側配管とが接続される第2四方弁とを備え、前記第2オイル分離器を前記補助圧縮機の吐出口から前記第1四方弁までの間の配管に設け、前記第2オイル分離器の第2オイル戻し管を、前記第2四方弁から前記膨張機の冷媒流入口までの間の配管に設けたことを特徴とする。
請求項12記載の本発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の冷凍サイクル装置において、オイルとして、PAG、AB、ナフテン系鉱油などの前記冷媒と溶解性の低いオイルを用いたことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明による第1の実施の形態は、膨張機の冷媒流出側配管に第1オイル分離器を設け、第1オイル分離器で分離したオイルを圧縮機の吸入側配管に戻すとともに、圧縮機の吐出側配管に第2オイル分離器を設け、第2オイル分離器で分離したオイルを膨張機の冷媒流入側配管に戻すものである。
本実施の形態によれば、圧縮機の吐出冷媒中のオイルで膨張機の摺動部を潤滑することで、膨張機にオイル溜めを設けることなく膨張部と軸との潤滑を行うことができ、圧縮機と膨張機との一体化が容易となる。また、蒸発器にオイルが流入しないので蒸発器でのオイル溜まりがなく、蒸発器の熱伝達の低下を防止でき、COPを向上させることができる。また、放熱器にオイルが流入しないので放熱器でのオイル溜まりがなく、放熱器の熱伝達の低下を防止でき、COPを向上させることができる。
本発明による第2の実施の形態は、膨張機の冷媒流出側配管に第1オイル分離器を設け、第1オイル分離器で分離したオイルを補助圧縮機の吸入側配管に戻すとともに、圧縮機の吐出側配管に第2オイル分離器を設け、第2オイル分離器で分離したオイルを膨張機の冷媒流入側配管に戻すものである。
本実施の形態によれば、圧縮機の吐出冷媒中のオイルで膨張機の摺動部を潤滑することで、膨張機にオイル溜めを設けることなく膨張部と軸との潤滑を行うことができ、膨張機と補助圧縮機との一体化が容易となる。また、蒸発器にオイルが流入しないので蒸発器でのオイル溜まりがなく、蒸発器の熱伝達の低下を防止でき、COPを向上させることができる。また、放熱器にオイルが流入しないので放熱器でのオイル溜まりがなく、放熱器の熱伝達の低下を防止でき、COPを向上させることができる。
本発明による第3の実施の形態は、膨張機の冷媒流出側配管に第1オイル分離器を設け、第1オイル分離器で分離したオイルを圧縮機の吸入側配管に戻すとともに、補助圧縮機の吐出側配管に第2オイル分離器を設け、第2オイル分離器で分離したオイルを膨張機の冷媒流入側配管に戻すものである。
本実施の形態によれば、圧縮機の吐出冷媒中のオイルで膨張機の摺動部を潤滑することで、膨張機にオイル溜めを設けることなく膨張部と軸との潤滑を行うことができ、膨張機と補助圧縮機との一体化が容易となる。また、蒸発器にオイルが流入しないので蒸発器でのオイル溜まりがなく、蒸発器の熱伝達の低下を防止でき、COPを向上させることができる。また、本実施の形態によれば、放熱器にオイルが流入しないので放熱器でのオイル溜まりがなく、放熱器の熱伝達の低下を防止でき、COPを向上させることができる。
本発明による第4の実施の形態は、第1から第3の実施の形態において、第1オイル分離器の第1オイル戻し管に絞り装置を設けたものである。
本実施の形態によれば、この絞り装置により適切なオイル戻し量を確保することができる。
本発明による第5の実施の形態は、第1から第3の実施の形態において、第2オイル分離器の第2オイル戻し管に絞り装置を設けたものである。
本実施の形態によれば、この絞り装置により適切なオイル戻し量を確保することができる。
本発明による第6の実施の形態は、第1の実施の形態において、圧縮機の吐出側配管と吸入側配管とが接続される第1四方弁と、膨張機の冷媒流入側配管と冷媒流出側配管とが接続される第2四方弁とを備え、第1オイル分離器を膨張機の冷媒流出口から第2四方弁までの間の配管に設け、第1オイル分離器の第1オイル戻し管を、第1四方弁から圧縮機の吸入口までの間の配管に設けたものである。
本実施の形態によれば、第1四方弁の切り替えによって冷房運転モードと暖房運転モードとを利用することができる冷凍サイクルにおいて、圧縮機の吐出冷媒中のオイルで膨張機の摺動部を潤滑することができる。また、蒸発器にオイルが流入しないので蒸発器でのオイル溜まりがなく、蒸発器の熱伝達の低下を防止でき、COPを向上させることができる。
本発明による第7の実施の形態は、第2の実施の形態において、圧縮機の吐出側配管と補助圧縮機の吸入側配管とが接続される第1四方弁と、膨張機の冷媒流入側配管と冷媒流出側配管とが接続される第2四方弁とを備え、第1オイル分離器を膨張機の冷媒流出口から第2四方弁までの間の配管に設け、第1オイル分離器の第1オイル戻し管を、第1四方弁から補助圧縮機の吸入口までの間の配管に設けたものである。
本実施の形態によれば、第1四方弁の切り替えによって冷房運転モードと暖房運転モードとを利用することができる冷凍サイクルにおいて、圧縮機の吐出冷媒中のオイルで膨張機の摺動部を潤滑することができる。また、蒸発器にオイルが流入しないので蒸発器でのオイル溜まりがなく、蒸発器の熱伝達の低下を防止でき、COPを向上させることができる。
本発明による第8の実施の形態は、第3の実施の形態において、補助圧縮機の吐出側配管と圧縮機の吸入側配管とが接続される第1四方弁と、膨張機の冷媒流入側配管と冷媒流出側配管とが接続される第2四方弁とを備え、第1オイル分離器を膨張機の冷媒流出口から第2四方弁までの間の配管に設け、第1オイル分離器の第1オイル戻し管を、第1四方弁から圧縮機の吸入口までの間の配管に設けたものである。
本実施の形態によれば、第1四方弁の切り替えによって冷房運転モードと暖房運転モードとを利用することができる冷凍サイクルにおいて、圧縮機の吐出冷媒中のオイルで膨張機の摺動部を潤滑することができる。また、蒸発器にオイルが流入しないので蒸発器でのオイル溜まりがなく、蒸発器の熱伝達の低下を防止でき、COPを向上させることができる。
本発明による第9の実施の形態は、第1の実施の形態において、圧縮機の吐出側配管と吸入側配管とが接続される第1四方弁と、膨張機の冷媒流入側配管と冷媒流出側配管とが接続される第2四方弁とを備え、第2オイル分離器を圧縮機の吐出口から第1四方弁までの間の配管に設け、第2オイル分離器の第2オイル戻し管を、第2四方弁から膨張機の冷媒流入口までの間の配管に設けたものである。
本実施の形態によれば、第1四方弁の切り替えによって冷房運転モードと暖房運転モードとを利用することができる冷凍サイクルにおいて、放熱器にオイルが流入しないので放熱器でのオイル溜まりがなく、放熱器の熱伝達の低下を防止でき、COPを向上させることができる。
本発明による第10の実施の形態は、第2の実施の形態において、圧縮機の吐出側配管と補助圧縮機の吸入側配管とが接続される第1四方弁と、膨張機の冷媒流入側配管と冷媒流出側配管とが接続される第2四方弁とを備え、第2オイル分離器を圧縮機の吐出口から第1四方弁までの間の配管に設け、第2オイル分離器の第2オイル戻し管を、第2四方弁から膨張機の冷媒流入口までの間の配管に設けたものである。
本実施の形態によれば、第1四方弁の切り替えによって冷房運転モードと暖房運転モードとを利用することができる冷凍サイクルにおいて、放熱器にオイルが流入しないので放熱器でのオイル溜まりがなく、放熱器の熱伝達の低下を防止でき、COPを向上させることができる。
本発明による第11の実施の形態は、第3の実施の形態において、補助圧縮機の吐出側配管と圧縮機の吸入側配管とが接続される第1四方弁と、膨張機の冷媒流入側配管と冷媒流出側配管とが接続される第2四方弁とを備え、第2オイル分離器を補助圧縮機の吐出口から第1四方弁までの間の配管に設け、第2オイル分離器の第2オイル戻し管を、第2四方弁から膨張機の冷媒流入口までの間の配管に設けたものである。
本実施の形態によれば、第1四方弁の切り替えによって冷房運転モードと暖房運転モードとを利用することができる冷凍サイクルにおいて、放熱器にオイルが流入しないので放熱器でのオイル溜まりがなく、放熱器の熱伝達の低下を防止でき、COPを向上させることができる。
本発明による第12の実施の形態は、第1から第3の実施の形態において、オイルとして、PAG、AB、ナフテン系鉱油などの冷媒と溶解性の低いオイルを用いたものである。
本実施の形態によれば、冷媒と溶解性の低いオイルを用いることで、オイル分離器でのオイル分離を確実にし、蒸発器や放熱器での熱伝達の効率低下を防止することができ、COPの向上を図ることができる。
【0008】
【実施例】
以下、本発明の一実施例による冷凍サイクル装置を、ヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施例によるヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置の構成図である。
図に示すように、本実施例によるヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置は、冷媒としてCO2冷媒を使用し、モータ11を有する圧縮機1と、室外側熱交換器3と、膨張機6と、室内側熱交換器8とを配管で接続した冷媒回路から構成される。圧縮機1等の摺動部潤滑用のオイルとしては、PAG、AB、ナフテン系鉱油などの冷媒と溶解性の低いオイルを用いる。
また膨張機6の流入側には予膨張弁5が設けられている。
また予膨張弁5及び膨張機6と並列に、予膨張弁5及び膨張機6をバイパスするバイパス回路が設けられ、このバイパス回路に制御弁7が設けられている。
また、膨張機6の駆動軸と圧縮機1の駆動軸とは連結されており、圧縮機1は膨張機6で回収した動力を駆動に利用している。
そしてこの冷媒回路には、圧縮機1の吐出側配管と吸入側配管とが接続される第1四方弁2と、予膨張弁5の冷媒流入側配管と膨張機6の冷媒流出側配管とが接続されるとともにバイパス回路が接続される第2四方弁4とを備えている。
第1オイル分離器54は、膨張機6の冷媒流出側の配管であって、バイパス回路との合流部から第2四方弁4までの間の配管に設けられている。そして、この第1オイル分離器54で分離したオイルは、第1オイル戻し管55によって第1四方弁2から圧縮機1の吸入口までの間の配管に戻される。また、第1オイル戻し管55には絞り装置56を設けている。
第2オイル分離器51は、圧縮機1の吐出口から第1四方弁2までの間の配管に設けられている。そして、この第2オイル分離器51で分離したオイルは、第2オイル戻し管52によって第2四方弁2から膨張機6の流入口までの間の配管に戻される。なお、この第2オイル戻し管52はバイパス回路との分岐部よりも下流側配管に設けることが好ましい。また、第2オイル戻し管52には絞り装置53を設けている。
【0009】
本実施例によるヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置の動作について以下に説明する。
まず、室外側熱交換器3を放熱器、室内側熱交換器8を蒸発器として用いる冷房運転モードについて説明する。この冷房運転モードでの冷媒流れを、図中実線矢印で示す。
冷房運転モード時の冷媒は、モータ11で駆動される圧縮機1により高温高圧に圧縮されて吐出され、第1四方弁2を経て、室外側熱交換器3に導入される。室外側熱交換器3では、CO2冷媒は、超臨界状態であるので、気液二相状態とはならずに、空気や水などの外部流体に放熱する。その後CO2冷媒は、第2四方弁4を経て予膨張弁5及び膨張機6に導入され、予膨張弁5及び膨張機6で減圧される。この減圧時に膨張機6で回収した動力は圧縮機1の駆動に用いられる。このとき、例えば室外側熱交換器3の出口側で検出した高圧冷媒圧力に応じて制御弁7の開度を調整してバイパス回路に流す冷媒量を制御する。また、検出した高圧冷媒圧力に応じて予膨張弁5の開度を調整して膨張弁6に流れる冷媒量を制御する。
予膨張弁5及び膨張機6にて減圧されたCO2冷媒は、第2四方弁4を経由して室内側熱交換器8に導かれ、室内側熱交換器8にて蒸発して吸熱する。この吸熱によって室内の冷房が行われる。蒸発を終えた冷媒は圧縮機1に吸入される。
【0010】
次に、室外側熱交換器3を蒸発器、室内側熱交換器8を放熱器として用いる暖房運転モードについて説明する。この暖房運転モードでの冷媒流れを、図中波線矢印で示す。
暖房運転モード時の冷媒は、モータ11で駆動される圧縮機1により高温高圧に圧縮されて吐出され、第1四方弁2を経て、室内側熱交換器8に導入される。室内側熱交換器8では、CO2冷媒は、超臨界状態であるので、気液二相状態とはならずに、空気や水などの外部流体に放熱し、この放熱を利用して例えば室内暖房が行われる。その後CO2冷媒は、予膨張弁5及び膨張機6に導入され、予膨張弁5及び膨張機6で減圧される。この減圧時に膨張機6で回収した動力は圧縮機1の駆動に用いられる。このとき、例えば室内側熱交換器8の出口側で検出した高圧冷媒圧力に応じて制御弁7の開度を調整してバイパス回路に流す冷媒量を制御する。また、検出した高圧冷媒圧力に応じて予膨張弁5の開度を調整して膨張弁6に流れる冷媒量を制御する。
予膨張弁5及び膨張機6にて減圧されたCO2冷媒は、第2四方弁4を経由して室外側熱交換器3に導かれ、室外側熱交換器3にて蒸発して吸熱し、蒸発を終えた冷媒は第1四方弁2を経由して圧縮機1に吸入される。
【0011】
次に、上記冷暖房運転時におけるオイルの流れについて説明する。
圧縮機1の内部にはオイル溜めを備え、所定量のオイルが蓄えられている。このオイルによって圧縮機1内の潤滑が行われている。このオイルの一部は、冷媒とともに吐出される。吐出されたオイルは、第2オイル分離器51にて冷媒と分離され、分離されたオイルは、第2オイル戻し管52によって膨張機6の冷媒流入側の配管に戻される。従って、膨張機6はこのオイルによって潤滑される。また、第2オイル分離器51で分離したオイルは、第2オイル戻し管52によって放熱器(冷房運転モードにおける室外側熱交換器3、暖房運転モードにおける室内側熱交換器8)をバイパスするので、放熱器にオイルが流入しないので放熱器でのオイル溜まりがなく、放熱器の熱伝達の効率低下を防止でき、COPを向上させることができる。
一方、膨張機6で潤滑に使われたオイルは、冷媒とともに流出する。流出したオイルは、第1オイル分離器54にて冷媒と分離され、分離されたオイルは、第1オイル戻し管55によって圧縮機1の吸入側配管に戻される。従って、第1オイル分離器54で分離したオイルは、第1オイル戻し管55によって蒸発器(冷房運転モードにおける室内側熱交換器8、暖房運転モードにおける室外側熱交換器3)をバイパスするので、蒸発器にオイルが流入しないので蒸発器でのオイル溜まりがなく、蒸発器の熱伝達の効率低下を防止でき、COPを向上させることができる。また、圧縮機1の吐出冷媒中のオイルで膨張機6の摺動部を潤滑することで、膨張機6にオイル溜めを設けることなく潤滑を行うことができ、圧縮機1と膨張機6との一体化が容易となる。
また、PAG、AB、ナフテン系鉱油などの冷媒と溶解性の低いオイルを用いることで、オイル分離器51、54でのオイル分離を確実にし、蒸発器や放熱器での熱伝達の効率低下を防止することができ、COPの向上を図ることができる。
【0012】
以下、本発明の他の実施例による冷凍サイクル装置を、ヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置について、図面を参照して説明する。
図2は、本実施例によるヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置の構成図である。
図に示すように、本実施例によるヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置は、冷媒としてCO2冷媒を使用し、モータ11を有する圧縮機1と、室外側熱交換器3と、膨張機6と、室内側熱交換器8と、補助圧縮機10とを配管で接続した冷媒回路から構成される。圧縮機1等の摺動部潤滑用のオイルとしては、PAG、AB、ナフテン系鉱油などの冷媒と溶解性の低いオイルを用いる。
また膨張機6の流入側配管には予膨張弁5が設けられている。
また予膨張弁5及び膨張機6と並列に、予膨張弁5及び膨張機6をバイパスするバイパス回路が設けられ、このバイパス回路に制御弁7が設けられている。
また、膨張機6の駆動軸と補助圧縮機10の駆動軸とは連結されており、補助圧縮機10は膨張機6で回収した動力によって駆動される。
そしてこの冷媒回路には、圧縮機1の吐出側配管と補助圧縮機10の吸入側配管とが接続される第1四方弁2と、予膨張弁5の冷媒流入側配管と膨張機6の冷媒流出側配管とが接続されるとともにバイパス回路が接続される第2四方弁4とを備えている。
第1オイル分離器54は、膨張機6の冷媒流出側の配管であって、バイパス回路との合流部から第2四方弁4までの間の配管に設けられている。そして、この第1オイル分離器54で分離したオイルは、第1オイル戻し管55によって第1四方弁2から圧縮機1の吸入口までの間の配管に戻される。また、第1オイル戻し管55には絞り装置56を設けている。
第2オイル分離器51は、圧縮機1の吐出口から第1四方弁2までの間の配管に設けられている。そして、この第2オイル分離器51で分離したオイルは、第2オイル戻し管52によって第2四方弁2から膨張機6の流入口までの間の配管に戻される。なお、この第2オイル戻し管52はバイパス回路との分岐部よりも下流側配管に設けることが好ましい。また、第2オイル戻し管52には絞り装置53を設けている。
【0013】
本実施例によるヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置の動作について以下に説明する。
まず、室外側熱交換器3を放熱器、室内側熱交換器8を蒸発器として用いる冷房運転モードについて説明する。この冷房運転モードでの冷媒流れを、図中実線矢印で示す。
冷房運転モード時の冷媒は、モータ11で駆動される圧縮機1により高温高圧に圧縮されて吐出され、第1四方弁2を経て、室外側熱交換器3に導入される。室外側熱交換器3では、CO2冷媒は、超臨界状態であるので、気液二相状態とはならずに、空気や水などの外部流体に放熱する。その後CO2冷媒は、予膨張弁5及び膨張機6に導入され、予膨張弁5及び膨張機6で減圧される。この減圧時に膨張機6で回収した動力は補助圧縮機10の駆動に用いられる。このとき、例えば室外側熱交換器3の出口側で検出した高圧冷媒圧力に応じて制御弁7の開度を調整してバイパス回路に流す冷媒量を制御する。また、検出した高圧冷媒圧力に応じて予膨張弁5の開度を調整して膨張弁6に流れる冷媒量を制御する。
予膨張弁5及び膨張機6にて減圧されたCO2冷媒は、第2四方弁4を経由して室内側熱交換器8に導かれ、室内側熱交換器8にて蒸発して吸熱する。この吸熱によって室内の冷房が行われる。蒸発を終えた冷媒は、第1四方弁2を経て補助圧縮機10に導かれ、補助圧縮機10によって過給(チャージャ)され圧縮機1に吸入される。
【0014】
次に、室外側熱交換器3を蒸発器、室内側熱交換器8を放熱器として用いる暖房運転モードについて説明する。この暖房運転モードでの冷媒流れを、図中波線矢印で示す。
暖房運転モード時の冷媒は、モータ11で駆動される圧縮機1により高温高圧に圧縮されて吐出され、第1四方弁2を経て、室内側熱交換器8に導入される。室内側熱交換器8では、CO2冷媒は、超臨界状態であるので、気液二相状態とはならずに、空気や水などの外部流体に放熱し、この放熱を利用して例えば室内暖房が行われる。その後CO2冷媒は、予膨張弁5及び膨張機6に導入され、予膨張弁5及び膨張機6で減圧される。この減圧時に膨張機6で回収した動力は補助圧縮機10の駆動に用いられる。このとき、例えば室内側熱交換器8の出口側で検出した高圧冷媒圧力に応じて制御弁7の開度を調整してバイパス回路に流す冷媒量を制御する。また、検出した高圧冷媒圧力に応じて予膨張弁5の開度を調整して膨張弁6に流れる冷媒量を制御する。
予膨張弁5及び膨張機6にて減圧されたCO2冷媒は、第2四方弁4を経由して室外側熱交換器3に導かれ、室外側熱交換器3にて蒸発して吸熱し、蒸発を終えた冷媒は第1四方弁2を経由して補助圧縮機10に導かれ、補助圧縮機10によって過給(チャージャ)され圧縮機1に吸入される。
【0015】
次に、上記冷暖房運転時におけるオイルの流れについて説明する。
圧縮機1の内部にはオイル溜めを備え、所定量のオイルが蓄えられている。このオイルによって圧縮機1内の潤滑が行われている。このオイルの一部は、冷媒とともに吐出される。吐出されたオイルは、第2オイル分離器51にて冷媒と分離され、分離されたオイルは、第2オイル戻し管52によって膨張機6の冷媒流入側の配管に戻される。従って、膨張機6はこのオイルによって潤滑される。また、第2オイル分離器51で分離したオイルは、第2オイル戻し管52によって放熱器(冷房運転モードにおける室外側熱交換器3、暖房運転モードにおける室内側熱交換器8)をバイパスするので、放熱器にオイルが流入しないので放熱器でのオイル溜まりがなく、放熱器の熱伝達の効率低下を防止でき、COPを向上させることができる。
一方、膨張機6で潤滑に使われたオイルは、冷媒とともに流出する。流出したオイルは、第1オイル分離器54にて冷媒と分離され、分離されたオイルは、第1オイル戻し管55によって補助圧縮機10の吸入側配管に戻される。従って、補助圧縮機10はこのオイルによって潤滑され、補助圧縮機10から吐出される冷媒は再び圧縮機1内に戻る。また、第1オイル分離器54で分離したオイルは、第1オイル戻し管55によって蒸発器(冷房運転モードにおける室内側熱交換器8、暖房運転モードにおける室外側熱交換器3)をバイパスするので、蒸発器にオイルが流入しないので蒸発器でのオイル溜まりがなく、蒸発器の熱伝達の効率低下を防止でき、COPを向上させることができる。また、圧縮機1の吐出冷媒中のオイルで膨張機6や補助圧縮機10の摺動部を潤滑することで、膨張機6や補助圧縮機10にオイル溜めを設けることなく潤滑を行うことができ、補助圧縮機10と膨張機6との一体化が容易となる。
また、PAG、AB、ナフテン系鉱油などの冷媒と溶解性の低いオイルを用いることで、オイル分離器51、54でのオイル分離を確実にし、蒸発器や放熱器での熱伝達の効率低下を防止することができ、COPの向上を図ることができる。
【0016】
以下、本発明の他の実施例による冷凍サイクル装置を、ヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置について、図面を参照して説明する。
図3は、本実施例によるヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置の構成図である。
図に示すように、本実施例によるヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置は、冷媒としてCO2冷媒を使用し、モータ11を有する圧縮機1と、補助圧縮機10と、室外側熱交換器3と、膨張機6と、室内側熱交換器8とを配管で接続した冷媒回路から構成される。圧縮機1等の摺動部潤滑用のオイルとしては、PAG、AB、ナフテン系鉱油などの冷媒と溶解性の低いオイルを用いる。
また膨張機6の流入側配管には予膨張弁5が設けられている。
また予膨張弁5及び膨張機6と並列に、予膨張弁5及び膨張機6をバイパスするバイパス回路が設けられ、このバイパス回路に制御弁7が設けられている。
また、膨張機6の駆動軸と補助圧縮機10の駆動軸とは連結されており、補助圧縮機10は膨張機6で回収した動力によって駆動される。
そしてこの冷媒回路には、圧縮機1の吸入側配管と補助圧縮機10の吐出側配管とが接続される第1四方弁2と、予膨張弁5の吸入側配管と膨張機6の吐出側配管とが接続されるとともにバイパス回路が接続される第2四方弁4とを備えている。
第1オイル分離器54は、膨張機6の冷媒流出側の配管であって、バイパス回路との合流部から第2四方弁4までの間の配管に設けられている。そして、この第1オイル分離器54で分離したオイルは、第1オイル戻し管55によって第1四方弁2から圧縮機1の吸入口までの間の配管に戻される。また、第1オイル戻し管55には絞り装置56を設けている。
第2オイル分離器51は、圧縮機1の吐出口から第1四方弁2までの間の配管に設けられている。そして、この第2オイル分離器51で分離したオイルは、第2オイル戻し管52によって第2四方弁2から膨張機6の流入口までの間の配管に戻される。なお、この第2オイル戻し管52はバイパス回路との分岐部よりも下流側配管に設けることが好ましい。また、第2オイル戻し管52には絞り装置53を設けている。
【0017】
本実施例によるヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置の動作について以下に説明する。
まず、室外側熱交換器3を放熱器、室内側熱交換器8を蒸発器として用いる冷房運転モードについて説明する。この冷房運転モードでの冷媒流れを、図中実線矢印で示す。
冷房運転モード時の冷媒は、モータ11で駆動される圧縮機1により高温高圧に圧縮されて吐出され、補助圧縮機10に導かれ、補助圧縮機10によって更に過圧(エクスプレッサ)された後に、第1四方弁2を経て、室外側熱交換器3に導入される。室外側熱交換器3では、CO2冷媒は、超臨界状態であるので、気液二相状態とはならずに、空気や水などの外部流体に放熱する。その後CO2冷媒は、予膨張弁5及び膨張機6に導入され、予膨張弁5及び膨張機6で減圧される。この減圧時に膨張機6で回収した動力は補助圧縮機10の駆動に用いられる。このとき、例えば室外側熱交換器3の出口側で検出した高圧冷媒圧力に応じて制御弁7の開度を調整してバイパス回路に流す冷媒量を制御する。また、検出した高圧冷媒圧力に応じて予膨張弁5の開度を調整して膨張弁6に流れる冷媒量を制御する。
予膨張弁5及び膨張機6にて減圧されたCO2冷媒は、第2四方弁4を経由して室内側熱交換器8に導かれ、室内側熱交換器8にて蒸発して吸熱する。この吸熱によって室内の冷房が行われる。蒸発を終えた冷媒は、第1四方弁2を経て圧縮機1に吸入される。
【0018】
次に、室外側熱交換器3を蒸発器、室内側熱交換器8を放熱器として用いる暖房運転モードについて説明する。この暖房運転モードでの冷媒流れを、図中波線矢印で示す。
暖房運転モード時の冷媒は、モータ11で駆動される圧縮機1により高温高圧に圧縮されて吐出され、補助圧縮機10に導かれ、補助圧縮機10によって更に過圧(エクスプレッサ)された後に、第1四方弁2を経て、室内側熱交換器8に導入される。室内側熱交換器8では、CO2冷媒は、超臨界状態であるので、気液二相状態とはならずに、空気や水などの外部流体に放熱し、この放熱を利用して例えば室内暖房が行われる。その後CO2冷媒は、予膨張弁5及び膨張機6に導入され、予膨張弁5及び膨張機6で減圧される。この減圧時に膨張機6で回収した動力は補助圧縮機10の駆動に用いられる。このとき、例えば室内側熱交換器8の出口側で検出した高圧冷媒圧力に応じて制御弁7の開度を調整してバイパス回路に流す冷媒量を制御する。また、検出した高圧冷媒圧力に応じて予膨張弁5の開度を調整して膨張弁6に流れる冷媒量を制御する。
予膨張弁5及び膨張機6にて減圧されたCO2冷媒は、第2四方弁4を経由して室外側熱交換器3に導かれ、室外側熱交換器3にて蒸発して吸熱し、蒸発を終えた冷媒は第1四方弁2を経由して圧縮機1に吸入される。
【0019】
次に、上記冷暖房運転時におけるオイルの流れについて説明する。
圧縮機1の内部にはオイル溜めを備え、所定量のオイルが蓄えられている。このオイルによって圧縮機1内の潤滑が行われている。このオイルの一部は、冷媒とともに吐出される。吐出されたオイルは、冷媒とともに補助圧縮機10に導入されて補助圧縮機10内の潤滑を行う。そして補助圧縮機10から吐出されたオイルは、第2オイル分離器51にて冷媒と分離され、分離されたオイルは、第2オイル戻し管52によって膨張機6の冷媒流入側の配管に戻される。従って、膨張機6はこのオイルによって潤滑される。また、第2オイル分離器51で分離したオイルは、第2オイル戻し管52によって放熱器(冷房運転モードにおける室外側熱交換器3、暖房運転モードにおける室内側熱交換器8)をバイパスするので、放熱器にオイルが流入しないので放熱器でのオイル溜まりがなく、放熱器の熱伝達の効率低下を防止でき、COPを向上させることができる。
一方、膨張機6で潤滑に使われたオイルは、冷媒とともに流出する。流出したオイルは、第1オイル分離器54にて冷媒と分離され、分離されたオイルは、第1オイル戻し管55によって圧縮機1の吸入側配管に戻され、再び圧縮機1内に戻る。第1オイル分離器54で分離したオイルは、第1オイル戻し管55によって蒸発器(冷房運転モードにおける室内側熱交換器8、暖房運転モードにおける室外側熱交換器3)をバイパスするので、蒸発器にオイルが流入しないので蒸発器でのオイル溜まりがなく、蒸発器の熱伝達の効率低下を防止でき、COPを向上させることができる。また、圧縮機1の吐出冷媒中のオイルで膨張機6や補助圧縮機10の摺動部を潤滑することで、膨張機6や補助圧縮機10にオイル溜めを設けることなく潤滑を行うことができ、補助圧縮機10と膨張機6との一体化が容易となる。
また、PAG、AB、ナフテン系鉱油などの冷媒と溶解性の低いオイルを用いることで、オイル分離器51、54でのオイル分離を確実にし、蒸発器や放熱器での熱伝達の効率低下を防止することができ、COPの向上を図ることができる。
【0020】
上記それぞれの実施例では、ヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置を用いて説明したが、室外側熱交換器3を第1の熱交換器、室内側熱交換器8を第2の熱交換器とし、これら第1の熱交換器や第2の熱交換器を、温冷水器や蓄冷熱器などに利用したその他の冷凍サイクル装置であってもよい。
また、上記それぞれの実施例では、膨張機6の駆動軸を、圧縮機1又は補助圧縮機10の駆動軸と連結し、膨張機6で回収した動力を圧縮機1又は補助圧縮機10の駆動に利用する場合を説明したが、膨張機6の駆動軸に発電機を設けて電力に変換して利用してもよい。
また、それぞれの実施例において、高圧冷媒圧力の検出には圧力センサーを用いることができる。
【0021】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、圧縮機の吐出冷媒中のオイルで膨張機の摺動部を潤滑することで、膨張機にオイル溜めを設けることなく膨張部と軸との潤滑を行うことができ、圧縮機と膨張機との一体化が容易となる。
また本発明によれば、放熱器や蒸発器にオイルが流入しないので放熱器や蒸発器でのオイル溜まりがなく、放熱器や蒸発器の熱伝達の効率低下を防止でき、COPを向上させることができる。
また本発明によれば、冷媒と溶解性の低いオイルを用いることで、オイル分離器でのオイル分離を確実にし、蒸発器や放熱器での熱伝達の効率低下を防止することができ、COPの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例によるヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置の構成図
【図2】 本発明の他の実施例によるヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置の構成図
【図3】 本発明の他の実施例によるヒートポンプ式冷暖房型空気調和装置の構成図
【符号の説明】
1 圧縮機
2 第1四方弁
3 室外側熱交換器
4 第2四方弁
5 予膨張弁
6 膨張機
7 制御弁
8 室内側熱交換器
10 補助圧縮機
11 モータ
51 第2オイル分離器
52 第2オイル戻し管
53 絞り装置
54 第2オイル分離器
55 第2オイル戻し管
56 絞り装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus using carbon dioxide as a refrigerant and including a compressor, an outdoor heat exchanger, an expander, and an indoor heat exchanger.
[0002]
[Prior art]
In a refrigeration cycle apparatus including a compressor, an outdoor heat exchanger, an expander, and an indoor heat exchanger, oil is supplied to piping on the outlet side of the compressor in order to secure lubricating oil between the compressor and the expander. There has been proposed a configuration in which a separator is provided and oil separated by the oil separator is supplied to the suction side of the compressor and the inlet side of the expander (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-141315 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to supply the oil separated by the oil separator to the suction side of the compressor and the inlet side of the expander, a separate valve is required for the oil return pipe, so that the flow control is difficult. It is.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to smoothly perform lubrication between the compressor and the expander without performing diversion control as in the prior art.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The refrigeration cycle apparatus of the present invention according to
The refrigeration cycle apparatus of the present invention according to
The refrigeration cycle apparatus of the present invention described in
According to a fourth aspect of the present invention, in the refrigeration cycle apparatus according to any one of the first to third aspects, a throttling device is provided in the first oil return pipe of the first oil separator. .
Claim 5The invention described isClaim 1FromClaim 3In the refrigeration cycle apparatus according to any one of the above, a throttling device is provided in the second oil return pipe of the second oil separator.
Claim 6In the refrigeration cycle apparatus according to
Claim 7In the refrigeration cycle apparatus according to
Claim 8In the refrigeration cycle apparatus according to
Claim 9The invention described isClaim 1In the refrigeration cycle apparatus according to
Claim 10The invention described isClaim 2In the refrigeration cycle apparatus according to
Claim 11The invention described isClaim 3In the refrigeration cycle apparatus according to
Claim 12In the refrigeration cycle apparatus according to any one of
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the first embodiment of the present invention, a first oil separator is provided in the refrigerant outflow side piping of the expander, and the oil separated by the first oil separator is returned to the suction side piping of the compressor.At the same time, a second oil separator is provided in the discharge side piping of the compressor, and the oil separated by the second oil separator is returned to the refrigerant inflow side piping of the expander.
According to the present embodiment, by lubricating the sliding portion of the expander with oil in the refrigerant discharged from the compressor, the expansion portion and the shaft can be lubricated without providing an oil reservoir in the expander. The compressor and the expander can be easily integrated. Further, since oil does not flow into the evaporator, there is no oil accumulation in the evaporator, and heat transfer of the evaporator can be prevented from being lowered, and COP can be improved.In addition, since oil does not flow into the radiator, there is no oil accumulation in the radiator, a decrease in heat transfer of the radiator can be prevented, and COP can be improved.
In the second embodiment of the present invention, a first oil separator is provided in the refrigerant outflow side piping of the expander, and the oil separated by the first oil separator is returned to the suction side piping of the auxiliary compressor.In addition, a second oil separator is provided in the discharge side piping of the compressor, and the oil separated by the second oil separator is returned to the refrigerant inflow side piping of the expander.Is.
According to the present embodiment, by lubricating the sliding portion of the expander with oil in the refrigerant discharged from the compressor, the expansion portion and the shaft can be lubricated without providing an oil reservoir in the expander. The expansion device and the auxiliary compressor can be easily integrated. Further, since oil does not flow into the evaporator, there is no oil accumulation in the evaporator, and heat transfer of the evaporator can be prevented from being lowered, and COP can be improved.In addition, since oil does not flow into the radiator, there is no oil accumulation in the radiator, a decrease in heat transfer of the radiator can be prevented, and COP can be improved.
In the third embodiment of the present invention, a first oil separator is provided in the refrigerant outflow side piping of the expander, and the oil separated by the first oil separator is returned to the suction side piping of the compressor.In addition, a second oil separator is provided in the discharge side piping of the auxiliary compressor, and the oil separated by the second oil separator is returned to the refrigerant inflow side piping of the expander.Is.
According to the present embodiment, by lubricating the sliding portion of the expander with oil in the refrigerant discharged from the compressor, the expansion portion and the shaft can be lubricated without providing an oil reservoir in the expander. The expansion device and the auxiliary compressor can be easily integrated. Further, since oil does not flow into the evaporator, there is no oil accumulation in the evaporator, and heat transfer of the evaporator can be prevented from being lowered, and COP can be improved.Moreover, according to this Embodiment, since oil does not flow into a radiator, there is no oil accumulation in a radiator, the fall of the heat transfer of a radiator can be prevented, and COP can be improved.
In the fourth embodiment according to the present invention, a throttling device is provided in the first oil return pipe of the first oil separator in the first to third embodiments.
According to the present embodiment, an appropriate oil return amount can be ensured by this throttling device.
According to the invention5thThe embodiment of1st to 3rdIn this embodiment, the second oil return pipe of the second oil separator is provided with a throttle device.
According to the present embodiment, an appropriate oil return amount can be ensured by this throttling device.
According to the invention6thIn the first embodiment, the first four-way valve to which the discharge side piping and the suction side piping of the compressor are connected, and the refrigerant inflow side piping and the refrigerant outflow side piping of the expander are connected in the first embodiment. The first oil separator is provided in a pipe from the refrigerant outlet of the expander to the second four-way valve, and the first oil return pipe of the first oil separator is connected to the first oil separator. It is provided in the pipe from the four-way valve to the compressor inlet.
According to the present embodiment, in the refrigeration cycle in which the cooling operation mode and the heating operation mode can be used by switching the first four-way valve, the sliding portion of the expander is lubricated with the oil in the refrigerant discharged from the compressor. can do. Further, since oil does not flow into the evaporator, there is no oil accumulation in the evaporator, and heat transfer of the evaporator can be prevented from being lowered, and COP can be improved.
According to the invention7thIn the second embodiment, in the second embodiment, the first four-way valve to which the discharge side piping of the compressor and the suction side piping of the auxiliary compressor are connected, the refrigerant inflow side piping and the refrigerant outflow side of the expander A first oil separator is provided in a pipe between the refrigerant outlet of the expander and the second four-way valve, and a first oil return pipe of the first oil separator is provided. Is provided in the pipe from the first four-way valve to the suction port of the auxiliary compressor.
According to the present embodiment, in the refrigeration cycle in which the cooling operation mode and the heating operation mode can be used by switching the first four-way valve, the sliding portion of the expander is lubricated with the oil in the refrigerant discharged from the compressor. can do. Further, since oil does not flow into the evaporator, there is no oil accumulation in the evaporator, and heat transfer of the evaporator can be prevented from being lowered, and COP can be improved.
According to the invention8thIn the third embodiment, in the third embodiment, the first four-way valve to which the discharge side piping of the auxiliary compressor and the suction side piping of the compressor are connected, the refrigerant inflow side piping and the refrigerant outflow side of the expander A first oil separator is provided in a pipe between the refrigerant outlet of the expander and the second four-way valve, and a first oil return pipe of the first oil separator is provided. Is provided in a pipe from the first four-way valve to the suction port of the compressor.
According to the present embodiment, in the refrigeration cycle in which the cooling operation mode and the heating operation mode can be used by switching the first four-way valve, the sliding portion of the expander is lubricated with the oil in the refrigerant discharged from the compressor. can do. Further, since oil does not flow into the evaporator, there is no oil accumulation in the evaporator, and heat transfer of the evaporator can be prevented from being lowered, and COP can be improved.
According to the invention9thThe embodiment ofFirstIn the embodiment, the first four-way valve to which the discharge side pipe and the suction side pipe of the compressor are connected, and the second four-way valve to which the refrigerant inflow side pipe and the refrigerant outflow side pipe of the expander are connected. A second oil separator is provided in a pipe between the discharge port of the compressor and the first four-way valve, and a second oil return pipe of the second oil separator is provided from the second four-way valve to the refrigerant inlet of the expander. It is provided in the pipe between.
According to the present embodiment, in the refrigeration cycle in which the cooling operation mode and the heating operation mode can be used by switching the first four-way valve, oil does not flow into the radiator, so there is no oil accumulation in the radiator. A decrease in heat transfer of the radiator can be prevented, and COP can be improved.
According to the invention10thThe embodiment ofSecondIn the embodiment, the first four-way valve to which the discharge side piping of the compressor and the suction side piping of the auxiliary compressor are connected, and the refrigerant inflow side piping and the refrigerant outflow side piping of the expander are connected to the second. A second oil separator is provided in the pipe from the discharge port of the compressor to the first four-way valve, and the second oil return pipe of the second oil separator is connected to the expander from the second four-way valve. It is provided in the pipe between the refrigerant inlet.
According to the present embodiment, in the refrigeration cycle in which the cooling operation mode and the heating operation mode can be used by switching the first four-way valve, oil does not flow into the radiator, so there is no oil accumulation in the radiator. A decrease in heat transfer of the radiator can be prevented, and COP can be improved.
According to the inventionEleventhThe embodiment isThirdIn the embodiment, the first four-way valve to which the discharge side piping of the auxiliary compressor and the suction side piping of the compressor are connected, and the refrigerant inflow side piping and the refrigerant outflow side piping of the expander are connected to the second. A second oil separator is provided in the pipe from the discharge port of the auxiliary compressor to the first four-way valve, and the second oil return pipe of the second oil separator is expanded from the second four-way valve. It is provided in the pipe between the refrigerant inlet of the machine.
According to the present embodiment, in the refrigeration cycle in which the cooling operation mode and the heating operation mode can be used by switching the first four-way valve, oil does not flow into the radiator, so there is no oil accumulation in the radiator. A decrease in heat transfer of the radiator can be prevented, and COP can be improved.
According to the invention12thIn the first to third embodiments, the embodiment uses a refrigerant such as PAG, AB, and naphthenic mineral oil and an oil having low solubility as the oil.
According to the present embodiment, by using a low-solubility oil with a refrigerant, it is possible to ensure oil separation in the oil separator, and prevent a decrease in efficiency of heat transfer in the evaporator and radiator, The COP can be improved.
[0008]
【Example】
Hereinafter, a refrigeration cycle apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings for a heat pump type air conditioning apparatus.
FIG. 1 is a configuration diagram of a heat pump air-conditioning type air conditioner according to the present embodiment.
As shown in the figure, the heat pump air-conditioning type air conditioner according to the present embodiment uses CO as a refrigerant.2It is composed of a refrigerant circuit using a refrigerant and having a
A
A bypass circuit that bypasses the
Moreover, the drive shaft of the
The refrigerant circuit includes a first four-
The
The
[0009]
The operation of the heat pump type air conditioning apparatus according to this embodiment will be described below.
First, the cooling operation mode using the
The refrigerant in the cooling operation mode is compressed and discharged at high temperature and high pressure by the
CO depressurized by the
[0010]
Next, the heating operation mode using the
The refrigerant in the heating operation mode is compressed and discharged at high temperature and high pressure by the
CO depressurized by the
[0011]
Next, the flow of oil during the air conditioning operation will be described.
An oil reservoir is provided inside the
On the other hand, the oil used for lubrication in the
In addition, by using refrigerants such as PAG, AB, naphthenic mineral oil and oils with low solubility, oil separation in the
[0012]
Hereinafter, a refrigeration cycle apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings for a heat pump type air conditioning apparatus.
FIG. 2 is a configuration diagram of the heat pump type air conditioning apparatus according to the present embodiment.
As shown in the figure, the heat pump air-conditioning type air conditioner according to the present embodiment uses CO as a refrigerant.2It is composed of a refrigerant circuit that uses a refrigerant and includes a
A
A bypass circuit that bypasses the
Further, the drive shaft of the
In this refrigerant circuit, the first four-
The
The
[0013]
The operation of the heat pump type air conditioning apparatus according to this embodiment will be described below.
First, the cooling operation mode using the
The refrigerant in the cooling operation mode is compressed and discharged at high temperature and high pressure by the
CO depressurized by the
[0014]
Next, the heating operation mode using the
The refrigerant in the heating operation mode is compressed and discharged at high temperature and high pressure by the
CO depressurized by the
[0015]
Next, the flow of oil during the air conditioning operation will be described.
An oil reservoir is provided inside the
On the other hand, the oil used for lubrication in the
In addition, by using refrigerants such as PAG, AB, naphthenic mineral oil and oils with low solubility, oil separation in the
[0016]
Hereinafter, a refrigeration cycle apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings for a heat pump type air conditioning apparatus.
FIG. 3 is a configuration diagram of the heat pump air-conditioning type air conditioner according to the present embodiment.
As shown in the figure, the heat pump air-conditioning type air conditioner according to the present embodiment uses CO as a refrigerant.2It is composed of a refrigerant circuit using a refrigerant and having a
A
A bypass circuit that bypasses the
Further, the drive shaft of the
The refrigerant circuit includes a first four-
The
The
[0017]
The operation of the heat pump type air conditioning apparatus according to this embodiment will be described below.
First, the cooling operation mode using the
The refrigerant in the cooling operation mode is compressed and discharged at a high temperature and a high pressure by the
CO depressurized by the
[0018]
Next, the heating operation mode using the
The refrigerant in the heating operation mode is compressed and discharged at a high temperature and high pressure by the
CO depressurized by the
[0019]
Next, the flow of oil during the air conditioning operation will be described.
An oil reservoir is provided inside the
On the other hand, the oil used for lubrication in the
In addition, by using refrigerants such as PAG, AB, naphthenic mineral oil and oils with low solubility, oil separation in the
[0020]
In each of the above embodiments, the heat pump air-conditioning type air conditioner has been described. However, the
In each of the above embodiments, the drive shaft of the
In each embodiment, a pressure sensor can be used to detect the high-pressure refrigerant pressure.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the sliding portion of the expander is lubricated with the oil in the refrigerant discharged from the compressor, so that the expansion portion and the shaft are lubricated without providing an oil reservoir in the expander. Therefore, the compressor and the expander can be easily integrated.
In addition, according to the present invention, since oil does not flow into the radiator or the evaporator, there is no oil accumulation in the radiator or the evaporator, the heat transfer efficiency of the radiator or the evaporator can be prevented from being lowered, and the COP can be improved. Can do.
In addition, according to the present invention, by using a refrigerant and low-solubility oil, oil separation in the oil separator can be ensured, and a decrease in efficiency of heat transfer in the evaporator or radiator can be prevented. Can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a heat pump type air conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a heat pump type air conditioning apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a heat pump type air conditioning apparatus according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Compressor
2 First four-way valve
3 outdoor heat exchanger
4 Second four-way valve
5 Pre-expansion valve
6 Expander
7 Control valve
8 Indoor heat exchanger
10 Auxiliary compressor
11 Motor
51 Second oil separator
52 Second oil return pipe
53 Aperture device
54 Second oil separator
55 Second oil return pipe
56 Aperture device
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