JPH0755268A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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Publication number
JPH0755268A
JPH0755268A JP5197557A JP19755793A JPH0755268A JP H0755268 A JPH0755268 A JP H0755268A JP 5197557 A JP5197557 A JP 5197557A JP 19755793 A JP19755793 A JP 19755793A JP H0755268 A JPH0755268 A JP H0755268A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
oil
pipe
passage
throttle opening
Prior art date
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Pending
Application number
JP5197557A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Inoue
誠司 井上
Kenichi Fujiwara
健一 藤原
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.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Publication of JPH0755268A publication Critical patent/JPH0755268A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/22Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves between evaporator and compressor

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造により低コストで、冷媒流量に応
じて潤滑油の循環量を制御することのできる冷凍装置の
提供。 【構成】 冷媒に混入して冷凍サイクル2を循環するオ
イルを貯留するためのオイル溜め1が、冷媒蒸発器7と
EPR8とを接続する冷媒配管9aの管壁下側に開口し
て取り付けられている。このオイル溜め1は、内部に所
定量のオイルを貯留することのできる容積を有し、底面
に開口する流出孔に接続された細管13を介して、EP
R8と冷媒圧縮機3とを接続する冷媒配管9bに連通さ
れている。細管13は、オイル溜め1を合わせた管路抵
抗が、EPR8の絞り口が全開した時のEPR8の冷媒
流路の通路抵抗より大きくなるように、長さおよび内径
が設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷媒蒸発器のフロスト
を防止するために、冷媒蒸発器と冷媒圧縮機との間に蒸
発圧力調整弁を備えた冷凍装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、車両用空気調和装置等に使用
される冷凍サイクルには、冷媒圧縮機を潤滑するための
コンプレッサオイル(以下オイルと略す)が封入されて
いる。このオイルは、一定の比率で冷媒中に混入して冷
凍サイクルを循環するため、冷凍性能に悪影響を及ぼ
す。また、冷凍サイクルには、冷媒流量の少ない低負荷
時でも十分なオイル循環量が得られるような量のオイル
が封入されているため、冷媒流量の多い高負荷時には、
オイル循環量が多過ぎることになって冷凍性能が悪化す
る。
【0003】従って、高負荷時には、冷凍サイクル内の
どこかにオイルを溜め込んでサイクル内のオイル循環量
を減らし、逆に低負荷時には、オイルを溜め込まないよ
うにしてサイクル内のオイル循環量を確保することが望
まれる。そこで、特開平2−37264号公報に記載さ
れた冷凍装置では、冷媒中に含まれるオイルを分離して
貯留する油分離器を備え、冷媒流量(冷媒の動圧)に応
じて油分離器に貯留されるオイルの量を制御する技術が
開示されている。この油分離器は、冷媒蒸発器と冷媒圧
縮機とを連絡する冷媒配管に介在された連結パイプと、
この連結パイプの外周に設けられて、冷媒より分離した
オイルを貯留するタンクとを備え、このタンクに貯留さ
れたオイルに連結パイプを流れる冷媒の動圧が作用する
ように設けられている。従って、連結パイプを流れる冷
媒の動圧に応じてタンクに貯留されるオイルの量が変化
し、その結果、冷凍サイクルを循環するオイルの量が変
化する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
開示された油分離器は、タンクに貯留されたオイルに連
結パイプを流れる冷媒の動圧を作用させるための構造が
複雑で、部品点数が多くなることから、コストが高くな
るという問題を有していた。本発明は、上記事情に基づ
いて成されたもので、その目的は、簡単な構造により低
コストで、冷媒流量に応じて潤滑油の循環量を制御する
ことのできる冷凍装置の提供にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、冷媒蒸発器と冷媒圧縮機とを連絡する冷
媒通路に設けられた絞り口、および前記冷媒蒸発器の蒸
発圧力に応じて前記絞り口の開度を調節する弁体を有
し、前記冷媒蒸発器の蒸発圧力を一定値以上に保つよう
に、前記弁体の変位により前記絞り口を通過する冷媒流
量を調節する蒸発圧力調整弁と、前記絞り口を迂回して
前記絞り口より上流の前記冷媒通路と前記絞り口より下
流の前記冷媒通路とを連通する連絡通路とを備え、この
連絡通路は、前記冷媒蒸発器で蒸発したガス冷媒より分
離して流入する潤滑油を所定量貯留することのできる容
積を有するとともに、前記絞り口が全開した時の前記冷
媒通路より通路抵抗が大きくなるように設けられたこと
を技術的手段とする。
【0006】
【作用】上記構成より成る本発明の冷凍装置は、以下の
作用を奏する。冷媒蒸発器と蒸発圧力調整弁とを連絡す
る冷媒通路内では、冷媒通路の外周寄りを環状流となっ
て潤滑油が流れる。従って、ガス冷媒とともに冷媒蒸発
器より流出した潤滑油は、冷媒から分離して連絡通路へ
流れ込む。連絡通路は、蒸発圧力調整弁の絞り口が全開
した時の冷媒通路より通路抵抗が大きくなるように設け
られていることから、絞り口が全開した状態で、所定量
の潤滑油を貯留することができる。
【0007】ここで、冷凍装置に対する熱負荷が高く、
蒸発圧力調整弁の絞り口が全開した時には、絞り口の前
後(絞り口の上流と下流)の差圧が小さくなるため、連
絡通路に作用する圧力も小さくなる。その結果、連絡通
路より冷媒通路へ押し出される潤滑油の量は少なくな
る。また、冷凍装置に対する熱負荷が低く、絞り口の開
度が小さくなる時には、絞り口の前後の差圧が大きくな
るため、連絡通路に作用する圧力も大きくなる。その結
果、連絡通路より冷媒通路へ押し出される潤滑油の量は
多くなる。
【0008】
【実施例】次に、本発明の冷凍装置の一実施例を図1な
いし図3に基づいて説明する。図1は冷凍装置の冷凍サ
イクル図である。本実施例の冷凍装置は、車両用空気調
和装置に適用されるもので、オイル溜め1を備えた冷凍
サイクル2を有する。冷凍サイクル2は、冷媒圧縮機
3、冷媒凝縮器4、レシーバ5、膨脹弁6、冷媒蒸発器
7、蒸発圧力調整弁8(以下EPR8と言う)を備え、
それぞれ冷媒配管9によって環状に接続されている。
【0009】冷媒圧縮機3は、電磁クラッチ10を介し
て車両の走行用エンジン(図示しない)によって駆動さ
れ、吸入したガス冷媒を圧縮して吐出する。冷媒凝縮器
4は、冷媒圧縮機3で圧縮された高温、高圧の冷媒をク
ーリングファン11の送風を受けて凝縮液化する。レシ
ーバ5は、流入した冷媒を気液分離して液冷媒のみを流
出する。膨脹弁6は、レシーバ5より導かれた液冷媒を
減圧膨脹して冷媒蒸発器7へ供給する。冷媒蒸発器7
は、送風機12によって送風された空気を低温、低圧の
冷媒との熱交換によって冷却する。
【0010】EPR8は、冷媒蒸発器7と冷媒圧縮機3
との間に設置されて、低熱負荷時における冷媒蒸発器7
のフロストを防止するために、冷媒圧縮機3へ戻る冷媒
流量を制御するものである。このEPR8は、図3(E
PR8の半断面図)に示すように、冷媒流路8aを形成
するEPR本体8bと、冷媒蒸発器7の蒸発圧力が作用
するスライドバルブ8cと、冷媒蒸発器7の蒸発圧力に
抗してスライドバルブ8cを付勢するスプリング8d等
より構成される。
【0011】EPR本体8bには、冷媒流路8aの流路
断面積を絞る絞り口8eが設けられており、この絞り口
8eがスライドバルブ8cによって開閉される。スライ
ドバルブ8cは、冷媒蒸発器7の蒸発圧力とスプリング
8dの付勢力とが釣り合った位置に変位する。従って、
冷房負荷が低くなり、冷媒蒸発器7の蒸発圧力がスプリ
ング8dの付勢力より小さくなると、スライドバルブ8
cは絞り口8eを閉じる方向へ作動する。この時、冷媒
蒸発器7の蒸発圧力が一定値(例えば1.9kg/cm2)以
上となるように、絞り口8eを通過する冷媒流量を制御
する。逆に、冷房負荷が高くなり、冷媒蒸発器7の蒸発
圧力がスプリング8dの付勢力より大きくなると、スラ
イドバルブ8cは絞り口8eを開く方向へ作動する。
【0012】オイル溜め1は、冷媒に混入して冷凍サイ
クル2を循環するオイル(冷媒圧縮機3を潤滑するため
の潤滑油)を貯留するもので、冷媒蒸発器7とEPR8
とを接続する冷媒配管9aに取り付けられている。この
オイル溜め1は、図2(オイル溜め1の取付け状態を示
す断面図)に示すように、水平に配された冷媒配管9a
の管壁下側に開口して設けられ、内部に所定量(例え
ば、冷凍サイクル2に封入されるオイル量の半分程度)
のオイルを貯留することのできる容積を有する。
【0013】オイル溜め1は、底面の略中央部に開口す
る流出孔1aが設けられて、この流出孔1aに接続され
た細管13を介して、EPR8と冷媒圧縮機3とを接続
する冷媒配管9bに連通されている。この細管13は、
オイル溜め1を合わせた管路抵抗が、EPR8の絞り口
8eが全開した時の冷媒流路8aの通路抵抗より大きく
なるように、長さおよび内径が設定されている。なお、
オイル溜め1と冷媒配管9a、オイル溜め1と細管1
3、および細管13と冷媒配管9bとは、それぞれろう
付けや溶接等によって接続されるか、一体成形によって
形成される。または、図2に示すように、ジョイント1
4とナット15の結合によって接続することもできる。
【0014】次に、本実施例の作動を説明する。冷媒蒸
発器7とEPR8とを連絡する冷媒配管9a内では、流
速の大きいガス冷媒が冷媒配管9aの中央部を流れ、流
速の小さい液体のオイルが冷媒配管9aの外周寄りを流
れる環状流となる。この冷媒配管9aには、冷媒配管9
aの管壁下側に開口するオイル溜め1が設けられること
により、重力によってオイルが冷媒より分離してオイル
溜め1に貯留される。この結果、冷凍サイクル2を循環
するオイル量が減少することから、オイルの熱交換に消
費される能力の低減、あるいは冷媒凝縮器4や冷媒蒸発
器7での熱伝達効率の向上等に伴って冷凍能力の向上を
図ることができる。
【0015】オイル溜め1に貯留されたオイルは、EP
R8で調節される冷媒流量に応じて、オイル溜め1より
細管13を介して冷媒配管9bへ流出する。つまり、冷
凍サイクル2に対する熱負荷が高くて、EPR8の絞り
口8eが全開した時には、絞り口8eの前後の差圧が小
さくなるため、オイル溜め1に作用する圧力も小さくな
る。その結果、オイル溜め1より細管13を介して冷媒
配管9bへ押し出されるオイル量は微量である。従っ
て、所定量のオイルがオイル溜め1に貯留されたまま保
たれるため、高負荷時で冷凍サイクル2を循環する冷媒
流量が多い時でも、不必要なオイルが冷凍サイクル2を
流れることはない。
【0016】また、冷凍サイクル2に対する熱負荷が低
くて、EPR8の絞り口8eの開度が小さくなる時に
は、絞り口8eの前後の差圧が大きくなるため、オイル
溜め1に作用する圧力が大きくなる。その結果、オイル
溜め1より細管13を介して冷媒配管9bへ押し出され
るオイル量が多くなる。従って、オイル溜め1に貯留さ
れるオイル量が減少し、その分、冷凍サイクル2を循環
するオイル量が増加することから、低負荷時で冷凍サイ
クル2を循環する冷媒流量が少ない時でも、十分に冷媒
圧縮機3の潤滑を行うことができる。また、この場合
(低負荷時)、EPR8の絞り口8eの開度が小さくて
も、十分なオイル量を冷媒圧縮機3へ戻すことができる
ため、潤滑油不足により冷媒圧縮機3が焼き付けを起こ
すようなこともない。
【0017】次に、本発明の第2実施例を説明する。図
4はオイル溜め1の取付け状態を示す断面図である。本
実施例では、細管13より大きな内径を有する流入管1
6を介して冷媒配管9aとオイル溜め1とが連通されて
いる。流入管16と細管13は、オイル溜め1と一体成
形(または、ろう付け、溶接、ジョイントとナットの結
合等による接続でも良い)されて、冷媒配管9aと流入
管16、および冷媒配管9bと細管13は、それぞれジ
ョイント17とナット18およびジョイント14とナッ
ト15の結合(または、ろう付け、溶接、一体成形等に
よる接続でも良い)によって接続されている。
【0018】次に、本発明の第3実施例を説明する。図
5はオイル溜め通路19の取付け状態を示す断面図であ
る。本実施例では、冷媒蒸発器7とEPR8とを接続す
る冷媒配管9aと、EPR8と冷媒圧縮機3とを接続す
る冷媒配管9bとをオイル溜め通路19によって連通す
るものである。このオイル溜め通路19は、第1実施例
および第2実施例に示したオイル溜め1と細管13の機
能を合わせ持つもので、一定の内径を有する管状部材を
螺旋状あるいはジグザグ状に形成して設けられている。
オイル溜め通路19は、所定量のオイル量を貯留できる
だけの容積を有し、その通路抵抗が、EPR8の絞り口
8eが全開した時の冷媒流路8aの通路抵抗より大きく
なるように、長さおよび内径が設定されている。なお、
オイル溜め通路19と冷媒配管9aおよび冷媒配管9b
との接続は、ろう付け、溶接、一体成形、ジョイントと
ナットの結合等の方法により行われる。
【0019】次に、本発明の第4実施例を説明する。図
6はオイル溜め1と細管13を一体に設けたEPR8の
半断面図である。本実施例では、図6に示すように、オ
イル溜め1と細管13をEPR8と一体構造にしたもの
である。この場合、EPR8、オイル溜め1、および細
管13が1つの部品で構成されるため、組付け工数の低
減およびコストの低減を実現することが可能である。
【0020】
【発明の効果】本発明の冷凍装置は、蒸発圧力調整弁の
絞り口を迂回して絞り口より上流の冷媒通路と下流の冷
媒通路とを連通する連絡通路に所定量の潤滑油を貯留す
ることができ、その連絡通路に貯留される潤滑油を、絞
り口を通過する冷媒流量に応じて制御することができ
る。つまり、熱負荷に応じて絞り口の開度が変化する蒸
発圧力調整弁の特性を利用することにより、簡単な構造
(低コスト)で潤滑油の循環量を制御することが可能と
なり、冷凍能力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係る冷凍サイクル図である。
【図2】オイル溜めの取付け状態を示す断面図である
(第1実施例)。
【図3】EPRの半断面図である(第1実施例)。
【図4】オイル溜めの取付け状態を示す断面図である
(第2実施例)。
【図5】オイル溜め通路の取付け状態を示す断面図であ
る(第3実施例)。
【図6】オイル溜めと細管を一体に設けたEPRの半断
面図である(第4実施例)。
【符号の説明】
1 オイル溜め(連絡通路) 3 冷媒圧縮機 7 冷媒蒸発器 8 蒸発圧力調整弁(EPR) 8a 冷媒流路(冷媒通路) 8c スライドバルブ(弁体) 8e 絞り口 9a 冷媒配管(冷媒通路) 9b 冷媒配管(冷媒通路) 13 細管(連絡通路)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a)冷媒蒸発器と冷媒圧縮機とを連絡する
    冷媒通路に設けられた絞り口、および前記冷媒蒸発器の
    蒸発圧力に応じて前記絞り口の開度を調節する弁体を有
    し、前記冷媒蒸発器の蒸発圧力を一定値以上に保つよう
    に、前記弁体の変位により前記絞り口を通過する冷媒流
    量を調節する蒸発圧力調整弁と、 b)前記絞り口を迂回して前記絞り口より上流の前記冷
    媒通路と前記絞り口より下流の前記冷媒通路とを連通す
    る連絡通路とを備え、 この連絡通路は、前記冷媒蒸発器で蒸発したガス冷媒よ
    り分離して流入する潤滑油を所定量貯留することのでき
    る容積を有するとともに、前記絞り口が全開した時の前
    記冷媒通路より通路抵抗が大きくなるように設けられた
    ことを特徴とする冷凍装置。
JP5197557A 1993-08-09 1993-08-09 冷凍装置 Pending JPH0755268A (ja)

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JP5197557A JPH0755268A (ja) 1993-08-09 1993-08-09 冷凍装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006003925A1 (ja) * 2004-07-01 2006-01-12 Daikin Industries, Ltd. 冷凍装置及び空気調和装置
KR100825622B1 (ko) * 2004-07-01 2008-04-25 다이킨 고교 가부시키가이샤 공기 조화 장치
CN103811152A (zh) * 2014-02-19 2014-05-21 国家电网公司 一种以sf6为冷媒介质的主变夹套式散热装置及方法

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