JP5892261B2 - Refrigeration cycle apparatus and heat pump water heater - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍サイクル装置およびヒートポンプ給湯装置に関する。 The present invention relates to a refrigerating cycle apparatus and a heat pump water heater.
特許文献1には、密閉容器内に圧縮要素および電動要素を有し、低圧側の冷媒を圧縮要素に直接導く吸入管(第1の吸入通路)と、圧縮要素で圧縮した高圧の冷媒を密閉容器内に放出することなく直接密閉容器外に吐出する吐出管(第1の吐出通路)と、吐出管より吐出され、熱交換後の冷媒を、密閉容器内に再度導く冷媒再導入管(第2の吸入通路)と、密閉容器内に再度導入し、電動要素を通過後の冷媒を密閉容器外に吐出する冷媒再吐出管(第2の吐出通路)とを備えた給湯用圧縮機が開示されている。 Patent Document 1 has a compression element and an electric element in a hermetic container and hermetically seals a suction pipe (first suction passage) that directly leads a low-pressure side refrigerant to the compression element and a high-pressure refrigerant compressed by the compression element. A discharge pipe (first discharge passage) that discharges directly to the outside of the sealed container without releasing it into the container, and a refrigerant reintroduction pipe (first discharge pipe) that is discharged from the discharge pipe and guides the refrigerant after heat exchange back into the sealed container 2) and a refrigerant re-discharge pipe (second discharge passage) for re-introducing the refrigerant into the sealed container and discharging the refrigerant after passing through the electric element to the outside of the sealed container is disclosed. Has been.
一般に、圧縮機の圧縮要素の圧縮室内には、摺動部を潤滑およびシールし、摩擦および隙間漏れを軽減するために、冷凍機油が供給される。冷凍機油とは、冷凍サイクル装置の圧縮機の潤滑油のことである。特許文献1に開示された圧縮機の場合には、圧縮された高圧冷媒ガスとともに多量の冷凍機油が、第1の吐出通路から、圧縮機外部へ流出する。この高圧冷媒ガスと冷凍機油とは、気液二相流になり、外部の熱交換器を通過する。その結果、上記熱交換器での伝熱が冷凍機油によって阻害されたり、冷凍機油の影響で圧力損失が増加したりすることにより、冷凍サイクルの性能が低下するという問題がある。また、圧縮機内部の冷凍機油の量が減少するため、信頼性に影響が及ぶおそれもある。 Generally, refrigeration oil is supplied into a compression chamber of a compression element of a compressor in order to lubricate and seal a sliding portion and reduce friction and gap leakage. Refrigerator oil is lubricating oil for a compressor of a refrigeration cycle apparatus. In the case of the compressor disclosed in Patent Document 1, a large amount of refrigeration oil flows out of the compressor from the first discharge passage together with the compressed high-pressure refrigerant gas. The high-pressure refrigerant gas and the refrigerating machine oil form a gas-liquid two-phase flow and pass through an external heat exchanger. As a result, there is a problem that the performance of the refrigeration cycle is deteriorated because heat transfer in the heat exchanger is hindered by the refrigeration oil or pressure loss increases due to the influence of the refrigeration oil. In addition, since the amount of refrigerating machine oil inside the compressor is reduced, there is a possibility that reliability may be affected.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第1の吸入通路、第1の吐出通路、第2の吸入通路および第2の吐出通路を有する圧縮機を備えた冷凍サイクル装置において、第1の吐出通路から冷媒とともに流出する冷凍機油の量を簡単な構成で低減することを目的とし、更に、当該冷凍サイクル装置を備えたヒートポンプ給湯装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a refrigeration equipped with a compressor having a first suction passage, a first discharge passage, a second suction passage, and a second discharge passage. in cycle apparatus, and it aims to reducing the amount of refrigerating machine oil which flows together with the refrigerant from the first discharge passage with a simple construction purposes, also provides a heat Toponpu hot water supply device including the refrigeration cycle apparatus To do.
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機と、第1の熱交換器と、第2の熱交換器と、油戻し流路と、を備え、圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に設けられた圧縮要素と、吸入される低圧冷媒を密閉容器の内部空間へ放出せずに圧縮要素へ導く第1の吸入通路と、圧縮要素により圧縮された高圧冷媒を密閉容器の内部空間へ放出せずに密閉容器外へ直接吐出する第1の吐出通路と、第1の吐出通路と第1の熱交換器とを通過した高圧冷媒を密閉容器の内部空間へ導く第2の吸入通路と、密閉容器の内部空間にある高圧冷媒を密閉容器外へ吐出する第2の吐出通路と、を備え、第1の熱交換器は、圧縮機の第1の吐出通路から吐出された高圧冷媒を放熱させ、第2の熱交換器は、圧縮機の第2の吐出通路から吐出された高圧冷媒を放熱させ、油戻し流路は、圧縮要素から第1の吐出通路へ流出した冷凍機油を密閉容器の内部空間または第2の吸入通路内へ導き、高圧冷媒が第1の熱交換器を通過するときに生ずる圧力損失により、第1の吐出通路内の圧力である第1高圧に比べて、密閉容器の内部空間および第2の吸入通路内の圧力である第2高圧が低くなり、第1高圧と第2高圧との差により、冷凍機油が油戻し流路内を移動するものである。 A refrigeration cycle apparatus according to the present invention includes a compressor, a first heat exchanger, a second heat exchanger, and an oil return channel, and the compressor is in a sealed container and a sealed container. A compression element provided; a first suction passage that guides the sucked low-pressure refrigerant to the compression element without releasing it into the inner space of the sealed container; and discharges the high-pressure refrigerant compressed by the compression element into the inner space of the sealed container A first discharge passage that discharges directly to the outside of the sealed container, and a second suction passage that guides the high-pressure refrigerant that has passed through the first discharge passage and the first heat exchanger to the internal space of the sealed container; comprising a second discharge passage for discharging a high-pressure refrigerant in the interior space of the sealed vessel to the outside of the sealed container, a first heat exchanger, the heat radiation of the high-pressure refrigerant discharged from the first discharge passage of the compressor The second heat exchanger dissipates the high-pressure refrigerant discharged from the second discharge passage of the compressor, The return flow path leads from the compression element into the first internal space of the sealed container spilled refrigerating machine oil into the discharge passage or the second suction passage, the pressure high-pressure refrigerant occurs as it passes through the first heat exchanger Due to the loss, the second high pressure, which is the pressure in the internal space of the sealed container and the second suction passage, becomes lower than the first high pressure, which is the pressure in the first discharge passage, and the first high pressure and the second high pressure The refrigerating machine oil moves in the oil return channel due to the difference between the two.
本発明によれば、第1の吸入通路、第1の吐出通路、第2の吸入通路および第2の吐出通路を有する圧縮機を備えた冷凍サイクル装置において、第1の吐出通路から冷媒とともに流出する冷凍機油の量を簡単な構成で確実に低減することができる。その結果、第1の吐出通路から吐出された冷媒を熱交換させる熱交換器での伝熱阻害および圧力損失増加を抑制することが可能となり、また、圧縮機内部の冷凍機油の減少を抑制することが可能となる。 According to the present invention, in a refrigeration cycle apparatus including a compressor having a first suction passage, a first discharge passage, a second suction passage, and a second discharge passage, the refrigerant flows out of the first discharge passage together with the refrigerant. The amount of refrigerating machine oil to be reduced can be reliably reduced with a simple configuration. As a result, it is possible to suppress heat transfer inhibition and an increase in pressure loss in the heat exchanger that exchanges heat with the refrigerant discharged from the first discharge passage, and to suppress a decrease in refrigerating machine oil inside the compressor. It becomes possible.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1の圧縮機を備えるヒートポンプ給湯装置を示す構成図である。図2は、図1に示すヒートポンプ給湯装置を備えた貯湯式給湯システムを示す構成図である。図1に示すように、本実施形態のヒートポンプ給湯装置1は、圧縮機3、第1の水冷媒熱交換器4(第1の熱交換器)、第2の水冷媒熱交換器5(第2の熱交換器)、膨張弁6(膨張手段)および蒸発器7を含む冷媒回路と、第1の水冷媒熱交換器4および第2の水冷媒熱交換器5に湯水を流通させる水流路とを備えている。本実施形態における蒸発器7は、空気と冷媒との熱交換を行う空気冷媒熱交換器で構成されている。また、本実施形態のヒートポンプ給湯装置1は、蒸発器7に送風する送風機8と、高圧側冷媒と低圧側冷媒との熱交換を行う高低圧熱交換器9とを更に備えている。圧縮機3、第1の水冷媒熱交換器4、第2の水冷媒熱交換器5、膨張弁6、蒸発器7および高低圧熱交換器9は、冷媒が通る管を介して接続され、冷媒回路を形成している。ヒートポンプ給湯装置1は、加熱運転時には、圧縮機3を作動させることにより、冷凍サイクルを稼動させる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a heat pump hot water supply apparatus including the compressor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram showing a hot water storage type hot water supply system including the heat pump hot water supply apparatus shown in FIG. 1. As shown in FIG. 1, the heat pump water heater 1 of the present embodiment includes a
図2に示すように、本実施形態のヒートポンプ給湯装置1は、タンクユニット2と組み合わせることによって、貯湯式給湯システムとして用いることができる。タンクユニット2内には、湯水を貯留する貯湯タンク2aと、水ポンプ2bとが設置されている。ヒートポンプ給湯装置1と、タンクユニット2とは、水が流れる管11および管12と、図示しない電気配線とを介して接続される。管11の一端は、ヒートポンプ給湯装置1の入水口1aに接続されている。管11の他端は、タンクユニット2内で貯湯タンク2aの下部に接続されている。タンクユニット2内の管11の途中に水ポンプ2bが設置されている。管12の一端は、ヒートポンプ給湯装置1の出湯口1bに接続されている。管12の他端は、タンクユニット2内で貯湯タンク2aの上部に接続されている。図示の構成に代えて、水ポンプ2bをヒートポンプ給湯装置1内に配置してもよい。
As shown in FIG. 2, the heat pump hot water supply apparatus 1 of the present embodiment can be used as a hot water storage hot water supply system by combining with the
図1に示すように、ヒートポンプ給湯装置1の圧縮機3は、密閉容器31と、この密閉容器31内に設けられた圧縮要素32および電動要素33と、第1の吸入通路34と、第1の吐出通路35と、第2の吸入通路36と、第2の吐出通路37とを有している。第1の吸入通路34から吸入される低圧冷媒は、密閉容器31の内部空間311へ放出されることなく、直接、圧縮要素32内に流入する。圧縮要素32は、電動要素33により駆動され、低圧冷媒を圧縮して、高圧冷媒にする。圧縮要素32で圧縮された高圧冷媒は、密閉容器31の内部空間311へ放出されることなく、第1の吐出通路35を通って、直接、密閉容器31外へ吐出される。第1の吐出通路35から吐出された高圧冷媒は、管10を通って、第1の水冷媒熱交換器4に至る。第1の水冷媒熱交換器4を通過した高圧冷媒は、管17を通って、第2の吸入通路36に至る。第2の吸入通路36は、高圧冷媒を圧縮機3の密閉容器31の内部空間311へ導く。密閉容器31の内部空間311に流入した高圧冷媒は、電動要素33の回転子と固定子との間等を通ることで電動要素33を冷却した後、第2の吐出通路37から密閉容器31外へ吐出される。第2の吐出通路37から吐出された高圧冷媒は、管18を通って、第2の水冷媒熱交換器5に至る。第2の水冷媒熱交換器5を通過した高圧冷媒は、管19を通って、膨張弁6に至る。高圧冷媒は、膨張弁6を通過し、低圧冷媒となる。この低圧冷媒は、管20を通って、蒸発器7に流入する。蒸発器7を通過した低圧冷媒は、管21を通って第1の吸入通路34に至り、圧縮機3に吸入される。高低圧熱交換器9は、管19を通る高圧冷媒と、管21を通る低圧冷媒とを熱交換させる。
As shown in FIG. 1, the
ヒートポンプ給湯装置1は、入水口1aと第2の水冷媒熱交換器5の入口とを接続する水流路23と、第2の水冷媒熱交換器5の出口と第1の水冷媒熱交換器4の入口とを接続する水流路24と、第1の水冷媒熱交換器4の出口と出湯口1bとを接続する水流路26とを更に備えている。加熱運転時には、入水口1aから流入した水が水流路23を通って第2の水冷媒熱交換器5に流入し、第2の水冷媒熱交換器5内で冷媒の熱により加熱される。第2の水冷媒熱交換器5内で加熱されることで生成した湯は、水流路24を通って第1の水冷媒熱交換器4に流入し、第1の水冷媒熱交換器4内で冷媒の熱により更に加熱される。第1の水冷媒熱交換器4内で更に加熱されることで更に高温になった湯は、水流路26を通って出湯口1bに至り、管12を通ってタンクユニット2へ送られる。
The heat pump water heater 1 includes a
冷媒としては、高温出湯ができる冷媒、例えば、二酸化炭素、R410A、プロパン、プロピレンなどの冷媒が適しているが、特にこれらに限定されるものではない。 As the refrigerant, a refrigerant capable of producing high-temperature hot water, for example, a refrigerant such as carbon dioxide, R410A, propane, or propylene is suitable, but is not particularly limited thereto.
圧縮機3の第1の吐出通路35から吐出された高温高圧の冷媒ガスは、第1の水冷媒熱交換器4を通過する間に放熱しながら温度低下する。第1の水冷媒熱交換器4、管10,17等で生じる圧力損失のため、第2の吸入通路36内の高圧冷媒の圧力は、第1の吐出通路35内の高圧冷媒の圧力に比べて、やや低くなる。本実施形態では、第1の水冷媒熱交換器4を通過する間に温度低下した高圧冷媒が第2の吸入通路36から密閉容器31内に吸入されて電動要素33を冷却することにより、電動要素33の温度および密閉容器31の表面温度を低下させることができる。その結果、電動要素33のモータ効率を向上することができ、また、密閉容器31の表面からの放熱ロスを低減することができる。第2の吸入通路36から密閉容器31の内部空間311へ導かれた高圧冷媒ガスは、電動要素33の熱を奪うことで温度上昇した後、高圧状態で第2の吐出通路37から吐出される。第2の吐出通路37から吐出された高圧冷媒は、第2の水冷媒熱交換器5に流入し、第2の水冷媒熱交換器5を通過する間に放熱しながら温度低下する。この温度低下した高圧冷媒は、高低圧熱交換器9を通過する間に低圧冷媒を加熱した後、膨張弁6を通過する。膨張弁6を通過することにより、高圧冷媒は、低圧気液二相の状態に減圧される。膨張弁6を通過した低圧冷媒は、蒸発器7を通過する間に外気から吸熱し、蒸発ガス化される。蒸発器7を出た低圧冷媒は、高低圧熱交換器9にて加熱された後、第1の吸入通路34から圧縮機3内に吸入される。
The high-temperature and high-pressure refrigerant gas discharged from the
高圧側冷媒圧力が臨界圧以上であれば、第1の水冷媒熱交換器4および第2の水冷媒熱交換器5内の高圧冷媒は、超臨界状態のまま気液相転移しないで温度低下して放熱する。また、高圧側冷媒圧力が臨界圧以下であれば、高圧冷媒は液化しながら放熱する。本実施形態では、冷媒として二酸化炭素等を用いることにより、高圧側冷媒圧力を臨界圧以上にすることが好ましい。高圧側冷媒圧力が臨界圧以上の場合には、液化した冷媒が第2の吸入通路36から密閉容器31の内部空間311へ流入することを確実に防止することができる。このため、液化した冷媒が電動要素33に付着することを確実に防止することができ、電動要素33の回転抵抗を低減することができる。また、液化した冷媒が第2の吸入通路36から密閉容器31の内部空間311へ流入しないことにより、冷凍機油が冷媒によって希釈されることを防止するという利点もある。
If the high-pressure side refrigerant pressure is equal to or higher than the critical pressure, the high-pressure refrigerant in the first water
図2に示すように、タンクユニット2の貯湯タンク2aの下部には、給水管13が更に接続されている。水道等の外部の水源から供給される水が、給水管13を通って、貯湯タンク2a内に流入し、貯留される。貯湯タンク2a内は、給水管13から水が流入することにより、常に満水状態に維持される。タンクユニット2内には、更に、給湯用混合弁2cが設けられている。給湯用混合弁2cは、出湯管14を介して、貯湯タンク2aの上部と接続されている。また、給湯用混合弁2cには、給水管13から分岐した給水分岐管15が接続されている。給湯用混合弁2cには、給湯管16の一端が更に接続されている。給湯管16の他端は、図示を省略するが、例えば蛇口、シャワー、浴槽等の給湯端末に接続される。
As shown in FIG. 2, a
貯湯タンク2a内に貯留された水を沸き上げる加熱運転時には、貯湯タンク2a内に貯留された水は、水ポンプ2bにより、管11を通ってヒートポンプ給湯装置1に送られ、ヒートポンプ給湯装置1内で加熱されて、高温湯になる。ヒートポンプ給湯装置1内で生成した高温湯は、管12を通ってタンクユニット2に戻り、上部から貯湯タンク2a内に流入する。このような加熱運転により、貯湯タンク2a内には、上側が高温湯になり、下側が低温水になるように、湯水が貯留される。
During the heating operation for boiling the water stored in the hot
給湯管16から給湯端末に給湯する際には、貯湯タンク2a内の高温湯が出湯管14を通って給湯用混合弁2cに供給されるとともに、低温水が給水分岐管15を通って給湯用混合弁2cに供給される。この高温湯および低温水が給湯用混合弁2cで混合された上で、給湯管16を通って給湯端末に供給される。給湯用混合弁2cは、使用者により設定された給湯温度になるように、高温湯と低温水との混合比を調節する機能を有している。
When hot water is supplied from the hot
本貯湯式給湯システムは、制御部50を備えている。制御部50は、ヒートポンプ給湯装置1およびタンクユニット2が備えるアクチュエータ類およびセンサ類(図示せず)、並びにユーザーインターフェース装置(図示せず)に対しそれぞれ電気的に接続されており、本貯湯式給湯システムの運転を制御する制御手段として機能する。なお、図2では、ヒートポンプ給湯装置1内に制御部50を設置しているが、制御部50の設置場所はヒートポンプ給湯装置1内に限定されるものではない。タンクユニット2内に制御部50を設置してもよい。また、制御部50をヒートポンプ給湯装置1内とタンクユニット2内とに分散して配置し、相互に通信可能に接続する構成にしてもよい。
The hot water storage type hot water supply system includes a
制御部50は、加熱運転時に、ヒートポンプ給湯装置1からタンクユニット2へ供給される湯の温度(以下、「出湯温度」と称する)が、目標出湯温度になるように、制御する。目標出湯温度は、例えば、65℃〜90℃に設定される。本実施形態では、制御部50は、水ポンプ2bの回転数を調整することによって出湯温度を制御する。制御部50は、水流路26に設けられた温度センサ(図示せず)により出湯温度を検出し、その検出された出湯温度が目標出湯温度より高い場合には水ポンプ2bの回転数を高くする方向に補正し、出湯温度が目標出湯温度より低い場合には水ポンプ2bの回転数を低くする方向に補正する。このようにして、制御部50は、出湯温度が目標出湯温度に一致するように制御することができる。ただし、圧縮機3の第1の吐出通路35から吐出される冷媒の温度、あるいは圧縮機3の回転数などを制御することによって、出湯温度を制御してもよい。
The
図3は、本発明の実施の形態1の圧縮機を示す断面図である。以下、図3を参照して、本実施形態の圧縮機3について更に説明する。図3に示すように、本実施形態の圧縮機3の密閉容器31は、略円筒形をなしている。圧縮機3の密閉容器31に隣接して、アキュムレータ27が設置されている。低圧冷媒は、アキュムレータ27を通過した後、第1の吸入通路34から圧縮機3内に吸入される。なお、前述した図1では、アキュムレータ27の図示を省略している。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the compressor according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the
密閉容器31内には、電動要素33の下側に圧縮要素32が配置されている。電動要素33は、回転軸331を介して、圧縮要素32を駆動する。圧縮要素32は、圧縮室321と、マフラー322と、フレーム323とを有している。第1の吸入通路34から吸入された低圧冷媒ガスは、圧縮室321に流入し、圧縮室321にて圧縮されることで高圧冷媒ガスになる。圧縮室321で圧縮された高圧冷媒ガスは、マフラー322内に吐出される。マフラー322内に吐出された高圧冷媒ガスは、フレーム323内を経由し、第1の吐出通路35を通って、密閉容器31外へ吐出される。第1の吐出通路35から吐出された高圧冷媒ガスは、前述したように、第1の水冷媒熱交換器4を経由する経路を通り、第2の吸入通路36から密閉容器31の内部空間311へ吸入される。密閉容器31の内部空間311は、第2の吸入通路36から流入した高圧冷媒ガスが充満した高圧力雰囲気となる。ただし、前述したように、密閉容器31の内部空間311の圧力、つまり第2の吸入通路36内の圧力は、第1の水冷媒熱交換器4、管10,17等で生じる圧力損失のため、マフラー322内の圧力、つまり第1の吐出通路35内の圧力に比べて、やや低くなる。
A
以下の説明では、マフラー322内および第1の吐出通路35内の圧力を第1高圧と呼び、密閉容器31の内部空間311および第2の吸入通路36内の圧力を第2高圧と呼ぶ。第1高圧と第2高圧との圧力差は、高圧冷媒が第1の水冷媒熱交換器4等を通過するときに生ずる圧力損失に相当する大きさになる。
In the following description, the pressure in the
第1の吸入通路34、第1の吐出通路35および第2の吸入通路36は、それぞれ、密閉容器31の側面から突出している。第2の吸入通路36は、第1の吐出通路35の上方に配置されている。第2の吸入通路36の出口は、密閉容器31の内部空間311のうち、電動要素33の下側の空間に開口する。すなわち、第2の吸入通路36の出口は、電動要素33より低い位置にある。密閉容器31の内部空間311の下部には、冷凍機油(図示せず)が貯留される油溜まり312がある。密閉容器31内の油溜まり312の冷凍機油の油面は、第2の吸入通路36の出口の開口部より低い位置にある。第2の吐出通路37の入口は、密閉容器31の内部空間311のうち、電動要素33の上側の空間に開口する。このように、第2の吸入通路36の出口と、第2の吐出通路37の入口とは、電動要素33を介して反対側に位置する。
The
第2の吸入通路36から、密閉容器31の内部空間311のうちの電動要素33の下側の空間に流入した高圧冷媒ガスは、電動要素33の回転子と固定子との間などの隙間を通って、内部空間311のうちの電動要素33の上側の空間へ移行する。その後、高圧冷媒ガスは、第2の吐出通路37を通って密閉容器31外へ吐出される。第2の吐出通路37から吐出された冷媒は、前述したように、第2の水冷媒熱交換器5、膨張弁6、蒸発器7等を経由する経路を通った後、圧縮機3の第1の吸入通路34に戻る。
The high-pressure refrigerant gas that has flowed from the
圧縮要素32の摺動部を潤滑およびシールし、摩擦および隙間漏れを軽減するために、油溜まり312から圧縮室321内へ、冷凍機油が供給される。圧縮室321内に供給された冷凍機油は、圧縮された高圧冷媒ガスとともに、マフラー322およびフレーム323を経由し、第1の吐出通路35へ流出する。この高圧冷媒ガスおよび冷凍機油は、気液二相流になる。
Refrigerating machine oil is supplied from the
図4は、冷媒ガスおよび冷凍機油の流動状態を模式的に示す断面図である。図4に示すように、冷媒ガスおよび冷凍機油の流動状態は、環状流あるいは環状噴霧流と呼ばれる状態になる。すなわち、液相である冷凍機油は、管壁に沿った環状液膜として流れ、気相である冷媒ガスは、管の中心部を流れる。このような状態を環状流という。また、管の中心部の冷媒ガス中には、冷凍機油の一部が飛散して、噴霧を形成する場合がある。このような状態を環状噴霧流という。 FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the flow state of the refrigerant gas and the refrigerating machine oil. As shown in FIG. 4, the flow state of the refrigerant gas and the refrigerating machine oil is a state called an annular flow or an annular spray flow. That is, the refrigerating machine oil that is in the liquid phase flows as an annular liquid film along the tube wall, and the refrigerant gas that is in the gas phase flows in the center of the tube. Such a state is called an annular flow. Moreover, in the refrigerant gas at the center of the pipe, a part of the refrigerating machine oil may be scattered to form a spray. Such a state is called an annular spray flow.
圧縮要素32から高圧冷媒ガスとともに第1の吐出通路35へ流出した多量の冷凍機油が第1の水冷媒熱交換器4へ流入すると、第1の水冷媒熱交換器4での伝熱が冷凍機油によって阻害されたり、圧力損失が増加したりすることにより、ヒートポンプ給湯装置1の性能が低下する場合がある。また、密閉容器31内の冷凍機油の量が減少すると、信頼性に影響が及ぶおそれもある。そこで、第1の水冷媒熱交換器4への冷凍機油の流入を抑制するために、本実施の形態1の圧縮機3は、圧縮要素32から第1の吐出通路35へ流出した冷凍機油を密閉容器31の内部空間311へ導く油戻し流路を備えている。以下、図5を参照して、本実施形態の圧縮機3が備える油戻し流路について説明する。
When a large amount of refrigeration oil that has flowed out of the
図5は、本発明の実施の形態1の圧縮機3が備える油戻し流路を示す断面図である。図5に示すように、第1の吐出通路35は、外管351と、外管351の内側に配置された内管352とを有している。外管351の上流側の端部は、密閉容器31の壁に設けられた孔部に気密的に嵌合している。外管351の上流側の端面は、圧縮要素32のフレーム323に当接している。内管352は、外管351の上流側の端面から突出し、フレーム323に形成された通路324の内部に挿入している。内管352の上流側の端部は、通路324に気密的に嵌合している。内管352の管壁には、冷凍機油が通過可能な複数の孔353が形成されている。孔353は、第1の吐出通路35の内管352の内周面に開口している。外管351の内周面と、内管352の外周面との間には、隙間が形成される。この隙間は、冷凍機油が通過可能な第1油戻し流路354を構成する。内管352の下流側の端部の外周面と、外管351の内周面との間は、封止部材355により封止されている。フレーム323には、冷凍機油が通過可能な第2油戻し流路325が形成されている。第2油戻し流路325は、第1油戻し流路354に連通する環状の溝部と、この溝部とフレーム323の下面との間を貫通する貫通路とで構成されている。このように、孔353は、第1油戻し流路354および第2油戻し流路325を介して、密閉容器31の内部空間311に連通している。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an oil return flow path provided in the
圧縮要素32の圧縮室321内に供給された冷凍機油は、圧縮された高圧冷媒ガスとともに、マフラー322およびフレーム323内の通路324を通って、第1の吐出通路35の内管352に流入する。内管352の内部では、高圧冷媒ガスおよび冷凍機油が環状流を形成している。すなわち、内管352内の冷凍機油の大半は、内管352の内周面に沿って環状液膜として流れる。そのように内管352の内周面に液膜として存在する冷凍機油は、図5中の細い矢印で示すように、内管352の内周面に開口する孔353へ吸入され、第1油戻し流路354および第2油戻し流路325を通り、第2油戻し流路325の出口から密閉容器31の内部空間311へ流出する。冷凍機油は、冷媒ガスに比べて密度が高いため、第2油戻し流路325の出口から流出した冷凍機油は、重力によって落下して、密閉容器31の内部空間311の下部の油溜まり312へ戻る。一方、冷媒ガスは、内管352内を通過して外管351内に至り、第1の水冷媒熱交換器4側へ送られる。
The refrigerating machine oil supplied into the
このように、本実施の形態1における油戻し流路は、第1の吐出通路35の内管352の外周側に設けられた第1油戻し流路354と、第1油戻し流路354と密閉容器31の内部空間311とを密閉容器31の内側にて連通させる第2油戻し流路325とで構成されている。
As described above, the oil return channel in the first embodiment includes the first
本実施の形態1によれば、上述したような油戻し流路を圧縮機3に設けたことにより、第1の吐出通路35へ流出した冷凍機油を密閉容器31の内部空間311へ導くことができる。このため、第1の吐出通路35から第1の水冷媒熱交換器4へ流れる冷凍機油の量を確実に低減することができる。その結果、冷凍機油による圧力損失の増加および第1の水冷媒熱交換器4での伝熱阻害を確実に抑制することができる。これにより、ヒートポンプ給湯装置1の性能を向上することができる。また、密閉容器31内の冷凍機油の量が減少することを抑制することができるので、圧縮機3の信頼性を向上することができる。また、圧縮機3と第1の水冷媒熱交換器4とを結ぶ配管の途中に油分離器を設ける必要が無いので、装置構成を簡単且つ小型にすることができる。
According to the first embodiment, by providing the
特に、本実施の形態1では、第1油戻し流路354および第2油戻し流路325を第1の吐出通路35またはその近傍に一体的に設けることができる。よって、極めて簡単且つ小型の構成で、上記の効果を達成することができる。このため、製造コストの低減、重量の軽減、および省スペース化が図れる。
In particular, in the first embodiment, the first
また、前述したように、第1の吐出通路35内の第1高圧に比べて密閉容器31の内部空間311の第2高圧が低い。このため、第1高圧と第2高圧との差がもたらす力により、第1油戻し流路354および第2油戻し流路325内の冷凍機油が自動的に移動する。このため、第1の吐出通路35内の冷凍機油を効率良く且つ確実に密閉容器31の内部空間311へ戻すことができる。また、第1高圧と第2高圧との差は、第1の水冷媒熱交換器4等で生ずる圧力損失に相当する大きさであるので、過大な圧力差ではなく、適度な圧力差になる。このため、第1高圧と第2高圧との差によって第1油戻し流路354および第2油戻し流路325内の冷凍機油にもたらされる力は、冷凍機油を適度な速度で移動させる。また、油戻し流路の途中に開閉弁、減圧弁、毛細管などを設けなくても、第1の吐出通路35内の高圧冷媒ガスが油戻し流路を通って密閉容器31の内部空間311へ漏れることを確実に防止できる。したがって、油戻し流路の途中に開閉弁、減圧弁、毛細管などを設ける必要がなく、構成を簡素化できる。
Further, as described above, the second high pressure in the
また、本実施の形態1では、第1の吐出通路35の内管352の内周面に開口した複数の孔353から冷凍機油を第1油戻し流路354へ吸入するので、内管352の内周面に沿った環状液膜を形成している冷凍機油を効率良く第1油戻し流路354へ導入することができる。
In the first embodiment, since the refrigeration oil is sucked into the first
なお、本実施の形態1では、圧縮要素32から第1の吐出通路35へ流出する冷凍機油の量を予め調べて、その量に応じて孔353の大きさおよび孔353の数を設定することにより、孔353から第1油戻し流路354への冷凍機油の流入量を適切な量に制御することができる。
In the first embodiment, the amount of refrigerating machine oil flowing out from the
ところで、冷媒を圧縮する圧縮機には、一般に、圧縮前の低圧冷媒ガスが密閉容器の内部空間に充満する低圧シェル式と、圧縮後の高圧冷媒ガスが密閉容器の内部空間に充満する高圧シェル式とがある。「シェル」とは、密閉容器のことである。前述したように、本実施の形態1の圧縮機3は、密閉容器31の内部空間311に高圧冷媒ガスが充満するので、高圧シェル式の一種である。高圧シェル式の圧縮機のうち、冷媒の吸入通路および吐出通路を一つずつ備える一般的な圧縮機においては、圧縮機の吐出通路側に油分離器を設けた場合には、油分離器で分離された冷凍機油を密閉容器の内部空間へ直接戻すことは困難である。一般的な高圧シェル式の圧縮機では、吐出通路側の冷媒圧力と、密閉容器(シェル)の内部空間の圧力とが等しいため、油分離器で分離された冷凍機油を圧力差によって密閉容器の内部空間へ送ることができないからである。このため、一般的な高圧シェル式の圧縮機の吐出通路側に油分離器を設けた場合には、油分離器で分離された冷凍機油を、低圧である圧縮機の吸入通路側へ戻さざるを得ない。それゆえ、圧縮機の吐出通路側に設けた油分離器と、吸入通路側とを接続する油戻し管が必要になる。これに対し、本実施の形態1の圧縮機3では、上述したように、第1高圧と第2高圧との差を利用して、冷凍機油を、第1の吐出通路35から密閉容器31の内部空間311へ、直接戻すことができる。このため、構造を極めて簡易にできるという利点がある。
By the way, the compressor for compressing the refrigerant generally has a low-pressure shell type in which the low-pressure refrigerant gas before compression fills the internal space of the sealed container, and a high-pressure shell in which the high-pressure refrigerant gas after compression fills the internal space of the sealed container. There is an expression. A “shell” is a sealed container. As described above, the
一方、低圧シェル式の圧縮機において、吐出通路側に油分離器を設け、この油分離器と密閉容器とを接続する油戻し管を設けた構成の場合には、冷凍機油を油分離器から密閉容器の内部空間へ圧力差によって送ることが可能である。しかしながら、この構成の場合には、油分離器の圧力が高圧冷媒ガスの圧力に等しく、密閉容器の内部空間の圧力が低圧冷媒ガスの圧力に等しいため、油分離器の圧力と密閉容器の内部空間の圧力との差が大き過ぎる。このため、高圧冷媒ガスが油戻し管を通って密閉容器の内部空間へ流入してしまう可能性がある。したがって、低圧シェル式の圧縮機の吐出通路側に油分離器を設けた場合には、高圧冷媒ガスが油分離器から油戻し管を通って密閉容器の内部空間へ漏れてしまうことを防止するために、油戻し管の途中に、開閉弁、減圧弁、毛細管などを設ける必要がある。油戻し管の途中に、開閉弁、減圧弁、毛細管などを設けると、構造が複雑になるという問題がある。これに対し、本実施の形態1の圧縮機3では、上述したように、油戻し流路の途中に開閉弁、減圧弁、毛細管などを設ける必要がないので、構造を極めて簡易にできるという利点がある。
On the other hand, in a low-pressure shell type compressor, an oil separator is provided on the discharge passage side, and an oil return pipe for connecting the oil separator and the sealed container is provided. It can be sent to the internal space of the sealed container by a pressure difference. However, in this configuration, the pressure of the oil separator is equal to the pressure of the high-pressure refrigerant gas, and the pressure of the internal space of the sealed container is equal to the pressure of the low-pressure refrigerant gas. The difference from the space pressure is too large. For this reason, high-pressure refrigerant gas may flow into the internal space of the sealed container through the oil return pipe. Therefore, when the oil separator is provided on the discharge passage side of the low-pressure shell compressor, the high-pressure refrigerant gas is prevented from leaking from the oil separator through the oil return pipe to the internal space of the sealed container. Therefore, it is necessary to provide an on-off valve, a pressure reducing valve, a capillary tube, etc. in the middle of the oil return pipe. If an on-off valve, a pressure reducing valve, a capillary tube, or the like is provided in the middle of the oil return pipe, there is a problem that the structure becomes complicated. In contrast, in the
以上では、本発明を用いてヒートポンプ給湯装置を構成した場合の実施の形態について説明したが、本発明は、ヒートポンプ給湯装置に限らず、例えば空調装置、保冷装置など、各種の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置にも同様に適用可能である。
The above is a description of embodiments of case where the heat pump water heater using the onset bright, the present invention is not limited to the heat pump water heater, for example an air conditioning apparatus, such as a cold apparatus, various vapor compression refrigeration The same applies to the cycle device.
実施の形態2.
次に、図6を参照して、本発明の実施の形態2について説明するが、前述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図6は、本発明の実施の形態2の圧縮機3が備える第1の吐出通路35の内管352の横断面図である。図6に示すように、本実施の形態2では、第1の吐出通路35の内管352の内壁に、長手方向に沿った溝356が形成されている。本実施形態では、多数の溝356が並行して形成されており、内管352の内周に全周に渡って溝356が配置されている。本実施の形態2は、内管352の内壁にこのような溝356が形成されていること以外は、実施の形態1と同様である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals. Is omitted. FIG. 6 is a cross-sectional view of the
本実施の形態2では、内管352の内壁に溝356を形成したことにより、表面張力の作用により、冷凍機油がより確実に内管352の内壁に捕捉される。このため、内管352に形成された孔353に冷凍機油をより効率良く流入させることができる。よって、第1の吐出通路35において冷凍機油をより確実に高圧冷媒ガスから分離して、密閉容器31の内部空間311へ戻すことができる。
In the second embodiment, the
図6に示す例では、溝356の断面形状は、略V字状をなしている。溝356の断面形状は、ほかに、長方形状、半円形状などでも良い。また、溝356は、内管352の軸方向に対して完全に平行でなくてもよく、溝356が内管352の軸方向に対してねじれ角をもって形成されていてもよい。
In the example shown in FIG. 6, the cross-sectional shape of the
実施の形態3.
次に、図7を参照して、本発明の実施の形態3について説明するが、前述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図7は、本発明の実施の形態3の圧縮機3が備える油戻し流路を示す断面図である。本実施の形態3は、油戻し流路の構成が異なること以外は、実施の形態1と同様である。以下、図7を参照して、本実施の形態3の圧縮機3が備える油戻し流路について説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals. Is omitted. FIG. 7 is a cross-sectional view showing an oil return flow path included in the
図7に示すように、第1の吐出通路35は、外管351と、外管351の内側に配置された内管352とを有している。外管351の上流側の端部は、密閉容器31の壁に設けられた孔部に気密的に嵌合している。外管351の上流側の端面は、圧縮要素32のフレーム323に当接している。内管352は、外管351の上流側の端面から突出し、フレーム323に形成された通路324の内部に挿入している。内管352の上流側の端部は、通路324に気密的に嵌合している。内管352の側壁には、冷凍機油が通過可能な複数の孔353が形成されている。孔353は、第1の吐出通路35の内管352の内周面に開口している。外管351の内周面と、内管352の外周面との間には、隙間が形成される。この隙間は、冷凍機油が通過可能な第1油戻し流路354を構成する。内管352の下流側の端部の外周面と、外管351の内周面との間は、封止部材355により封止されている。第1油戻し流路354は、第2油戻し流路357を介して、第2の吸入通路36内に連通している。図示の構成では、第1油戻し流路354の外側の外管351の管壁に形成された孔と、第2の吸入通路36の管壁に形成された孔とが、管により接続されており、この管により第2油戻し流路357が構成されている。このようにして、孔353は、第1油戻し流路354および第2油戻し流路357を介して、第2の吸入通路36の内部に連通している。
As shown in FIG. 7, the
圧縮要素32の圧縮室321内に供給された冷凍機油は、圧縮された高圧冷媒ガスとともに、マフラー322およびフレーム323内の通路324を通って、第1の吐出通路35の内管352に流入し、環状流を形成する。内管352の内周面に液膜として存在する冷凍機油は、図7中の細い矢印で示すように、内管352の内周面に開口する孔353へ吸入され、第1油戻し流路354および第2油戻し流路357を通って第2の吸入通路36内に至る。この冷凍機油は、更に、第2の吸入通路36の出口から、密閉容器31の内部空間311へ流出して、重力により落下し、密閉容器31の内部空間311の下部の油溜まり312へ戻る。一方、内管352内の高圧冷媒ガスは、内管352内を通過して外管351内に至り、第1の水冷媒熱交換器4へ送られる。
The refrigerating machine oil supplied into the
このように、本実施の形態3における油戻し流路は、第1の吐出通路35の内管352の外周側に設けられた第1油戻し流路354と、第1油戻し流路354と第2の吸入通路36とを密閉容器31の外側にて連通させる第2油戻し流路357とで構成されている。
Thus, the oil return flow path in the third embodiment includes the first oil
本実施の形態3の圧縮機3では、上述したような油戻し流路を圧縮機3に設けたことにより、第1の吐出通路35へ流出した冷凍機油を第2の吸入通路36へ導き、この冷凍機油を第2の吸入通路36から密閉容器31の内部空間311へ戻すことができる。このため、第1の吐出通路35から第1の水冷媒熱交換器4へ流れる冷凍機油の量を確実に低減することができる。その結果、冷凍機油による圧力損失の増加および第1の水冷媒熱交換器4での伝熱阻害を確実に抑制することができる。これにより、ヒートポンプ給湯装置1の性能を向上することができる。また、密閉容器31内の冷凍機油の量が減少することを抑制することができるので、圧縮機3の信頼性を向上することができる。また、圧縮機3と第1の水冷媒熱交換器4とを結ぶ配管の途中に油分離器を設ける必要が無いので、装置構成を簡単且つ小型にすることができる。
In the
また、本実施の形態3によれば、圧縮機3の第1の吐出通路35および第2の吸入通路36の付近に第1油戻し流路354および第2油戻し流路357を配置することができ、構造も簡単である。このため、製造コストの低減、重量の軽減、および省スペース化が図れる。
Further, according to the third embodiment, the first
また、本実施の形態3では、実施の形態1と同様に、第1高圧と第2高圧との差がもたらす適度な大きさの力により、第1油戻し流路354および第2油戻し流路357内の冷凍機油が適度な速度で自動的に移動する。これにより、実施の形態1と同様の効果が得られる。なお、本実施の形態3では、実施の形態2と同様に、内管352の内壁に溝356を形成してもよい。
Further, in the present third embodiment, as in the first embodiment, the first oil
実施の形態4.
次に、図8および図9を参照して、本発明の実施の形態4について説明するが、前述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図8は、本発明の実施の形態4の圧縮機3が備える第2の吸入通路36の下流端付近の縦断面図である。図9は、本発明の実施の形態4の圧縮機3が備える第2の吸入通路36の下流端付近の横断面図である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8 and FIG. 9. The difference from the above-described embodiment will be mainly described, and the same parts or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals. The description is omitted. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the vicinity of the downstream end of the
前述した実施の形態3では、第1の吐出通路35内の冷凍機油を、第2の吸入通路36内に導き、第2の吸入通路36の出口から密閉容器31内に流入させる。第2の吸入通路36の出口から冷凍機油が流出する際に、第2の吸入通路36の出口から噴出する高圧冷媒ガスの流れによって冷凍機油が巻き上げられる可能性がある。巻き上げられた冷凍機油の一部は、霧化して高圧冷媒ガス中に混合してしまう。このため、高圧冷媒ガス中に混合した冷凍機油が、第2の吐出通路37から流出し、第2の水冷媒熱交換器5等の冷媒回路に循環する。その結果、第2の水冷媒熱交換器5での伝熱が冷凍機油によって阻害されたり、圧力損失が増加したりすることにより、ヒートポンプ給湯装置1の性能が低下する場合がある。
In the third embodiment described above, the refrigerating machine oil in the
以上の事項に鑑みて、本実施の形態4の圧縮機3は、実施の形態3の構成に加えて、第2の吸入通路36から流入する高圧冷媒ガスと冷凍機油とを分離する油分離手段を更に備えている。以下、本実施の形態4における油分離手段の構成について説明する。
In view of the above matters, in addition to the configuration of the third embodiment, the
図8に示すように、本実施の形態4の圧縮機3は、第2の吸入通路36の内側に、内管38を備えている。高圧冷媒ガスは、内管38の内部を通過可能になっている。すなわち、内管38は、高圧冷媒ガスが円滑に通過可能な流路断面積を有している。一方、第1の吐出通路35内から第2の吸入通路36内に導入された冷凍機油は、第2の吸入通路36の内壁と、内管38の外壁との間を通過可能になっている。すなわち、第2の吸入通路36の内壁と、内管38の外壁との間には、冷凍機油が円滑に通過可能な流路断面積になる隙間が形成されている。
As shown in FIG. 8, the
内管38の下流端は、第2の吸入通路36の下流端から突出している。すなわち、内管38の下流端の位置は、第2の吸入通路36の下流端の位置に比べて、密閉容器31の内部に向かって突き出した位置にある。本実施の形態4では、このような内管38を、油分離手段として備えている。冷凍機油は、第2の吸入通路36の下流端から流出し、密閉容器31の内部空間311の下部の油溜まり312へ下部に落下する。高圧冷媒ガスは、内管38の下流端から密閉容器31の内部空間311へ噴き出す。このため、第2の吸入通路36の下流端から流出した冷凍機油が内管38の下流端から噴出する高圧冷媒ガスの流れに衝突することがないので、冷凍機油が高圧冷媒ガスの流れによって巻き上げられて飛散することを確実に防止することができる。本実施の形態4では、このようにして、第2の吸入通路36の下流端から流出した冷凍機油を、密閉容器31の内部空間311の下部の油溜まり312へ確実に落下させて分離することができる。このため、第2の吸入通路36から密閉容器31の内部空間311へ流入する高圧冷媒ガスと冷凍機油との混合を確実に抑制し、高圧冷媒ガスと冷凍機油とを確実に分離することができる。その結果、第2の吐出通路37から冷媒に混じって流出する冷凍機油の量を低減することができる。よって、第2の水冷媒熱交換器5、膨張弁6、蒸発器7等への冷凍機油の循環率を低下させることができ、冷凍機油による圧力損失の増加および第2の水冷媒熱交換器5での伝熱阻害を確実に抑制することができる。これにより、ヒートポンプ給湯装置1の性能を更に向上することができる。また、密閉容器31内の冷凍機油の量が減少することをより確実に抑制し、圧縮機3の信頼性を更に向上することができる。
The downstream end of the
また、本実施の形態4では、図9に示すように、第2の吸入通路36の内壁に、長手方向に沿った溝364が形成されており、溝364内を冷凍機油が通過可能になっている。本実施の形態4では、多数の溝364が並行して形成されており、第2の吸入通路36の内周に全周に渡って溝364が配置されている。図示の構成では、溝364の断面形状は略V字状をなしているが、溝364の断面形状は、ほかに、長方形状、半円形状などでも良い。また、溝364は、第2の吸入通路36の軸方向に対して完全に平行でなくてもよく、溝364が第2の吸入通路36の軸方向に対してねじれ角をもって形成されていてもよい。本実施の形態4では、第2の吸入通路36の内壁にこのような溝364を形成したことにより、第2の吸入通路36内を流れる冷凍機油は、表面張力によって溝364に確実に捕捉される。このため、第2の吸入通路36の中心部の高圧冷媒ガス中に冷凍機油が飛散して噴霧化することを確実に抑制し、第2の吸入通路36の内壁と内管38の外壁との隙間に冷凍機油をより確実に導くことができる。これにより、第2の吸入通路36から密閉容器31の内部空間311へ流入する高圧冷媒ガスと冷凍機油との混合をより確実に抑制し、高圧冷媒ガスと冷凍機油とをより確実に分離することができる。ただし、本実施の形態4では、第2の吸入通路36の内壁の溝364は無くても良い。すなわち、第2の吸入通路36の内壁が平滑でも良い。本実施の形態4では、第2の吸入通路36の内壁と内管38の外壁との間に、冷凍機油が通過可能な隙間が設けられていれば良い。
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 9, a
実施の形態5.
次に、図10を参照して、本発明の実施の形態5について説明するが、前述した実施の形態3および4との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図10は、本発明の実施の形態5の圧縮機3が備える第2の吸入通路36の下流端付近を示す図である。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10. The description will focus on the differences from the third and fourth embodiments described above, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals. The description is omitted. FIG. 10 is a view showing the vicinity of the downstream end of the
本実施の形態5の圧縮機3は、実施の形態4と同様の理由により、実施の形態3の構成に加えて、第2の吸入通路36から流入する高圧冷媒ガスと冷凍機油とを分離する油分離手段を更に備えている。以下、本実施の形態5における油分離手段の構成について説明する。
For the same reason as in the fourth embodiment, the
図10に示すように、本実施の形態5の圧縮機3では、密閉容器31内において、第2の吸入通路36の下流端に、筒状の網状部材39が接続されている。網状部材39は、例えば金属材料等で構成され、第2の吸入通路36とほぼ同じ直径を有している。本実施の形態5では、このような網状部材39を、油分離手段として備えている。網状部材39の中心軸は、ほぼ水平になっている。第2の吸入通路36の下流端から流出した冷凍機油は、網状部材39に捕捉され、網状部材39の周面を伝って網状部材39の下部に集まり、密閉容器31の内部空間311の下部の油溜まり312へ落下する。また、網状部材39の端面は、開口している。高圧冷媒ガスは、網状部材39の網目(細孔)ではなく、網状部材39の端面の開口を通って、密閉容器31の内部空間311へ噴き出す。このような構成により、本実施の形態5では、第2の吸入通路36の下流端から流出した冷凍機油が高圧冷媒ガスの流れによって巻き上げられて飛散することを確実に防止することができる。このため、第2の吸入通路36から密閉容器31の内部空間311へ流入する高圧冷媒ガスと冷凍機油との混合を確実に抑制し、高圧冷媒ガスと冷凍機油とを確実に分離することができる。このため、実施の形態4と同様の効果が得られる。
As shown in FIG. 10, in the
また、本実施の形態5では、第2の吸入通路36の内壁に、実施の形態4と同様の溝364が形成されていることが望ましい。これにより、第2の吸入通路36内を流れる冷凍機油は、表面張力によって溝364に確実に捕捉される。このため、第2の吸入通路36の中心部の高圧冷媒ガス中に冷凍機油が飛散して噴霧化することを確実に抑制し、冷凍機油を液膜として網状部材39まで確実に導くことができる。これにより、第2の吸入通路36から密閉容器31内に流入する高圧冷媒ガスと冷凍機油との混合をより確実に抑制し、両者をより確実に分離することができる。
In the fifth embodiment, it is desirable that a
1 ヒートポンプ給湯装置、1a 入水口、1b 出湯口、2 タンクユニット、2a 貯湯タンク、2b 水ポンプ、2c 給湯用混合弁、3 圧縮機、4 第1の水冷媒熱交換器、5 第2の水冷媒熱交換器、6 膨張弁、7 蒸発器、8 送風機、9 高低圧熱交換器、10,11,12 管、13 給水管、14 出湯管、15 給水分岐管、16 給湯管、17,18,19,20,21 管、23,24,26 水流路、27 アキュムレータ、31 密閉容器、32 圧縮要素、33 電動要素、34 第1の吸入通路、35 第1の吐出通路、36 第2の吸入通路、37 第2の吐出通路、38 内管、39 網状部材、50 制御部、311 内部空間、312 油溜まり、321 圧縮室、322 マフラー、323 フレーム、324 通路、325 第2油戻し流路、331 回転軸、351 外管、352 内管、353 孔、354 第1油戻し流路、355 封止部材、356 溝、357 第2油戻し流路、364 溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat pump hot water supply apparatus, 1a Water inlet, 1b Hot water outlet, 2 Tank unit, 2a Hot water storage tank, 2b Water pump, 2c Mixing valve for hot water supply, 3 Compressor, 4 1st water-refrigerant heat exchanger, 5 2nd water Refrigerant heat exchanger, 6 expansion valve, 7 evaporator, 8 blower, 9 high / low pressure heat exchanger, 10, 11, 12 pipe, 13 water supply pipe, 14 hot water supply pipe, 15 water supply branch pipe, 16 hot water supply pipe, 17, 18 , 19, 20, 21 Pipe, 23, 24, 26 Water flow path, 27 Accumulator, 31 Airtight container, 32 Compression element, 33 Electric element, 34 First suction passage, 35 First discharge passage, 36 Second suction Passage, 37 second discharge passage, 38 inner pipe, 39 mesh member, 50 control unit, 311 internal space, 312 oil sump, 321 compression chamber, 322 muffler, 323 frame, 324 passage, 325 Second oil return channel, 331 Rotating shaft, 351 Outer tube, 352 Inner tube, 353 hole, 354 First oil return channel, 355 Seal member, 356 Groove, 357 Second oil return channel, 364 Groove
Claims (10)
第1の熱交換器と、
第2の熱交換器と、
油戻し流路と、
を備え、
前記圧縮機は、
密閉容器と、
前記密閉容器内に設けられた圧縮要素と、
吸入される低圧冷媒を前記密閉容器の内部空間へ放出せずに前記圧縮要素へ導く第1の吸入通路と、
前記圧縮要素により圧縮された高圧冷媒を前記密閉容器の内部空間へ放出せずに前記密閉容器外へ直接吐出する第1の吐出通路と、
前記第1の吐出通路と前記第1の熱交換器とを通過した前記高圧冷媒を前記密閉容器の内部空間へ導く第2の吸入通路と、
前記密閉容器の内部空間にある前記高圧冷媒を前記密閉容器外へ吐出する第2の吐出通路と、
を備え、
前記第1の熱交換器は、前記圧縮機の前記第1の吐出通路から吐出された前記高圧冷媒を放熱させ、
前記第2の熱交換器は、前記圧縮機の前記第2の吐出通路から吐出された前記高圧冷媒を放熱させ、
前記油戻し流路は、前記圧縮要素から前記第1の吐出通路へ流出した冷凍機油を前記密閉容器の内部空間または前記第2の吸入通路内へ導き、
前記高圧冷媒が前記第1の熱交換器を通過するときに生ずる圧力損失により、前記第1の吐出通路内の圧力である第1高圧に比べて、前記密閉容器の内部空間および前記第2の吸入通路内の圧力である第2高圧が低くなり、
前記第1高圧と前記第2高圧との差により、前記冷凍機油が前記油戻し流路内を移動する冷凍サイクル装置。 A compressor,
A first heat exchanger;
A second heat exchanger;
An oil return channel;
With
The compressor is
A sealed container;
A compression element provided in the sealed container;
A first suction passage that guides the suctioned low-pressure refrigerant to the compression element without releasing it into the internal space of the sealed container;
A first discharge passage for discharging the high-pressure refrigerant compressed by the compression element directly to the outside of the sealed container without discharging into the inner space of the sealed container;
A second suction passage for guiding the high-pressure refrigerant that has passed through the first discharge passage and the first heat exchanger to an internal space of the sealed container;
A second discharge passage for discharging the high-pressure refrigerant in the inner space of the sealed container to the outside of the sealed container ;
With
The first heat exchanger dissipates heat from the high-pressure refrigerant discharged from the first discharge passage of the compressor;
The second heat exchanger dissipates the high-pressure refrigerant discharged from the second discharge passage of the compressor;
The oil return flow path guides refrigeration oil flowing out from the compression element to the first discharge passage into the internal space of the sealed container or the second suction passage,
Due to the pressure loss that occurs when the high-pressure refrigerant passes through the first heat exchanger, compared to the first high pressure that is the pressure in the first discharge passage, the internal space of the sealed container and the second The second high pressure, which is the pressure in the suction passage, is lowered,
A refrigeration cycle apparatus in which the refrigerating machine oil moves in the oil return flow path due to a difference between the first high pressure and the second high pressure.
前記内管の下流端は、前記第2の吸入通路の下流端から突出しており、
前記内管の内部を前記高圧冷媒が通過可能であり、
前記第2の吸入通路の内壁と前記内管の外壁との間を前記冷凍機油が通過可能である請求項6記載の冷凍サイクル装置。 An inner pipe provided inside the second suction passage is provided as the oil separating means,
A downstream end of the inner pipe protrudes from a downstream end of the second suction passage;
The high-pressure refrigerant can pass through the inner pipe,
The refrigeration cycle apparatus according to claim 6, wherein the refrigerating machine oil can pass between an inner wall of the second suction passage and an outer wall of the inner pipe.
前記第1の熱交換器は、前記圧縮機の前記第1の吐出通路から吐出された前記高圧冷媒と水との熱交換を行う第1の水冷媒熱交換器であり、
前記第2の熱交換器は、前記圧縮機の前記第2の吐出通路から吐出された前記高圧冷媒と水との熱交換を行う第2の水冷媒熱交換器であるヒートポンプ給湯装置。 A refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 9 ,
The first heat exchanger is a first water refrigerant heat exchanger that performs heat exchange between the high-pressure refrigerant discharged from the first discharge passage of the compressor and water,
The second heat exchanger is a heat pump hot water supply apparatus that is a second water refrigerant heat exchanger that performs heat exchange between the high-pressure refrigerant discharged from the second discharge passage of the compressor and water .
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