(57)【要約】【課題】冷媒としてＲ３２冷媒を使用し、冷媒回路において多くの液冷媒が圧縮機に供給されるように制御した湿り制御運転を行った場合に、液圧縮し、メカ摺動部の損傷を引き起こす。【解決手段】圧縮機は、Ｒ３２冷媒を圧縮する圧縮機であって、圧縮機構が内部に配置された圧縮機本体と、圧縮機本体の外部に配置されたアキュムレータ１０とを有している。アキュムレータ１０は、圧縮機構に冷媒を供給する吸入管によって圧縮機本体に接続される。吸入管は、アキュムレータ１０内においてアキュムレータの下部から上方に向かって延びた内側配管１１と、内側配管１１の下端近くに形成された油戻し穴１２とを有している。そして、内側配管の内径をｄ１、内側配管の肉厚をｔ２、内側配管の上端から油戻し穴までの距離をＬ、油戻し穴の内径をｄ２としたとき、下記（１）式を満たす。            ０．０１３≦（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）≦０．０９０・・（１）【選択図】図２
2014109424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ３２冷媒を圧縮する圧縮機であって、
圧縮機構が内部に配置された圧縮機本体と、
前記圧縮機本体の外部に配置されたアキュムレータと、
前記アキュムレータから前記圧縮機構に冷媒を供給する吸入管とを備えており、
前記吸入管が、
前記アキュムレータ内において前記アキュムレータの下部から上方に向かって延びた内側配管と、
前記内側配管の下端近くに形成された油戻し穴とを有し、
内側配管の内径をｄ１、内側配管の肉厚をｔ２、内側配管の上端から油戻し穴までの距離をＬ、油戻し穴の内径をｄ２としたとき、下記（１）式を満たすことを特徴とする圧縮機。
０．０１３≦（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）≦０．０９０・・・（１）
【請求項２】
下記（２）式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
０．０１３≦（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）≦０．０４０・・・（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｒ３２冷媒を圧縮する圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧縮機として、圧縮機構が内部に配置された圧縮機本体と、圧縮機本体の外部に配置されたアキュムレータと、アキュムレータから圧縮機構に冷媒を供給する吸入管とを備えたものが一般的である。そして、吸入管が、アキュムレータ内においてアキュムレータの下部から上方に向かって延びた内側配管を有し、その内側配管の下端近くに油戻し穴が形成されている。したがって、アキュムレータから圧縮機構のメカ摺動部に液冷媒が供給されるのを防止できると共に、アキュムレータ内の油が油戻し穴を介して圧縮機構のメカ摺動部に供給されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２７４８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、冷媒としてＲ３２冷媒を使用した場合、冷媒物性上、吐出カ゛ス温度が上昇する（例えばＲ４１０Ａと比べて吐出カ゛ス温度が２０℃程度上昇する）ので、圧縮機内部温度が上昇しやすい。したがって、その対策として、製品搭載時に、冷媒回路において多くの液冷媒が圧縮機に供給されるように制御した湿り制御運転を行うことが考えられる。
【０００５】
しかし、湿り制御運転をしたときに、アキュムレータがオーバーフローした場合には、アキュムレータから圧縮機構に液冷媒が供給されるので、液圧縮し、メカ摺動部の損傷を引き起こすという問題がある。そこで、油戻し穴径を大きくすることで、アキュムレータのオーバーフローを防止することが考えられるが、油戻し穴径を大きくし過ぎると、油濃度が低下し、メカ摺動部の損傷を引き起こすという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、Ｒ３２冷媒を使用した圧縮機であって、圧縮機構のメカ摺動部が損傷するのを防止できる圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発明者は、内側配管の内径をｄ１、内側配管の肉厚をｔ２、内側配管の上端から油戻し穴までの距離をＬ、油戻し穴の内径をｄ２としたとき、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）が所定の範囲である場合に、Ｒ３２冷媒を使用した圧縮機において圧縮機構のメカ摺動部が損傷するのを防止できることを見出した。
【０００８】
第１の発明にかかる圧縮機は、Ｒ３２冷媒を圧縮する圧縮機であって、圧縮機構が内部に配置された圧縮機本体と、前記圧縮機本体の外部に配置されたアキュムレータと、前記アキュムレータから前記圧縮機構に冷媒を供給する吸入管とを備えており、前記吸入管が、前記アキュムレータ内において前記アキュムレータの下部から上方に向かって延びた内側配管と、  前記内側配管の下端近くに形成された油戻し穴とを有し、内側配管の内径をｄ１、内側配管の肉厚をｔ２、内側配管の上端から油戻し穴までの距離をＬ、油戻し穴の内径をｄ２としたとき、下記（１）式を満たすことを特徴とする。
０．０１３≦（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）≦０．０９０・・・（１）
【０００９】
この圧縮機では、冷媒としてＲ３２冷媒を使用し、冷媒回路において多くの液冷媒が圧縮機に供給されるように制御した湿り制御運転を行った場合でも、アキュムレータがオーバーフローすることがないので、アキュムレータから圧縮機構に液冷媒が供給され、液圧縮し、メカ摺動部の損傷を引き起こすのを防止できる。また、油戻し穴径が大きくし過ぎることがないので、油濃度が低下し、メカ摺動部の損傷を引き起こすのを防止できる。
【００１０】
第２の発明にかかる圧縮機では、第１の発明にかかる圧縮機において、下記（２）式を満たすことを特徴とする。
０．０１３≦（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）≦０．０４０・・・（２）
【００１１】
この圧縮機では、油戻し穴径が小さいので、アキュムレータがオーバーフローするのを防止できるとともに、油濃度が低下してメカ摺動部の損傷を引き起こすのを効果的に防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１３】
第１の発明では、冷媒としてＲ３２冷媒を使用し、冷媒回路において多くの液冷媒が圧縮機に供給されるように制御した湿り制御運転を行った場合でも、アキュムレータがオーバーフローすることがないので、アキュムレータから圧縮機構に液冷媒が供給され、液圧縮し、メカ摺動部の損傷を引き起こすのを防止できる。また、油戻し穴径が大きくし過ぎることがないので、油濃度が低下し、メカ摺動部の損傷を引き起こすのを防止できる。
【００１４】
第２の発明では、油戻し穴径が小さいので、アキュムレータがオーバーフローするのを防止できるとともに、油濃度が低下してメカ摺動部の損傷を引き起こすのを効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る圧縮機を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る圧縮機のアキュムレータの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る圧縮機１の実施の形態について説明する。
【００１７】
＜空気調和機１の全体構成＞
図１に示すように、本実施形態の圧縮機１は、Ｒ３２冷媒を圧縮する圧縮機であって、圧縮機本体２と、アキュムレータ１０とを有している。
【００１８】
圧縮機本体２の内部に、圧縮機構３と、圧縮機構３を駆動する駆動機構４とが配置される。アキュムレータ１０は、圧縮機本体２の外部に配置され、圧縮機構３に冷媒を供給する吸入管６によって、圧縮機本体２に接続される。吸入管６は、その一端が圧縮機構３に接続され、他端がアキュムレータ１０の内部に配置される。したがって、吸入管６の他端近くが、アキュムレータ１０内においてアキュムレータの下部から上方に向かって延びた内側配管１１である。この内側配管１１の下端近くには、油戻し穴１２が形成されている。
【００１９】
アキュムレータの内部構成について、図２に基づいて説明する。図２に示すように、内側配管１１の内径をｄ１、内側配管１１の肉厚をｔ２、内側配管１１の上端から油戻し穴１２までの距離をＬ、油戻し穴１２の内径をｄ２とする。内側配管１１の上端から油戻し穴１２までの距離とは、内側配管１１の上端から油戻し穴１２の中心までの距離である。また、内側配管１１の上端から流れ込むガス冷媒の流量をＱ１、油戻し穴１２から流れ込む液冷媒の流量をＱ２とする。油戻し穴１２から流れ込む液冷媒の流量には、油戻し穴１２から圧縮機構３に流れる油の流量を含む。
【００２０】
管内を流れる圧力損失Δｐは、下記に基づいて計算される。
Δｐ＝λ×（Ｌ／ｄ）×（ρ×Ｖａ２）／２  （ファニングの式）
λ＝６４／Ｒｅ
Ｒｅ＝（Ｖａ×ｄ）／ν
Ｖａ＝（４×Ｑ）／（π×ｄ２）
上記において、
λ：管摩擦係数
Ｌ：管長さ
ｄ：管内径
ρ：密度
Ｖａ：流速
Ｒｅ：レイノルズ数
ν：動粘度
Ｑ：流量
μ：粘度
したがって、Δｐ＝（１２８×μ×Ｌ×Ｑ）／（π×ｄ４）である。
【００２１】
そして、内側配管１１から圧縮機構へ供給されるガス冷媒の流量がＱ１である場合において、油戻し穴を介して圧縮機構へ供給される液冷媒の流量をＱ２は、内側配管１１内の流れを層流とした場合において、内側配管１１の長さＬ１を流れるときの圧力損失Δｐ１と、油戻し穴での圧力損失Δｐ２により決まる。
したがって、Δｐ１＝Δｐ２より、
（１２８×μ１×Ｌ１×Ｑ１）／（π×ｄ１４）＝（１２８×μ２×ｔ２×Ｑ２）／（π×ｄ２４）
これより、
Ｑ２／Ｑ１×（μ２／μ１）＝（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）である。
【００２２】
本発明者は、上記の値を変化させることによって、圧縮機構３が液圧縮するか否かの評価を行った。本実施形態では、Ｌ１、ｔ２、ｄ１をそれぞれ所定値とした状態で、ｄ２の値を変化させて、上記の値を変化させて、圧縮機構３が液圧縮するか否かの評価を行った。
【００２３】
表１は、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）の値を変化させたときに圧縮機構３が液圧縮したか否かを示している。本実施形態では、圧縮機構３の運転が停止した場合に、圧縮機構３が液圧縮したと判断した。
【表１】
2014109424.tif 000003
【００２４】
表１から分かるように、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）が、０．００６、０．００９、０．０９８の場合に、圧縮機構３が液圧縮することによって圧縮機が停止した。これに対し、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）が、０．０１３、０．０４０、０．０９０の場合に、圧縮機構３が液圧縮することなく、圧縮機の運転が継続された。
【００２５】
したがって、本発明者は、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）が下記（１）式を満たす場合に、冷媒としてＲ３２冷媒を使用し、冷媒回路において多くの液冷媒が圧縮機に供給されるように制御した湿り制御運転を行った場合でも、圧縮機１が液圧縮して停止しないことを見出した。
０．０１３≦（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）≦０．０９０・・・（１）
【００２６】
上記の評価において、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）が０．０１３より小さい場合に、アキュムレータがオーバーフローしてメカ摺動部の損傷を引き起こすとともに、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）が０．０９０より大きい場合に、油濃度が低下してメカ摺動部の損傷を引き起こすと考えられる。
【００２７】
また、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）の値が、０．０１３以上で０．０９０以下の範囲においても、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）が大きい場合は、小さい場合に比べて、油濃度が低下すると考えられる。したがって、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）の値が、０．０１３以上で０．０９０以下の範囲においても、小さい値の方が、油濃度が低下しにくい。そして、アキュムレータがオーバーフローしてメカ摺動部の損傷を引き起こすのは、外気温度が低い場合に多いと考えられるのに対し、油濃度が低下してメカ摺動部の損傷を引き起こすのは、外気温度にかかわらない。したがって、油濃度の低下が、アキュムレータのオーバーフローより発生しやすいと考えられる。
【００２８】
そこで、本発明者は、アキュムレータがオーバーフローするのを防止するとともに、油濃度が低下してメカ摺動部の損傷を引き起こすことを効果的に防止するために、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）が下記（２）式を満たすようにすることを見出した。
０．０１３≦（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）≦０．０４０・・・（２）
【００２９】
＜本実施形態の圧縮機の特徴＞
本実施形態の圧縮機１では、冷媒としてＲ３２冷媒を使用し、冷媒回路において多くの液冷媒が圧縮機に供給されるように制御した湿り制御運転を行った場合でも、アキュムレータがオーバーフローすることがないので、アキュムレータから圧縮機構に液冷媒が供給され、液圧縮し、メカ摺動部の損傷を引き起こすのを防止できる。また、油戻し穴径が大きくし過ぎることがないので、油濃度が低下し、メカ摺動部の損傷を引き起こすのを防止できる。
【００３０】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３１】
上述の実施形態では、Ｌ１、ｔ２、ｄ１を所定値とした状態で、ｄ２の値を変化させて、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）の値を変化させて、圧縮機構３が液圧縮するか否かの評価を行ったが、（Ｌ１／ｔ２）×（ｄ２４／ｄ１４）の値を変化させる方法は変更してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明を利用すれば、冷媒としてＲ３２冷媒を使用し、冷媒回路において多くの液冷媒が圧縮機に供給されるように制御した湿り制御運転を行った場合でも、液圧縮し、メカ摺動部の損傷を引き起こすのを防止できる。
【符号の説明】
【００３３】
１  圧縮機
２  圧縮機本体
３  圧縮機構
６  吸入管
１０  アキュムレータ
１１  内側配管
１２  油戻し穴
【図１】
2014109424.tif 000004
【図２】
2014109424.tif 000005