JP5119060B2 - Refrigeration cycle - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍サイクルに関し、とくに、新しい冷媒を用いる場合に冷媒とオイルを最適に分離でき高い効率をもって運転可能な冷凍サイクルに関する。 The present invention relates to a refrigeration cycle, and more particularly to a refrigeration cycle that can optimally separate refrigerant and oil when a new refrigerant is used and can be operated with high efficiency.
例えば車両用空調装置等に用いられる冷凍サイクルは、図7に示すような基本構成を有している。図7において、冷凍サイクル101は、冷媒を圧縮する圧縮機102と、圧縮した冷媒を凝縮する凝縮器103と、凝縮した冷媒を減圧・膨張させる減圧・膨張手段としての膨張弁104と、減圧・膨張した冷媒を蒸発させる蒸発器105とを備えており、この冷凍サイクル101中を冷媒がその状態を変化させながら循環される。このような冷凍サイクル101においては、圧縮機102等の耐久性等を高めるために、使用される冷媒中に潤滑オイル(例えば、PAG〔ポリアルキレングリコール〕からなるオイル)を含有させておくことがある。また、冷媒およびオイルを使用する場合には、サイクル中の熱交換器(例えば、蒸発器105)においてオイル付着による伝熱阻害を抑制するために、オイル分離器をサイクル中の適当な位置に設け、冷媒と分離したオイルを極力熱交換器中には導入させないで、潤滑が要求される圧縮機へと戻す方法が知られている。ただし、現状の代表的な冷媒としてR134aを挙げることができ、このR134a冷媒とPAGオイルとの相溶性は良いので、ほとんどの場合オイル分離器は設置されていないのが実情である。
For example, a refrigeration cycle used in a vehicle air conditioner or the like has a basic configuration as shown in FIG. In FIG. 7, a
上記現状の代表的な冷媒としてのR134a等に対し、地球温暖化係数(GWP)等のさらなる改善を目指して、新冷媒の研究、開発が行われている(例えば、非特許文献1)。このような改善を目指した新冷媒として、最近、R1234yfが公表され、例えば、車両用空調装置等に用いられる冷凍サイクルへの適用についても、試験、研究を行うことが可能な状況となってきた。
ところが、新冷媒R1234yfを使用する場合、R1234yfはR134aと比較してPAGオイルとの相溶性が悪く、特に冷凍サイクル中の高圧側において、液冷媒とオイルが分離してしまうという問題がある。すなわち、図7に示したような冷凍サイクルに新冷媒R1234yfを使用した場合、例えば図6に、比較的高負荷時のある運転条件の一例を示すように、低温低圧側ではR1234yfはPAGオイルと相溶できるものの(相溶領域)、高温高圧側では冷媒とオイルが分離している二相分離領域となりやすく、とくにこの領域で冷媒とオイルが分離してしまうという問題がある。オイルが冷媒循環経路の途中で冷媒と分離してしまうと、とくに圧縮機にオイルが戻らないこともあり、圧縮機の耐久性に不安が残ることになる。 However, when the new refrigerant R1234yf is used, R1234yf is less compatible with PAG oil than R134a, and there is a problem that the liquid refrigerant and oil are separated particularly on the high-pressure side in the refrigeration cycle. That is, when the new refrigerant R1234yf is used in the refrigeration cycle as shown in FIG. 7, for example, as shown in FIG. 6 as an example of certain operating conditions at a relatively high load, R1234yf and PAG oil Although compatible (compatibility region), the high-temperature and high-pressure side tends to be a two-phase separation region where the refrigerant and oil are separated, and there is a problem that the refrigerant and oil are separated particularly in this region. If the oil is separated from the refrigerant in the middle of the refrigerant circulation path, the oil may not return to the compressor in particular, so that the durability of the compressor remains uneasy.
また、R134a冷媒を使用した車両用空調装置には、通常、冷凍サイクル中の液ラインにサイトグラスが取り付けられており、サイトグラスを通して観察できる冷媒挙動により、冷媒の過不足を判断することが可能であった。しかしながら、新冷媒R1234yfを使用する場合には、冷媒循環経路の途中で液冷媒とオイルが分離してしまうという上述の問題があり、サイトグラスが分離したオイルで汚れたり曇ったりしてしまい、サイトグラスではほとんどの場合冷媒の過不足を判断できないおそれがある。 In addition, in a vehicle air conditioner using R134a refrigerant, a sight glass is usually attached to the liquid line in the refrigeration cycle, and it is possible to determine the excess or deficiency of the refrigerant by the refrigerant behavior that can be observed through the sight glass. Met. However, when the new refrigerant R1234yf is used, there is the above-mentioned problem that the liquid refrigerant and oil are separated in the middle of the refrigerant circulation path, and the sight glass becomes dirty or cloudy with the separated oil. In most cases, it may not be possible to determine whether the refrigerant is excessive or insufficient.
そこで本発明の課題は、上記のような新冷媒R1234yfを使用する場合の問題点に着目し、冷媒を新冷媒R1234yfに変更した場合にも、適切な位置で適切に冷媒とオイルを強制的に分離でき、分離したオイルを圧縮機等の潤滑を必要とする部位には優先的に戻すとともにオイル供給が望ましくない熱交換器等には極力供給しないようにして、冷凍サイクル全体として高い効率をもって運転可能とすることにある。 Therefore, an object of the present invention is to focus attention on the problems in the case of using the new refrigerant R1234yf as described above, and to force the refrigerant and oil to be properly forced at an appropriate position even when the refrigerant is changed to the new refrigerant R1234yf. Operates with high efficiency as a whole refrigeration cycle by preferentially returning the separated oil to parts that require lubrication, such as compressors, and avoiding supply to heat exchangers where oil supply is not desirable. It is to make it possible.
また、本発明の他の課題は、冷凍サイクル中の液ラインにサイトグラスを設ける場合、新冷媒R1234yfを使用する場合にあっても、そのサイトグラスを通して冷媒の過不足を的確に判断できるようにすることにある。 In addition, another object of the present invention is that when a sight glass is provided in the liquid line in the refrigeration cycle, even when the new refrigerant R1234yf is used, it is possible to accurately determine the excess or deficiency of the refrigerant through the sight glass. There is to do.
上記課題を解決するために、本発明に係る冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮した冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮した冷媒を減圧・膨張させる減圧・膨張手段と、減圧・膨張した冷媒を蒸発させる蒸発器とを,冷媒の流れ方向にこの順に備えた冷凍サイクルにおいて、冷媒としてR1234yfを使用するとともに、前記圧縮機出口側から前記減圧・膨張手段までの領域のうち、冷媒とオイルとが相溶せずに分離した状態で混在している二相分離領域内に、冷媒とオイルを強制的に分離するオイル分離手段を設け、該オイル分離手段と前記圧縮機との間に、オイル分離手段で分離されたオイルを圧縮機に戻すオイル戻しラインが設けられ、該オイル戻しラインには減圧装置が設けられ、該減圧装置が前記圧縮機のクランクケースと直接接続されていることを特徴とするものからなる。ここで、本発明における凝縮器とは、通常の凝縮器に加え、凝縮器内に冷媒を過冷却状態の液冷媒にまで凝縮する過冷却領域を備えた、いわゆるサブクールコンデンサまで含む概念である。 In order to solve the above problems, a refrigeration cycle according to the present invention includes a compressor that compresses a refrigerant, a condenser that condenses the compressed refrigerant, a decompression / expansion unit that decompresses / expands the condensed refrigerant, and a decompression / expansion unit. In the refrigeration cycle provided with an evaporator for evaporating the expanded refrigerant in this order in the refrigerant flow direction, R1234yf is used as the refrigerant, and among the regions from the compressor outlet side to the pressure reducing / expanding means, the refrigerant Oil separation means for forcibly separating refrigerant and oil is provided in a two-phase separation region where oil and oil are mixed in a state of being separated without being incompatible , and between the oil separation means and the compressor And an oil return line for returning the oil separated by the oil separating means to the compressor, the oil return line being provided with a pressure reducing device, and the pressure reducing device is connected to the crankcase of the compressor. Consisting of those, characterized in that it is directly connected. Here, the condenser in the present invention is a concept including a so-called subcool condenser having a supercooling region in which a refrigerant is condensed into a supercooled liquid refrigerant in addition to a normal condenser.
すなわち、冷媒としてR134aを使用していた場合には、ほとんどの場合オイル分離器を設置することは不要であったが、新冷媒R1234yfを使用する本発明においては、冷凍サイクル中の特定の領域、つまり、上記二相分離領域内にオイル分離手段を設け、冷媒とオイルを強制的に分離するようにしたものである。オイルを分離する箇所としては、この二相分離領域が有効である。二相分離領域とは、言い換えれば、冷媒とオイルが特別な操作なしに分離している領域であり、本発明ではこの領域を逆手に利用する。前述したように、オイルはできる限り熱交換器を流通しない方がよいが、冷媒がガス状態である場合は現行冷媒でもオイルとの相溶が微小ではあるが、凝縮器入口側のガス状態領域では同様にオイルの影響を受けてしまう。従って、本発明においては、上記二相分離領域内のうちでも、とくに上記凝縮器と減圧・膨張手段の間で(凝縮器ガス領域出口〜減圧・膨張手段入口までの間で)オイル分離する方がよく、この領域内にオイル分離手段が設けられることがより好ましい。二相分離領域で、後述のような各種手法によって冷媒とオイルを強制的に適切に分離することにより、分離したオイルを下流側の熱交換器を通過させずに、潤滑を必要とする圧縮機等に戻すことが可能になる。その結果、熱交換器におけるオイル付着による伝熱阻害を招くおそれを低減し、冷凍サイクルの冷凍能力および成績係数の向上が可能になるとともに、圧縮機等における潤滑を常時良好な状態で行うことが可能になり、耐久性に関する不安を除去することが可能になる。 That is, when R134a was used as the refrigerant, it was unnecessary in most cases to install an oil separator, but in the present invention using the new refrigerant R1234yf, a specific region in the refrigeration cycle, That is, oil separation means is provided in the two-phase separation region to forcibly separate the refrigerant and oil. This two-phase separation region is effective as a location for separating oil. In other words, the two-phase separation region is a region where the refrigerant and oil are separated without any special operation, and in the present invention, this region is used in reverse. As described above, it is better not to circulate oil as much as possible in the heat exchanger. However, when the refrigerant is in a gas state, the compatibility with the oil is small even with the current refrigerant, but the gas state region on the inlet side of the condenser. Then, it will be similarly affected by oil. Therefore, in the present invention, the oil separation is particularly performed between the condenser and the decompression / expansion means (between the condenser gas region outlet and the decompression / expansion means inlet) in the two-phase separation region. It is preferable that the oil separation means is provided in this region. In the two-phase separation region, a compressor that requires lubrication without forcing the separated oil to pass through the downstream heat exchanger by forcibly and appropriately separating the refrigerant and oil by various methods as described below. It becomes possible to return to etc. As a result, it is possible to reduce the risk of heat transfer obstruction due to oil adhesion in the heat exchanger, improve the refrigeration capacity and coefficient of performance of the refrigeration cycle, and perform lubrication in the compressor etc. in a good condition at all times. It becomes possible, and it becomes possible to remove the concern about durability.
圧縮機にオイルを戻す場合には、上記オイル分離手段と上記圧縮機との間に、オイル分離手段で分離されたオイルを圧縮機に戻すオイル戻しラインを設ける。オイル戻しには、例えばキャピラリーチューブを用いて、圧縮機のクランクケースと接続し直接オイルを戻すようにする。
When the compressor return oil between the oil separating means and the compressor, Ru provided oil return line returning the separated oil in the oil separating means to the compressor. For oil return, for example, a capillary tube is used, and the oil is directly returned by connecting to the crankcase of the compressor .
また、上記オイル分離手段の設置位置の冷媒循環方向下流側の適当な液ライン位置にサイトグラスを設ければ、サイトグラス設置部位を通過する冷媒からはすでに大半のオイルが分離除去されているので、とくに冷媒から分離した状態で冷媒と混在していたオイルがサイトグラスを曇らせることを防止でき、サイトグラスを通して冷媒の挙動を明瞭に観察することが可能になって、この観察を介して冷媒の過不足を的確に判断できるようになる。 In addition, if a sight glass is provided at an appropriate liquid line position downstream in the refrigerant circulation direction from the installation position of the oil separation means, most of the oil has already been separated and removed from the refrigerant passing through the sight glass installation site. In particular, the oil mixed with the refrigerant in a state separated from the refrigerant can be prevented from clouding the sight glass, and the behavior of the refrigerant can be clearly observed through the sight glass. It will be possible to accurately determine the excess and deficiency.
上記オイルとしては、例えば前述の如く、ポリアルキレングリコールからなるPAGオイルを用いることができる。オイル分離手段が設けられる二相分離領域では、とくに凝縮器出口から減圧・膨張手段入口までの間の領域では、冷媒の状態は通常、液状態であり、その比重は例えば下記表1に示すようにR1234yf冷媒はPAGオイルよりも小さい。すなわち、強制的に分離された状態においては、オイルは冷媒よりも下側に層を形成する。よって、分離したオイルを鉛直方向下側より流出させ、上記オイル分離手段が上記圧縮機よりも鉛直方向高位に配置されていれば、分離されたオイルを圧縮機に戻し易くなる。このようなオイル分離手段と圧縮機との鉛直方向位置関係は、オイルの比重がR1234yf冷媒の比重よりも大きい場合に有効であり、オイルがPAGオイルである場合とくに有効なものである。 As the oil, for example, as described above, PAG oil made of polyalkylene glycol can be used. In the two-phase separation region where the oil separation means is provided, particularly in the region between the condenser outlet and the decompression / expansion means inlet, the state of the refrigerant is usually a liquid state, and the specific gravity thereof is, for example, as shown in Table 1 below. In addition, R1234yf refrigerant is smaller than PAG oil. That is, in a state where the oil is forcibly separated, the oil forms a layer below the refrigerant. Therefore, if the separated oil is allowed to flow out from the lower side in the vertical direction and the oil separating means is disposed higher in the vertical direction than the compressor, the separated oil can be easily returned to the compressor. Such a vertical positional relationship between the oil separating means and the compressor is effective when the specific gravity of the oil is larger than the specific gravity of the R1234yf refrigerant, and is particularly effective when the oil is PAG oil.
上記オイル分離手段自体の構成としては、各種構成を採り得る。例えば、オイル分離手段が、冷媒およびオイルを遠心分離することにより冷媒とオイルを分離する遠心分離手段を有する、オイル分離手段が、冷媒およびオイルを衝突させることにより冷媒とオイルを分離する衝突分離手段を有する構成、あるいは、オイル分離手段が、冷媒およびオイルのオイルを捕捉することにより冷媒とオイルを分離する捕捉分離手段を有する構成等を採り得る。 Various configurations can be adopted as the configuration of the oil separating means itself. For example, the oil separation means has a centrifugal separation means for separating the refrigerant and the oil by centrifuging the refrigerant and oil, and the oil separation means separates the refrigerant and the oil by colliding the refrigerant and the oil. Or a configuration in which the oil separation means has a capture separation means for separating the refrigerant and the oil by capturing the refrigerant and the oil of the oil.
さらに、上記構成を組み合わせた構成も採り得る。例えば、オイル分離手段が、冷媒およびオイルを遠心分離することにより冷媒とオイルを分離する遠心分離手段および冷媒およびオイルのオイルを捕捉することにより冷媒とオイルを分離する捕捉分離手段を有する構成、あるいは、オイル分離手段が、冷媒およびオイルを衝突させることにより冷媒とオイルを分離する衝突分離手段および冷媒およびオイルのオイルを捕捉することにより冷媒とオイルを分離する捕捉分離手段を有する構成等を採り得る。 Furthermore, the structure which combined the said structure can also be taken. For example, the oil separation means includes a centrifugal separation means that separates the refrigerant and the oil by centrifuging the refrigerant and oil, and a capture separation means that separates the refrigerant and the oil by capturing the refrigerant and the oil of the oil, or The oil separation means may have a configuration including a collision separation means for separating the refrigerant and the oil by colliding the refrigerant and the oil, and a capture separation means for separating the refrigerant and the oil by capturing the refrigerant and the oil of the oil. .
とくに、オイル分離手段の最低位部に捕捉分離手段を設け、オイルをその捕捉分離手段部にて捕捉すれば、例えば上方に位置する液冷媒吸上管等に分離されたオイルが流入することを防止できる。 In particular, if the oil separation means is provided with the capturing and separating means at the lowest position and the oil is captured by the capturing and separating means, the separated oil flows into, for example, the liquid refrigerant suction pipe located above. Can be prevented.
また、上記オイル分離手段内の鉛直方向下部に分離されたオイルの一時収容部が設けられているのも好ましい形態である。このような一時収容部が設けられていると、分離されたオイルがある程度まとまったオイル量を有する一時貯留状態から所望の行き先へと戻されるので、安定したオイル戻しが可能になるとともに、このオイル戻しラインを一時収容部内のオイルにて封止可能になるので、冷媒のオイル戻しラインへの望ましくない流入も防止されることになる。 It is also a preferred embodiment that a temporary oil storage part is provided at the lower part in the vertical direction in the oil separation means. When such a temporary storage portion is provided, the separated oil is returned from the temporarily stored state having a certain amount of oil to a desired destination, so that stable oil return is possible, and this oil Since the return line can be sealed with the oil in the temporary storage portion, an undesirable inflow of the refrigerant into the oil return line is prevented.
また、上記オイル分離手段の鉛直方向下端部に分離されたオイルの出口が設けられているのも好ましい形態である。このようなオイル出口の配置は、とくに前述したようなオイルの比重とR1234yf冷媒の比重の大小関係がある場合に有効である。 In addition, it is also a preferred embodiment that an oil outlet is provided at the lower end in the vertical direction of the oil separating means. This arrangement of the oil outlet is particularly effective when there is a magnitude relationship between the specific gravity of the oil and the specific gravity of the R1234yf refrigerant as described above.
このような本発明に係る冷凍サイクルは、基本的には新冷媒R1234yfを使用しようとするあらゆる冷凍サイクルに適用可能であるが、とくに効率の良い運転や、長期間にわたって圧縮機等の高い耐久性が求められる車両用空調装置に用いられる冷凍サイクルに好適である。 Such a refrigeration cycle according to the present invention is basically applicable to any refrigeration cycle in which the new refrigerant R1234yf is to be used, but particularly efficient operation and high durability such as a compressor over a long period of time. It is suitable for a refrigeration cycle used in a vehicle air conditioner for which
本発明に係る冷凍サイクルによれば、新冷媒R1234yf使用冷凍サイクルにおける圧縮機の耐久性、信頼性を向上することができる。また、基本的にオイル分離手段配置部以降の冷凍サイクルへオイルを循環することがなくなり、その下流側の熱交換器においてオイル付着による伝熱阻害を招く恐れが低下し、冷凍サイクルの冷凍能力および成績係数を向上することが可能になる。さらに、液ラインに設けられるサイトグラスにより冷媒の挙動を確実に観察でき、それによって冷媒の過不足を確実に判定できる。 According to the refrigeration cycle according to the present invention, the durability and reliability of the compressor in the refrigeration cycle using the new refrigerant R1234yf can be improved. In addition, oil is no longer circulated to the refrigeration cycle after the oil separation means arrangement portion, and the possibility of causing heat transfer inhibition due to oil adhesion in the heat exchanger on the downstream side is reduced. The coefficient of performance can be improved. Furthermore, the behavior of the refrigerant can be reliably observed by the sight glass provided in the liquid line, and thereby the excess or deficiency of the refrigerant can be reliably determined.
以下に、本発明について、望ましい実施の形態とともに図面を参照しながら説明する。 図1は、本発明の一実施態様に係る冷凍サイクルの機器配置を示しており、図示例では、図の上下方向が鉛直方向Xであり、図の上部ほど鉛直方向高位に、図の下部ほど鉛直方向低位に位置することを表している。この冷凍サイクル1は、図7に示した基本構成と同様に、冷媒を圧縮する圧縮機2と、圧縮した冷媒を凝縮する凝縮器3と、凝縮した冷媒を減圧・膨張させる減圧・膨張手段としての膨張弁4と、減圧・膨張した冷媒を蒸発させる蒸発器5とを、冷媒の流れ方向に(矢印の方向に)この順に備えているが、さらに、冷媒としてR1234yfが使用されるとともに、圧縮機2の出口側から膨張弁4の入口までの領域のうち、冷媒とオイルとが相溶せずに分離した状態で混在している二相分離領域(例えば、図6に示したような二相分離領域)内に、冷媒とオイルを強制的に分離するオイル分離手段としてのオイル分離器6が設けられている。本実施態様では、二相分離領域内のうちとくに、凝縮器3と膨張弁4の間にオイル分離器6が設けられている。オイル分離器6と圧縮機2との間は、オイル分離器6で強制的に分離されたオイルを圧縮機2に戻すオイル戻しライン7で接続されている。オイル戻しライン7には、例えばキャピラリーチューブが用いられ、キャピラリーチューブの一端側が、例えば圧縮機2のクランクケースと直接接続されてオイルを直接クランクケース内に戻すことができるようになっている。オイルには、例えば前述のPAGオイルが使用されている。
The present invention will be described below together with preferred embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 shows the equipment arrangement of a refrigeration cycle according to an embodiment of the present invention. In the illustrated example, the vertical direction of the figure is the vertical direction X, the upper part of the figure is higher in the vertical direction, and the lower part of the figure is It represents that it is located in the lower vertical direction. As in the basic configuration shown in FIG. 7, the refrigeration cycle 1 includes a compressor 2 that compresses the refrigerant, a condenser 3 that condenses the compressed refrigerant, and a decompression / expansion unit that decompresses and expands the condensed refrigerant. The
オイル分離器6と圧縮機2の鉛直方向における位置関係は、オイル分離器6で分離されたオイルが自重で円滑に圧縮機2に戻されるよう、オイル分離器6が圧縮機2よりも高位に(圧縮機2がオイル分離器6よりも低位に)なるように配置されている。 The positional relationship in the vertical direction between the oil separator 6 and the compressor 2 is such that the oil separator 6 is higher than the compressor 2 so that the oil separated by the oil separator 6 is smoothly returned to the compressor 2 by its own weight. The compressor 2 is disposed so as to be lower than the oil separator 6.
上記オイル分離器6が配置された部位から膨張弁4に至る冷凍サイクル中の部位は、通常、液ラインとなるが、この液ライン中の適当な場所に、内部の冷媒の挙動を観察可能なサイトグラス8が設けられている。
The part in the refrigeration cycle from the part where the oil separator 6 is arranged to the
オイル分離器6で強制的に分離されたオイルがオイル戻しライン7を通して圧縮機2に戻されるので、圧縮機2の潤滑状態が十分に良好な状態に維持され、長期間にわたる耐久性が確保される。また、オイル分離器6以降の冷凍サイクル経路には、オイル分離器6で強制的に分離されたオイルは供給されないので、下流側に存在する熱交換機、上記図示例では蒸発器5でのオイル付着による伝熱阻害を招く恐れが低下し、冷凍サイクル1の冷凍能力および成績係数が向上される。さらに、液ラインに設けられたサイトグラス8にもオイル分離器6で強制的に分離されたオイルは供給されないので、オイルによるサイトグラス8の曇り等の発生が防止されて、内部の冷媒の挙動を確実に観察できるようになり、冷媒挙動観察を介して冷媒の過不足を確実に判定できるようになる。
Since the oil forcedly separated by the oil separator 6 is returned to the compressor 2 through the
上記オイル分離器6は、種々の構造に構成可能である。図2〜図4は、例えば前述の二相分離領域のなかでも、圧縮機2と凝縮器3の間にオイル分離器を配置する場合の構造例を示しており、図5は、図1に示した最も好ましい位置にオイル分離器6を配置した場合の好ましい構造例を示している。これら構造例はあくまで例示であり、例えば前述したように、いずれかの例に係る構造同士を組み合わせることも可能である。 The oil separator 6 can be configured in various structures. 2 to 4 show structural examples in the case where an oil separator is disposed between the compressor 2 and the condenser 3 in the above-described two-phase separation region, for example. FIG. The example of a preferable structure at the time of arrange | positioning the oil separator 6 in the most preferable position shown is shown. These structural examples are merely examples, and for example, as described above, the structures according to any of the examples can be combined.
図2に示す例では、圧縮機2からの冷媒およびオイルが、オイル分離器6a内に設けられた遠心分離手段としてのパイプ状の遠心分離部11によって遠心分離されることにより、冷媒相12と下部側のオイルの一時収容部に一時的に収容されたオイル相13とに強制的に分離され、分離されたオイルがオイル戻しライン7を通して圧縮機2へと戻され、分離された冷媒は凝縮器3へと送られるようになっている。
In the example shown in FIG. 2, the refrigerant and oil from the compressor 2 are centrifuged by a pipe-like centrifuge 11 as a centrifuge provided in the oil separator 6 a, whereby the refrigerant phase 12 and The oil is forcibly separated into the oil phase 13 temporarily accommodated in the lower oil temporary accommodating portion, and the separated oil is returned to the compressor 2 through the
図3に示す例では、圧縮機2からの冷媒およびオイルが、オイル分離器6b内に設けられた、冷媒およびオイルを衝突させることにより冷媒とオイルを分離する衝突分離手段としての衝突分離部21によって、冷媒相22と下部側のオイルの一時収容部に一時的に収容されたオイル相23とに強制的に分離され、分離されたオイルがオイル戻しライン7を通して圧縮機2へと戻され、分離された冷媒は凝縮器3へと送られるようになっている。
In the example shown in FIG. 3, the collision separator 21 is provided in the oil separator 6b as the collision separator 21 serving as a collision separator for separating the refrigerant and the oil by causing the refrigerant and the oil to collide with each other. Is forcibly separated into the refrigerant phase 22 and the oil phase 23 temporarily accommodated in the oil temporary accommodating portion on the lower side, and the separated oil is returned to the compressor 2 through the
図4に示す例では、圧縮機2からの冷媒およびオイルが、オイル分離器6c内に設けられた、冷媒およびオイルのオイルを捕捉することにより冷媒とオイルを分離する捕捉分離手段としての捕捉分離部31によって、冷媒相32と下部側のオイルの一時収容部に一時的に収容されたオイル相33とに強制的に分離され、分離されたオイルがオイル戻しライン7を通して圧縮機2へと戻され、分離された冷媒は凝縮器3へと送られるようになっている。
In the example shown in FIG. 4, the refrigerant and oil from the compressor 2 are captured and separated as a capture and separation means provided in the oil separator 6c to separate the refrigerant and oil by capturing the refrigerant and oil. The portion 31 is forcibly separated into the refrigerant phase 32 and the oil phase 33 temporarily accommodated in the lower oil temporary accommodating portion, and the separated oil returns to the compressor 2 through the
図5に示す例では、凝縮器3からの冷媒およびオイルが、オイル分離器6d(図1に示したオイル分離器6に相当)内に設けられた遠心分離手段としてのパイプ状の遠心分離部兼吸上管41によって遠心分離されることにより、液冷媒相42と下部側のオイルの一時収容部に一時的に収容されたオイル相43とに強制的に分離されるが、オイルの一時収容部にはさらにオイル捕捉分離部44が設けられており、遠心分離部兼吸上管41により吸い上げられる冷媒に対して、さらにオイルを捕捉、保持することにより冷媒の流れとともに流出しないように冷媒とオイルを強制的に分離している。分離されたオイルがオイル戻しライン7を通して圧縮機2へと戻され、分離された冷媒は、膨張弁4、または凝縮器3が前述したサブクールコンデンサである場合の凝縮器3内の過冷却領域(液冷媒)へと送られるようになっている。
In the example shown in FIG. 5, the refrigerant and oil from the condenser 3 is a pipe-shaped centrifuge as a centrifugal separator provided in an oil separator 6d (corresponding to the oil separator 6 shown in FIG. 1). Centrifugal separation by the cum suction pipe 41 forces separation into the liquid refrigerant phase 42 and the oil phase 43 temporarily accommodated in the lower oil temporary accommodating portion. Further, an oil capturing / separating section 44 is provided in the section, and the refrigerant sucked up by the centrifugal separator / uptake pipe 41 is further captured and retained so that it does not flow out along with the refrigerant flow. The oil is forcibly separated. The separated oil is returned to the compressor 2 through the
このように、オイル分離手段自体は、二相分離領域内の設置場所に応じて、各種構成を採り得る。 In this way, the oil separation means itself can take various configurations depending on the installation location in the two-phase separation region.
本発明に係る冷凍サイクルは、新冷媒R1234yfを使用しようとするあらゆる冷凍サイクルに適用可能であり、とくに車両用空調装置に用いられる冷凍サイクルとして好適なものである。 The refrigeration cycle according to the present invention can be applied to any refrigeration cycle in which the new refrigerant R1234yf is to be used, and is particularly suitable as a refrigeration cycle used in a vehicle air conditioner.
1 冷凍サイクル
2 圧縮機
3 凝縮器
4 減圧・膨張手段としての膨張弁
5 蒸発器
6、6a、6b、6c、6d オイル分離手段としてのオイル分離器
7 オイル戻しライン
8 サイトグラス
11 遠心分離手段としての遠心分離部
12、22、32 冷媒相
13、23、33、43 オイル相
21 衝突分離手段としての衝突分離部
31 捕捉分離手段としての捕捉分離部
41 遠心分離部兼吸上管
44 オイル捕捉分離部
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