JP5023657B2

JP5023657B2 - 冷凍サイクル装置

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Publication number: JP5023657B2
Application number: JP2006289815A
Authority: JP
Inventors: 康文高橋; 寛長谷川; 信吾大八木; 賢宣和田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-10-25
Filing date: 2006-10-25
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2026-10-25
Also published as: JP2008106986A

Description

本発明は、圧縮機と膨張機とを備えた冷凍サイクル装置に関するものである。

従来から、冷媒を昇圧する圧縮機と、冷媒を冷却するガスクーラーと、冷媒を減圧膨張させる膨張機と、冷媒を蒸発させる蒸発器とを備え、それらが冷媒配管を介して順に接続されてなる冷凍サイクル装置が知られている。

近年、オゾン層破壊の防止や地球温暖化の防止の観点から、自然環境に適した代替冷媒が着目され、そのような代替冷媒として、二酸化炭素が注目されている。冷媒として二酸化炭素を用いる冷凍サイクル装置では、冷凍サイクルの高圧側で冷媒が超臨界状態となる。

具体的には、二酸化炭素を用いる冷凍サイクル装置では、圧縮機で昇圧された冷媒は超臨界状態となり、ガスクーラーで冷却された後、膨張機に流入する。膨張機に流入した冷媒は、減圧されることによって低圧低温の気液二相状態となった後、蒸発器で吸熱して蒸発し、圧縮機に戻る。

ところで、圧縮機および膨張機は、ともに摺動部分を有しており、潤滑油を必要とする。そのため、圧縮機および膨張機には、それぞれ油溜まりが設けられる。

ところが、冷凍サイクル装置の起動時や大きな負荷変動が生じた場合など、圧縮機および膨張機の一方から他方に向かって潤滑油が大量に流れ出てしまい、潤滑油不足を生じるおそれがある。そこで、圧縮機と膨張機とを均油管および均圧管で接続することが考えられる。

特許文献１には、膨張機を備えた冷凍サイクル装置ではないが、互いに並列な２台の圧縮機を備え、それら圧縮機同士を均油管および均圧管で接続した冷凍サイクル装置が開示されている。この冷凍サイクル装置では、均油管は両圧縮機のケーシングの下側側面に接続され、均圧管は両圧縮機のケーシングの上側側面に接続されている。そして、均油管および均圧管は、いずれも水平に延びている。
特開平０３−１２４１７０号公報

しかし、圧縮機と膨張機とを均油管および均圧管で接続する場合に、図８（ａ）に示すように、均油管１０３を圧縮機１０１および膨張機１０２の各ケーシングの下側側面に接続し、均圧管１０４を各ケーシングの上側側面に接続し、均油管１０３および均圧管１０４を水平に配置するようにすると、以下のような問題が生じる。

すなわち、圧縮機１０１と膨張機１０２とでは、運転時の内部温度が大きく異なる。そのため、図８（ａ）に示すように、運転停止時には圧縮機１０１の油面１０１ａと膨張機１０２の油面１０２ａとは同じ高さに保たれるが、図８（ｂ）に示すように、運転時には、膨張機１０２内の冷媒は温度が低下して密度が大きくなるのに対し、圧縮機１０１内の冷媒は、温度が上昇して密度が小さくなる。その結果、膨張機１０２内の密度の大きな冷媒が油面１０２ａを押し下げ、膨張機１０２内の潤滑油が圧縮機１０１内へ流れ込み、膨張機１０２の潤滑油不足が生じるおそれがある。

詳しくは、図８（ａ）において、均圧管１０４と油面１０２ａ，１０１ａとの間には大きな高低差ｈｄがあるので、圧縮機１０１内の冷媒密度をρｃ、膨張機１０２内の冷媒密度をρｅとすると、（ρｅ―ρｃ）×ｈｄの分だけ、膨張機１０２の油面１０２ａの方が圧縮機１０１の油面１０１ａよりも強く押し下げられることになる。

そこで、本願発明者は、図９（ａ）に示すように、均圧管１０４を曲がり管で形成し、均圧管１０４の一端を圧縮機１０１の上側側面に接続する一方、均圧管１０４の他端を膨張機１０２の下側側面に接続することを検討した。この構成によれば、均圧管１０４の一端と圧縮機１０１の油面１０１ａとの間の高低差は、均圧管１０４の他端と膨張機１０２の油面１０２ａとの間の高低差よりも、均圧管１０４が曲がっている分Δｈだけ大きくなる。そのため、図９（ｂ）に示すように、膨張機１０２と圧縮機１０１とにおける油面高さの不均衡の是正が期待される。

しかしながら、本願発明者は鋭意研究の結果、図９（ｂ）に示す構成では、実際には必ずしも膨張機と圧縮機とにおける油面高さの不均衡を是正できないことを見出した。

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、膨張機と圧縮機とを備えた冷凍サイクル装置において、膨張機と圧縮機とにおける油面高さの不均衡を是正し、膨張機における潤滑油不足を防止することにある。

本願発明者は、鋭意研究の結果、以下の知見を得るに至った。図７に示すように、潤滑油の密度は温度が変わっても大きく変化しないが、二酸化炭素の密度は、高温から常温に近づくにつれて大きく変化し、常温付近では潤滑油の密度に近くなる。ここで、二酸化炭素を用いた冷凍サイクル装置では、通常、膨張機の内部温度は常温に近い温度（例えば２０℃程度）となり、圧縮機の内部温度は常温よりも高い温度（例えば８０℃程度）となる。一方、均圧管は断熱材等によって断熱処理が施されるものの、外部雰囲気に晒されるので、均圧管の内部温度は常温となる。そのため、均圧管の内部温度は膨張機の内部温度に近くなる。

したがって、冷媒の密度を考えた場合、均圧管は膨張機の一部と見なすことができ、図９（ｃ）に仮想線で示すように、均圧管を水平な直管１０４ａで形成した場合と大差がないことになる。そのため、均圧管として曲がり管１０４を用いることによって見かけ上の高低差を設けたにも拘わらず、実際には、図８（ｂ）の例と同様、膨張機と圧縮機とにおける油面高さの不均衡を十分に是正することはできない。

このように、本願発明者は、図９（ｂ）に示す構成では、均圧管の内部温度と膨張機の内部温度とが近くなると、油面高さの不均衡が十分に是正できないことに思い至り、本発明をなすに至った。

本発明に係る他の冷凍サイクル装置は、底部に油溜まりが形成されたケーシングを有し、冷媒を圧縮する圧縮機と、底部に油溜まりが形成されたケーシングを有し、冷媒を膨張させる膨張機と、前記圧縮機の油溜まりと前記膨張機の油溜まりとを連通する均油管と、一端が前記圧縮機のケーシングにおける前記油溜まりよりも上側かつ前記圧縮機の運転停止時の油面の近傍に接続され、他端が前記膨張機のケーシングにおける前記油溜まりよりも上側かつ前記膨張機の運転停止時の油面の近傍に接続された均圧管と、を備え、前記均圧管の前記一端は、前記圧縮機のケーシングを貫通し、前記圧縮機の運転中における前記油溜まりの油面から離れるように、前記圧縮機のケーシング内において上方または斜め上方に延長されているものである。

なお、前記冷媒は二酸化炭素であってもよい。

以上のように、本発明によれば、膨張機と圧縮機とを備えた冷凍サイクル装置において、膨張機と圧縮機とにおける油面高さの不均衡を是正し、膨張機における潤滑油不足を防止することができる。

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。

＜実施形態１＞
図１に示すように、実施形態に係る冷凍サイクル装置１は、圧縮機１１と放熱器１２と膨張機１３と蒸発器１４とを備えており、それらは冷媒配管１５，１６，１７，１８を介して順に接続されることによって冷媒回路１０を構成している。圧縮機１１と膨張機１３とは、均油管３０および均圧管４０を介して接続されている。

この冷媒回路１０には、冷媒として二酸化炭素が充填されている。ただし、冷媒は二酸化炭素以外のものであってもよい。圧縮機１１および膨張機１３には、潤滑油としてＰＡＧが封入されている。

図２に示すように、圧縮機１１は、ケーシング２１と、電動機２４と、電動機２４によって駆動される回転軸２５と、回転軸２５の上側に取り付けられた圧縮機構２６と、回転軸２５の下側に取り付けられた油ポンプ２７とを備えている。

本実施形態では、ケーシング２１は、上端および下端が閉塞された略円筒状に形成されており、鉛直方向長さが水平方向長さよりも長い縦長のケーシングである。ただし、ケーシング２１は横長のケーシングであってもよい。圧縮機１１はいわゆる高圧ドーム型の圧縮機であり、ケーシング２１の内部には、圧縮機構２６から吐出される高圧の冷媒が充填される。

ケーシング２１の上壁には吐出管１５が接続されている。ケーシング２１の上側側面には、吸入冷媒を圧縮機構２６に導く吸入管１８が接続されている。ケーシング２１の下側側面、より詳しくは、上下方向中間位置よりも下側の側面には孔２９が形成され、孔２９よりも下側には孔２８が形成されている。孔２９には均圧管４０が挿入され、孔２８には均油管３０が挿入されている。すなわち、ケーシング２１の下側側面には、均圧管４０および均油管３０が接続されている。

ケーシング２１の底部には、油が貯留された油溜まり３１が形成されている。油ポンプ２７は、回転軸２５の回転に伴って油溜まり３１の油を汲み上げるものであり、油溜まり３１の油に浸漬されている。油ポンプ２７の種類は何ら限定されないが、ここでは油ポンプ２７は、トロコイドポンプによって形成されている。

ケーシング２１の下部の内壁にはプレート３２が固定され、プレート３２には軸受３３が固定されている。軸受３３は、回転軸２５の下側部分を回転自在に支持している。回転軸２５には、油ポンプ２７によって汲み上げられた油を圧縮機構２６に導く給油路（図示せず）が設けられている。

電動機２４は、ケーシング２１の内壁に固定された固定子２２と、回転軸２５に固定された回転子２３とによって構成されている。電動機２４は、ケーシング２１の上下方向のほぼ中央に配置されている。

圧縮機構２６の具体的構成は何ら限定されないが、本実施形態では、圧縮機構２６はスクロール式の圧縮機構によって構成されている。ただし、圧縮機構２６はロータリ式等、他の形式の圧縮機構であってもよい。

膨張機１３は、ケーシング３４と、発電機３７と、回転軸３８と、回転軸３８の上側に取り付けられた膨張機構３９と、回転軸３８の下側に取り付けられた油ポンプ４１とを備えている。

膨張機１３のケーシング３４も、上端および下端が閉塞された略円筒状に形成されており、鉛直方向長さが水平方向長さよりも長い縦長のケーシングである。ただし、ケーシング３４は横長のケーシングであってもよい。膨張機１３はいわゆる高圧ドーム型の膨張機であり、ケーシング３４の内部には、吸入管１６から吸入した高圧の冷媒が充填される。

吸入管１６は、ケーシング３４の上側側面を貫通して膨張機構３９に接続されている。また、ケーシング３４の上側側面には、膨張機構３９からの吐出冷媒を導く吐出管１７が接続されている。ケーシング３４の下側側面、より詳しくは、上下方向中間位置よりも下側の側面には孔４５が形成され、孔４５よりも下側には孔４６が形成されている。孔４５には均圧管４０が挿入され、孔４６には均油管３０が挿入されている。このように、均圧管４０および均油管３０は、ケーシング３４の下側側面に接続されている。

ケーシング３４の底部には、油溜まり４２が形成されている。油ポンプ４１は、回転軸３８の回転に伴って油溜まり４２の油を汲み上げるものであり、油溜まり４２の油に浸漬されている。本実施形態では、膨張機１３の油ポンプ４１もトロコイドポンプによって構成されている。

ケーシング３４の下部の内壁にはプレート４３が固定され、プレート４３には軸受４４が固定されている。軸受４４は、回転軸３８の下側部分を回転自在に支持している。回転軸３８には、油ポンプ４１によって汲み上げられた油を膨張機構３９に導く給油路（図示せず）が設けられている。

発電機３７は、ケーシング３４の内壁に固定された固定子３５と、回転軸３８に固定された回転子３６とによって構成されている。発電機３７は、ケーシング３４の上下方向のほぼ中央に配置されている。

本実施形態では、膨張機構３９はロータリ式の膨張機構によって構成されている。ただし、膨張機構３９はスクロール式等の他の形式の膨張機構であってもよい。膨張機構３９の具体的構成は何ら限定されるものではない。

均油管３０は、圧縮機１１の油溜まり３１と膨張機１３の油溜まり４２とを連通している。本実施形態では、均油管３０は直管によって形成され、水平に延びている。ただし、均油管３０は、曲がり管によって形成されていてもよく、傾斜していてもよい。

均圧管４０の一端は、圧縮機１１のケーシング２１（以下、圧縮機ケーシング２１という）の孔２９を貫通し、圧縮機ケーシング２１内の中心側（回転軸２５側）に延びている。均圧管４０の他端は、膨張機１３のケーシング３４（以下、膨張機ケーシング３４という）の孔４５に嵌め込まれている。言い換えると、均圧管４０は、膨張機ケーシング３４と圧縮機ケーシング２１との間に架け渡された本体部４０ａと、本体部４０ａの一端側に位置し、圧縮機ケーシング２１の内部で回転軸２５側に延びる延長部４０ｂとを有している。

均圧管４０は、直管状に形成されており、水平に延びている。ただし、均圧管４０は傾斜していてもよく、曲がっていてもよい。本体部４０ａと延長部４０ｂとは一体物であってもよく、別体であってもよい。すなわち、均圧管４０は単一部材によって形成されていてもよく、複数の部材を組み合わせることによって形成されていてもよい。

均圧管４０の圧縮機１１側の上下位置は、圧縮機１１の運転停止時における油溜まり３１の油面３１ａの上方かつ近傍の位置である。均圧管４０の膨張機１３側の上下位置も、膨張機１３の運転停止時における油溜まり４２の油面４２ａの上方かつ近傍の位置である。均圧管４０の圧縮機１１側の上下位置と膨張機１３側の上下位置とは等しくなっている。

図示は省略するが、均圧管４０の本体部４０ａは断熱材によって覆われており、断熱されている。均圧管４０は、圧縮機ケーシング２１および膨張機ケーシング３４の外側に位置しており、上記断熱材を介して外気に晒されている。

冷凍サイクル装置１が運転を停止している際には、冷媒および油の温度は圧縮機１１内および膨張機１３内でそれぞれ同一であるので、圧縮機１１内の冷媒密度と膨張機１３内の冷媒密度とは等しくなり、圧縮機１１内の油の密度と膨張機１３内の油の密度も等しくなる。その結果、圧縮機１１の油面高さと膨張機１３の油面高さとは等しくなる。

前述したように、本実施形態では、冷媒回路１０の冷媒として二酸化炭素が用いられ、潤滑油としてＰＡＧが用いられている。例えば、圧縮機１１および膨張機１３の雰囲気温度（圧縮機ケーシング２１および膨張機ケーシング３４の外部の温度）が１５℃であるとすると、圧縮機１１内および膨張機１３内の冷媒および油の温度も１５℃となり、冷媒の密度は１５０ｋｇ／ｍ^３、油の密度は１０００ｋｇ／ｍ^３となる（図７参照）。

冷凍サイクル装置１（図１参照）の運転時には、圧縮機１１から吐出された冷媒は、超臨界状態となる。圧縮機１１から吐出された高温の冷媒は、放熱器１２で放熱し、温度が低下した後、膨張機１３において膨張する。膨張機１３から吐出された冷媒は、蒸発器１４で蒸発した後、圧縮機１１に吸入される。

この際、圧縮機１１内の温度は、常温よりも高い温度（例えば８０℃程度。以下、単に高温という）となる一方、膨張機１３内の温度は、常温（例えば１５℃程度）となる。上述したように、均圧管４０は断熱材（図示せず）を介して外気に晒されているので、均圧管４０の内部の温度も常温となる。

ここで、圧縮機１１内の温度が８０℃、膨張機１３内の温度が１５℃になったとすると、図７に示すように、圧縮機１１内の冷媒と油の密度は、それぞれ２１０ｋｇ／ｍ^３、９３０ｋｇ／ｍ^３となり、膨張機１３内の冷媒と油の密度は、それぞれ９００ｋｇ／ｍ^３、１０００ｋｇ／ｍ^３となる。その結果、膨張機１３内の油と冷媒との密度差は、１０００ｋｇ／ｍ^３―９００ｋｇ／ｍ^３＝１００ｋｇ／ｍ^３となり、非常に小さくなる。したがって、均圧管４０と油面４２ａとの高低差Ｈ２−Ｈ４（図４参照）によって生じる差圧は、油面高さＨ４に依らずに、ほぼ一定となる。これに対し、圧縮機１１内の冷媒密度（＝２１０ｋｇ／ｍ^３）は小さく、かつ、圧縮機１１内の油の密度（＝９３０ｋｇ／ｍ^３）は膨張機１３内の冷媒密度（＝９００ｋｇ／ｍ^３）とほぼ等しい。そのため、圧縮機１１の油面３１ａの高さＨ５は、膨張機１３の均圧管４０の接続位置とほぼ同等の高さとなる。また、均圧管４０の内部温度は膨張機１３の内部温度とほぼ等しい。この点からも、圧縮機１１の油面３１ａの高さは、圧縮機１１における均圧管４０の接続位置とほぼ同じ高さとなる。

ところが、本実施形態によれば、均圧管４０は、膨張機ケーシング３４における比較的低い位置に接続され、膨張機１３の油面４２ａの近傍に接続されている。また、均圧管４０は、圧縮機ケーシング２１における比較的低い位置に接続され、圧縮機１１の油面３１ａの近傍に接続されている。そのため、圧縮機１１および膨張機１３のいずれにおいても、均圧管４０の接続位置と油面との高低差が小さいので、圧縮機１１内の冷媒密度と膨張機１３内の冷媒密度とが大きく異なっていても、油面を押し下げようとする圧力は、膨張機内と圧縮機内とで大きく異なることはない。すなわち、膨張機１３内の冷媒密度をρｅ、圧縮機１１内の冷媒密度をρｃとすると、膨張機１３内で油面４２ａを押し下げようとする圧力はρｅ（Ｈ２−Ｈ４）であり、圧縮機１１内で油面３１ａを押し下げようとする圧力はρｃ（Ｈ２−Ｈ５）であるが、Ｈ２≒Ｈ４かつＨ２≒Ｈ５であるので、ρｅとρｃとが大きく異なっていたとしても、それらの差は零に近くなる。したがって、膨張機１３内の油が均油管３０を通じて圧縮機１１内に大量に流れ込むことはなく、膨張機１３と圧縮機１１とにおける油面高さの不均衡を是正することができる。そのため、膨張機１３における潤滑油不足を防止することができる。

なお、均圧管４０が圧縮機１１の油面近傍に位置していることから、圧縮機１１の油の一部が均圧管４０を通じて膨張機１３に流れ込むことが懸念される。しかし、本実施形態によれば、均圧管４０には、圧縮機ケーシング２１内において回転軸２５側に延長された延長部４０ｂを有している。図３に概念的に示すように、圧縮機１１の運転中には、回転軸２５および回転子２３によって冷媒の旋回流が引き起こされ、油溜まりの油は、その冷媒によってかき回され、遠心力によって圧縮機ケーシング２１の内面側に集まりやすい。その結果、油面３１ａは、回転軸２５を中心として下向きに凹んだような状態となりやすい。そのため、回転軸２５側に延長された延長部４０ｂからは、油が浸入しにくくなる。このように、本実施形態によれば、均圧管４０が油面３１ａから離れるように延長されている（なお、ここでいう油面３１ａとは、圧縮機１１の運転中の油面のことである。そのため、延長部４０ｂが水平に延びている場合も、油面３１ａから離れるように延びていることになる）ので、均圧管４０を圧縮機ケーシング２１の油面近傍に接続したにも拘わらず、均圧管４０に対する油の浸入を抑制することができる。

＜実施形態２＞
図４に示すように、実施形態２に係る冷凍サイクル装置は、実施形態１において均圧管４０に変更を加えたものである。実施形態１と同様の部分には同様の符号を付し、それらの説明は省略する。

実施形態２においても、均圧管４０の一端は圧縮機ケーシング２１の下側側面を貫通し、圧縮機ケーシング２１の内部において、圧縮機１１の運転中の油面３１ａから離れるように延長されている。ただし、本実施形態では、均圧管４０は、圧縮機ケーシング２１の内部で上向きに曲がっている。すなわち、本実施形態では、均圧管４０は、膨張機ケーシング３４と圧縮機ケーシング２１との間に架け渡された本体部４０ａと、本体部４０ａの一端側に位置し、圧縮機ケーシング２１の内部で上向きに延びる延長部４０ｂとを有している。なお、均圧管４０の曲がり具合は特に限定されず、急激に曲がっていてもよく、穏やかに曲がっていてもよい。すなわち、均圧管４０は、上向きに屈曲していてもよく、湾曲していてもよい。

本実施形態においても、均圧管４０の本体部４０ａは、直管状に形成されており、水平に延びている。延長部４０ｂは、鉛直上向きに延びている。ただし、延長部４０ｂを斜め上向きに延長させることも可能である。本体部４０ａと延長部４０ｂとは一体物であってもよく、別体であってもよい。

本体部４０ａの圧縮機１１側の上下位置は、圧縮機１１の運転停止時における油溜まり３１の油面３１ａの上方かつ近傍の位置である。本体部４０ａの膨張機１３側の上下位置も、膨張機１３の運転停止時における油溜まり４２の油面４２ａの上方かつ近傍の位置である。本体部４０ａの圧縮機１１側の上下位置と、本体部４０ａの膨張機１３側の上下位置とは等しくなっている。ただし、均圧管４０の延長部４０ｂは上方に延長されているので、均圧管４０の圧縮機ケーシング２１内の開口高さＨ３と膨張機ケーシング３４内の開口高さＨ２とは異なっている。

本実施形態においても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。加えて、本実施形態によれば、均圧管４０の延長部４０ｂが上方に延長されているので、均圧管４０に対する油の浸入をより一層抑制することができる。また、均圧管４０の延長部４０ｂは上向きに開口しているので、油の浸入をさらに効果的に抑制することができる。

なお、延長部４０ｂは上向きに延びているが、圧縮機ケーシング２１の内部に配置されているので、延長部４０ｂの温度は圧縮機１１の内部温度に等しくなる。そのため、均圧管４０の本体部４０ａと異なり、延長部４０ｂ内の冷媒密度は、圧縮機ケーシング２１内の冷媒密度と等しくなる。したがって、圧縮機１１の油面３１ａが延長部４０ｂの開口付近まで上昇するおそれはない。

＜実施形態３＞
図５に示すように、実施形態３は、実施形態２の均圧管４０の延長部４０ｂに変更を加えたものであり、延長部４０ｂの先端の周囲を電動機２４で覆ったものである。

具体的には、本実施形態では、電動機２４の固定子２２の一部に、上下方向に延びる溝２２ａが形成されている。なお、溝２２ａの代わりに上下方向に延びる孔が形成されていてもよい。そして、均圧管４０の延長部４０ｂの先端は、上記溝２２ａに挿入されている。

したがって、本実施形態によれば、実施形態２と同様の効果を得ることができる。加えて、本実施形態によれば、均圧管４０の先端の周囲が電動機２４によって覆われているので、均圧管４０に対する油の浸入をより一層抑制することができる。

なお、電動機の溝２２ａ等が斜め上下方向（上下方向から傾いた方向）に延び、均圧管４０の延長部４０ｂが、上記溝２２ａ等に挿入されるように斜め上下方向に延びていてもよい。このような場合であっても、上述の効果を得ることができる。

＜実施形態４＞
図６に示すように、実施形態４は、実施形態２の均圧管４０に変更を加えたものであり、均圧管４０の本体部４０ａと延長部４０ｂとを別部材で形成したものである。

本実施形態では、均圧管４０の本体部４０ａは水平に延びる直管によって形成され、延長部４０ｂは、本体部４０ａよりも小径の曲がり管によって形成されている。延長部４０ｂは、上向きに延長されており、上向きに開口している。本体部４０ａは、外側から圧縮機ケーシング２１の孔２９に差し込まれている。一方、延長部４０ｂは、圧縮機ケーシング２１の内側から本体部４０ａに差し込まれている。なお、本体部４０ａと延長部４０ｂとは、例えば溶接等によって接合されている。

本実施形態によれば、実施形態２と同様の効果を得ることができる。加えて、本実施形態によれば、均圧管４０が複数の部材によって形成されているので、圧縮機ケーシング２１に対して均圧管４０を容易に組み立てることが可能となる。

＜他の実施形態＞
なお、前記各実施形態では、冷媒は二酸化炭素であり、潤滑油はＰＡＧであった。しかし、図７に示すような特性を示す冷媒および潤滑油の組み合わせは、二酸化炭素およびＰＡＧに限らず、種々存在する。本発明において、冷媒および潤滑油は、二酸化炭素およびＰＡＧに限定される訳ではない。また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、高温から常温になるにつれて密度比が近くなるような冷媒および潤滑油の組み合わせに対して特に有用であるが、そのような特性を有さない冷媒および潤滑油の組み合わせであっても、利用可能であることはもちろんである。

以上説明したように、本発明は、空気調和装置、給湯機、冷凍機、冷蔵庫、除湿機等を含む冷凍サイクル装置について有用である。

実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路図実施形態１に係る圧縮機および膨張機の縦断面図実施形態１に係る圧縮機の縦断面図実施形態２に係る圧縮機および膨張機の縦断面図実施形態３に係る圧縮機および膨張機の縦断面図実施形態４に係る圧縮機および膨張機の縦断面図冷媒（二酸化炭素）および油（ＰＡＧ）の温度に対する密度変化を示す特性図（ａ）および（ｂ）は冷凍サイクル装置の圧縮機および膨張機の縦断面図（ａ）〜（ｃ）は冷凍サイクル装置の圧縮機および膨張機の縦断面図

符号の説明

１冷凍サイクル装置
１１圧縮機
１３膨張機
２１圧縮機ケーシング
３０均油管
３１圧縮機の油溜まり
３１ａ圧縮機の油面
３４膨張機ケーシング
４０均圧管
４０ａ本体部
４０ｂ延長部
４２膨張機の油溜まり
４２ａ膨張機の油面

Claims

底部に油溜まりが形成されたケーシングを有し、冷媒を圧縮する圧縮機と、
底部に油溜まりが形成されたケーシングを有し、冷媒を膨張させる膨張機と、
前記圧縮機の油溜まりと前記膨張機の油溜まりとを連通する均油管と、
一端が前記圧縮機のケーシングにおける前記油溜まりよりも上側かつ前記圧縮機の運転停止時の油面の近傍に接続され、他端が前記膨張機のケーシングにおける前記油溜まりよりも上側かつ前記膨張機の運転停止時の油面の近傍に接続された均圧管と、を備え、
前記均圧管の前記一端は、前記圧縮機のケーシングを貫通し、前記圧縮機の運転中における前記油溜まりの油面から離れるように、前記圧縮機のケーシング内において上方または斜め上方に延長されている、冷凍サイクル装置。
前記冷媒は二酸化炭素である、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。