JP2001012810A - 冷房装置 - Google Patents
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- JP2001012810A JP2001012810A JP11187949A JP18794999A JP2001012810A JP 2001012810 A JP2001012810 A JP 2001012810A JP 11187949 A JP11187949 A JP 11187949A JP 18794999 A JP18794999 A JP 18794999A JP 2001012810 A JP2001012810 A JP 2001012810A
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷房装置の熱交換機能の向上を図るととも
に、圧縮器にかかる負荷を低減して、エネルギーの省力
化を可能とする冷房装置を提供すること。 【解決手段】 冷媒を圧縮する圧縮器２と、圧縮した前
記冷媒を凝縮する凝縮器３と、凝縮した前記冷媒の断熱
膨脹を行う膨脹弁５と、膨脹した前記冷媒の蒸化を行う
蒸発器６を備えた冷房装置１において、前記冷房装置１
は、前記凝縮器３を通流した後の冷媒の過冷却を行うサ
ブ熱交換器４を備え、また、前記サブ熱交換器４を通流
した後の冷媒と前記蒸発器６を通流した後の冷媒の熱交
換を行う内部熱交換器９を備えている。
に、圧縮器にかかる負荷を低減して、エネルギーの省力
化を可能とする冷房装置を提供すること。 【解決手段】 冷媒を圧縮する圧縮器２と、圧縮した前
記冷媒を凝縮する凝縮器３と、凝縮した前記冷媒の断熱
膨脹を行う膨脹弁５と、膨脹した前記冷媒の蒸化を行う
蒸発器６を備えた冷房装置１において、前記冷房装置１
は、前記凝縮器３を通流した後の冷媒の過冷却を行うサ
ブ熱交換器４を備え、また、前記サブ熱交換器４を通流
した後の冷媒と前記蒸発器６を通流した後の冷媒の熱交
換を行う内部熱交換器９を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の熱交換サ
イクルに用いられる冷房装置に関する。
イクルに用いられる冷房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来において、車両用に用いられる冷房
装置は、圧縮器、凝縮器、受液器、膨脹弁及び蒸発器を
備え、これらの各器機を配管で連結し、一つの熱交換サ
イクルを構成している。
装置は、圧縮器、凝縮器、受液器、膨脹弁及び蒸発器を
備え、これらの各器機を配管で連結し、一つの熱交換サ
イクルを構成している。
【０００３】すなわち、従来の冷房装置２０は、図４に
示すように冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮器２１と、圧
縮された冷媒を凝縮する凝縮器２２と、凝縮された冷媒
を気液分離して、液冷媒を一時内部に蓄える受液器２３
と、冷媒の断熱膨張を行う膨張弁２４と、断熱膨張され
た冷媒と外気の熱交換を行って、冷気を放出する蒸発器
２５を備えている。蒸発器２５を通流した冷媒は，再
び、圧縮器２１に流入し、冷房装置２０の前述した各器
機が配管２６で連通され、冷媒が熱交換サイクル間を循
環する構成となっている。
示すように冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮器２１と、圧
縮された冷媒を凝縮する凝縮器２２と、凝縮された冷媒
を気液分離して、液冷媒を一時内部に蓄える受液器２３
と、冷媒の断熱膨張を行う膨張弁２４と、断熱膨張され
た冷媒と外気の熱交換を行って、冷気を放出する蒸発器
２５を備えている。蒸発器２５を通流した冷媒は，再
び、圧縮器２１に流入し、冷房装置２０の前述した各器
機が配管２６で連通され、冷媒が熱交換サイクル間を循
環する構成となっている。
【０００４】図６は、従来の冷凍サイクルにおける冷媒
の状態変化を、モリエール線図（Ｙ）上に示した図であ
る。
の状態変化を、モリエール線図（Ｙ）上に示した図であ
る。
【０００５】すなわち、図６に示す冷房装置２０を用い
た場合、冷媒は、圧縮器２１で断熱圧縮して、Ｊ−Ｆ線
に至る。その後、凝縮器２２でＦ−Ｇ線に示すように冷
媒は凝集され、膨脹弁２４でＧ−Ｈ線に示すように、断
熱圧縮される。次に、蒸発器２５でＨ−Ｉ−Ｊ線に示す
ように、冷媒が外気と熱交換し、Ｆ−Ｇ−Ｈ−Ｉ−Ｊ線
で示す熱交換サイクル間を循環する。
た場合、冷媒は、圧縮器２１で断熱圧縮して、Ｊ−Ｆ線
に至る。その後、凝縮器２２でＦ−Ｇ線に示すように冷
媒は凝集され、膨脹弁２４でＧ−Ｈ線に示すように、断
熱圧縮される。次に、蒸発器２５でＨ−Ｉ−Ｊ線に示す
ように、冷媒が外気と熱交換し、Ｆ−Ｇ−Ｈ−Ｉ−Ｊ線
で示す熱交換サイクル間を循環する。
【０００６】一方、冷房装置３０は、前述の冷房装置２
０と同様に、圧縮器３１と、凝縮器３２と、受液器３３
と、膨脹弁３５と、蒸発器３６が配管３６で連結された
冷房装置３０に、前記凝縮器３２と一体又は別体でサブ
熱交換器３４を備えている。
０と同様に、圧縮器３１と、凝縮器３２と、受液器３３
と、膨脹弁３５と、蒸発器３６が配管３６で連結された
冷房装置３０に、前記凝縮器３２と一体又は別体でサブ
熱交換器３４を備えている。
【０００７】サブ熱交換器３４を備えていると、冷媒
は、サブ熱交換器３４で過冷却（サブクール）の状態と
なり、Ｇ点からｇ点へ移動する。従って、冷房装置２０
を通流した冷媒の状態は、図５で示すＧ−Ｈ線からｇ−
ｈ線へと低温側に移動する。
は、サブ熱交換器３４で過冷却（サブクール）の状態と
なり、Ｇ点からｇ点へ移動する。従って、冷房装置２０
を通流した冷媒の状態は、図５で示すＧ−Ｈ線からｇ−
ｈ線へと低温側に移動する。
【０００８】冷媒は、膨脹弁で過冷却された低温の状態
で断熱膨脹されるため、断熱膨脹時の膨脹弁３５及び蒸
発器３６の仕事量が低減し、熱交換サイクル全体の熱交
換効率（冷却効率）の向上を図ることが可能となる。
で断熱膨脹されるため、断熱膨脹時の膨脹弁３５及び蒸
発器３６の仕事量が低減し、熱交換サイクル全体の熱交
換効率（冷却効率）の向上を図ることが可能となる。
【０００９】例えば、特開平１０−６２０２１号公報に
記載された発明は、前述のような冷房装置に、受液器を
通流した冷媒及び蒸発器を通流した冷媒の相互間で熱交
換が行われるサブ熱交換器を備えている。すなわち、こ
のサブ熱交換器は、受液器内に蒸発器から流出した冷媒
を通流する配管を設け、受液器内に通流又は一時蓄えら
れた比較的高温の冷媒と、蒸発器から通流した比較的低
温の冷媒の熱交換を行っている。
記載された発明は、前述のような冷房装置に、受液器を
通流した冷媒及び蒸発器を通流した冷媒の相互間で熱交
換が行われるサブ熱交換器を備えている。すなわち、こ
のサブ熱交換器は、受液器内に蒸発器から流出した冷媒
を通流する配管を設け、受液器内に通流又は一時蓄えら
れた比較的高温の冷媒と、蒸発器から通流した比較的低
温の冷媒の熱交換を行っている。
【００１０】また、特開平６−１８５８３１号公報に記
載された発明は、膨脹弁及び蒸発器間に熱交換器を設
け、この間に１又は２以上の絞り部を設けて、この絞り
部により、通流する冷媒の圧力を規制して、蒸発器内部
の分岐した冷媒流路に冷媒をほぼ均等に通流し、蒸発器
の熱交換機能を向上している。
載された発明は、膨脹弁及び蒸発器間に熱交換器を設
け、この間に１又は２以上の絞り部を設けて、この絞り
部により、通流する冷媒の圧力を規制して、蒸発器内部
の分岐した冷媒流路に冷媒をほぼ均等に通流し、蒸発器
の熱交換機能を向上している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平１０−
６２０２１号公報に記載した発明の場合は、前述したよ
うなサブ熱交換器を別体で設ける必要があり、冷房装置
の構成が複雑になるとともに、冷房装置自体も大型化す
るため、制限のあるスペースに設置する場合に問題が生
じる。
６２０２１号公報に記載した発明の場合は、前述したよ
うなサブ熱交換器を別体で設ける必要があり、冷房装置
の構成が複雑になるとともに、冷房装置自体も大型化す
るため、制限のあるスペースに設置する場合に問題が生
じる。
【００１２】また、特開平６−１８５８３１号公報記載
の発明は、減圧弁から噴出した後の冷媒と、蒸発器から
流出した冷媒の熱交換を行うため、冷媒の温度上昇は小
さく、低い温度のままで圧縮器において断熱圧縮するた
め、圧縮器の消費動力を低減できないという問題を生じ
る。
の発明は、減圧弁から噴出した後の冷媒と、蒸発器から
流出した冷媒の熱交換を行うため、冷媒の温度上昇は小
さく、低い温度のままで圧縮器において断熱圧縮するた
め、圧縮器の消費動力を低減できないという問題を生じ
る。
【００１３】一方、サブ熱交換器３４で冷媒が過冷却
（サブクール）の状態となると、蒸発器３６を通流した
冷媒は、圧縮器３１では、冷媒が所定の高温高圧になる
ように、概念的に従来よりも高温側で過熱度（スーパー
ヒート）の状態となる必要がある。従って、冷房装置３
０の圧縮器３１を通流する冷媒の状態は、図６に示すＪ
−Ｆ線からｊ−ｆ線へと高温側に移動する。
（サブクール）の状態となると、蒸発器３６を通流した
冷媒は、圧縮器３１では、冷媒が所定の高温高圧になる
ように、概念的に従来よりも高温側で過熱度（スーパー
ヒート）の状態となる必要がある。従って、冷房装置３
０の圧縮器３１を通流する冷媒の状態は、図６に示すＪ
−Ｆ線からｊ−ｆ線へと高温側に移動する。
【００１４】断熱圧縮における仕事量は、過熱度に影響
され，冷媒の過熱度が小さくなると吸入する冷媒の密度
が大きくなるため、圧縮器３１にかかる動力負荷が増大
し、エネルギー消費が激しくなる。
され，冷媒の過熱度が小さくなると吸入する冷媒の密度
が大きくなるため、圧縮器３１にかかる動力負荷が増大
し、エネルギー消費が激しくなる。
【００１５】そこで、前記問題点に鑑みて、本発明は、
余分な設置スペースを必要とすることなく、効率よく冷
媒の過冷却を行い冷房装置の熱交換機能の向上を図ると
ともに、圧縮器にかかる動力負荷を低減して、エネルギ
ーの省力化を可能とする冷房装置を提供することを目的
とする。
余分な設置スペースを必要とすることなく、効率よく冷
媒の過冷却を行い冷房装置の熱交換機能の向上を図ると
ともに、圧縮器にかかる動力負荷を低減して、エネルギ
ーの省力化を可能とする冷房装置を提供することを目的
とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、冷媒を圧縮する圧縮器と、圧縮した前記冷媒
を凝縮する凝縮器と、凝縮した前記冷媒の断熱膨脹を行
う膨脹弁と、膨脹した前記冷媒の蒸化を行う蒸発器を備
えた冷房装置において、前記凝縮器から流出した冷媒の
過冷却を行うサブ熱交換器を備え、前記サブ熱交換器か
ら流出した冷媒と前記蒸発器から流出した冷媒の熱交換
を行う内部熱交換器を備えた冷房装置である。
た発明は、冷媒を圧縮する圧縮器と、圧縮した前記冷媒
を凝縮する凝縮器と、凝縮した前記冷媒の断熱膨脹を行
う膨脹弁と、膨脹した前記冷媒の蒸化を行う蒸発器を備
えた冷房装置において、前記凝縮器から流出した冷媒の
過冷却を行うサブ熱交換器を備え、前記サブ熱交換器か
ら流出した冷媒と前記蒸発器から流出した冷媒の熱交換
を行う内部熱交換器を備えた冷房装置である。
【００１７】このように、蒸発器を通流し、さらに、サ
ブ熱交換器で冷媒の過冷却を行うと、冷媒の冷却効果が
向上し、冷媒が通常より冷却された状態で膨脹弁から蒸
発器へと入るため、蒸発器において外部空気との熱交換
効率が向上し、熱交換サイクル全体の熱交換効率を向上
できる。
ブ熱交換器で冷媒の過冷却を行うと、冷媒の冷却効果が
向上し、冷媒が通常より冷却された状態で膨脹弁から蒸
発器へと入るため、蒸発器において外部空気との熱交換
効率が向上し、熱交換サイクル全体の熱交換効率を向上
できる。
【００１８】一方、冷媒が過冷却されて、冷媒の温度低
下が効率よく行われると、蒸発器を通流した後の非常に
低温の冷媒を圧縮器で断熱圧縮するため、過熱度に影響
する断熱圧縮時の圧縮器にかかる動力負荷は大きくな
る。圧縮器にかかる動力負荷が大きくなると、通常のエ
ンジン駆動と連動する圧縮器の消費エネルギーが大きく
なり、エネルギーコストの高騰につながる。
下が効率よく行われると、蒸発器を通流した後の非常に
低温の冷媒を圧縮器で断熱圧縮するため、過熱度に影響
する断熱圧縮時の圧縮器にかかる動力負荷は大きくな
る。圧縮器にかかる動力負荷が大きくなると、通常のエ
ンジン駆動と連動する圧縮器の消費エネルギーが大きく
なり、エネルギーコストの高騰につながる。
【００１９】本発明は、サブ熱交換器を通流して過冷却
した状態の冷媒と、蒸発器を通流して外気と熱交換した
後の冷媒の熱交換を行う内部熱交換器を冷房装置に備え
たため、熱交換サイクル全体の熱交換率を向上しつつ、
圧縮器にかかる動力負荷を低減して、エネルギーの省力
化を図ることができる。
した状態の冷媒と、蒸発器を通流して外気と熱交換した
後の冷媒の熱交換を行う内部熱交換器を冷房装置に備え
たため、熱交換サイクル全体の熱交換率を向上しつつ、
圧縮器にかかる動力負荷を低減して、エネルギーの省力
化を図ることができる。
【００２０】すなわち、蒸発器を通流して外気と熱交換
した後の低い温度の冷媒と、凝縮器を通流した後の比較
的温度の高い冷媒が、内部熱交換器において熱交換し、
圧縮器に流入する前の温度を上昇しているため、吸入す
る冷媒の密度が低減して、圧縮器にかかる負荷を低減
し、熱交換サイクル全体の熱交換効率の向上を図ること
ができる。
した後の低い温度の冷媒と、凝縮器を通流した後の比較
的温度の高い冷媒が、内部熱交換器において熱交換し、
圧縮器に流入する前の温度を上昇しているため、吸入す
る冷媒の密度が低減して、圧縮器にかかる負荷を低減
し、熱交換サイクル全体の熱交換効率の向上を図ること
ができる。
【００２１】また、圧縮器の動力負荷を低減できるた
め、エネルギーの省力化を図ることができ、エネルギー
コストを低減することが可能となる。
め、エネルギーの省力化を図ることができ、エネルギー
コストを低減することが可能となる。
【００２２】本願第２請求項に記載した発明は、冷媒を
圧縮する圧縮器と、圧縮した前記冷媒を凝縮する凝縮器
と、凝縮した前記冷媒の断熱膨脹を行う膨脹弁と、膨脹
した前記冷媒の蒸化を行う蒸発器を備えた冷房装置にお
いて、前記冷房装置は、前記蒸発器を通流した後の冷媒
の過冷却を行うサブ熱交換器を備え、また、凝縮器を通
流し、サブ熱交換器に流入する前の冷媒と、前記蒸発器
通流後の冷媒の熱交換を行う内部熱交換器を備えてい
る。
圧縮する圧縮器と、圧縮した前記冷媒を凝縮する凝縮器
と、凝縮した前記冷媒の断熱膨脹を行う膨脹弁と、膨脹
した前記冷媒の蒸化を行う蒸発器を備えた冷房装置にお
いて、前記冷房装置は、前記蒸発器を通流した後の冷媒
の過冷却を行うサブ熱交換器を備え、また、凝縮器を通
流し、サブ熱交換器に流入する前の冷媒と、前記蒸発器
通流後の冷媒の熱交換を行う内部熱交換器を備えてい
る。
【００２３】このように、サブ熱交換器に流入する前の
冷媒と、前記蒸発器を通流した後の冷媒の熱交換を行う
内部熱交換器を備えていると、冷凍サイクル全体の熱交
換効率の向上を図るとともに、圧縮器にかかる動力負荷
を低減し、エネルギー消費の低減が可能となる。
冷媒と、前記蒸発器を通流した後の冷媒の熱交換を行う
内部熱交換器を備えていると、冷凍サイクル全体の熱交
換効率の向上を図るとともに、圧縮器にかかる動力負荷
を低減し、エネルギー消費の低減が可能となる。
【００２４】すなわち、凝縮器を通流した後の比較的高
温の冷媒と、蒸発器を通流した後の低温の冷媒の熱交換
が行われ、凝縮器を通流後の冷媒の温度は低下し、温度
が低下した状態で、凝縮器を通流した後の冷媒がサブ熱
交換器に流入するため、サブ熱交換器において効率良
く、冷媒の過冷却を行うことができる。
温の冷媒と、蒸発器を通流した後の低温の冷媒の熱交換
が行われ、凝縮器を通流後の冷媒の温度は低下し、温度
が低下した状態で、凝縮器を通流した後の冷媒がサブ熱
交換器に流入するため、サブ熱交換器において効率良
く、冷媒の過冷却を行うことができる。
【００２５】また、蒸発器を通流した後の冷媒は、サブ
熱交換器を通流する前の比較的高温の冷媒と熱交換する
ため、蒸発器を通流した後の冷媒の温度が上昇し、蒸発
器から流出した冷媒の断熱圧縮を行う圧縮器の動力負荷
を低減し、エネルギー消費の低減が可能となる。
熱交換器を通流する前の比較的高温の冷媒と熱交換する
ため、蒸発器を通流した後の冷媒の温度が上昇し、蒸発
器から流出した冷媒の断熱圧縮を行う圧縮器の動力負荷
を低減し、エネルギー消費の低減が可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は、本例の冷房装置の概略構
成を示す図である。
成を示す図である。
【００２７】図１に示すように、本例の冷房装置１は、
冷媒を圧縮する圧縮器２と、圧縮した冷媒と外気の熱交
換を行って、冷媒を凝縮する凝縮器３と、凝縮された冷
媒の気液分離を行い、液媒体を内部に一時蓄える受液器
４と、凝縮器３で凝縮された液媒体の断熱膨脹を行う膨
脹弁５と、膨脹された冷媒の蒸化を行う蒸発器６を備え
ている。前記各器機は、冷媒を連通する配管７で連結し
ている。
冷媒を圧縮する圧縮器２と、圧縮した冷媒と外気の熱交
換を行って、冷媒を凝縮する凝縮器３と、凝縮された冷
媒の気液分離を行い、液媒体を内部に一時蓄える受液器
４と、凝縮器３で凝縮された液媒体の断熱膨脹を行う膨
脹弁５と、膨脹された冷媒の蒸化を行う蒸発器６を備え
ている。前記各器機は、冷媒を連通する配管７で連結し
ている。
【００２８】本例においては、冷媒の過冷却を行うサブ
熱交換器８が受液器４の下流側に設けられている。
熱交換器８が受液器４の下流側に設けられている。
【００２９】図２は、サブ熱交換器８及び後述する内部
熱交換器９を備えた冷房装置を通流する冷媒の状態をモ
リエール線図（Ｘ）上に示した図である。
熱交換器９を備えた冷房装置を通流する冷媒の状態をモ
リエール線図（Ｘ）上に示した図である。
【００３０】このように、サブ熱交換器８が備えられて
いると、膨脹弁５で断熱膨脹するＢ−Ｃ線が低温側に移
動し、ｂ−ｃ線となる。従って、冷媒は、サブ熱交換器
５で過冷却されて凝縮器３を通流した後の冷媒よりも、
冷媒の温度が低下する。
いると、膨脹弁５で断熱膨脹するＢ−Ｃ線が低温側に移
動し、ｂ−ｃ線となる。従って、冷媒は、サブ熱交換器
５で過冷却されて凝縮器３を通流した後の冷媒よりも、
冷媒の温度が低下する。
【００３１】更に、本例の冷房装置１は、サブ熱交換器
８を通流し膨脹弁５に流入する前の冷媒と、蒸発器６を
通流した後の冷媒の熱交換を行う内部熱交換器９を備え
ている。
８を通流し膨脹弁５に流入する前の冷媒と、蒸発器６を
通流した後の冷媒の熱交換を行う内部熱交換器９を備え
ている。
【００３２】内部熱交換器９においては、サブ熱交換器
８を通流し、膨脹弁５に流入する前の冷媒と蒸発器６を
通流した後の低温の冷媒の熱交換を行っているため、図
２に示すように、サブ熱交換器８を通流した後の冷媒
は、ｂ−ｃ線からｂ′−ｃ′線の低エンタルピー側に移
動し、大幅に温度が低下した過冷却の状態の冷媒で膨脹
弁５で断熱膨脹が行われるため、蒸発器６において、低
温の冷媒が外気と効率よく熱交換されるため、冷房装置
１の熱交換サイクルの効率化を図ることができる。
８を通流し、膨脹弁５に流入する前の冷媒と蒸発器６を
通流した後の低温の冷媒の熱交換を行っているため、図
２に示すように、サブ熱交換器８を通流した後の冷媒
は、ｂ−ｃ線からｂ′−ｃ′線の低エンタルピー側に移
動し、大幅に温度が低下した過冷却の状態の冷媒で膨脹
弁５で断熱膨脹が行われるため、蒸発器６において、低
温の冷媒が外気と効率よく熱交換されるため、冷房装置
１の熱交換サイクルの効率化を図ることができる。
【００３３】また、通常、冷媒は、過冷却（サブクー
ル）の状態となると、蒸発器６から流出した低温状態の
冷媒を一気に所定温度まで断熱圧縮するため、図２中Ａ
−Ｅ線で示す冷媒の状態が、ａ−ｅ線で示すように高エ
ンタルピー側に移動した過熱度（スーパーヒート）の状
態となる。
ル）の状態となると、蒸発器６から流出した低温状態の
冷媒を一気に所定温度まで断熱圧縮するため、図２中Ａ
−Ｅ線で示す冷媒の状態が、ａ−ｅ線で示すように高エ
ンタルピー側に移動した過熱度（スーパーヒート）の状
態となる。
【００３４】このように、圧縮器２において、冷媒をス
ーパーヒートの状態で断熱圧縮すると、吸入する冷媒の
密度に影響を受ける圧縮器２の動力負荷が増大し、エネ
ルギー消費が大きくなる。
ーパーヒートの状態で断熱圧縮すると、吸入する冷媒の
密度に影響を受ける圧縮器２の動力負荷が増大し、エネ
ルギー消費が大きくなる。
【００３５】本例においては、内部熱交換器９を備えて
いるため、大幅な過冷却（図２中Ｂからｂ′及びＣから
ｃ′）となる一方で、蒸発器６を通流した後の冷媒と、
サブ熱交換器８を通流した後の冷媒の熱交換が行われる
ので、蒸発器６を通流した後の冷媒は、図中のａ−ｅ線
のようなスーパーヒートの状態とならず、Ａ−Ｅ線で示
す状態となる。
いるため、大幅な過冷却（図２中Ｂからｂ′及びＣから
ｃ′）となる一方で、蒸発器６を通流した後の冷媒と、
サブ熱交換器８を通流した後の冷媒の熱交換が行われる
ので、蒸発器６を通流した後の冷媒は、図中のａ−ｅ線
のようなスーパーヒートの状態とならず、Ａ−Ｅ線で示
す状態となる。
【００３６】このため、圧縮器２で断熱圧縮する場合の
吸入する冷媒の密度が小さくなり、圧縮器２の動力負荷
の低減により、冷房装置１のエネルギーを省力化する。
吸入する冷媒の密度が小さくなり、圧縮器２の動力負荷
の低減により、冷房装置１のエネルギーを省力化する。
【００３７】すなわち、本例の冷房装置１は、サブ熱交
換器８の他に内部熱交換器９を備えているため、冷媒
は、大幅なサブクールの状態となり、熱交換効率の向上
を図るとともに、大幅なサブクールに伴うスーパーヒー
トの状態をなくして、圧縮器２の動力負荷を低減し、冷
房装置１のエネルギー消費を低減できる。
換器８の他に内部熱交換器９を備えているため、冷媒
は、大幅なサブクールの状態となり、熱交換効率の向上
を図るとともに、大幅なサブクールに伴うスーパーヒー
トの状態をなくして、圧縮器２の動力負荷を低減し、冷
房装置１のエネルギー消費を低減できる。
【００３８】次に、本発明の第二の具体例について説明
する。
する。
【００３９】図３は、第二の具体例の冷房装置１０の概
略構成を示す図である。
略構成を示す図である。
【００４０】図３に示すように、本例の冷房装置１０
は、圧縮器１１と、凝縮器１２と、受液器１３と、サブ
熱交換器１４と、膨脹弁１５と、蒸発器１６を備えてい
る。これらの器機は、配管１７によって冷媒が連通可能
となるように連結されている。
は、圧縮器１１と、凝縮器１２と、受液器１３と、サブ
熱交換器１４と、膨脹弁１５と、蒸発器１６を備えてい
る。これらの器機は、配管１７によって冷媒が連通可能
となるように連結されている。
【００４１】本例においては、凝縮器１２を通流後、受
液器１３で気液分離された冷媒と、蒸発器１６を通流し
た後の冷媒の熱交換を行う内部熱交換器１９を備えてい
る。
液器１３で気液分離された冷媒と、蒸発器１６を通流し
た後の冷媒の熱交換を行う内部熱交換器１９を備えてい
る。
【００４２】この内部熱交換器１９は、受液器１３で気
液分離した冷媒を、蒸発器１６から流出した冷媒で冷却
している。前述した図２に示すＢ−Ｃ線をｂ−ｃ線へと
低エンタルピー側に移動し、さらに、サブ熱交換器１４
にて、ｂ−ｃ線に示す冷媒は、サブ熱交換器１４の過冷
却により、冷媒の状態がｂ′−ｃ′線まで移動する。
液分離した冷媒を、蒸発器１６から流出した冷媒で冷却
している。前述した図２に示すＢ−Ｃ線をｂ−ｃ線へと
低エンタルピー側に移動し、さらに、サブ熱交換器１４
にて、ｂ−ｃ線に示す冷媒は、サブ熱交換器１４の過冷
却により、冷媒の状態がｂ′−ｃ′線まで移動する。
【００４３】したがって、図２に示すように、凝縮器１
２及び受液器１３を通流後の冷媒は、Ｂ−Ｃ線からｂ′
−ｃ′線まで大幅なサブクールの状態となる。
２及び受液器１３を通流後の冷媒は、Ｂ−Ｃ線からｂ′
−ｃ′線まで大幅なサブクールの状態となる。
【００４４】また、内部熱交換器１９は、蒸発器１６を
通流後の低温の冷媒と熱交換するため、このような大幅
なサブクールの状態となった場合であっても、蒸発器１
６を通流した後の冷媒の温度は比較的上昇し、ｅ−ａ線
に示すスーパーヒートの状態ではなく、通常のＥ−Ａ線
に示す状態と同様の状態で、冷媒が圧縮器１１で断熱圧
縮される。
通流後の低温の冷媒と熱交換するため、このような大幅
なサブクールの状態となった場合であっても、蒸発器１
６を通流した後の冷媒の温度は比較的上昇し、ｅ−ａ線
に示すスーパーヒートの状態ではなく、通常のＥ−Ａ線
に示す状態と同様の状態で、冷媒が圧縮器１１で断熱圧
縮される。
【００４５】従って、断熱圧縮する冷媒の吸入する冷媒
の密度が大きくならず、断熱圧縮を行う圧縮器１１の動
力負荷を低減して、エネルギーの省力化を図ることがで
きる。
の密度が大きくならず、断熱圧縮を行う圧縮器１１の動
力負荷を低減して、エネルギーの省力化を図ることがで
きる。
【００４６】本例においては、図１又は図３に示すよう
に冷房装置１を概略的に説明している。具体的には、サ
ブ熱交換器８又は１４は、凝縮器３又は１２と一体とし
て、又は凝縮器３又は１２と別体として設けることも可
能である。
に冷房装置１を概略的に説明している。具体的には、サ
ブ熱交換器８又は１４は、凝縮器３又は１２と一体とし
て、又は凝縮器３又は１２と別体として設けることも可
能である。
【００４７】また、内部熱交換器９又は１９は、蒸発器
６又は１６と一体として設けることができ、設置スペー
スを拡大することなく、内部熱交換器を設けることがで
きる。
６又は１６と一体として設けることができ、設置スペー
スを拡大することなく、内部熱交換器を設けることがで
きる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、冷媒を
圧縮する圧縮器と、圧縮した前記冷媒を凝縮する凝縮器
と、凝縮した前記冷媒の断熱膨脹を行う膨脹弁と、膨脹
した前記冷媒の蒸化を行う蒸発器を備えた冷房装置にお
いて、前記凝縮器から流出した冷媒の過冷却を行うサブ
熱交換器を備え、前記サブ熱交換器から流出した冷媒と
前記蒸発器から流出した冷媒の熱交換を行う内部熱交換
器を備えた冷房装置である。
圧縮する圧縮器と、圧縮した前記冷媒を凝縮する凝縮器
と、凝縮した前記冷媒の断熱膨脹を行う膨脹弁と、膨脹
した前記冷媒の蒸化を行う蒸発器を備えた冷房装置にお
いて、前記凝縮器から流出した冷媒の過冷却を行うサブ
熱交換器を備え、前記サブ熱交換器から流出した冷媒と
前記蒸発器から流出した冷媒の熱交換を行う内部熱交換
器を備えた冷房装置である。
【００４９】また、本発明は、前記冷房装置において、
凝縮器を通流した後であってサブ熱交換器に流入する前
の冷媒と、蒸発器か流出した後の冷媒の熱交換を行う内
部熱交換器を備えている。
凝縮器を通流した後であってサブ熱交換器に流入する前
の冷媒と、蒸発器か流出した後の冷媒の熱交換を行う内
部熱交換器を備えている。
【００５０】このように、本発明の冷房装置は、サブ熱
交換器を通流して過冷却した状態の冷媒と、蒸発器を通
流して外気と熱交換した後の冷媒の熱交換を行う内部熱
交換器を備えたため、熱交換サイクル全体の熱交換率を
向上しつつ、圧縮器にかかる動力負荷を削減して、圧縮
器にかかる動力負荷を低減することができる。
交換器を通流して過冷却した状態の冷媒と、蒸発器を通
流して外気と熱交換した後の冷媒の熱交換を行う内部熱
交換器を備えたため、熱交換サイクル全体の熱交換率を
向上しつつ、圧縮器にかかる動力負荷を削減して、圧縮
器にかかる動力負荷を低減することができる。
【００５１】すなわち、内部熱交換器は、過冷却が行わ
れた状態の比較的温度の高い冷媒と、蒸発器を通流し、
外気と熱交換した後の低い温度の冷媒の熱交換を行い、
膨脹弁に流入する前の冷媒の温度を更に低下させて過冷
却の効果を向上するとともに、蒸発器を通流した後の低
温の冷媒を膨脹弁に流入する前の比較的温度の高い冷媒
と熱交換して圧縮器に流入する前の温度を上昇させてい
るため、吸入する冷媒の密度が低減して、圧縮器の消費
動力を低減し、熱交換サイクル全体の熱交換効率の向上
を図ることができる。
れた状態の比較的温度の高い冷媒と、蒸発器を通流し、
外気と熱交換した後の低い温度の冷媒の熱交換を行い、
膨脹弁に流入する前の冷媒の温度を更に低下させて過冷
却の効果を向上するとともに、蒸発器を通流した後の低
温の冷媒を膨脹弁に流入する前の比較的温度の高い冷媒
と熱交換して圧縮器に流入する前の温度を上昇させてい
るため、吸入する冷媒の密度が低減して、圧縮器の消費
動力を低減し、熱交換サイクル全体の熱交換効率の向上
を図ることができる。
【００５２】また、凝縮器を通流した後の冷媒と、蒸発
器を通流した後の冷媒の熱交換を行う内部熱交換器を備
え、この内部熱交換器でサブ熱交換器に流入する前の冷
媒を冷却し、更に、サブ熱交換器において、冷媒の過冷
却を行うため、大幅に冷媒がサブクールした状態とな
る。また、冷媒は、サブクールの状態で断熱膨脹が行わ
れるため、膨脹弁の仕事量が少なくてすむとともに、熱
交換効率も向上する。
器を通流した後の冷媒の熱交換を行う内部熱交換器を備
え、この内部熱交換器でサブ熱交換器に流入する前の冷
媒を冷却し、更に、サブ熱交換器において、冷媒の過冷
却を行うため、大幅に冷媒がサブクールした状態とな
る。また、冷媒は、サブクールの状態で断熱膨脹が行わ
れるため、膨脹弁の仕事量が少なくてすむとともに、熱
交換効率も向上する。
【００５３】一方、このように大幅なサブクールが行わ
れても、蒸発器を通流後の冷媒は、サブ熱交換器又は膨
脹弁に通流前の冷媒と熱交換し、冷媒温度が比較的上昇
した状態で圧縮器に通流されるため、吸入する冷媒の密
度に影響を受ける圧縮器の動力負荷を低減し、エネルギ
ーの省力化を実現する。
れても、蒸発器を通流後の冷媒は、サブ熱交換器又は膨
脹弁に通流前の冷媒と熱交換し、冷媒温度が比較的上昇
した状態で圧縮器に通流されるため、吸入する冷媒の密
度に影響を受ける圧縮器の動力負荷を低減し、エネルギ
ーの省力化を実現する。
【００５４】
【図１】本発明の具体例に係り、冷房装置の概略構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明の第二の具体例に係り、冷房装置の概略
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図３】本発明の具体例に係り、図１又は図２の冷房装
置を通流する冷媒の状態変化を示す図である。
置を通流する冷媒の状態変化を示す図である。
【図４】従来例に係り、冷房装置の概略構成を示す図で
ある。
ある。
【図５】従来例に係り、冷房装置の概略構成を示す図で
ある。
ある。
【図６】従来例に係り、図４又は図５の冷房装置を通流
する冷媒の状態変化を示す図である。
する冷媒の状態変化を示す図である。
１ 冷房装置 ２ 圧縮器 ３ 凝縮器 ４ 受液器 ５ 膨脹弁 ６ 蒸発器 ７ 配管 ８ サブ熱交換器 ９ 内部熱交換器 １０ 冷房装置 １１ 圧縮器 １２ 凝縮器 １３ 受液器 １４ サブ熱交換器 １５ 膨脹弁 １６ 蒸発器 １７ 配管 １９ 内部熱交換器 ２０ 冷房装置 ２１ 圧縮器 ２２ 凝縮器 ２３ 受液器 ２４ 膨脹弁 ２５ 蒸発器 ２６ 配管 ３０ 冷房装置 ３１ 圧縮器 ３２ 凝縮器 ３３ 受液器 ３４ サブ熱交換器 ３５ 膨脹弁 ３６ 蒸発器 ３７ 配管
Claims (2)
- 【請求項１】 冷媒を圧縮する圧縮器と、圧縮した前記
冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮した前記冷媒の断熱膨脹
を行う膨脹弁と、膨脹した前記冷媒の蒸化を行う蒸発器
を備えた冷房装置において、 前記冷房装置は、前記凝縮器を通流した後の冷媒の過冷
却を行うサブ熱交換器を備え、 また、前記サブ熱交換器を通流した後の冷媒と前記蒸発
器を通流した後の冷媒の熱交換を行う内部熱交換器を備
えたことを特徴とする冷房装置。 - 【請求項２】 冷媒を圧縮する圧縮器と、圧縮した前記
冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮した前記冷媒の断熱膨脹
を行う膨脹弁と、膨脹した前記冷媒の蒸化を行う蒸発器
を備えた冷房装置において、 前記冷房装置は、前記凝縮器を通流した後の冷媒の過冷
却を行うサブ熱交換器を備え、 また、前記冷房装置は、凝縮器を通流し、サブ熱交換器
に流入する前の冷媒と、前記蒸発器を通流した後の冷媒
の熱交換を行う内部熱交換器を備えたことを特徴とする
冷房装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11187949A JP2001012810A (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | 冷房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11187949A JP2001012810A (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | 冷房装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001012810A true JP2001012810A (ja) | 2001-01-19 |
Family
ID=16214997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11187949A Pending JP2001012810A (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | 冷房装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001012810A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007183044A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 冷却装置および自動販売機 |
| JP2008190769A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Denso Corp | エジェクタ式冷凍サイクル |
-
1999
- 1999-07-01 JP JP11187949A patent/JP2001012810A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007183044A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 冷却装置および自動販売機 |
| JP2008190769A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Denso Corp | エジェクタ式冷凍サイクル |
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