JP2001235290A - Freezing cycle apparatus - Google Patents

Freezing cycle apparatus

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JP2001235290A
JP2001235290A JP2000041482A JP2000041482A JP2001235290A JP 2001235290 A JP2001235290 A JP 2001235290A JP 2000041482 A JP2000041482 A JP 2000041482A JP 2000041482 A JP2000041482 A JP 2000041482A JP 2001235290 A JP2001235290 A JP 2001235290A
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heat medium
heat
heat exchanger
medium
cycle
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JP2000041482A
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Japanese (ja)
Inventor
Shozo Funakura
正三 船倉
Mitsuharu Matsuo
光晴 松尾
Noriho Okaza
典穂 岡座
Fumitoshi Nishiwaki
文俊 西脇
Tetsuji Kawakami
哲司 川上
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the difficult with a prior art secondary cold refrigerant freezing cycle apparatus that it consumes inceasingly energy so that it is unlikely to contribute to global warming prevention. SOLUTION: A compressor 1, a heat source side heat exchanger 3, and a throttle apparatus 4 are connected with each other at least through piping, and a heat source side cycle 7 in which a heat medium A is encapsulated, a load side heat exchanger 8, and a pump 9 are connected with each other at least through piping. Further, a load side cycle 10 in which a heat medium B is encapsulated, and a direct heat exchanger 6 into which the heat medium A and the heat medium B flow and which brings them into a contact with each other for direct heat exchange are provided. The heat medium A is forced to circulate the heat source side cycle 7 via the direct heat exchanger 6 while the heat medium B is forced to circulate the load side cycle 10 via the direct heat exchanger 6, whereby a difference of parameters of solubilities of the heat medium A and the heat medium B set to be 2. 10 (cal/cm3)0.5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクル装置
に関するものであり、特に熱源側サイクルと負荷側サイ
クルとで異なる熱媒体が循環する2次冷媒式冷凍サイク
ル装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus, and more particularly, to a secondary refrigerant refrigeration cycle apparatus in which different heat media are circulated between a heat source cycle and a load cycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、熱源側サイクルと負荷側サイ
クルとで異なる熱媒体が循環する2次冷媒式冷凍サイク
ル装置として、図3のような2次冷媒式冷凍サイクル装
置が利用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a secondary refrigerant refrigeration cycle apparatus as shown in FIG. 3 has been used as a secondary refrigerant refrigeration cycle apparatus in which different heat mediums circulate between a heat source side cycle and a load side cycle.

【0003】図3において、圧縮機21、四方弁22、
熱源側熱交換器23、絞り装置24、熱源側中間熱交換
器25は配管接続されており、内部には熱媒体として一
般にはHCFC22が封入されて熱源側サイクル26を
構成している。また、負荷側中間熱交換器27と負荷側
熱交換器28と搬送手段としてのポンプ29は配管接続
されており、内部に熱媒体として一般には水が封入され
て負荷側サイクル30を構成している。
In FIG. 3, a compressor 21, a four-way valve 22,
The heat-source-side heat exchanger 23, the expansion device 24, and the heat-source-side intermediate heat exchanger 25 are connected by pipes, and a HCFC 22 as a heat medium is generally enclosed therein to form a heat-source-side cycle 26. Further, the load-side intermediate heat exchanger 27, the load-side heat exchanger 28, and the pump 29 as a conveying means are connected by pipes, and water is generally enclosed therein as a heat medium to constitute a load-side cycle 30. I have.

【0004】ここで、熱源側中間熱交換器25と負荷側
中間熱交換器27とは一体に形成され、金属壁などの伝
熱面を介して熱源側サイクル26の熱媒体であるHCF
C22と負荷側サイクル30の熱媒体である水とが間接
的に熱交換(HCFC22と水が直接接することなく熱
交換)して、熱源側熱交換器23で外部から得た冷熱あ
るいは温熱を熱源側中間熱交換器25と負荷側中間熱交
換器27を介して負荷側熱交換器28で冷却あるいは加
熱に利用する。図3を用いて説明した冷凍サイクル装置
が周知の2次冷媒式冷凍サイクル装置である。
[0004] Here, the heat source side intermediate heat exchanger 25 and the load side intermediate heat exchanger 27 are integrally formed, and HCF which is a heat medium of the heat source side cycle 26 is passed through a heat transfer surface such as a metal wall.
C22 and water as a heat medium of the load side cycle 30 indirectly exchange heat (heat exchange without direct contact between the HCFC 22 and water), and use the heat source side heat exchanger 23 to obtain cold or warm heat obtained from outside. It is used for cooling or heating in the load side heat exchanger 28 via the side intermediate heat exchanger 25 and the load side intermediate heat exchanger 27. The refrigeration cycle device described with reference to FIG. 3 is a known secondary refrigerant refrigeration cycle device.

【0005】地球環境保護への関心が高まり、オゾン層
保護の観点からHCFC22を含むHCFC類は、オゾ
ン層を破壊しないHFC類などへの転換が計られてお
り、地球温暖化防止の観点から、省エネルギー性の向上
が求められている。
[0005] There is a growing interest in protecting the global environment, and from the viewpoint of protection of the ozone layer, HCFCs including HCFC22 are being converted to HFCs that do not destroy the ozone layer. There is a need for improved energy savings.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
2次冷媒式冷凍サイクル装置は、熱源側サイクル26の
熱媒体と負荷側サイクル30の熱媒体とが間接的に熱交
換する工程を含む。このため、熱源側サイクル26の熱
媒体と負荷側サイクル30の熱媒体との間に常に温度差
が必要となり、熱源側中間熱交換器25での凝縮温度を
上昇(すなわち圧縮機21吐出圧力を上昇)、あるいは
熱源側中間熱交換器25での蒸発温度を低下(圧縮機2
1吸入圧力を低下)させなければならず、熱源側サイク
ル26側において、外部から冷熱あるいは温熱を得る際
に直膨システムに比べて圧縮機21の圧縮比が大きくな
り、消費エネルギーが増大する。したがって、従来の2
次冷媒式冷凍サイクル装置は地球温暖化防止に貢献する
ことが困難なものであった。
However, the conventional secondary refrigerant refrigeration cycle apparatus includes a step of indirectly exchanging heat between the heat medium of the heat source cycle 26 and the heat medium of the load cycle 30. For this reason, a temperature difference is always required between the heat medium of the heat source side cycle 26 and the heat medium of the load side cycle 30, and the condensing temperature in the heat source side intermediate heat exchanger 25 is increased (that is, the discharge pressure of the compressor 21 is reduced). Rise) or decrease the evaporation temperature in the heat source side intermediate heat exchanger 25 (compressor 2
(1) the suction pressure must be reduced). On the heat source side cycle 26 side, when cold or warm heat is obtained from the outside, the compression ratio of the compressor 21 becomes larger than in the direct expansion system, and the energy consumption increases. Therefore, the conventional 2
Secondary refrigerant refrigeration cycle devices have been difficult to contribute to the prevention of global warming.

【0007】本発明は、上記した課題を考慮し、省エネ
ルギー性を向上させて地球温暖化防止に貢献できる冷凍
サイクル装置を提供することを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a refrigeration cycle apparatus which can improve energy saving and contribute to the prevention of global warming in consideration of the above-mentioned problems.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の本発明(請求項1
に記載の本発明に対応)は、圧縮機、熱源側熱交換器、
絞り装置が少なくとも配管接続されており、内部に熱媒
体Aが封入されている熱源側サイクルと、負荷側熱交換
器、搬送手段が少なくとも配管接続されており、内部に
熱媒体Bが封入されている負荷側サイクルと、前記熱媒
体Aと前記熱媒体Bとが流入し、前記熱媒体Aと前記熱
媒体Bとが接触することによって直接熱交換を行わせる
直接熱交換器とを備え、前記熱媒体Aが前記直接熱交換
器を経由して前記熱源側サイクルを循環し、前記熱媒体
Bが前記直接熱交換器を経由して前記負荷側サイクルを
循環し、前記熱媒体Aと前記熱媒体Bの溶解度パラメー
タ差が所定値以上であることを特徴とする冷凍サイクル
装置である。
Means for Solving the Problems The first invention (claim 1)
Corresponding to the present invention described in), a compressor, a heat source side heat exchanger,
A heat source side cycle in which the expansion device is connected to at least a pipe and the heat medium A is sealed therein, and a load side heat exchanger and a transfer means are at least connected to a pipe, and the heat medium B is sealed therein. A load-side cycle, and a direct heat exchanger that causes the heat medium A and the heat medium B to flow thereinto, and causes the heat medium A and the heat medium B to contact each other to perform direct heat exchange, The heat medium A circulates through the heat source side cycle via the direct heat exchanger, the heat medium B circulates through the load side cycle via the direct heat exchanger, and the heat medium A and the heat medium A refrigeration cycle apparatus characterized in that a difference in solubility parameter of the medium B is equal to or more than a predetermined value.

【0009】第2の本発明(請求項2に記載の本発明に
対応)は、前記所定値が2.10(cal/cm30.5
であることを特徴とする第1の本発明に記載の冷凍サイ
クル装置である。
According to a second aspect of the present invention (corresponding to the second aspect of the present invention), the predetermined value is 2.10 (cal / cm 3 ) 0.5
The refrigeration cycle apparatus according to the first aspect of the present invention,

【0010】第3の本発明(請求項3に記載の本発明に
対応)は、前記圧縮機、前記絞り装置、および前記搬送
手段の全部または一部が、前記直接熱交換器における前
記熱源側サイクルおよび前記負荷側サイクルにおいて、
前記熱媒体Aおよび前記熱媒体Bが実質上混合しないよ
うに制御されることを特徴とする第1または第2の本発
明に記載の冷凍サイクル装置である。
According to a third aspect of the present invention (corresponding to the third aspect of the present invention), all or a part of the compressor, the expansion device, and the transfer means are provided on the heat source side in the direct heat exchanger. Cycle and the load side cycle,
The refrigeration cycle apparatus according to the first or second aspect of the present invention, wherein the heat medium A and the heat medium B are controlled so as not to substantially mix.

【0011】第4の本発明(請求項4に記載の本発明に
対応)は、前記圧縮機、前記絞り装置、および前記搬送
手段の全部または一部が、前記直接熱交換器の前記熱源
側サイクル出口部での前記熱媒体Aの過熱度あるいは過
冷却度が所定値x以上となるように制御されることを特
徴とする第1または第2の本発明に記載の冷凍サイクル
装置である。
According to a fourth aspect of the present invention (corresponding to the fourth aspect of the present invention), all or a part of the compressor, the expansion device, and the conveying means are provided on the heat source side of the direct heat exchanger. The refrigeration cycle apparatus according to the first or second aspect of the present invention, wherein the degree of superheating or the degree of supercooling of the heat medium A at the cycle outlet is controlled to be equal to or greater than a predetermined value x.

【0012】第5の本発明(請求項5に記載の本発明に
対応)は、前記圧縮機、前記絞り装置、および前記搬送
手段の全部または一部は、前記直接熱交換器の前記熱源
側サイクル出口部での前記熱媒体Aの過熱度あるいは過
冷却度が所定値y以下となるように制御されることを特
徴とする第1または第2の本発明に記載の冷凍サイクル
装置である。
According to a fifth aspect of the present invention (corresponding to the fifth aspect of the present invention), all or a part of the compressor, the expansion device, and the conveying means are provided on the heat source side of the direct heat exchanger. The refrigeration cycle apparatus according to the first or second aspect of the present invention, wherein the degree of superheating or the degree of supercooling of the heat medium A at a cycle outlet is controlled to be equal to or less than a predetermined value y.

【0013】上述した第1から第5のいずれかの本発明
に記載の冷凍サイクル装置において、前記直接熱交換器
内において、前記熱媒体Aの密度が前記熱媒体Bの密度
より小さいことが好ましい。
In the refrigeration cycle apparatus according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, the density of the heat medium A is preferably smaller than the density of the heat medium B in the direct heat exchanger. .

【0014】また、上述した第1から第5のいずれかの
本発明に記載の冷凍サイクル装置において、前記熱媒体
Aが前記直接熱交換器上部からその直接熱交換器に流入
し、前記熱媒体Bが前記直接熱交換器下部からその直接
熱交換器に流入することが好ましい。
In the refrigeration cycle apparatus according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, the heat medium A flows into the direct heat exchanger from above the direct heat exchanger, and the heat medium A Preferably, B flows into the direct heat exchanger from below the direct heat exchanger.

【0015】また、上述した第1から第5のいずれかの
本発明に記載の冷凍サイクル装置において、前記熱源側
サイクルが、前記直接熱交換器から前記熱源側熱交換器
へ流れる前記熱媒体Aと、前記熱源側熱交換器から前記
直接熱交換器へ流れる前記熱媒体Aとを間接的に熱交換
させる補助熱交換器を有していてもよい。
Further, in the refrigeration cycle apparatus according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, the heat source-side cycle may include the heat medium A flowing from the direct heat exchanger to the heat source-side heat exchanger. And an auxiliary heat exchanger for indirectly exchanging heat with the heat medium A flowing from the heat source side heat exchanger to the direct heat exchanger.

【0016】また、上述した第1から第5のいずれかの
本発明に記載の冷凍サイクル装置において、前記熱媒体
Bは非水系の媒体であってもよく、その場合、前記熱源
側サイクルおよび/または前記負荷側サイクルが水分を
捕集するドライヤを有することが好ましい。
In the refrigeration cycle apparatus according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, the heat medium B may be a non-aqueous medium, in which case the heat source side cycle and / or Alternatively, it is preferable that the load side cycle includes a dryer that collects moisture.

【0017】また、上述した第1から第5のいずれかの
本発明に記載の冷凍サイクル装置において、前記圧縮
機、前記絞り装置、および前記搬送手段の全部または一
部が、前記熱媒体Aの前記直接熱交換器内での蒸発温度
が前記熱媒体Bの融点以上となるように制御されること
が好ましい。
Further, in the refrigeration cycle apparatus according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, all or a part of the compressor, the expansion device, and the transporting means are provided with the heat medium A. It is preferable that the evaporation temperature in the direct heat exchanger is controlled to be equal to or higher than the melting point of the heat medium B.

【0018】また、上述した第1から第5のいずれかの
本発明に記載の冷凍サイクル装置において、前記熱媒体
Bは水または水を主成分とする混合物であり、前記圧縮
機、前記絞り装置、および前記搬送手段の全部または一
部が、前記熱媒体Aの前記直接熱交換器内での蒸発温度
が前記熱媒体Bとのクラスレート臨界分解点温度以上と
なるように制御されることが好ましい。
In the refrigeration cycle apparatus according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, the heat medium B is water or a mixture containing water as a main component, and the compressor and the expansion device And that all or a part of the conveying means is controlled so that the evaporation temperature of the heat medium A in the direct heat exchanger is equal to or higher than the clathrate critical decomposition point temperature with the heat medium B. preferable.

【0019】また、上述した第1から第5のいずれかの
本発明に記載の冷凍サイクル装置において、前記熱媒体
Aが、炭素数3以下の炭化水素、イソブタン、HFC3
2、HFC125、HFC134a、あるいは二酸化炭
素、またはそれらのうちの少なくとも一部を含む媒体で
あり、前記熱媒体Bが、水、γブチロラクトン、プロピ
レンカーボネート、またはそれらのうち少なくとも一部
を含む媒体であることが好ましい。
In the refrigeration cycle apparatus according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, the heat medium A may be a hydrocarbon having 3 or less carbon atoms, isobutane, HFC3.
2. HFC125, HFC134a, or carbon dioxide, or a medium containing at least a part thereof, wherein the heat medium B is water, γ-butyrolactone, propylene carbonate, or a medium containing at least a part thereof. Is preferred.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1と図2を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0021】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1の冷凍サイクル装置の構成図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

【0022】図1において、1は圧縮機、2は第1四方
弁、3は熱源側熱交換器、4は絞り装置、5は第2四方
弁、6は直接熱交換器であり、これらは配管接続されて
おり、内部にオゾン層を破壊しない物質である熱媒体A
が封入され、熱源側サイクル7を構成している。また、
8は負荷側熱交換器、9は搬送手段としてのポンプであ
り、これらと中間熱交換器として作用する直接熱交換器
6は配管接続されており、内部に熱媒体Bが封入され、
負荷側サイクル10を構成している。
In FIG. 1, 1 is a compressor, 2 is a first four-way valve, 3 is a heat source side heat exchanger, 4 is a throttling device, 5 is a second four-way valve, and 6 is a direct heat exchanger. Heat medium A, which is a substance connected to piping and does not destroy the ozone layer inside
Are enclosed to constitute the heat source side cycle 7. Also,
8 is a load side heat exchanger, 9 is a pump as a conveying means, and these and a direct heat exchanger 6 acting as an intermediate heat exchanger are connected by piping, and a heat medium B is sealed inside,
The load-side cycle 10 is configured.

【0023】ここで、Fedors溶解度パラメータ(Polyme
r Engineering and Science,February,1974,vol.14,
No.2掲載)は、物質の化学構造から溶解性を定性的に推
定する場合に用いられ、混合する複数の物質のそれぞれ
の溶解度パラメータが同程度であれば一般的に互いに溶
解しやすいと言われている。そこで、図1に示す冷凍サ
イクル装置に封入する熱媒体Aと熱媒体Bの選定に先立
って、熱媒体Aと熱媒体Bをガラス容器の中に注入し、
相溶性実験を行った。表1に25℃における溶解度パラ
メータ(表1中の()内の数値、単位は(cal/cm
30.5、なお水の溶解度パラメータについては上記文献
に掲載されていないが10以上と言われている)と実験
結果を示す。
Here, the Fedors solubility parameter (Polyme
r Engineering and Science, February, 1974, vol. 14,
No. 2) is used for qualitatively estimating the solubility from the chemical structure of a substance. Generally speaking, if the solubility parameters of multiple substances to be mixed are the same, it is easy to dissolve each other. Have been done. Therefore, prior to selection of the heat medium A and the heat medium B to be enclosed in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 1, the heat medium A and the heat medium B are injected into a glass container,
A compatibility experiment was performed. Table 1 shows solubility parameters at 25 ° C. (values in parentheses in Table 1 are expressed in units of (cal / cm
3 ) 0.5 , and the solubility parameter of water is not described in the above literature, but it is said to be 10 or more).

【0024】[0024]

【表1】 表1より、熱媒体Aと熱媒体Bの溶解度パラメータ差が
約2.10を境界として、溶解度パラメータ差が約2.
10より大であれば熱媒体Aと熱媒体Bを混合しても溶
解せずに分離する可能性が高いことが判明した。
[Table 1] According to Table 1, the solubility parameter difference between the heat medium A and the heat medium B is about 2.10 and the solubility parameter difference is about 2.10.
When it is larger than 10, it has been found that even if the heat medium A and the heat medium B are mixed, there is a high possibility that they are separated without being dissolved.

【0025】以降の実施の形態1の説明では、一例とし
て熱媒体Aをプロパン、熱媒体Bを水として説明する。
In the following description of the first embodiment, as an example, the heat medium A will be described as propane and the heat medium B as water.

【0026】また、これらの密度は、例えば20℃にお
いて、プロパンが0.500g/cm3(飽和液密
度)、水が0.998g/cm3であり、熱媒体Aの密
度は熱媒体Bよりも小さい。
The density of propane is 0.500 g / cm 3 (saturated liquid density) and the density of water is 0.998 g / cm 3 at 20 ° C., for example. Is also small.

【0027】また、熱源側サイクル7の直接熱交換器6
出口側には、過熱度/過冷却度検知器11が設けられて
いる。
The direct heat exchanger 6 of the heat source side cycle 7
A superheat / supercool detector 11 is provided on the outlet side.

【0028】このような冷凍サイクル装置における動作
について、負荷側熱交換器8で冷却を行う場合を説明す
る。
The operation of such a refrigeration cycle apparatus will be described for the case where cooling is performed by the load-side heat exchanger 8.

【0029】負荷側熱交換器8で冷却を行う場合、第1
四方弁2、第2四方弁5を図1中の破線のように設定
し、図中の破線矢印のように熱媒体A、熱媒体Bを循環
させる。圧縮機1で圧縮されて高温高圧となった熱媒体
Aは、第1四方弁2を経て凝縮器として作用する熱源側
熱交換器3で外部に放熱して凝縮液化した後、絞り装置
4で減圧されて低温低圧の気液2相状態となり、第2四
方弁5を経て直接熱交換器6に導入される。
When cooling with the load side heat exchanger 8, the first
The four-way valve 2 and the second four-way valve 5 are set as shown by the broken lines in FIG. 1, and the heat medium A and the heat medium B are circulated as shown by the broken arrows in the figure. The heat medium A, which has been compressed by the compressor 1 to have a high temperature and a high pressure, is radiated to the outside through the first heat exchanger 3 acting as a condenser via the first four-way valve 2 to be condensed and liquefied. The pressure is reduced to a low-temperature low-pressure gas-liquid two-phase state, and is introduced directly into the heat exchanger 6 via the second four-way valve 5.

【0030】このとき、直接熱交換器6は熱源側サイク
ル7に対しては蒸発器として作用し、熱媒体Bを冷却す
ることにより熱媒体Aは蒸発してガス状態となり、直接
熱交換器6内上部から流出して第2四方弁5、第1四方
弁2を経て圧縮機1に吸入されて再び圧縮される。ま
た、直接熱交換器6で熱媒体Aにより冷却された熱媒体
Bは、直接熱交換器6内下部から流出して負荷側熱交換
器8にて負荷を冷却した後、ポンプ9を経て再び直接熱
交換器6に送られる。
At this time, the direct heat exchanger 6 acts as an evaporator for the heat source side cycle 7, and by cooling the heat medium B, the heat medium A evaporates to a gaseous state. It flows out from the inner upper part, is sucked into the compressor 1 through the second four-way valve 5 and the first four-way valve 2, and is compressed again. Further, the heat medium B cooled by the heat medium A in the direct heat exchanger 6 flows out from the lower part of the heat exchanger 6 directly, cools the load in the load side heat exchanger 8, and then passes through the pump 9 again. It is sent directly to the heat exchanger 6.

【0031】直接熱交換器6では、熱媒体Aと熱媒体B
は混合されて互いに直接接触して熱交換を行うことによ
り、従来の金属壁等の伝熱面を介しての熱交換よりも効
率よく熱交換が行われ、その後、熱媒体Aと熱媒体Bは
互いの溶解度パラメータの差が2.10以上と相溶性が
低いため、速やかに分離されて、熱源側サイクル7には
熱媒体Aを、負荷側サイクル10には熱媒体Bを連続的
に循環させることが可能となる。
In the direct heat exchanger 6, the heat medium A and the heat medium B
Are mixed and directly in contact with each other to perform heat exchange, thereby performing heat exchange more efficiently than heat exchange through a conventional heat transfer surface such as a metal wall, and thereafter, heat medium A and heat medium B Are rapidly separated because the difference in their solubility parameters is as low as 2.10 or more, so that the heat medium A is continuously circulated to the heat source cycle 7 and the heat medium B is continuously circulated to the load cycle 10. It is possible to do.

【0032】したがって、従来の2次冷媒式冷凍サイク
ル装置における、熱源側サイクルの熱媒体と負荷側サイ
クルの熱媒体とが間接的に熱交換する工程を含まないた
め、熱源側サイクル7の熱媒体Aと負荷側サイクル10
の熱媒体Bとの間の温度差を非常に小さくでき、冷熱を
発生する熱源側サイクル7側において、直膨システムに
比べて圧縮機1の圧縮比増大が抑制されて、省エネルギ
ー性が向上する。
Therefore, in the conventional secondary refrigerant refrigeration cycle apparatus, since the step of indirectly exchanging heat between the heat medium of the heat source cycle and the heat medium of the load side cycle is not included, the heat medium of the heat source cycle 7 is not included. A and load side cycle 10
The temperature difference between the heat medium B and the heat medium B can be made extremely small, and the increase in the compression ratio of the compressor 1 is suppressed on the heat source side cycle 7 side that generates cold heat as compared with the direct expansion system, so that energy saving is improved. .

【0033】また、熱媒体Aの密度を熱媒体Bの密度よ
り小さくすることにより、さらに、直接熱交換器6内の
上部から熱媒体Aを、下部から熱媒体Bを流出させるこ
とにより、混合による直接接触熱交換後の分離がさらに
促進されるとともに、直接熱交換器6内で熱媒体Aが蒸
発しきれずに液状態で溜まり込んだ場合にも、負荷側サ
イクル10に熱媒体Aが混入することが防止でき、熱源
側サイクル7で熱媒体Aの不足による消費エネルギー増
大を回避することができる。
Further, by making the density of the heat medium A smaller than the density of the heat medium B, the heat medium A is directly discharged from the upper part in the heat exchanger 6 and the heat medium B is discharged from the lower part, thereby mixing the heat medium A. The separation after the direct contact heat exchange is further promoted, and the heat medium A is mixed in the load side cycle 10 even when the heat medium A is accumulated in the liquid state without being completely evaporated in the direct heat exchanger 6. Can be prevented, and an increase in energy consumption due to the shortage of the heat medium A in the heat source side cycle 7 can be avoided.

【0034】また、過熱度/過冷却度検知器11は、直
接熱交換器6が熱源側サイクル7に対しては蒸発器とし
て作用しているので、熱源側サイクル7の直接熱交換器
6出口部での熱媒体Aの過熱度を検知する。そして、検
知された過熱度が所定値x1以上となるように圧縮機1
の熱媒体Aの圧縮量(回転数やピストン行程は排除容積
など)や、絞り装置4の減圧量(長さあるいは内径の異
なるキャピラリの切換や膨張弁の場合の開度など)や、
ポンプ9の熱媒体B搬送量(回転数やピストン行程や排
除容積など)を操作する。
The superheat / supercool detector 11 is provided at the outlet of the direct heat exchanger 6 of the heat source cycle 7 because the direct heat exchanger 6 acts as an evaporator for the heat source cycle 7. The superheat degree of the heat medium A in the section is detected. Then, the compressor 1 is controlled so that the detected degree of superheat is equal to or more than the predetermined value x1.
The amount of compression of the heat medium A (the number of revolutions and the piston stroke is excluded volume, etc.), the amount of decompression of the expansion device 4 (switching of capillaries having different lengths or inner diameters, opening degree in the case of an expansion valve, etc.),
The amount of heat medium B transported by the pump 9 (the number of revolutions, the piston stroke, the excluded volume, etc.) is operated.

【0035】したがって、熱媒体Aは確実に蒸発してガ
ス状態となって密度がさらに小さくなるので、熱媒体B
との分離がさらに促進されて、熱源側サイクル7では熱
媒体Aを高純度で循環させることができ、熱媒体Bの影
響を受けずに効率よく運転でき、省エネルギー性が向上
する。
Therefore, the heat medium A is surely evaporated to be in a gaseous state and the density is further reduced.
Is further promoted, the heat medium A can be circulated with high purity in the heat source side cycle 7, the operation can be efficiently performed without being affected by the heat medium B, and the energy saving property is improved.

【0036】なお、「過熱度=熱媒体Aの温度−その時
の圧力に対する飽和温度」であるから、過熱度の所定値
x1は、0℃以上であれば、熱媒体Aは完全に蒸発して
ガス状態となり、飽和液密度の約1/50以下(例え
ば、プロパンの場合、10℃飽和液密度=0.515g
/cm3、10℃飽和ガス密度=0.01036g/c
3)となるので、熱媒体Bとの密度差により熱媒体B
との分離が促進されることになるが、過熱度の計測上の
誤差などを考慮して所定値x1を例えば約1〜5℃と設
定すればよい。
Since the degree of superheat = the temperature of the heat medium A-the saturation temperature with respect to the pressure at that time, if the predetermined value x1 of the degree of superheat is 0 ° C. or more, the heat medium A is completely evaporated. It becomes a gas state, and is about 1/50 or less of the saturated liquid density (for example, in the case of propane, 10 ° C. saturated liquid density = 0.515 g)
/ Cm 3 , saturated gas density at 10 ° C = 0.01036 g / c
m 3 ), and the density difference between the heat medium B and the heat medium B
However, the predetermined value x1 may be set to, for example, about 1 to 5 ° C. in consideration of an error in the measurement of the degree of superheat.

【0037】一方、熱媒体Aの過熱度が大きくなると、
熱媒体Aの飽和圧力に対する熱媒体Bの蒸気圧が過熱度
が小さいときよりも相対的に増大することになり、した
がって、熱源側サイクル7の直接熱交換器6出口での熱
媒体Aに含まれる熱媒体Bが増大し、熱源側サイクル7
では熱媒体Aとともに熱媒体Bが循環することになり、
熱媒体Bの影響を受けて熱源側サイクル7の効率低下
や、圧縮機1の劣化などによる信頼性面での課題を引き
起こす可能性がある。
On the other hand, when the degree of superheating of the heat medium A increases,
The vapor pressure of the heat medium B with respect to the saturation pressure of the heat medium A is relatively increased as compared with the case where the superheat degree is small, and therefore, the heat medium A included in the heat medium A at the outlet of the direct heat exchanger 6 of the heat source side cycle 7 is included. Heat medium B increases, and the heat source side cycle 7
Then, the heat medium B circulates together with the heat medium A,
Under the influence of the heat medium B, there is a possibility that the efficiency of the heat source side cycle 7 is reduced, or the reliability of the compressor 1 is deteriorated.

【0038】例えば、熱媒体Aがプロパン、熱媒体Bが
水の場合、プロパンの蒸発温度が10℃の時のプロパン
中の飽和水分量は、過熱度が10℃であれば約3600
ppm、過熱度が20℃であれば約6600ppmとな
り、過熱度が大きくなるほど飽和水分量が増大する。し
かし、過熱度の所定値y1を熱源側サイクル7を構成す
る圧縮機1などの構成要素の信頼性(許容水分量など)
などを考慮して設定し、過熱度/過冷却度検知器11で
検知される熱源側サイクル7の直接熱交換器6出口部で
の熱媒体Aの過熱度が所定値y1以下となるように圧縮
機1の熱媒体Aの圧縮量や、絞り装置4の減圧量や、ポ
ンプ9の熱媒体B搬送量を操作することにより、熱源側
サイクル7では熱媒体Aを高純度で循環させることがで
き、熱媒体Bの影響を受けずに効率よく運転でき、かつ
信頼性が向上する。また、所定値x1を所定値y1より
も小さく設定することにより、過熱度を適切な範囲に保
つことが可能となる。
For example, when the heating medium A is propane and the heating medium B is water, the saturated water content in propane when the evaporation temperature of propane is 10 ° C. is about 3600 when the superheat degree is 10 ° C.
ppm, the superheat degree is about 6600 ppm when the superheat degree is 20 ° C., and the higher the superheat degree, the higher the saturated water content. However, the predetermined value y1 of the degree of superheat is changed to the reliability (such as the allowable moisture content) of the components such as the compressor 1 constituting the heat source side cycle 7.
The superheat degree of the heat medium A at the outlet of the direct heat exchanger 6 of the heat source side cycle 7 detected by the superheat degree / supercool degree detector 11 is set to a predetermined value y1 or less. By operating the compression amount of the heat medium A of the compressor 1, the pressure reduction amount of the expansion device 4, and the conveyance amount of the heat medium B of the pump 9, the heat medium side cycle 7 can circulate the heat medium A with high purity. It can be operated efficiently without being affected by the heat medium B, and the reliability is improved. Further, by setting the predetermined value x1 to be smaller than the predetermined value y1, the degree of superheat can be maintained in an appropriate range.

【0039】次に、負荷側熱交換器8で加熱を行う場合
を説明する。
Next, a case where heating is performed in the load side heat exchanger 8 will be described.

【0040】負荷側熱交換器8で加熱を行う場合、第1
四方弁2、第2四方弁5を図1中の実線のように設定
し、図中の実線矢印のように熱媒体A、熱媒体Bを循環
させれば、熱源側熱交換器3は蒸発器として作用し、直
接熱交換器6は熱源側サイクル7に対しては凝縮器とし
て作用し、冷却時と同様に、熱源側サイクル7の熱媒体
Aと負荷側サイクル10の熱媒体Bとの間の温度差を非
常に小さくでき、温熱を発生する熱源側サイクル7側に
おいて、直膨システムに比べて圧縮機の圧縮比増大が抑
制されて、省エネルギー性が向上する。
When heating is performed by the load-side heat exchanger 8, the first
If the four-way valve 2 and the second four-way valve 5 are set as shown by the solid line in FIG. 1 and the heat medium A and the heat medium B are circulated as shown by the solid arrows in the figure, the heat source side heat exchanger 3 evaporates. The direct heat exchanger 6 acts as a condenser with respect to the heat source side cycle 7, and forms a heat medium A of the heat source side cycle 7 and a heat medium B of the load side cycle 10 similarly to the cooling. The temperature difference between the compressors can be made extremely small, and an increase in the compression ratio of the compressor is suppressed on the heat source side cycle 7 side that generates heat, as compared with the direct expansion system, so that energy saving is improved.

【0041】また、過熱度/過冷却度検知器11は、直
接熱交換器6が熱源側サイクル7に対しては凝縮器とし
て作用しているので、熱源側サイクル7の直接熱交換器
6出口部での熱媒体Aの過冷却度を検知する。直接熱交
換器6内では、熱媒体Aは熱媒体Bと直接接触して熱媒
体Bを加熱することにより液状態となるが、このとき、
凝縮しきれないガス状態の熱媒体A(密度は液状態の熱
媒体Aよりもさらに小さい)が存在すると、このガス状
態の熱媒体Aが、熱媒体B、熱媒体Aと熱媒体Bの界
面、液状態の熱媒体Aを通って上方に移動する際に熱媒
体Aと熱媒体Bの界面を乱す(すなわち熱媒体Aと熱媒
体Bをかく拌して分離を妨げる)ことになる。
The superheat degree / supercool degree detector 11 is provided at the outlet of the direct heat exchanger 6 of the heat source side cycle 7 because the direct heat exchanger 6 acts as a condenser for the heat source side cycle 7. The degree of supercooling of the heat medium A in the section is detected. In the direct heat exchanger 6, the heat medium A is brought into a liquid state by directly contacting the heat medium B and heating the heat medium B.
When the heat medium A in a gaseous state that cannot be completely condensed (the density is even smaller than the heat medium A in a liquid state) is present, the heat medium A in the gaseous state becomes a heat medium B, an interface between the heat medium A and the heat medium B. When moving upward through the heat medium A in a liquid state, the interface between the heat medium A and the heat medium B is disturbed (that is, the heat medium A and the heat medium B are stirred to prevent separation).

【0042】しかし、過熱度/過冷却度検知器11で検
知された過冷却度が所定値x2以上となるように圧縮機
1の熱媒体Aの圧縮量や、絞り装置4の減圧量や、ポン
プ9の熱媒体B搬送量を操作する。したがって、熱媒体
Aは凝縮しきれないガス状態の熱媒体Aを存在させるこ
となく確実に凝縮して熱媒体Bよりも密度の小さい液状
態となって熱媒体Bの上方に分離させることができる。
ゆえに、熱源側サイクル7では熱媒体Aを高純度で循環
させて、熱媒体Bの影響を受けずに効率よく運転でき、
省エネルギー性が向上する。
However, the amount of compression of the heat medium A of the compressor 1, the amount of decompression of the expansion device 4, the amount of decompression, The heat medium B transport amount of the pump 9 is operated. Accordingly, the heat medium A can be surely condensed without the presence of the heat medium A in a gaseous state that cannot be completely condensed, becomes a liquid state having a density lower than that of the heat medium B, and can be separated above the heat medium B. .
Therefore, in the heat source side cycle 7, the heat medium A can be circulated with high purity and can be operated efficiently without being affected by the heat medium B,
Energy saving is improved.

【0043】なお、「過冷却度=その時の圧力に対する
飽和温度−熱媒体Aの温度」であるから、過冷却度の所
定値x2は、0℃以上であれば、熱媒体Aは完全に凝縮
して液状態となるが、過熱度の計測上の誤差などを考慮
して所定値x2を例えば約1〜5℃と設定すればよい。
Since the degree of supercooling = the saturation temperature with respect to the pressure at that time−the temperature of the heat medium A, the heat medium A is completely condensed if the predetermined value x2 of the degree of supercooling is 0 ° C. or more. Then, the predetermined value x2 may be set to, for example, about 1 to 5 ° C. in consideration of an error in the measurement of the degree of superheat and the like.

【0044】一方、熱媒体Aの飽和凝縮温度と液状態の
温度との差である過冷却度が大きくなると、液状態の熱
媒体Aの温度が低下することになる。温度の低下により
液体の密度は増加するので、液状態の熱媒体Aと熱媒体
Bとの密度差が小さくなり、熱媒体Aと熱媒体Bの分離
が不十分となり、したがって、熱源側サイクル7の直接
熱交換器6出口での熱媒体Aに含まれる熱媒体Bが増大
して熱源側サイクル7では熱媒体Aとともに熱媒体Bが
循環することになり、熱媒体Bの影響を受けて熱源側サ
イクル7の効率低下や、圧縮機1の劣化などによる信頼
性面での課題を引き起こす可能性がある。
On the other hand, when the degree of supercooling, which is the difference between the saturated condensation temperature of the heat medium A and the temperature in the liquid state, increases, the temperature of the heat medium A in the liquid state decreases. Since the density of the liquid increases as the temperature decreases, the density difference between the heat medium A and the heat medium B in the liquid state decreases, and the separation of the heat medium A and the heat medium B becomes insufficient. The heat medium B contained in the heat medium A at the outlet of the direct heat exchanger 6 increases, and in the heat source side cycle 7, the heat medium B circulates together with the heat medium A, and the heat medium B is affected by the heat medium B. There is a possibility of causing a problem in reliability due to a decrease in efficiency of the side cycle 7 and a deterioration of the compressor 1.

【0045】例えば、熱媒体Aがプロパン、熱媒体Bが
水の場合、プロパンの凝縮温度が50℃の時のプロパン
の液密度は、過冷却度が10℃であれば0.468g/
cm 3、過冷却度が20℃であれば0.487g/cm3
となり、過冷却度が大きくなるほど液密度が増大する。
しかし、過冷却度の所定値y2を直接熱交換器6の状態
(熱媒体Aや熱媒体Bの循環速度範囲や直接熱交換器6
の形状など)と熱媒体Aと熱媒体Bの密度差による分離
度合いなどを考慮して設定し、過熱度/過冷却度検知器
11で検知される熱源側サイクル7の直接熱交換器6出
口部での熱媒体Aの過冷却度が所定値y2以下となるよ
うに圧縮機1の熱媒体Aの圧縮量や、絞り装置4の減圧
量や、ポンプ9の熱媒体B搬送量を操作することによ
り、熱源側サイクル7では熱媒体Aを高純度で循環させ
ることができ、熱媒体Bの影響を受けずに効率よく運転
でき、かつ信頼性が向上する。また、所定値x2を所定
値y2よりも小さく設定することにより、過熱度を適切
な範囲に保つことが可能となる。
For example, the heat medium A is propane and the heat medium B is
In the case of water, propane when the condensation temperature of propane is 50 ° C
The liquid density of 0.468 g /
cm Three0.487 g / cm if the degree of supercooling is 20 ° C.Three
And the liquid density increases as the degree of supercooling increases.
However, the predetermined value y2 of the degree of supercooling is directly changed to the state of the heat exchanger 6.
(Circulation speed range of heat medium A or heat medium B or direct heat exchanger 6
Of the heat medium A and heat medium B due to the density difference
Superheat / supercool detector, set in consideration of degree
Direct heat exchanger 6 of heat source side cycle 7 detected at 11
The degree of supercooling of the heat medium A at the mouth becomes equal to or less than a predetermined value y2.
The amount of compression of the heat medium A of the compressor 1 and the pressure reduction of the expansion device 4
By controlling the amount and the amount of heat medium B transported by the pump 9,
In the heat source side cycle 7, the heat medium A is circulated with high purity.
And efficient operation without being affected by heat medium B
And reliability is improved. Also, a predetermined value x2 is set to a predetermined value.
By setting smaller than the value y2, the degree of superheat
It is possible to keep it in a proper range.

【0046】なお、圧縮機1の熱媒体Aの圧縮量や、絞
り装置4の減圧量や、ポンプ9の熱媒体B搬送量を制御
すると、熱媒体Aおよび熱媒体Bの循環速度が変化する
ので、上述した制御を行うことにより、熱媒体Aおよび
熱媒体Bの循環速度を適切な値に調整すると、直接熱交
換器6における熱交換率を高くすることができるととも
に、直接熱交換器6における熱媒体Aと熱媒体Bとの分
離を行うことができる。
When the compression amount of the heat medium A of the compressor 1, the pressure reduction amount of the expansion device 4, and the conveyance amount of the heat medium B of the pump 9 are controlled, the circulation speed of the heat medium A and the heat medium B changes. Therefore, by performing the above-described control and adjusting the circulation speed of the heat medium A and the heat medium B to an appropriate value, the heat exchange rate in the direct heat exchanger 6 can be increased, and the direct heat exchanger 6 The heat medium A and the heat medium B can be separated from each other.

【0047】また、直接熱交換器6の大きさや、熱媒体
Aおよび熱媒体Bのサイクル方向における直接熱交換器
6の長さに応じて、熱媒体Aおよび熱媒体Bの循環速度
が適切な値となるように、圧縮機1、絞り装置4および
ポンプ9の全部または一部を制御する必要がある。
Further, depending on the size of the direct heat exchanger 6 and the length of the direct heat exchanger 6 in the cycle direction of the heat medium A and the heat medium B, the circulation speed of the heat medium A and the heat medium B is appropriate. It is necessary to control all or a part of the compressor 1, the expansion device 4, and the pump 9 so that the values are obtained.

【0048】(実施の形態2)図2は、本発明の実施の
形態2の冷凍サイクル装置の構成図である。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

【0049】図2において、図1と同じ構成要素につい
ては、同じ符号を付して説明は省略する。12は、凝縮
器として作用する熱交換器を出た熱媒体Aと蒸発器とし
て作用する熱交換器を出た熱媒体Aとを間接的に熱交換
させる補助熱交換器、13は第1絞り装置、14は第2
絞り装置である。また、負荷側サイクル10の熱媒体B
として水系(水あるいは水を主成分とする混合物)以外
の媒体、例えば、γブチロラクトンを用いた場合に負荷
側サイクル10あるいは熱源側サイクル7に水分を捕集
するドライヤ15を備えている。さらに、直接熱交換器
6内での熱媒体Aの蒸発温度を検知する蒸発温度検知器
16を備えている。
In FIG. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 12 is an auxiliary heat exchanger for indirectly exchanging heat between the heat medium A exiting the heat exchanger acting as a condenser and the heat medium A exiting the heat exchanger acting as an evaporator, and 13 is a first throttle. Device, 14 second
It is an aperture device. Further, the heat medium B of the load side cycle 10
A dryer 15 that collects moisture in the load side cycle 10 or the heat source side cycle 7 when a medium other than an aqueous system (water or a mixture containing water as a main component), for example, γ-butyrolactone is used. Further, an evaporation temperature detector 16 for directly detecting the evaporation temperature of the heat medium A in the heat exchanger 6 is provided.

【0050】負荷側熱交換器8で冷却を行う場合、第1
絞り装置13での減圧量を小さく、第2絞り装置14で
の減圧量を大きく設定し、第1四方弁2、第2四方弁5
を図2中の破線のように設定し、図中の破線矢印のよう
に熱媒体A、熱媒体Bを循環させる。圧縮機1で圧縮さ
れて高温高圧となった熱媒体Aは、第1四方弁2を経て
凝縮器として作用する熱源側熱交換器3で外部に放熱し
て凝縮液化した後、第1絞り装置13ではほとんど減圧
されず、補助熱交換器12を経て、第2絞り装置14で
減圧されて低温低圧の気液2相状態となり、第2四方弁
5を経て直接熱交換器6に導入される。
When cooling is performed by the load side heat exchanger 8, the first
The pressure reduction amount in the expansion device 13 is set to be small, and the pressure reduction amount in the second expansion device 14 is set to be large, and the first four-way valve 2 and the second four-way valve 5 are set.
Is set as shown by the broken line in FIG. 2, and the heat medium A and the heat medium B are circulated as shown by the broken arrows in the figure. The heat medium A, which has been compressed by the compressor 1 to have a high temperature and a high pressure, passes through the first four-way valve 2 and is radiated to the outside by the heat source side heat exchanger 3 acting as a condenser to condense and liquefy. At 13, the pressure is hardly reduced, and the pressure is reduced by the second expansion device 14 through the auxiliary heat exchanger 12 to be in a low-temperature low-pressure gas-liquid two-phase state, and is introduced directly into the heat exchanger 6 through the second four-way valve 5. .

【0051】このとき、直接熱交換器6は熱源側サイク
ル7に対しては蒸発器として作用し、熱媒体Bを冷却す
ることにより熱媒体Aは蒸発してガス状態となり、直接
熱交換器6内上部から流出して第2四方弁5、第1四方
弁2、補助熱交換器12を経て圧縮機1に吸入されて再
び圧縮される。また、直接熱交換器6で熱媒体Aにより
冷却された熱媒体Bは、直接熱交換器6内下部から流出
して負荷側熱交換器8にて負荷を冷却した後、ポンプ9
を経て再び直接熱交換器6に送られる。
At this time, the direct heat exchanger 6 acts as an evaporator for the heat source side cycle 7, and by cooling the heat medium B, the heat medium A evaporates to a gaseous state. It flows out from the inner upper part, is sucked into the compressor 1 through the second four-way valve 5, the first four-way valve 2, and the auxiliary heat exchanger 12, and is compressed again. The heat medium B cooled by the heat medium A in the direct heat exchanger 6 flows out from the lower part of the direct heat exchanger 6 and cools the load in the load side heat exchanger 8, and then the pump 9
Again to the heat exchanger 6 directly.

【0052】直接熱交換器6では、実施の形態1で説明
したように、熱媒体Aと熱媒体Bは混合されて互いに直
接接触して熱交換を行い、熱源側サイクル7の直接熱交
換器6の出口の過熱度を過熱度/過冷却度検知器11で
検知して、過熱度が所定の範囲となるように圧縮機1や
第1絞り装置13や第2絞り装置14やポンプ9を操作
する。
In the direct heat exchanger 6, as described in the first embodiment, the heat medium A and the heat medium B are mixed and directly in contact with each other to perform heat exchange. The superheat degree at the outlet of No. 6 is detected by the superheat / subcool degree detector 11, and the compressor 1, the first expansion device 13, the second expansion device 14, and the pump 9 are controlled so that the superheat is within a predetermined range. Manipulate.

【0053】また、補助熱交換器12で第2絞り装置1
4に導入される熱媒体Aと圧縮機1に吸入される熱媒体
Aを間接的に熱交換させることにより、第2絞り装置1
4に導入される熱媒体Aの過冷却度が増大し、したがっ
て熱源側サイクル7の蒸発器として作用する直接熱交換
器6の入口でのエンタルピが減少して、熱媒体Bとの熱
交換量が増大して、圧縮機1の消費エネルギーの増大を
伴うことなく、負荷側熱交換器8での冷却能力を増大さ
せることができる。
Further, the auxiliary heat exchanger 12 uses the second expansion device 1
Indirect heat exchange between the heat medium A introduced into the compressor 4 and the heat medium A drawn into the compressor 1 causes the second expansion device 1
4, the degree of supercooling of the heat medium A introduced into the heat medium 4 is increased, and the enthalpy at the inlet of the direct heat exchanger 6 acting as an evaporator of the heat source side cycle 7 is reduced, so that the heat exchange with the heat medium B And the cooling capacity of the load-side heat exchanger 8 can be increased without increasing the energy consumption of the compressor 1.

【0054】さらに、直接熱交換器6での熱媒体Aと熱
媒体Bとの分離をより確実にするために、過熱度/過冷
却度検知器11で検知される過熱度を所定値y1以下に
した場合に、負荷の急激な変動や熱源側環境条件の急激
な変化などにより、補助熱交換器12がない場合には、
過渡的に未蒸発の熱媒体Aが圧縮機1に吸入されてしま
う可能性もあるが、補助熱交換器12を設けることによ
り第2絞り装置14に導入される高温の熱媒体Aと間接
的に熱交換されるので、確実に蒸発して、圧縮機1の損
傷も防止できる。
Further, in order to more reliably separate the heat medium A and the heat medium B in the direct heat exchanger 6, the superheat degree detected by the superheat / subcool degree detector 11 is set to a predetermined value y1 or less. If the auxiliary heat exchanger 12 is not provided due to a sudden change in load or a sudden change in the heat source side environmental condition,
Although there is a possibility that the non-evaporated heat medium A may be transiently drawn into the compressor 1, the provision of the auxiliary heat exchanger 12 indirectly causes the high-temperature heat medium A introduced into the second expansion device 14. Since the heat is exchanged between the compressor 1 and the compressor 1, the evaporation can be surely performed, and the compressor 1 can be prevented from being damaged.

【0055】次に、負荷側熱交換器8で加熱を行う場
合、第1絞り装置13での減圧量を大きく、第2絞り装
置14での減圧量を小さく設定し、第1四方弁2、第2
四方弁5を図2中の実線のように設定し、図中の実線矢
印のように熱媒体A、熱媒体Bを循環させれば、熱源側
熱交換器3は蒸発器として作用し、直接熱交換器6は熱
源側サイクル7に対しては凝縮器として作用する。また
補助熱交換器12では、第2絞り装置14でほとんど減
圧されずに第1絞り装置13に導入される熱媒体Aと、
圧縮機1に吸入される熱媒体Aとが間接的に熱交換す
る。
Next, when heating is performed in the load side heat exchanger 8, the pressure reduction amount in the first expansion device 13 is set to be large, and the pressure reduction amount in the second expansion device 14 is set to be small. Second
If the four-way valve 5 is set as shown by the solid line in FIG. 2 and the heat medium A and the heat medium B are circulated as shown by the solid arrows in the figure, the heat source side heat exchanger 3 acts as an evaporator, The heat exchanger 6 acts as a condenser for the heat source side cycle 7. Further, in the auxiliary heat exchanger 12, the heat medium A introduced into the first expansion device 13 while being hardly depressurized by the second expansion device 14;
The heat medium A sucked into the compressor 1 indirectly exchanges heat.

【0056】直接熱交換器6では、実施の形態1で説明
したように、熱媒体Aと熱媒体Bは混合されて互いに直
接接触して熱交換を行い、熱源側サイクル7の直接熱交
換器6の出口の過冷却度を過熱度/過冷却度検知器11
で検知して、過冷却度が所定の範囲となるように圧縮機
1や第1絞り装置13や第2絞り装置14やポンプ9を
操作する。
In the direct heat exchanger 6, as described in the first embodiment, the heat medium A and the heat medium B are mixed and directly in contact with each other to perform heat exchange. The supercooling / supercooling degree detector 11 detects the degree of supercooling at the outlet of No. 6
, The compressor 1, the first expansion device 13, the second expansion device 14, and the pump 9 are operated so that the degree of supercooling falls within a predetermined range.

【0057】また、補助熱交換器12で第1絞り装置1
3に導入される熱媒体Aと圧縮機1に吸入される熱媒体
Aを間接的に熱交換させることにより、直接熱交換器6
での熱媒体Aと熱媒体Bとの分離をより確実にするため
に、過熱度/過冷却度検知器11で検知される過冷却度
を所定値y2以下に維持したまま、第1絞り装置13に
導入される熱媒体Aの過冷却度が増大し、蒸発器として
作用する熱源側熱交換器3の入口でのエンタルピが減少
して、熱源との熱交換量が増大して、圧縮機1の消費エ
ネルギーの増大を伴うことなく、直接熱交換器6での熱
媒体Bとの熱交換量や負荷側熱交換器8での加熱能力を
増大させることができる。
Further, the auxiliary heat exchanger 12 controls the first expansion device 1
The heat medium A introduced into the compressor 3 and the heat medium A sucked into the compressor 1 are indirectly heat-exchanged to form a direct heat exchanger 6.
In order to more surely separate the heat medium A and the heat medium B in the first throttle device, the supercooling degree detected by the superheat / supercooling degree detector 11 is maintained at a predetermined value y2 or less. 13, the degree of supercooling of the heat medium A introduced into the heat source 13 increases, the enthalpy at the inlet of the heat source side heat exchanger 3 acting as an evaporator decreases, the amount of heat exchange with the heat source increases, and 1, the amount of heat exchange with the heat medium B in the direct heat exchanger 6 and the heating capacity in the load side heat exchanger 8 can be increased without increasing the consumed energy.

【0058】また、熱源側サイクル7の熱媒体Aとの溶
解度パラメータの差が2.10以上である負荷側サイク
ル10の熱媒体Bとして水系(水あるいは水を主成分と
する混合物)以外の媒体、例えば、γブチロラクトンを
用いた場合には、溶解度パラメータが水の溶解度パラメ
ータと近くなるため、熱媒体Bと水は相溶性が高く、す
なわち熱媒体Bは強い吸水性を有することになる。した
がって、冷凍サイクル装置の設置や移設、メンテナンス
などの時に、熱媒体Bが周囲の水分を吸収して負荷側サ
イクル10内や熱源側サイクル7内に水分を混入させ
て、冷凍サイクル装置の信頼性を損なう問題がある。
A medium other than an aqueous medium (water or a mixture containing water as a main component) is used as the heat medium B of the load-side cycle 10 whose solubility parameter difference with the heat medium A of the heat source-side cycle 7 is 2.10 or more. For example, when γ-butyrolactone is used, since the solubility parameter is close to the solubility parameter of water, the heat medium B and water have high compatibility, that is, the heat medium B has strong water absorption. Therefore, when the refrigeration cycle apparatus is installed, relocated, or maintained, the heat medium B absorbs the surrounding moisture and mixes the moisture into the load side cycle 10 and the heat source side cycle 7, thereby improving the reliability of the refrigeration cycle apparatus. There is a problem that impairs.

【0059】しかし、図2に示すように負荷側サイクル
10に水分を捕集するドライヤ15を設ける、あるいは
図示していないが熱源側サイクル7に水分を捕集するド
ライヤを設けることにより、負荷側サイクル10内や熱
源側サイクル7内に混入した水分は速やかにドライヤ1
5に捕集されるので、冷凍サイクル装置の信頼性を損な
うことを回避できる。
However, as shown in FIG. 2, the load side cycle 10 is provided with a dryer 15 for collecting moisture, or the heat source side cycle 7 is provided with a dryer for collecting moisture (not shown). Moisture mixed in the cycle 10 or the heat source side cycle 7 is quickly removed from the dryer 1.
5, the reliability of the refrigeration cycle apparatus can be prevented from being impaired.

【0060】さらに、蒸発温度検知器16で検知される
直接熱交換器6内での熱媒体Aの蒸発温度が熱媒体Bの
融点以上となるように、圧縮機1や絞り装置(図1中の
4あるいは図2中の第1絞り装置13や第2絞り装置1
4)やポンプ9を操作することにより、直接熱交換器6
内で熱媒体Bが凝固して熱媒体Aの循環が妨げられた
り、凝固した熱媒体Bの小片が負荷側サイクル10内で
結合して熱媒体Bの循環が妨げられる不具合を解消でき
る。
Further, the compressor 1 and the expansion device (FIG. 1) are so arranged that the evaporation temperature of the heat medium A in the direct heat exchanger 6 detected by the evaporation temperature detector 16 is higher than the melting point of the heat medium B. 4 or the first aperture device 13 or the second aperture device 1 in FIG.
4) By operating the pump 9 and the direct heat exchanger 6
It is possible to solve the problem that the heat medium B is solidified in the inside and the circulation of the heat medium A is prevented, or the small pieces of the solidified heat medium B are combined in the load side cycle 10 and the circulation of the heat medium B is prevented.

【0061】さらに、熱媒体Bが水あるいは水を主成分
とする混合物であり、熱媒体Aが水とクラスレートを形
成する物質(例えば、炭素数3以下の炭化水素やイソブ
タン、あるいはHFC32、HFC125、HFC13
4a、二酸化炭素など、あるいは少なくともこれらの1
物質を含む混合物など)である場合には、蒸発温度検知
器16で検知される直接熱交換器6内での熱媒体Aの蒸
発温度が水とのクラスレート臨界分解点温度以上となる
ように、圧縮機1や絞り装置(図1中の4あるいは図2
中の第1絞り装置13や第2絞り装置14)やポンプ9
を操作することにより、直接熱交換器6内で熱媒体Aと
熱媒体Bである水がクラスレートを生成して熱媒体Aの
循環が妨げられたり、生成したクラスレートの小片が負
荷側サイクル10内で結合して熱媒体Bの循環が妨げら
れる不具合を解消できる。
Further, the heat medium B is water or a mixture containing water as a main component, and the heat medium A is a substance forming a clathrate with water (for example, a hydrocarbon or isobutane having 3 or less carbon atoms, or HFC32 or HFC125). , HFC13
4a, carbon dioxide, or at least one of these
In the case of a mixture containing a substance, the evaporation temperature of the heat medium A in the direct heat exchanger 6 detected by the evaporation temperature detector 16 is set to be equal to or higher than the clathrate critical decomposition temperature with water. , The compressor 1 and the throttle device (4 in FIG. 1 or FIG.
The first throttle device 13 and the second throttle device 14) and the pump 9 in the inside
Is operated, the water as the heat medium A and the heat medium B directly generates the clathrate in the heat exchanger 6 to prevent the circulation of the heat medium A, or a small piece of the generated clathrate is used as the load side cycle. It is possible to solve the problem that the circulation of the heat medium B is hindered due to the connection inside the heat medium 10.

【0062】なお、実施の形態2において、補助熱交換
器12の前後に第1絞り装置13と第2絞り装置14と
を配置する構成としたが、これにこだわるものではな
く、例えば逆止弁などを用いて補助熱交換器12の下流
側に1つの絞り装置が配置される構成でもよい。
In the second embodiment, the first expansion device 13 and the second expansion device 14 are arranged before and after the auxiliary heat exchanger 12. However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which one expansion device is arranged downstream of the auxiliary heat exchanger 12 may be used.

【0063】また、蒸発温度検知器16は、直接熱交換
器6内の温度をもとに熱媒体Aの蒸発飽和温度を検知し
ても、あるいは、絞り装置(4あるいは13あるいは1
4)で減圧された熱媒体Aの温度をもとにしても、ある
いは直接熱交換器6付近の圧力から求めた飽和温度をも
とにして熱媒体Aの蒸発温度を検知してもよい。
The evaporating temperature detector 16 detects the evaporating saturation temperature of the heat medium A directly based on the temperature in the heat exchanger 6 or a throttling device (4, 13 or 1).
The evaporating temperature of the heat medium A may be detected based on the temperature of the heat medium A decompressed in 4) or directly based on the saturation temperature obtained from the pressure near the heat exchanger 6.

【0064】また、実施の形態1や実施の形態2におい
て、熱媒体Aとしてプロパン、熱媒体Bとして水やγブ
チロラクトンを例にして説明したが、これにこだわるも
のではなく、例えば熱媒体AにHFC32(溶解度パラ
メータ7.17、密度0.981g/cm3)、熱媒体
Bにプロピレンカーボネート(溶解度パラメータ9.3
5、密度1.206g/cm3)でも上述した動作、作
用や効果が得られ(この場合の溶解度パラメータの差は
2.18)、要するに、熱媒体Aと熱媒体Bの溶解度パ
ラメータの差が2.10以上であれば、相溶性が低く、
直接熱交換器6内での分離が行えて、熱源側サイクル7
には熱媒体Aを循環させ、負荷側サイクル10には熱媒
体Bを循環させて、省エネルギー性を向上させて地球温
暖化防止に貢献できる冷凍サイクル装置を提供すること
ができる。
In Embodiments 1 and 2, propane is used as the heat medium A, and water or γ-butyrolactone is used as the heat medium B. However, the present invention is not limited to this. HFC32 (solubility parameter 7.17, density 0.981 g / cm 3 ), propylene carbonate (solubility parameter 9.3)
5, the density, 1.206 g / cm 3 ), the above-described operation, action, and effect can be obtained (the difference in the solubility parameter in this case is 2.18). In short, the difference in the solubility parameter between the heat medium A and the heat medium B is small. If it is 2.10 or more, the compatibility is low,
Separation can be performed directly in the heat exchanger 6 and the heat source side cycle 7
In this case, a refrigeration cycle apparatus that can circulate the heat medium A and circulate the heat medium B through the load side cycle 10 to improve energy saving and contribute to prevention of global warming can be provided.

【0065】また、冷凍サイクル装置の用途としては、
空調や冷凍、冷蔵、給湯など限定されるものではない。
さらに、冷却と加熱の両方の作用あるいはどちらかの作
用をなす冷凍サイクル装置にも適用できる。また、冷却
と加熱の両方の作用をなす冷凍サイクル装置に適用した
場合、第2四方弁の代わりに開閉弁や逆止弁を用いて熱
媒体の流れ方向を切り替えてもよい。また、冷却あるい
は加熱のどちらかの作用をなす冷凍サイクルに適用した
場合には、四方弁は不要である。
The refrigeration cycle apparatus is used for:
It is not limited to air conditioning, freezing, refrigeration, hot water supply, and the like.
Further, the present invention can also be applied to a refrigeration cycle device that performs both the cooling and heating functions or one of the functions. When the present invention is applied to a refrigeration cycle apparatus that performs both functions of cooling and heating, the flow direction of the heat medium may be switched using an on-off valve or a check valve instead of the second four-way valve. In addition, when the present invention is applied to a refrigeration cycle that performs either cooling or heating, a four-way valve is unnecessary.

【0066】以上述べたように、熱源側サイクル7を循
環する熱媒体Aと、負荷側サイクル10を循環する熱媒
体Bとを直接接触させて熱交換を行う直接熱交換器6を
設け、熱媒体Aと熱媒体Bの溶解度パラメータ差を2.
10以上とすることにより、熱媒体Aと熱媒体Bは相溶
性が低いため、直接接触熱交換後に速やかに分離され
て、熱源側サイクル7には熱媒体Aを、負荷側サイクル
10には熱媒体Bを連続的に循環させることが可能とな
る。したがって、従来の2次冷媒式冷凍サイクル装置の
ような熱源側サイクルの熱媒体と負荷側サイクルの熱媒
体とが間接的に熱交換する工程を含まないため、熱源側
サイクル側において、直膨システムに比べて圧縮機の圧
縮比増大が抑制されて、省エネルギー性が向上する。
As described above, the heat medium A circulating in the heat source cycle 7 and the heat medium B circulating in the load cycle 10 are brought into direct contact with each other to provide the direct heat exchanger 6 for heat exchange. 1. The solubility parameter difference between the medium A and the heat medium B
When the ratio is 10 or more, the heat medium A and the heat medium B have low compatibility. Therefore, the heat medium A and the heat medium B are separated immediately after the direct contact heat exchange. The medium B can be continuously circulated. Therefore, since a step of indirectly exchanging heat between the heat medium of the heat source side cycle and the heat medium of the load side cycle as in the conventional secondary refrigerant refrigeration cycle apparatus is not included, the direct expansion system on the heat source side cycle side is not included. The increase in the compression ratio of the compressor is suppressed as compared with the above, and the energy saving is improved.

【0067】また、直接熱交換器6の熱源側サイクル7
出口部での熱媒体Aの過熱度を所定値x1以上とするこ
とにより、熱媒体Aは確実に蒸発してガス状態となって
密度がさらに小さくなるので、熱媒体Bとの分離がさら
に促進されて、熱源側サイクル7では熱媒体Aを高純度
で循環させることができ、熱媒体Bの影響を受けずに効
率よく運転でき、省エネルギー性が向上する。あるいは
直接熱交換器6の熱源側サイクル7出口部での熱媒体A
の過冷却度を所定値x2以上とすることにより、熱媒体
Aは凝縮しきれないガス状態の熱媒体Aを存在させるこ
となく確実に凝縮して熱媒体Bよりも密度の小さい液状
態となって熱媒体Bの上方に分離させることができ、熱
源側サイクル7では熱媒体Bの影響を受けずに効率よく
運転でき、省エネルギー性が向上する。
The heat source side cycle 7 of the direct heat exchanger 6
By setting the degree of superheating of the heat medium A at the outlet to a predetermined value x1 or more, the heat medium A is surely evaporated to be in a gaseous state and the density is further reduced, so that separation from the heat medium B is further promoted. Thus, in the heat source side cycle 7, the heat medium A can be circulated with high purity, the operation can be efficiently performed without being affected by the heat medium B, and the energy saving property is improved. Alternatively, the heat medium A at the outlet of the heat source side cycle 7 of the direct heat exchanger 6
By setting the degree of supercooling to be equal to or more than the predetermined value x2, the heat medium A is surely condensed without the presence of the heat medium A in a gaseous state that cannot be completely condensed, and becomes a liquid state having a smaller density than the heat medium B. The heat source side cycle 7 can be operated efficiently without being affected by the heat medium B, and the energy saving property is improved.

【0068】また、直接熱交換器6の熱源側サイクル7
出口部での熱媒体Aの過熱度を所定値y1以下とするこ
とにより、熱源側サイクル7では熱媒体Aを高純度で循
環させることができ、熱媒体Bの影響を受けずに効率よ
く運転でき、省エネルギー性が向上する。あるいは、直
接熱交換器6の熱源側サイクル7出口部での熱媒体Aの
過冷却度を所定値y2以下とすることにより、熱源側サ
イクル7では熱媒体Aを高純度で循環させることがで
き、熱媒体Bの影響を受けずに効率よく運転でき、省エ
ネルギー性が向上するとともに、圧縮機1などの構成要
素の信頼性が向上する。
The heat source side cycle 7 of the direct heat exchanger 6
By setting the degree of superheating of the heat medium A at the outlet to a predetermined value y1 or less, the heat medium A can be circulated with high purity in the heat source side cycle 7, and the operation can be efficiently performed without being affected by the heat medium B. Energy efficiency is improved. Alternatively, by setting the degree of supercooling of the heat medium A at the outlet of the heat source side cycle 7 of the direct heat exchanger 6 to a predetermined value y2 or less, the heat medium A can be circulated with high purity in the heat source side cycle 7. In addition, efficient operation can be performed without being affected by the heat medium B, energy savings can be improved, and the reliability of components such as the compressor 1 can be improved.

【0069】また、熱媒体Aの密度を熱媒体Bの密度よ
り小さくすることにより、混合による直接接触熱交換後
の分離が促進される。
Further, by making the density of the heat medium A smaller than that of the heat medium B, separation after direct contact heat exchange by mixing is promoted.

【0070】また、直接熱交換器6内上部から熱媒体A
を流出させ、直接熱交換器内6下部から熱媒体Bを流出
させることにより、混合による直接接触熱交換後の分離
がさらに促進されるとともに、直接熱交換器6内で熱媒
体Aが蒸発しきれずに液状態で溜まり込んだ場合にも、
負荷側サイクル10に熱媒体Aが混入することが防止で
き、熱源側サイクル7で熱媒体Aの不足による消費エネ
ルギー増大を回避することができる。
Also, the heat medium A
And the heat medium B is discharged from the lower part of the direct heat exchanger 6 to further promote the separation after the direct contact heat exchange by mixing, and the heat medium A evaporates in the direct heat exchanger 6. Even if it accumulates in the liquid state without being
It is possible to prevent the heat medium A from being mixed into the load side cycle 10 and to avoid an increase in energy consumption due to the shortage of the heat medium A in the heat source side cycle 7.

【0071】また、蒸発器出口と圧縮機吸入部との間
と、凝縮器出口と絞り装置入口との間を間接的に熱交換
させる補助熱交換器12を設けることにより、蒸発器と
して作用する熱交換器の入口でのエンタルピが減少し
て、圧縮機1の消費エネルギーの増大を伴うことなく、
負荷側熱交換器8での冷却能力あるいは加熱能力を増大
させることができる。さらに、万一過渡的に未蒸発の熱
媒体Aが圧縮機1に吸入されてしまう可能性もあるが、
補助熱交換器12で絞り装置に導入される高温の熱媒体
Aと間接的に熱交換されるので、確実に蒸発して、圧縮
機1の損傷も防止できる。
Further, by providing an auxiliary heat exchanger 12 for indirectly exchanging heat between the outlet of the evaporator and the suction part of the compressor and between the outlet of the condenser and the inlet of the expansion device, the device functions as an evaporator. The enthalpy at the inlet of the heat exchanger is reduced, and without increasing the energy consumption of the compressor 1,
The cooling capacity or the heating capacity of the load side heat exchanger 8 can be increased. Furthermore, there is a possibility that the unevaporated heat medium A may be transiently sucked into the compressor 1,
Since the heat is indirectly exchanged with the high-temperature heat medium A introduced into the expansion device by the auxiliary heat exchanger 12, the vapor is reliably evaporated and the compressor 1 can be prevented from being damaged.

【0072】また、熱媒体Bが非水系である場合に、熱
源側サイクル7あるいは負荷側サイクル10に水分を捕
集するドライヤを設けることにより、負荷側サイクル1
0内や熱源側サイクル7内に混入した水分は速やかにド
ライヤで捕集されるので、冷凍サイクル装置の信頼性を
損なうことを回避できる。
When the heating medium B is a non-aqueous system, a dryer for collecting moisture is provided in the heat source side cycle 7 or the load side cycle 10 so that the load side cycle 1 can be reduced.
Moisture mixed in the heat source 0 and the heat source side cycle 7 is quickly collected by the dryer, so that the reliability of the refrigeration cycle apparatus can be prevented from being impaired.

【0073】また、熱媒体Aの直接熱交換器6内での蒸
発温度を熱媒体Bの融点以上とすることにより、直接熱
交換器6内で熱媒体Bが凝固して熱媒体Aの循環が妨げ
られたり、凝固した熱媒体Bの小片が負荷側サイクル1
0内で結合して熱媒体Bの循環が妨げられる不具合を解
消できる。
Further, by setting the evaporation temperature of the heat medium A in the direct heat exchanger 6 to be higher than the melting point of the heat medium B, the heat medium B solidifies in the direct heat exchanger 6 and the heat medium A is circulated. Of the heat medium B that has been hindered or solidified
It is possible to solve the problem that the heat medium B is prevented from being circulated by being connected within 0.

【0074】さらに、熱媒体Bが水あるいは水を主成分
とする混合物であり、熱媒体Aの直接熱交換器6内での
蒸発温度を熱媒体Bとのクラスレート臨界分解点温度以
上とすることにより、クラスレートを生成して熱媒体A
の循環が妨げられたり、生成したクラスレートの小片が
負荷側サイクル10内で結合して熱媒体Bの循環が妨げ
られる不具合を解消できる。
Further, the heat medium B is water or a mixture containing water as a main component, and the evaporation temperature of the heat medium A in the direct heat exchanger 6 is equal to or higher than the clathrate critical decomposition point temperature with the heat medium B. As a result, a clathrate is generated and heat medium A
Of the heat medium B is prevented from being circulated or the generated small pieces of the clathrate are combined in the load side cycle 10 to prevent the circulation of the heat medium B.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明は、省エネルギー性を向上させて地球温暖化
防止に貢献できる冷凍サイクル装置を提供することがで
きる。
As is apparent from the above description, the present invention can provide a refrigeration cycle apparatus that can improve energy saving and contribute to prevention of global warming.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の冷凍サイクル装置の構
成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態2の冷凍サイクル装置の構
成図。
FIG. 2 is a configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

【図3】従来の冷凍サイクル装置の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional refrigeration cycle device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:圧縮機 2:第1四方弁 3:熱源側熱交換器 4:絞り装置 5:第2四方弁 6:直接熱交換器 7:熱源側サイクル 8:負荷側熱交換器 9:ポンプ 10:負荷側サイクル 11:過熱度/過冷却度検知器 12:補助熱交換器 13:第1絞り装置 14:第2絞り装置 15:ドライヤ 16:蒸発温度検知器 21:圧縮機 22:四方弁 23:熱源側熱交換器 24:絞り装置 25:熱源側中間熱交換器 26:熱源側サイクル 27:負荷側中間熱交換器 28:負荷側熱交換器 29:ポンプ 30:負荷側サイクル 1: Compressor 2: First four-way valve 3: Heat source side heat exchanger 4: Throttle device 5: Second four-way valve 6: Direct heat exchanger 7: Heat source side cycle 8: Load side heat exchanger 9: Pump 10: Load side cycle 11: Superheat / supercool detector 12: Auxiliary heat exchanger 13: First expansion device 14: Second expansion device 15: Dryer 16: Evaporation temperature detector 21: Compressor 22: Four-way valve 23: Heat source side heat exchanger 24: Throttle device 25: Heat source side intermediate heat exchanger 26: Heat source side cycle 27: Load side intermediate heat exchanger 28: Load side heat exchanger 29: Pump 30: Load side cycle

フロントページの続き (72)発明者 岡座 典穂 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 西脇 文俊 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 川上 哲司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Continuing on the front page (72) Inventor Norioka Okaza 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Fumitoshi Nishiwaki 1006 Okadoma Kadoma Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuji Kawakami 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置が少
なくとも配管接続されており、内部に熱媒体Aが封入さ
れている熱源側サイクルと、 負荷側熱交換器、搬送手段が少なくとも配管接続されて
おり、内部に熱媒体Bが封入されている負荷側サイクル
と、 前記熱媒体Aと前記熱媒体Bとが流入し、前記熱媒体A
と前記熱媒体Bとが接触することによって直接熱交換を
行わせる直接熱交換器とを備え、 前記熱媒体Aは前記直接熱交換器を経由して前記熱源側
サイクルを循環し、前記熱媒体Bは前記直接熱交換器を
経由して前記負荷側サイクルを循環し、 前記熱媒体Aと前記熱媒体Bの溶解度パラメータ差が所
定値以上であることを特徴とする冷凍サイクル装置。
At least a heat source side cycle in which a compressor, a heat source side heat exchanger, and a throttling device are connected by piping and a heat medium A is sealed therein, and at least a load side heat exchanger and conveying means are connected by piping. A load-side cycle which is connected and has a heat medium B sealed therein; the heat medium A and the heat medium B flowing into the heat cycle A;
And a direct heat exchanger that causes direct heat exchange by contacting the heat medium B, wherein the heat medium A circulates through the heat source side cycle via the direct heat exchanger, B circulates through the load side cycle via the direct heat exchanger, and a difference in solubility parameter between the heat medium A and the heat medium B is equal to or greater than a predetermined value.
【請求項2】 前記所定値は2.10(cal/c
30.5であることを特徴とする請求項1に記載の冷凍
サイクル装置。
2. The method according to claim 1, wherein the predetermined value is 2.10 (cal / c).
m 3) refrigeration cycle apparatus according to claim 1, characterized in that 0.5.
【請求項3】 前記圧縮機、前記絞り装置、および前記
搬送手段の全部または一部は、前記直接熱交換器におけ
る前記熱源側サイクルおよび前記負荷側サイクルにおい
て、前記熱媒体Aおよび前記熱媒体Bが実質上混合しな
いように制御されることを特徴とする請求項1または2
に記載の冷凍サイクル装置。
3. The heat medium A and the heat medium B in the direct heat exchanger in the heat source side cycle and the load side cycle in all or a part of the compressor, the expansion device, and the conveying means. 3 is controlled so as not to substantially mix with each other.
A refrigeration cycle apparatus according to item 1.
【請求項4】 前記圧縮機、前記絞り装置、および前記
搬送手段の全部または一部は、前記直接熱交換器の前記
熱源側サイクル出口部での前記熱媒体Aの過熱度あるい
は過冷却度が所定値x以上となるように制御されること
を特徴とする請求項1または2に記載の冷凍サイクル装
置。
4. All or a part of the compressor, the expansion device, and the transporting means have a degree of superheating or supercooling of the heat medium A at the heat source side cycle outlet of the direct heat exchanger. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the refrigeration cycle apparatus is controlled to be equal to or more than a predetermined value x.
【請求項5】 前記圧縮機、前記絞り装置、および前記
搬送手段の全部または一部は、前記直接熱交換器の前記
熱源側サイクル出口部での前記熱媒体Aの過熱度あるい
は過冷却度が所定値y以下となるように制御されること
を特徴とする請求項1または2に記載の冷凍サイクル装
置。
5. The superheat degree or supercool degree of the heat medium A at the outlet of the heat source side cycle of the direct heat exchanger, wherein all or a part of the compressor, the expansion device, and the transfer means are provided. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the refrigeration cycle apparatus is controlled to be equal to or less than a predetermined value y.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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