JPH0351680A - 空気調和機の冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気調和機の冷凍サイクルに係シ、特に油分離
器を備えた空気調和機の冷凍サイクルに関する。

〔従来の技術〕

従来の冷凍サイクルは、特開昭６５−１２９２５５号公
報に記載のように、四方切換弁と室内熱交換器との間の
管路、四方切換弁と室外熱交換器との間の管路に夫々液
留め容器を設け、この液留め容器の下部を圧縮機の冷媒
吸込側通路忙連結させたものがある。これは冷房、ｍ房
運転時にそれぞれ圧縮機吐出側にあたる液留め容器を油
分離器として作用させ、分離した冷凍機油を圧縮機の冷
媒吸込側通路にもどす冷凍サイクルとなっていた。

またインジエクシ四ン回路を有する冷凍サイクルは、冷
媒の一部を圧縮機にバイパスするものである。なおこの
種の冷凍サイクルに関連するものには特開昭６２−２７
６５７０号が挙げられゐ。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、圧縮機の高圧側で分離された冷凍機油
が、圧縮機の低圧側にもどされるため、冷凍機油ととも
に冷媒も圧縮機の低圧側にもどされてしまい、熱交換器
内の冷媒循環量が減少してしまう点について配慮がされ
ておらず、冷房、暖房能力が減少してしまうという問題
があった〇本発明の目的は、圧縮機から吐出された冷凍
機油を冷房、暖房能力に影響を与えずに圧縮機にもどし
、効率の良い冷凍サイクルを実現することにある。

本発明の他の目的は、圧縮機より吐出された冷凍機油を
有効に利用して冷凍サイクルの性能を向上させることに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、圧縮機の冷媒の吐出側に油
分離器を設け、分離された冷凍機油を圧縮機の圧縮工程
中にバイパスするインジス２フ１フ回路としたものであ
る。

また、圧縮機吐出冷媒温度と入力を低下させるために、
インジェクシ冒ン回路に冷凍機油冷却用の熱交換器を設
けたものである。

さらに、上記項目の他に、暖房時に高暖力を得るため、
冷凍機油冷却用の熱交換器にバイパスする回路を設け、
さらに冷凍機油の流路を切シ換える弁を設けたものであ
る。

〔作用〕

圧縮機よ）冷媒とともに吐出された冷凍機油は油分離器
によって冷媒と冷凍機油に分離され、分離された冷凍機
油は、圧縮機へバイパスされたインジェクション回路を
通シ、圧縮機の中間圧へもどされる。この様にすること
により、油分離器から冷凍機油と伴にガス冷媒が圧縮機
に戻っても、冷媒循環量の低下を起こさずくすみ、能力
の低下を防止できる。

また冷凍サイクル内への冷凍機油の吐出を防止できるた
め、圧縮機内の油量の低下による信頼性の低下を無くす
とともに、冷凍サイクル内の冷凍機油循環による配管損
失の増大や、熱交換器部での冷媒側熱伝達率の低下とよ
る性能低下を防止できる■ またインジェクシ璽ン回路に戻す冷凍機油を冷却するこ
とにより、圧縮動力を少なくでき入力の少ない冷凍サイ
クルが実現できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図によ
り説明する〇 第１図は、本発明の実施例を示す冷媒回路図であシ、１
は圧縮機、２は油分離器、５は四方切換弁、４は室外熱
交換器、５は減圧装置、６は室内熱変換器、７は油の流
路を切シ換える切）換え弁。

８は油冷却用の熱変換器、９は高圧の冷凍機油を圧縮機
の中間圧にする減圧装置、及びそれぞれの機器を接続す
る配管よ多構成されている。

圧縮機１より冷凍機油とともに吐出された冷媒は、油分
離器２によって冷媒と冷凍機油に分離される。分離され
た冷媒は、冷房時には四方切換弁３によって室外熱交換
器４＆Ｃ送られて液化し、威圧装置５で減圧され室内熱
交換器６で蒸発し四方切換弁５を通シ圧縮機１にもどさ
れる。暖房時には、四方切換弁３によって室内熱交換器
６に送られて液化し、減圧装置５によって減圧され室外
熱交換器４で蒸発し、四方切換弁３を通シ圧縮機１にも
どされる通常の流路を通る。一方、分離された冷凍機油
は、流路切換弁７１Ｃよって冷凍機油冷却用の熱交換器
８を通る回路か、そのままバイパスする回路かに流路を
切）換え、減圧装置９によって高圧の冷凍機油を圧縮機
の中間圧付近まで減圧され、圧縮機１のインジェクシ嘗
ンボートにもどされる・ このように構成された冷凍サイクルにおいて、圧縮機よ
り冷媒とともに吐出された冷凍機油は、油分離器２によ
って分離されるため、冷媒の熱伝達率の低下、圧力損失
の増大等の、冷凍機油が冷凍サイクルに与える影響を排
除することができる。

この時、冷凍機油とともに冷媒が圧縮機にもどされても
、圧縮機の吸込側忙もどされるのではなく冷媒の圧縮過
程にもどされるインジェクシ胃ン回路となっているため
、圧縮機にもどった冷媒は吸込過程中に流入しないため
、冷凍サイクル内の冷媒循環量の低下を防止できること
になっている。

また圧縮機よυ吐出された冷凍機油は、すぐに圧縮機に
もどされるため、圧縮機内の油量の低下が防止でき、圧
縮機の信頼性も向上する。

また冷凍機油をインジエクシ冒ン回路で圧縮機にもどし
た場合の効果を第２図、第５図で説明するＯ 第２図は、冷凍機油流路切換弁７を破線矢印方向にした
場合のモリエル線図で、実線は本発明を実施した場合、
破線が従来のモリエル線図である〇従来の冷凍サイクル
では圧縮機に吸込まれた冷媒は等エントロピ線にそって
断熱圧縮され圧縮機吐出温度’ｒｏ　となる。その断熱
圧縮の中間圧の位置の温度ｒｒ　ｏ／に、油分離器によ
って分離された高温の冷凍機油をもどすと冷媒温度はｔ
ｒ　ｏ／からＴ１′に変化し断熱圧縮されインジェクシ
冒ン回路にした場合の圧縮機吐出温度で１　となる。そ
の際に圧縮機のエンタルピ差はΔ１０＋Δ１ｏ′からΔ
１ｏ＋Δ１１′となシ（Δ１１′−Δ１ｏ′）ｘ冷媒循
環量分だけ圧縮仕事は多くなるが、凝縮機となる室内熱
交換器６のエンタルピ差がΔｉｏｏからΔ１ｏ１と大き
くなるため暖房能力は向上する。

第５図は、冷凍機油の流路切換弁７を実線矢印方向に切
換えた場合のモリエル線図で、実線は本発明を実施した
場合、破線は従来のモリエル線図である◎従来の冷凍サ
イクルは上記と同様であるので省略する・油分離器７で
分離された冷凍機油を、油冷却用Ｏ熱交換器８で冷却し
て、断熱圧縮の途中の中間圧の位置の温度ｒｒｏ／の位
置にもどすと冷媒温度はＴ　２／となシ、等エントロピ
線にそって断熱圧縮され、インジェクション回路とした
場合の圧縮機吐出温度Ｔ２となシ、圧縮機吐出温度を下
げることができる。また圧縮機のエンタルピ差もΔ１ｏ
＋Δ１ｏ／からΔ１ｏ＋Δ１２′　となシ、圧縮仕事は
（Δ１ｏ′−Δｉ２′）×冷媒循環量分だけ少なくなる
。ここで冷媒機油は非圧縮性流体のため圧縮仕事には影
響しない。これによって蒸発器となる室内熱交換器６の
エンタルピ差、１、。を変化させることなく入力を減少
させることができる。

このように油分離器２の下流に流路切換弁７を設けるこ
とによ）上記２つの冷凍サイクルを切υ換えることがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、圧縮機より冷媒とともに吐出した冷凍
機油を油分離器で分離させ４７９１２７１７回路で圧縮
機にもどすことにより、冷房、暖房性能に影響を与えず
に冷凍機油を圧縮機に回収することができ、圧縮機の信
頼性を向上させる効果がある〇 また、インジス２フ１フ回路に冷凍機油冷却用の熱交換
器を設けることによ）、圧縮機の圧縮仕事の低減、圧縮
機吐出冷媒温度を下げる効果があるＯ さらに、上記熱変換器をバイパスする回路と５その上流
だ切シ換え弁を設けることにより、暖房能力を向上させ
る冷凍サイクルと、圧縮仕事の低減と圧縮機吐出冷媒温
度を下げる冷凍サイクルかを切シ換えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷媒回路図、第２図は
分離した冷凍機油をバイパスしたインジェクシ璽ンサイ
クルの場合のモリエル線図、第３図は分離した冷凍機油
を冷凍機油冷却用の熱交換器を通したインジェクシｗｓ
７サイクルの場合のモリエル線図である。 １・・・圧縮機、　　２・・・油分離器、３・・・四方
切換弁、４・・・室外熱交換器、　　　　５・・・減圧
装置、６・・・室内熱交換器、　　　　７・・・流路切
換弁、８・・・冷凍機油冷却用熱交換器、 ９・・・冷凍機油用減圧装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機、凝縮器、蒸発器、減圧器より成る空気調和
   機の冷凍サイクルにおいて、上記圧縮機の吐出側に油分
   離器を設け、分離した冷凍機油を圧縮機の圧縮工程中に
   バイパスするインジェクション回路を有することを特徴
   とする空気調和機の冷凍サイクル。 ２、上記インジェクション回路に冷凍機油冷却用の熱交
   換器を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の空気調和機の冷凍サイクル。 ３、上記冷凍機油冷却用熱交換器とそれをバイパスする
   回路を設け、その上流に切り換え弁を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の空気調和機の冷凍サ
   イクル。