JP4354372B2 - Refrigeration system and vehicle air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍システムに関し、より詳しくは、CO2冷媒を使用した冷凍システム及びこの冷凍システムを採用した車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration system, and more particularly to a refrigeration system using a CO 2 refrigerant and a vehicle air conditioner employing the refrigeration system.
近年、地球環境への配慮から、地球温暖化係数の小さな値を有する冷媒を用いた冷凍システムの開発が進められている。この種の冷媒の一例としては自然系のCO2(炭酸)ガスがある。
しかし、このCO2冷媒はその蒸発圧力が比較的高く、それ故、冷媒の循環経路から洩れ易くなる。また、その経路の各機器のうち圧縮機の耐久性も懸念される。このため、この圧縮機の耐久性を向上させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
However, this CO 2 refrigerant has a relatively high evaporation pressure, and therefore easily leaks from the refrigerant circulation path. In addition, there is a concern about the durability of the compressor among the devices on the route. For this reason, the technique which improves the durability of this compressor is disclosed (for example, refer patent document 1).
ところで、この種の圧縮機は冷媒を圧縮するが、この冷媒には、通常、冷凍機油(オイル)が含まれている。このオイルは圧縮機内の摺動面や軸受等の潤滑のみならず、摺動面のシールとしての機能を有する。しかしながら、このオイルによる循環経路内の循環は冷凍システムの冷房能力を低下させる要因となる。
より具体的には、仮に蒸発器でのオイル循環率(O.C.R.)が0.5%を上回ると、熱交換量が極端に減少するという問題がある。つまり、上記従来の技術では、冷房能力の低下の点については格別な配慮がなされていない。
By the way, this kind of compressor compresses a refrigerant | coolant, but this refrigerant | coolant normally contains refrigeration oil (oil). This oil not only lubricates the sliding surfaces and bearings in the compressor, but also functions as a seal for the sliding surfaces. However, the circulation in the circulation path by the oil becomes a factor of reducing the cooling capacity of the refrigeration system.
More specifically, if the oil circulation rate (OCR) in the evaporator exceeds 0.5%, there is a problem that the amount of heat exchange is extremely reduced. That is, in the above-described conventional technology, no special consideration is given to the reduction in cooling capacity.
この場合に、オイルセパレータと圧縮機とを直接に繋ぐための新たな通路や機器を別途追加することも考えられるが、システムのコスト面を鑑みれば、現有の構成にて蒸発器での熱交換量を保証することが望ましい。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、現有の構成で冷房能力の低下を防ぐことができる冷凍システム及び車両用空調装置を提供することを目的とする。
In this case, it may be possible to add a new passage or equipment for directly connecting the oil separator and the compressor, but considering the cost of the system, heat exchange in the evaporator with the existing configuration It is desirable to guarantee the amount.
This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the refrigeration system and vehicle air conditioner which can prevent the fall of a cooling capability with the existing structure.
上記の目的を達成するべく、請求項1記載の冷凍システムは、CO2冷媒が循環経路内を循環する冷凍システムであって、循環経路には、冷媒の流れ方向でみて圧縮機、ガスクーラ、膨張弁及び蒸発器が順次介挿されており、ガスクーラと膨張弁との間に配設され、冷媒から圧縮機用のオイルを分離するオイルセパレータを具備し、オイルセパレータは、オイルを貯留する本体と、本体内に配設され、循環経路に接続された吸い上げ管とから構成され、吸い上げ管は、本体内に向けて開口された末端部と吸い上げ管の中途に配設された細孔とを備え、オイルの貯留量が細孔の配設位置以下の場合には、末端部がオイルで閉塞され、冷媒のみを細孔に通して循環経路内に循環させ、一方、オイルの貯留量が細孔の配設位置を超えた場合には、末端部に加えて細孔もオイルで閉塞され、オイル及び冷媒を末端部に通して循環経路内に循環させ、蒸発器でのオイル循環率を所定値以下に抑えるべく、オイルを循環経路内に間欠に循環させることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a refrigeration system according to claim 1 is a refrigeration system in which CO 2 refrigerant circulates in a circulation path, and the circulation path has a compressor, a gas cooler, and an expansion in the flow direction of the refrigerant. A valve and an evaporator are sequentially inserted, and are provided between a gas cooler and an expansion valve. The oil separator includes an oil separator that separates oil for a compressor from a refrigerant. The oil separator includes a main body that stores oil. The suction pipe is disposed in the main body and connected to the circulation path, and the suction pipe includes a terminal portion opened toward the main body and a pore disposed in the middle of the suction pipe. When the amount of stored oil is equal to or less than the position where the pores are disposed, the end portion is blocked with oil and only the refrigerant passes through the pores and circulates in the circulation path. If the installation position is exceeded, In addition to the end, the pores are closed with oil, and the oil and refrigerant are circulated through the end part and circulated in the circulation path, so that the oil circulation rate in the evaporator is kept below a predetermined value. It is characterized by intermittent circulation.
また、請求項2記載の発明では、本体は有底円筒状をなし、吸い上げ管は本体内の略垂直方向にて上方に向けて延設され、吸い上げ管の最上端部分が循環経路に接続され、循環経路は本体の上方部分にて本体の円筒部の接線方向に接続されることを特徴としている。 In the invention of claim 2, the main body has a bottomed cylindrical shape, the suction pipe extends upward in a substantially vertical direction in the main body, and the uppermost end portion of the suction pipe is connected to the circulation path. The circulation path is connected to a tangential direction of the cylindrical portion of the main body at an upper portion of the main body .
更に、請求項3記載の発明では、オイルセパレータは、アキュムレータとしての機能をも兼ね備えた装置であることを特徴としている。
更にまた、請求項4記載の車両用空調装置は、上述の冷凍システムを備えたことを特徴としている。
Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the oil separator is a device having a function as an accumulator.
Furthermore, a vehicle air conditioner according to a fourth aspect is characterized by including the above-described refrigeration system.
従って、請求項1記載の本発明の冷凍システムによれば、CO2冷媒がオイルを含み、このオイルは圧縮機から流出し、ガスクーラにて冷却されてオイルセパレータに達する。このオイルセパレータでは冷媒からオイルが分離されるが、このオイルは間欠的に循環経路を循環する。つまり、蒸発器でのオイル循環率を所定値(例えば0.5%)以下に抑えつつ、循環経路内にオイルを循環させる。この結果、現有の圧縮機が持つエネルギーを利用するだけで蒸発器での熱交換量が保証され、CO2冷媒を用いた冷凍システムの低廉化を図りつつ冷房能力の低下が回避される。 Therefore, according to the refrigeration system of the first aspect of the present invention, the CO 2 refrigerant contains oil, which flows out of the compressor, is cooled by the gas cooler, and reaches the oil separator. In this oil separator, oil is separated from the refrigerant, but this oil circulates in the circulation path intermittently. That is, the oil is circulated in the circulation path while suppressing the oil circulation rate in the evaporator to a predetermined value (for example, 0.5%) or less. As a result, the amount of heat exchange in the evaporator is guaranteed only by using the energy of the existing compressor , and the cooling capacity is prevented from being lowered while the refrigeration system using the CO 2 refrigerant is reduced in price .
また、オイルセパレータを、圧縮機の出口側ではなく、ガスクーラの出口側に設ければ、ガスクーラで冷却されたオイルはそのオイル粘度が高くなり、冷媒からの分離が容易になる。この結果、効率の良いオイル分離が達成される。
更に、オイルを間欠的に循環経路内に循環させることが可能となり、蒸発器でのオイル循環率が0.5%を超えることを確実に防止する。よって、熱交換量の極端な減少が確実に回避される。
また、請求項2記載の発明によれば、循環経路からオイルセパレータに流入した冷媒は、本体内にて吸い上げ管の外周側を旋回しながら下降し、この過程にて、冷媒中のオイルは遠心分離の原理に基づいて冷媒から分離され、円筒状の本体の内周面に付着するため、現有の圧縮機が持つエネルギーを利用するだけで蒸発器での熱交換量が保証されたオイル分離が可能となり、CO 2 冷媒を用いた冷凍システムの低廉化を図りつつ冷房能力の低下が回避される。
Further, if the oil separator is provided not on the outlet side of the compressor but on the outlet side of the gas cooler, the oil cooled by the gas cooler has a high oil viscosity and is easily separated from the refrigerant. As a result, efficient oil separation is achieved.
Furthermore, it is possible to circulate within intermittently circulating path OIL, oil circulation rate in the evaporator is reliably prevented from exceeding 0.5%. Therefore, an extreme decrease in the amount of heat exchange is reliably avoided.
According to the second aspect of the present invention, the refrigerant that has flowed into the oil separator from the circulation path descends while turning around the outer periphery of the suction pipe in the main body, and in this process, the oil in the refrigerant is centrifuged. Based on the principle of separation, it is separated from the refrigerant and adheres to the inner peripheral surface of the cylindrical body, so oil separation with guaranteed heat exchange in the evaporator can be achieved simply by using the energy of the existing compressor. This makes it possible to reduce the cooling capacity while reducing the cost of the refrigeration system using the CO 2 refrigerant.
更に、請求項3記載の発明によれば、上記オイルセパレータが、オイル分離装置としての機能の他、アキュムレータとしての機能をも備えている。そして、オイルセパレータを圧縮機の出口側に設けた場合に比して、冷媒はより密度の大きな状態で一時的に貯留されるので、仮に冷媒の減少があったとしても、システムバランスの崩れも生じない。よって、冷凍システムの信頼性が向上する。 Furthermore, according to the invention described in claim 3, the oil separator has a function as an accumulator in addition to a function as an oil separator. And compared with the case where the oil separator is provided on the outlet side of the compressor, the refrigerant is temporarily stored in a higher density state, so even if the refrigerant is reduced, the system balance may be lost. Does not occur. Therefore, the reliability of the refrigeration system is improved.
更にまた、請求項4記載の車両用空調装置によれば、オイルセパレータと圧縮機とを繋ぐための新たな通路や機器を別途追加することなく、現有の圧縮機が持つエネルギーを利用する構成にて蒸発器での熱交換量が保証可能となり、冷凍システムの低廉化が図られる。また、車両用空調装置に自然系冷媒であるCO2冷媒を用いれば、環境負荷の低減に大きく貢献する。 Furthermore, according to the vehicle air conditioner of the fourth aspect, the energy of the existing compressor is used without adding a new passage or equipment for connecting the oil separator and the compressor. Thus, the amount of heat exchange in the evaporator can be guaranteed, and the refrigeration system can be made inexpensive. In addition, if CO 2 refrigerant, which is a natural refrigerant, is used in the vehicle air conditioner, it greatly contributes to reducing the environmental load.
以下、図面により本発明の実施形態について説明する。
図1は、車両用空調装置を構成する一実施例の冷凍システム2の概略を示し、この冷凍システム2は車室4内を所望の設定温度にて冷房する。
冷凍システム2は、自然系冷媒であるCO2冷媒(以下、単に冷媒と称す)を循環させる冷凍回路6を有し、この冷凍回路6はエンジン10を備えたエンジンルーム8から車室4に亘って設置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an outline of a refrigeration system 2 of an embodiment constituting a vehicle air conditioner. The refrigeration system 2 cools the interior of a
The refrigeration system 2 includes a refrigeration circuit 6 that circulates a CO 2 refrigerant (hereinafter simply referred to as a refrigerant) that is a natural refrigerant. The refrigeration circuit 6 extends from an
詳しくは、冷凍回路6は上記冷媒の循環経路11〜15を有し、これら循環経路11〜15はその大部分が車両のエンジンルーム8内に配置されているが、その一部は車両の車室4内にも延びている。循環経路11〜15には、上流側からコンプレッサ(圧縮機)18、ガスクーラ20、オイルセパレータ22、膨張弁24及びエバポレータ(蒸発器)26が順次介挿されている。そして、これら圧縮機18、ガスクーラ20、オイルセパレータ22及び膨張弁24はエンジンルーム8内に配置され、蒸発器26は車室4内に配置されている。
Specifically, the refrigeration circuit 6 has
なお、図1中、参照符号11,12,13,14は上記循環経路の往路部分を形成し、参照符号15は上記循環経路の復路部分を形成している。
圧縮機18はエンジン10の駆動力によって作動され、ガス状態の冷媒を吸い込んで圧縮し、高温高圧ガス状態にして循環流路11に吐出する。つまり、圧縮機18は、冷媒を圧縮しながら冷媒の流動を生成させる。
In FIG. 1,
The
そして、ガスクーラ20は図示しない送風ファン及び車両前方からの風を受けて、その内部を流れる冷媒を空冷する。更に、ガスクーラ20からの高圧状態の冷媒は、膨張弁24を通じて蒸発器26に供給され、蒸発器26内にて比較的低温低圧のガス状態となる。この蒸発器26の下流側は、循環流路15を介して圧縮機18に接続されており、低温低圧ガス状態の冷媒は圧縮機18に吸引される。
And the
本実施形態のオイルセパレータ22は、ガスクーラ20と膨張弁24との間、すなわち、循環経路12と循環経路13との間に配設されており、冷媒から圧縮機用のオイルを分離する。この冷媒から分離されたオイルはオイルセパレータ22から循環経路13〜15を介して圧縮機18に戻される。より詳しくは、このオイルセパレータ22は、オイルを圧縮機18側に向けて直接に返戻させるのではなく、オイルを循環経路13〜15内に間欠的に循環させている。つまり、オイルセパレータ22で冷媒から分離されたオイルは、蒸発器26でのオイル循環率(O.C.R.)を0.5%以下に抑えるために、オイルセパレータ22内に貯留される場合とオイルセパレータ22から送出される場合とに分けられ、この送出される場合にのみ、循環経路13、膨張弁24及び循環経路14を通って蒸発器26に至り、循環経路15を介して圧縮機18に戻されている。なお、蒸発器26でのオイル循環率とは、蒸発器26でのオイル量と、オイル量及び冷媒量の合計量との比で示される。
The
オイルセパレータ22の詳細は図2に示されている。
このオイルセパレータ22は有底円筒状の本体30を備え、この本体30内には吸い上げ管32が略垂直方向にて上方に向けて延設されている。また、同図(a)の如く、循環経路12は円筒部32の上方部分にてこの円筒部32の接線方向に接続されている。これに対し、同図(b)の如く、吸い上げ管32には所定の適宜位置に細孔34が備えられ、更に、この吸い上げ管32にはその最下端部分にて開口する末端部36が設けられている。また、吸い上げ管32の最上端部分は循環経路13に接続されている。
Details of the
The
そして、このオイルセパレータ22は、ガスクーラ20に連なる循環経路12から流入された冷媒からオイルを分離し、これら冷媒及びオイルを分けた状態にて本体30内に一時的に貯留する。換言すれば、本実施形態のオイルセパレータ22はアキュムレータとしての機能をも兼ね備えている。次いで、所定のタイミングにおいて、冷媒のみ、或いはオイル及び冷媒を吸い上げ管32から循環経路13に送出させる。
And this
詳しくは、まず、図3(a)に示されるように、オイルセパレータ22内のオイルの貯留量が細孔34の配設位置に満たないレベルの場合には、粘度の小さなCO2冷媒のみが細孔34を通って循環経路13に送出される。これに対し、同図(b)に示されるように、オイルの貯留量が細孔34の配設位置を超えるレベルの場合には、粘度の大きなオイルが細孔34を塞ぐ。これにより、オイルセパレータ22内のオイルが吸い上げ管32の末端部36から上方に向けて一気に吸い上げられ、循環経路13に送出される。また、このときの冷媒は、オイルによる細孔34の閉塞が解かれるまでは、細孔34ではなく、末端部36からオイルに続いて循環経路13に送出される。なお、このオイルによる細孔34の閉塞が解かれると、再び冷媒のみが細孔34を通って循環経路13に送出され、本体30ではオイルの貯留が再開される。
Specifically, first, as shown in FIG. 3A, when the amount of oil stored in the
上述した冷凍システム2によれば、圧縮機18の作動に伴い、蒸発器26から冷媒を圧縮する。つまり、この圧縮機18の断熱圧縮作用により、比エンタルピ及び圧力がそれぞれ増加して図4の点Aから点Bまで変化する。そして、循環経路11を介して高温高圧ガス状態の冷媒をガスクーラ20に供給する。
この冷媒はガスクーラ20内で冷却される。つまり、ガスクーラ20の冷却作用により、比エンタルピが減少して図4の点Bから点Cまで等圧変化する。そして、循環経路12を介してオイルセパレータ22に供給する。
According to the refrigeration system 2 described above, the refrigerant is compressed from the
This refrigerant is cooled in the
循環経路12からオイルセパレータ22に流入した冷媒は、本体30内にて吸い上げ管32の外周側を旋回しながら下降する。この過程にて、冷媒中のオイルは遠心分離の原理に基づいて冷媒から分離され、円筒状の本体30の内周面に付着する。冷媒はオイルセパレータ22内に一時的に貯留された後、吸い上げ管32の細孔34を通じて循環経路13に向けて送出される。
The refrigerant that has flowed into the
この後、高圧ガス状態の冷媒が循環経路13を介して膨張弁24に供給される。そして、膨張弁24の絞り作用による膨張を受け、その比エンタルピを一定に維持しながら圧力が減少して図4の点Cから点Dまで変化し、循環経路14を介して蒸発器26内に噴出させる。
次いで、冷媒の気化熱により蒸発器26の周囲の空気が冷却される。そして、冷気が車室4内に送り込まれ、車室4内の冷房が行われる。なお、蒸発器26内の冷媒は、循環経路15を介して圧縮機18に戻り、この後、圧縮機18により再度圧縮され、循環経路11〜15を上述した如く循環する。
Thereafter, the refrigerant in the high-pressure gas state is supplied to the
Next, the air around the
一方、オイルセパレータ22では、冷媒から分離されたオイルが本体30の内周面を伝って流下して貯えられる。そして、そのオイルの貯留量が細孔34を超えたとき、このオイルは吸い上げ管32の末端部36を通じて循環経路13に向けて送出され、循環経路13、膨張弁24、循環経路14及び蒸発器26、並びに循環経路15を介して圧縮機18に返戻される。
On the other hand, in the
以上のように、本実施形態では、CO2冷媒を用いた車両用空調装置において、現有の構成にて蒸発器26でのオイル循環率の改善に着目したものである。
そして、本実施形態によれば、冷媒及びオイルは圧縮機18から流出し、ガスクーラ20にて冷却されてオイルセパレータ22に達する。このオイルセパレータ20では冷媒からオイルが分離され、このオイルは間欠的に循環経路13〜15を循環する。
As described above, the present embodiment focuses on improving the oil circulation rate in the
According to this embodiment, the refrigerant and oil flow out of the
より具体的には、図5に示されるように、オイルの貯留量が細孔34のレベルに達しないときには、冷媒のみが循環経路13に送出され、オイルはオイルセパレータ22内に貯留される(オイル貯留期間H)。このときの蒸発器26でのオイル循環率は非常に小さくなる。一方、オイルの貯留量が細孔34のレベルを超えたときには、オイル及び冷媒が循環経路13に送出される(オイル循環期間R)。従って、上述の如くの間欠送出タイプのオイルセパレータを用いることにより、蒸発器26でのオイル循環率は、オイル循環期間Rの如くの短期間においては0.5%の閾値(図中、2点鎖線で示す)をかなり超えてしまうものの、オイル循環期間Rよりも長期間のオイル貯留期間Hでは、上述の如く、非常に小さくオイル循環率に維持されることから、オイルセパレータを用いない場合(図中、点線で示す)に比して、蒸発器26での熱交換量が保証されることが分かる。この結果、CO2冷媒を用いた車両用空調装置の冷房能力の低下が回避される。
More specifically, as shown in FIG. 5, when the amount of stored oil does not reach the level of the
また、オイルセパレータ22が、圧縮機18の出口側(図4の点B)ではなく、ガスクーラ20の出口側(図4の点C)に設けられていることから、ガスクーラ20で冷却された分だけオイル粘度が高くなる。これにより、冷媒からのオイルの分離が容易になる。この結果、効率の良いオイル分離が達成される。
更に、上記オイルセパレータ22の構成により、オイルセパレータ22と圧縮機18とを繋ぐための新たな通路や機器を別途追加することなく、現有の圧縮機18が持つエネルギーを利用するだけで蒸発器26での熱交換量が保証可能となり、システムの低廉化が図られる。
Further, since the
Further, the configuration of the
更にまた、オイルセパレータ22が、オイル分離装置としての機能の他、アキュムレータとしての機能をも備えているので、冷媒はより密度の大きな状態で一時的に貯留される。換言すれば、万一、冷媒の減少があったとしても、システムバランスの崩れが回避可能となる。
また、車両用空調装置に自然系冷媒であるCO2冷媒を用いれば、環境負荷の低減に大きく貢献する。
Furthermore, since the
In addition, if CO 2 refrigerant, which is a natural refrigerant, is used in the vehicle air conditioner, it greatly contributes to reducing the environmental load.
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態では、略垂直方向に延設された吸い上げ管32が示されているが、必ずしもこの形態に限定されるものではない。例えば、この吸い上げ管32の下側部分を湾曲させ、末端部36を水平方向に向けて開口させても良く、この場合にも上記と同様に、現有の構成で冷房能力の低下を防ぐことができる。
The description of one embodiment of the present invention is finished above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the
2 冷凍システム
11,12,13,14,15 循環経路
18 圧縮機
20 ガスクーラ
22 オイルセパレータ
24 膨張弁
26 蒸発器
30 本体
32 吸い上げ管
34 細孔
36 末端部
2
Claims (4)
前記循環経路には、前記冷媒の流れ方向でみて圧縮機、ガスクーラ、膨張弁及び蒸発器が順次介挿されており、
前記ガスクーラと前記膨張弁との間に配設され、前記冷媒から前記圧縮機用のオイルを分離するオイルセパレータを具備し、
該オイルセパレータは、前記オイルを貯留する本体と、該本体内に配設され、前記循環経路に接続された吸い上げ管とから構成され、
該吸い上げ管は、前記本体内に向けて開口された末端部と該吸い上げ管の中途に配設された細孔とを備え、
前記オイルの貯留量が前記細孔の配設位置以下の場合には、前記末端部が前記オイルで閉塞され、前記冷媒のみを前記細孔に通して前記循環経路内に循環させ、一方、前記オイルの貯留量が前記細孔の配設位置を超えた場合には、前記末端部に加えて前記細孔も前記オイルで閉塞され、前記オイル及び前記冷媒を前記末端部に通して前記循環経路内に循環させ、前記蒸発器でのオイル循環率を所定値以下に抑えるべく、前記オイルを前記循環経路内に間欠に循環させることを特徴とする冷凍システム。 A refrigeration system in which a CO 2 refrigerant circulates in a circulation path,
In the circulation path, a compressor, a gas cooler, an expansion valve, and an evaporator are sequentially inserted in the flow direction of the refrigerant,
An oil separator that is disposed between the gas cooler and the expansion valve and separates oil for the compressor from the refrigerant;
The oil separator is composed of a main body for storing the oil, and a suction pipe disposed in the main body and connected to the circulation path,
The suction pipe has a terminal portion opened toward the inside of the main body and a pore disposed in the middle of the suction pipe,
When the oil storage amount is equal to or less than the position where the pores are disposed, the end portion is blocked with the oil, and only the refrigerant is circulated through the pores in the circulation path, When the amount of stored oil exceeds the arrangement position of the pores, in addition to the end portion, the pores are also closed with the oil, and the circulation path passes through the oil and the refrigerant through the end portion. The refrigeration system is characterized in that the oil is circulated intermittently in the circulation path so as to circulate in the interior and keep the oil circulation rate in the evaporator below a predetermined value.
前記吸い上げ管は前記本体内の略垂直方向にて上方に向けて延設され、該吸い上げ管の最上端部分が前記循環経路に接続され、
前記循環経路は前記本体の上方部分にて前記本体の円筒部の接線方向に接続されることを特徴とする請求項1に記載の冷凍システム。 The main body has a bottomed cylindrical shape,
The suction pipe extends upward in a substantially vertical direction in the main body, and an uppermost end portion of the suction pipe is connected to the circulation path.
The refrigeration system according to claim 1, wherein the circulation path is connected to a tangential direction of a cylindrical portion of the main body at an upper portion of the main body .
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