JPH11325616A - 圧縮式冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各種機器、システムと同様、圧縮式冷凍機にお
いても、効率の、より一層の向上が計られているのであ
るが、従来、冷凍機油は単なる潤滑油として使用してお
り、効率の向上には利用されていない。 【解決手段】そこで本発明では、冷媒に対する溶解性を
有する冷凍機油を使用した圧縮式冷凍機において、油分
離器から蒸発器の下流側に至る冷凍機油戻し経路に冷却
器を設けることを提案する。この構成によれば、冷却器
において冷却されて冷媒に対する溶解性が高くなった冷
凍機油に、蒸発器の下流側の低圧冷媒蒸気の一部が溶け
込み、この一部は液の状態で圧縮機に入るので、その
分、圧縮機が圧縮する冷媒蒸気の量が減る。従って圧縮
機の所要動力が減り、効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮式冷凍機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は周知の圧縮式冷凍機の基本構成を
示すもので、符号１は圧縮機、２は凝縮器、３は減圧
弁、４は蒸発器、５は油分離器、６は減圧弁である。凝
縮器２と蒸発器４は空気熱交換器として構成しており、
夫々にファン７，８を設置している。符号９は油分離器
５から蒸発器４の下流側に至る冷凍機油戻し経路で、前
記減圧弁６が設けられている。また符号１０，１１は夫
々高圧冷媒蒸気経路、低圧冷媒蒸気経路である。

【０００３】この圧縮式冷凍機において、圧縮機１を潤
滑する冷凍機油は、高圧冷媒蒸気と共に圧縮機１の吐出
側を出て油分離器５にて分離され、冷凍機油戻し経路９
を通って蒸発器４の下流側に合流し、低圧冷媒蒸気と混
合されて圧縮機１の吸込側に還流する。以上のようにし
て圧縮式冷凍機では、冷凍機油が圧縮機１内部に保持さ
れるようにサイクルが形成されている。

【０００４】一般に、油分離器５で冷媒と冷凍機油を完
全に分離することは不可能であり、冷凍機油の一部は冷
媒蒸気に同伴されて凝縮器２へと流れてしまう。そのた
め、凝縮器２でも冷凍機油が問題なく流れるように、冷
凍機油は冷媒に対して溶解性を有するものを選定する場
合が多い。即ち、高粘度の冷凍機油と低粘度の冷媒が溶
け合えば、冷凍機油の粘度が低下して凝縮器２や、その
後の蒸発器４も流れやすくなるため、凝縮器２へと流れ
た冷凍機油も確実に冷媒と共に圧縮機１に戻すことがで
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】他の各種機器、システ
ムと同様、圧縮式冷凍機においても、効率のより一層の
向上が計られているのであるが、従来、冷凍機油は単な
る潤滑油として使用しており、効率の向上には利用され
ていない。本発明はこのような点に鑑みて創案されたも
ので、冷凍機油の冷媒に対する溶解性を有効に利用する
ことにより、効率の向上を計ることを目的とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、冷媒に対する溶解性を有する冷凍機
油を使用した圧縮式冷凍機において、油分離器から蒸発
器の下流側に至る冷凍機油戻し経路に冷却器を設けた圧
縮式冷凍機を提案するものである。

【０００７】この構成において、冷却器は空気熱交換器
により構成することができ、そしてこれを凝縮器を構成
する空気熱交換器と並設することを提案する。

【０００８】以上の本発明によれば、冷却器において冷
却されて冷媒に対する溶解性が高くなった冷凍機油に、
蒸発器の下流側の低圧冷媒蒸気の一部が溶け込み、この
一部は液の状態で圧縮機に入るので、その分、圧縮機が
圧縮する冷媒蒸気の量が減る。従って圧縮機の所要動力
が減り、効率が向上する。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図を参
照して説明する。図１は本発明を適用した圧縮式冷凍機
の実施の形態を示すもので、図２に示す従来の圧縮式冷
凍機と同様な構成要素には同一の符号を付して、重複す
る説明は省略する。図１に示すように本発明を適用した
圧縮式冷凍機では、油分離器５から蒸発器４の下流側に
至る冷凍機油戻し経路９に冷却器１２を設けている。こ
の実施の形態では、冷却器１２は減圧弁６の上流側に設
けた空気熱交換器として構成し、凝縮器２を構成する空
気熱交換器と並設している。

【００１０】以上の構成において、圧縮機１の吐出側を
出た冷凍機油は冷媒と同程度の高温で油分離器５に入
り、ここで高圧冷媒蒸気と分離される。この際、上述し
たように一部の冷凍機油は高圧冷媒蒸気に同伴されて凝
縮器２へと流れる。油分離器５において分離された高温
の冷凍機油は冷凍機油戻し経路９を流れ、冷却器１２に
おいて冷却されて温度が低下し、減圧弁６を経て蒸発器
４の下流側の低圧冷媒蒸気経路１１に入る。冷凍機油は
冷却器１２での冷却により温度が低下して、冷媒に対す
る溶解性が高くなっているので、低圧冷媒蒸気経路１１
の低圧冷媒蒸気の一部を溶解する。従って、低圧冷媒蒸
気の一部は、冷凍機油に溶解し、液の状態で圧縮機１の
吸込側に入る。圧縮機１に還流した低圧冷媒蒸気は圧縮
されて高温高圧の蒸気となり、また冷凍機油は吐出側に
移動しながら圧縮機１の各部の潤滑と冷却に供される。
この際、冷凍機油は圧縮後の高温高圧の蒸気と接触して
温度が上昇するため、溶解していた冷媒が蒸発し、圧縮
された高圧冷媒蒸気と共に圧縮機１の吐出側から出て油
分離器５へと向かう。

【００１１】このように、低圧冷媒蒸気経路１１の低圧
冷媒蒸気の一部は、冷凍機油に溶け込んで液の状態で圧
縮機１に入り、圧縮された高圧冷媒蒸気により加熱され
た冷凍機油から蒸発して、高圧冷媒蒸気と共に圧縮機１
を出るので、圧縮機１から出る冷媒蒸気の量に対して、
圧縮機が圧縮する冷媒蒸気の量を減らすことができる。
これにより、圧縮機１の所要動力が減り、効率が向上す
る。

【００１２】以上の実施の形態では、冷却器１２は減圧
弁６の上流側に設けた空気熱交換器として構成し、凝縮
器２を構成する空気熱交換器と並設しているため、ファ
ン７を共用することができる。しかしながら、冷却器１
２は、必ずしも空気熱交換器として構成して凝縮器２を
構成する空気熱交換器と並設する必要はなく、また冷却
器１２自体の構成も適宜である。

【００１３】

【発明の効果】本発明は以上のとおり、冷凍機油の冷媒
に対する溶解性を有効に利用することにより、効率の向
上を計ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した圧縮式冷凍機の基本構成の
実施の形態を示す系統図である。

【図２】 従来の圧縮式冷凍機の基本構成の例を示す系
統図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ 減圧弁 ４ 蒸発器 ５ 油分離器 ６ 減圧弁 ７，８ ファン ９ 冷凍機油戻し経路 １０ 高圧冷媒蒸気経路 １１ 低圧冷媒蒸気経路 １２ 冷却器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒に対する溶解性を有する冷凍機油を
   使用した圧縮式冷凍機において、油分離器から蒸発器の
   下流側に至る冷凍機油戻し経路に冷却器を設けたことを
   特徴とする圧縮式冷凍機
2. 【請求項２】 冷却器は空気熱交換器として構成するこ
   とを特徴とする請求項１記載の圧縮式冷凍機
3. 【請求項３】 冷却器は、凝縮器を構成する空気熱交換
   器と並設することを特徴とする請求項２記載の圧縮式冷
   凍機