JP2001065888A - 二酸化炭素冷凍機 - Google Patents

二酸化炭素冷凍機

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JP2001065888A
JP2001065888A JP24161699A JP24161699A JP2001065888A JP 2001065888 A JP2001065888 A JP 2001065888A JP 24161699 A JP24161699 A JP 24161699A JP 24161699 A JP24161699 A JP 24161699A JP 2001065888 A JP2001065888 A JP 2001065888A
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JP
Japan
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carbon dioxide
compressor
refrigerant
water supply
heat exchanger
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JP24161699A
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Takeshi Hiwada
武史 桧皮
Katsumi Hokotani
克己 鉾谷
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
    • F25B2309/061Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/047Water-cooled condensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機として、圧縮時の漏れ損が少なく、摺
動部の潤滑条件も緩やかなスイングタイプのロータリー
式圧縮機を採用することにより、高効率で信頼性の高い
二酸化炭素冷凍機を提供することを目的とする。 【解決手段】 この発明の二酸化炭素冷凍機は、圧縮
機、蒸発器(又は凝縮器)、膨張弁よりなる冷凍回路を
有し、冷媒として二酸化炭素を採用した二酸化炭素冷凍
機において、上記圧縮機が、スイングタイプのロータリ
ー型圧縮機により構成されている。したがって、該構成
は、単位体積当りの冷媒能力が大きく、同一能力でのシ
リンダ容積が小さくなる二酸化炭素冷媒の場合にも最適
となり、圧縮効率を有効に向上させることができるよう
になる。また、ブレード部を有しないので、摺動部の潤
滑も楽なので、製品の信頼性も向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、二酸化炭
素を冷媒として採用した二酸化炭素冷凍機の構成に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】フロン系冷媒(R22等)の問題点に鑑
み、最近では二酸化炭素(CO2)を冷媒として採用し
た二酸化炭素冷凍機の開発が検討されている。
【0003】その場合、二酸化炭素(CO2)は所定の
圧力、温度状態にコントロールすることにより、超臨界
状態にして使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記二酸化
炭素(CO2)は、単位体積あたりの冷媒能力がフロン
系冷媒R22の約5倍もあり、同一能力では圧縮機のシ
リンダ容積が1/5になる。その結果、スクロール型の
圧縮機では、小シリンダ容積のために漏れ損が相対的に
大きくなり、圧縮効率が悪い。
【0005】また、一方ブレードタイプのベーン型圧縮
機では、差圧が大きいために、ブレード部の潤滑条件が
厳しく信頼性上の問題がある。
【0006】この出願の発明は、このような問題を解決
するためになされたもので、圧縮機として、圧縮時の漏
れ損が少なく、摺動部の潤滑条件も緩やかなスイングタ
イプのロータリー型圧縮機を採用することにより、高効
率で信頼性の高い二酸化炭素冷凍機を提供することを目
的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、該目
的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて
構成されている。
【0008】(1) 請求項1の発明 この発明の二酸化炭素冷凍機は、圧縮機1、蒸発器4,
14、膨張弁3,13よりなる冷凍回路を有し、冷媒と
して二酸化炭素を採用した二酸化炭素冷凍機において、
上記圧縮機1が、スイングタイプのロータリー型圧縮機
により構成されている。
【0009】スイングタイプのロータリー型圧縮機は、
構造的に圧縮時の冷媒の漏れ損が少なく、しかも摺動部
の潤滑条件も緩やかである。
【0010】したがって、単位体積当りの冷媒能力が大
きく、同一能力でのシリンダ容積が小さくなる二酸化炭
素冷媒の場合に最適であり、圧縮効率も有効に向上させ
ることができる。
【0011】また、ブレード部を有しないので、摺動部
の潤滑も楽なので、信頼性も向上する。
【0012】(2) 請求項2の発明 この発明の二酸化炭素冷凍機は、上記請求項1の発明の
構成におけるスイングタイプのロータリー型圧縮機が1
シリンダ構造のもので構成されている。
【0013】したがって、該構成では、1シリンダ構造
のスイングタイプのロータリー型圧縮機によって上記請
求項1の発明の作用が有効に実現される。
【0014】(3) 請求項3の発明 この発明の二酸化炭素冷凍機は、上記請求項1の発明の
構成におけるスイングタイプのロータリー型圧縮機が2
シリンダ構造のもので構成されている。
【0015】したがって、該構成では、2シリンダ構造
のスイングタイプのロータリー型圧縮機によって上記請
求項1の発明の作用が有効に実現される。
【0016】このような2シリンダ構造のものの場合、
1シリンダ構造のものに比べて運転時の静粛性が高くな
る。
【0017】(4) 請求項4の発明 この発明の二酸化炭素冷凍機は、上記請求項1,2又は
3の発明の構成において、上記冷凍回路の圧縮機吐出側
冷媒回路が、2重管熱交換器2を介して給湯装置B側給
水回路7,10と結合されている。
【0018】上述のような高効率で信頼性の高い二酸化
炭素冷凍機は、給湯装置Bに対しても有効に利用され
る。そして、同給湯装置Bは、一般に夜間電力を利用し
て運転される。そのため、運転騒音が低く、静粛性の高
いスイングタイプのロータリー型圧縮機を採用した冷凍
機は、適している。特に2シリンダ構造のものの場合に
は、1シリンダ構造のものに比べて、より静粛性が高く
なるので、さらに最適度が増す。
【0019】(5) 請求項5の発明 この発明の二酸化炭素冷凍機は、上記請求項1,2又は
3の発明の構成において、上記冷凍回路の圧縮機吐出側
冷媒回路が、4路切換弁11を介して空気調和装置の室
内機D側冷媒回路と接続されている。
【0020】上述のような高効率で信頼性の高い二酸化
炭素冷凍機は、さらに空気調和装置としても有効に利用
される。
【0021】
【発明の効果】以上の結果、この出願の発明の二酸化炭
素冷凍機によると、高効率で、静粛性が高く、しかも製
品としての信頼性が高い、給湯又は空調用二酸化炭素冷
媒のヒートポンプサイクルを提供することが可能とな
る。
【0022】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)先ず図1〜図4
は、この出願の発明の実施の形態1に係る二酸化炭素冷
凍機の構成を示している。
【0023】図1の回路は、上述のような特性を有する
二酸化炭素(以下CO2と称する)を冷媒として採用す
る一方、圧縮機1として図2、図3に示すようなスイン
グタイプのロータリー型圧縮機を採用して構成された二
酸化炭素冷凍機Aの冷媒回路を2重管熱交換器2を介し
て給湯装置B側の給水回路と熱交換可能に結合したもの
を示している。
【0024】該構成では、先ず室外側熱交換器(蒸発
器)4で蒸発気化したCO2ガスを圧縮機1で必要な圧
力まで圧縮することにより、高温かつ高圧のCO2冷媒
に変換して吐出し、冷媒配管5を介して上記2重管熱交
換器2に供給する。
【0025】一方、2重管熱交換器2には、給湯装置B
の給水配管10を介して所定の水源からの冷水が給水ポ
ンプ7により供給されるようになっている。
【0026】したがって、該給水配管10を介して供給
される冷水は、上記2重管熱交換器2部分で上記高温・
高圧のCO2冷媒と対向流状態で効率良く熱交換されて
加熱され、温度が上昇した湯となって貯湯配管8を介し
て給湯タンク6内に貯留される。該貯留された湯は、必
要に応じ、給湯配管9を介して所望の場所に給湯され
る。
【0027】他方、上記のようにして2重管熱交換器2
を通った高圧のCO2冷媒は、膨張弁3で可及的に膨張
せしめられた後に、再び上記室外側熱交換器4に供給さ
れて空気と熱交換されながら有効に蒸発気化される。そ
して、該気化されたCO2ガス冷媒が再び上記圧縮機1
に供給されて所定の圧力まで圧縮され、高温・高圧のC
2冷媒に変換される。
【0028】ところで、すでに述べたように、上記二酸
化炭素(CO2)は、単位体積あたりの冷媒能力がフロ
ン系冷媒R22の約5倍もあり、同一能力では圧縮機1
のシリンダ容積が1/5になる。その結果、スクロール
型の圧縮機では、小シリンダ容積のために漏れ損が相対
的に大きくなり、圧縮効率が悪い。
【0029】また、一方ブレードタイプのベーン型圧縮
機では、差圧が大きいために、ブレード部の潤滑条件が
厳しく信頼性上の問題がある。
【0030】そこで、この実施の形態のものでは、この
ような問題を解決するために、上記圧縮機1として、例
えば図2、図3に示すような、圧縮時の漏れ損が少な
く、摺動部の潤滑条件も緩やかなスイングタイプのロー
タリー型圧縮機を採用することにより、高効率で信頼性
の高い二酸化炭素冷凍機を提供するようにしている。
【0031】今図2は、該スイングタイプのロータリー
型圧縮機1の1シリンダ構造のものの全体的な構造を示
す概略図であり、図中の符号1aは圧縮機ケーシング、
18は駆動モータ、24は駆動軸、21はシリンダ、2
2は偏心された円形のピストン、27は冷媒吸入管、2
8はアキュムレータをそれぞれ示している。
【0032】また、図3は上記シリンダ21内の構造を
詳細に示す断面図であり、上記ピストン22は、その下
部側円形部22aが上記駆動軸24の大径のクランクア
ーム部25を介して回転駆動され、スイングブッシュ2
3を介してスライドおよび傾動可能に支持された上部側
スイング軸部22bを介してシリンダ室21c内をスイ
ング回転できるように支持されている。
【0033】そして、該スイング回転により、上記冷媒
吸入口21aから吸入したCO2ガスを所定の圧力まで
漏れなく有効に圧縮して、該圧縮された高温・高圧のC
2冷媒26を冷媒吐出口21bから吐出する。なお、
図3中の符号21dはシリンダ21のシリンダ壁に形成
されているスイングブッシュ23の摺動可能な嵌合溝、
23aはスイングブッシュ23のスイング軸ガイド溝で
ある。
【0034】以上のように、この出願の発明の二酸化炭
素冷凍機は、圧縮機1、蒸発器4、膨張弁3よりなる冷
凍回路を有し、冷媒として二酸化炭素を採用した二酸化
炭素冷凍機Aにおいて、その圧縮機1が、上述のように
スイングタイプのロータリー型圧縮機により構成されて
いる。
【0035】該スイングタイプのロータリー型圧縮機
は、構造的に圧縮時の冷媒の漏れ損が少なく、しかも摺
動部の潤滑条件も緩やかである。
【0036】したがって、単位体積当りの冷媒能力が大
きく、同一能力でのシリンダ容積が小さくなる二酸化炭
素冷媒の場合に最適であり、圧縮効率も有効に向上させ
ることができる。
【0037】また、ブレード部を有しないので、摺動部
の潤滑も楽なので、信頼性も向上する。
【0038】さらに、この出願の発明の二酸化炭素冷凍
機では、上記のように、その冷凍回路の圧縮機1の吐出
側冷媒回路が、2重管熱交換器2を介して給湯装置B側
給水回路と結合されている。
【0039】上記のような高効率で信頼性の高い二酸化
炭素冷凍機は、給湯装置B用の加熱手段としても有効に
利用される。そして、その場合、同給湯装置Bは、一般
に夜間電力を利用して運転される。そのため、運転騒音
が低く、静粛性の高い上記のようなスイングタイプのロ
ータリー型圧縮機を採用した二酸化炭素冷凍機は、上記
のように給湯装置Bに利用するのに適している。
【0040】特に、その場合において、当該スイングタ
イプのロータリー型圧縮機に、例えば図4に示すような
2シリンダ構造のものを採用した場合には、より静粛性
が高くなるので、さらに最適度が増す。
【0041】(実施の形態2)次に、図5は、空気調和
装置として構成された、この出願の発明の実施の形態2
に係る二酸化炭素冷凍機の構成を示している。
【0042】この実施の形態の二酸化炭素冷凍機は、上
記実施の形態1と同様の二酸化炭素冷媒および圧縮機構
造を採用した室外側冷凍回路Cの圧縮機1吐出側冷媒回
路が、図示のように4路切換弁11を介して空気調和装
置の室内機D側室内熱交換器12の冷媒回路と冷媒配管
16を介して接続されて、冷暖房を行えるように構成さ
れている。
【0043】なお、符号13は膨張弁、14は室外側熱
交換器(蒸発又は凝縮)、15はアキュムレータであ
る。上述のような高効率で信頼性の高い二酸化炭素冷凍
機は、このように空気調和装置としても有効に利用され
る。
【0044】以上の結果、この出願の各発明の二酸化炭
素冷凍機によると、高効率で、静粛性が高く、しかも製
品として信頼性の高い、給湯又は空調用二酸化炭素冷媒
のヒートポンプサイクルを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この出願の発明の実施の形態1に係る二酸化炭
素冷凍機の冷凍回路図である。
【図2】同冷凍回路の1シリンダ構造の圧縮機の構成を
示す断面図である。
【図3】同圧縮機のシリンダ部の拡大断面図である。
【図4】上記図1の冷凍回路の2シリンダ構造の圧縮機
の構成を示す断面図である。
【図5】この出願の発明の実施の形態2に係る二酸化炭
素冷凍機の冷凍回路図である。
【符号の説明】
1は圧縮機、2は2重管熱交換器、3は膨張弁、4は室
外側熱交換器、5は冷媒配管、6は給湯タンク、7は給
水ポンプ、10は給水配管、11は4路切換弁、12は
室内熱交換器、13は膨張弁、14は室外側熱交換器、
15はアキュムレータである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H029 AA01 AA04 AA09 AA13 AB03 AB05 BB01 BB16 BB21 BB42 BB43 CC01 CC02 CC05 CC13 CC15 CC23 CC25 3L070 BB14

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機(1)、蒸発器(4),(1
    4)、膨張弁(3),(13)よりなる冷凍回路を有
    し、冷媒として二酸化炭素を採用した二酸化炭素冷凍機
    において、上記圧縮機(1)が、スイングタイプのロー
    タリー型圧縮機により構成されていることを特徴とする
    二酸化炭素冷凍機。
  2. 【請求項2】 スイングタイプのロータリー型圧縮機
    が、1シリンダ構造のもので構成されていることを特徴
    とする請求項1記載の二酸化炭素冷凍機。
  3. 【請求項3】 スイングタイプのロータリー型圧縮機
    が、2シリンダ構造のもので構成されていることを特徴
    とする請求項1記載の二酸化炭素冷凍機。
  4. 【請求項4】 上記冷凍回路の圧縮機吐出側冷媒回路
    が、2重管熱交換器(2)を介して給湯装置(B)側給
    水回路(7),(10)と結合されていることを特徴と
    する請求項1,2又は3記載の二酸化炭素冷凍機。
  5. 【請求項5】 上記冷凍回路の圧縮機吐出側冷媒回路
    が、4路切換弁(11)を介して空気調和装置の室内機
    (D)側冷媒回路と接続されていることを特徴とする請
    求項1,2又は3記載の二酸化炭素冷凍機。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002303277A (ja) * 2001-04-06 2002-10-18 Daikin Ind Ltd ロータリ圧縮機
KR100661676B1 (ko) 2004-09-20 2006-12-26 (주)델타씨앤씨 히트펌프를 이용한 폐열회수시스템
JP2007138922A (ja) * 2005-10-21 2007-06-07 Daikin Ind Ltd 回転式流体機械
JP2008082653A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Mitsubishi Electric Corp 給湯、冷温水空気調和装置
JP2012184873A (ja) * 2011-03-04 2012-09-27 Mitsubishi Electric Corp 冷凍装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002303277A (ja) * 2001-04-06 2002-10-18 Daikin Ind Ltd ロータリ圧縮機
JP4670168B2 (ja) * 2001-04-06 2011-04-13 ダイキン工業株式会社 ロータリ圧縮機
KR100661676B1 (ko) 2004-09-20 2006-12-26 (주)델타씨앤씨 히트펌프를 이용한 폐열회수시스템
JP2007138922A (ja) * 2005-10-21 2007-06-07 Daikin Ind Ltd 回転式流体機械
JP2008082653A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Mitsubishi Electric Corp 給湯、冷温水空気調和装置
JP2012184873A (ja) * 2011-03-04 2012-09-27 Mitsubishi Electric Corp 冷凍装置

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