(57)【要約】【課題】圧縮機の吸入側に配置されるアキュムレータに小容量のものを使用しても圧縮機に液戻りが生じないようにして装置の耐久性と低コスト化を向上できるようにすること。【解決手段】圧縮機４の吸入側にアキュムレータ３を配置するとともに、圧縮機４の吐出側にオイルセパレータ５及び室外側熱交換器６を順次配置した冷媒回路１を有し、オイルセパレータ５の出口側の冷媒回路とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路とを冷媒流量制御手段１９を有する配管２０にて接続する。【選択図】図１
2011033209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の吸入側にアキュムレータを配置するとともに、圧縮機の吐出側にオイルセパレータ及び室外側熱交換器を順次配置した冷媒回路を有し、オイルセパレータの出口側の冷媒回路とアキュムレータの出口側又は入口側の冷媒回路とを冷媒流量制御手段を有する配管にて接続したことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
圧縮機の吸入側にアキュムレータを配置するとともに、圧縮機の吐出側にオイルセパレータ及び室外側熱交換器を順次配置した冷媒回路を有し、オイルセパレータの出口側の冷媒回路とアキュムレータの出口側又は入口側の冷媒回路とを熱交換させることを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
圧縮機の吸入側にアキュムレータを配置するとともに、圧縮機の吐出側にオイルセパレータ及び室外側熱交換器を順次配置した冷媒回路を有し、オイルセパレータの出口側の冷媒回路を並列の２回路に分岐し、当該一方の分岐回路とアキュムレータの出口側又は入口側の冷媒回路とを熱交換させることを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
圧縮機の吸入側にアキュムレータを配置するとともに、圧縮機の吐出側にオイルセパレータ、室外側熱交換器及びレシーバタンクを順次配置した冷媒回路を有し、レシーバタンクの出口側の冷媒回路とアキュムレータの出口側又は入口側の冷媒回路とを熱交換させることを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
圧縮機の吸入側にアキュムレータを配置するとともに、圧縮機の吐出側にオイルセパレータ、室外側熱交換器及びレシーバタンクを順次配置した冷媒回路を有し、レシーバタンクの出口側の冷媒回路を並列の２回路に分岐し、当該一方の分岐回路とアキュムレータの出口側又は入口側の冷媒回路とを熱交換させることを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
前記冷媒流量制御手段は、電磁弁もしくは電磁弁と膨張弁との直列回路、あるいは電磁弁とキャピラリチューブとの直列回路であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷蔵ショーケース、冷蔵庫、空気調和機等のように機器内の冷却や空調に利用される冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の冷凍装置は、圧縮機、凝縮器として作用する室外側熱交換器、減圧装置及び蒸発器として作用する室内側熱交換器を環状に配管接続して構成されており、特許文献1で知られているように、圧縮機の吸入側にアキュムレータを配置することにより、室内側熱交換器で蒸発しきれなくなった液冷媒や機器の停止中に低圧側の冷媒回路に溜まった液冷媒が圧縮機に液戻りし、圧縮機が液圧縮を起こしたり、始動時のオイルフォーミングにより損傷するのを防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９６８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した冷凍装置では圧縮機への液戻りを阻止するために大容量のアキュムレータを使用すると装置が大型化するとともに、コスト高となり、また小容量のアキュムレータを使用すると圧縮機に液戻りが生じやすくなり、圧縮機を損傷する心配があった。
【０００５】
そこで本発明は、小容量のアキュムレータを使用しても圧縮機に液戻りが生じないようにして装置の耐久性と低コスト化を向上できるようにし、さらには冷凍能力の増加や消費電力の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、圧縮機の吸入側にアキュムレータを配置するとともに、圧縮機の吐出側にオイルセパレータ及び室外側熱交換器を順次配置した冷媒回路を有し、オイルセパレータの出口側の冷媒回路とアキュムレータの出口側又は入口側の冷媒回路とを冷媒流量制御手段を有する配管にて接続したことを特徴とする。
【０００７】
また第２の発明は、圧縮機の吸入側にアキュムレータを配置するとともに、圧縮機の吐出側にオイルセパレータ及び室外側熱交換器を順次配置した冷媒回路を有し、オイルセパレータの出口側の冷媒回路とアキュムレータの出口側又は入口側の冷媒回路とを熱交換させることを特徴とする。
【０００８】
また第３の発明は、圧縮機の吸入側にアキュムレータを配置するとともに、圧縮機の吐出側にオイルセパレータ及び室外側熱交換器を順次配置した冷媒回路を有し、オイルセパレータの出口側の冷媒回路を並列の２回路に分岐し、当該一方の分岐回路とアキュムレータの出口側又は入口側の冷媒回路とを熱交換させることを特徴とする。
【０００９】
また第４の発明は、圧縮機の吸入側にアキュムレータを配置するとともに、圧縮機の吐出側にオイルセパレータ、室外側熱交換器及びレシーバタンクを順次配置した冷媒回路を有し、レシーバタンクの出口側の冷媒回路とアキュムレータの出口側又は入口側の冷媒回路とを熱交換させることを特徴とする。
【００１０】
さらに第５の発明は、圧縮機の吸入側にアキュムレータを配置するとともに、圧縮機の吐出側にオイルセパレータ、室外側熱交換器及びレシーバタンクを順次配置した冷媒回路を有し、レシーバタンクの出口側の冷媒回路を並列の２回路に分岐し、当該一方の分岐回路とアキュムレータの出口側又は入口側の冷媒回路とを熱交換させることを特徴とする。
【００１１】
さらに第６の発明は、前記冷媒流量制御手段は、電磁弁もしくは電磁弁と膨張弁との直列回路、あるいは電磁弁とキャピラリチューブとの直列回路であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の冷凍装置では、圧縮機の吐出側に配置されたオイルセパレータの出口側の冷媒配管から圧縮機の吸入側に配置されたアキュムレータの出口側又は入口側の冷媒配管に冷媒を供給したり、高圧側と圧温側の冷媒配管を熱交換するようにしたので、アキュムレータでの液冷媒のガス化を助長したり、アキュムレータから流出した液冷媒をガス化させることができるため、小容量のアキュムレータを使用しても圧縮機に液戻りが生じないようにでき、装置の耐久性と低コスト化を向上できる。
【００１３】
また、第２乃至第６の発明の冷凍装置では、高圧側と低圧側の冷媒配管の熱交換によりアキュムレータの出口側又は入口側の冷媒が適度に加熱されるようにして液戻りを防止しつつ圧縮機の吸入ガス温度が上昇しすぎないようにするとともに、圧縮機の吐出側の冷媒の液化や過冷却が促進され、冷凍能力の増加や消費電力の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態の説明に適用される冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の説明に適用される冷凍装置の冷媒回路である。
【図３】本発明の第３の実施形態の説明に適用される冷凍装置の冷媒回路である。
【図４】本発明の第４の実施形態の説明に適用される冷凍装置の冷媒回路である。
【図５】本発明の第５の実施形態の説明に適用される冷凍装置の冷媒回路である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１乃至図５に基づき、本発明の実施形態について説明する。まず、第1の実施形態を示す図１において、１は冷凍装置の室外機として使用されるコンデンシングユニットの冷媒回路であり、スラッジ等の異物を除去するためのストレーナ２、液冷媒（液状の冷媒、以下同じ。）を貯留しガス化させるアキュムレータ３、低温・低圧のガス冷媒（ガス状の冷媒、以下同じ。）を吸入し圧縮する圧縮機４、この圧縮機４から吐出された高温・高圧の冷媒に含まれる潤滑油を分離・貯留して圧縮機４に戻すオイルセパレータ５、凝縮器として作用する室外側熱交換器６、この室外側熱交換器６から流出した液冷媒を貯留するレシーバタンク７、室外側熱交換器６と一体的に設置された過冷却器８、冷媒に含まれる水分を除去するフィルタードライヤ９、及び水分検出用のモイスチャーインジケータ１０が順次配管接続されている。
【００１６】
そして、この室外側の冷媒回路１はユニット間配管１１及び１２を介して室内側の膨張弁等の減圧装置１３及び蒸発器として作用する室内側熱交換器１４と環状に配管接続され、冷凍サイクルを構成している。１５は室外側熱交換器６及び過冷却器８に送風する冷却ファン、１６及び１７はそれぞれ圧縮機４に取り付けられた高圧圧力センサ及び低圧圧力センサ、１８はアキュムレータ３の入口側Ａの冷媒回路１に取り付けられた吸入温度センサである。
【００１７】
また、オイルセパレータ５及び室外側熱交換器６の間の冷媒回路とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路とは冷媒流量制御手段１９を有する配管２０にて接続されており、この冷媒流量制御手段１９により両冷媒回路が連通したり又は遮断される。
【００１８】
なお、図１において、参考として図示しているが、冷媒流量制御手段１９としては電磁弁２１を使用するか、電磁弁２１と膨張弁２２とを組み合わせたもの（直列回路）、あるいは電磁弁２１と膨張弁２２の代わりに図示しないキャピラリチューブとを組み合わせたもの（直列回路）を使用する。
【００１９】
この第１の実施形態の冷凍装置では、オイルセパレータ５で潤滑油が分離された高温・高圧のガス冷媒を冷媒流量制御手段１９を有する配管２０を介してアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１に供給するようにしたので、アキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１でガス冷媒と液冷媒とが混合され、液冷媒を蒸発させることができるため、アキュムレータ３に小容量のものを使用して装置の小型化と低コスト化を図りつつ、圧縮機４への液戻りを阻止して液圧縮やオイルフォーミングの発生を防止できる。
【００２０】
この場合、圧縮機４での消費電力が増加しないように、低圧圧力センサ１７及び吸入温度センサ１８の信号に基づき、液戻りの危険性が高い時に冷媒流量制御手段である電磁弁２１を開くようにし、且つ配管２０から供給されるガス冷媒の量を調整して圧縮機４の吸入ガス温度を、例えば２０℃以下に制御し、圧縮機４が過熱しないようにする。
【００２１】
図２は本発明の第２の実施形態を示すものであり、オイルセパレータ５の出口側Ｃ、即ちオイルセパレータ５及び室外側熱交換器６の間の冷媒回路１とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１とを熱交換部２３で熱交換させる実施形態である。なお、オイルセパレータ５の出口側Ｃとアキュムレータ３の出口側Ｂとを熱交換部２３で熱交換させる場合を実線で示し、オイルセパレータ５の出口側Ｃとアキュムレータ３の入口側Ａとを熱交換部２３で熱交換させる場合を破線で示す。
【００２２】
この第２の実施形態の冷凍装置では、オイルセパレータ５の出口側Ｃの冷媒回路１とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１とを熱交換するようにしたので、アキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１のガス冷媒に含まれる液冷媒をガス化させ、圧縮機４への液戻りを防止しつつ、オイルセパレータ５の出口側Ｃの冷媒は液化しつつ室外側熱交換器６に流入し、さらにレシーバタンク７へと流れるため、高圧側の圧力低下による冷凍能力の増加や消費電力の低減を図ることができる。この場合、熱交換部２３での熱交換量を調整することにより圧縮機４の吸入ガス温度が上昇しすぎないようにできる。
【００２３】
図３は本発明の第３の実施形態を示すものであり、オイルセパレータ５の出口側Ｃの冷媒回路１を、例えば室外側熱交換器６と並列の２回路に分岐し、この分岐回路２４とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１とを熱交換部２５で熱交換させる実施形態である。なお、分岐回路２４とアキュムレータ３の出口側Ｂとを熱交換部２３で熱交換させる場合を実線で示し、分岐回路２４とアキュムレータ３の入口側Ａとを熱交換部２３で熱交換させる場合を破線で示す。
【００２４】
この第３の実施形態の冷凍装置では、室外側熱交換器６と並列の分岐回路２４とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１とを熱交換するようにしたので、アキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１のガス冷媒に含まれる液冷媒をガス化させ、圧縮機４への液戻りを防止できるとともに、分岐回路２４の冷媒は液化しつつレシーバタンク７へと流れるため、室外側熱交換器６の冷媒流量が少なくなって高圧側の圧力低下による冷凍能力の増加や消費電力の低減を図ることができる。この場合、分岐回路２４を流れる冷媒量を適度に調整するように制御するようにすれば、圧縮機４の吸入ガス温度が上昇しすぎないようにできる。
【００２５】
図４は本発明の第４の実施形態を示すものであり、レシーバタンク７の出口側Ｄの冷媒回路１、即ちレシーバタンク７及び室外側熱交換器６の間の冷媒回路１とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１とを熱交換部２６で熱交換させている。なお、レシーバタンク７及び室外側熱交換器６の間の冷媒回路１とアキュムレータ３の出口側Ｂの冷媒回路１とを熱交換部２６で熱交換させ場合を実線で示し、レシーバタンク７及び室外側熱交換器６の間の冷媒回路１とアキュムレータ３の入口側Ａの冷媒回路１とを熱交換部２６で熱交換させる場合を破線で示す。
【００２６】
この第４の実施形態の冷凍装置では、レシーバタンク７の出口側Ｄの冷媒回路１とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１とを熱交換するようにしたので、アキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１のガス冷媒に含まれる液冷媒をガス化させ、圧縮機４への液戻りを防止しつつ、レシーバタンク７の出口側Ｄの液冷媒は過冷却しつつ過冷却器８に流入し、液冷媒の過冷却による冷凍能力の増加や消費電力の低減を図ることができる。この場合、熱交換部２６での熱交換量を調整することにより圧縮機４の吸入ガス温度が上昇しすぎないようにできる。
【００２７】
なお、以上説明したようなレシーバタンク７及び室外側熱交換器６の間の冷媒回路１とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１とを熱交換部２６で熱交換させる代わりに、過冷却器８の出口側の冷媒回路Ｘとアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１とを熱交換部２６で熱交換させてもよい。アキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路１のガス冷媒に含まれる液冷媒をガス化させ、圧縮機４への液戻りを防止しつつ、過冷却器８から出た液冷媒がさらに過冷却されて室内側へと流れるため、液冷媒の過冷却による冷凍能力の増加や消費電力の低減を図ることができる。この場合、熱交換部２６での熱交換量を調整することにより圧縮機４の吸入ガス温度が上昇しすぎないようにできる。
【００２８】
図５は本発明の第５の実施形態を示すものであり、レシーバタンク７の出口側Ｄの冷媒回路１、即ちレシーバタンク７及び室外側熱交換器６の間の冷媒回路を並列の分岐回路２７、２８に分岐し、一方の分岐回路２８とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路とを熱交換部２９で熱交換させている。なお、レシーバタンク７及び室外側熱交換器６の間の分岐回路２８とアキュムレータ３の出口側Ｂの冷媒回路１とを熱交換部２６で熱交換させ場合を実線で示し、前記分岐回路２８とアキュムレータ３の入口側Ａの冷媒回路１とを熱交換部２６で熱交換させる場合を破線で示す。
【００２９】
この実施形態の冷凍装置では、分岐回路２８とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路とを熱交換するようにしたので、アキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路のガス冷媒に含まれる液冷媒をガス化させ、圧縮機４への液戻りを防止できるとともに、分岐回路２８の液冷媒は過冷却器８の流入側でも過冷却されるため、液冷媒の過冷却による冷凍能力の増加や消費電力の低減を図ることができる。この場合、分岐回路２８を流れる冷媒量を適度に調整することにより圧縮機４の吸入ガス温度が上昇しすぎないようにできる。
【００３０】
なお、以上説明したようなレシーバタンク７及び室外側熱交換器６の間の冷媒回路を並列の分岐回路２７、２８に分岐し、一方の分岐回路２８とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路とを熱交換部２９で熱交換させる代わりに、過冷却器８の出口側の冷媒回路を並列の分岐回路３０、３１に分岐し、一方の分岐回路３１とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路とを熱交換部２９で熱交換させてもよい。
【００３１】
この場合、分岐回路３１とアキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路とを熱交換するようにしたので、アキュムレータ３の出口側Ｂ又は入口側Ａの冷媒回路のガス冷媒に含まれる液冷媒をガス化させ、圧縮機４への液戻りを防止できるとともに、分岐回路３１の液冷媒は過冷却器８の流出側でも過冷却されるため、液冷媒の過冷却による冷凍能力の増加や消費電力の低減を図ることができる。この場合、分岐回路３１を流れる冷媒量を適度に調整することにより圧縮機４の吸入ガス温度が上昇しすぎないようにできる。
【００３２】
以上のように本発明の実施形態について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【符号の説明】
【００３３】
１    冷媒回路
３    アキュムレータ
４    圧縮機
５    オイルセパレータ
６    室外側熱交換器
７    レシーバタンク
１９  冷媒流量制御手段
２０  配管
２３、２５、２６、２９  熱交換部
２４、２８、３１  分岐回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2011033209.tif 000006
【図５】
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