JP4294764B2 - 冷凍サイクル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷凍サイクル中の冷凍機油と冷媒の分離に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３０は、例えば特開昭６３−２５１７６１号公報や特開平４−５２４６６号公報に示された冷凍サイクルに類似した従来の冷凍サイクルを示す図である。
図において、１は圧縮機、２は圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管、３は油分離器、１１は油分離器３と圧縮機１の吸入配管とを接続する接続配管、１２は開閉弁、４は油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管、５は凝縮器５である。
従来の冷凍サイクルは前記のように構成され、圧縮機１より高圧高温の蒸気冷媒と冷凍機油が混合して吐出され接続配管２を通って、油分離器３に流入する。
【０００３】
そこで、高温高圧の蒸気冷媒と冷凍機油は分離され、冷媒は凝縮器５への接続配管４に流入し、分離された冷凍機油は油分離器３下部に溜まり、接続配管１１から開閉弁１２および圧縮機吸入配管１０を介して圧縮機１へと戻る。
特開昭６３−２５１７６１号公報において、圧縮機１起動後一定時間は開閉弁１２を閉じた状態にし、冷凍機油を戻さない状態を発生させ、圧縮機１への液冷媒供給を防いでいる。また、特開平４−５２４６６号では圧縮機１起動後一定時間は開閉弁１２を開け圧縮機１内の冷凍機油に溶け込んだ冷媒がフォーミングして圧縮機１内の冷凍機油不足を起こさないように圧縮機吸入圧力を調整している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷凍サイクルでは圧縮機１が運転されると、開閉弁１２を開け冷凍機油を圧縮機１に戻し、停止すると開閉弁１２を閉じる制御を行なっていた。冷凍サイクル内において圧縮機１運転中、油分離器３では圧縮機１から流入した高温高圧の蒸気冷媒と冷凍機油の混合物は分離され冷媒は凝縮器５への接続配管４に流入し、分離された冷凍機油は油分離器３下部に溜まり、接続配管１１から開閉弁１２および圧縮機吸入配管１０を介して圧縮機１へと戻る。
前記冷媒回路において前記開閉弁１２の前記制御を行うと、油分離器３から冷凍機油が圧縮機１に戻る際に、冷媒の一部も圧縮機１に戻ることもあり、性能低下の原因となるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、かかる問題点を解消するためになされたもので、油分離器以降の冷凍サイクルに冷凍機油が流れることはほとんど無く、接続配管内の圧力損失が低減され、さらに熱交換器内での熱伝達が促進され熱交換量も増加する高性能な冷凍サイクルを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る冷凍サイクルは、冷媒を圧縮し冷凍機油により潤滑される圧縮機、凝縮器、絞り部機構および蒸発器を有する冷凍サイクルにおいて、圧縮機と凝縮器の間に垂直上昇方向に、冷凍機油と冷媒を分離・貯溜する油分離器を設置し、この油分離器の流れに対して直角方向の断面積と、圧縮機と油分離器との接続配管の径とを、油分離器及び接続配管内を冷凍機油が冷媒とともに流動しない大きさとし、圧縮機の停止中に、油分離器から冷凍機油を圧縮機へ戻す構成としたものである。
【０００７】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設けたものである。
【０００８】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続したものである。
【０００９】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設けたものである。
【００１０】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を閉塞させたものである。
【００１１】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を曲げたものである。
【００１２】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したものである。
【００１３】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設けたものである。
【００１４】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を閉塞させたものである。
【００１５】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を曲げたものである。
【００１６】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御したものである。
【００１７】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続したものである。
【００１８】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入したものである。
【００１９】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部の挿入部側面に開口部を設け、先端部を閉塞させたものである。
【００２０】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部において先端部を曲げたものである。
【００２１】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したものである。
【００２２】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したものである。
【００２３】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部の挿入部側面に開口部を設け、先端部を閉塞させたものである。
【００２４】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部において先端部を曲げたものである。
【００２５】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、油分離器から凝縮器への接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入して接続したものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図面を参照して説明する。
図１、図２、図３、図４および図５は、この発明の実施の形態の一例を示す図で、図１は冷蔵庫正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は冷蔵庫背面下部の図、図４は冷媒回路図、図５は図４のＡ部拡大図縦断面図である。
図において、１は圧縮機、２は圧縮機１と油分離器３を接続する配管、３は油分離器、４は油分離器３と凝縮器５を接続する配管、５は凝縮器５、６は凝縮器５と絞り部７を接続する接続配管、７は絞り部、８は絞り部７と蒸発器９を接続する接続配管、９は蒸発器、１０は圧縮機吸入配管、１４は圧縮機１の発停を決定する冷蔵庫内温度センサーである。圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２は油分離器３の底面に接続され、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４は前記油分離器３の上面に接続されている。さらに、油分離器３は圧縮機１の吐出部分より上部に設置されている。
【００２７】
冷蔵庫での冷凍サイクルの動作につてまず説明する。冷蔵庫では冷蔵庫内に設けられた温度センサー１４が、予め記憶装置内に記憶されている設定温度Ａを検知した場合、圧縮機１を運転し冷媒を冷凍サイクル内に循環させ冷蔵庫内から熱を奪って、冷蔵庫外にその熱を放熱することによって冷蔵庫内を冷却する。
また、前記温度センサーが予め記憶装置内に記憶されている設定温度Ｂを検知すると圧縮機１の運転を停止させ冷蔵庫内の冷却を停止する。このように冷蔵庫では圧縮機１を発停させることによって、冷蔵庫内の温度が一定の温度範囲内になるように温度制御を行っている。
【００２８】
次に、前記のように構成された冷凍サイクルにおいて圧縮機１運転中の冷媒の流れについて説明する。圧縮機１から吐出された高圧高温の蒸気冷媒は、圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２を通って、油分離器３の底面から流入し、そのままの状態で油分離器３上部に接続された油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４を通って凝縮器５に流入する。
【００２９】
凝縮器５で冷媒は凝縮し液冷媒となって凝縮器５と絞り部７を接続する接続配管６を通過し、絞り部７に流入する。絞り部７で減圧された冷媒は低温低圧の気液二相となって絞り部７と蒸発器９を接続する接続配管８を通って、蒸発器９に流入する。上記二相冷媒は蒸発器９内で蒸発することによって熱を吸収し蒸気冷媒へとなる。その後冷媒は圧縮機吸入配管１０を通って圧縮機１へ還流し、圧縮機１によって低圧中温の冷媒が再び圧縮されて高圧高温の冷媒となる。
【００３０】
次に冷凍機油の流れについて説明する。圧縮機１から吐出された冷凍機油の流動状態は図６に示すように、圧縮機１を出た直後は噴霧状で流動しているため圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２を通過する冷媒の速度程度で流れている。
しかし、冷凍機油は圧縮機１と油分離器３の接続配管を流れ方向に流れて行くに従って、噴霧状の冷凍機油が接続配管に衝突し、冷凍機油の一部は接続配管に沿った流れとなり、全体の流動状態は図７に示すように環状噴霧流的に流れるようになる。管壁に沿った流れの冷凍機油は蒸気冷媒速度以下となるが、噴霧状の冷凍機油は蒸気冷媒速度程度で流動し、油分離器３に垂直上昇方向の流れとなって流入する。油分離器入口部では、接続配管２の管壁に沿った流れの冷凍機油は大きな油滴となり、噴霧状の冷凍機油はそのままの状態で油分離器３内に流入する。
【００３１】
ここで、垂直上昇管内の蒸気冷媒と油滴となった冷凍機油の流動について説明する。油滴を理想的に球形と考え垂直上昇管内での油滴に働く力のバランスを考えると図８のようになる。油滴には上向に蒸気冷媒の流れによって働く抗力と浮力が働き、下向きに重力による力が働く。油滴が静止している場合は次の運動方程式が成り立つ。
【００３２】
【数１】
【００３３】
ここに、Cd、ρg、ρoil、Ug、g およびDoilはそれぞれ抗力係数[-]、蒸気冷媒密度[kg/m]、冷凍機油密度[kg/m]、蒸気冷媒速度[m/s]、重力[m/s]および油滴直径[m]である。
この式から蒸気冷媒速度を導出すると次式のようになる。
【００３４】
【数２】
【００３５】
この式から、ある大きさの油滴に対して油滴が静止する蒸気冷媒速度が算出される。つまり、この速度以上で蒸気冷媒が流れていれば油滴は冷媒とともに流動し、この速度以下で冷媒が流れていれば油滴は流れに対して下降していくことになる。また、この式からわかるように油滴径によってバランスする蒸気冷媒速度も変化することがわかる。
また、次に配管内を流れる蒸気冷媒の速度は次式より算出される。
【００３６】
【数３】
【００３７】
ここに、Ｇｒ、Ｄおよびπはそれぞれ冷媒質量流量[kg/h]、配管内径[ｍ]および円周率[-]である。
前記（２）式より算出される蒸気冷媒速度より、（３）式から算出される蒸気冷媒速度が遅くなるような配管内径は（２）、（３）式より次式のように算出される。
【００３８】
【数４】
【００３９】
ある油滴径持つ油滴に対して（４）式より求められる内径以上の配管もしくは容器では油滴は蒸気冷媒とともに流動することはない。そこで、前記内容を踏まえて油分離器３内における冷凍機油の流動について説明する。
圧縮機１と油分離器３の接続配管２の内径から（４）式に油分離器３に流入する油滴内径を用いて算出される内径より大きい内径を持つ配管または容器を接続することによって蒸気冷媒の流速は低下し、前記油分離器入口部の大きな油滴はもちろん噴霧状の冷凍機油もほとんど油分離器３内に滞留する。
【００４０】
しかし冷凍機油の一部算出に用いた直径より小さな油滴はそのままの状態で油分離器３上面に接続された油分離器３と凝縮器５の接続配管４に流入する。時間の経過とともに油分離器３内には冷凍機油が溜まり込み、圧縮機１と油分離器３の接続配管２から流入してくる冷凍機油と蒸気冷媒は油分離器３内では図９のように冷凍機油に吹き出すような流動状態となり、流入してきた冷凍機油は溜まり込んでいる冷凍機油に取り込まれるようになる。
【００４１】
また、溜まり込んだ冷凍機油と蒸気冷媒の境界面は激しく波立つようになり、冷凍機油の一部は油滴となって油分離器３上面に接続してある油分離器３と凝縮器５の接続配管に流入するようになる。温度センサー１４が設定温度Ｂを検知して圧縮機１を停止した場合は、圧縮機１停止後、圧縮機１内の冷媒圧力と油分離器３内の冷媒圧力がバランスすると、油分離器３内に滞留していた冷凍機油は油分離器３を圧縮機１の吐出部より上部に設置しているため、高低差によって圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２を介して圧縮機１に戻る。
【００４２】
前記のように油分離器３を設置したことによって、油分離器３以降の冷凍サイクルに冷凍機油が流れることはほとんど無く、配管内の圧力損失が低減され、さらに熱交換器内での熱伝達が促進され熱交換量も増加する。これによって、高性能な冷凍サイクルが実現される。また、圧縮機１へ冷凍機油を確実に戻すため、圧縮機１の信頼性も高めることができる。また、油分離器３の構造が簡易であるため製作コストを抑え、製作上の作業性も向上する。
【００４３】
なお、実施の形態１の冷凍サイクルにおい用いられる冷媒としてＣＦＣ系、ＨＣＦＣ系、ＨＦＣ系およびＨＣ系の冷媒は勿論、これら以外の冷媒を用いても前述の作用を得ることができる。
【００４４】
また、実施の形態１の冷凍サイクルにおい用いられる冷凍機油として冷媒との相溶性がある冷凍機油および相溶性が無い冷凍機油どちらを用いても前述の作用を得ることができる。
【００４５】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図面を参照して説明する。
図１０は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図５相当図である。なお、図１０以外は実施の形態１と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、前述の図１、図２、図３および図４と同符号は相当部分を示し、１３は開口部である細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、油分離器３内の最下面部に複数の細孔１３を側面に設けた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２が、上面に油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
【００４６】
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。
【００４７】
前記のように冷凍サイクルを構成したため、冷凍機油は油分離器３に油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の最下面に設けてある複数の細孔１３および前記接続配管２の先端からそれぞれ流入するため、時間の経過とともに油分離器３に溜まり込んだ冷凍機油の油面の波立ちを抑えることができ、さらに油分離器３からの冷凍機油の流出を抑えることが可能となった。
【００４８】
また、圧縮機１を停止した場合は、実施の形態１では圧縮機１内の冷媒圧力と油分離器３内の冷媒圧力は圧縮機１内の冷媒と油分離器３内の冷媒の間に冷凍機油が存在するため時間遅れをともなってバランスするが、実施の形態２では圧縮機１停止後、油分離器３に滞留している冷凍機油の油面より上部まで挿入された圧縮機１と油分離器３の接続配管２の先端部を介して直ちに圧縮機１内の冷媒圧力と油分離器３内の冷媒圧力がバランスし、油分離器３内に滞留していた冷凍機油は円滑に油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の側面の最下部に設けてある複数の細孔１３より圧縮機１に戻る。従って、圧縮機１停止後の油分離器３から圧縮機１への冷凍機油の戻りが円滑に行うことができる。その他の作用、効果は実施の形態１で示した場合と同様なので省略する。
【００４９】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図面を参照して説明する。
図１１は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図５相当図である。なお、図１１以外は図１、図２、図３および図４の実施の形態１と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図３および図４と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、油分離器３内の最下部側面に複数の細孔１３および圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面より上部側面に複数の細孔１３を設け、先端が閉塞した圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２が接続され、油分離器３の上面に油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の側面に設けられた細孔１３は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。
【００５０】
前記のように構成された冷凍サイクルにおいて、冷凍機油は、圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２を通り、油分離器３に油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の側面最下部に設けてある複数の細孔１３および圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されて細孔１３からそれぞれ流入し、油分離器３内に滞留する。その際、細孔１３は圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管の側面に設けられているため、冷凍機油は油分離器３側面に吹き付けられる。
【００５１】
従って、冷凍機油が油分離器３側面に付着し冷媒と分離されやすくなり、さらに油分離器３からの冷凍機油の流出を抑えることが可能となった。温度センサー１４が設定温度Ｂを検知して圧縮機１を停止した場合は、圧縮機１停止後、圧縮機１内の冷媒圧力と油分離器３内の冷媒圧力が油分離器３に滞留している冷凍機油の油面より上部に設けた細孔１３を介して直ちにバランスし、圧縮機１の吐出部より上部に油分離器３を設置しているため、油分離器３内に滞留していた冷凍機油は油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の側面最下部に設けてある複数の細孔１３より、高低差によって圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２を介して圧縮機１に戻る。
従って、圧縮機１停止後の油分離器３から圧縮機１への冷凍機油の戻りが円滑に行うことができる。その他の作用、効果は実施の形態１で示した場合と同様なので省略する。
【００５２】
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を図面を参照して説明する。
図１２は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図５相当図である。なお、図１２以外は図１、図２、図３および図４の実施の形態１と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図３および図４と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、油分離器３内の最下部側面に複数の細孔１３を側面に設け、先端を曲げた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２が接続され、油分離器３の上面に油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の先端部は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。その他の作用、効果は実施の形態１で示した場合と同様なので省略する。
【００５３】
実施の形態４によれば、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３の接続配管２の先端を曲げたことにより、冷凍機油は油分離器３側面に吹き付けられる。従って、冷凍機油が油分離器３側面に付着し冷媒と分離されやすくなる。また、先端を曲げるだけであるので油分離器３の加工性も向上し、低コストで製作可能である。
【００５４】
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を図面を参照して説明する。
図１３、図１４および図１５は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、それぞれ図３、図４および図５相当図である。
図において、１は圧縮機、２は圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管、３は油分離器３、４は油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管、５は凝縮器５、６は凝縮器５と絞り部７を接続する接続配管、７は絞り部、８は絞り部７と蒸発器９を接続する接続配管、９は蒸発器、１０は圧縮機吸入配管、１４は圧縮機１の発停を決定する冷蔵庫内温度センサーである。
【００５５】
圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２は油分離器３の底面に接続され、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４は前記油分離器３の底面に接続されている。さらに、油分離器３は圧縮機１の吐出部分より上部に設置されている。さらに、油分離器３内の油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４の先端部は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。
【００５６】
前記のように冷凍サイクルを構成したことによって、油分離器３と凝縮器５の接続配管４を圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面の上部まで油分離器３底面より挿入しているため、油分離器３以降の冷凍サイクルに大量の冷凍機油が流出することはなく、効率的に冷蔵庫背面下部に油分離器３を設置することが可能となった。その他の作用、効果は実施の形態１で示した場合と同様なので省略する。
【００５７】
実施の形態６．
以下、この発明の実施の形態６を図面を参照して説明する。
図１６は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図１５相当図である。なお、図１６以外は図１、図２、図１３および図１４の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図１２および図１３と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、油分離器３内の最下面部に複数の細孔１３を側面に設けた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２と、底面から一定の挿入代を持って挿入された油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
【００５８】
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２および油分離器３内の油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。
前記のように冷凍サイクルを構成したことによって、効率的に冷蔵庫背面下部に油分離器３を設置することが可能となった。その他の作用、効果は実施の形態２で示した場合と同様なので省略する。
【００５９】
実施の形態７．
以下、この発明の実施の形態７を図面を参照して説明する。
図１７は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図１５相当図である。なお、図１７以外は図１、図２、図１３および図１４の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図１３および図１４と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、油分離器３内の最下部側面に複数の細孔１３および上部側面に複数の細孔１３を設け、先端が閉塞した圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２が接続され、油分離器３の底面から一定の挿入しろを持って挿入された油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
【００６０】
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の側面に設けられた細孔１３は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されており、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管は４圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置まで挿入されている。
前記のように冷凍サイクルを構成したため、効率的に冷蔵庫背面下部に設置することが可能となった。その他の作用、効果は実施の形態３で示した場合と同様なので省略する。
【００６１】
実施の形態８．
以下、この発明の実施の形態８を図面を参照して説明する。
図１８は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図１５相当図である。なお、図１８以外は図１、図２、図１３および図１４の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図１３および図１４と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、油分離器３内の最下部側面に複数の細孔１３を側面に設け、先端を曲げた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２が接続され、油分離器３の底面に一定の挿入代を持って挿入された油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
【００６２】
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の先端部は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されており、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管は４圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置まで挿入されている。
前記のように冷凍サイクルを構成したため、効率的に冷蔵庫背面下部に設置することが可能となった。その他の作用、効果は実施の形態４で示した場合と同様なので省略する。
【００６３】
実施の形態９．
以下、この発明の実施の形態９を図面を参照して説明する。
図１９、図２０および図２１は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、それぞれ図３、図４および図５相当図である。
図において、１は圧縮機、２は圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管、３は油分離器３、４は油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管、５は凝縮器５、６は凝縮器５と絞り部７を接続する接続配管、７は絞り部、８は絞り部７と蒸発器９を接続する接続配管、９は蒸発器、１０は圧縮機吸入配管、１１は油分離器３と圧縮機吸入配管と接続する接続配管、１２は開閉弁、１４は圧縮機１の発停を決定する冷蔵庫内温度センサーである。圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２は油分離器３底面に接続され、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４は前記油分離器３の上面に、１１は前記油分離器３の底面にそれぞれ接続されている。
【００６４】
前記のように冷凍サイクルを構成したため、温度センサー１４が設定温度Ｂを検知して圧縮機１を停止した場合は、開閉弁１２を開けることによって、油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力の差で油分離器３内に滞留していた冷凍機油が油分離器３と圧縮機吸入配管と接続する接続配管１１を介して圧縮機吸入配管１０に流れ込み、次回圧縮機１が起動した際に、冷媒とともに圧縮機１内へ戻る。
従って、冷凍機油を油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機１吸入配管内の冷媒圧力との差によって圧縮機１へと戻すため、油分離器３の設置場所が広がった。その他の作用、効果は実施の形態１で示した場合と同様なので省略する。
【００６５】
実施の形態１０．
以下、この発明の実施の形態１０を図面を参照して説明する。
図２２は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図２１相当図である。なお、図２２以外は図１、図２、図１９および図２０の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図１６および図１７と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機１運転中に油分離器３内に滞留する冷凍機油の油面より上部に複数の細孔１３を設け、先端を閉塞させた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２と油分離器３と圧縮機吸入配管を接続する接続配管１１が、上面に油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定さている。
【００６６】
前記のように冷凍サイクルを構成したため、温度センサー１４が設定温度Ｂを検知して圧縮機１を停止した場合は、開閉弁１２を開けることによって、油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力の差で油分離器３内に滞留していた冷凍機油が油分離器３と圧縮機吸入配管と接続する接続配管１１を介して圧縮機吸入配管１０に流れ込み、次回圧縮機１が起動した際に、冷媒とともに圧縮機１内へ戻る。
従って、冷凍機油を油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力との差によって圧縮機１へと戻すため、油分離器３の設置場所が広がった。その他の作用、効果は実施の形態３で示した場合と同様なので省略する。
【００６７】
実施の形態１１．
以下、この発明の実施の形態１１を図面を参照して説明する。
図２３は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図２１相当図である。なお、図２３以外は図１、図２、図１９および図２０の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図１９および図２０と同符号は相当部分を示す。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機１運転中に油分離器３内に滞留する冷凍機油の油面より上部を曲げた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２と油分離器３と圧縮機吸入配管を接続する接続配管１１が、上面に油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定さている。
【００６８】
前記のように冷凍サイクルを構成したため、温度センサー１４が設定温度Ｂを検知して圧縮機１を停止した場合は、開閉弁１２を開けることによって、油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力の差で油分離器３内に滞留していた冷凍機油が油分離器３と圧縮機吸入配管と接続する接続配管１１を介して圧縮機吸入配管１０に流れ込み、次回圧縮機１が起動した際に、冷媒とともに圧縮機１内へ戻る。
従って、冷凍機油を油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力との差によって圧縮機１へと戻すため、油分離器３の設置場所が広がった。その他の作用、効果は実施の形態４で示した場合と同様なので省略する。
【００６９】
実施の形態１２．
以下、この発明の実施の形態１２を図面を参照して説明する。
図２４は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図２１相当図である。なお、図２４以外は図１、図２、図１９および図２０の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図１９および図２０と同符号は相当部分を示す。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機１運転中に油分離器３内に滞留する冷凍機油の油面より上部を曲げた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２と油分離器３と圧縮機吸入配管を接続する接続配管１１が、上面に一定の挿入代を持って挿入された油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定さている。
【００７０】
前記のように冷凍サイクルを構成したため圧縮機１運転中は、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４が一定の挿入代で油分離器３に挿入されているため、油分離器３上部壁面に付着した冷凍機油が油分離器３から流出することがない。温度センサー１４が設定温度Ｂを検知して圧縮機１を停止した場合は、開閉弁１２を開けることによって、油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力の差で油分離器３内に滞留していた冷凍機油が油分離器３と圧縮機吸入接続配管と接続する接続配管１１を介して圧縮機吸入配管１０に流れ込み、次回圧縮機１が起動した際に、冷媒とともに圧縮機１内へ戻る。
従って、冷凍機油を油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力との差によって圧縮機１へと戻すため、油分離器３の設置場所が広がった。その他の作用、効果は実施の形態１で示した場合と同様なので省略する。
【００７１】
実施の形態１３．
以下、この発明の実施の形態１３を図面を参照して説明する。
図２５、図２６および図２７は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、それぞれ図３、図４および図５相当図である。
図において、１は圧縮機、２は圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管、３は油分離器３、４は油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管、５は凝縮器５、６は凝縮器５と絞り部７を接続する接続配管、７は絞り部、８は絞り部７と蒸発器９を接続する接続配管、９は蒸発器、１０は圧縮機吸入配管、１１は油分離器３と圧縮機吸入配管と接続する接続配管、１２は開閉弁、１４は圧縮機１の発停を決定する冷蔵庫内温度センサーである。圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２は油分離器３の底面に、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４は油分離器３の底面に一定の挿入代を持って挿入され、１１は前記油分離器３の底面にそれぞれ接続されている。
【００７２】
なお、油分離器３内の油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。
前記のように冷凍サイクルを構成したため、油分離器３への接続配管を全て、油分離器３の底面としたことで作業性も向上した。その他の作用、効果は実施の形態５で示した場合と同様なので省略する。
【００７３】
実施の形態１４．
以下、この発明の実施の形態１４を図面を参照して説明する。
図２８は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、それぞれ図２７相当図である。図２８以外は図１、図２、図２５および図２６の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図２５および図２６と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。
圧縮機１と油分離器３の接続配管２および油分離器３と凝縮器５４は油分離器３の底面に一定の挿入代を持って挿入され、１１は前記油分離器３の底面にそれぞれ接続されている。なお、圧縮機１と油分離器３の接続配管２および油分離器３内の油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。
【００７４】
前記のように冷凍サイクルを構成したため、油分離器３への接続配管を全て、油分離器３の底面としたことで作業性も向上した。その他の作用、効果は実施の形態７で示した場合と同様なので省略する。
【００７５】
実施の形態１５．
以下、この発明の実施の形態１５を図面を参照して説明する。
図２９は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図２８相当図である。図２９以外は図１、図２、図２５および図２６の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図２５および図２６と同符号は相当部分を示す。圧縮機１と油分離器３の接続配管２および油分離器３と凝縮器５４は油分離器３の底面に一定の挿入代を持って挿入され、１１は前記油分離器３の底面にそれぞれ接続されている。
【００７６】
なお、圧縮機１と油分離器３の接続配管２および油分離器３内の油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。前記のように冷凍サイクルを構成したため、油分離器３への接続配管を全て、油分離器３の底面としたことで作業性も向上した。その他の作用、効果は実施の形態８で示した場合と同様なので省略する。
【００７７】
【発明の効果】
この発明に係る冷凍サイクルは、冷媒を圧縮し冷凍機油により潤滑される圧縮機、凝縮器、絞り部機構および蒸発器を有する冷凍サイクルにおいて、圧縮機と凝縮器の間に垂直上昇方向に、冷凍機油と冷媒を分離・貯溜する油分離器を設置し、この油分離器の流れに対して直角方向の断面積と、圧縮機と油分離器との接続配管の径とを、油分離器及び接続配管内を冷凍機油が冷媒とともに流動しない大きさとし、圧縮機の停止中に、油分離器から冷凍機油を圧縮機へ戻す構成としたので、油分離器が冷凍サイクル内の冷凍機油を分離・回収するため油分離器以降の冷凍サイクルに冷凍機油が流れることはほとんど無く、接続配管内の圧力損失が低減され、さらに熱交換器内での熱伝達が促進され熱交換量も増加する。これによって、高性能な冷凍サイクルが実現する効果がある。
【００７８】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設けたので、構造が簡易であるため製作コストを抑えることができ、製作上の作業性も向上する。
【００７９】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設けたので、油分離器内の油面の波立ちを抑え蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。さらに、圧縮機へ冷凍機油を円滑に戻す効果もある。
【００８０】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を閉塞させたことにより、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００８１】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を曲げたことにより、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに安価に向上する効果がある。
【００８２】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したので、油分離器以降の冷凍サイクルに冷凍機油が流れることはほとんど無く、配管内の圧力損失が低減され、さらに熱交換器内での熱伝達が促進され熱交換量も増加する。これによって、高性能な冷凍サイクルが実現する効果がある。さらに、接続配管が全て底面にあるため、製作上の作業性も向上させる効果がある。
【００８３】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設けたので、油分離器内の油面の波立ちを抑え蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。さらに、圧縮機へ冷凍機油を円滑に戻す効果もある。
【００８４】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を閉塞させたことにより、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００８５】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を曲げたので、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに安価に向上する効果がある。
【００８６】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御することにより、油分離器内の油面の波立ちを抑えるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。さらに、油分離器内の冷媒圧力と吸入配管内の冷媒圧力差によって冷凍機油を圧縮機へ戻すため、油分離器の油分離器の設置場所が広がる効果がある。
【００８７】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入したので、油分離器内の油面の波立ちを抑え蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００８８】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部の挿入部側面に開口部を設け、先端部を閉塞させたので、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００８９】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部において先端部を曲げたので、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００９０】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したので、油分離器以降の冷凍サイクルに冷凍機油が流れることはほとんど無く、配管内の圧力損失が低減され、さらに熱交換器内での熱伝達が促進され熱交換量も増加する。これによって、高性能な冷凍サイクルが実現する効果がある。さらに、接続配管が全て底面にあるため、製作上の作業性も向上させる効果がある。
【００９１】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したので、油分離器内の油面の波立ちを抑え蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００９２】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部の挿入部側面に開口部を設け、先端部を閉塞させたので、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００９３】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部において先端部を曲げたので、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００９４】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、油分離器から凝縮器への接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入して接続したので、油分離器上部壁面に付着した冷凍機油が油分離器から流出することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示す冷蔵庫正面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線部断面図である。
【図３】 実施の形態１を示す冷蔵庫背面下部図である。
【図４】 実施の形態１を示す冷媒回路図である。
【図５】 図４のＡ部拡大縦断面図である。
【図６】 圧縮機吐出直後の冷凍機油の流動状態を説明する図である。
【図７】 圧縮機吐出配管途中の冷凍機油の流動状態を説明する図である。
【図８】 配管内での油滴に働く力を説明する図である。
【図９】 油分離器内での油と蒸気冷媒の流動状態を説明する図である。
【図１０】 実施の形態２を示す図５相当図である。
【図１１】 実施の形態３を示す図５相当図である。
【図１２】 実施の形態４を示す図５相当図である。
【図１３】 実施の形態５を示す冷蔵庫背面下部図である。
【図１４】 実施の形態５を示す冷媒回路図である。
【図１５】 図１０のＢ部拡大縦断面図である。
【図１６】 実施の形態６を示す図１４相当図である。
【図１７】 実施の形態７を示す図１４相当図である。
【図１８】 実施の形態８を示す図１４相当図である。
【図１９】 実施の形態９を示す冷蔵庫背面下部図である。
【図２０】 実施の形態９を示す冷媒回路図である。
【図２１】 図１６のＣ部拡大縦断面図である。
【図２２】 実施の形態１０を示す図２０相当図である。
【図２３】 実施の形態１１を示す図２０相当図である。
【図２４】 実施の形態１２を示す図２０相当図である。
【図２５】 実施の形態１３を示す冷蔵庫背面下部図である。
【図２６】 実施の形態１３を示す冷媒回路図である。
【図２７】 図２２のＤ部拡大縦断面図である。
【図２８】 実施の形態１４を示す図２６相当図である。
【図２９】 実施の形態１５を示す図２６相当図である。
【図３０】 従来の冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、２ 圧縮機と油分離器を接続する接続配管、３ 油分離器、４ 油分離器と凝縮器を接続する接続配管、５ 凝縮器、６ 凝縮器と絞り部を接続する接続配管、７ 絞り部、８ 絞り部と蒸発器を接続する接続配管、９ 蒸発器、１０ 圧縮機吸入接続配管、１１ 油分離器と圧縮機吸入接続配管と接続する接続配管、１２ 開閉弁、１３ 細孔、１４ 圧縮機の発停を決定する冷蔵庫内温度センサー、１５ 冷凍機油、１６ 蒸気冷媒、１７ 抗力、１８ 浮力、１９ 重力。
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷凍サイクル中の冷凍機油と冷媒の分離に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３０は、例えば特開昭６３−２５１７６１号公報や特開平４−５２４６６号公報に示された冷凍サイクルに類似した従来の冷凍サイクルを示す図である。
図において、１は圧縮機、２は圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管、３は油分離器、１１は油分離器３と圧縮機１の吸入配管とを接続する接続配管、１２は開閉弁、４は油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管、５は凝縮器５である。
従来の冷凍サイクルは前記のように構成され、圧縮機１より高圧高温の蒸気冷媒と冷凍機油が混合して吐出され接続配管２を通って、油分離器３に流入する。
【０００３】
そこで、高温高圧の蒸気冷媒と冷凍機油は分離され、冷媒は凝縮器５への接続配管４に流入し、分離された冷凍機油は油分離器３下部に溜まり、接続配管１１から開閉弁１２および圧縮機吸入配管１０を介して圧縮機１へと戻る。
特開昭６３−２５１７６１号公報において、圧縮機１起動後一定時間は開閉弁１２を閉じた状態にし、冷凍機油を戻さない状態を発生させ、圧縮機１への液冷媒供給を防いでいる。また、特開平４−５２４６６号では圧縮機１起動後一定時間は開閉弁１２を開け圧縮機１内の冷凍機油に溶け込んだ冷媒がフォーミングして圧縮機１内の冷凍機油不足を起こさないように圧縮機吸入圧力を調整している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷凍サイクルでは圧縮機１が運転されると、開閉弁１２を開け冷凍機油を圧縮機１に戻し、停止すると開閉弁１２を閉じる制御を行なっていた。冷凍サイクル内において圧縮機１運転中、油分離器３では圧縮機１から流入した高温高圧の蒸気冷媒と冷凍機油の混合物は分離され冷媒は凝縮器５への接続配管４に流入し、分離された冷凍機油は油分離器３下部に溜まり、接続配管１１から開閉弁１２および圧縮機吸入配管１０を介して圧縮機１へと戻る。
前記冷媒回路において前記開閉弁１２の前記制御を行うと、油分離器３から冷凍機油が圧縮機１に戻る際に、冷媒の一部も圧縮機１に戻ることもあり、性能低下の原因となるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、かかる問題点を解消するためになされたもので、油分離器以降の冷凍サイクルに冷凍機油が流れることはほとんど無く、接続配管内の圧力損失が低減され、さらに熱交換器内での熱伝達が促進され熱交換量も増加する高性能な冷凍サイクルを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る冷凍サイクルは、冷媒を圧縮し冷凍機油により潤滑される圧縮機、凝縮器、絞り部機構および蒸発器を有する冷凍サイクルにおいて、圧縮機と凝縮器の間に垂直上昇方向に、冷凍機油と冷媒を分離・貯溜する油分離器を設置し、この油分離器の流れに対して直角方向の断面積と、圧縮機と油分離器との接続配管の径とを、油分離器及び接続配管内を冷凍機油が冷媒とともに流動しない大きさとし、圧縮機の停止中に、油分離器から冷凍機油を圧縮機へ戻す構成としたものである。
【０００７】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設けたものである。
【０００８】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続したものである。
【０００９】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設けたものである。
【００１０】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を閉塞させたものである。
【００１１】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を曲げたものである。
【００１２】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したものである。
【００１３】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設けたものである。
【００１４】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を閉塞させたものである。
【００１５】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を曲げたものである。
【００１６】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御したものである。
【００１７】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続したものである。
【００１８】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入したものである。
【００１９】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部の挿入部側面に開口部を設け、先端部を閉塞させたものである。
【００２０】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部において先端部を曲げたものである。
【００２１】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したものである。
【００２２】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したものである。
【００２３】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部の挿入部側面に開口部を設け、先端部を閉塞させたものである。
【００２４】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部において先端部を曲げたものである。
【００２５】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、油分離器から凝縮器への接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入して接続したものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図面を参照して説明する。
図１、図２、図３、図４および図５は、この発明の実施の形態の一例を示す図で、図１は冷蔵庫正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は冷蔵庫背面下部の図、図４は冷媒回路図、図５は図４のＡ部拡大図縦断面図である。
図において、１は圧縮機、２は圧縮機１と油分離器３を接続する配管、３は油分離器、４は油分離器３と凝縮器５を接続する配管、５は凝縮器５、６は凝縮器５と絞り部７を接続する接続配管、７は絞り部、８は絞り部７と蒸発器９を接続する接続配管、９は蒸発器、１０は圧縮機吸入配管、１４は圧縮機１の発停を決定する冷蔵庫内温度センサーである。圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２は油分離器３の底面に接続され、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４は前記油分離器３の上面に接続されている。さらに、油分離器３は圧縮機１の吐出部分より上部に設置されている。
【００２７】
冷蔵庫での冷凍サイクルの動作につてまず説明する。冷蔵庫では冷蔵庫内に設けられた温度センサー１４が、予め記憶装置内に記憶されている設定温度Ａを検知した場合、圧縮機１を運転し冷媒を冷凍サイクル内に循環させ冷蔵庫内から熱を奪って、冷蔵庫外にその熱を放熱することによって冷蔵庫内を冷却する。
また、前記温度センサーが予め記憶装置内に記憶されている設定温度Ｂを検知すると圧縮機１の運転を停止させ冷蔵庫内の冷却を停止する。このように冷蔵庫では圧縮機１を発停させることによって、冷蔵庫内の温度が一定の温度範囲内になるように温度制御を行っている。
【００２８】
次に、前記のように構成された冷凍サイクルにおいて圧縮機１運転中の冷媒の流れについて説明する。圧縮機１から吐出された高圧高温の蒸気冷媒は、圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２を通って、油分離器３の底面から流入し、そのままの状態で油分離器３上部に接続された油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４を通って凝縮器５に流入する。
【００２９】
凝縮器５で冷媒は凝縮し液冷媒となって凝縮器５と絞り部７を接続する接続配管６を通過し、絞り部７に流入する。絞り部７で減圧された冷媒は低温低圧の気液二相となって絞り部７と蒸発器９を接続する接続配管８を通って、蒸発器９に流入する。上記二相冷媒は蒸発器９内で蒸発することによって熱を吸収し蒸気冷媒へとなる。その後冷媒は圧縮機吸入配管１０を通って圧縮機１へ還流し、圧縮機１によって低圧中温の冷媒が再び圧縮されて高圧高温の冷媒となる。
【００３０】
次に冷凍機油の流れについて説明する。圧縮機１から吐出された冷凍機油の流動状態は図６に示すように、圧縮機１を出た直後は噴霧状で流動しているため圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２を通過する冷媒の速度程度で流れている。
しかし、冷凍機油は圧縮機１と油分離器３の接続配管を流れ方向に流れて行くに従って、噴霧状の冷凍機油が接続配管に衝突し、冷凍機油の一部は接続配管に沿った流れとなり、全体の流動状態は図７に示すように環状噴霧流的に流れるようになる。管壁に沿った流れの冷凍機油は蒸気冷媒速度以下となるが、噴霧状の冷凍機油は蒸気冷媒速度程度で流動し、油分離器３に垂直上昇方向の流れとなって流入する。油分離器入口部では、接続配管２の管壁に沿った流れの冷凍機油は大きな油滴となり、噴霧状の冷凍機油はそのままの状態で油分離器３内に流入する。
【００３１】
ここで、垂直上昇管内の蒸気冷媒と油滴となった冷凍機油の流動について説明する。油滴を理想的に球形と考え垂直上昇管内での油滴に働く力のバランスを考えると図８のようになる。油滴には上向に蒸気冷媒の流れによって働く抗力と浮力が働き、下向きに重力による力が働く。油滴が静止している場合は次の運動方程式が成り立つ。
【００３２】
【数１】
ここに、Cd、ρg、ρoil、Ug、g およびDoilはそれぞれ抗力係数[-]、蒸気冷媒密度[kg/m]、冷凍機油密度[kg/m]、蒸気冷媒速度[m/s]、重力[m/s]および油滴直径[m]である。
この式から蒸気冷媒速度を導出すると次式のようになる。
【００３４】
【数２】
この式から、ある大きさの油滴に対して油滴が静止する蒸気冷媒速度が算出される。つまり、この速度以上で蒸気冷媒が流れていれば油滴は冷媒とともに流動し、この速度以下で冷媒が流れていれば油滴は流れに対して下降していくことになる。また、この式からわかるように油滴径によってバランスする蒸気冷媒速度も変化することがわかる。
また、次に配管内を流れる蒸気冷媒の速度は次式より算出される。
【００３６】
【数３】
ここに、Ｇｒ、Ｄおよびπはそれぞれ冷媒質量流量[kg/h]、配管内径[ｍ]および円周率[-]である。
前記（２）式より算出される蒸気冷媒速度より、（３）式から算出される蒸気冷媒速度が遅くなるような配管内径は（２）、（３）式より次式のように算出される。
【００３８】
【数４】
ある油滴径持つ油滴に対して（４）式より求められる内径以上の配管もしくは容器では油滴は蒸気冷媒とともに流動することはない。そこで、前記内容を踏まえて油分離器３内における冷凍機油の流動について説明する。
圧縮機１と油分離器３の接続配管２の内径から（４）式に油分離器３に流入する油滴内径を用いて算出される内径より大きい内径を持つ配管または容器を接続することによって蒸気冷媒の流速は低下し、前記油分離器入口部の大きな油滴はもちろん噴霧状の冷凍機油もほとんど油分離器３内に滞留する。
【００４０】
しかし冷凍機油の一部算出に用いた直径より小さな油滴はそのままの状態で油分離器３上面に接続された油分離器３と凝縮器５の接続配管４に流入する。時間の経過とともに油分離器３内には冷凍機油が溜まり込み、圧縮機１と油分離器３の接続配管２から流入してくる冷凍機油と蒸気冷媒は油分離器３内では図９のように冷凍機油に吹き出すような流動状態となり、流入してきた冷凍機油は溜まり込んでいる冷凍機油に取り込まれるようになる。
【００４１】
また、溜まり込んだ冷凍機油と蒸気冷媒の境界面は激しく波立つようになり、冷凍機油の一部は油滴となって油分離器３上面に接続してある油分離器３と凝縮器５の接続配管に流入するようになる。温度センサー１４が設定温度Ｂを検知して圧縮機１を停止した場合は、圧縮機１停止後、圧縮機１内の冷媒圧力と油分離器３内の冷媒圧力がバランスすると、油分離器３内に滞留していた冷凍機油は油分離器３を圧縮機１の吐出部より上部に設置しているため、高低差によって圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２を介して圧縮機１に戻る。
【００４２】
前記のように油分離器３を設置したことによって、油分離器３以降の冷凍サイクルに冷凍機油が流れることはほとんど無く、配管内の圧力損失が低減され、さらに熱交換器内での熱伝達が促進され熱交換量も増加する。これによって、高性能な冷凍サイクルが実現される。また、圧縮機１へ冷凍機油を確実に戻すため、圧縮機１の信頼性も高めることができる。また、油分離器３の構造が簡易であるため製作コストを抑え、製作上の作業性も向上する。
【００４３】
なお、実施の形態１の冷凍サイクルにおい用いられる冷媒としてＣＦＣ系、ＨＣＦＣ系、ＨＦＣ系およびＨＣ系の冷媒は勿論、これら以外の冷媒を用いても前述の作用を得ることができる。
【００４４】
また、実施の形態１の冷凍サイクルにおい用いられる冷凍機油として冷媒との相溶性がある冷凍機油および相溶性が無い冷凍機油どちらを用いても前述の作用を得ることができる。
【００４５】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図面を参照して説明する。
図１０は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図５相当図である。なお、図１０以外は実施の形態１と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、前述の図１、図２、図３および図４と同符号は相当部分を示し、１３は開口部である細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、油分離器３内の最下面部に複数の細孔１３を側面に設けた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２が、上面に油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
【００４６】
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。
【００４７】
前記のように冷凍サイクルを構成したため、冷凍機油は油分離器３に油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の最下面に設けてある複数の細孔１３および前記接続配管２の先端からそれぞれ流入するため、時間の経過とともに油分離器３に溜まり込んだ冷凍機油の油面の波立ちを抑えることができ、さらに油分離器３からの冷凍機油の流出を抑えることが可能となった。
【００４８】
また、圧縮機１を停止した場合は、実施の形態１では圧縮機１内の冷媒圧力と油分離器３内の冷媒圧力は圧縮機１内の冷媒と油分離器３内の冷媒の間に冷凍機油が存在するため時間遅れをともなってバランスするが、実施の形態２では圧縮機１停止後、油分離器３に滞留している冷凍機油の油面より上部まで挿入された圧縮機１と油分離器３の接続配管２の先端部を介して直ちに圧縮機１内の冷媒圧力と油分離器３内の冷媒圧力がバランスし、油分離器３内に滞留していた冷凍機油は円滑に油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の側面の最下部に設けてある複数の細孔１３より圧縮機１に戻る。従って、圧縮機１停止後の油分離器３から圧縮機１への冷凍機油の戻りが円滑に行うことができる。その他の作用、効果は実施の形態１で示した場合と同様なので省略する。
【００４９】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図面を参照して説明する。
図１１は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図５相当図である。なお、図１１以外は図１、図２、図３および図４の実施の形態１と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図３および図４と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、油分離器３内の最下部側面に複数の細孔１３および圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面より上部側面に複数の細孔１３を設け、先端が閉塞した圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２が接続され、油分離器３の上面に油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の側面に設けられた細孔１３は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。
【００５０】
前記のように構成された冷凍サイクルにおいて、冷凍機油は、圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２を通り、油分離器３に油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の側面最下部に設けてある複数の細孔１３および圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されて細孔１３からそれぞれ流入し、油分離器３内に滞留する。その際、細孔１３は圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管の側面に設けられているため、冷凍機油は油分離器３側面に吹き付けられる。
【００５１】
従って、冷凍機油が油分離器３側面に付着し冷媒と分離されやすくなり、さらに油分離器３からの冷凍機油の流出を抑えることが可能となった。温度センサー１４が設定温度Ｂを検知して圧縮機１を停止した場合は、圧縮機１停止後、圧縮機１内の冷媒圧力と油分離器３内の冷媒圧力が油分離器３に滞留している冷凍機油の油面より上部に設けた細孔１３を介して直ちにバランスし、圧縮機１の吐出部より上部に油分離器３を設置しているため、油分離器３内に滞留していた冷凍機油は油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の側面最下部に設けてある複数の細孔１３より、高低差によって圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２を介して圧縮機１に戻る。
従って、圧縮機１停止後の油分離器３から圧縮機１への冷凍機油の戻りが円滑に行うことができる。その他の作用、効果は実施の形態１で示した場合と同様なので省略する。
【００５２】
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を図面を参照して説明する。
図１２は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図５相当図である。なお、図１２以外は図１、図２、図３および図４の実施の形態１と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図３および図４と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、油分離器３内の最下部側面に複数の細孔１３を側面に設け、先端を曲げた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２が接続され、油分離器３の上面に油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の先端部は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。その他の作用、効果は実施の形態１で示した場合と同様なので省略する。
【００５３】
実施の形態４によれば、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３の接続配管２の先端を曲げたことにより、冷凍機油は油分離器３側面に吹き付けられる。従って、冷凍機油が油分離器３側面に付着し冷媒と分離されやすくなる。また、先端を曲げるだけであるので油分離器３の加工性も向上し、低コストで製作可能である。
【００５４】
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を図面を参照して説明する。
図１３、図１４および図１５は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、それぞれ図３、図４および図５相当図である。
図において、１は圧縮機、２は圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管、３は油分離器３、４は油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管、５は凝縮器５、６は凝縮器５と絞り部７を接続する接続配管、７は絞り部、８は絞り部７と蒸発器９を接続する接続配管、９は蒸発器、１０は圧縮機吸入配管、１４は圧縮機１の発停を決定する冷蔵庫内温度センサーである。
【００５５】
圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２は油分離器３の底面に接続され、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４は前記油分離器３の底面に接続されている。さらに、油分離器３は圧縮機１の吐出部分より上部に設置されている。さらに、油分離器３内の油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４の先端部は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。
【００５６】
前記のように冷凍サイクルを構成したことによって、油分離器３と凝縮器５の接続配管４を圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面の上部まで油分離器３底面より挿入しているため、油分離器３以降の冷凍サイクルに大量の冷凍機油が流出することはなく、効率的に冷蔵庫背面下部に油分離器３を設置することが可能となった。その他の作用、効果は実施の形態１で示した場合と同様なので省略する。
【００５７】
実施の形態６．
以下、この発明の実施の形態６を図面を参照して説明する。
図１６は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図１５相当図である。なお、図１６以外は図１、図２、図１３および図１４の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図１２および図１３と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、油分離器３内の最下面部に複数の細孔１３を側面に設けた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２と、底面から一定の挿入代を持って挿入された油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
【００５８】
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２および油分離器３内の油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。
前記のように冷凍サイクルを構成したことによって、効率的に冷蔵庫背面下部に油分離器３を設置することが可能となった。その他の作用、効果は実施の形態２で示した場合と同様なので省略する。
【００５９】
実施の形態７．
以下、この発明の実施の形態７を図面を参照して説明する。
図１７は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図１５相当図である。なお、図１７以外は図１、図２、図１３および図１４の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図１３および図１４と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、油分離器３内の最下部側面に複数の細孔１３および上部側面に複数の細孔１３を設け、先端が閉塞した圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２が接続され、油分離器３の底面から一定の挿入しろを持って挿入された油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
【００６０】
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の側面に設けられた細孔１３は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されており、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管は４圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置まで挿入されている。
前記のように冷凍サイクルを構成したため、効率的に冷蔵庫背面下部に設置することが可能となった。その他の作用、効果は実施の形態３で示した場合と同様なので省略する。
【００６１】
実施の形態８．
以下、この発明の実施の形態８を図面を参照して説明する。
図１８は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図１５相当図である。なお、図１８以外は図１、図２、図１３および図１４の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図１３および図１４と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、油分離器３内の最下部側面に複数の細孔１３を側面に設け、先端を曲げた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２が接続され、油分離器３の底面に一定の挿入代を持って挿入された油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
【００６２】
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の先端部は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されており、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管は４圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置まで挿入されている。
前記のように冷凍サイクルを構成したため、効率的に冷蔵庫背面下部に設置することが可能となった。その他の作用、効果は実施の形態４で示した場合と同様なので省略する。
【００６３】
実施の形態９．
以下、この発明の実施の形態９を図面を参照して説明する。
図１９、図２０および図２１は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、それぞれ図３、図４および図５相当図である。
図において、１は圧縮機、２は圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管、３は油分離器３、４は油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管、５は凝縮器５、６は凝縮器５と絞り部７を接続する接続配管、７は絞り部、８は絞り部７と蒸発器９を接続する接続配管、９は蒸発器、１０は圧縮機吸入配管、１１は油分離器３と圧縮機吸入配管と接続する接続配管、１２は開閉弁、１４は圧縮機１の発停を決定する冷蔵庫内温度センサーである。圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２は油分離器３底面に接続され、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４は前記油分離器３の上面に、１１は前記油分離器３の底面にそれぞれ接続されている。
【００６４】
前記のように冷凍サイクルを構成したため、温度センサー１４が設定温度Ｂを検知して圧縮機１を停止した場合は、開閉弁１２を開けることによって、油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力の差で油分離器３内に滞留していた冷凍機油が油分離器３と圧縮機吸入配管と接続する接続配管１１を介して圧縮機吸入配管１０に流れ込み、次回圧縮機１が起動した際に、冷媒とともに圧縮機１内へ戻る。
従って、冷凍機油を油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機１吸入配管内の冷媒圧力との差によって圧縮機１へと戻すため、油分離器３の設置場所が広がった。その他の作用、効果は実施の形態１で示した場合と同様なので省略する。
【００６５】
実施の形態１０．
以下、この発明の実施の形態１０を図面を参照して説明する。
図２２は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図２１相当図である。なお、図２２以外は図１、図２、図１９および図２０の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図１６および図１７と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機１運転中に油分離器３内に滞留する冷凍機油の油面より上部に複数の細孔１３を設け、先端を閉塞させた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２と油分離器３と圧縮機吸入配管を接続する接続配管１１が、上面に油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定さている。
【００６６】
前記のように冷凍サイクルを構成したため、温度センサー１４が設定温度Ｂを検知して圧縮機１を停止した場合は、開閉弁１２を開けることによって、油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力の差で油分離器３内に滞留していた冷凍機油が油分離器３と圧縮機吸入配管と接続する接続配管１１を介して圧縮機吸入配管１０に流れ込み、次回圧縮機１が起動した際に、冷媒とともに圧縮機１内へ戻る。
従って、冷凍機油を油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力との差によって圧縮機１へと戻すため、油分離器３の設置場所が広がった。その他の作用、効果は実施の形態３で示した場合と同様なので省略する。
【００６７】
実施の形態１１．
以下、この発明の実施の形態１１を図面を参照して説明する。
図２３は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図２１相当図である。なお、図２３以外は図１、図２、図１９および図２０の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図１９および図２０と同符号は相当部分を示す。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機１運転中に油分離器３内に滞留する冷凍機油の油面より上部を曲げた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２と油分離器３と圧縮機吸入配管を接続する接続配管１１が、上面に油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定さている。
【００６８】
前記のように冷凍サイクルを構成したため、温度センサー１４が設定温度Ｂを検知して圧縮機１を停止した場合は、開閉弁１２を開けることによって、油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力の差で油分離器３内に滞留していた冷凍機油が油分離器３と圧縮機吸入配管と接続する接続配管１１を介して圧縮機吸入配管１０に流れ込み、次回圧縮機１が起動した際に、冷媒とともに圧縮機１内へ戻る。
従って、冷凍機油を油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力との差によって圧縮機１へと戻すため、油分離器３の設置場所が広がった。その他の作用、効果は実施の形態４で示した場合と同様なので省略する。
【００６９】
実施の形態１２．
以下、この発明の実施の形態１２を図面を参照して説明する。
図２４は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図２１相当図である。なお、図２４以外は図１、図２、図１９および図２０の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図１９および図２０と同符号は相当部分を示す。油分離器３には、底面から一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機１運転中に油分離器３内に滞留する冷凍機油の油面より上部を曲げた圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２と油分離器３と圧縮機吸入配管を接続する接続配管１１が、上面に一定の挿入代を持って挿入された油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４がそれぞれ接続され構成されている。
なお、油分離器３内の圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定さている。
【００７０】
前記のように冷凍サイクルを構成したため圧縮機１運転中は、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４が一定の挿入代で油分離器３に挿入されているため、油分離器３上部壁面に付着した冷凍機油が油分離器３から流出することがない。温度センサー１４が設定温度Ｂを検知して圧縮機１を停止した場合は、開閉弁１２を開けることによって、油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力の差で油分離器３内に滞留していた冷凍機油が油分離器３と圧縮機吸入接続配管と接続する接続配管１１を介して圧縮機吸入配管１０に流れ込み、次回圧縮機１が起動した際に、冷媒とともに圧縮機１内へ戻る。
従って、冷凍機油を油分離器３内の冷媒圧力と圧縮機吸入配管内の冷媒圧力との差によって圧縮機１へと戻すため、油分離器３の設置場所が広がった。その他の作用、効果は実施の形態１で示した場合と同様なので省略する。
【００７１】
実施の形態１３．
以下、この発明の実施の形態１３を図面を参照して説明する。
図２５、図２６および図２７は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、それぞれ図３、図４および図５相当図である。
図において、１は圧縮機、２は圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管、３は油分離器３、４は油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管、５は凝縮器５、６は凝縮器５と絞り部７を接続する接続配管、７は絞り部、８は絞り部７と蒸発器９を接続する接続配管、９は蒸発器、１０は圧縮機吸入配管、１１は油分離器３と圧縮機吸入配管と接続する接続配管、１２は開閉弁、１４は圧縮機１の発停を決定する冷蔵庫内温度センサーである。圧縮機１と油分離器３を接続する接続配管２は油分離器３の底面に、油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４は油分離器３の底面に一定の挿入代を持って挿入され、１１は前記油分離器３の底面にそれぞれ接続されている。
【００７２】
なお、油分離器３内の油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。
前記のように冷凍サイクルを構成したため、油分離器３への接続配管を全て、油分離器３の底面としたことで作業性も向上した。その他の作用、効果は実施の形態５で示した場合と同様なので省略する。
【００７３】
実施の形態１４．
以下、この発明の実施の形態１４を図面を参照して説明する。
図２８は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、それぞれ図２７相当図である。図２８以外は図１、図２、図２５および図２６の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図２５および図２６と同符号は相当部分を示し、１３は細孔である。
圧縮機１と油分離器３の接続配管２および油分離器３と凝縮器５４は油分離器３の底面に一定の挿入代を持って挿入され、１１は前記油分離器３の底面にそれぞれ接続されている。なお、圧縮機１と油分離器３の接続配管２および油分離器３内の油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。
【００７４】
前記のように冷凍サイクルを構成したため、油分離器３への接続配管を全て、油分離器３の底面としたことで作業性も向上した。その他の作用、効果は実施の形態７で示した場合と同様なので省略する。
【００７５】
実施の形態１５．
以下、この発明の実施の形態１５を図面を参照して説明する。
図２９は、この発明の実施の形態の他の例を示す図で、図２８相当図である。図２９以外は図１、図２、図２５および図２６の実施の形態と同様の冷凍サイクルが構成されている。
図において、図１、図２、図２５および図２６と同符号は相当部分を示す。圧縮機１と油分離器３の接続配管２および油分離器３と凝縮器５４は油分離器３の底面に一定の挿入代を持って挿入され、１１は前記油分離器３の底面にそれぞれ接続されている。
【００７６】
なお、圧縮機１と油分離器３の接続配管２および油分離器３内の油分離器３と凝縮器５を接続する接続配管４の挿入代は圧縮機１運転中に油分離器３に滞留する冷凍機油の油面よりも高い位置に設定されている。前記のように冷凍サイクルを構成したため、油分離器３への接続配管を全て、油分離器３の底面としたことで作業性も向上した。その他の作用、効果は実施の形態８で示した場合と同様なので省略する。
【００７７】
【発明の効果】
この発明に係る冷凍サイクルは、冷媒を圧縮し冷凍機油により潤滑される圧縮機、凝縮器、絞り部機構および蒸発器を有する冷凍サイクルにおいて、圧縮機と凝縮器の間に垂直上昇方向に、冷凍機油と冷媒を分離・貯溜する油分離器を設置し、この油分離器の流れに対して直角方向の断面積と、圧縮機と油分離器との接続配管の径とを、油分離器及び接続配管内を冷凍機油が冷媒とともに流動しない大きさとし、圧縮機の停止中に、油分離器から冷凍機油を圧縮機へ戻す構成としたので、油分離器が冷凍サイクル内の冷凍機油を分離・回収するため油分離器以降の冷凍サイクルに冷凍機油が流れることはほとんど無く、接続配管内の圧力損失が低減され、さらに熱交換器内での熱伝達が促進され熱交換量も増加する。これによって、高性能な冷凍サイクルが実現する効果がある。
【００７８】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設けたので、構造が簡易であるため製作コストを抑えることができ、製作上の作業性も向上する。
【００７９】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設けたので、油分離器内の油面の波立ちを抑え蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。さらに、圧縮機へ冷凍機油を円滑に戻す効果もある。
【００８０】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を閉塞させたことにより、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００８１】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を曲げたことにより、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに安価に向上する効果がある。
【００８２】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したので、油分離器以降の冷凍サイクルに冷凍機油が流れることはほとんど無く、配管内の圧力損失が低減され、さらに熱交換器内での熱伝達が促進され熱交換量も増加する。これによって、高性能な冷凍サイクルが実現する効果がある。さらに、接続配管が全て底面にあるため、製作上の作業性も向上させる効果がある。
【００８３】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設けたので、油分離器内の油面の波立ちを抑え蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。さらに、圧縮機へ冷凍機油を円滑に戻す効果もある。
【００８４】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を閉塞させたことにより、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００８５】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設け、圧縮機からの接続配管の先端部を曲げたので、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに安価に向上する効果がある。
【００８６】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御することにより、油分離器内の油面の波立ちを抑えるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。さらに、油分離器内の冷媒圧力と吸入配管内の冷媒圧力差によって冷凍機油を圧縮機へ戻すため、油分離器の油分離器の設置場所が広がる効果がある。
【００８７】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入したので、油分離器内の油面の波立ちを抑え蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００８８】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部の挿入部側面に開口部を設け、先端部を閉塞させたので、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００８９】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部において先端部を曲げたので、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００９０】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したので、油分離器以降の冷凍サイクルに冷凍機油が流れることはほとんど無く、配管内の圧力損失が低減され、さらに熱交換器内での熱伝達が促進され熱交換量も増加する。これによって、高性能な冷凍サイクルが実現する効果がある。さらに、接続配管が全て底面にあるため、製作上の作業性も向上させる効果がある。
【００９１】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したので、油分離器内の油面の波立ちを抑え蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００９２】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部の挿入部側面に開口部を設け、先端部を閉塞させたので、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００９３】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、蒸発器からの冷媒を吸入する圧縮機吸入部を備え、油分離器底面から圧縮機吸入部へ油戻し配管を開閉弁を介して接続し、開閉弁を圧縮機の運転中に閉じ、停止中に開くように制御し、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入し、冷凍機油の油面より上部において先端部を曲げたので、側壁に冷凍機油を吹き付けるため蒸気冷媒と冷凍機油の分離がさらに向上する効果がある。
【００９４】
また、圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、油分離器を圧縮機吐出部より上部に設け、圧縮機からの接続配管を油分離器底面に接続し、凝縮器への接続配管を油分離器上面に接続し、油分離器から凝縮器への接続配管を一定の挿入代を持って油分離器に挿入して接続したので、油分離器上部壁面に付着した冷凍機油が油分離器から流出することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示す冷蔵庫正面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線部断面図である。
【図３】 実施の形態１を示す冷蔵庫背面下部図である。
【図４】 実施の形態１を示す冷媒回路図である。
【図５】 図４のＡ部拡大縦断面図である。
【図６】 圧縮機吐出直後の冷凍機油の流動状態を説明する図である。
【図７】 圧縮機吐出配管途中の冷凍機油の流動状態を説明する図である。
【図８】 配管内での油滴に働く力を説明する図である。
【図９】 油分離器内での油と蒸気冷媒の流動状態を説明する図である。
【図１０】 実施の形態２を示す図５相当図である。
【図１１】 実施の形態３を示す図５相当図である。
【図１２】 実施の形態４を示す図５相当図である。
【図１３】 実施の形態５を示す冷蔵庫背面下部図である。
【図１４】 実施の形態５を示す冷媒回路図である。
【図１５】 図１０のＢ部拡大縦断面図である。
【図１６】 実施の形態６を示す図１４相当図である。
【図１７】 実施の形態７を示す図１４相当図である。
【図１８】 実施の形態８を示す図１４相当図である。
【図１９】 実施の形態９を示す冷蔵庫背面下部図である。
【図２０】 実施の形態９を示す冷媒回路図である。
【図２１】 図１６のＣ部拡大縦断面図である。
【図２２】 実施の形態１０を示す図２０相当図である。
【図２３】 実施の形態１１を示す図２０相当図である。
【図２４】 実施の形態１２を示す図２０相当図である。
【図２５】 実施の形態１３を示す冷蔵庫背面下部図である。
【図２６】 実施の形態１３を示す冷媒回路図である。
【図２７】 図２２のＤ部拡大縦断面図である。
【図２８】 実施の形態１４を示す図２６相当図である。
【図２９】 実施の形態１５を示す図２６相当図である。
【図３０】 従来の冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、２ 圧縮機と油分離器を接続する接続配管、３ 油分離器、４ 油分離器と凝縮器を接続する接続配管、５ 凝縮器、６ 凝縮器と絞り部を接続する接続配管、７ 絞り部、８ 絞り部と蒸発器を接続する接続配管、９ 蒸発器、１０ 圧縮機吸入接続配管、１１ 油分離器と圧縮機吸入接続配管と接続する接続配管、１２ 開閉弁、１３ 細孔、１４ 圧縮機の発停を決定する冷蔵庫内温度センサー、１５ 冷凍機油、１６ 蒸気冷媒、１７ 抗力、１８ 浮力、１９ 重力。
Claims (10)
- 冷媒を圧縮し冷凍機油により潤滑される圧縮機、凝縮器、絞り部機構および蒸発器を有する冷凍サイクルにおいて、
前記圧縮機はその密閉容器内を吐出圧力に保持した高圧シェルタイプで、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機吐出部を備え、
前記圧縮機と前記凝縮器の間の前記圧縮機吐出部より上部に、前記冷凍機油と前記冷媒を分離・貯溜する油分離器を設置し、
この油分離器の流れに対して直角方向の断面積と、前記圧縮機と前記油分離器との接続配管の径とを、前記油分離器及び接続配管内を前記冷凍機油が前記冷媒とともに流動しない大きさとし、
前記圧縮機の停止中に、前記油分離器から前記接続配管を介して前記冷凍機油を前記圧縮機へ戻す構成としたことを特徴とする冷凍サイクル。 - 前記圧縮機からの接続配管を前記油分離器底面に接続し、前記凝縮器への接続配管を前記油分離器上面に接続したことを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル。
- 前記圧縮機からの接続配管を前記油分離器底面に接続し、前記凝縮器への接続配管を前記油分離器上面に接続し、前記圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って前記油分離器に挿入するとともに、挿入部側面の前記油分離器内の最下面部に複数の開口部を設けたことを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル。
- 前記圧縮機からの接続配管の先端部を閉塞させたことを特徴とする請求項３記載の冷凍サイクル。
- 前記圧縮機からの接続配管の先端部を曲げたことを特徴とする請求項３記載の冷凍サイクル。
- 前記圧縮機からの接続配管を前記油分離器底面に接続し、前記凝縮器への接続配管を前記油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入したことを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル。
- 前記圧縮機からの接続配管を前記油分離器底面に接続し、前記凝縮器への接続配管を前記油分離器底面に一定の挿入代を持って挿入し、前記圧縮機からの接続配管を一定の挿入代を持って挿入するとともに、挿入部側面に複数の開口部を設けたことを特徴とする請求項６記載の冷凍サイクル。
- 前記圧縮機からの接続配管の先端部を閉塞させたことを特徴とする請求項７記載の冷凍サイクル。
- 前記圧縮機からの接続配管の先端部を曲げたことを特徴とする請求項７記載の冷凍サイクル。
- 前記油分離器から前記凝縮器への接続配管を一定の挿入代を持って該油分離器に挿入して接続したことを特徴とする請求項２記載の冷凍サイクル。
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