JPH11257805A - 冷凍サイクルの潤滑油戻し装置 - Google Patents

冷凍サイクルの潤滑油戻し装置

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JPH11257805A
JPH11257805A JP8261498A JP8261498A JPH11257805A JP H11257805 A JPH11257805 A JP H11257805A JP 8261498 A JP8261498 A JP 8261498A JP 8261498 A JP8261498 A JP 8261498A JP H11257805 A JPH11257805 A JP H11257805A
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refrigerant
lubricating oil
liquid
oil return
refrigeration cycle
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JP8261498A
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Inventor
Akira Fujitaka
章 藤高
Yoshinori Kobayashi
義典 小林
Kanji Haneda
完爾 羽根田
Yuichi Kusumaru
雄一 薬丸
Yukio Watanabe
幸男 渡邊
Narihiro Sato
成広 佐藤
Hironao Numamoto
浩直 沼本
Shigeru Muramatsu
繁 村松
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/02—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat for separating lubricants from the refrigerant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/12—Inflammable refrigerants

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍サイクル中に吐出された潤滑油を有効に
回収して圧縮機内に戻すことにより、圧縮機内での潤滑
油不足の問題を解消して、冷媒と相互溶解性の小さい潤
滑油を用いることを実現し、冷凍サイクル中に封入する
冷媒量を少なくすること。 【解決手段】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにおい
て、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤滑
油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、Ｈ
Ｃ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
い、前記冷凍サイクル中にオイル戻し口を有する受液器
又は気液分離器を設け、前記受液器又は前記気液分離器
内に前記冷媒液よりも比重が大きく前記潤滑油よりも比
重が小さいフロートを設け、前記フロートは、前記受液
器又は前記気液分離器内の潤滑油が所定量以下になった
ときに前記オイル戻し口を塞ぐ冷凍サイクルの潤滑油戻
し装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒としてプロパ
ン、イソブタン、又はエタンの単体又はこれらの内の２
種以上からなる混合物を主成分としたＨＣ系冷媒を用
い、圧縮機内の潤滑油として、冷媒との相互溶解性が小
さな潤滑油を用いた冷凍サイクルの潤滑油戻し装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】現在冷凍サイクルに利用されているＲ２
２に代表されるＨＣＦＣ系冷媒は、その物性の安定性か
らオゾン層を破壊すると言われている。また近年では、
ＨＣＦＣ系冷媒の代替冷媒としてＨＦＣ系冷媒が利用さ
れはじめているが、このＨＦＣ系冷媒は温暖化現象を促
進する性質を有している。従って、最近ではオゾン層の
破壊や温暖化現象に大きな影響を与えないＨＣ系冷媒の
採用が検討されはじめている。しかし、このＨＣ系冷媒
は、可燃性冷媒であるために爆発や発火を未然に防止
し、安全性を確保する必要がある。この安全性確保のた
めの一つの方法として、使用する冷媒量を少なくする方
法がある。すなわち、可燃性冷媒は、空気中において一
定の濃度以上にならないと発火、爆発しないことから、
封入冷媒量を少なくすることにより、発火、爆発を未然
に防止したり、危険の確率を大幅に低減できる。また、
使用する冷媒量を少なくすることによって、資源の有効
利用にもつながる。ところで、冷凍サイクル中に封入す
る冷媒量を少なくするためには、冷媒と相互溶解性の低
い潤滑油を用い、潤滑油中に溶け込む冷媒量を少なくす
ることが有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、冷媒との相互
溶解性の小さい潤滑油は、圧縮機から冷媒とともに吐出
されると、冷媒と分離した状態で冷凍サイクル中を循環
するために、冷凍サイクル中に滞留してしまい、圧縮機
への戻り特性が悪い。そして、圧縮機への潤滑油の戻り
量が少ないと、圧縮機内での潤滑油が不足し、圧縮機構
部など摺動部での潤滑不良を生じてしまう。特に、ＨＣ
系冷媒は、ＨＣＦＣ系冷媒やＣＦＣ系冷媒等とは異な
り、冷媒自体での潤滑性を持たないため、圧縮機内での
潤滑油の不足は大きな問題である。
【０００４】そこで本発明は、冷凍サイクル中に吐出さ
れた潤滑油を有効に回収して圧縮機内に戻すことによ
り、圧縮機内での潤滑油不足の問題を解消して、冷媒と
相互溶解性の小さい潤滑油を用いることを実現し、冷凍
サイクル中に封入する冷媒量を少なくすることを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
冷凍サイクルの潤滑油戻し装置は、圧縮機、凝縮器、絞
り装置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状に接続した
冷凍サイクルにおいて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、
前記圧縮機内の潤滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液より
も比重が大きく、ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が
小さい潤滑油を用い、前記冷凍サイクル中にオイル戻し
口を有する受液器又は気液分離器を設け、前記受液器又
は前記気液分離器内に前記冷媒液よりも比重が大きく前
記潤滑油よりも比重が小さいフロートを設け、前記フロ
ートは、前記受液器又は前記気液分離器内の潤滑油が所
定量以下になったときに前記オイル戻し口を塞ぐことを
特徴とする。請求項２記載の本発明の冷凍サイクルの潤
滑油戻し装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を
それぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにお
いて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤
滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、
ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
い、前記冷凍サイクル中にオイル戻し口を有する受液器
又は気液分離器を設け、前記受液器又は前記気液分離器
内には、潤滑油中に占める体積が、潤滑油外に占める体
積よりも大きくなるような比重のフロートを設けたこと
を特徴とする。請求項３記載の本発明の冷凍サイクルの
潤滑油戻し装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器
をそれぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルに
おいて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の
潤滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大き
く、ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油
を用い、前記冷凍サイクル中に受液器又は気液分離器を
設け、前記受液器又は前記気液分離器の下部に、内部空
間を狭くした絞り部を設け、前記絞り部の下端部にオイ
ル戻し口を設け、前記絞り部に少なくても一部が挿入可
能なフロートを設けたことを特徴とする。請求項４記載
の本発明の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置は、圧縮機、
凝縮器、絞り装置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状
に接続した冷凍サイクルにおいて、冷媒としてＨＣ系冷
媒を用い、前記圧縮機内の潤滑油として、ＨＣ系冷媒の
冷媒液よりも比重が大きく、ＨＣ系冷媒と非相溶又は相
互溶解性が小さい潤滑油を用い、前記冷凍サイクル中に
オイル戻し口を有する受液器又は気液分離器を設け、前
記受液器又は前記気液分離器内に、内部の潤滑油量によ
って上下方向に移動し、潤滑油が所定量以下になったと
きに前記オイル戻し口を塞ぐフロートを設けたことを特
徴とする。請求項５記載の本発明の冷凍サイクルの潤滑
油戻し装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにおい
て、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤滑
油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、Ｈ
Ｃ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
い、前記冷凍サイクル中に受液器又は気液分離器を設
け、前記受液器又は前記気液分離器は、冷媒吸入口と液
冷媒吐出口とオイル戻し口とを備え、前記オイル戻し口
は前記受液器又は前記気液分離器の下端部に設け、前記
液冷媒吐出口は前記オイル戻し口より高い位置に設けた
ことを特徴とする。請求項６記載の本発明は、請求項５
に記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置において、前記
受液器又は前記気液分離器内に、潤滑油量によって上下
方向に移動し、潤滑油が所定量以下になったときに前記
オイル戻し口を塞ぐフロートを設けたことを特徴とす
る。請求項７記載の本発明は、請求項６に記載の冷凍サ
イクルの潤滑油戻し装置において、前記液冷媒吐出口を
端部に有する液冷媒吐出管を、前記受液器又は前記気液
分離器の下端部から挿入し、前記フロートは、前記液冷
媒吐出管に対して摺動自在に設けたことを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項７に記載の冷凍サイク
ルの潤滑油戻し装置において、前記液冷媒吐出管の上部
に、前記フロートの上方への移動を規制するストッパを
設けたことを特徴とする。請求項９記載の本発明は、請
求項５に記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置におい
て、前記気液分離器内に潤滑油分離部材を設けたことを
特徴とする。請求項１０記載の本発明の冷凍サイクルの
潤滑油戻し装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器
をそれぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルに
おいて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の
潤滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大き
く、ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油
を用い、前記蒸発器と前記圧縮機との間にオイル戻し口
を有するアキュムレータを設け、前記アキュムレータ内
に前記冷媒液よりも比重が大きく前記潤滑油よりも比重
が小さいフロートを設け、前記フロートは、アキュムレ
ータ内の潤滑油が所定量以下になったときに前記オイル
戻し口を塞ぐことを特徴とする。請求項１１記載の本発
明の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置は、圧縮機、凝縮
器、絞り装置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状に接
続した冷凍サイクルにおいて、冷媒としてＨＣ系冷媒を
用い、前記圧縮機内の潤滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒
液よりも比重が大きく、ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶
解性が小さい潤滑油を用い、前記蒸発器と前記圧縮機と
の間にオイル戻し口を有するアキュムレータを設け、前
記アキュムレータ内には、潤滑油中に占める体積が、潤
滑油外に占める体積よりも大きくなるような比重のフロ
ートを設けたことを特徴とする。請求項１２記載の本発
明の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置は、圧縮機、凝縮
器、絞り装置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状に接
続した冷凍サイクルにおいて、冷媒としてＨＣ系冷媒を
用い、前記圧縮機内の潤滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒
液よりも比重が大きく、ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶
解性が小さい潤滑油を用い、前記蒸発器と前記圧縮機と
の間にアキュムレータを設け、前記アキュムレータの下
部に、内部空間を狭くした絞り部を設け、前記絞り部の
下端部にオイル戻し口を設け、前記絞り部に少なくても
一部が挿入可能なフロートを設けたことを特徴とする。
請求項１３記載の本発明の冷凍サイクルの潤滑油戻し装
置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそれぞれ配
管を介して環状に接続した冷凍サイクルにおいて、冷媒
としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤滑油とし
て、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、ＨＣ系冷
媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用い、前記
蒸発器と前記圧縮機との間にオイル戻し口を有するアキ
ュムレータを設け、前記アキュムレータ内に、内部の潤
滑油量によって上下方向に移動し、潤滑油が所定量以下
になったときに前記オイル戻し口を塞ぐフロートを設け
たことを特徴とする。請求項１４記載の本発明の冷凍サ
イクルの潤滑油戻し装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装
置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状に接続した冷凍
サイクルにおいて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記
圧縮機内の潤滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比
重が大きく、ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さ
い潤滑油を用い、前記蒸発器と前記圧縮機との間にアキ
ュムレータを設け、前記アキュムレータは、下端部から
挿入され、端部に冷媒吸入口を備えた冷媒吐出管を有
し、前記冷媒吐出管は下端部にオイル戻し口を有するこ
とを特徴とする。請求項１５記載の本発明の冷凍サイク
ルの潤滑油戻し装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸
発器をそれぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイク
ルにおいて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機
内の潤滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大
きく、ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑
油を用い、前記蒸発器と前記圧縮機との間にアキュムレ
ータを設け、前記アキュムレータは、下端部から挿入さ
れ、端部に冷媒吸入口を備えた冷媒吐出管を有し、前記
冷媒吐出管は複数のオイル戻し口を有することを特徴と
する。請求項１６記載の本発明は、請求項１５に記載の
冷凍サイクルの潤滑油戻し装置において、前記オイル戻
し口は、上方に位置するオイル戻し口よりも下方に位置
するオイル戻し口の口径を大きく形成していることを特
徴とする。請求項１７記載の本発明は、請求項１５又は
請求項１６に記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置にお
いて、前記冷媒液より比重が大きく、前記潤滑油より比
重が小さいフロートを、前記冷媒吐出管に対して摺動自
在に設け、前記フロートにより前記オイル戻し口を塞ぐ
ことを特徴とする。請求項１８記載の本発明は、請求項
１７に記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置において、
前記冷媒吐出管の上部に、前記フロートの上方への移動
を規制するストッパを設けたことを特徴とする。請求項
１９記載の本発明の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置は、
圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそれぞれ配管を介
して環状に接続した冷凍サイクルにおいて、冷媒として
ＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤滑油として、ＨＣ
系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、ＨＣ系冷媒と非相
溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用い、前記蒸発器と
前記圧縮機との間にアキュムレータを設け、前記アキュ
ムレータは、下端部から挿入され、複数のオイル戻し口
を備えたオイル戻し管を有することを特徴とする。請求
項２０記載の本発明は、請求項１９に記載の冷凍サイク
ルの潤滑油戻し装置において、前記オイル戻し口は、上
方に位置するオイル戻し口よりも下方に位置するオイル
戻し口の口径を大きく形成していることを特徴とする。
請求項２１記載の本発明は、請求項１９又は請求項２０
に記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置において、前記
冷媒液より比重が大きく、前記潤滑油より比重が小さい
フロートを、前記オイル吐出管に対して摺動自在に設
け、前記フロートにより前記オイル戻し口を塞ぐことを
特徴とする。請求項２２記載の本発明は、請求項２１に
記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置において、前記オ
イル戻し管の上部に、前記フロートの上方への移動を規
制するストッパを設けたことを特徴とする。請求項２３
記載の本発明は、請求項１から請求項２２のいずれかに
記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置において、前記Ｈ
Ｃ系冷媒として、プロパン、イソブタン、又はエタンの
単体又はこれらの内の２種以上からなる混合物を主成分
とした冷媒を用い、前記潤滑油としてカーボネート化合
物を用いたことを特徴とする。請求項２４記載の本発明
は、請求項２３記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置に
おいて、前記潤滑油は、構造的に炭酸エステル結合を構
成する炭素数がカーボネート化合物を構成する全炭素数
の１０原子％以上占めることを特徴とする。請求項２５
記載の本発明は、請求項１から請求項２４のいずれかに
記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置において、前記Ｈ
Ｃ系冷媒と前記潤滑油との相互溶解性は５ｗｔ％以下で
あることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、圧縮機、凝縮器、絞り
装置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状に接続した冷
凍サイクルにおいて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、圧
縮機内の潤滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重
が大きく、ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい
潤滑油を用いたものである。従って本発明は、このよう
な冷媒と潤滑油を選択することによって、冷媒液と潤滑
油とが存在する場合には、潤滑油が下方に溜まり、この
潤滑油の上方に冷媒液が分離して存在することになる。
本発明の潤滑油戻し装置は、このような冷媒と潤滑油の
状態を利用して、潤滑油だけを確実に回収して圧縮機に
戻すものである。なお、このようなＨＣ系冷媒として
は、プロパン、イソブタン、又はエタンの単体又はこれ
らの内の２種以上からなる混合物を主成分とした冷媒を
用いることが有効である。また潤滑油としては、カーボ
ネート化合物を用いることが有効であり、特に構造的に
炭酸エステル結合を構成する炭素数がカーボネート化合
物を構成する全炭素数の１０原子％以上占めるものが好
ましい。また、ＨＣ系冷媒と潤滑油との相互溶解性は５
ｗｔ％以下であることが好ましい。
【０００７】本発明の第１から第９の実施の形態は、受
液器又は気液分離器に関するものである。本発明の第１
の実施の形態は、冷凍サイクル中に設けた受液器又は気
液分離器内に、冷媒液よりも比重が大きく、潤滑油より
も比重が小さいフロートを設け、このフロートは、受液
器又は気液分離器内の潤滑油が所定量以下になったとき
にオイル戻し口を塞ぐことを特徴とする。本実施の形態
は、このような比重のフロートを用いることにより、潤
滑油と冷媒との間にフロートを位置させることができ、
潤滑油の量によってこのフロートを上下移動させること
ができる。従って、潤滑油量が減少するとこのフロート
の下方向への移動によってオイル戻し口を塞ぐことがで
き、確実に潤滑油だけをオイル戻し口から流出させるこ
とができる。特に、冷凍サイクル中にあって、受液器又
は気液分離器は、液冷媒の貯留部を有するために、この
貯留部で分離して下方に溜まる潤滑油を有効に取り出す
ことが可能となる。また、受液器又は気液分離器で潤滑
油を分離することによって、蒸発器への潤滑油の流入を
少なくすることができる。
【０００８】本発明の第２の実施の形態は、冷凍サイク
ル中に設けた受液器又は気液分離器内に、潤滑油中に占
める体積が、潤滑油外に占める体積よりも大きくなるよ
うな比重のフロートを設けたことを特徴とする。本実施
の形態は、このような比重のフロートを用いることによ
り、フロートの多くの部分は潤滑油中に浸かった状態と
なるため、この潤滑油中に浸かったフロートの体積分だ
け潤滑油の液面を高くすることができる。このように冷
媒液が接し、冷媒がより多く溶け込んでいる液面付近の
潤滑油をオイル戻し口から離すことによって、冷媒の溶
け込み量の少ない潤滑油をオイル戻し口から流出させる
ことができる。
【０００９】本発明の第３の実施の形態は、冷凍サイク
ル中に設けた受液器又は気液分離器の下部に、内部空間
を狭くした絞り部を設け、この絞り部の下端部にオイル
戻し口を設け、絞り部に少なくても一部が挿入可能なフ
ロートを設けたことを特徴とする。本実施の形態は、受
液器又は気液分離器の下部に絞り部を設けることによ
り、潤滑油の量が少なくなっても、潤滑油のオイル戻し
口からの液面高さを確保することができる。また、冷媒
がより多く溶け込む液面付近の潤滑油をオイル戻し口か
ら離すことによって、冷媒の溶け込み量の少ない潤滑油
をオイル戻し口から流出させることができる。また、絞
り部に少なくとも一部が挿入可能なフロートを設けるこ
とによって、潤滑油面の高さを更に確実に保つことがで
きるとともに、このフロートでオイル戻し口又は絞り部
を塞ぐことが可能となり、冷媒液のオイル戻し口からの
流出を防止することができる。
【００１０】本発明の第４の実施の形態は、冷凍サイク
ル中に設けた受液器又は気液分離器内に、内部の潤滑油
量によって上下方向に移動し、潤滑油が所定量以下にな
ったときにオイル戻し口を塞ぐフロートを設けたことを
特徴とする。本実施の形態は、このように潤滑油が所定
量以下になったときにオイル戻し口をフロートにより塞
ぐため、確実に潤滑油だけをオイル戻し口から流出する
ことができる。
【００１１】本発明の第５の実施の形態は、冷凍サイク
ル中に、冷媒吸入口と液冷媒吐出口とガス冷媒吐出口と
オイル戻し口とを備えた受液器又は気液分離器を設け、
受液器又は気液分離器の下端部にオイル戻し口を設け、
このオイル戻し口より高い位置に液冷媒吐出口を設けた
ことを特徴とする。本実施の形態は、液冷媒吐出口をオ
イル戻し口より高い位置に設けているので、液冷媒は液
冷媒吐出口より、潤滑油はオイル戻し口より流出させる
ことが可能となり、潤滑油が液冷媒とともに流出するこ
とを防止することができる。
【００１２】本発明の第６の実施の形態は、第５の実施
の形態において、受液器又は気液分離器内に、潤滑油量
によって上下方向に移動し、潤滑油が所定量以下になっ
たときにオイル戻し口を塞ぐフロートを設けたことを特
徴とする。本実施の形態は、このようなフロートを設け
ることによって、潤滑油の量が減少した場合には、この
フロートでオイル戻し口を塞ぐため、オイル戻し口から
液冷媒が流出することを確実に防止することができる。
【００１３】本発明の第７の実施の形態は、第６の実施
の形態において、液冷媒吐出口を端部に有する液冷媒吐
出管を、受液器又は気液分離器の下端部から挿入し、こ
の冷媒吐出管に対してフロートを摺動自在に設けたこと
を特徴とする。本実施の形態は、下端部から挿入した冷
媒吐出管に対してフロートを摺動自在に設けることによ
って、フロートの水平方向の動きや傾きを規制し、潤滑
油量に対応して上下方向への移動を確実に行わせること
ができる。従ってフロートによって、オイル戻し口を確
実に塞ぐことができる。
【００１４】本発明の第８の実施の形態は、第７の実施
の形態において、液冷媒吐出管の上部に、フロートの上
方への移動を規制するストッパを設けたことを特徴とす
る。本実施の形態は、このようなストッパを設けること
によって、フロートが冷媒吐出管から外れてしまうこと
を防止できる。
【００１５】本発明の第９の実施の形態は、第５の実施
の形態において、気液分離器内に潤滑油分離部材を設け
たことを特徴とする。本実施の形態は、このような潤滑
油分離部材を設けることによって、気液分離器内での潤
滑油の分離をより確実に行うことができる。
【００１６】本発明の第１０から第２２の実施の形態
は、アキュムレータに関するものである。本発明の第１
０の実施の形態は、蒸発器と圧縮機との間に設けたアキ
ュムレータ内に、冷媒液よりも比重が大きく、潤滑油よ
りも比重が小さいフロートを設け、このフロートは、ア
キュムレータ内の潤滑油が所定量以下になったときにオ
イル戻し口を塞ぐことを特徴とする。本実施の形態は、
このような比重のフロートを用いることにより、潤滑油
と冷媒との間にフロートを位置させることができ、潤滑
油の量によってこのフロートを上下移動させることがで
きる。従って、潤滑油量が減少するとこのフロートの下
方向への移動によってオイル戻し口を塞ぐことができ、
確実に潤滑油だけをオイル戻し口から流出させることが
できる。
【００１７】本発明の第１１の実施の形態は、蒸発器と
圧縮機との間に設けたアキュムレータ内に、潤滑油中に
占める体積が、潤滑油外に占める体積よりも大きくなる
ような比重のフロートを設けたことを特徴とする。本実
施の形態は、このような比重のフロートを用いることに
より、フロートの多くの部分は潤滑油中に浸かった状態
となるため、この潤滑油中に浸かったフロートの体積分
だけ潤滑油の液面を高くすることができる。このように
冷媒液が接し、冷媒がより多く溶け込んでいる液面付近
の潤滑油をオイル戻し口から離すことによって、冷媒の
溶け込み量の少ない潤滑油をオイル戻し口から流出させ
ることができる。
【００１８】本発明の第１２の実施の形態は、蒸発器と
圧縮機との間に設けたアキュムレータの下部に、内部空
間を狭くした絞り部を設け、この絞り部の下端部にオイ
ル戻し口を設け、絞り部に少なくても一部が挿入可能な
フロートを設けたことを特徴とする。本実施の形態は、
アキュムレータの下部に絞り部を設けることにより、潤
滑油の量が少なくなっても、潤滑油のオイル戻し口から
の液面高さを確保することができる。また、冷媒がより
多く溶け込む液面付近の潤滑油をオイル戻し口から離す
ことによって、冷媒の溶け込み量の少ない潤滑油をオイ
ル戻し口から流出させることができる。また、絞り部に
少なくとも一部が挿入可能なフロートを設けることによ
って、潤滑油面の高さを更に確実に保つことができると
ともに、このフロートでオイル戻し口又は絞り部を塞ぐ
ことが可能となり、冷媒液のオイル戻し口からの流出を
防止することができる。
【００１９】本発明の第１３の実施の形態は、蒸発器と
圧縮機との間に設けたアキュムレータ内に、内部の潤滑
油量によって上下方向に移動し、潤滑油が所定量以下に
なったときにオイル戻し口を塞ぐフロートを設けたこと
を特徴とする。本実施の形態は、このように潤滑油が所
定量以下になったときにオイル戻し口をフロートにより
塞ぐため、確実に潤滑油だけをオイル戻し口から流出す
ることができる。
【００２０】本発明の第１４の実施の形態は、蒸発器と
圧縮機との間にアキュムレータを設け、このアキュムレ
ータ内に、下端部から挿入され、端部に冷媒吸入口を備
えた冷媒吐出管を設け、この冷媒吐出管の下端部にオイ
ル戻し口を有することを特徴とする。本実施の形態は、
オイル戻し口を冷媒吸入口より低い位置に設けているの
で、潤滑油を冷媒とともに流出させることができ、アキ
ュムレータ内に潤滑油が貯留されることを防止すること
ができる。
【００２１】本発明の第１５の実施の形態は、蒸発器と
圧縮機との間にアキュムレータを設け、このアキュムレ
ータ内に、下端部から挿入され、端部に冷媒吸入口を備
えた冷媒吐出管を設け、この冷媒吐出管は複数のオイル
戻し口を有することを特徴とする。本実施の形態は、冷
媒吐出管に複数のオイル戻し口を設けているので、貯留
量に応じて潤滑油を冷媒とともに確実に流出させること
ができ、アキュムレータ内に潤滑油が貯留されることを
防止することができる。
【００２２】本発明の第１６の実施の形態は、第１４の
実施の形態において、オイル戻し口は、上方に位置する
オイル戻し口よりも下方に位置するオイル戻し口の口径
を大きく形成していることを特徴とする。本実施の形態
は、このように下方に位置するオイル戻し口の口径を大
きく構成することによって、潤滑油が多く貯留する場所
からの流出量を増加させることができる。
【００２３】本発明の第１７の実施の形態は、第１６の
実施の形態において、冷媒液より比重が大きく、前記潤
滑油より比重が小さいフロートを、前記冷媒吐出管に対
して摺動自在に設け、前記フロートにより前記オイル戻
し口を塞ぐことを特徴とする。本実施の形態は、このよ
うな比重のフロートを設けることによって、潤滑油が減
少した場合には、オイル戻し口を確実に塞ぐことがで
き、オイル戻し口から液冷媒が流出することを防止する
ことができる。また、本実施の形態は、下端部から挿入
した冷媒吐出管に対してフロートを摺動自在に設けるこ
とによって、フロートの水平方向の動きや傾きを規制
し、潤滑油量に対応して上下方向への移動を確実に行わ
せることができる。従ってフロートによって、オイル戻
し口を確実に塞ぐことができる。
【００２４】本発明の第１８の実施の形態は、第１７の
実施の形態において、冷媒吐出管の上部に、前記フロー
トの上方への移動を規制するストッパを設けたことを特
徴とする。本実施の形態は、このようなストッパを設け
ることによって、フロートが冷媒吐出管にから外れてし
まうことを防止できるので、オイル戻し口を確実に塞ぐ
ことができる。
【００２５】本発明の第１９の実施の形態は、蒸発器と
圧縮機との間にアキュムレータを設け、このアキュムレ
ータは、下端部から挿入され、複数のオイル戻し口を備
えたオイル戻し管を有することを特徴とする。本実施の
形態は、オイル戻し管に複数のオイル戻し口を設けてい
るので、貯留量に応じて潤滑油を冷媒とともに確実に流
出させることができ、アキュムレータ内に潤滑油が貯留
されることを防止することができる。
【００２６】本発明の第２０の実施の形態は、第１９の
実施の形態において、オイル戻し口は、上方に位置する
オイル戻し口よりも下方に位置するオイル戻し口の口径
を大きく形成していることを特徴とする。本実施の形態
は、このように下方に位置するオイル戻し口の口径を大
きく構成することによって、潤滑油が多く貯留する場所
からの流出量を増加させることができる。
【００２７】本発明の第２１の実施の形態は、第１９又
は第２０の実施の形態において、冷媒液より比重が大き
く、潤滑油より比重が小さいフロートを、オイル吐出管
に対して摺動自在に設け、フロートによりオイル戻し口
を塞ぐことを特徴とする。本実施の形態は、このような
比重のフロートを設けることによって、潤滑油が減少し
た場合には、オイル戻し口を確実に塞ぐことができ、オ
イル戻し口から液冷媒が流出することを防止することが
できる。また、本実施の形態は、下端部から挿入した冷
媒吐出管に対してフロートを摺動自在に設けることによ
って、フロートの水平方向の動きや傾きを規制し、潤滑
油量に対応して上下方向への移動を確実に行わせること
ができる。従ってフロートによって、オイル戻し口を確
実に塞ぐことができる。
【００２８】本発明の第２２の実施の形態は、第２１の
実施の形態において、オイル吐出管の上部に、フロート
の上方への移動を規制するストッパを設けたことを特徴
とする。本実施の形態は、このようなストッパを設ける
ことによって、フロートがオイル吐出管から外れてしま
うことを防止できるので、オイル戻し口を確実に塞ぐこ
とができる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の一実施例による冷凍サイクル
の潤滑油戻し装置を図面に基づいて説明する。図１は、
同実施例を説明するための冷凍サイクル図である。同図
に示すように、圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器３、
絞り装置４、室外熱交換器５は、それぞれ配管を介して
環状に接続されている。室内熱交換器３は暖房運転時に
は凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機
能する。また室外熱交換器５は暖房運転時には蒸発器と
して機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。こ
こで、受液器１００及び気液分離器２００は室内熱交換
器３と室外熱交換器５との間の液側配管に、アキュムレ
ータ３００は四方弁２から圧縮機１の吸入側配管にそれ
ぞれ設けている。なお、四方弁２を持たない冷凍サイク
ルにあっては、アキュムレータ３００は蒸発器から圧縮
機１の吸入側の配管に設けられる。
【００３０】ここで受液器１００は、潤滑油を圧縮機１
に戻すオイル戻し管１０１を、気液分離器２００は、潤
滑油を圧縮機１に戻すオイル戻し管２０１を、アキュム
レータ３００は、潤滑油を圧縮機１に戻すオイル戻し管
３０１をそれぞれ設けている。気液分離器２００は、イ
ンジェクション回路を構成するためのバイパス配管２０
２を設けている。またこのバイパス配管２０２には、イ
ンジェクションを制御するための開閉弁２０３を設けて
いる。
【００３１】上記のような冷凍サイクルに用いる冷媒と
しては、プロパン、イソブタン、又はエタンの単体又は
これらの内の２種以上からなる混合物を主成分としたＨ
Ｃ系の可燃性冷媒を用いる。また、圧縮機１内の潤滑油
としては、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、Ｈ
Ｃ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用い
る。このような潤滑油としては、カーボネート化合物か
らなるものが有効であり、さらには構造的に炭酸エステ
ル結合を構成する炭素数がカーボネート化合物を構成す
る全炭素数の１０原子％以上占めるものがよい。ＨＣ系
冷媒と潤滑油との相互溶解性は、２５℃のもとで５ｗｔ
％以下の溶解性であることが好ましい。
【００３２】このような冷凍サイクルは、暖房運転時に
は、圧縮機１で圧縮された冷媒は、室内熱交換器３へ導
かれる。この室内熱交換器３に導入された冷媒は、放熱
後絞り装置４にて減圧され、受液器１００や気液分離器
２００を経由した後、室外熱交換器５にて吸熱し、アキ
ュームレータ３００を経たガス冷媒が圧縮機１に吸入さ
れる。また、冷房運転時には、圧縮機１で圧縮された冷
媒は、室外熱交換器５、絞り装置４、気液分離器２０
０、受液器１００、室内熱交換器３、アキュムレータ３
００の順に流れ、圧縮機１に吸入される。インジェクシ
ョンを行う場合には、開閉弁２０３を開くことにより、
気液分離器２００で分離されたガス冷媒を、バイパス配
管２０２を経由して圧縮機１の圧縮室に注入する。ここ
で、圧縮機１から冷媒とともに冷凍サイクル中に吐出さ
れた潤滑油は、受液器１００、気液分離器２００、アキ
ュムレータ３００でそれぞれ分離されて圧縮機１へ戻さ
れる。なお、上記実施例では、受液器１００、気液分離
器２００、及びアキュムレータ３００を一つの冷凍サイ
クル中に設けて説明を行ったが、必ずしもすべてを備え
ている必要はない。以下に、それぞれのオイル戻し装置
について説明する。
【００３３】まず、受液器１００に関する潤滑油戻し装
置について説明する。図２、図３は、受液器に関する第
１の実施例による断面構成図である。受液器１１０は、
凝縮器側の液側配管と接続される冷媒吸入口１１１を上
部に、蒸発器側の液側配管と接続される液冷媒吐出口１
１２を側部に、オイル戻し管１０１と接続されるオイル
戻し口１１３を下部に設けている。受液器１１０の内部
には、フロート１１４を設けている。このフロート１１
４は、円筒状の受液器１１０の内周面を摺動可能なよう
に外周面は円筒状となっており、軸方向に連通路１１４
Ａを設けている。このフロート１１４の比重は、冷媒液
よりも大きく、潤滑油よりも小さくなるように構成され
ている。またこのフロート１１４は、潤滑油中に占める
体積が、潤滑油外に占める体積よりも大きくなるような
比重であることが好ましい。
【００３４】凝縮器から流出した冷媒は、冷媒吸入口１
１１から受液器１１０内に導入され、液冷媒吐出口１１
２から吐出される。このとき、冷媒とともに導入された
潤滑油は、受液器１１０内で冷媒と分離して、液化した
冷媒とともに受液器１１０の下部に溜まる。図２は、潤
滑油Ａ及び液冷媒Ｂが所定量溜まった状態を示してい
る。図中Ｃは、潤滑油Ａと液冷媒Ｂとの境界面を示して
いる。潤滑油Ａは冷媒よりも比重が大きく、また冷媒と
非相溶又は相互溶解性が小さいため、液冷媒Ｂと分離し
て液冷媒よりも下方に溜まる。同図に示すように、潤滑
油Ａが多く溜まっている状態では、フロート１１４は、
潤滑油Ａと液冷媒Ｂとの間に位置するように浮遊する。
また、同図のように潤滑油Ａ中に占める体積が、潤滑油
Ａ外に占める体積よりも大きくなるような浮遊状態とす
ることによって、潤滑油Ａの液面をより高くすることが
できる。受液器１１０に溜まった潤滑油Ａは、オイル戻
し口１１３からオイル戻し管１０１に導出される。そし
て、受液器１１０内の潤滑油Ａが所定量以下になると、
図３に示すように、オイル戻し口１１３は、フロート１
１４によって塞がれる。従って、液冷媒Ｂがオイル戻し
口１１３から流出することはない。なお、潤滑油Ａが所
定量溜まるとフロート１１４は浮遊状態となり、オイル
戻し口１１３は再び開放状態となる。
【００３５】図４、図５は、受液器に関する第２の実施
例による断面構成図である。なお第１の実施例と同一部
材については、同一番号を付し、一部その説明を省略す
る。以下の実施例の説明においても同様とする。受液器
１２０は、第１の実施例と同様に、内周面は円筒状とな
っており、冷媒吸入口１２１を上部に、液冷媒吐出口１
２２を側部に、オイル戻し口１２３を下部に設けてい
る。ここで本実施例における受液器１２０は、その下部
に、上部に比べて内部空間を狭くした絞り部１２０Ａを
設けている。従って、受液器１２０の内部に設けている
フロート１２４の下部は、絞り部１２０Ａ内で摺動可能
なように、外周面が円筒状の縮小部１２４Ｂを形成して
いる。なおフロート１２４は、軸方向に連通路１２４Ａ
を設けている。このフロート１２４の比重については、
第１の実施例と同様である。
【００３６】この第２の実施例においては、受液器１２
０の下部に絞り部１２０Ａを設けているので、第１の実
施例と比較すると、この絞り部１２０Ａによって減少す
る容積分だけ潤滑油Ａの液面を高くすることができる。
図４は、受液器１２０内に潤滑油Ａが十分に溜まった状
態を、また図５は受液器１２０内の潤滑油Ａが所定量以
下になった状態を示している。このようにフロート１２
４は、受液器１２０内の潤滑油Ａが所定量以下になった
ときにはオイル戻し口１２３を塞ぎ、受液器１２０内の
潤滑油Ａが増加し、フロート１２４に浮力を与えるに十
分な量になったときにオイル戻し口１２３を開放する。
【００３７】次に、気液分離器２００に関する潤滑油戻
し装置について説明する。図６、図７は、気液分離器に
関する第１の実施例による断面構成図である。気液分離
器２１０は、凝縮器の出口側の液側配管と接続される冷
媒吸入口２１１を上部に、蒸発器の入口側の液側配管と
接続される液冷媒吐出管２０４の液冷媒吐出口２１２Ａ
を気液分離器２１０の内部の所定高さの位置に、バイパ
ス配管２０２と接続されるガス冷媒吐出口２１２Ｂを上
部に、オイル戻し管２０１と接続されるオイル戻し口２
１３を下部に設けている。なお、液冷媒吐出管２０４は
気液分離器２１０の下部より挿入されている。そして気
液分離器２１０内に配設される液冷媒吐出管２０４の外
周には、フロート２１４を設けている。このフロート２
１４は、円筒状の気液分離器２１０の内周面及び液冷媒
吐出管２０４の外周面に対して摺動可能なように外周面
及び内周面は円筒状となっており、軸方向に連通路２１
４Ａを設けている。また、液冷媒吐出管２０４の上部に
は、フロート２１４の上方への移動を規制するストッパ
２１４Ｃを設けている。ここでフロート２１４の比重
は、冷媒液よりも大きく、潤滑油よりも小さくなるよう
に構成されている。またフロート２１４は、潤滑油中に
占める体積が、潤滑油外に占める体積よりも大きくなる
ような比重であることが好ましい。
【００３８】凝縮器で放熱された冷媒は、冷媒吸入口２
１１から気液分離器２１０内に導入され、液冷媒吐出口
２１２Ａから液冷媒吐出管２０４に吐出される。一方、
ガス冷媒は、ガス冷媒吐出口２１２Ｂからバイパス配管
２０２に吐出される。このとき、冷媒とともに導入され
た潤滑油は、気液分離器２１０内で冷媒と分離し、液化
した冷媒とともに気液分離器２１０の下部に溜まる。図
６は、潤滑油Ａ及び液冷媒Ｂが所定量溜まった状態を示
している。前述のように潤滑油Ａは、冷媒よりも比重が
大きく、また冷媒と非相溶又は相溶性が小さいため、液
冷媒Ｂと分離して液冷媒よりも下方に溜まる。図中Ｃ
は、潤滑油Ａと液冷媒Ｂとの境界面を示している。同図
に示すように、潤滑油Ａが多く溜まっている状態では、
フロート２１４は、潤滑油Ａと液冷媒Ｂとの間に位置す
るように浮遊する。また、同図のように潤滑油Ａ中に占
める体積が、潤滑油Ａ外に占める体積よりも大きくなる
ような浮遊状態とすることによって、潤滑油Ａ面をより
高くすることができる。気液分離器２１０に溜まった潤
滑油Ａは、オイル戻し口２１３からオイル戻し管２０１
に導出される。そして、気液分離器２１０内の潤滑油Ａ
が所定量以下になると、図７に示すように、オイル戻し
口２１３は、フロート２１４によって塞がれる。従っ
て、液冷媒Ｂがオイル戻し口２１３から流出することは
ない。なお、潤滑油Ａが所定量溜まるとフロート２１４
は浮遊状態となり、オイル戻し口２１３は再び開放状態
となる。
【００３９】図８、図９は、気液分離器に関する第２の
実施例による断面構成図である。気液分離器２２０は、
第１の実施例と同様に、内周面は円筒状となっており、
冷媒吸入口２２１を上部に、液冷媒吐出口２２２Ａを気
液分離器２２０の内部の所定高さの位置に、ガス冷媒吐
出口２２２Ｂを上部に、オイル戻し口２２３を下部に設
けている。ここで本実施例における気液分離器２２０
は、その下部に、上部に比べて内部空間を漸次狭くした
絞り部２２０Ａを設けている。従って、気液分離器２２
０の内部に設けているフロート２２４の下部は、絞り部
２２０Ａ内で摺動可能なように、球面状の縮小部２２４
Ｂを形成している。なおフロート２２４は、軸方向に連
通路２２４Ａを設けている。このフロート２２４の比重
については、第１の実施例と同様である。本実施例にお
いては、気液分離器２２０内に、潤滑油分離部材２２５
を設けている。この潤滑油分離部材２２５は、例えばメ
ッシュなどによって構成され、冷媒吸入口２２１に対向
させて配置される。
【００４０】この第２の実施例においては、気液分離器
２２０の下部に絞り部２２０Ａを設けているので、第１
の実施例と比較すると、この絞り部２２０Ａによって減
少する容積分だけ潤滑油Ａの液面を高くすることができ
る。また、本実施例においては、潤滑油分離部材２２５
を設けているので、気液分離器２２０内での冷媒からの
潤滑油の分離をより促進することができる。図８は、気
液分離器２２０内に潤滑油Ａが十分に溜まった状態を、
また図９は気液分離器２２０内の潤滑油Ａが所定量以下
になった状態を示している。このようにフロート２２４
は、気液分離器２２０内の潤滑油Ａが所定量以下になっ
たときにはオイル戻し口２２３を塞ぎ、気液分離器２２
０内の潤滑油Ａが増加し、フロート２２４に浮力を与え
るに十分な量になったときにオイル戻し口２２３を開放
する。
【００４１】次に、アキュムレータに関する潤滑油戻し
装置について説明する。図１０、図１１は、アキュムレ
ータに関する第１の実施例による断面構成図である。ア
キュムレータ３１０は、蒸発器の出口側配管と接続され
る冷媒吸入口３１１を上部に、圧縮機１に接続される冷
媒吐出管３０４の冷媒吐出口３１２を上部に、オイル戻
し管３０１と接続されるオイル戻し口３１３を下部に設
けている。アキュムレータ３１０は、内周面が円筒状と
なっており、その下部に、上部に比べて内部空間を漸次
狭くした絞り部３１０Ａを設けている。このアキュムレ
ータ３１０内に配設されるフロート３１４は、アキュム
レータ３１０内を上下に摺動可能なように円筒状の外周
面を有するとともに、その下部には凸状の縮小部３１４
Ｂを形成している。またフロート３１４は、軸方向に連
通路３１４Ａを設けている。ここでフロート３１４の比
重は、冷媒液よりも大きく、潤滑油よりも小さくなるよ
うに構成されている。またフロート３１４は、潤滑油中
に占める体積が、潤滑油外に占める体積よりも大きくな
るような比重であることが好ましい。
【００４２】蒸発器で吸熱された冷媒は、冷媒吸入口３
１１からアキュムレータ３１０内に導入され、冷媒吐出
口３１２から冷媒吐出管３０４に吐出される。このと
き、冷媒とともに導入された潤滑油は、アキュムレータ
３１０内で冷媒と分離し、液化した冷媒とともにアキュ
ムレータ３１０の下部に溜まる。図１０は、潤滑油Ａ及
び液冷媒Ｂが所定量溜まった状態を示している。図中Ｃ
は、潤滑油Ａと液冷媒Ｂとの境界面を示している。前述
のように潤滑油Ａは、冷媒よりも比重が大きく、また冷
媒と非相溶又は相溶性が小さいため、液冷媒Ｂと分離し
て液冷媒よりも下方に溜まる。同図に示すように、潤滑
油Ａが多く溜まっている状態では、フロート３１４は、
潤滑油Ａと液冷媒Ｂとの間に位置するように浮遊する。
また、同図のように潤滑油Ａ中に占める体積が、潤滑油
Ａ外に占める体積よりも大きくなるような浮遊状態とす
ることによって、潤滑油Ａ面をより高くすることができ
る。また、アキュムレータ３１０の下部に絞り部３１０
Ａを設けているので、この絞り部３１０Ａによって減少
する容積分だけ潤滑油Ａの液面を高くすることができ
る。アキュムレータ３１０に溜まった潤滑油Ａは、オイ
ル戻し口３１３からオイル戻し管３０１に導出される。
そして、アキュムレータ３１０内の潤滑油Ａが所定量以
下になると、図１１に示すように、オイル戻し口３１３
は、フロート３１４によって塞がれる。従って、液冷媒
Ｂがオイル戻し口３１３から流出することはない。な
お、潤滑油Ａが所定量溜まるとフロート３１４は浮遊状
態となり、オイル戻し口３１３は再び開放状態となる。
【００４３】図１２、図１３は、アキュムレータに関す
る第２の実施例による断面構成図である。アキュムレー
タ３２０は、冷媒吸入口３２１及び冷媒吐出口３２２を
上部に設け、内部にはオイル戻し管３０１を下部から所
定高さまで挿入して設けている。アキュムレータ３２０
は、内周面が円筒状となっており、その下部に、上部に
比べて内部空間を漸次狭くした絞り部３２０Ａを設けて
いる。オイル戻し管３０１には、複数個のオイル戻し口
３２３を設けている。また、オイル戻し管３０１の外周
には、フロート３２４が摺動自在に設けられており、オ
イル戻し口３２３はこのフロート３２４によって開閉さ
れるように構成されている。また、オイル戻し管３０１
の上部には、フロート３２４の上方への移動を規制する
ストッパ３２４Ｃを設けている。ここでフロート３２４
の比重は、冷媒液よりも大きく、潤滑油よりも小さくな
るように構成されている。
【００４４】図１２は、潤滑油Ａ及び液冷媒Ｂが所定量
溜まった状態を示している。図中Ｃは、潤滑油Ａと液冷
媒Ｂとの境界面を示している。前述のように潤滑油Ａ
は、冷媒よりも比重が大きく、また冷媒と非相溶又は相
溶性が小さいため、液冷媒Ｂと分離して液冷媒よりも下
方に溜まる。同図に示すように、潤滑油Ａが多く溜まっ
ている状態では、フロート３２４は、潤滑油Ａと液冷媒
Ｂとの間に位置するように浮遊し、オイル戻し口３２３
を開放する。従って、潤滑油Ａはオイル戻し管３０１に
流入する。このとき、アキュムレータ３２０の下部に絞
り部３２０Ａを設けているので、この絞り部３２０Ａに
よって減少する容積分だけ潤滑油Ａの液面を高くするこ
とができる。潤滑油Ａが、オイル戻し口３２３から導出
され、アキュムレータ３２０内の潤滑油Ａの量が減少す
ると、フロート３２４は順次下方向に移動し、オイル戻
し口３２３を上方から順に塞ぐ。そして潤滑油Ａが所定
量以下になると、図１３に示すように、すべてのオイル
戻し口３２３は、フロート３２４によって塞がれる。従
って、液冷媒Ｂがオイル戻し口３１３から流出すること
はない。なお、潤滑油Ａが溜まり始めると再びフロート
３２４は浮遊し、オイル戻し口３２３は下方から順に開
放状態となる。
【００４５】図１４は、アキュムレータに関する第３の
実施例による断面構成図である。アキュムレータ３３０
は、冷媒吸入口３３１を上部に設けるとともに、冷媒吐
出管３０４を下部より所定高さまで挿入して設けてい
る。冷媒吐出口３３２は冷媒吐出管３０４の端部に形成
している。この冷媒吐出管３０４には、オイル戻し口３
３３をアキュムレータ３３０の底部に位置するように設
けている。アキュムレータ３３０は、内周面が円筒状と
なっており、その下部に、上部に比べて内部空間を漸次
狭くした絞り部３３０Ａを設けている。また、アキュム
レータ３３０内の冷媒吸入口３３１に対向する位置に
は、冷媒吸入口３３１から導入される冷媒が直接冷媒吐
出口３３２に流入しないように、バッフル板３３５を設
けている。このバッフル板３３５は、潤滑油分離部材と
しての機能も果たしている。
【００４６】同図は、潤滑油Ａ及び液冷媒Ｂが所定量溜
まった状態を示している。潤滑油Ａは、液冷媒Ｂよりも
下方向に溜まるために、潤滑油Ａはオイル戻し口３３３
から冷媒吐出管３０４に導かれる。なお、本実施例で
は、アキュムレータ３３０の下部に絞り部３３０Ａを設
け、オイル戻し口３３３をアキュムレータ３３０の下部
に設けることによって、潤滑油Ａの貯留量が少なくなっ
ても液冷媒Ｂの流出を極力少なくすることができる。な
お、このような理由からオイル戻し口３３３は、この絞
り部３３０Ａ内に位置する高さに設けることが好まし
い。
【００４７】図１５は、アキュムレータに関する第４の
実施例による断面構成図である。アキュムレータ３４０
は、冷媒吸入口３４１を上部に設けるとともに、冷媒吐
出管３０４を下部より所定高さまで挿入して設けてい
る。冷媒吐出口３４２は冷媒吐出管３０４の端部に形成
している。この冷媒吐出管３０４には、複数のオイル戻
し口３４３Ａ，３４３Ｂ，３４３Ｃをアキュムレータ３
４０の底部に位置するように設けている。またオイル戻
し口３４３Ａはオイル戻し口３４３Ｂよりも、オイル戻
し口３４３Ｂはオイル戻し口３４３Ｃよりも穴径を大き
く形成している。アキュムレータ３４０は、内周面が円
筒状となっており、その下部に、上部に比べて内部空間
を狭くした絞り部３４０Ａを設けている。また、アキュ
ムレータ３４０内の冷媒吸入口３４１に対向する位置に
は、バッフル板３４５を設けている。このバッフル板３
３５は、潤滑油分離部材としての機能も果たしている。
【００４８】同図は、潤滑油Ａ及び液冷媒Ｂが所定量溜
まった状態を示している。潤滑油Ａは、液冷媒Ｂよりも
下方向に溜まるために、潤滑油Ａはオイル戻し口３４３
Ａ，３４３Ｂ，３４３Ｃから冷媒吐出管３０４に導かれ
る。なお、本実施例では、アキュムレータ３４０の下部
に絞り部３４０Ａを設け、オイル戻し口３４３Ａ，３４
３Ｂ，３４３Ｃをアキュムレータ３４０の下部に設ける
ことによって、潤滑油Ａの貯留量が少なくなっても液冷
媒Ｂの流出を極力少なくすることができる。また、オイ
ル戻し口３４３Ａ，３４３Ｂ，３４３Ｃは、上方に比べ
て下方の穴径を大きく形成しているので、潤滑油の貯留
量が少なくなっても、下部に存在する潤滑油を優先的に
流出させることができる。
【００４９】上記各実施例の中で、フロートを用いた実
施例の説明において、受液器、気液分離器、又はアキュ
ムレータの内周面とフロートとは摺動可能に設ける旨の
説明を行ったが、これらの内周面とフロートとの隙間
は、摺動関係を生じない程の隙間であってもよい。上記
各実施例において、摺動可能との説明を行ったのは、フ
ロートが水平方向に移動したり傾いたりすることによっ
てオイル戻し口を十分に塞がない場合が生じることをな
くすためである。従って、例えば、受液器、気液分離
器、又はアキュムレータの下部を円錐形状や球面状に形
成し、フロートを球形として、フロートの大きさを受液
器等の内径よりもはるかに小さいものとしてもよい。ま
た、このようにフロートの形状を小さく形成したり、受
液器等の内周面とフロートとの隙間を大きくすること
で、フロートの下部に潤滑油が自由に潜り込める状態で
あれば、フロートに連通路を形成する必要もない。ま
た、潤滑油分離部材は、各実施例において適宜設けても
よいし、また設けない構成であってもよい。また、図
４、図５に示した受液器１２０の下部に設けた絞り部１
２０Ａ、また図１５に示したアキュムレータ３４０の下
部に設けた絞り部３４０Ａについては、例えば図８、図
９に示した気液分離器２２０の下部に設けた絞り部２２
０Ａのような構成としてもよい。また、図８、図９に示
した気液分離器２２０の下部に設けた絞り部１２０Ａ、
図１０、図１１に示したアキュムレータ３１０の下部に
設けた絞り部３１０Ａ、図１２、図１３に示したアキュ
ムレータ３２０の下部に設けた絞り部３２０Ａについて
は、例えば図４、図５に示した受液器１２０の下部に設
けた絞り部１２０Ａのような構成としてもよい。また、
上記受液器に関する実施例では受液器１１０、１２０の
液冷媒吐出口１１２、１２２を側部に設けたが、気液分
離器２１０、２２０の液冷媒吐出管２０４のように下部
より挿入した構成としてもよい。この場合には、冷媒吐
出口とオイル戻し口との位置関係やフロートの構成は気
液分離器の場合と同様とすることが好ましい。
【００５０】
【発明の効果】本発明は、冷凍サイクル中に吐出された
潤滑油を有効に回収して圧縮機内に戻すことにより、圧
縮機内での潤滑油不足の問題を解消して、冷媒と相互溶
解性の小さい潤滑油を用いることを実現し、冷凍サイク
ル中に封入する冷媒量を少なくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される冷凍サイクル図
【図２】受液器に関する第１の実施例を示す断面構成図
【図３】受液器に関する第１の実施例を示す断面構成図
【図４】受液器に関する第２の実施例を示す断面構成図
【図５】受液器に関する第２の実施例を示す断面構成図
【図６】気液分離器に関する第１の実施例を示す断面構
成図
【図７】気液分離器に関する第１の実施例を示す断面構
成図
【図８】気液分離器に関する第２の実施例を示す断面構
成図
【図９】気液分離器に関する第２の実施例を示す断面構
成図
【図１０】アキュムレータに関する第１の実施例を示す
断面構成図
【図１１】アキュムレータに関する第１の実施例を示す
断面構成図
【図１２】アキュムレータに関する第２の実施例を示す
断面構成図
【図１３】アキュムレータに関する第２の実施例を示す
断面構成図
【図１４】アキュムレータに関する第３の実施例を示す
断面構成図
【図１５】アキュムレータに関する第４の実施例を示す
断面構成図
【符号の説明】
１ 圧縮機 ３ 室内熱交換器 ４ 絞り装置 ５ 室外熱交換器 １００ 受液器 ２００ 気液分離器 ３００ アキュムレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薬丸 雄一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 渡邊 幸男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 佐藤 成広 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 沼本 浩直 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 村松 繁 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
    れぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにおい
    て、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤滑
    油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、Ｈ
    Ｃ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
    い、前記冷凍サイクル中にオイル戻し口を有する受液器
    又は気液分離器を設け、前記受液器又は前記気液分離器
    内に前記冷媒液よりも比重が大きく前記潤滑油よりも比
    重が小さいフロートを設け、前記フロートは、前記受液
    器又は前記気液分離器内の潤滑油が所定量以下になった
    ときに前記オイル戻し口を塞ぐことを特徴とする冷凍サ
    イクルの潤滑油戻し装置。
  2. 【請求項２】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
    れぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにおい
    て、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤滑
    油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、Ｈ
    Ｃ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
    い、前記冷凍サイクル中にオイル戻し口を有する受液器
    又は気液分離器を設け、前記受液器又は前記気液分離器
    内には、潤滑油中に占める体積が、潤滑油外に占める体
    積よりも大きくなるような比重のフロートを設けたこと
    を特徴とする冷凍サイクルの潤滑油戻し装置。
  3. 【請求項３】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
    れぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにおい
    て、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤滑
    油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、Ｈ
    Ｃ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
    い、前記冷凍サイクル中に受液器又は気液分離器を設
    け、前記受液器又は前記気液分離器の下部に、内部空間
    を狭くした絞り部を設け、前記絞り部の下端部にオイル
    戻し口を設け、前記絞り部に少なくても一部が挿入可能
    なフロートを設けたことを特徴とする冷凍サイクルの潤
    滑油戻し装置。
  4. 【請求項４】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
    れぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにおい
    て、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤滑
    油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、Ｈ
    Ｃ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
    い、前記冷凍サイクル中にオイル戻し口を有する受液器
    又は気液分離器を設け、前記受液器又は前記気液分離器
    内に、内部の潤滑油量によって上下方向に移動し、潤滑
    油が所定量以下になったときに前記オイル戻し口を塞ぐ
    フロートを設けたことを特徴とする冷凍サイクルの潤滑
    油戻し装置。
  5. 【請求項５】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
    れぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにおい
    て、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤滑
    油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、Ｈ
    Ｃ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
    い、前記冷凍サイクル中に受液器又は気液分離器を設
    け、前記受液器又は前記気液分離器は、冷媒吸入口と液
    冷媒吐出口とオイル戻し口とを備え、前記オイル戻し口
    は前記受液器又は前記気液分離器の下端部に設け、前記
    液冷媒吐出口は前記オイル戻し口より高い位置に設けた
    ことを特徴とする冷凍サイクルの潤滑油戻し装置。
  6. 【請求項６】 前記受液器又は前記気液分離器内に、潤
    滑油量によって上下方向に移動し、潤滑油が所定量以下
    になったときに前記オイル戻し口を塞ぐフロートを設け
    たことを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクルの潤
    滑油戻し装置。
  7. 【請求項７】 前記液冷媒吐出口を端部に有する液冷媒
    吐出管を、前記受液器又は前記気液分離器の下端部から
    挿入し、前記フロートは、前記液冷媒吐出管に対して摺
    動自在に設けたことを特徴とする請求項６に記載の冷凍
    サイクルの潤滑油戻し装置。
  8. 【請求項８】 前記液冷媒吐出管の上部に、前記フロー
    トの上方への移動を規制するストッパを設けたことを特
    徴とする請求項７に記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装
    置。
  9. 【請求項９】 前記気液分離器内に潤滑油分離部材を設
    けたことを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクルの
    潤滑油戻し装置。
  10. 【請求項１０】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を
    それぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにお
    いて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤
    滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、
    ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
    い、前記蒸発器と前記圧縮機との間にオイル戻し口を有
    するアキュムレータを設け、前記アキュムレータ内に前
    記冷媒液よりも比重が大きく前記潤滑油よりも比重が小
    さいフロートを設け、前記フロートは、アキュムレータ
    内の潤滑油が所定量以下になったときに前記オイル戻し
    口を塞ぐことを特徴とする冷凍サイクルの潤滑油戻し装
    置。
  11. 【請求項１１】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を
    それぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにお
    いて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤
    滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、
    ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
    い、前記蒸発器と前記圧縮機との間にオイル戻し口を有
    するアキュムレータを設け、前記アキュムレータ内に
    は、潤滑油中に占める体積が、潤滑油外に占める体積よ
    りも大きくなるような比重のフロートを設けたことを特
    徴とする冷凍サイクルの潤滑油戻し装置。
  12. 【請求項１２】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を
    それぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにお
    いて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤
    滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、
    ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
    い、前記蒸発器と前記圧縮機との間にアキュムレータを
    設け、前記アキュムレータの下部に、内部空間を狭くし
    た絞り部を設け、前記絞り部の下端部にオイル戻し口を
    設け、前記絞り部に少なくても一部が挿入可能なフロー
    トを設けたことを特徴とする冷凍サイクルの潤滑油戻し
    装置。
  13. 【請求項１３】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を
    それぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにお
    いて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤
    滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、
    ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
    い、前記蒸発器と前記圧縮機との間にオイル戻し口を有
    するアキュムレータを設け、前記アキュムレータ内に、
    内部の潤滑油量によって上下方向に移動し、潤滑油が所
    定量以下になったときに前記オイル戻し口を塞ぐフロー
    トを設けたことを特徴とする冷凍サイクルの潤滑油戻し
    装置。
  14. 【請求項１４】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を
    それぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにお
    いて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤
    滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、
    ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
    い、前記蒸発器と前記圧縮機との間にアキュムレータを
    設け、前記アキュムレータは、下端部から挿入され、端
    部に冷媒吸入口を備えた冷媒吐出管を有し、前記冷媒吐
    出管は下端部にオイル戻し口を有することを特徴とする
    冷凍サイクルの潤滑油戻し装置。
  15. 【請求項１５】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を
    それぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにお
    いて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤
    滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、
    ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
    い、前記蒸発器と前記圧縮機との間にアキュムレータを
    設け、前記アキュムレータは、下端部から挿入され、端
    部に冷媒吸入口を備えた冷媒吐出管を有し、前記冷媒吐
    出管は複数のオイル戻し口を有することを特徴とする冷
    凍サイクルの潤滑油戻し装置。
  16. 【請求項１６】 前記オイル戻し口は、上方に位置する
    オイル戻し口よりも下方に位置するオイル戻し口の口径
    を大きく形成していることを特徴とする請求項１５に記
    載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置。
  17. 【請求項１７】 前記冷媒液より比重が大きく、前記潤
    滑油より比重が小さいフロートを、前記冷媒吐出管に対
    して摺動自在に設け、前記フロートにより前記オイル戻
    し口を塞ぐことを特徴とする請求項１５又は請求項１６
    に記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置。
  18. 【請求項１８】 前記冷媒吐出管の上部に、前記フロー
    トの上方への移動を規制するストッパを設けたことを特
    徴とする請求項１７に記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し
    装置。
  19. 【請求項１９】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を
    それぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクルにお
    いて、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記圧縮機内の潤
    滑油として、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、
    ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用
    い、前記蒸発器と前記圧縮機との間にアキュムレータを
    設け、前記アキュムレータは、下端部から挿入され、複
    数のオイル戻し口を備えたオイル戻し管を有することを
    特徴とする冷凍サイクルの潤滑油戻し装置。
  20. 【請求項２０】 前記オイル戻し口は、上方に位置する
    オイル戻し口よりも下方に位置するオイル戻し口の口径
    を大きく形成していることを特徴とする請求項１９に記
    載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置。
  21. 【請求項２１】 前記冷媒液より比重が大きく、前記潤
    滑油より比重が小さいフロートを、前記オイル吐出管に
    対して摺動自在に設け、前記フロートにより前記オイル
    戻し口を塞ぐことを特徴とする請求項１９又は請求項２
    ０に記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置。
  22. 【請求項２２】 前記オイル戻し管の上部に、前記フロ
    ートの上方への移動を規制するストッパを設けたことを
    特徴とする請求項２１に記載の冷凍サイクルの潤滑油戻
    し装置。
  23. 【請求項２３】 前記ＨＣ系冷媒として、プロパン、イ
    ソブタン、又はエタンの単体又はこれらの内の２種以上
    からなる混合物を主成分とした冷媒を用い、前記潤滑油
    としてカーボネート化合物を用いたことを特徴とする請
    求項１から請求項２２のいずれかに記載の冷凍サイクル
    の潤滑油戻し装置。
  24. 【請求項２４】 前記潤滑油は、構造的に炭酸エステル
    結合を構成する炭素数がカーボネート化合物を構成する
    全炭素数の１０原子％以上占めることを特徴とする請求
    項２３記載の冷凍サイクルの潤滑油戻し装置。
  25. 【請求項２５】 前記ＨＣ系冷媒と前記潤滑油との相互
    溶解性は５ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１
    から請求項２４のいずれかに記載の冷凍サイクルの潤滑
    油戻し装置。
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