JP3351001B2

JP3351001B2 - 満液式蒸発器

Info

Publication number: JP3351001B2
Application number: JP06358393A
Authority: JP
Inventors: 潔増田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 2002-11-25
Anticipated expiration: 2017-11-25
Also published as: JPH06272977A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主にスクリュー式冷凍
装置などに用いられる満液式蒸発器、詳しくは、ほぼ水
平に延びる横長胴体と、該胴体の内方下部に配設され、
冷水入口管及び冷水出口管を接続する熱交換チューブと
を備え、前記胴体の下部に冷媒液入口を、上部に冷媒ガ
ス出口を設け、前記胴体内に導入する冷媒液を前記熱交
換チューブ内を流通する冷水と熱交換させることにより
冷媒液を蒸発させる満液式蒸発器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、満液式蒸発器を利用したスクリ
ュー式冷凍装置などにおいては、冷凍サイクルを循環す
る冷媒中の油が前記満液式蒸発器内で滞留し易く、圧縮
機側で油不足による潤滑不良を招いたりする虞れがある
ことから、前記満液式蒸発器内に滞留する油を前記圧縮
機側に積極的に戻す必要がある。

【０００３】そこで、従来では、前記満液式蒸発器内に
滞留する油を圧縮機側に積極的に戻すために、例えば特
開平４−２８９６２号公報に開示され、かつ、図８で示
したように、スクリュー式圧縮機Ａと凝縮器Ｂと膨張弁
Ｃ及び満液式蒸発器Ｄを冷媒配管で接続した冷凍装置に
おいて、電熱ヒータＥを内装した冷媒加熱器Ｆを使用し
て、該冷媒加熱器Ｆの上部側に前記蒸発器Ｄの液域に連
通する第１配管Ｇを接続すると共に、前記冷媒加熱器Ｆ
の下部側に、途中にポンプＨをもつ第２配管Ｉの一端を
接続して、該第２配管Ｉの他端を前記圧縮機Ａ側に接続
し、また、前記冷媒加熱器Ｆの上部側を前記蒸発器Ｄの
下流側に第３配管Ｊを介して接続させている。

【０００４】そして、前記蒸発器Ｄから前記第１配管Ｇ
を介して前記冷媒加熱器Ｆ内に油混じりの冷媒液を導入
して、この冷媒液を前記冷媒加熱器Ｆ内のヒータＥで加
熱することにより蒸発させて油を濃縮し、この油が濃縮
された冷媒液を前記ポンプＨを介して第２配管Ｉから前
記圧縮機Ａ側に積極的に戻すようにしている。また、前
記冷媒加熱器Ｆ内で前記ヒータＥにより蒸発された冷媒
ガスは、前記第３配管Ｊを介して前記蒸発器Ｄを通過し
た冷媒ガスと共にその下流側から圧縮機Ａに供給され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上のよう
に前記冷媒加熱器Ｆを用いて、前記満液式蒸発器Ｄ内の
油を前記圧縮機Ａに戻すようにしたときには、該冷媒加
熱器Ｆを別途設けなければならないし、この冷媒加熱器
Ｆに内装されたヒータＥを加熱するための電源や配線な
ども別途必要とし、前記冷媒加熱器ＦやヒータＥ等、必
要とする機器類が多くなるばかりか、全体の配管構成も
複雑となる問題があった。

【０００６】また、従来では、例えば特公平１−２０６
９７号公報に示されているように、満液式蒸発器の液域
から油を混入した冷媒液を外部に取り出して、凝縮器を
通過した高温冷媒液を利用した熱交換器を通過させ、該
熱交換器内で前記蒸発器から取り出した冷媒液を凝縮器
から蒸発器に至る高温冷媒で加熱して蒸発させ、油の混
入した冷媒ガスとして、圧縮機の低圧側にエゼクタ等を
使用して供給することも行われているが、斯くする場合
にも、前述した場合と同様に、必要とする機器類が多く
なり、しかも、全体の配管構成が複雑となるのである。

【０００７】本発明の目的は、機器類を少なくでき、ま
た、配管構成も簡単にできながら、満液式蒸発器内の油
を圧縮機側に戻すことができる満液式蒸発器を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ほぼ水平に延びる横長胴体５と、該胴体
５の下部に配設され、冷水入口管６１及び冷水出口管６
２を接続する熱交換チューブ６とを備え、前記胴体５の
下部に冷媒液入口７を、上部に冷媒ガス出口９を設け、
前記胴体５内に導入する冷媒液を前記熱交換チューブ６
内を流通する冷水と熱交換させることにより冷媒液を蒸
発させるようにした満液式蒸発器において、前記胴体５
内の一側に長さ方向に延びる仕切体１１を設けて、前記
胴体５における液域を主蒸発部５１と補助蒸発部５２と
に区画すると共に、前記主蒸発部５１に前記冷媒液入口
７を設けて、前記主蒸発部５１から補助蒸発部５２に冷
媒液を導入するようにする一方、前記補助蒸発部５２に
配設する熱交換チューブ６を前記冷水入口管６１に接続
して油濃縮部を形成し、前記補助蒸発部５２の液域に油
戻し管１２を接続したのである。

【０００９】また、前記胴体５における補助蒸発部５２
の液域から主蒸発部５１上方のガス域に斜め上方に延び
る整流板１３を設け、この整流板１３の補助蒸発部５２
側上方に前記冷媒ガス出口９を設けて冷媒ガス出口管１
０を接続すると共に、前記整流板１３の傾斜下端側で前
記補助蒸発部５２の液域に浸漬する下端部に、該補助蒸
発部５２の液域を前記整流板１３の上面側に開口する油
戻し通路１３ｂを設けるようにしてもよい。

【００１０】さらには、前記胴体５における補助蒸発部
５２の上方から主蒸発部５１の上方に斜め上方に延びる
前記整流板１３を設け、この整流板１３の補助蒸発部５
２側上方に前記冷媒ガス出口９を設けて、前記冷媒ガス
出口管１０を接続すると共に、前記補助蒸発部５２の液
域に油戻し管１４を接続し、該油戻し管１４を、前記冷
媒ガス出口管１０に突入させ、この冷媒ガス出口管１０
の下流側に向けて開口させるようにしてもよい。

【００１１】また、前記補助蒸発部５２には、該補助蒸
発部５２の液面高さを検出し、液面高さ制御器１７を制
御する液面検出器１５を設けるのが好ましい。

【００１２】

【作用】前記主蒸発部５１と前記補助蒸発部５２とにお
いて別々に前記熱交換チューブ６内を通過する冷水で熱
交換して冷媒液を蒸発させるのであるが、前記補助蒸発
部５２に配設される前記熱交換チューブ６を前記冷水入
口管６１に接続しているので、冷房ユニットなどを循環
して高温となり、前記冷水入口管６１から取り入れられ
る温度の高い戻り冷水がまず、前記補助蒸発部５２の冷
媒液と熱交換することになり、このため前記補助蒸発部
５２の冷媒液が、高温の冷水によって積極的に加熱され
て冷媒液の蒸発が盛んに行われることになり、しかも、
前記冷媒液入口７から流入してくる冷媒液は、前記主蒸
発部５１から前記補助蒸発部５２に導入されるのである
から、前記補助蒸発部５２おける冷媒液を油が濃縮され
た油リッチの冷媒液と成すことができるのである。

【００１３】以上のように、前記補助蒸発部５２におい
て油の濃縮を行うことができるので、従来のように、ヒ
ータをもった冷媒加熱器や熱交換器などを別途設ける必
要がなく、また、配管構成も、前記油戻し管１２を設け
るだけなので簡単にできるのであって、油を濃縮させる
ための機器類を無くすことができ、かつ、配管構成も簡
単にできながら満液式蒸発器内の油を前記圧縮機に有効
に戻すことができるのである。

【００１４】また、前記胴体５における補助蒸発部５２
の液域から主蒸発部５１上方のガス域に斜め上方に延び
る整流板１３を設け、この整流板１３の補助蒸発部５２
側上方に前記冷媒ガス出口９を設けて冷媒ガス出口管１
０を接続すると共に、前記整流板１３の傾斜下端側で前
記補助蒸発部５２の液域に浸漬する下端部に、該補助蒸
発部５２の液域を前記整流板１３の上面側に開口する油
戻し通路１３ｂを設けるときには、前記主蒸発部５１と
補助蒸発部５２とにおいて、前記熱交換チューブ６との
接触により蒸発された冷媒ガスは前記整流板１３を通過
して整流された後、前記冷媒ガス出口管１０を経て前記
圧縮機１へと良好に送られると共に、前記整流板１３の
整流作用により、運転時に、該整流板１３の上面側圧
力、つまり、二次側圧力が、前記主蒸発部５１及び補助
蒸発部５２を構成する整流板１３下方の一次側圧力より
低圧になることを利用して、つまり、前記整流板１３の
上面側圧力が前記補助蒸発部５２の圧力、つまり、前記
整流板１３の一次側圧力に対し低圧となることを利用し
て、この圧力差により前記補助蒸発部５２で油が濃縮さ
れた冷媒液を、前記油戻し通路１３ｂから前記整流板１
３の上面側へと吸い上げ、該整流板１３を経て前記冷媒
ガス出口管１０から流出される冷媒ガスと共に圧縮機に
戻すことができるのであり、従って、従来のように、冷
媒加熱器又は熱交換器などを別途設けたり、また、これ
ら冷媒加熱器等で油を濃縮した冷媒液を圧縮機に送るた
めのポンプ又はエゼクタ等も特別に設けたりする必要な
く油を圧縮機に戻すことができるのである。しかも、こ
の場合整流板１３から前記冷媒ガス出口管１０を介して
前記圧縮機に戻せるので、油戻し管も別途設ける必要も
なくなって、配管構成をより簡素化することができるの
である。

【００１５】さらに、前記胴体５における補助蒸発部５
２の上方から主蒸発部５１の上方に斜めに延びる前記整
流板１３を設け、この整流板１３の補助蒸発部５２側上
方に前記冷媒ガス出口９を設けて前記冷媒ガス出口管１
０を接続すると共に、前記補助蒸発部５２の液域に油戻
し管１４を接続し、該油戻し管１４を、前記冷媒ガス出
口管１０内に突入させ、この冷媒ガス出口管１０の下流
側に向けて開口させることにより、エゼクタ作用で前記
補助蒸発部５２から油リッチの冷媒液を、前記整流板１
３を経て前記冷媒ガス出口管１０から流出される冷媒ガ
スと共に圧縮機に戻すことができるのである。従って、
この場合も、前記補助蒸発部５２と前記冷媒ガス出口管
１０とを結ぶ油戻し管１４を設けるだけでよいので、配
管構成を簡素化することができるのである。

【００１６】しかも、運転停止時、前記胴体５内におけ
る冷媒液の液面が前記仕切体１１の上壁部より高くなる
ことがあっても、前記整流板１３上に冷媒液が入り込ん
で溜ることがないから、運転再開時に、前記整流板１３
上に溜る冷媒液が前記冷媒ガス出口管１０から前記圧縮
機１側に多量に戻る所謂液バックの危険性を回避するこ
ともできる。

【００１７】また、前記補助蒸発部５２に、該補助蒸発
部５２の液面高さを検出し、液面高さ制御器１７を制御
する液面検出器１５を備えることにより、前記液面検出
器１５で前記補助蒸発部５２の液面高さを検出して、こ
の検出結果に基づく前記制御器１７からの出力により前
記流量調整弁１６の開度制御を行なうことができ、この
結果、前記冷媒液入口管７から前記胴体５の主蒸発部５
１内に導入される冷媒量を、前記仕切板１１の上部高さ
よりも常に低位となるように調整制御できるのであり、
従って、前記主蒸発部５１から補助蒸発部５２に多くの
冷媒液が導入されることによる油濃度低下を防止でき、
油濃縮度の高い冷媒液を前記圧縮機に戻すことができる
のである。

【００１８】

【実施例】図３は満液式蒸発器を用いたスクリュー式冷
凍装置の配管系統を示しており、スクリュー式圧縮機１
の冷媒吐出側に凝縮器２と膨張弁３及び満液式蒸発器４
を冷媒配管を介してそれぞれ接続し、これら各機器で冷
凍サイクルを形成している。

【００１９】前記満液式蒸発器４は、図１，図２で明ら
かにしたように、ほぼ水平状に延びる横長胴体５の内方
下部側に、長手方向に蛇行する熱交換チューブ６を配設
すると共に、前記胴体５の下部側に冷媒液入口７を設
け、該冷媒液入口７に前記膨張弁３側から延びる冷媒液
入口管８を接続する一方、前記胴体５の上部側に冷媒ガ
ス出口９を設けて、この冷媒ガス出口９に前記圧縮機１
側に至る冷媒ガス出口管１０を接続している。また、前
記熱交換チューブ６の冷水入口及び出口側には、それぞ
れ冷水入口管６１と冷水出口管６２とを接続するのであ
り、図１乃至図３に示した実施例では、前記胴体５の径
方向一側に配設する前記熱交換チューブ６に前記冷水入
口管６１を接続して冷水を取り入れる一方、前記胴体５
の径方向他側に配設する前記チューブ６に前記冷水出口
管６２を接続して冷却水を取り出すようにしている。

【００２０】つまり、前記冷媒液入口７から冷媒液入口
管８を介して前記胴体５の内方下部側に、前記凝縮器２
から膨張弁３を介して油混じりの冷媒液を導入し、この
冷媒液と前記冷水入口管６１から熱交換チューブ６内に
送られた冷水とを熱交換させて、前記チューブ６内の冷
水を冷却して前記冷水出口管６２から取出して冷房ユニ
ットなどへと送る一方、前記冷媒液は、前記熱交換チュ
ーブ６との熱交換により蒸発し、また、蒸発した冷媒ガ
スは、前記胴体５の上部側に設けた冷媒ガス出口９から
冷媒側出口管１０を介して前記圧縮機１に戻るようにし
ている。

【００２１】しかして、前記胴体５内における径方向一
側部で液域に、該胴体５の長手方向に延びる仕切体１１
を配設して、該仕切体１１で前記胴体５内の液域を主蒸
発部５１と補助蒸発部５２とに区画すると共に、前記主
蒸発部５１に前記冷媒液入口７を設けて、前記仕切体１
１には、前記主蒸発部５１と補助蒸発部５２とを連通さ
せる連通部１１ａを形成して、この連通部１１ａを介し
て前記冷媒液入口７から前記主蒸発部５１に供給される
冷媒液を前記補助蒸発部５２側に導入させるように構成
する。また、前記仕切体１１で画成される前記補助蒸発
部５２には、前記冷水入口管６１が接続される前記熱交
換チューブ６の冷水入口側を配管して油濃縮部を形成
し、前記胴体５に前記補助蒸発部５２の液域に開口し、
前記圧縮機１側に至る油戻し管１２を接続する。

【００２２】即ち、前記補助蒸発部５２に配管される熱
交換チューブ６は、冷房ユニットなどを循環して戻って
きた高温の冷水を利用できるように、前記冷水入口管６
１と接続するのであり、前記熱交換チューブ６の冷水入
口側を流れる高温の冷水で前記主蒸発部５１から補助蒸
発部５２内に導入される冷媒液を積極的に加熱して蒸発
を盛んに行わせて、前記補助蒸発部５２の冷媒液を油が
濃縮した油リッチの冷媒液の状態にし、この油が濃縮さ
れた油リッチの冷媒液を前記油戻し管１２から前記圧縮
機１に戻すようにするのである。

【００２３】また、前記仕切体１１に設ける連通部１１
ａは、該仕切体１１の上部に切欠部を設けて形成するの
であり、また、前記油戻し管１２は、前記補助蒸発部５
２の長手方向における前記熱交換チューブ６と前記冷水
入口管６１との接続近くの液域に開口するように前記胴
体５側部に接続するのであって、斯くすることにより、
前記冷水入口管６１から導入される最も温度の高い冷水
により冷媒液が熱交換される前記補助蒸発部５２の冷水
入口側から油リッチの冷媒液を前記油戻し管１２を介し
て取り出すことができ、最も油濃縮度の高い冷媒液を前
記油戻し管１２を介して前記圧縮機１に戻すことができ
るのである。

【００２４】次に、以上の構成による作用について説明
する。前記満液式蒸発器４は運転時に、先ず、前記冷媒
液入口管８から冷媒液入口７を経て前記胴体５の前記主
蒸発部５１に油混じりの冷媒液が導入され、この冷媒液
と前記熱交換チューブ６内の冷水とが熱交換されて該冷
水が冷却され、該熱交換チューブ６に接続した前記冷水
出口管６２から冷却水が取出されて冷房ユニットなどに
送られる一方、前記冷媒液は、前記熱交換チューブ６と
の熱交換により蒸発して冷媒ガスとなり、この冷媒ガス
は、前記胴体５の上部側に設けた冷媒ガス出口９から冷
媒ガス出口管１０を介して前記圧縮機１に戻る。

【００２５】また、冷媒液は、前記仕切体１１で画成さ
れる主蒸発部５１に導入されて、この主蒸発部５１での
熱交換により油濃度が増した冷媒液が、前記仕切体１１
の連通部１１ａから前記補助蒸発部５２に導入され、こ
の冷媒液が前記補助蒸発部５２に配設される前記熱交換
チューブ６内を通過する冷水で熱交換されるのであり、
しかも、前記熱交換チューブ６内を流れる冷水は、冷房
ユニットなどを循環して高温となって前記冷水入口管６
１に戻る高温の冷水であるから、前記補助蒸発部５２で
は、この高温の冷水によって冷媒液が積極的に加熱され
て蒸発して冷媒ガスとなり、前記補助蒸発部５２におけ
る冷媒液は前記主蒸発部５１の冷媒液に比べて油が濃縮
された油濃度の高い油リッチの冷媒液と成すことができ
るのである。従って、油濃縮度の高い冷媒液を前記補助
蒸発部５２に接続した前記油戻し管１２から前記圧縮機
１側へと戻すことができるのである。

【００２６】従って、以上の満液式蒸発器４では、前記
補助蒸発部５２において油の濃縮を行うことができるの
で、前記満液式蒸発器４内において油を濃縮することが
でき、従来のように、冷媒加熱器や熱交換器などを別途
設ける必要がなく、また、配管構成も、前記油戻し管１
２を設けるだけの簡単な構成にできるのであって、機器
類を少なくでき、かつ、配管構成も簡単にできながら満
液式蒸発器内の油を前記圧縮機１側に確実に戻すことが
できるのである。

【００２７】また、本発明では、図４に第２実施例とし
て示したように、前記胴体５の内部に、該胴体５の長手
方向に延び、かつ、前記仕切体１１で画成される前記補
助蒸発部５２の液域から主蒸発部５１の上方ガス域にか
けて斜め上方に延びる長尺な整流板１３を設けて、前記
胴体５内を蒸発室５３と整流室５４とに区画して、この
整流室５４に前記冷媒ガス出口９を開口させて、前記冷
媒ガス出口管１０を接続すると共に、前記整流板１３
を、図５に示したように、その傾斜上端側に前記蒸発室
５３のガス域を前記整流室５４を介して前記冷媒ガス出
口管１０に連通させる円弧溝形状とされた複数の整流通
路１３ａを切欠形成し、かつ、前記整流板１３の傾斜下
端側を前記補助蒸発部５２の液域に浸漬させこの傾斜下
端部に、該補助蒸発部５２の液域を前記整流板１３の上
面側に開口する丸穴形状の油戻し通路１３ｂを設けるよ
うにしてもよい。以上の構成とするときには、前記主蒸
発部５１及び補助蒸発部５２において前記熱交換チュー
ブ６との接触により蒸発された冷媒ガスを前記整流板１
３の整流通路１３ａから前記整流室５４に流入させて整
流した後、前記冷媒ガス出口管１０を経て前記圧縮機１
側へと良好に送ることができ、しかも、冷凍装置の運転
時に、前記整流室５４が前記整流板１３の整流作用によ
り前記蒸発室５３より低圧になることを利用して、つま
り、前記整流板１３の上面側の前記整流室５４が前記補
助蒸発部５２に対し低圧となることを利用して、前記補
助蒸発部５２で濃縮された油濃縮度の高い冷媒液を、差
圧により前記油戻し通路１３ｂから前記整流板１３の上
面側へと吸い上げて、該整流板１３の整流通路１３ａを
経て前記冷媒ガス出口管１０へと流出される冷媒ガスと
共に前記圧縮機１に戻すことができるのである。従っ
て、従来のように、冷媒加熱器又は熱交換器などを別途
設ける必要がないだけでなく、油濃縮度の高い冷媒液を
圧縮機に戻すためのポンプ又はエゼクタ等も別途設けな
くとも、前記圧縮機１へ有効に戻すことができ、しか
も、前記第２実施例によれば、図１に示した第１実施例
の油戻し管１２をも配設する必要がなくなるのであるか
ら、一層配管構成を簡素化できるのである。

【００２８】尚、前記整流板１３に設ける前記油戻し通
路１３ｂは、最も油濃縮度の高い冷媒液が得られる前記
補助蒸発部５２の冷水入口管接続側に形成することが好
ましく、斯くすることにより前記圧縮機１側に最も油の
濃縮度の高い冷媒液を送ることができる。

【００２９】さらに、本発明では、図６の第３実施例に
示したように、前記胴体５の内部に、該胴体５の長手方
向に延び、かつ、前記仕切体１１で画成される前記補助
蒸発部５２の上方側から主蒸発部５１の上方に斜め上方
に延びる長尺な前記整流板１３を設けて、前記胴体５を
蒸発室５３と整流室５４とに区画すると共に、前記整流
板１３の傾斜上端側に複数の整流通路１３ａを形成し、
さらに、前記整流室５４に前記冷媒ガス出口９を開口さ
せて、前記冷媒ガス出口管１０を接続すると共に、前記
補助蒸発部５２の液域に開口し、前記冷媒ガス出口管１
０よりも小径とされた油戻し管１４を前記胴体５に接続
し、該油戻し管１４を中間部から上方に立上げて前記冷
媒ガス出口管１０内に突入させ、かつ、この突入された
油戻し管１４を前記冷媒ガス出口管１０とほぼ平行状に
屈曲させて、該冷媒ガス出口管１０の下流側に向けて前
記油戻し管１４の先端開口部を開口させるようにしても
よい。

【００３０】以上の構成とするときには、エゼクタ作用
で、前記補助蒸発部５２内で濃縮された油濃縮度の高い
冷媒液を前記油戻し管１４から冷媒ガス出口管１０を介
して前記圧縮機１に戻すことができる。従って、この場
合も、前記補助蒸発部５２と前記冷媒ガス出口管１０に
おける前記冷媒ガス出口９との接続部近くとを結ぶ油戻
し管１４を設けるだけでよいので、図１の実施例より配
管構成を簡素化することができるのである。

【００３１】しかも、運転停止時、前記胴体５内におけ
る冷媒液の液面が前記仕切体１１の上壁部より高くなる
ことがあっても、図４の実施例のように、前記補助蒸発
部５２の冷媒液が、前記整流板１３上に入りこんで溜る
ようなことはないから、運転再開時に、前記整流板１３
上に溜る冷媒液が前記冷媒ガス出口管１０から前記圧縮
機１に多量に戻る所謂液バックの危険性を回避すること
もできる。

【００３２】また、以上のような各種満液式蒸発器４に
は、図７で示したように、前記胴体５の側部に前記補助
蒸発部５２の液面高さを検出する液面検出器１５を設
け、前記凝縮器２と蒸発器４とを接続する配管途中に流
量調整弁１６を介装させると共に、前記液面検出器１５
による検出結果に基づき、前記冷媒液入口管７から前記
胴体５の主蒸発部５１内に導入される冷媒量が、前記仕
切板１１の上部高さよりも常に低位となり、かつ、前記
補助蒸発部５２への前記主蒸発部５１からの液冷媒の導
入がなくなったときに導入できる量となるように前記流
量調整弁１６の開度を制御して前記蒸発器４への流量を
制御し、該蒸発器４内の液面高さを制御する液面高さ制
御器１７を設けるようにしてもよい。

【００３３】以上の構成とするときには、前記液面検出
器１５で前記補助蒸発部５２の液面高さが検出され、こ
の検出結果に基づく前記制御器１７からの出力により前
記流量調整弁１６の開度制御を行うことができるので、
前記冷媒液入口管７から前記胴体５の主蒸発部５１内に
導入される冷媒量を、前記仕切板１１の上部高さよりも
常に低位となるように調整制御されるのであり、従っ
て、前記主蒸発部５１から補助蒸発部５２に多量の冷媒
液が導入されることによる油濃度低下を防止でき、つま
り、前記圧縮機１に油濃度の低い冷媒液が戻されること
を防止することができ、油濃縮度の高い冷媒液を前記圧
縮機１に戻すことができるのである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の満液式蒸
発器は、前記胴体５内の一側に長さ方向に延びる仕切体
１１を設けて、前記胴体５における液域を主蒸発部５１
と補助蒸発部５２とに区画すると共に、前記主蒸発部５
１に前記冷媒液入口７を設けて、前記主蒸発部５１から
補助蒸発部５２に冷媒液を導入するようにする一方、前
記補助蒸発部５２に配設する熱交換チューブ６を前記冷
水入口管６１に接続して油濃縮部を形成し、前記補助蒸
発部５２の液域に油戻し管１２を接続したから、前記補
助蒸発部５２の冷媒液を、冷房ユニットなどを循環して
高温となり、前記冷水入口管６１から取り入れられる温
度の高い戻り冷水によって熱交換することになり、この
ため前記補助蒸発部５２の冷媒液が、高温の冷水によっ
て積極的に加熱させて冷媒液の蒸発が盛んに行われるこ
とになり、しかも、前記冷媒液入口７から流入してくる
冷媒液は、一旦前記主蒸発部５１に導入されて、該主蒸
発部５１から補助蒸発部５２に導入されるのであるか
ら、前記補助蒸発部５２おける冷媒液を油が濃縮された
油リッチの冷媒液と成すことができるのである。

【００３５】以上のように、前記補助蒸発部５２におい
て油の濃縮を行うことができるので、前記満液式蒸発器
内において油を濃縮することができ、従来のように、ヒ
ータをもった冷媒加熱器や熱交換器などを別途設ける必
要がなく、また、配管構成も、前記油戻し管１２を設け
るだけなので簡単にできるのであって、油を濃縮させる
ための機器類を無くすことができ、かつ、配管構成も簡
単にできながら満液式蒸発器内の油を前記圧縮機に有効
に戻すことができるのである。

【００３６】また、前記胴体５における補助蒸発部５２
の液域から主蒸発部５１上方のガス域に斜め上方に延び
る整流板１３を設け、この整流板１３の補助蒸発部５２
側上方に前記冷媒ガス出口９を設けて冷媒ガス出口管１
０を接続すると共に、前記整流板１３の傾斜下端側で前
記補助蒸発部５２の液域に浸漬する下端部に、該補助蒸
発部５２の液域を前記整流板１３の上面側に開口する油
戻し通路１３ｂを設けることにより、前記主蒸発部５１
と補助蒸発部５２とにおいて、前記熱交換チューブ６と
の接触により蒸発された冷媒ガスを前記整流板１３を通
過させて整流した後、前記冷媒ガス出口管１０を経て前
記圧縮機１側へと良好に送ることができながら、この整
流板１３の整流作用により、運転時に、該整流板１３に
対し上面側の圧力、つまり、二次側圧力が、前記主蒸発
部５１及び補助蒸発部５２を構成する下面側の圧力、つ
まり、一次側圧力より低圧になることを利用して、この
差圧により前記補助蒸発部５２で油が濃縮された冷媒液
を、前記油戻し通路１３ｂから前記整流板１３の上面側
へと吸い上げて、該整流板１３を経て前記冷媒ガス出口
管１０から流出される冷媒ガスと共に圧縮機に戻すこと
ができるのであり、従って、従来のように、冷媒加熱器
又は熱交換器などを別途設けたり、また、これら冷媒加
熱器等で油が濃縮された冷媒液を圧縮機に送るためのポ
ンプ又はエゼクタ等も特別に設ける必要なく前記圧縮機
に戻すことができるのである。しかも、この場合、前記
整流板１３から前記冷媒ガス出口管１０を介して前記圧
縮機に戻せるので、油戻し管も設ける必要もなくなっ
て、余分な配管も無くすことができるのである。

【００３７】さらに、前記胴体５における補助蒸発部５
２の上方から主蒸発部５１の上方に斜め上方に延びる前
記整流板１３を設け、この整流板１３の補助蒸発部５２
側上方に前記冷媒ガス出口９を設けて前記冷媒ガス出口
管１０を接続すると共に、前記補助蒸発部５２の液域に
油戻し管１４を接続し、該油戻し管１４を、前記冷媒ガ
ス出口管１０内に突入させ、この冷媒ガス出口管１０の
下流側に向けて開口させることにより、エゼクタ作用
で、前記補助蒸発部５２で油が濃縮された冷媒液を、前
記整流板１３を経て前記冷媒ガス出口管１０から流出さ
れる冷媒ガスと共に圧縮機に戻すことができるのであ
る。従って、この場合も、前記補助蒸発部５２と前記冷
媒ガス出口管１０とを結ぶ油戻し管１４を設けるだけで
よいので、配管構成を簡素化することができるのであ
る。

【００３８】しかも、運転停止時、前記胴体５内におけ
る冷媒液の液面が前記仕切体１１の上壁部より高くなる
ことがあっても、前記整流板１３上に冷媒液が入り込ん
で溜ることがないから、運転再開時に、前記整流板１３
上に溜る冷媒液が前記冷媒ガス出口管１０から前記圧縮
機１に多量に戻る所謂液バックの危険性を回避すること
もできる。

【００３９】また、前記補助蒸発部５２に、該補助蒸発
部５２の液面高さを検出し、液面高さ制御器１７を制御
する液面検出器１５を備えることにより、前記液面検出
器１５で前記補助蒸発部５２の液面高さを検出して、こ
の検出結果に基づく前記制御器１７からの出力により前
記流量調整弁１６の開度制御を行うことができ、この結
果、前記冷媒液入口管７から前記胴体５の主蒸発部５１
内に導入される冷媒量を、前記仕切板１１の上部高さよ
りも常に低位となるように調整制御できるのであり、従
って、前記主蒸発部５１から補助蒸発部５２に多量の冷
媒液が導入されることによる油濃度低下を防止すること
ができ、油濃縮度の高い冷媒液を前記圧縮機に戻すこと
ができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の満液式蒸発器の第１実施例を示す縦断
面図である。

【図２】同第１実施例の満液式蒸発器の全体構造を示す
斜視図である。

【図３】同第１実施例の満液式蒸発器を用いた冷凍装置
の配管図である。

【図４】本発明の満液式蒸発器の第２実施例を示す縦断
面図である。

【図５】同第２実施例で用いる整流板の一部省略した正
面図である。

【図６】本発明の満液式蒸発器の第３実施例を示す縦断
面図である。

【図７】本発明の満液式蒸発器に液面検出器を設けた実
施例を示す配管図である。

【図８】従来の満液式蒸発器を示す縦断面図である。

【符号の説明】

５胴体５１蒸発部５２補助蒸発部６熱交換チューブ６１冷水入口管６２冷水出口管７冷媒液入口９冷媒ガス出口１０冷媒ガス出口管１１仕切体１２，１４油戻し管１３整流板１３ｂ油戻し通路１５液面検出器１７液面高さ制御器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 1/00 F25B 1/053 F25B 39/02 F25B 43/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ほぼ水平に延びる横長胴体（５）と、該胴
体（５）の下部に配設され、冷水入口管（６１）及び冷
水出口管（６２）を接続する熱交換チューブ（６）とを
備え、前記胴体（５）の下部に冷媒液入口（７）を、上
部に冷媒ガス出口（９）を設け、前記胴体（５）内に導
入する液冷媒を前記熱交換チューブ（６）内を流通する
冷水と熱交換させることにより液冷媒を蒸発させる満液
式蒸発器であって、前記胴体（５）内の一側に長さ方向
に延びる仕切体（１１）を設けて、前記胴体（５）にお
ける液域を主蒸発部（５１）と補助蒸発部（５２）とに
区画すると共に、前記主蒸発部（５１）に前記冷媒液入
口（７）を設けて、前記主蒸発部（５１）から補助蒸発
部（５２）に冷媒液を導入するようになす一方、前記補
助蒸発部（５２）に配設する熱交換チューブ（６）を前
記冷水入口管（６１）に接続して油濃縮部を形成し、前
記補助蒸発部（５２）の液域に油戻し管（１２）を接続
していることを特徴とする満液式蒸発器。
【請求項２】胴体（５）における補助蒸発部（５２）の
液域から主蒸発部（５１）上方のガス域に斜め上方に延
びる整流板（１３）を設け、この整流板（１３）の補助
蒸発部（５２）側上方に冷媒ガス出口（９）を設けて、
冷媒ガス出口管（１０）を接続すると共に、前記整流板
（１３）の傾斜下端側で前記補助蒸発部（５２）の液域
に浸漬する下端部に、該補助蒸発部（５２）の液域を前
記整流板（１３）の上面側に開口する油戻し通路（１３
ｂ）を設けている請求項１記載の満液式蒸発器。
【請求項３】胴体（５）における補助蒸発部（５２）の
上方から主蒸発部（５１）の上方に斜め上方に延びる整
流板（１３）を設け、この整流板（１３）の補助蒸発部
（５２）側上方に冷媒ガス出口（９）を設けて、冷媒ガ
ス出口管（１０）を接続すると共に、前記補助蒸発部
（５２）の液域に油戻し管（１４）を接続し、該油戻し
管（１４）を、前記冷媒ガス出口管（１０）に突入さ
せ、この冷媒ガス出口管（１０）の下流側に向かって開
口させている請求項１記載の満液式蒸発器。
【請求項４】補助蒸発部（５２）に、該補助蒸発部（５
２）の液面高さを検出し、液面高さ制御器（１７）を制
御する液面検出器（１５）を備えている請求項１，２及
び３記載の満液式蒸発器。