(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状容器（１７）と、この円筒状容器（１７）の内周面に開口するとともにこの内周面に対して接線方向に接続する流入管（２５）と、オイルが分離されたＣＯ２冷媒が吐出される前記流入管（２５）が開口する部分の内側に配設された前記円筒状容器（１７）より小径の円筒（１９ｂ）と、を有し、オイルが混入されたＣＯ２冷媒を前記流入管（２５）から前記円筒状容器（１７）内に射出し、前記円筒状容器（１７）の内周面に沿って回転させて遠心力によってＣＯ２冷媒からオイルを分離する分離部（１３）と、
前記分離部（１３）の円筒状容器（１７）に接続され、前記円筒状容器（１７）内で分離されたオイルを貯留する貯油部（１５）と、
を備えた、ＣＯ２冷凍サイクルに用いられるオイルセパレータ（１１）において、
前記流入管（２５）から前記分離部（１３）に流入するオイルが混入されたＣＯ２冷媒のシステム定格条件における流量をＧｋｇ/ｈとし、前記流入管（２５）の前記円筒状容器（１７）への開口（２３）の流体通過断面積をＡｍｍ2とすると、Ｇ/Ａが４以上であることを特徴とするオイルセパレータ。
【請求項２】
前記Ｇ/Ａは、２０以下であることを特徴とする請求項１に記載のオイルセパレータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のオイルセパレータを一体に備えることを特徴とする、ＣＯ２冷凍サイクルに用いられる冷媒圧縮機（４１）。
【請求項４】
内部低圧容器（５３）内に圧縮機部（５７）を有することを特徴とする請求項３に記載の冷媒圧縮機（４１）。
【請求項５】
内部低圧容器（５３）内に圧縮機部（５７）を有し、高圧貯油室を一体に備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の冷媒圧縮機（４１）。
【請求項６】
給湯機用ヒートポンプサイクル（１１５）に用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載のオイルセパレータ。
【請求項７】
給湯機用ヒートポンプサイクル（１１５）に用いられることを特徴とする請求項３から５のうちのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機（１４５）。
【請求項８】
前記小径の円筒（１９ｂ）の入口端面（１９ｃ）から前記分離部（１３）の円筒状容器（１７）の底面までの距離（Ｌ）と、前記円筒状容器（１７）の内径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が、２．５以上であることを特徴とする請求項１または２項に記載のオイルセパレータ。
【請求項９】
請求項８に記載のオイルセパレータを一体に備えることを特徴とする、ＣＯ２冷凍サイクルに用いられる冷媒圧縮機（４１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒ガス中のオイルを遠心力で分離するオイルセパレータ及びこのようなオイルセパレータを有する冷媒圧縮機に関するもので、特にＣＯ２を冷媒とする冷凍サイクルに用いられるものに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルで使用される圧縮機は、冷媒ガスにオイルを混入して圧縮機の潤滑を行っているが、この潤滑用オイルの一部は冷媒ガスとともに冷凍サイクルに吐出されてしまう。この冷凍サイクルに吐出される潤滑用オイルが多ければ多いほど、冷凍サイクルのシステム効率（以下ＣＯＰという）は低下する。そこで、冷凍サイクル中へのオイルの吐出を抑制するため、圧縮機の吐出側に冷媒ガスから潤滑用オイルを分離する遠心分離式オイルセパレータを設けることが知られている。
【０００３】
この遠心分離式オイルセパレータとしては、特許文献１に示すようなものが知られている。このオイルセパレータは、圧縮機構部から吐出される冷媒からオイルを分離する分離室を圧縮機リアハウジングの後部に設け、分離室の上部に吐出管を、分離室の側面に高圧室からオイルを含む吐出ガスを導入する流入孔を形成している。そして、この分離室の下部には分離したオイルを貯留する貯油室が形成され、分離室で分離されたオイルを貯油室に導く油通孔が形成されている。
【０００４】
ところで、近年環境問題を考慮して冷媒としてＣＯ２が使用されるようになってきている。ところが、このＣＯ２冷媒はフレオンと比較してオイルとの密度差が小さいため、従来のオイルセパレータでは遠心分離が充分に行われずオイル分離効率が低下する。このため、冷凍サイクル中のオイルレートが増加し、ガスクーラや蒸発器での熱交換性能が損なわれＣＯＰが低下するという問題があった。これに対して、遠心力を大きくするため、分離管の内周半径を小さくすることが考えられるが、分離管内周と吐出管外周の隙間が減少するため、流入ガスが吐出管に衝突してしまい回転流速が低下し、分離効率が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
そして、オイル分離効率が低下すると、貯油室内に貯留されたオイル量が減少し、圧縮機内に十分なオイルを供給できなくなり、圧縮機運転上の信頼性が低下するという問題点があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１２９２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決することをその課題とし、ＣＯ２冷媒であっても、十分にオイルを分離することができるオイルセパレータおよびそのようなオイルセパレータを有する冷媒圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、円筒状容器（１７）と、この円筒状容器（１７）の内周面に開口するとともにこの内周面に対して接線方向に接続する流入管（２５）とを有し、オイルが混入された冷媒を流入管（２５）から円筒状容器（１７）内に射出し、円筒状内部空間（２１）内で旋回させて遠心力によって冷媒からオイルを分離する分離部（１３）と、分離部（１３）の円筒状容器（１７）に接続され円筒状容器（１７）内で分離されたオイルを貯留する貯油部（１５）とを備えたオイルセパレータ（１１）において、システム定格条件における流入管（２５）から分離部（１３）に流入するオイルが混入されたＣＯ２冷媒の流量をＧｋｇ/ｈとし、流入管（２５）の円筒状容器（１７）への開口（２３）の流体通過断面積をＡｍｍ2とすると、Ｇ/Ａが４以上である手段を採用することができる。この手段によると、圧縮機のエネルギ損失を少ない範囲に抑えつつ分離部への冷媒の流入速度を大きくして遠心力を増加させ、オイルの分離効率を向上させることができる。また、オイル分離効率を向上させることによって、貯油部に十分なオイルを貯留しておくことができ、したがって圧縮機を十分に潤滑することができ、圧縮機運転上の信頼性を向上させることができる。また、貯油部内に十分なオイルを貯留することができるから、吐出脈動を低減することができる。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、Ｇ/Ａは、２０以下である手段を採用することができる。したがって、圧縮機のエネルギ損失が少ない範囲でオイルの分離効率を高めることができる。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、上記オイルセパレータを一体に備える冷媒圧縮機（４１）を採用することができ、圧縮機構部からオイルセパレータまでの経路が短くなることで、圧力損失が小さくなり、オイル分離効率を高めることができる。さらに内部低圧容器（５３）内に圧縮機部（５７）を有する冷媒圧縮機（４１）を採用することができ、圧縮機構部まわりが低圧のため、容器をオイル分離器として使えない点に対し、オイルセパレータを具備することにより、信頼性を高めることができる。また、オイルセパレータを圧縮機と一体化することによって、全体として小型化することができる。
【００１１】
また、上記課題を解決するため、この冷凍圧縮機は、給湯機用ヒートポンプサイクル（１１５）に用いられる。したがって、ＣＯ２冷媒を使用するヒートポンプであっても、オイルを十分分離することができ、ヒートポンプのＣＯＰを向上させることができるとともに、ＣＯ２に固有の高荷重の摺動部の潤滑性を確保でき、装置の信頼性を向上させることができる。
【００１２】
また、上記課題を解決するため、冷媒吐出管の入口端面（１９ｃ）から前記分離部（１３）の円筒状容器（１７）の底面までの距離（Ｌ）と、前記円筒状容器（１７）の内径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が、２．５以上であることを特徴とする。これにより、オイルの分離効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明におけるシステム定格条件とは、一般的に業界で定められた評価基準に基づいて性能や効率の評価を行い、比較を行う場合の最も一般的な運転条件をいう。例えば、家庭用ヒートポンプ給湯機の場合では、社団法人日本冷凍空調工業会において標準規格ＪＲＡ４０５０という評価基準が定められている。この付属書Ａに定められているいくつかの性能試験条件において、システム定格条件とは、中間期標準加熱条件のことをいう。
具体的には、定格加熱能力とは、外気の乾球温度１６℃、湿球温度１２℃で、水の入水温度１７℃のときに標準沸き上げ温度になるように設定して運転し、定常状態に達してから１時間以上運転したときに５分ごとに７回測定した水温と水量から求めた単位時間当たりの加熱能力のことである。このときの冷媒流量を、本発明ではシステム定格条件における冷媒流量とする。
また、自動車用エアコンディショナの場合では、例えば、ＪＩＳＤ１６１８（１９８６年）に評価基準が定められている。具体的には、定格冷房能力とは、蒸発器入口空気の乾球温度２７℃、湿球温度１９．５℃で、凝縮機入口空気の乾球温度３５℃のときに圧縮機の回転数を１８００ｒｐｍに設定し、３０分以上の予備運転後、５分ごとに冷却装置入口空気と出口空気の乾・湿球温度と送風量を３回以上測定して求めた冷房能力のことである。このときの冷媒流量を、本発明ではシステム定格条件における冷媒流量とする。
【００１４】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図１ないし図７を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施の形態であるオイルセパレータ１１を示す。このオイルセパレータ１１は、オイルが混入されたＣＯ２冷媒からオイルを分離する分離部１３と、この分離されたオイルを貯留する貯油部１５とを有している。
【００１７】
分離部１３は、有底筒状の分離筒１７を有している。この分離筒１７の上部開口には冷媒吐出管１９が設けられている。この冷媒吐出管１９は、分離筒１７の上部開口に嵌合する大径部１９ａとこの大径部１９ａの下部を縮径して形成された小径の円筒である小径部１９ｂとを有している。そして、この分離筒１７と冷媒吐出管１９によって円筒状内部空間２１が形成される。
【００１８】
分離筒１７の内周面で前記小径部１９ｂの外周に対向する位置には、流入口２３が形成されており、この流入口２３にはオイルが混入された冷媒を供給する流入管２５が接続されている。この流入管２５は、分離筒１７の内周面に略接線方向に接続されており、流入口２３から射出された冷媒を円筒状内部空間（２１）内で高速で旋回させる。そして、この高速回転による遠心力で比重の重いオイルを分離筒（１７）の内周壁に付着させ、冷媒とオイルとを分離するようになっている。
【００１９】
分離部１３の下部には貯油部１５が設けられている。この貯油部１５は、有底筒状の貯油槽２７とこの貯油槽２７の上部開口を覆う上蓋２９とを有しており、内部に貯油室３１を形成している。上蓋２９には分離筒１７の底壁部１７ａが接続されており、この底壁部１７ａには連通孔１７ｂが形成されている。そして、この連通孔１７ｂを通って分離筒１７内のオイルが貯油槽２７内に流れ落ちるようになっている。また、貯油槽２７の底壁部２７ａには送油管３３が接続されており、貯油槽２７内に貯留されたオイルを圧縮機等に循環させるようになっている。
【００２０】
このような構成において、このオイルセパレータ１１は、システム定格条件におけるＣＯ２冷媒流量をＧｋｇ/ｈとし、流入口２３の流体通過断面積をＡｍｍ2とすると、Ｇ/Ａが４以上２０以下となるように構成されている。
【００２１】
例えば、家庭用ヒートポンプ給湯機の場合のシステム定格条件では、冷凍サイクルの高圧が９．８ＭＰａ、低圧が３．９ＭＰａで、このときの冷媒の質量流量は６８ｋｇ／ｈという条件になる。
【００２２】
冷凍サイクルにおける圧縮直後の熱力学的状態について比較すると、ＣＯ２は、ＨＦＣ１３４ａよりも密度が大きいため、オイルとの密度差は小さくなる。このため、円筒状内部空間２１における冷媒の旋回速度を上げ遠心力を大きくしないと、オイルの分離効率が低下する。一方、一般に冷媒の旋回速度を上げようとして、流入口２３の流体通過断面積Ａを小さくすると圧力損失が増大し冷凍効率が低下する。
【００２３】
ところが、図３に示すように、ＣＯ２を使用する冷凍サイクルにおいては、吐出時の圧力損失Δｐによるエネルギ損失Δｈと圧縮時のエンタルピ増加量ｈの比Δｈ/ｈが、ＨＦＣ系の冷媒に比して１/５と小さく、許容される圧力損失Δｐの絶対値を大きく設定することができる。また、Δｈ/Δｐについても、ＣＯ２冷媒はＨＦＣ系に比べて１/４と小さいため、少ない動力で圧力損失を補填することができる。したがって、図２（ａ）に示すように、ＣＯ２冷媒は、ＨＦＣ１３４ａに比べてＧ/Ａを大きくしても圧力損失がそれほど大きくならず、エネルギ損失も増大しにくい。このため、圧縮機動力にほとんど影響を与えないでオイル分離効率を向上させるべく、Ｇ/Ａを４以上２０以下に設定している。
【００２４】
ここで、Ｇ/Ａを４以上としたのは、分離部１３への冷媒の流入速度を大きくして遠心力を増加させるためであり、図２（ｂ）に示すように、Ｇ/Ａが４以上になるとオイルの分離効率が１００％に収束していくからである。また、Ｇ/Ａを２０以下としたのは、図２（ａ）に示すように、吐出ガスの圧力損失が大きくなりすぎ、そのエネルギ損失を補うための圧縮機の動力が増大するからである。
【００２５】
このように、このオイルセパレータ１１にあっては、ＣＯ２冷媒において、定格条件における冷媒流量をＧｋｇ/ｈとし、流入口２３の流体通過断面積をＡｍｍ2とすると、Ｇ/Ａが４以上２０以下となるように設定しているから、エネルギ損失を少ない範囲に抑えつつ分離部１３への冷媒の流入速度を大きくして遠心力を増加させ、オイルの分離効率を向上させることができる。したがって、冷凍サイクル中のオイルレートを低下させシステムＣＯＰを向上させることができるとともに、圧縮機に十分にオイルを供給することができ、信頼性を向上させることができる。また、貯油部１５内に十分なオイルを貯留することができ吐出脈動を低減することができる。
【００２６】
また、図６に示すように冷媒吐出管１９（小径の円筒１９ｂ）の入口端面１９ｃから円筒状容器１７の底壁部１７ａに至るまでの距離Ｌを、円筒状容器１７の内径Ｄで除した値Ｌ／Ｄが２．５以上になるように構成することで、オイルの分離効率を向上させることができる。これは分離したオイルの巻上げ、誘引を抑制できるためである。この構成に、Ｇ／Ａが４以上２０以下となる構成に加えれば、さらにオイルの分離効率を向上させることができる。
本実施形態で使用するＣＯ２冷媒は、ＨＦＣ１３４ａと比較して密度が大きいため、オイルとの密度差が小さくなる。したがって、冷媒とオイルに働く遠心力の差が小さくなり、分離されたオイルが冷媒に誘引されやすくなるため、Ｌ／Ｄを十分に大きくする必要がある。ＨＦＣ１３４ａ等の冷媒を用いる場合と同等のＬ／Ｄでは、オイルの巻上げ、誘引による分離効率の低下が生じる。図７は実験により得られたデータから、Ｌ／Ｄと分離効率の関係を示したグラフである。図７に示すように、ＨＦＣ１３４ａの場合は、Ｌ／Ｄが１以上で分離効率が横ばいに移行するのに対し、ＣＯ２の場合は２．５以上から横ばいに移行する。以上の実験結果から、Ｌ／Ｄ≧２．５を満たすように分離部１３を構成することにより、分離効率の向上が図られ、冷凍サイクル中のオイルレートを低下させシステムＣＯＰを向上させることができる。
【００２７】
次に、第２の実施の形態である冷媒圧縮機４１について図４を参照して説明する。この冷媒圧縮機４１は、スクロール型圧縮機であって、密閉容器５３内に電動機部５５と圧縮機構部５７とを収容し、外部の冷媒回路からの冷媒を圧縮するとともに、その一端側に一体に取付けられたオイルセパレータ１０１によって圧縮された冷媒からオイルを分離して、冷媒を外部の冷媒回路へ送り出す一方で、分離したオイルを圧縮機構部等の可動部へ戻すように構成されている。なお、この冷媒圧縮機４１に含まれるオイルセパレータ１０１は第１の実施の形態のオイルセパレータ１１と基本的構成は同じであるため、同一構成の部分には同一符号を付している。
【００２８】
冷媒圧縮機４１の密閉容器５３は円筒状の第１ハウジング５９と、第１ハウジング５９の左端部に結合された有底円筒状の第２ハウジング６１と、第１ハウジング５９の右端部に結合された有底円筒状の第３ハウジング６３とから形成されている。また、この密閉容器５３は、その中の圧力が冷媒の吐出圧力よりも低い所謂内部低圧式容器を形成している。
【００２９】
圧縮機構部５７は、主軸受６５によって支持されたクランク機構６７により公転する可動スクロール６９と、可動スクロール６９に対向配置された固定スクロール７１とを具備しており、クランク機構６７及び可動スクロール６９は、主軸受６５と副軸受７３によって水平に支持された電動機部５５のシャフト７５によって回転される。
【００３０】
固定スクロール７１と可動スクロール６９は渦巻状の溝をそれぞれ有しており、この溝の噛み合いによって形成される複数の作動室７７が体積を縮小することによって固定スクロール７１の渦巻状の溝の最外周側に連通する吸入室（図示省略）に供給された冷媒を圧縮するように構成されている。圧縮機構部５７の作動室７７には吐出口７９を介して吐出室８１が連通しており、この吐出室８１にオイルセパレータ１０１の吸入管２５の一端が接続されている。そして、この吸入管２５の他端が、オイルセパレータ１０１の分離部１３に設けられた冷媒流入口２３に接続されている。
【００３１】
固定スクロール７１の図中下側にはオイル戻し通路８３が形成され、このオイル戻し通路８３の一端には送油管３３が接続されている。このオイル戻し通路８３の他端は、固定スクロール７１と可動スクロール６９との摺動界面に通じており、さらにそこから潤滑の必要な他の可動部分に至る複数のオイルの通路が形成されている。また、送油管３３の一端は貯油部８５の底部に設けられた送油口８７に接続されている。
【００３２】
第２の実施形態におけるオイルセパレータ１０１は、第１の実施形態のオイルセパレータ１１とその基本的な構成は同じであるが、貯油部８５の貯油容器８９が、冷媒圧縮機４１の密閉容器５３の右端部を閉鎖する部材でもある第３ハウジング６３と、この第３ハウジング６３の端部に形成された段付き部に接合された略円盤状の第４ハウジング９１とから形成されている点が異なっている。また、これに関連して分離部１３の分離筒１７は第３ハウジング６３の上部を貫通して結合されている。
【００３３】
第２の実施形態による冷媒圧縮機４１のオイルセパレータ１０１は、第１の実施形態のオイルセパレータ１１と同様に作動し、圧縮機構部５７に隣接する吐出室８１から流入管２５をとおして供給された冷媒を分離部１３の円筒状内部空間２１で旋回させてオイルを分離し、冷媒を冷媒吐出管１９からシステム側に送り出す一方で、オイルを連通孔１７ｂから貯油室９３に流下させる。貯油室９３に貯留したオイルは送油口８７から送油管３３を通してオイル戻し通路８３に戻され、固定及び回転スクロールの摺動界面等の摺動部に供給される。
【００３４】
このように、この冷媒圧縮機４１にあっては、オイルセパレータ１０１を圧縮機と一体化することによって、圧縮機構部からオイルセパレータまでの経路が短くなることで、圧力損失が小さくなり、オイル分離効率を高めることができ、また、全体として小型化することができる。さらに、このオイルセパレータ１０１によって、ＣＯ２冷媒であっても、吐出冷媒から十分にオイルを分離することができ、したがって、ＣＯＰを向上させることができる。また、冷媒圧縮機に十分にオイルを供給することができるので、冷媒圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
なお、第２の実施形態の冷媒圧縮機４１はスクロール型圧縮機であったが、これに限る必要はなく斜板型圧縮機等の他の形式の冷媒圧縮機であってもよい。
【００３６】
次に、第３の実施形態である貯湯式給湯装置１１１について説明する。この貯湯式給湯装置１１１は、主に貯湯タンク１１３、ヒートポンプ装置１１５、制御装置１１７から構成されている。
【００３７】
貯湯タンク１１３は、給湯用の高温の湯を保温することができるようになっており、その底面には、この貯湯タンク１１３内に水道水を導入する導入管１２１が接続されている。導入管１２１には、サーミスタ１２３が設けられており、導入管１２１を流れる水道水の温度情報を制御装置１１７に出力するようになっている。
【００３８】
一方、貯湯タンク１１３の最上部には、貯湯タンク１１３内の高温の湯を導出するための導出管１２７が接続されている。この導出管１２７には、水道水の給水配管１２９が接続されており、この給水配管１２９との合流点には混合弁１３１が配置されている。そして、貯湯タンク１１３からの湯と水道水との混合比を調節することにより、下流側にあるシャワー、風呂等に適温の湯を供給するようにしている。
【００３９】
また、貯湯タンク１１３の下部には冷水出口１３３が設けられ、また貯湯タンク１１３の上部には、貯湯タンク１１３内に湯を流入させる温水入口１３５が設けられている。冷水出口１３３と温水入口１３５とは循環回路１３７で接続されており、この循環回路１３７にはポンプ１３９とヒートポンプ装置１１５の水熱交換器１４１が直列に接続されている。そして、貯湯タンク１１３下部の冷水をポンプ１３９によって循環させ、水熱交換器１４１で加熱して貯湯タンク１１３に戻すようになっている。
【００４０】
更に、貯湯タンク１１３の外壁面には、複数のサーミスタ１４３が縦方向に配置され、貯湯タンク１１３内の各水位レベルにおける温度情報を制御装置１１７に出力するようになっている。
【００４１】
ヒートポンプ装置１１５は、ＣＯ2を冷媒とする加熱手段であり、電動圧縮機１４５、水熱交換器１４１、膨張弁１４７、送風機１４９を有する室外側熱交換器１５１が、この順に冷媒配管１５３によって接続され、閉回路を構成している。電動圧縮機１４５には、インバータ１５５が接続されており電動圧縮機１４５に供給する電力を可変するようになっている。また、室外側熱交換器１５１には、外気温センサ１５７が設けられており、室外側熱交換器１５１に流入する外気の温度情報を制御装置１１７に出力する。
【００４２】
このようなヒートポンプ装置１１５の電動圧縮機１４５は、上記第２の実施形態で説明した冷媒圧縮機４１と同一のもので、内部低圧容器内に圧縮機部を収納し、上記第１の実施形態で説明したオイルセパレータ１１が一体に構成されたものである。したがって、電動圧縮機１４５を通過するＣＯ２冷媒から効率よくオイルを分離することができ、ヒートポンプ装置１１５全体の効率を向上させることができる。
【００４３】
このヒートポンプ装置１１５は、冷媒を電動圧縮機１４５で高温高圧にして水熱交換器１４１に送り、ここで貯湯タンク１１３から供給される冷水（水道水）を加熱して所定温度の湯に沸き上げ、高温の湯を貯湯タンク１１３内に戻すようになっている。水熱交換機１４１で放熱した冷媒に対しては、室外側熱交換器１５１によって外気から吸熱させるようになっている。給湯機用のヒートポンプサイクルでは、高温高圧の冷媒が、空気に比べて比熱の大きな水と熱交換するため、例えばカーエアコンのように空気と熱交換するサイクルと比べ、オイル分離により熱交換性能を向上した効果が４倍程度大きくなる。
【００４４】
制御装置１１７は、主に電動圧縮機１４５とポンプ１３９との作動を制御するものである。制御装置１１７には、上記外気温センサ１５７からの温度情報、サーミスタ１２３、１４３からの温度情報が入力される。また、制御装置１１７には、複数のサーミスタ１４３からの温度、水位情報が入力される。そして、これらの情報を基に、電動圧縮機１４５とポンプ１３９を適宜駆動させ、貯湯タンク１１３に所定温度、所定量以上の湯を供給するようになっている。
【００４５】
このように、この貯湯式給湯装置１１１にあっては、貯湯タンク１１３、ヒートポンプ装置１１５、制御装置１１７を備え、ヒートポンプ装置１１５はＣＯ２冷媒を使用し、第１の実施形態で説明したオイルセパレータ１１を有する第２の実施形態で説明した電動圧縮機１４５を有していることに加え、特に給湯機用のヒートポンプサイクルでは、高温高圧の冷媒が、空気に比べて比熱の大きな水と熱交換するため、オイル分離により熱交換性能を向上した効果が大きく、ＣＯ２冷媒を使用したヒートポンプを高い効率で駆動することができ、したがって効率の良い貯湯式給湯装置を実現することができる。
なお、第３の実施形態の電動圧縮機は内部低圧型であったが、これに限る必要はなく、内部高圧等の他の形式でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるオイルセパレータを示す断面図。
【図２】オイルセパレータにおいて分離部に流入する冷媒流量Ｇとし、冷媒が流入する開口の面積をＡとしたときのＧ/Ａの特性を示す図であって、（ａ）は圧力損失との関係を示す図、（ｂ）は分離効率との関係を示す図。
【図３】ＣＯ２とＨＦＣ１３４ａについて圧力損失と圧縮時のエンタルピ変化との関係を示す図。
【図４】本発明のオイルセパレータを備えた冷媒圧縮機を示す断面図。
【図５】本発明のオイルセパレータを備えた冷媒圧縮機を有する貯湯式給湯装置を示す図。
【図６】本発明の第１の実施の形態であるオイルセパレータの追加説明をする断面図。
【図７】本発明のオイルセパレータにおけるＬ／Ｄとオイル分離効率との関係を実験データによって示したグラフである。
【図８】図７におけるＬ／Ｄとオイル分離効率との関係を示す実験データである。
【符号の説明】
【００４７】
１１    オイルセパレータ
１３    分離部
１５    貯油部
１７    分離筒
１９    冷媒吐出管
２１    円筒状内部空間
２３    流入口
２５    流入管
４１    冷媒圧縮機
１１１    貯湯式給湯装置
１１５    ヒートポンプ装置
１４５    電動圧縮機
【図１】
0004381458.tif 000002
【図２】
0004381458.tif 000003
【図３】
0004381458.tif 000004
【図４】
0004381458.tif 000005
【図５】
0004381458.tif 000006
【図６】
0004381458.tif 000007
【図７】
0004381458.tif 000008
【図８】
0004381458.tif 000009