JPH08110103A - 冷蔵庫用冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷蔵庫用冷凍サイクルの熱交換効率の改善と圧
縮機の圧縮効率、信頼性向上を目的とする。 【構成】圧縮機１と凝縮器２の間に消音タンク５を設
け、吐出管６と併行設置したバイパスパイプ７および凝
縮器２とキャピラリチューブ３を連接する接続パイプ８
の各々中間に四方弁９を接続して構成する冷蔵庫間冷凍
サイクル。 【効果】圧縮機から吐出される潤滑油を凝縮器，蒸発器
に到達せずに１ケ所に集中捕集させ、安定的に圧縮機容
器内に戻入することにより冷凍サイクルの効率改善と圧
縮機の信頼性向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫の冷凍サイクル
に於いて、圧縮機運転時に冷媒ガスとともに吐出される
潤滑油を、冷凍サイクル内を循環することなく、容易に
圧縮機内に戻入れる手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮機を使用した冷凍サイクルに於いて
は、冷媒ガスと一緒に循環する潤滑油は、凝縮器，蒸発
器内の管壁に付着して流れるために冷凍サイクルの熱交
換効率を低下させるとともに、ロータリ圧縮機使用の冷
凍サイクルに於いては、循環された潤滑油が圧縮機のシ
リンダ内に直接吸込まれて冷媒とともに圧縮されるた
め、圧縮機の効率低下を生じる等の問題があった。

【０００３】また、冷凍サイクル中を循環する間に冷凍
サイクルの各箇所に潤滑油の滞溜を生じて、圧縮機内の
潤滑油々面を低下させて、潤滑不良を生じ製品の信頼性
を損なう恐れもある。

【０００４】これ等の問題を解決するために、例えば特
公平２−３０４２８号公報の如く、蒸発器出口側とロー
タリ圧縮機の容器（高圧側）を連倍する連通管を設け
て、該連通管の中間に油分離器と逆上弁を直列に接続し
て圧縮機容器内に潤滑油を戻し入れる方法が提案されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの方法に於い
ては、冷凍サイクル内を潤滑する潤滑油は、凝縮器，蒸
発器を通過した後に油分離器に貯溜されるために、凝縮
器，蒸発器に於ける熱交換量を減少させ、更に圧縮機停
止時に於いては、本来低温の低圧領域にあるべき油分離
器が高温，高圧雰囲気となるため、冷凍サイクルの運転
効率を低下させるという問題があった。

【０００６】本発明は上記の欠点を改善すべく提案され
たものである。

【０００７】即ち、冷蔵庫の冷凍サイクルに於いて、圧
縮機吐出配管と凝縮器の間に消音用を兼ねたタンクを配
設して、圧縮機運転中に該タンク内の吐出配管より排出
された冷媒ガスと潤滑油を、タンク内で分離して潤滑油
のみをタンク底部に貯溜させておき、圧縮機停止時に消
音タンクと圧縮機の間を吐出管と併行して連結するバイ
パスパイプ及びそのパイプの中間に設けられた電磁四方
弁（以下四方弁という）の開閉作用により前記貯溜され
た潤滑油を圧縮機容器内に戻入させて、凝縮器，蒸発器
への潤滑油の侵入を防止して、熱交換効率の高い冷凍サ
イクルを形成するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成させる
ために、圧縮機冷凍サイクルに於いて、圧縮機と凝縮器
の間に消音用タンクを配設し、該消音タンクと圧縮機容
器を連結するバイパスパイプを併行設置して、バイパス
パイプの中間に四方弁を接続する。

【０００９】一方凝縮器とキャピラリチューブを接続す
るパイプの中間部を前記四方弁に接続する。

【００１０】上記の如く構成された冷凍サイクルに於い
て、圧縮機運転時は前記バイパスパイプが閉、凝縮器と
キャピラリチューブ間が開となり、冷媒ガスは圧縮機，
凝縮器，キャピラリチューブの順に流れて蒸発器内で冷
却作用を行なう。次に圧縮機停止時に於いては凝縮器と
キャピラリチューブ間が閉、バイパスパイプ部が開状態
となる。

【００１１】更に、消音タンク内に於いては、圧縮機運
転中に該タンク内に吐出された冷媒ガスおよび潤滑油
は、タンク内壁面に吹きつけられて潤滑油をタンク下面
に落下させて油のみを貯溜する。

【００１２】以上の如く構成された冷凍サイクルと消音
タンクに於いて、圧縮機運転中に消音タンク内に貯溜さ
れた潤滑油は、圧縮機停止と連動して開状態となるバイ
パスパイプを介して圧縮機容器内に戻入される。

【００１３】ここで、レシプロ圧縮機使用の冷凍サイク
ルについては、停止直後の圧縮機容器の圧力は消音タン
ク内圧よりも低いため、消音タンク内に貯溜された潤滑
油は両者の圧力差のみで圧縮機容器内に戻入可能である
が、ロータリ圧縮機使用の冷凍サイクルに於いては、圧
縮機の運転中，停止時にかかわらず圧縮機容器内圧力と
消音タンク内圧力がほぼ同じ圧力となるため、圧縮機内
の潤滑油々面に対して消音タンク底面部を高くして、両
者の油面に高低差をつけることは必須の条件となる。

【００１４】

【作用】圧縮機と凝縮器の間に消音タンクを設け、該タ
ンク内に吐出される冷媒ガスと潤滑油をタンクの内壁面
に吹きつけて両者を分離して潤滑油のみをタンク底面側
に貯溜させておく。

【００１５】一方圧縮機停止時に於いては、圧縮機吐出
管と併行配設したバイパスパイプ中間にある四方弁を開
状態となるように構成して前記潤滑油を圧縮機容器内に
戻入れるようにしたものである。

【００１６】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１７】本発明の冷凍サイクルは図１に示す如く構
成されている。即ち、圧縮機１，凝縮器２，キャピラリ
チューブ３，蒸発器４を閉回路で接続し、圧縮機１と凝
縮器２の間に消音タンク５を配設し、圧縮機１と該消音
タンク５を接続する吐出管６に併行設置したバイパスパ
イプ７を具備する。更に、バイパスパイプ７の中間には
四方弁９を介在させる。

【００１８】一方凝縮器２とキャピラリチューブ３を連
結する接続パイプ８の中間部を前記四方弁に接続させて
冷凍サイクルを構成する。

【００１９】一方消音タンク５は図２に示す如く、吐出
管６の消音タンク５内延在部の吐出口６ａを該タンク５
の上方内壁面に近接して設置する。

【００２０】上記の如く構成された冷凍サイクルに於い
て、圧縮機１が運転された状態に於いて、前記四方弁１
０によりバイパスパイプ７を閉状態に、凝縮器，キャピ
ラリ接続パイプ８を開状態に保持することにより、冷媒
ガスとともに噴霧状になった潤滑油が吐出パイプ６を介
して消音タンク５内に排出され、吐出管先端の吐出口６
ａより消音タンク内壁面５ａに吹きつけられて、冷媒ガ
スは消音タンク５の吐出口５ｂから凝縮器２に流入し、
潤滑油は消音タンク内壁面５ａを伝わって該タンクの底
部に貯溜される。ここで消音タンク５の吐出口５ｂをタ
ンク内壁面より下側に延在されることにより、潤滑油の
分離が効果的になる。

【００２１】次に圧縮機１が停止した時、これと同期し
て四方弁１０が作動してバイパスパイプ７が開状態、接
続パイプ８が閉状態となるよう設定することにより消音
タンク５内に貯溜された潤滑油はバイパスパイプ７を介
して圧縮機１の容器内に戻入させる。

【００２２】ここでロータリ圧縮機使用の冷凍サイクル
については、圧縮機１の停止時に於いて圧縮機容器内圧
力と消音タンク５内の圧力が等圧となるため圧縮機内の
潤滑油の油面に対して消音タンク５の底面を高い位置に
保持することは必須の条件となる。

【００２３】更に、ロータリ圧縮機使用の冷凍サイクル
については、蒸発器４と圧縮機１の間に逆止弁１０を設
けることにより圧縮機１の停止時における圧縮機１から
蒸発器４への高温冷媒の流入が防止出来て前記四方弁９
による凝縮器２とキャピラリチューブ３の間を遮断する
ことと相俟って熱損失の少ない高効率な冷凍サイクルが
可能となる。

【００２４】一方本発明によれば、潤滑油が凝縮器，蒸
発器へ流入することがなく確実に圧縮機に戻入可能であ
るため、冷媒と潤滑油の間の相容性について問題にする
必要もなく、両者の組合せについても自由に選定出来る
という効果も生じる。

【００２５】特にＣＦＣの代替冷媒、例えばＨＦＣ−１
３４ａとノンエステル油との組合せ等においても、熱交
換器の熱交換効率の低下がなく、本発明の効果が大き
い。

【００２６】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、運転中に圧
縮機から吐出される冷媒ガスと潤滑油のうち潤滑油のみ
は、消音タンク内で分離貯溜されるため、凝縮器，蒸発
器内までは到達せず、各々の熱交換器の熱交換効率を向
上させることに寄与出来ると共に、圧縮機の容器内に直
接戻入されシリンダー内への吸込がさけられるため、圧
縮効率の向上および油面の安定保持が可能であり信頼性
の向上にもつながってくる。

【００２７】更に圧縮機停止に於いては、四方弁より凝
縮器出口とキャピラリチューブ間を遮断するため、蒸発
器内への高温冷媒の流入がなくなり、蒸発器への熱侵入
による損失が防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷蔵庫用冷凍サイクルの構成図であ
る。

【図２】本発明の消音タンクの縦断面図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…凝縮器、３…キャピラリチューブ、４
…蒸発器、５…消音タンク、５ａ…消音タンク内壁面、
５ｂ…出口パイプ、６…吐出管、６ａ…吐出管出口、７
…バイパスパイプ、８…接続パイプ、９…四方弁、１０
…逆止弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 真一 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株 式会社日立製作所リビング機器事業部内 (72)発明者 金子 岳広 栃木県下都賀郡大平町大字富田709番地の ２株式会社日立栃木エレクトロニクス内 (72)発明者 権守 仁彦 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株 式会社日立製作所リビング機器事業部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機，凝縮器，キャピラリチューブ，蒸
   発器を直列閉回路に形成してなる冷蔵庫の冷凍サイクル
   に於いて、圧縮機の吐出管と凝縮器の間に消音タンクを
   配設し、該消音タンクと圧縮機容器間を前記吐出管と併
   行して連結されるその中間部に電磁四方弁を介在させた
   バイパスパイプを設け、一方凝縮器とキャピラリチュー
   ブ間の接続パイプの中間部を前記電磁四方弁に接続して
   形成する冷凍サイクルに於いて、圧縮機運転時は凝縮器
   とキャピラリチューブ間が開、圧縮機と消音タンク間の
   バイパスパイプが閉状態に、圧縮機停止時に於いては凝
   縮器とキャピラリーチューブ間が閉、前記バイパスパイ
   プが開状態となるように構成されたことを特徴とする冷
   蔵庫用冷凍サイクル。
2. 【請求項２】前記消音タンクと圧縮機を接続する主回路
   のパイプの消音タンク内挿入部を該タンクの上側半分以
   上の位置まで延ばして配設し、パイプ先端を消音タンク
   出口近傍に近接して開口するとともに、消音タンク出口
   パイプを本体出口部より下方に位置させたことを特徴と
   する請求項１記載の冷蔵庫用冷凍サイクル。
3. 【請求項３】前記冷凍サイクルに於いて、消音タンクの
   底面部を圧縮機内の潤滑油液面よりも高い位置に設置し
   たことを特徴とする請求項１又は２記載の冷蔵庫用冷凍
   サイクル。