JPH07120086A - ヒートポンプ - Google Patents

ヒートポンプ

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JPH07120086A
JPH07120086A JP26384993A JP26384993A JPH07120086A JP H07120086 A JPH07120086 A JP H07120086A JP 26384993 A JP26384993 A JP 26384993A JP 26384993 A JP26384993 A JP 26384993A JP H07120086 A JPH07120086 A JP H07120086A
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JP
Japan
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liquid
compressor
liquid separator
refrigerant
heat pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP26384993A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Yabumoto
治 薮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07120086A publication Critical patent/JPH07120086A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液分離器の内部に溜まった液体を、圧縮機に
必要に応じた量だけ戻し、かつ液分離器内の液面レベル
が上昇し過ぎるのを防止することを可能としたヒートポ
ンプを提供する。 【構成】 空気熱交換器17と圧縮機11との間の冷媒
流路Aに液分離器18を備え、液分離器18と圧縮機1
1との間の冷媒流路Aの部分に第1流量調節弁19を設
けるとともに、液分離器18の下部から第2流量調節弁
20を介して第1流量調節弁19の2次側の冷媒流路A
の部分に合流する液戻し流路Bを設けて形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸発器と圧縮機との間
の冷媒流路の部分に液分離器を備えたヒートポンプ(本
明細書においては、ヒートポンプとは、圧縮機,凝縮
機,膨張弁,蒸発器を含む冷媒の閉じた流路を形成する
装置を意味し、冷凍装置も含むものとする)に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、図3に示すように蒸発器の2次
側、即ち圧縮機1の吸込側の冷媒流路の部分に、液分離
器2を設けたヒートポンプが公知である。この液分離器
2は、圧縮機1に吸込まれる冷媒ガス中に液体が混入す
る、いわゆる液バックにより圧縮機1が損傷するのを防
止するために設けられている。そして、蒸発器の2次側
の冷媒流路の部分は、この液分離器2内の上部に開口し
た入口ノズル3に接続している。さらに、液分離器2か
ら第1流量調節弁5を経て圧縮機1の吸込口に接続する
冷媒流路が設けられている。この冷媒流路は、液分離器
2の部分でU字形に湾曲し、液分離器2内の上部にて、
上向きに開口した出口ノズル4を有するとともに、入口
ノズル3の前方にて壁部を形成し、下部に戻しノズル6
を有している。また、液分離器2には、内部の液体のレ
ベルを検出するレベルスイッチ7が設けてある。
【0003】通常、上記蒸発器にて冷媒はガス状態にな
って、圧縮機1に送られるが、ヒートポンプの起動時、
蒸発器における冷媒の温度,圧力が安定するまで、或は
デフロスト時(霜取り時)等の場合に、上記蒸発器から
の冷媒が一部液体状態のまま、液分離器2に流入するこ
とがある。特に、蒸発器が空気熱交換器で、例えばビル
の屋上に設置され、これ以外の構成機器が例えば地下機
械室された、一般的なセパレート型ヒートポンプでは、
配管距離が長いため、空気熱交換器の出口での温度の設
定時間が長くなり、空気熱交換器からの冷媒液の流出量
が多くなる。
【0004】上記蒸発器からの冷媒が気液混合状態にあ
る場合、この冷媒は、液分離器2にて入口ノズル3から
出口ノズル4に向かって流出して、出口ノズル4に対す
る衝突と重力による作用により、冷媒液が液分離器2の
下部に溜まり冷媒ガスのみが出口ノズル4から第1流量
調節弁5を経て圧縮機1に吸込まれるようになってい
る。また、圧縮機1が油冷式のものである場合には、液
分離器2にて上記衝突と重力の作用により油も気液分離
され、液分離器2の下部に溜まる。液分離器2の下部に
溜まった冷媒液,油は、ヒートポンプの運転中に、戻し
ノズル6から第1流量調節弁5を介して圧縮機1に吸込
まれる。
【0005】液分離器2内の液面レベルと戻しノズル6
から圧縮機1に戻す液体の量とのバランスは、圧縮機1
の吐出温度の低下の許容範囲内で、第1流量調節弁5に
より行われる。特に、大型のヒートポンプの場合、冷媒
充填量が多いため、液分離器2に多量の冷媒液が溜ま
り、液バックが発生することがあるので、レベルスイッ
チ7により、液面レベルが設定値に達すると、圧縮機1
を停止させるようにしてある。
【0006】また、実公昭57−44296号公報に
は、液分離器(アキュムレータ)の下部と圧縮機の吐出
側の冷媒流路とをバイパス弁を介して連通させる連通路
を設け、液分離器内の液面が許容上限値に達すると、バ
イパス弁を開いて吐出ガス、即ちホットガスを液分離器
の下部に導くことにより冷媒液を気化させるようにした
ヒートポンプ(冷凍装置)が開示されている。さらに、
実開昭63−66765号公報には、液分離器の下部と
圧縮機の吸込側の冷媒流路とを連通させる油戻し管を設
け、圧縮機が所定周波数以上で運転された場合には、圧
縮機への油戻し作用が生じるようにしたヒートポンプ
(冷凍装置)が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のヒートポン
プの内、最初に挙げたヒートポンプでは、圧縮機1が低
負荷運転している場合、出口ノズル4の先端部から戻し
ノズル6に至る間の圧力損失が小さくなるため、戻しノ
ズル4を通って圧縮機1に戻る冷媒液,油の量が少なく
なる。冷媒の沸点が低い場合は、油の粘度が高くなり、
一層戻しノズル6からの戻り量が少なくなる。このよう
な場合に、さらに蒸発器から冷媒液,油が流入して来る
と、これが液分離器2内の液に上積みされて、レベルス
イッチ7が作動して、圧縮機1の停止に至る。また、圧
縮機1の停止後、再起動する時には、第1流量調節弁1
5を全閉にして圧縮機11を低負荷状態下で作動させる
ため、液分離器2の戻しノズル6から冷媒液,油を戻す
のに時間が掛かるという問題が生じる。
【0008】一方、実公昭57−44296号公報に開
示のヒートポンプに場合、吐出ガスによって冷媒液を気
化させて、圧縮機に吸込ませるようにしてあるため、圧
縮機の吸込容量が低下するという問題が生じる。さら
に、実開昭63−66765号に開示のヒートポンプの
場合、油戻し管からの油戻し作用が生じるのは、圧縮機
が所定周波数以上で運転された場合に限られ、上述した
最初のヒートポンプにおける第1流量調節弁5や実公昭
57−44296号公報に開示のバイパス弁のような手
段もなく、圧縮機の停止後、再起動時には、液分離器内
の液体量の調節ができないという問題が生じる。本発明
は、斯る従来の問題点を課題としてなされたもので、液
分離器からその内部に溜まった液体を、圧縮機に必要に
応じた量だけ戻し、かつ液分離器内の液面レベルが上昇
し過ぎるのを防止することを可能としたヒートポンプを
提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、蒸発器と圧縮機との間の冷媒流路の部分
に液分離器を備えたヒートポンプにおいて、上記液分離
器と上記圧縮機との間の冷媒流路の部分に第1流量調節
弁を設けるとともに、液分離器の下部から第2流量調節
弁を介して上記第1流量調節弁の2次側の冷媒流路の部
分に合流する液戻し流路により、上記液分離器内の液体
が上記2次側の冷媒流路の部分へ流入可能に形成した。
【0010】
【作用】上記発明のように構成することにより、液分離
器から圧縮機に戻す液体の量を調節できるようになる。
【0011】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明する。図1,2は、本発明に係るヒートポンプ暖房
運転時の状態を示し、圧縮機11,第1四方切換弁1
2,凝縮器の一種である水熱交換器13,第2四方切換
弁14,受液器15,膨張弁16,第2四方切換弁1
4,蒸発器の一種である空気熱交換器17,第四方切換
弁12,液分離器18、および第1流量調節弁19を経
て圧縮機11に戻る閉じた冷媒流路Aが形成されてい
る。液分離器18の部分には、図3に示した液分離器2
の部分と同様に、入口ノズル3,出口ノズル4,戻しノ
ズル6、およびレベルスイッチ7が設けてある。さら
に、液分離器18の下部から第2流量調節弁20を経て
第1流量調節弁19の2次側の冷媒流路Aの部分に合流
する液戻し流路Bが設けてある。
【0012】圧縮機11から吐出された高温,高圧の冷
媒ガスは、水熱交換器13で凝縮し、受液器15に一旦
溜められる。さらに、この受液器15から送り出された
冷媒液は膨張弁16にて減圧され、通常屋外屋上に設置
される空気熱交換器17にて蒸発して、液分離器18,
第1流量調節弁19を経て、圧縮機11吸込まれ、以
後、上記同様の循環を繰り返す。ところで、空気熱交換
器17へ送る冷媒液の量については、空気熱交換器17
の出口部における冷媒ガスの圧力,温度を検出して、液
ミストがない過熱状態になるように膨張弁16の開度を
制御することにより調節される。しかしながら、上述し
たように、圧縮機11の起動時等の場合に、一時的に空
気熱交換器17から蒸発しなかった冷媒液が液分離器1
8に送り出されることがある。この場合、上述したよう
に、冷媒中に混入した油も含めて、液分離器18にて気
液分離され、液分離器18の下部に溜まった冷媒液,油
は戻しノズル6を介して少しずつ圧縮機11に戻され
る。
【0013】さらに、本実施例では、圧縮機1の吐出温
度の低下の許容範囲内で、第2流量調節弁20の開度を
調節することにより、液分離器18内の液面レベルと圧
縮機1に戻す液体の量との間のバランスをとることが可
能となっている。また、液分離器18内の液面レベルが
上限許容値を超えるとレベルスイッチ7が作動して圧縮
機11を停止させるようになっているが、圧縮機11を
停止させた後、運転を始める場合、第1流量調節弁19
を全閉にして、圧縮機11を低負荷状態で再起動させる
ため、第1流量調節弁19の開度調節によって、第2流
量調節弁20の前後の差圧を大きくして、液分離器18
から圧縮機11への冷媒液,油の戻りを速め、圧縮機1
1が元の運転状態に戻る時間の短縮が可能となってい
る。なお、液戻し流路Bについては、必要な場合にのみ
装着するようにしてもよく、例えば可撓性のホースによ
り形成してもよい。
【0014】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、蒸発器と圧縮機との間の冷媒流路の部分に液
分離器を備えたヒートポンプにおいて、上記液分離器と
上記圧縮機との間の冷媒流路の部分に第1流量調節弁を
設けるとともに、液分離器の下部から第2流量調節弁を
介して上記第1流量調節弁の2次側の冷媒流路の部分に
合流する液戻し流路により、上記液分離器内の液体が上
記2次側の冷媒流路の部分へ流入可能に形成してある。
このため、液分離器の内部に溜まった液体を圧縮機に戻
す量を調節できるようになり、この液体を、圧縮機に必
要に応じた量だけ戻し、かつ液分離器内の液面レベルが
上昇し過ぎるのを防止することが可能になる他、圧縮機
の停止後、再起動時における圧縮機の元の運転状態への
復帰時間を短縮できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るヒートポンプの全体構成を示す
図である。
【図2】 図1に示すヒートポンプの液分離器部分を拡
大した図である。
【図3】 従来のヒートポンプの液分離器の部分のみを
示す図である。
【符号の説明】
11 圧縮機 17 空気熱交換
器 18 液分離器 19 第1流量調
節弁 20 第2流量調節弁 A 冷媒流路 B 液戻し流路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蒸発器と圧縮機との間の冷媒流路の部分
    に液分離器を備えたヒートポンプにおいて、上記液分離
    器と上記圧縮機との間の冷媒流路の部分に第1流量調節
    弁を設けるとともに、液分離器の下部から第2流量調節
    弁を介して上記第1流量調節弁の2次側の冷媒流路の部
    分に合流する液戻し流路により、上記液分離器内の液体
    が上記2次側の冷媒流路の部分へ流入可能に形成したこ
    とを特徴とするヒートポンプ。
JP26384993A 1993-10-21 1993-10-21 ヒートポンプ Pending JPH07120086A (ja)

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