JPH0752051B2 - アキュームレータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は冷凍サイクルに使用されるアキュームレータの
油戻管に関する。さらに詳しくは、蒸発器と圧縮器との
あいだに設けられるアキュームレータの改良に関する。

［従来の技術］ 従来のこの種のアキュームレータとして一般的に使用さ
れているものの一例の断面図を第３図に示す。

第３図において、（１）はタンク、（２）は蒸発器から
冷媒と潤滑油とが導かれる入口管、（３）は圧縮機へ冷
媒と潤滑油とを送出する出口管、（５）は潤滑油、（1
3）は油戻孔、（14）は均圧孔である。なお、蒸発器と
圧縮機を含む冷凍サイクルは周知のため図示されていな
い。

第３図に示される従来のアキュームレータの動作はつぎ
のとおりである。

蒸発器から入口管（２）を経由して冷媒と潤滑油とがタ
ンク（１）内に導かれる。冷媒中の液相にあるものはタ
ンク（１）の外部よりも侵入熱により加熱されて完全に
気化される。一方、入口管（２）から導かれる冷媒中に
混入している潤滑油（５）は、タンク（１）内にて冷媒
と分離してタンク（１）の底部に貯溜する。出口管
（３）は、タンク（１）内にてＵ字形をなす湾曲部を有
し、その一端はタンク（１）内上部に開口し、他端はタ
ンク（１）の頂壁を貫通して外部に延びている。そして
出口管（３）の湾曲部の最下点に小径の油戻孔（13）が
開口されている。したがってタンク（１）の底部に貯溜
した潤滑油は、油戻孔（13）を通って出口管（３）内に
流入し、出口管（３）内を流れる冷媒気体に混入して圧
縮機へ送出される。このように冷媒、潤滑油とも冷媒サ
イクルを循環しうるようにしたことにより圧縮機に潤滑
油を追加チャージしなくても連続運転が可能になってい
る。

また、この種のアキュームレータとして従来より一般的
に使用されているものの別な一例の断面図を第４図に示
す。第４図において、（１）はタンク、（２）は蒸発器
から冷媒と潤滑油とが導かれる入口管、（３）は圧縮機
へ冷媒と潤滑油とを送出する出口管、（４）は熱交換
器、（５）は上記タンクの底部に貯溜する潤滑油、
（７）は油戻管、（12）は出口管（３）の内部に、しか
も油戻管用接続孔の直前に設けられた制限オリフィスな
どの塞ぎ板である。なお蒸発器と圧縮機を含む冷媒サイ
クルは周知のため図示されていない。

第４図に示される従来のアキュームレータの動作はつぎ
のとおりである。

蒸発器から入口管（２）を経由して冷媒と潤滑油とがタ
ンク（１）内に導かれ熱交換器（４）に吹き付けられ
る。熱交換器（４）はタンク（１）の底部にコイル状に
設けられ、その内部を、図示しない凝縮器から与えられ
る高温の冷媒液が流れている。したがって、冷媒中の液
相にあるものは熱交換器（４）によって加熱されて完全
に気化される。一方、入口管（２）から導かれる冷媒中
に混入している潤滑油は、タンク（１）内にて冷媒と分
離してタンク（１）の底部に貯溜する。出口管（３）は
タンク（１）内にＵ時形をなす湾曲部を有し、その一端
はタンク内に開口し他端はタンク（１）の頂壁を貫通し
て外部に延びている。そして出口管（３）の湾曲部の最
下点に細い油戻管（７）の一端が接続されている。出口
管（３）内を流れる冷媒気体は、上記油戻管用接続孔の
直前に設けられた塞ぎ板（12）により流路が絞られ流速
が速くなることにより、タンク（１）内部圧力より圧力
が低くなり、その差圧により油戻管（７）を通って潤滑
油（５）を吸い上げ、冷媒気体とともに、圧縮機へ送出
する。

この際、潤滑油の吸い上げ量は圧縮機がオイルハンマー
をおこさないよう少量ずつ吸い上げるのはもちろんであ
る。

また実開昭56−54754号公報および実開昭61−27076号公
報には、潤滑油の油戻し管をタンクの外に出す配管構成
のアキュームレータについての考案が記載されている。
これらの考案においては、出口管と油戻し管接続部位の
内外の圧力差を利用してアキュームレータ内液面レベル
よりも上部で出口管に返油する構成である。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のアキュームレータは以上のように構成されている
ため、油戻孔または油戻管に異物が詰ったばあいは圧縮
機に潤滑油が返ってこなくなり潤滑不良が生じて重大な
事故を起こす危険があった。一方、油戻孔および油戻管
はアキュームレータの内部にあり容易に点検、清掃がで
きないため、上記問題の発生時にはアキュームレータの
取替を必要とするという欠点があった。

また、第３図の装置では、圧縮機の最小容量制御運転時
の出口管内のガス速度が、管内に流入した潤滑油を出口
管立ち上がりヘッド差分送油できる出口管径とする必要
がある。

また、第４図の装置では、第３図の装置と同様の出口管
径の選定、および潤滑油吸い上げ用オリフィス径の選定
が必要であり、圧縮機100％運転時には出口管内抵抗が
増大し、冷凍能力阻害率が増大し、省エネルギー運転に
反する不具合があった。

また、圧縮機の容量および冷凍機の使用温度条件の変化
によりガス出口管径、オリフィス径を選定する必要があ
り、アキュームレータの標準化、共用化など、安価な製
品供給を阻害する不具合があった。

また、実開昭56−54754号公報および実開昭61−27076号
公報に記載の装置では、出口管と油戻し管接続部位の内
外の圧力差は、管たオリフィスなどの抵抗が固定してい
るのでガス出口管内のガス速度によって増減し、返油の
安定性確保に問題があった。

本発明は、前記のような課題を解消するためになされた
もので、冷凍機の容量制御運転および使用温度条件の変
化に対しても安定した油戻量を確保でき、かつ省エネル
ギー運転ができるとともに、異物による油戻し阻害が発
生したときや、油戻し量の調整を必要とするばあいにお
いてもアキュームレータを交換することなく、清掃、点
検作業および油戻し量の調整作業を容易に行ないうるア
キュームレータを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は蒸発器から送られる冷媒および潤滑油の混合物
をタンク内に導く入口管と、上記タンク内部の冷媒ガス
を流出させる出口管と、上記タンクの底部にたまった潤
滑油を上記出口管内に潤滑油面の自重作用で供給する油
戻管とを備え、上記油戻管は、その一端で上記タンク底
部に着脱可能に接続され、他端で上記出口管に上記タン
クの外部において、タンクの最下位か最下位よりも下の
位置で着脱可能に接続されていることを特徴とするアキ
ュームレータに関する。

蒸発器から送られる冷媒および潤滑油の混合物をタンク
内に導く入口管と、上記タンク内で液相の冷媒を気化さ
せるために上記タンク内に設けられた熱交換器と、気相
の冷媒を上記タンク内から圧縮機に導くために出口管
と、上記タンクの底部にたまった潤滑油を上記出口管内
に潤滑油の自重作用で供給する油戻管とを備え、上記油
戻管は、その一端で上記タンクの底部に着脱可能に接続
され、他端で上記出口管に上記タンクの外部において、
タンクの最下位か最下位よりも下の位置で着脱可能に接
続されており、該油戻管途中に流量調整用絞り弁および
自動開閉弁が設けられていることを特徴とするアキュー
ムレータに関する。

すなわち、本発明のアキュームレータは、油戻管をその
一端でタンク底部に着脱可能に接続し、他端で出口管に
タンクの外部において、タンクの最下位か最下位よりも
下の位置で着脱可能に接続し、タンク底部に潤滑油面の
自重作用にて油戻しをしたものである。

さらに、本発明にアキュームレータは、油戻管をその一
端でタンク底部に着脱可能に接続し、他端で出口管にタ
ンクの外部において、タンクの最下位か最下位よりも下
の位置で着脱可能に接続するとともに、油戻管途中にス
トレーナ、流量調整用絞り弁および圧縮機運転停止に連
動して油戻管流路を開閉する電動弁などの自動開閉弁を
備え、タンク底部の潤滑油面の自重作用により油戻しを
したものである。

［作用］ 本発明のアキュームレータにおいては、タンク外部にお
いて、タンクの最下位か最下位よりも下の位置で着脱可
能に接続された油戻管の孔径および管長さにより返油量
が調整され圧縮機へ返油される。

また、本発明のアキュームレータの油戻しは、タンク外
部において、タンクの最下位か最下位よりも下の位置で
着脱可能に接続された油戻管によって、タンクの底部の
潤滑油面の自重作用により返油され、返油量は絞り弁の
操作により調整される。さらに、圧縮機運転停止に連動
して開閉する電動弁などの自動開閉弁により、圧縮機停
止中に吸入配管内への潤滑油の移行寝込みを防止する。

［実施例］ 本発明のアキュームレータにおいて設けられ油戻管の管
径についてはとくに限定はないが、油戻管中に流量制御
用絞り弁が設けられないばあいには、所望の返油量とな
るような管径が選定される。

前記油戻管の配管形状としては、アキュームレータのタ
ンク最下位か最下位よりも低い高さに配管される形状で
あればよく、また、両端の接続部材の着脱によって容易
に油戻管の取付けおよび取外しができる形状が好まし
い。

なお、前記接続部材としては、従来より一般に用いられ
ているものを、とくに限定なく用いることができる。

また、本発明のアキュームレータに用いられる流量調整
用絞り弁および自動開閉弁としてもとくに限定はなく、
一般に用いられている手動式、バネ式、モータ式、空気
式などの絞り弁や、バネ式、ソレノイド式、モータ式、
空気式、油圧式などの開閉弁を用いることができる。

つぎに、本発明のアキュームレータの実施例を図面に基
づいて説明する。

第１図は本発明のアキュームレータの一実施例を示す説
明図である。

第１図において、（１）はタンク、（２）は入口管、
（３）はタンク（１）内上部に一端を開口し、タンク
（１）下部の側壁を貫通して外部に延びる出口管、
（５）は潤滑油、（６）はタンク底部に取付けられた接
続部材、（７）はタンク（１）の底部にたまった潤滑油
（５）を出口管（３）に導く油戻管、（11）はタンク
（１）の外部において出口管（３）に取付けられた接続
部材である。

以上のような構成を有する第１図のアキュームレータに
おいては、蒸発器からの冷媒と潤滑油との混合物は入口
管（２）を経てタンク（１）内に導入され、冷媒中の液
相はタンク（１）の外部よりの侵入熱により加熱されて
気化される。そして気相の冷媒は、一端がタンク（１）
内に開口する出口管（３）内に流入し、図示しない圧縮
機へ送られる。また、タンク（１）内で冷媒から分離さ
れてタンク（１）の底部に溜った潤滑油（５）は、油面
の自重作用により油戻管（７）を経て出口管（３）に流
入し、出口管（３）内に流れる冷媒気体に混入して圧縮
機へ送出される。出口管（３）へ流入する油の量は油戻
管（７）の管径により調整される。ここで異物の混入な
どによって油戻管（７）が詰まり潤滑油の流れがわるく
なったばあいには、接続部材（６）、（11）から油戻管
（７）を取外し、その内部を清掃、または油戻管（７）
を交換する。あるいは定期的に点検を行うことにより油
戻管（７）を含む潤滑油の流路が詰まるのを事前に防止
することも可能である。そしてこの保守、点検は、タン
ク（１）を分解せずに行えるので作業が容易である。

なお、第１図の実施例では、油戻管（７）の管径により
油戻量の調整をするものを示したが、油戻管途中に油戻
量調整用絞り弁およびストレーナを設けてもよい。

第２図は本発明のアキュームレータの別な実施例を示す
説明図である。第２図において、（１）はタンク、
（２）は入口管、（３）はタンク（１）内上部に一端を
開口し、タンク（１）下部の側壁を貫通して外部に延び
る出口管、（４）は熱交換器、（５）は潤滑油、（６）
はタンク底部に取付けられた接続部材、（７）は油戻
管、（８）はストレーナ、（９）は圧縮機運転停止に連
動して油戻管（７）の流路を開閉する電動弁、（10）は
油戻量調整用絞り弁、（11）はタンク（１）の外部にお
いて出口管（３）に取付けられた接続部材である。

以上のような構成を有する第２図のアキュームレータに
おいては、蒸発器からの冷媒と潤滑油との混合物は入口
管（２）を経てタンク（１）内に導かれ熱交換器（４）
に吹き付けられる。熱交換器（４）はタンク（１）の底
部にコイル状に設けられ、その内部を、図示しない凝縮
器から与えられる高温の冷媒液が流れている。したがっ
て、冷媒中の液相にあるものは熱交換器（４）によって
加熱されて完全に気化される。そして気相の冷媒は一端
がタンク（１）内に開口する出口管（３）内の流入し、
図示しない圧縮機へ送られる。またタンク（１）内で冷
媒から分離されてタンク（１）の底部に溜った潤滑油
（５）は油面の自重作用により油戻管（７）、ストレー
ナ（８）、電動弁（９）、絞り弁（10）を経て出口管
（３）に流入し、出口管（３）内を流れる冷媒気体に混
入して圧縮機へ送出される。出口管（３）へ流入する油
の量は絞り弁（10）により調整される。万一油戻管へ異
物が混入してもストレーナ（８）により補捉され、また
圧縮機運転停止に連動して開閉する電動弁（９）により
圧縮機運転時のみ油戻し作用をする。容量の異なる圧縮
機との組合せおよび運転結果による油戻量の再調整も冷
媒回路を開放することなく行えるので作業が容易であ
る。

第５図は本発明のアキュームレータの一実施例を示す説
明図である。

第５図において、（１）はタンク、（３）はタンク
（１）内上部に一端を開口し、タンク（１）下部壁を貫
通して外部に延びる出口管、（11）はタンク（１）の外
部においてタンクの最下位よりも下の位置で出口管
（３）に取付けられた接続部材、その他の符号は第１図
と同じである。

以上のような構成を有する第５図のアキュームレータに
おいては第１図のばあいと全く同様にタンク（１）内で
冷媒から分離されてタンク（１）の底部に溜った潤滑油
（５）は、油面の自重作用により油戻管（７）を経て出
口管（３）を流入し、出口管（３）内に流れる冷媒気体
に混入して圧縮機へ送出される。出口管（３）へ流入す
る油の量は油戻管（７）の管径により調整される。ま
た、必要に応じて接続部材（６）、（11）から油戻管
（７）を取外し、その内部を清掃、または油戻管（７）
を交換し、あるいは保守、点検がタンク（１）を分解せ
ずに、容易に行える点は第１図のばあいと同様である。

さらに第５図の態様のばあいはタンク（１）内の油量が
減少し油面が下がっても、タンク底部と油戻管の出口管
への接続部分とのヘッド差分の自重作用は確保され、タ
ンク内に油が残留している限り運転を継続することがで
きる。

なお、油戻管途中に油戻量調整用絞り弁およびストレー
ナを設けてもよい。

第６図は本発明のアキュームレータの別な実施例を示す
説明図である。第６図において、（１）はタンク、
（３）はタンク（１）内上部に一端を開口し、タンク
（１）下部壁を貫通して外部に延びる出口管、（11）は
タンク（１）の外部においてタンクの最下位よりも下の
位置で出口管（３）に取付けられた接続部材であり、そ
の他の符号は２図と同じである。

以上のような構成を有する第６図のアキュームレータに
おいては、第２図のばあいと全く同様に、タンク（１）
内で冷媒から分離されてタンク（１）の底部に溜った潤
滑油（５）は油面の自重作用により油戻管（７）、スト
レーナ（８）、電動弁（９）、絞り弁（10）を経て出口
管（３）に流入し、出口管（３）内を流れる冷媒気体に
混入して圧縮機へ送出される。出口管（３）へ流入する
油の量は絞り弁（10）により調整される。万一油戻管へ
異物が混入してもストレーナ（８）により補捉され、ま
た圧縮機運転停止に連動して開閉する電動弁（９）によ
り圧縮運転時のみ油戻し作用をする。容量の異なる圧縮
機との組合せおよび運転結果による油戻量の再調整も冷
媒回路を開放することなく行えるので作業が容易であ
る。

第６図に示すごとく出口管への油戻管の接続部をタンク
（１）の最下位よりも下に設けるとタンク（１）内の油
面が下っても、タンク底部と油戻管の出口管への接続部
とのヘッド差圧は確保され、油が残存する限り運転を継
続することができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、油戻管をその一端でタ
ンク底部に着脱可能に接続し、他端で出口管にタンク外
部において、タンクの最下位か最下位よりも下の位置で
着脱可能に接続した構造とされているので、異物の混入
などによって油戻管が詰ったり油戻管内の潤滑油の流れ
がわるくなったばあいにも、油戻管のみの清掃、点検が
可能となり、従来のようにタンク自体の取替、分解をす
る必要がなくサービス性の向上をはかるとともに、異な
る容量の圧縮機に組合せたばあいにも、油戻管孔径の変
更により、その圧縮機に適した油戻量に容易に改造で
き、アキュームレータの標準化も容易になしうる効果が
ある。

さらに、本発明においては、油戻管をその一端でタンク
底部に着脱可能に接続し、他端で出口管にタンクの外部
において、タンクの最下位か最下位よりも下の位置で着
脱可能に接続し、ストレーナ、電動弁、絞り弁をも備え
た構成とされているので異物による油戻管の詰まりがな
く、また、冷媒回路を開放することなく油戻量の調整が
えられる効果がある。また油戻し方法もタンク底部の油
面自重作用により返油する構成であるので、容量制御運
転、使用温度変化による出口管内の気体流速に変化があ
っても安定した返油ができ冷凍サイクルの安定運転がえ
られるとともにアキュームレータの標準化も容易になし
うる効果がある。また、返油のための差圧確保用オリフ
イスなどによる管内抵抗の確保が不要であり、冷凍能力
の向上、省エネルギー運転ができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアキュームレータの一実施例を示す側
断面図、第２図は本発明のアキュームレータの別な実施
例を示す側断面図、第３図は従来のアキュームレータの
一例を示す側断面図、第４図は従来のアキュームレータ
の別な一例を示す側断面図、第５図は本発明のアキュー
ムレータの別の実施例を示す側断面図、第６図は本発明
のアキュームレータの別の実施例を示す側断面図であ
る。 （図面の主要符号） （１）：タンク （２）：入口管 （３）：出口管 （４）：熱交換器 （５）：潤滑油 （６）、（11）：接続部材 （７）：油戻管 （８）：ストレーナ （９）：電動弁 （10）：絞り弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蒸発器から送られる冷媒および潤滑油の混
   合物をタンク内に導く入口管と、上記タンク内部の冷媒
   ガスを流出させる出口管と、上記タンクの底部にたまっ
   た潤滑油を上記出口管内に潤滑油面の自重作用で供給す
   る油戻管とを備え、上記油戻管は、その一端で上記タン
   ク底部に着脱可能に接続され、他端で上記出口管に上記
   タンクの外部においてタンクの最下位か、最下位よりも
   下の位置で着脱可能に接続されていることを特徴とする
   アキュームレータ。
2. 【請求項２】蒸発器から送られる冷媒および潤滑油の混
   合物をタンク内に導く入口管と、気相の冷媒を上記タン
   ク内から圧縮機に導くための出口管と、上記タンクの底
   部にたまった潤滑油を上記出口管内に潤滑油の自重作用
   で供給する油戻管とを備え、上記油戻管は、その一端で
   上記タンクの底部に着脱可能に接続され、他端で上記出
   口管に上記タンクの外部においてタンクの最下位か最下
   位よりも下の位置で着脱可能に接続されており、該油戻
   管途中に流量調整用絞り弁および自動開閉弁が設けられ
   ていることを特徴とするアキュームレータ。