JP2001056157A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JP2001056157A
JP2001056157A JP11229695A JP22969599A JP2001056157A JP 2001056157 A JP2001056157 A JP 2001056157A JP 11229695 A JP11229695 A JP 11229695A JP 22969599 A JP22969599 A JP 22969599A JP 2001056157 A JP2001056157 A JP 2001056157A
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refrigerant
gas
stage compressor
liquid separator
refrigerating machine
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JP11229695A
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Tomohiro Yabu
知宏 薮
Takahiro Yamaguchi
貴弘 山口
Toru Inazuka
徹 稲塚
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13Economisers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/23Separators

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二段圧縮冷凍サイクルの高段圧縮機における
冷凍機油の貯留量を確保し、トラブルを回避して信頼性
を向上させる。 【解決手段】冷媒回路(10)に低段圧縮機(11)及び高
段圧縮機(12)を設け、2段圧縮式冷凍サイクルを行う
ように構成する。低段圧縮機(11)の吐出側と高段圧縮
機(12)の吸入側は、第1吐出管(21)によって接続さ
れる。第1膨張弁(15)と第2膨張弁(17)の間には、
気液分離器(16)を設ける。この気液分離器(16)は、
中間圧の冷媒を気液分離する。気液分離器(16)と第1
吐出管(21)の間をインジェクション管(40)で接続す
る。インジェクション管(40)の内部管路(41)をJ字
状に形成し、湾曲した下端部に油孔(43)を形成する。
気液分離器(16)に貯留する冷凍機油は、油孔(43)か
らインジェクション管(40)へ流入し、ガス冷媒と共に
高段圧縮機(12)へ送られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二段圧縮冷凍サイ
クルを行う冷凍装置に関し、特に、圧縮機の信頼性向上
策に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、冷凍装置としては冷媒回路で
冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うものが
一般的である。また、従来より、この種の冷凍装置とし
て、冷媒の圧縮を二段に分けて行う二段圧縮冷凍サイク
ルを行うものが知られている。
【0003】上記二段圧縮式の冷凍装置には、低段側の
圧縮機と高段側の圧縮機とが設けられる。蒸発器からの
低圧のガス冷媒は、低段圧縮機に吸入されて中間圧まで
圧縮される。低段圧縮機の吐出冷媒は、高段圧縮機へ送
られて更に圧縮される。そして、高段圧縮機の吐出冷媒
を凝縮器へ送って冷凍サイクルを行う。
【0004】また、二段圧縮冷凍サイクルでは、COP
(成績係数)を向上させる観点から、各段の圧縮機にお
ける圧縮比を等しく設定するのが望ましい。例えば、5
キロ(kgf/cm2)の冷媒を30キロ(kgf/cm2)まで圧縮
する場合、低段圧縮機で5キロから12キロまで圧縮
し、高段圧縮機で12キロから30キロまで圧縮するよ
うに設定すると、各圧縮機における圧縮比が等しくな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各圧縮
機における圧縮比を等しく設定した場合、各圧縮機での
差圧が相違する。即ち、各圧縮機における吐出圧力と吸
入圧力の差が相違する。そして、この差圧の相違に起因
して、高段圧縮機の冷凍機油量の不足を招くという問題
があった。以下、この問題点について説明する。
【0006】上記冷凍装置に用いられる圧縮機では、ハ
ウジング内に貯留する冷凍機油を圧縮機構や軸受等に供
給して潤滑が行われる。ハウジング内の冷凍機油は、圧
縮されたガス冷媒と共に圧縮機から吐出される。そし
て、通常、圧縮機から出た冷凍機油は冷媒回路を循環し
て再び圧縮機に戻るため、ハウジングにおける冷凍機油
の貯留量はほぼ一定に維持される。
【0007】ところが、圧縮機からの冷凍機油の吐出量
は、圧縮機における吐出側と吸入側の差圧と相関し、こ
の差圧が大きいほど吐出量が増大する。つまり、上記冷
凍装置では、高段圧縮機からの冷凍機油の流出量が、低
段圧縮機からの冷凍機油の流出量よりも多くなる。従っ
て、高段圧縮機から流出する冷凍機油の量が、低段圧縮
機の吐出冷媒と共に高段圧縮機へ流入する冷凍機油の量
を上回ることになる。このため、運転を継続すると高段
圧縮機に貯留された冷凍機油量が減少し、潤滑不良によ
る焼き付き等のトラブルを招くおそれがあった。
【0008】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、二段圧縮冷凍サイク
ルの高段圧縮機における冷凍機油の貯留量を確保し、ト
ラブルを回避して信頼性を向上させることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】−解決手段− 本発明が講じた第1の解決手段は、多段圧縮冷凍サイク
ルを行う冷凍装置を対象としている。そして、複数の圧
縮機(11,12)と中間圧の冷媒を気液分離する気液分離
器(16)とを有する冷媒回路(10)と、上記気液分離器
(16)に貯留する冷凍機油を高段側の高段圧縮機(12)
へ供給する油回収手段(40)とを設けるものである。
【0010】本発明が講じた第2の解決手段は、二段圧
縮冷凍サイクルを行う冷凍装置を対象としている。低段
圧縮機(11)と高段圧縮機(12)と中間圧の冷媒を気液
分離する気液分離器(16)とを有する冷媒回路(10)
と、上記気液分離器(16)に貯留する冷凍機油を高段圧
縮機(12)へ供給する油回収手段(40)とを設けるもの
である。
【0011】本発明が講じた第3の解決手段は、上記第
1又は第2の解決手段において、油回収手段(40)は、
気液分離器(16)からガス冷媒と共に冷凍機油を高段圧
縮機(12)の吸入側に供給するインジェクション管(4
0)によって構成されるものである。
【0012】本発明が講じた第4の解決手段は、上記第
3の解決手段において、気液分離器(16)は、容器状の
本体部(30)を備え、インジェクション管(40)の一端
部は、上記本体部(30)の内部空間に開口してガス冷媒
を吸い込む内部管路(41)に形成される一方、上記内部
管路(41)は、上記本体部(30)の内部空間の底部に位
置し且つ油孔(43)が形成された底管路部(42)を備
え、上記本体部(30)に貯留する冷凍機油を上記油孔
(43)から吸い込むように構成されるものである。
【0013】−作用−上記第1,第2の解決手段では、
冷媒回路(10)で冷媒が循環し、冷媒の圧縮、凝縮、膨
張、蒸発を繰り返して冷凍サイクルが行われる。冷媒の
圧縮は、各段の圧縮機(11,12)によって段階的に行わ
れる。第2の解決手段の場合を例に説明すると、蒸発後
の低圧ガス冷媒は、低段圧縮機(11)で中間圧まで圧縮
される。その後、中間圧のガス冷媒は、高段圧縮機(1
2)で更に圧縮されて高圧となる。凝縮後の冷媒は、中
間圧まで膨張した後に気液分離器(16)に導入される。
気液分離器(16)で分離された中間圧の液冷媒は、その
後に蒸発する。
【0014】各圧縮機(12)の冷凍機油は、冷媒と共に
冷媒回路(10)を循環する。第2の解決手段の場合を例
に説明すると、高段圧縮機(12)から流出した冷凍機油
は、冷媒と共に冷媒回路(10)を流れて気液分離器(1
6)に入る。冷凍機油は、一部が気液分離器(16)に留
まり、残りが冷媒と共に流れて低段圧縮機(11)に流入
する。低段圧縮機(11)から流出した冷凍機油は、中間
圧の冷媒と共に高段圧縮機(12)に吸入される。また、
気液分離器(16)に留まった冷凍機油も、油回収手段
(40)によって高段圧縮機(12)へ送り込まれる。即
ち、気液分離器(16)内の冷凍機油は、低段側の圧縮機
(11)を経ることなく、油回収手段(40)によって高段
側の圧縮機(12)へ直接送り込まれる。
【0015】上記第3の解決手段では、気液分離器(1
6)の中間圧のガス冷媒は、インジェクション管(40)
を通じて高段圧縮機(12)に送り込まれる。その際、気
液分離器(16)に貯留する冷凍機油は、中間圧のガス冷
媒と共にインジェクション管(40)内を流れ、高段圧縮
機(12)に供給される。
【0016】上記第4の解決手段では、インジェクショ
ン管(40)の一端部が内部管路(41)に形成され、この
内部管路(41)の底管路部(42)に油孔(43)が形成さ
れる。ここで、冷凍機油の比重は液冷媒の比重よりも大
きいことから、気液分離器(16)の底部に冷凍機油が溜
まり込む。そして、この気液分離器(16)の底部に溜ま
った冷凍機油が油孔(43)からインジェクション管(4
0)内に流入し、ガス冷媒と共に高段圧縮機(12)に供
給される。
【0017】
【発明の効果】上記の解決手段によれば、冷凍機油の貯
留量が低下しやすい高段側の高段圧縮機(12)に対し、
冷媒回路(10)内を流れる冷凍機油を油回収手段(40)
によって送り込むことができる。つまり、高段圧縮機
(12)から流出して冷媒回路(10)内を流れる冷凍機油
を、低段側の圧縮機(11)を通じてだけでなく、油回収
手段(40)によっても高段圧縮機(12)に戻すことがで
きる。このため、高段圧縮機(12)における冷凍機油の
貯留量を確保することができ、焼き付き等のトラブルを
回避して信頼性を向上させることができる。
【0018】特に、上記第3の解決手段によれば、中間
圧のガス冷媒を高段圧縮機(12)へ送るインジェクショ
ン管(40)が油回収手段(40)を構成している。つま
り、インジェクション管(40)が油回収手段(40)を兼
ねるような構成とでき、構成を複雑化させることなく高
段圧縮機(12)に冷凍機油を確実に戻すことができる。
【0019】
【発明の実施の形態1】以下、本発明の実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0020】図1に示すように、第1実施形態に係る冷
凍装置は、いわゆる2段圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒
回路(10)を備え、冷房運転を行う空調機に構成されて
いる。
【0021】冷媒回路(10)には、低段圧縮機(11)と
高段圧縮機(12)とが設けられている。両圧縮機(11,1
2)は、いわゆるローリングピストン型の圧縮機構をモ
ータと共にハウジングに収納して構成された全密閉型圧
縮機である。また、両圧縮機(11,12)は、いわゆる高
圧ドーム型に構成されている。尚、両圧縮機(11,12)
の圧縮機構には、ローリングピストン型に限らず、スク
ロール型やその他の形式のものを適用してもよい。更
に、両圧縮機(11,12)を、いわゆる低圧ドーム型に構
成してもよい。
【0022】低段圧縮機(11)と高段圧縮機(12)と
は、直列に接続されている。即ち、低段圧縮機(11)の
吐出側と高段圧縮機(12)の吸入側とが、第1吐出管
(21)によって接続されている。高段圧縮機(12)の吐
出側は、第2吐出管(22)を介して室外熱交換器(14)
の入口端に接続されている。
【0023】上記室外熱交換器(14)は、図外の室外ユ
ニットに設けられている。そして、室外熱交換器(14)
は、高段圧縮機(12)の吐出冷媒と室外空気とを熱交換
させて該吐出冷媒を凝縮させる凝縮器を構成している。
室外熱交換器(14)の出口端は、第1冷媒配管(24)を
介して気液分離器(16)と接続されている。この第1冷
媒配管(24)には、第1膨張弁(15)が設けられてい
る。
【0024】上記気液分離器(16)は、円筒容器状の本
体部(30)を備え、二相状態の冷媒をガス冷媒と液冷媒
とに分離するように構成されている。気液分離器(16)
の詳細については、後述する。また、気液分離器(16)
は、第2冷媒配管(25)を介して室内熱交換器(18)の
入口端と接続されている。この第2冷媒配管(25)に
は、第2膨張弁(17)が設けられている。
【0025】上記室内熱交換器(18)は、図外の室内ユ
ニットに設けられている。そして、室内熱交換器(18)
は、気液分離器(16)から送られた液冷媒と室内空気と
を熱交換させる蒸発器を構成している。この室内熱交換
器(18)での熱交換によって、室内空気が冷却される。
室内熱交換器(18)の出口端は、吸入管(27)を介して
低段圧縮機(11)の吸入側に接続されている。
【0026】また、上記気液分離器(16)には、インジ
ェクション管(40)が接続されている。このインジェク
ション管(40)は、一端部が気液分離器(16)に接続さ
れ、他端部が第1吐出管(21)に接続されている。以
下、気液分離器(16)及びインジェクション管(40)に
ついて、図2を参照しながら説明する。
【0027】上記気液分離器(16)では、本体部(30)
の上端部に第1冷媒配管(24)が接続されている。この
第1冷媒配管(24)は、気液分離器(16)の内部の上端
部に開口している。そして、第1膨張弁(15)で減圧さ
れた気液二相状態の冷媒は、第1冷媒配管(24)を通じ
て気液分離器(16)に送り込まれ、液冷媒とガス冷媒と
に分離される。一方、上記本体部(30)の下端部には、
第2冷媒配管(25)が接続されている。気液分離器(1
6)の液冷媒は、第2冷媒配管(25)を通じて送り出さ
れる。
【0028】上記インジェクション管(40)は、本体部
(30)の側方から該本体部(30)の内部に突出する状態
で接続されている。そして、本体部(30)の内部に位置
するインジェクション管(40)の一端部が、内部管路
(41)に構成されている。この内部管路(41)は、J字
状に湾曲した形状とされている。そして、内部管路(4
1)は、上端が本体部(30)の内部の上端部に開口し、
本体部(30)の内部のガス冷媒を取り込むように構成さ
れている。
【0029】また、内部管路(41)は、湾曲部分が本体
部(30)内の下端部に位置する姿勢で配置され、該湾曲
部分が底管路部(42)に構成されている。底管路部(4
2)には、所定の直径の油孔(43)が形成されている。
この油孔(43)は、底管路部(42)の側面に開口し、冷
凍機油を管内に取り込むように構成されている。そし
て、インジェクション管(40)は、気液分離器(16)に
貯留する冷凍機油を高段圧縮機(12)へ供給する油回収
手段(40)を構成している。
【0030】−運転動作− 冷房運転時の動作について説明する。冷房運転時には、
第1膨張弁(15)及び第2膨張弁(17)が所定開度に調
節される。
【0031】高段圧縮機(12)から吐出された高圧のガ
ス冷媒は、第2吐出管(22)を通って室外熱交換器(1
4)へ流入し、室外空気と熱交換して凝縮する。その
際、高段圧縮機(12)からは、ガス冷媒と共に冷凍機油
も流出し、冷媒と共に冷媒回路(10)内を流通する。凝
縮した冷媒は、室外熱交換器(14)から第1冷媒配管
(24)へ流入し、第1膨張弁(15)で減圧される。減圧
されて中間圧の気液二相状態となった冷媒は、その後、
気液分離器(16)に流入する。
【0032】気液二相状態の冷媒は、気液分離器(16)
の本体部(30)の内部で第1冷媒配管(24)から放出さ
れる。そして、該冷媒のうち液冷媒だけが本体部(30)
の底に溜まり、これによってガス冷媒と液冷媒とが分離
される。分離された液冷媒は、第2冷媒配管(25)へと
流入する。
【0033】第2冷媒配管(25)に流入した液冷媒は、
第2膨張弁(17)で更に減圧された後に室内熱交換器
(18)へ送られる。室内熱交換器(18)では、冷媒が室
内空気と熱交換を行って蒸発し、室内空気が冷却され
る。蒸発した冷媒は、吸入管(27)を通って低段圧縮機
(11)に吸入される。
【0034】低段圧縮機(11)は、吸入した冷媒を中間
圧にまで圧縮し、第1吐出管(21)へ吐出する。一方、
気液分離器(16)で分離されたガス冷媒は、インジェク
ション管(40)を通って第1吐出管(21)へと導かれ
る。高段圧縮機(12)は、低段圧縮機(11)の吐出冷媒
と気液分離器(16)からのガス冷媒とを吸入する。高段
圧縮機(12)は、吸入した冷媒を高圧にまで圧縮し、第
2吐出管(22)へ吐出する。以上の動作を繰り返して冷
凍サイクル動作を行い、室内を冷房する。
【0035】ここで、気液分離器(16)からは、インジ
ェクション管(40)を通じてガス冷媒だけでなく冷凍機
油も高段圧縮機(12)へ供給される。具体的に、冷媒と
共に気液分離器(16)の本体部(30)に流入した冷凍機
油は、本体部(30)の底付近に溜まり込む。これは、冷
凍機油の比重が液冷媒の比重よりも大きいためである。
【0036】本体部(30)に溜まり込んだ冷凍機油の一
部は、油孔(43)からインジェクション管(40)内に流
入する。その後、冷凍機油は、インジェクション管(4
0)におけるガス冷媒の流れに伴って流動し、第1吐出
管(21)を通じて高段圧縮機(12)へ送り込まれる。ま
た、本体部(30)の残りの冷凍機油は、液冷媒と共に第
2冷媒配管(25)へと流入し、冷媒と共に流通して低段
圧縮機(11)に戻る。
【0037】−実施形態1の効果− 本実施形態1によれば、高段圧縮機(12)に対し、イン
ジェクション管(40)を通じて気液分離器(16)に貯留
する冷凍機油を直接戻すことができる。このため、従来
のように低段圧縮機(11)のみを通じて冷凍機油を高段
圧縮機(12)へ送り返す場合に比べ、高段圧縮機(12)
における冷凍機油の貯留量を確保することができ、焼き
付き等のトラブルを回避して信頼性を向上させることが
できる。
【0038】また、高段圧縮機(12)において冷凍機油
量が低下するという問題に対しては、従来より、低段圧
縮機(11)から高段圧縮機(12)に冷凍機油をポンプ等
を用いて強制的に送り込むという対策が提案されてい
る。ところが、これではポンプ等の構成を別途設ける必
要があり構成の複雑化を招く。また、ポンプを駆動する
ための動力も別途必要となる。これに対し、本実施形態
によれば、気液分離器(16)から高段圧縮機(12)へガ
ス冷媒を送るインジェクション管(40)の形状を一部変
更するだけで、気液分離器(16)の冷凍機油を高段圧縮
機(12)へ供給することができる。従って、構成の複雑
化や消費電力の増加を回避しつつ高段圧縮機(12)の冷
凍機油量を確保でき、信頼性の向上を図ることができ
る。
【0039】−実施形態1の変形例− 上記実施形態1では、インジェクション管(40)の内部
管路(41)をJ字状に湾曲した形状としているが(図2
参照)、これに代えて以下のように形成してもよい。
【0040】図3に示すように、本変形例のインジェク
ション管(40)は、本体部(30)の下端から該本体部
(30)の内部に突出する状態で接続されている。内部管
路(41)は、直管状に形成され、本体部(30)の下端か
ら上方に向かって延びている。また、直管状の内部管路
(41)の下端付近には油孔(43)が形成され、この油孔
(43)から冷凍機油がインジェクション管(40)内に流
入する。
【0041】
【発明の実施の形態2】本発明の実施形態2は、上記実
施形態1において、冷媒回路(10)を変更したものであ
る。以下、実施形態1と異なる構成について説明する。
【0042】図4に示すように、本実施形態2の冷媒回
路(10)では、第1吐出管(21)の構成が実施形態1と
異なる。具体的に、第1吐出管(21)は、一端が低段圧
縮機(11)の吐出側に接続され、他端が第1冷媒配管
(24)における第1膨張弁(15)と気液分離器(16)と
の間に接続されている。そして、低段圧縮機(11)の吐
出冷媒は、一旦気液分離器(16)に導入され、その後、
気液分離器(16)で分離されたガス冷媒と共にインジェ
クション管(40)を流れて高段圧縮機(12)へ供給され
る。尚、インジェクション管(40)内をガス冷媒と共に
冷凍機油が流れる点は、上記実施形態1と同様である。
【0043】−実施形態2の変形例− 上記実施形態2では、第1吐出管(21)の他端を第1冷
媒配管(24)に接続したが、これに代えて、図5に示す
ように、第1吐出管(21)の他端を気液分離器(16)に
直接接続するようにしてもよい。
【0044】
【発明の実施の形態3】本発明の実施形態3は、冷媒回
路(10)での冷媒循環方向を反転可能とし、冷凍サイク
ル動作とヒートポンプサイクル動作とを切り換えて冷房
運転と暖房運転の両方を行う空調機である。
【0045】図6に示すように、本実施形態3の冷媒回
路(10)は、上記実施形態1のものとほぼ同様に構成さ
れているが、四路切換弁(13)が追加される共に、これ
に伴って若干構成が変更されている。以下、実施形態1
と異なる構成について説明する。
【0046】四路切換弁(13)は、第1〜第4ポート
(13a,13b,13c,13d)を備えている。第1ポート(13a)
は、第2吐出管(22)を介して高段圧縮機(12)の吐出
側に接続されている。第2ポート(13b)は、冷媒配管
(23)を介して室外熱交換器(14)の入口端と接続され
ている。第3ポート(13c)は、吸入管(27)を介して
低段圧縮機(11)の吸入側に接続されている。第4ポー
ト(13d)は、冷媒配管(26)を介して室内熱交換器(1
8)の出口端と接続されている。
【0047】そして、四路切換弁(13)は、第1ポート
(13a)と第2ポート(13b)とが連通し且つ第3ポート
(13c)と第4ポート(13d)とが連通する状態(図1に
実線で示す状態)と、第1ポート(13a)と第4ポート
(13d)と連通し且つ第2ポート(13b)と第3ポート
(13c)とが連通する状態(図1に破線で示す状態)と
に切り換わるように構成されている。
【0048】−運転動作− 冷媒回路(10)の運転動作について、図6を参照しなが
ら説明する。冷房運転時には、四路切換弁(13)が図6
に実線で示すように切り換えられると共に、第1膨張弁
(15)及び第2膨張弁(17)が所定開度に調節される。
【0049】高段圧縮機(12)から吐出された高圧のガ
ス冷媒は、四路切換弁(13)を通って室外熱交換器(1
4)へ流入し、室外空気と熱交換して凝縮する。凝縮し
た冷媒は、第1膨張弁(15)で減圧されて中間圧とな
り、二相状態で気液分離器(16)に流入する。気液分離
器(16)では、二相状態の冷媒がガス冷媒と液冷媒とに
分離される。気液分離器(16)の液冷媒は、第2膨張弁
(17)で更に減圧された後に室内熱交換器(18)へ送ら
れる。室内熱交換器(18)では、冷媒が室内空気と熱交
換を行って蒸発し、室内空気が冷却される。蒸発した冷
媒は、四路切換弁(13)を通って低段圧縮機(11)に吸
入される。
【0050】低段圧縮機(11)は、吸入した冷媒を中間
圧にまで圧縮し、第1吐出管(21)へ吐出する。一方、
気液分離器(16)で分離されたガス冷媒は、インジェク
ション管(40)を通って第1吐出管(21)へと導かれ
る。高段圧縮機(12)は、低段圧縮機(11)の吐出冷媒
と気液分離器(16)からのガス冷媒とを吸入する。高段
圧縮機(12)は、吸入した冷媒を高圧にまで圧縮し、第
2吐出管(22)へ吐出する。以上の動作を繰り返して冷
凍サイクル動作を行い、室内を冷房する。
【0051】一方、暖房運転時には、四路切換弁(13)
が図6に破線で示すように切り換えられると共に、第1
膨張弁(15)及び第2膨張弁(17)が所定開度に調節さ
れる。
【0052】高段圧縮機(12)から吐出された高圧のガ
ス冷媒は、四路切換弁(13)を通って室内熱交換器(1
8)へ流入する。室内熱交換器(18)では、冷媒が室内
空気と熱交換を行って凝縮し、室内空気が加熱される。
凝縮した冷媒は、第2膨張弁(17)でで減圧されて中間
圧となり、二相状態で気液分離器(16)に流入する。気
液分離器(16)では、二相状態の冷媒がガス冷媒と液冷
媒とに分離される。
【0053】気液分離器(16)の液冷媒は、第1膨張弁
(15)で更に減圧された後に室外熱交換器(14)へ流入
し、室外空気と熱交換して蒸発する。蒸発した冷媒は、
四路切換弁(13)を通って低段圧縮機(11)に吸入され
る。
【0054】その後の動作は、冷房運転時と同様であ
る。つまり、低段圧縮機(11)は、吸入した冷媒を中間
圧にまで圧縮する。一方、高段圧縮機(12)は、低段圧
縮機(11)の吐出冷媒と気液分離器(16)からのガス冷
媒とを吸入し、高圧にまで圧縮する。以上の動作を繰り
返してヒートポンプサイクル動作を行い、室内を暖房す
る。
【0055】上記の冷房及び暖房運転時には、実施形態
1と同様に、気液分離器(16)から高段圧縮機(12)へ
冷凍機油を送る動作が行われる。つまり、気液分離器
(16)に貯留する冷凍機油は、中間圧のガス冷媒と共に
インジェクション管(40)を流れ、高段圧縮機(12)に
供給される。
【0056】
【発明のその他の実施の形態】上記実施形態1,2で
は、室外熱交換器(14)を凝縮器とし、室内熱交換器
(18)を蒸発器として冷房運転を行うようにしている
が、これに代えて、室外熱交換器(14)を蒸発器とし、
室内熱交換器(18)を凝縮器として暖房運転を行うよう
にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1に係る冷媒回路の配管系統図であ
る。
【図2】実施形態1に係る冷媒回路の要部拡大図であ
る。
【図3】実施形態1の変形例に係る冷媒回路の要部拡大
図である。
【図4】実施形態2に係る冷媒回路の要部拡大図であ
る。
【図5】実施形態2の変形例に係る冷媒回路の要部拡大
図である。
【図6】実施形態3に係る冷媒回路の要部拡大図であ
る。
【符号の説明】
(10) 冷媒回路 (11) 低段圧縮機 (12) 高段圧縮機 (16) 気液分離器 (30) 本体部 (40) インジェクション管(油回収手段) (41) 内部管路 (42) 底管路部 (43) 油孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲塚 徹 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多段圧縮冷凍サイクルを行う冷凍装置で
    あって、 複数の圧縮機(11,12)と中間圧の冷媒を気液分離する
    気液分離器(16)とを有する冷媒回路(10)と、 上記気液分離器(16)に貯留する冷凍機油を高段側の高
    段圧縮機(12)へ供給する油回収手段(40)とを備えて
    いる冷凍装置。
  2. 【請求項2】 二段圧縮冷凍サイクルを行う冷凍装置で
    あって、 低段圧縮機(11)と高段圧縮機(12)と中間圧の冷媒を
    気液分離する気液分離器(16)とを有する冷媒回路(1
    0)と、 上記気液分離器(16)に貯留する冷凍機油を高段圧縮機
    (12)へ供給する油回収手段(40)とを備えている冷凍
    装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の冷凍装置におい
    て、 油回収手段(40)は、気液分離器(16)からガス冷媒と
    共に冷凍機油を高段圧縮機(12)の吸入側に供給するイ
    ンジェクション管(40)によって構成されている冷凍装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の冷凍装置において、 気液分離器(16)は、容器状の本体部(30)を備え、 インジェクション管(40)の一端部は、上記本体部(3
    0)の内部空間に開口してガス冷媒を吸い込む内部管路
    (41)に形成される一方、 上記内部管路(41)は、上記本体部(30)の内部空間の
    底部に位置し且つ油孔(43)が形成された底管路部(4
    2)を備え、上記本体部(30)に貯留する冷凍機油を上
    記油孔(43)から吸い込むように構成されている冷凍装
    置。
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