JP2009092060A - オイルセパレータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このオイルセパレータ11は、分離筒17の内周面に開口する流入管25を有し、オイルが混入された冷媒を流入管25から放出し、円筒状内部空間21内で旋回させてオイルを分離する分離部13と、分離部13に接続され分離されたオイル貯留する貯油部15とを備える。流入管25から分離部13に流入する冷媒の流量をGkg/hとし、流入管25の分離筒17内周面への開口の流体通過断面積をAmm2とすると、G/Aが4以上である。冷媒吐出管19の入口端面19cから分離部13の分離筒17の底面までの距離Lと、分離筒17の内径Dとの比が、2.5以上である。
【選択図】図6
Description
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。
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。
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。
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
Claims (9)
- 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。 - 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)。
- 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)。
- 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)。
- 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。
- 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)。
- 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)。
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