JPH10160293A - 冷凍装置及びアキュームレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オイルフォーミングの発生を抑制しつつ、冷
凍機油を回収する速度を上げることのできる冷凍装置及
びアキュームレータを提供する。 【解決手段】 圧縮機、熱源側熱交換器、減圧装置、利
用側熱交換器を順につないだ冷凍サイクルを備え、圧縮
機の吸込側には戻り冷媒のうちの冷凍機油を含む液冷媒
を貯留するアキュームレータ１１を備えた冷凍装置にお
いて、冷媒にはＨＦＣ冷媒を使用し、冷凍機油にはＨＦ
Ｃ冷媒よりも比重が小さな冷凍機油を使用し、アキュー
ムレータ１１の冷媒導出管２５には上下に間隔をあけて
複数のオイル戻し孔２７ａ〜２７ｄを設け、上部のオイ
ル戻し孔の大きさは下部のオイル戻し孔の大きさよりも
大きく形成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＨＦＣ冷媒、及び
このＨＦＣ冷媒よりも比重の小さな冷凍機油が循環する
冷凍サイクルを備える冷凍装置及びアキュームレータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圧縮機、熱源側熱交換器、減圧
装置、利用側熱交換器を順につないだ冷凍サイクルを備
え、圧縮機の吸込側には戻り冷媒のうちの冷凍機油を含
む液冷媒を貯留するアキュームレータを備えた冷凍装置
は知られている。

【０００３】この種のものでは、前記アキュームレータ
の冷媒導出管の上下に複数のオイル戻し孔を設け、アキ
ュームレータに貯留される液冷媒のうちの冷凍機油を、
適宜圧縮機の吸込側に回収するようにしている。

【０００４】従来の構成のうち、冷媒導出管の下部に設
けられるオイル戻し孔は、通常運転時にアキュームレー
タの下部に徐々に貯留される冷凍機油を回収するための
ものであり、冷媒導出管の上部に設けられる複数のオイ
ル戻し孔は、例えば起動時や除霜運転時において、アキ
ュームレータの上部に液冷媒と共に高い比率で混在する
冷凍機油をこの液冷媒ごと回収するためのものである。

【０００５】アキュームレータの上部に高い比率で混在
する冷凍機油を液冷媒ごと回収する場合には、この液冷
媒の量が多くなると、オイルフォーミングが生じる。こ
れを解消するために、従来では上部に位置するオイル戻
し孔の大きさを下部に位置するオイル戻し孔の大きさよ
りも小さく形成し、しかもオイル戻し孔の数量や、位置
関係等は試験で確認して規定するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、上部のオイル戻し孔を下部のオイル戻し孔よ
りも小さく形成しているので、上部に滞留する混在比率
の高い冷凍機油を回収するのに時間がかかるという問題
がある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、前記した従来の
課題を解消し、オイルフォーミングの発生を抑制しつ
つ、冷凍機油を回収する速度を上げることのできる冷凍
装置及びアキュームレータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、圧縮機、熱源側熱交換器、減圧装置、利用側熱交換
器を順につないだ冷凍サイクルを備え、圧縮機の吸込側
には戻り冷媒のうちの冷凍機油を含む液冷媒を貯留する
アキュームレータを備えた冷凍装置において、前記冷媒
にはＨＦＣ冷媒を使用し、前記冷凍機油には前記ＨＦＣ
冷媒よりも比重が小さな冷凍機油を使用し、前記アキュ
ームレータの冷媒導出管には上下に間隔をあけて複数の
オイル戻し孔を設け、上部のオイル戻し孔の大きさは下
部のオイル戻し孔の大きさよりも大きく形成したことを
特徴とするものである。

【０００９】請求項２に記載の発明は、ＨＦＣ冷媒、及
びこのＨＦＣ冷媒よりも比重の小さな冷凍機油が循環す
る冷凍サイクルに設けられ、密閉容器と冷媒導入管と冷
媒導出管とを備えるアキュームレータにおいて、前記冷
媒導出管には上下に間隔をあけて複数のオイル戻し孔を
設け、上部のオイル戻し孔の大きさは下部のオイル戻し
孔の大きさよりも大きく形成したことを特徴とするもの
である。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載のものにおいて、ＨＦＣ冷媒としてＲ４０７Ｃ又
はＲ４１０Ａを使用する場合には、冷凍機油としてエス
テル油又はエーテル油を使用することを特徴とするもの
である。

【００１１】これらの発明によれば、冷媒導出管に設け
られるオイル戻し孔のうちの、上部に位置するオイル戻
し孔を下部に位置するオイル戻し孔よりも大きく形成し
ているので、アキュームレータの上部に滞留する混在比
率の高い冷凍機油を、オイル戻し孔の孔径の大きい分だ
け圧縮機に速く回収することができる。

【００１２】また、冷媒にＨＦＣ冷媒、例えばＲ４０７
Ｃを使用して、冷凍機油にこのＨＦＣ冷媒よりも比重が
小さな冷凍機油、例えばエステル油を使用すると、従来
の冷媒Ｒ２２と鉱物油等との組み合わせに比べて、冷媒
Ｒ４０７Ｃのエステル油への溶解度は低くなり、また、
仮にエステル油に冷媒Ｒ４０７Ｃが多量に溶解した場合
でも、発泡特性の違いから発泡しにくくなる。従って、
冷媒導出管に設けられるオイル戻し孔のうちの、上部に
位置するオイル戻し孔を下部に位置するオイル戻し孔よ
りも大きく形成したとしても、従来のものに比べて、オ
イルフォーミングの発生は抑制される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００１４】図１において、参照符号１は圧縮機を示し
ており、この圧縮機１には、四方弁３、熱源側熱交換器
５、減圧装置（キャピラリチューブ）７、及び利用側熱
交換器９が冷媒管を介して順につながれ、冷凍サイクル
が構成されている。また、圧縮機１の吸込側には、この
圧縮機１への戻り冷媒のうちの冷凍機油を含む液冷媒を
貯留するためのアキュームレータ１１が設けられてい
る。

【００１５】このアキュームレータ１１は、図２に示す
ように、密閉容器（シェル）２１と冷媒導入管２３と冷
媒導出管２５とを備え、この冷媒導出管２５はほぼＵ字
状に曲がり、Ｕ字部２５ａは、シェル２１の下部にまで
延在している。この冷媒導出管２５には、上下に間隔を
あけて４個のオイル戻し孔２７ａ〜２７ｄが設けられ、
これらオイル戻し孔２７ａ〜２７ｄは、例えば図３に示
すように、上部の孔径が下部の孔径よりも大きくなるよ
うに形成されている。

【００１６】冷房運転時には、四方弁３（図１）が実線
の位置に切り替えられ、冷媒は実線の矢印で示す方向に
流される。これによれば、熱源側熱交換器５は凝縮器と
して機能し、利用側熱交換器９は蒸発器として機能し
て、冷房運転が行われる。

【００１７】また、暖房運転時には、四方弁３が点線の
位置に切り替えられ、冷媒は点線の矢印で示す方向に流
される。これによれば、熱源側熱交換器５は蒸発器とし
て機能し、利用側熱交換器９は凝縮器として機能して、
暖房運転が行われる。

【００１８】この実施の形態によれば、冷媒にはＨＦＣ
冷媒が使用され、冷凍機油にはこのＨＦＣ冷媒よりも比
重の小さい冷凍機油が使用される。

【００１９】具体的には、ＨＦＣ冷媒としては、Ｒ４０
７Ｃ又はＲ４１０Ａ等が使用され、冷凍機油としては、
エステル油又はエーテル油等が使用される。ちなみに、
エステル油の比重は０．９６１ｇ／ｃｍ３であり、エー
テル油の比重は０．９２３ｇ／ｃｍ３であり、Ｒ４０７
Ｃの比重は１．１９４ｇ／ｃｍ３であり、Ｒ４１０Ａの
比重は１．１１ｇ／ｃｍ３である。

【００２０】この冷凍装置の通常運転時には、ガス冷媒
及び冷凍機油が、図２に示すように、アキュームレータ
１１のシェル２１に入り、このシェル２１内でガス冷媒
と冷凍機油とに分離され、ガス冷媒は冷媒導出管２５を
通じて圧縮機１の吸込側に吸い込まれ、分離された冷凍
機油はシェル２１の下部に溜まる。

【００２１】この下部に溜まる冷凍機油は、冷媒導出管
２５のＵ字部２５ａのオイル戻し孔２７ａを通じて吸い
出され、圧縮機１に回収される。

【００２２】一方で、起動時や除霜運転時等には、冷凍
機油のほかに未蒸発の液冷媒がアキュームレータ１１の
シェル２１内に溜まる。この場合、冷凍機油にはＨＦＣ
冷媒よりも比重の小さい冷凍機油が使用されるので、冷
凍機油は、ＨＦＣ冷媒に混在しつつも、シェル２１の上
部において混在比率が高くなる。

【００２３】冷凍機油の混在比率の高いシェル２１の上
部には、冷媒導出管２５の孔径の大きい例えばオイル戻
し孔２７ｄが位置するので、このオイル戻し孔２７ｄを
通じて、冷凍機油は液冷媒と共に吸い出されて、圧縮機
１に回収される。この場合には、孔径が大きい分だけ冷
凍機油の回収速度が上昇する。

【００２４】また、冷媒にＨＦＣ冷媒、例えばＲ４０７
Ｃを使用して、冷凍機油にこのＨＦＣ冷媒よりも比重が
小さな冷凍機油、例えばエステル油を使用すると、従来
の冷媒Ｒ２２と鉱物油等との組み合わせに比べて、冷媒
Ｒ４０７Ｃのエステル油への溶解度は低くなり、また、
仮にエステル油に冷媒Ｒ４０７Ｃが多量に溶解した場合
でも、発泡特性の違いから従来のものに比べて発泡しに
くくなる。図４は発泡特性を比較した図であり、図４か
らも明らかなように、溶解度を示す曲線で見比べると、
Ｒ４０７Ｃ／エステル油の場合は、Ｒ２２／鉱物油の場
合に比べて、冷媒Ｒ４０７Ｃのエステル油への溶解度は
低くなり、仮にエステル油に冷媒Ｒ４０７Ｃが多量に溶
解した場合でも、発泡しにくくなる。

【００２５】従って、冷媒導出管２５に設けられるオイ
ル戻し孔２７のうちの、上部に位置するオイル戻し孔２
７ｄを下部に位置するオイル戻し孔２７ａよりも大きく
形成したとしても、オイルフォーミングの発生は抑制さ
れる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、冷媒にはＨＦＣ冷媒を使用し、冷凍機油に
はＨＦＣ冷媒よりも比重の小さな冷凍機油を使用し、冷
媒導出管には上下に間隔をあけて複数のオイル戻し孔を
設け、上部のオイル戻し孔の大きさは下部のオイル戻し
孔の大きさよりも大きく形成したので、オイルフォーミ
ングの発生を抑制しつつ、冷凍機油の回収速度を上げる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による冷凍装置の冷媒回路図である。

【図２】本発明によるアキュームレータの断面図であ
る。

【図３】オイル戻し孔の大きさを示す図である。

【図４】発泡特性を示す図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ５ 熱源側熱交換器 ７ 減圧装置（キャピラリチューブ） ９ 利用側熱交換器 １１ アキュームレータ ２１ 密閉容器（シェル） ２３ 冷媒導入管 ２５ 冷媒導出管 ２７ａ〜２７ｄ オイル戻し孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沢田 範雄 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、熱源側熱交換器、減圧装置、利
   用側熱交換器を順につないだ冷凍サイクルを備え、圧縮
   機の吸込側には戻り冷媒のうちの冷凍機油を含む液冷媒
   を貯留するアキュームレータを備えた冷凍装置におい
   て、 前記冷媒にはＨＦＣ冷媒を使用し、 前記冷凍機油には前記ＨＦＣ冷媒よりも比重の小さな冷
   凍機油を使用し、 前記アキュームレータの冷媒導出管には上下に間隔をあ
   けて複数のオイル戻し孔を設け、上部のオイル戻し孔の
   大きさは下部のオイル戻し孔の大きさよりも大きく形成
   したことを特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 ＨＦＣ冷媒、及びこのＨＦＣ冷媒よりも
   比重の小さな冷凍機油が循環する冷凍サイクルに設けら
   れ、密閉容器と冷媒導入管と冷媒導出管とを備えるアキ
   ュームレータにおいて、 前記冷媒導出管には上下に間隔をあけて複数のオイル戻
   し孔を設け、上部のオイル戻し孔の大きさは下部のオイ
   ル戻し孔の大きさよりも大きく形成したことを特徴とす
   るアキュームレータ。
3. 【請求項３】 ＨＦＣ冷媒としてＲ４０７Ｃ又はＲ４１
   ０Ａを使用する場合には、冷凍機油としてエステル油又
   はエーテル油を使用することを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の装置。