JP2002286257A - Refrigeration cycle - Google Patents

Refrigeration cycle

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JP2002286257A
JP2002286257A JP2001091541A JP2001091541A JP2002286257A JP 2002286257 A JP2002286257 A JP 2002286257A JP 2001091541 A JP2001091541 A JP 2001091541A JP 2001091541 A JP2001091541 A JP 2001091541A JP 2002286257 A JP2002286257 A JP 2002286257A
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refrigeration cycle
ice
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Toshihiko Fukushima
Toshiyuki Hojo
Masao Imanari
Sadao Sekiya
正雄 今成
俊幸 北條
敏彦 福島
禎夫 関谷
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Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease pressure ratio in a compressor, and to reduce the amount of use of ice in a refrigeration cycle. SOLUTION: Water 15 in a heat storing tank 5 is generated as ice around a heat transfer pipe 4 for ice-making in heat storing operation. Then, in heat storing utilization operation, a refrigerant that is evaporated in an evaporator 6 is compressed by a first compressor 1 at a low-pressure side, its one portion is allowed to flow to the heat transfer pipe 4 for ice-making, and ice generated around the heat transfer pipe 4 for ice-making is utilized for condensing. At the same time, the remaining refrigerant is compressed by a second compressor 2 at a high-pressure side, and outdoor air or cooling water is used in a condenser 3 for condensing, thus decreasing the pressure ratio in the second compressor, at the same time, reducing the flow rate of the refrigerant that is cooled by the ice generated around the heat transfer pipe 4 for ice-making, and hence reducing the amount of ice used and power consumption in cooling operation.

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に係
り、特に、蓄熱運転時に予め蓄熱槽内の水を氷にしてお
き、蓄熱利用運転時には蓄熱槽内の前記氷を利用して冷
房運転を行う冷凍サイクルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigeration cycle, and in particular, makes water in a heat storage tank ice beforehand during a heat storage operation, and performs a cooling operation using the ice in the heat storage tank during a heat storage use operation. It relates to a refrigeration cycle.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の冷凍サイクルとしては、例えば特
開平10−267329号公報に記載されたものがあ
る。この冷凍サイクルは、蒸発器で蒸発した冷媒の一部
を高圧側の圧縮機で圧縮した後、室外に設置した凝縮器
で凝縮するとともに、蒸発器で蒸発した残りの冷媒を低
圧側の圧縮機で圧縮し、前記凝縮器で凝縮した冷媒と混
合させてから蓄熱槽内の氷を利用して冷却してから、蒸
発器に循環させるように構成されている。
2. Description of the Related Art A conventional refrigeration cycle is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-267329. In this refrigeration cycle, after a part of the refrigerant evaporated by the evaporator is compressed by the high-pressure compressor, the refrigerant is condensed by the condenser installed outdoors, and the remaining refrigerant evaporated by the evaporator is compressed by the low-pressure compressor. And mixed with the refrigerant condensed in the condenser, cooled using ice in the heat storage tank, and then circulated to the evaporator.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の冷凍サイクルでは、高圧側の圧縮機は蒸発器で蒸発
した冷媒を圧縮し、その圧縮した冷媒を室外に設置した
凝縮器で凝縮するため、圧力比が大きくなるという欠点
がある。圧力比が大きくなると圧縮機の効率が低下し、
消費電力が増加する。
However, in the above-described conventional refrigeration cycle, the high-pressure side compressor compresses the refrigerant evaporated in the evaporator and condenses the compressed refrigerant in the condenser installed outdoors. There is a disadvantage that the pressure ratio increases. When the pressure ratio increases, the efficiency of the compressor decreases,
Power consumption increases.
【0004】また、室外の凝縮器で凝縮した冷媒と、低
圧側の圧縮機で圧縮した冷媒とを混合させて蓄熱槽内の
氷で冷却するため、氷で冷却する冷媒流量が多くなり氷
の使用量が増加するという欠点もある。
In addition, since the refrigerant condensed in the outdoor condenser and the refrigerant compressed in the low-pressure side compressor are mixed and cooled with ice in the heat storage tank, the flow rate of the ice-cooled refrigerant increases, and There is also a disadvantage that the amount used increases.
【0005】本発明の課題は、圧縮機の圧力比を小さく
抑えることができ、さらには氷の使用量を少なくするこ
とが可能な冷凍サイクルを提供することにある。
[0005] It is an object of the present invention to provide a refrigeration cycle capable of reducing the pressure ratio of a compressor and further reducing the amount of ice used.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の冷凍サイクルは、蒸発器で蒸発した冷媒を
圧縮する第1の圧縮手段と、第1の圧縮手段で圧縮した
冷媒の一部を凝縮する第1の凝縮器と、第1の圧縮手段
で圧縮した残りの冷媒を更に圧縮する第2の圧縮手段
と、第2の圧縮手段で圧縮した冷媒を凝縮する第2の凝
縮器と、第2の凝縮器で凝縮した冷媒を減圧する第1の
減圧器と、第1の減圧器で減圧した冷媒および第1の凝
縮器で凝縮した冷媒を取り込んで、該冷媒を更に減圧し
てから蒸発器に送る第2の減圧器とを備え、第1の凝縮
器は冷媒を蓄熱媒体で冷却して凝縮し、第2の凝縮器は
冷媒を外気または冷却水で冷却して凝縮することを特徴
としている。
In order to solve the above-mentioned problems, a refrigeration cycle according to the present invention comprises a first compression means for compressing a refrigerant evaporated by an evaporator, and a first compression means for compressing the refrigerant compressed by the first compression means. A first condenser for partially condensing, a second compression means for further compressing the remaining refrigerant compressed by the first compression means, and a second condensation for condensing the refrigerant compressed by the second compression means , A first decompressor for decompressing the refrigerant condensed in the second condenser, and a refrigerant decompressed in the first decompressor and a refrigerant condensed in the first condenser are taken in, and the refrigerant is further depressurized. And a second decompressor that sends the refrigerant to the evaporator. The first condenser cools and condenses the refrigerant with the heat storage medium, and the second condenser cools the refrigerant with outside air or cooling water and condenses the refrigerant. It is characterized by doing.
【0007】上記構成によれば、蒸発器で蒸発した冷媒
は低圧側の第1の圧縮手段で圧縮され、その一部が第1
の凝縮器に送られ、残りの冷媒は高圧側の第2の圧縮手
段で更に圧縮される。このように冷媒の圧縮を2段階に
分けて行うことにより、特に高圧側の第2の圧縮手段の
圧力比を小さくすることができる。また、第1の圧縮手
段で圧縮された冷媒は、その一部が第1の凝縮器で蓄熱
媒体によって冷却されて凝縮され、残りの冷媒は第2の
圧縮手段で圧縮された後、第2の凝縮器に送られ、この
第2の凝縮器で外気または冷却水によって冷却されて凝
縮されるため、第1の凝縮器における蓄熱媒体、すなわ
ち氷の使用量を抑えることができる。
[0007] According to the above configuration, the refrigerant evaporated in the evaporator is compressed by the first compression means on the low pressure side, and a part of the refrigerant is first compressed.
And the remaining refrigerant is further compressed by the second compression means on the high pressure side. By thus performing the compression of the refrigerant in two stages, the pressure ratio of the second compression unit on the high pressure side can be particularly reduced. Further, a part of the refrigerant compressed by the first compression unit is cooled and condensed by the heat storage medium in the first condenser, and the remaining refrigerant is compressed by the second compression unit, and then the second refrigerant. The second condenser is cooled and condensed by the outside air or the cooling water in the second condenser, so that the amount of the heat storage medium in the first condenser, that is, ice, can be suppressed.
【0008】また、本発明では、第1の減圧器は、第2
の凝縮器で凝縮した冷媒を、第1の凝縮器の出口圧力ま
で減圧することを特徴としている。このようにすれば、
第1の減圧器で減圧された冷媒と、第1の凝縮器で凝縮
された冷媒とを混合させて、蒸発器へスムーズに送るこ
とができる。
In the present invention, the first decompressor is provided with the second decompressor.
The pressure of the refrigerant condensed in the first condenser is reduced to the outlet pressure of the first condenser. If you do this,
The refrigerant decompressed by the first decompressor and the refrigerant condensed by the first condenser can be mixed and smoothly sent to the evaporator.
【0009】また、本発明の冷凍サイクルは、蒸発器で
蒸発した冷媒を圧縮する第1の圧縮手段と、第1の圧縮
手段で圧縮した冷媒の一部を凝縮する第1の凝縮器と、
第1の圧縮手段で圧縮した残りの冷媒を更に圧縮する第
2の圧縮手段と、第2の圧縮手段で圧縮した冷媒を凝縮
する第2の凝縮器と、第2の凝縮器で凝縮した冷媒を蒸
発器の入口圧力まで減圧し当該蒸発器に送る第1の減圧
器と、第1の凝縮器で凝縮した冷媒を蒸発器の入口圧力
まで減圧し当該蒸発器に送る第2の減圧器とを備え、第
1の凝縮器は冷媒を蓄熱媒体で冷却して凝縮し、第2の
凝縮器は冷媒を外気または冷却水で冷却して凝縮するこ
とを特徴としている。
Further, the refrigeration cycle of the present invention comprises a first compression means for compressing the refrigerant evaporated by the evaporator, a first condenser for condensing a part of the refrigerant compressed by the first compression means,
A second compressor for further compressing the remaining refrigerant compressed by the first compressor, a second condenser for condensing the refrigerant compressed by the second compressor, and a refrigerant condensed by the second condenser A first decompressor that reduces the pressure of the refrigerant to the inlet pressure of the evaporator and sends it to the evaporator, and a second depressurizer that reduces the refrigerant condensed in the first condenser to the inlet pressure of the evaporator and sends the refrigerant to the evaporator. Wherein the first condenser cools and condenses the refrigerant with a heat storage medium, and the second condenser cools and condenses the refrigerant with outside air or cooling water.
【0010】上記構成の場合も、同様に、高圧側の第2
の圧縮手段の圧力比を小さくすることができ、また第1
の凝縮器における氷の使用量を抑えることができる。さ
らに、第2の凝縮器で凝縮した冷媒は第1の減圧器によ
って蒸発器の入口圧力まで減圧され、第1の凝縮器で凝
縮した冷媒は第2の減圧器によって同じく蒸発器の入口
圧力まで減圧されているので、両冷媒は混合して蒸発器
へスムーズに流れる。
In the case of the above configuration, similarly, the second high pressure side
Can reduce the pressure ratio of the compression means,
The amount of ice used in the condenser can be reduced. Further, the refrigerant condensed in the second condenser is reduced in pressure to the inlet pressure of the evaporator by the first decompressor, and the refrigerant condensed in the first condenser is also reduced to the inlet pressure of the evaporator by the second decompressor. Since the pressure is reduced, the two refrigerants mix and flow smoothly to the evaporator.
【0011】第1の圧縮手段および第2の圧縮手段は一
つの圧縮機で構成することができる。そして圧縮機は、
圧縮過程の途中で圧縮ガスの一部を吐出するように構成
するとよい。
[0011] The first compression means and the second compression means can be constituted by one compressor. And the compressor is
It is preferable that a part of the compressed gas is discharged during the compression process.
【0012】また、第1の圧縮手段で圧縮した冷媒を、
第2の圧縮手段で圧縮する前に、第2の凝縮器で凝縮し
た冷媒または蓄熱媒体によって冷却する冷却手段を設け
ることができる。
The refrigerant compressed by the first compression means is
Before compression by the second compression means, a cooling means for cooling by the refrigerant or the heat storage medium condensed in the second condenser can be provided.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1による冷
凍サイクルの構成図である。本冷凍サイクルには第1の
圧縮機1と第2の圧縮機2が設けられている。第1の圧
縮機1の吐出側には配管20が取り付けられ、この配管
20から分岐した配管21に第2の圧縮機2の吸込側が
接続されている。第2の圧縮機2の吐出側には配管22
が取り付けられ、この配管22は配管20と合流した後
に凝縮器3に接続されている。また、配管20から分岐
した配管23が設けられ、この配管23は蓄熱槽5内の
製氷用伝熱管4の一端に接続されている。蓄熱槽5の内
部には、蓄熱媒体として水15が張られている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 1 of the present invention. This refrigeration cycle is provided with a first compressor 1 and a second compressor 2. A pipe 20 is attached to a discharge side of the first compressor 1, and a suction side of the second compressor 2 is connected to a pipe 21 branched from the pipe 20. A pipe 22 is provided on the discharge side of the second compressor 2.
The pipe 22 is connected to the condenser 3 after merging with the pipe 20. Further, a pipe 23 branched from the pipe 20 is provided, and this pipe 23 is connected to one end of the ice making heat transfer pipe 4 in the heat storage tank 5. Inside the heat storage tank 5, water 15 is stretched as a heat storage medium.
【0014】凝縮器3は室外に設置され、この凝縮器3
には途中に室外機膨張弁8を有する配管24が取り付け
られている。また配管24から分岐した配管25が設け
られ、この配管25は製氷用伝熱管4の他端に接続され
ている。配管24は2つに分岐し、その分岐した配管2
4には室内機膨張弁7を介して蒸発器6がそれぞれ接続
されている。2つの蒸発器6は室内に設置されている。
The condenser 3 is installed outside the room.
Is provided with a pipe 24 having an outdoor unit expansion valve 8 in the middle. A pipe 25 branched from the pipe 24 is provided, and this pipe 25 is connected to the other end of the ice making heat transfer tube 4. The pipe 24 branches into two, and the branched pipe 2
The evaporator 6 is connected to 4 via an indoor unit expansion valve 7. The two evaporators 6 are installed indoors.
【0015】各蒸発器6には配管26がそれぞれ取り付
けられ、各配管26は1つに合流した後に第1の圧縮機
1の吸込側に接続されている。また第1の圧縮機1の直
前で、配管26には、配管23から分岐した配管27が
接続されている。
Each of the evaporators 6 has a pipe 26 attached thereto, and each pipe 26 is connected to the suction side of the first compressor 1 after being merged into one. Immediately before the first compressor 1, a pipe 27 branched from the pipe 23 is connected to the pipe 26.
【0016】また、配管21には弁9が、配管20には
弁10が、配管23には弁11が、配管27には弁12
が、配管24には弁13がそれぞれ設けられている。
The pipe 21 has the valve 9, the pipe 20 has the valve 10, the pipe 23 has the valve 11, and the pipe 27 has the valve 12.
However, the pipes 24 are provided with the valves 13 respectively.
【0017】なお、第1の圧縮機1は第1の圧縮手段
を、第2の圧縮機2は第2の圧縮手段を、蓄熱槽5内の
製氷用伝熱管4は第1の凝縮器を、凝縮器3は第2の凝
縮器を、室外機膨張弁8は第1の減圧器を、室内機膨張
弁7は第2の減圧器をそれぞれ構成している。
The first compressor 1 is a first compressor, the second compressor 2 is a second compressor, and the ice making heat transfer tube 4 in the heat storage tank 5 is a first condenser. The condenser 3 constitutes a second condenser, the outdoor unit expansion valve 8 constitutes a first pressure reducer, and the indoor unit expansion valve 7 constitutes a second pressure reducer.
【0018】上記構成の冷凍サイクルにおいて、蓄熱運
転を行う場合には、弁9,11,13を閉じ、弁10,
12を開く。そして、第2の圧縮機2は駆動させず、第
1の圧縮機1だけを駆動させると、第1の圧縮機1から
配管20に吐出された高温・高圧のガス冷媒は、図の破
線の矢印のように、弁10を通過し、さらに配管22を
介して凝縮器3に流入し、凝縮・液化される。凝縮器3
で凝縮・液化された冷媒は配管24に流れ、膨脹弁8で
減圧された後、配管25を介して蓄熱槽5内の製氷用伝
熱管4に到達し、ここで蓄熱槽5内の水15から熱を奪
いながら蒸発する。このとき、蓄熱槽5内の水15は冷
却されて、製氷用伝熱管4の周りには氷(図示省略)が
生成される。その後、冷媒は製氷用伝熱管4から配管2
7に流れ弁12を通過し、配管26を介して第1の圧縮
機1に吸入される。
In the refrigerating cycle having the above configuration, when performing the heat storage operation, the valves 9, 11, and 13 are closed, and the valves 10, 11, and 13 are closed.
Open 12. When the second compressor 2 is not driven and only the first compressor 1 is driven, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the first compressor 1 to the pipe 20 is indicated by a broken line in FIG. As shown by the arrow, the gas passes through the valve 10 and further flows into the condenser 3 via the pipe 22 to be condensed and liquefied. Condenser 3
The refrigerant condensed and liquefied in the above flows into the pipe 24, is decompressed by the expansion valve 8, reaches the ice making heat transfer pipe 4 in the heat storage tank 5 through the pipe 25, where the water 15 in the heat storage tank 5 is discharged. Evaporates while removing heat from At this time, the water 15 in the heat storage tank 5 is cooled, and ice (not shown) is generated around the heat transfer tube 4 for making ice. Then, the refrigerant is supplied from the heat transfer pipe 4 for ice making to the pipe 2.
7, passes through the flow valve 12, and is sucked into the first compressor 1 via the pipe 26.
【0019】次に上記冷凍サイクルにおいて、蓄熱を利
用して冷房運転(蓄熱利用運転)を行う場合には、弁
9,11,13を開き、弁10,12を閉じる。この場
合は、第1の圧縮機1と第2の圧縮機2の双方を駆動さ
せる。そうすると、蒸発器6で室内の空気から熱を奪っ
て蒸発したガス冷媒は、図の実線の矢印のように、配管
26を介して第1の圧縮機1に吸入されて圧縮され、高
温・高圧のガス冷媒となる。そして高温・高圧のガス冷
媒は配管20に吐出され、一部は配管23に流れて弁1
1を通過し、製氷用伝熱管4に流入し、上記蓄熱運転時
に製氷用伝熱管4の周りに生成された氷で冷却され凝縮
・液化する。また、配管20に吐出された残りのガス冷
媒は、配管21に流れて弁9を通過し、第2の圧縮機2
に吸入されて圧縮された後、配管22に吐出され配管2
2を介して凝縮器3に流入し、凝縮・液化される。
Next, in the above-mentioned refrigeration cycle, when performing the cooling operation (heat storage operation) using heat storage, the valves 9, 11, 13 are opened and the valves 10, 12 are closed. In this case, both the first compressor 1 and the second compressor 2 are driven. Then, the gas refrigerant evaporated by removing heat from the indoor air in the evaporator 6 is drawn into the first compressor 1 through the pipe 26 and compressed as shown by the solid line arrow in the figure, and is compressed to a high temperature and high pressure. Gas refrigerant. Then, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is discharged to the pipe 20 and a part thereof flows to the pipe 23 to
1 and flows into the ice making heat transfer tube 4, where it is cooled and condensed and liquefied by the ice generated around the ice making heat transfer tube 4 during the heat storage operation. Further, the remaining gas refrigerant discharged to the pipe 20 flows to the pipe 21 and passes through the valve 9, and the second compressor 2
After being sucked and compressed by the
The refrigerant flows into the condenser 3 via 2 and is condensed and liquefied.
【0020】凝縮器3で凝縮・液化された冷媒は配管2
4に流れ、膨脹弁8により減圧される。このとき、冷媒
は製氷用伝熱管4で凝縮・液化した冷媒の圧力まで減圧
される。そして、膨張弁8により減圧された冷媒と、製
氷用伝熱管4で凝縮・液化した冷媒は合流して弁13を
通過した後、膨脹弁7で更に減圧されて蒸発器6に流入
する。蒸発器6に流入した冷媒はガス冷媒となって再び
第1の圧縮機1に吸入される。
The refrigerant condensed and liquefied in the condenser 3 is supplied to the pipe 2
4 and the pressure is reduced by the expansion valve 8. At this time, the pressure of the refrigerant is reduced to the pressure of the refrigerant condensed and liquefied in the ice making heat transfer tube 4. The refrigerant decompressed by the expansion valve 8 and the refrigerant condensed and liquefied by the ice-making heat transfer tube 4 merge and pass through the valve 13, and are further decompressed by the expansion valve 7 and flow into the evaporator 6. The refrigerant flowing into the evaporator 6 becomes a gas refrigerant and is sucked into the first compressor 1 again.
【0021】ここで、蓄熱利用運転の状態を、図2に示
すモリエル線図(p−h線図)を使用して説明する。な
お、図中のA,B,C,D,E,F,GおよびHは、図
1中に丸付き記号A〜Hで示した位置における冷媒の状
態を表している。第1の圧縮機1の入口においてAの状
態(圧力p、エンタルピーh)であった冷媒は、圧
縮されて状態B(p,h)になる。状態Bの冷媒の
うち、流量Gは蓄熱槽5内に設置された製氷用伝熱管
4内で凝縮・液化して状態F(p,h)の液冷媒と
なる。
Here, the state of the heat storage utilizing operation will be described with reference to a Mollier diagram (ph diagram) shown in FIG. In addition, A, B, C, D, E, F, G, and H in the figure represent the state of the refrigerant at the positions indicated by the circled symbols A to H in FIG. The refrigerant in the state A (pressure p 0 , enthalpy h A ) at the inlet of the first compressor 1 is compressed to the state B (p 1 , h B ). Of the refrigerant state B, the flow rate G 1 becomes a liquid refrigerant of state F to condense and liquefied in the ice-making heat transfer pipe 4 installed in the heat storage tank 5 (p 1, h F) .
【0022】一方、残りの状態Bの冷媒(流量G)は
第2の圧縮機2で圧縮されて状態C(p,h)の過
熱ガスとなった後、凝縮器3で凝縮・液化されて状態D
(p ,h)の液冷媒となり、さらに膨脹弁8でp
まで減圧されて気液二相の状態E(p,h)とな
る。この流量Gの状態Fの冷媒と流量Gの状態Eの
冷媒は、混合されて流量G+Gの状態G(p,h
)の冷媒なって膨脹弁7で減圧され状態H(p,h
)となった後、蒸発器6で蒸発して状態A(p ,h
)となり再び第一の圧縮機1に吸入される。
On the other hand, the remaining state B refrigerant (flow rate G2) Is
State C (p2, HCOver)
After becoming a hot gas, it is condensed and liquefied in the condenser 3 and is in a state D.
(P 2, HD), And the expansion valve 81
And the state of gas-liquid two-phase E (p1, HE) And
You. This flow rate G1State G refrigerant and flow rate G2Of state E
The refrigerant is mixed and the flow rate G1+ G2State G (p1, H
G), The pressure is reduced by the expansion valve 7 and the state H (p0, H
H) And evaporates in the evaporator 6 to reach the state A (p 0, H
A) And is sucked into the first compressor 1 again.
【0023】圧縮機を駆動する動力は、圧縮機出入口冷
媒のエンタルピー差と冷媒流量の積に比例するので、従
来の冷凍サイクルでは第2の圧縮機2の入力はG×
(h−h)に比例した値になるのに対し、本実施の
形態による冷凍サイクルでは第2の圧縮機2の入力はG
×(h−h)に比例することになり、従来の(h
−h)/(h−h)に圧縮機入力を低減でき
る。また、一般に圧縮機の効率は、圧力比(吐出圧力/
吸入圧力)が大きくなると低下するので、圧力比p
<p/pである本実施の形態による冷凍サイク
ルの方が第2の圧縮機2を運転する際の効率も良くな
り、更に圧縮機入力を低減できることになる。
The power to drive the compressor is a
Since it is proportional to the product of the enthalpy difference of the medium and the refrigerant flow rate,
In the coming refrigeration cycle, the input of the second compressor 2 is G2×
(HC-HA) Is proportional to
In the refrigeration cycle according to the embodiment, the input of the second compressor 2 is G
2× (hC-HB) Is proportional to the conventional (h
C-HB) / (HC-HA) To reduce compressor input
You. In general, the efficiency of a compressor depends on the pressure ratio (discharge pressure /
As the suction pressure increases, the pressure ratio p decreases. 2/
p1<P2/ P0Refrigeration cycle according to the present embodiment
Is more efficient in operating the second compressor 2.
As a result, the compressor input can be further reduced.
【0024】また、冷凍サイクルにおいて、蓄熱槽5内
の氷の使用量は、蓄熱利用運転時に製氷用伝熱管4内を
流れる冷媒流量に比例するが、従来の冷凍サイクルでは
+Gの冷媒が製氷用伝熱管4を流れるのに対し、
本実施の形態の冷凍サイクルではGの冷媒が流れるの
で、氷の使用量を低減できる。
Further, in the refrigeration cycle, the amount of ice used in the heat storage tank 5 is proportional to the flow rate of the refrigerant flowing through the heat transfer tube 4 for ice-making during the heat storage utilization operation, but in the conventional refrigeration cycle, G 1 + G 2 refrigerant is used. Flows through the heat transfer tube 4 for ice making,
Since the refrigerating cycle of the present embodiment that the refrigerant flows in G 1, it can reduce the amount of ice.
【0025】(実施の形態2)図3は本発明の実施の形
態2による冷凍サイクルの構成図である。本冷凍サイク
ルでは、過冷却水熱交換器40が設けられ、この過冷却
水熱交換器40には、配管20から分岐した配管23
と、配管24から分岐した配管25がそれぞれ接続され
ている。また、過冷却水熱交換器40には水ポンプ41
を有する配管28が接続されている。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a configuration diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 2 of the present invention. In the present refrigeration cycle, a supercooled water heat exchanger 40 is provided.
And a pipe 25 branched from the pipe 24 are connected to each other. The supercooled water heat exchanger 40 includes a water pump 41.
Is connected.
【0026】本実施の形態の冷凍サイクルで蓄熱運転を
行う場合は、実施の形態1と同様に、第1の圧縮機1で
圧縮した冷媒を凝縮器3で凝縮・液化し膨脹弁8で減圧
した後、過冷却水熱交換器40内で蒸発させる。このと
き、水ポンプ41によって蓄熱槽5内の水15を過冷却
水熱交換器40内に通すと、水15は冷却されて−2℃
程度の過冷却水になる。そして、この過冷却水を蓄熱槽
5内に戻して過冷却解除すると、シャーベット状の氷4
2となる。
When the heat storage operation is performed in the refrigeration cycle of this embodiment, the refrigerant compressed by the first compressor 1 is condensed and liquefied by the condenser 3 and decompressed by the expansion valve 8 as in the first embodiment. After that, it is evaporated in the supercooled water heat exchanger 40. At this time, when the water 15 in the heat storage tank 5 is passed through the supercooled water heat exchanger 40 by the water pump 41, the water 15 is cooled to −2 ° C.
It becomes supercooled water. When the supercooled water is returned to the heat storage tank 5 and the supercooling is released, the sherbet-shaped ice 4 is released.
It becomes 2.
【0027】蓄熱利用運転を行う場合には、過冷却水熱
交換器40を第1の凝縮器として使用する。すなわち、
第1の圧縮機1で圧縮されたガス冷媒の一部を過冷却水
熱交換器40に流し、このガス冷媒を水ポンプ41で循
環する蓄熱槽5内の水15によって冷却して凝縮・液化
させ、実施の形態1と同様の手順で冷房運転を行う。
When the heat storage operation is performed, the supercooled water heat exchanger 40 is used as a first condenser. That is,
A part of the gas refrigerant compressed by the first compressor 1 flows into the supercooled water heat exchanger 40, and the gas refrigerant is cooled and condensed and liquefied by the water 15 in the heat storage tank 5 circulated by the water pump 41. Then, the cooling operation is performed in the same procedure as in the first embodiment.
【0028】本実施の形態によれば、実施の形態1の場
合よりも蓄熱運転時の蒸発温度を高くすることができ、
その結果、製氷COP(成績係数)が向上するので省電
力の効果が大きい。
According to the present embodiment, the evaporating temperature during the heat storage operation can be higher than in the first embodiment,
As a result, the ice making COP (coefficient of performance) is improved, and the power saving effect is large.
【0029】(実施の形態3)図4は本発明の実施の形
態3による冷凍サイクルの構成図である。本冷凍サイク
ルでは、蓄熱槽5の上方に複数の流下液膜式製氷板43
が設けられ、この流下液膜式製氷板43には、配管20
から分岐した配管23と、配管24から分岐した配管2
5がそれぞれ接続されている。また、流下液膜式製氷板
43間には散水管44が設けられ、各散水管44には水
ポンプ41を有する配管28が接続されている。
(Embodiment 3) FIG. 4 is a configuration diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 3 of the present invention. In this refrigeration cycle, a plurality of falling liquid film type ice making plates 43 are provided above the heat storage tank 5.
The falling film type ice making plate 43 is provided with a pipe 20.
From the pipe 23 and the pipe 2 from the pipe 24
5 are respectively connected. Sprinkler pipes 44 are provided between the falling liquid film type ice making plates 43, and the pipes 28 having the water pumps 41 are connected to the respective sprinkler pipes 44.
【0030】本実施の形態の冷凍サイクルで蓄熱運転を
行う場合には、第1の圧縮機1で圧縮された冷媒を凝縮
器3で凝縮・液化し膨脹弁8で減圧した後に、流下液膜
式製氷板43内で蒸発させる。このとき、蓄熱槽5内の
水15を水ポンプ41によって散水管44より散水する
と、水15は冷却されて流下液膜式製氷板43の表面に
氷(図示省略)として付着する。その氷は次第に成長し
て板状の氷となり、所定の厚さになると、流下液膜式製
氷板43への冷媒の供給を停止して、板状の氷を蓄熱槽
5内に落下させ蓄える。この操作を、所定の蓄熱運転時
間の間、繰り返す。
When performing the heat storage operation in the refrigeration cycle of the present embodiment, the refrigerant compressed by the first compressor 1 is condensed and liquefied by the condenser 3 and decompressed by the expansion valve 8. Evaporate in the ice plate 43. At this time, when the water 15 in the heat storage tank 5 is sprayed from the water spray pipe 44 by the water pump 41, the water 15 is cooled and adheres to the surface of the falling liquid film type ice making plate 43 as ice (not shown). The ice gradually grows into plate-like ice, and when it reaches a predetermined thickness, the supply of the refrigerant to the falling liquid film type ice making plate 43 is stopped, and the plate-like ice is dropped and stored in the heat storage tank 5. . This operation is repeated for a predetermined heat storage operation time.
【0031】蓄熱利用運転を行う場合には、流下液膜式
製氷板43を第1の凝縮器として使用する。すなわち、
第1の圧縮機1で圧縮されたガス冷媒の一部を流下液膜
式製氷板43に流し、このガス冷媒を散水管44から散
水される水15によって冷却して凝縮・液化させ、実施
の形態1と同様の手順で冷房運転を行う。
When the heat storage operation is performed, the falling film type ice plate 43 is used as a first condenser. That is,
A part of the gas refrigerant compressed by the first compressor 1 is caused to flow through the falling liquid film type ice making plate 43, and the gas refrigerant is cooled and condensed and liquefied by the water 15 sprinkled from the water sprinkling pipe 44, and The cooling operation is performed in the same procedure as in the first embodiment.
【0032】本実施の形態によれば、流下液膜式製氷板
43上で氷が厚く成長する前に氷を落下できるので、製
氷時の熱抵抗を小さくでき、実施の形態1の場合よりも
蒸発温度を高くできる。このため、第1の圧縮機1の入
力を低減でき更に省電力が可能となる。また既存の蓄熱
槽5の上に流下液膜式製氷板43を設置することによ
り、これを氷蓄熱槽に改造でき蓄熱容量の増加を図るこ
とができる。
According to the present embodiment, the ice can be dropped before the ice grows thickly on the falling liquid film type ice making plate 43, so that the thermal resistance at the time of ice making can be reduced, and the present embodiment is different from the case of the first embodiment. Evaporation temperature can be increased. For this reason, the input of the first compressor 1 can be reduced, and power can be further saved. In addition, by installing the falling liquid film type ice making plate 43 on the existing heat storage tank 5, this can be modified into an ice heat storage tank, and the heat storage capacity can be increased.
【0033】(実施の形態4)図5は本発明の実施の形
態4による冷凍サイクルの構成図である。本冷凍サイク
ルでは、製氷用伝熱管4に接続された配管25に室内膨
張弁7が設けられ、凝縮器3で凝縮・液化した冷媒およ
び製氷用伝熱管4で凝縮・液化した冷媒は、それぞれ室
外機膨脹弁8および室内機膨脹弁7で蒸発器6の入口圧
力まで減圧され、その後、合流して蒸発器6に流入する
ようになっている。
(Embodiment 4) FIG. 5 is a configuration diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 4 of the present invention. In the present refrigeration cycle, the indoor expansion valve 7 is provided in a pipe 25 connected to the ice making heat transfer tube 4, and the refrigerant condensed and liquefied in the condenser 3 and the refrigerant condensed and liquefied in the ice making heat transfer tube 4 are respectively discharged to the outside. The pressure is reduced to the inlet pressure of the evaporator 6 by the unit expansion valve 8 and the indoor unit expansion valve 7, and then merged and flow into the evaporator 6.
【0034】本実施の形態の冷凍サイクルでは、図6に
示すように、室外機膨脹弁8を出た状態Eの冷媒と、製
氷用伝熱管4を出た状態Gの冷媒が混合して状態Hの冷
媒となって蒸発器6まで流れる。このため、実施の形態
1では図2のGの状態の液冷媒が蒸発器6までの配管を
流れるのに対し、本実施の形態の冷凍サイクルでは状態
Hの二相状態の冷媒が配管を流れることになるので、サ
イクルに封入する冷媒量を低減できる。特に蒸発器6に
至る配管が長い場合には冷媒封入量の低減効果は大とな
る。
In the refrigeration cycle of this embodiment, as shown in FIG. 6, the refrigerant in the state E exiting the outdoor unit expansion valve 8 and the refrigerant in the state G exiting the ice making heat transfer tube 4 are mixed. The refrigerant flows into the evaporator 6 as H refrigerant. For this reason, in the first embodiment, the liquid refrigerant in the state of G in FIG. 2 flows through the pipe to the evaporator 6, whereas in the refrigeration cycle of the present embodiment, the refrigerant in the two-phase state in the state H flows through the pipe. Therefore, the amount of refrigerant to be charged into the cycle can be reduced. In particular, when the piping leading to the evaporator 6 is long, the effect of reducing the amount of charged refrigerant is great.
【0035】(実施の形態5)図7は本発明の実施の形
態5を示している。本実施の形態は圧縮機に関するもの
で、圧縮過程の途中から圧縮ガスの一部を吐出するよう
にして、第1の圧縮手段と第2の圧縮手段を一つの圧縮
機で構成した例で、特に密閉型スクロール圧縮機に適用
した例である。
(Fifth Embodiment) FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. This embodiment relates to a compressor, and is an example in which a part of a compressed gas is discharged in the middle of a compression process, and a first compression unit and a second compression unit are configured by one compressor. In particular, this is an example applied to a hermetic scroll compressor.
【0036】本実施の形態の圧縮機は、図7に示すよう
に、チャンバ50に固定された固定スクロール51と、
固定スクロール51に対向して配置された旋回スクロー
ル52とを備え、固定スクロール51および旋回スクロ
ール52は、互いに渦巻き状のラップ(歯)が接触して
複数の圧縮室53を形成している。また、旋回スクロー
ル52は、クランク軸54を介してモータ55のロータ
56に連結され、モータ55が回転すると、固定スクロ
ール51の中心軸周りに一定の旋回半径で自転すること
なく公転する。これにより、圧縮室53の体積が変化し
て固定スクロール51の外周部に設けられた吸入管57
から圧力pのガス冷媒G+Gを吸入する。吸入さ
れたガス冷媒は旋回スクロール52の旋回につれて圧縮
されながら固定スクロール51の中心部へ移動し、その
一部Gは、圧縮室53の途中に設けられた第1の吐出
管58から圧力pで外部に吐出される。残りのガス冷
媒Gは更に圧縮され圧力pとなって固定スクロール
51の中心に設けられた吐出ポート59からチャンバ5
0内に吐出され、モータ55を冷却した後、チャンバ5
0に設けられた第2の吐出管60からチャンバ50外に
吐出される。
As shown in FIG. 7, the compressor according to the present embodiment includes a fixed scroll 51 fixed to a chamber 50,
An orbiting scroll 52 is provided so as to face the fixed scroll 51. The fixed scroll 51 and the orbiting scroll 52 form a plurality of compression chambers 53 with spiral wraps (teeth) in contact with each other. The orbiting scroll 52 is connected to a rotor 56 of a motor 55 via a crankshaft 54. When the motor 55 rotates, the orbiting scroll 52 revolves around the central axis of the fixed scroll 51 without rotating at a constant orbiting radius. As a result, the volume of the compression chamber 53 changes, and the suction pipe 57 provided on the outer peripheral portion of the fixed scroll 51.
, A gas refrigerant G 1 + G 2 having a pressure p 0 is sucked. Inhaled gas refrigerant moves to the center of the fixed scroll 51 while being compressed as the orbiting of the orbiting scroll 52, a part G 1, the pressure from the first discharge pipe 58 provided in the middle of the compression chamber 53 p 1 discharges to the outside. The remaining gas refrigerant G 2 is further compressed to a pressure p 2 and is discharged from a discharge port 59 provided at the center of the fixed scroll 51 to the chamber 5.
0, and after cooling the motor 55, the chamber 5
The liquid is discharged from the second discharge pipe 60 provided outside the chamber 50 to the outside of the chamber 50.
【0037】チャンバ50内が圧縮機吐出圧力に維持さ
れ、この圧力により潤滑油61を給油管62から圧縮機
の軸受や摺動部へ給油する構造の高圧チャンバ方式の圧
縮機では、これを第1の圧縮機1や第2の圧縮機2に使
用するとチャンバ50内の圧力が低下して潤滑を損なう
恐れがあるが、本実施の形態によれば、チャンバ50内
は常に高圧に保たれるので圧縮機の信頼性を向上させる
ことができる。
The inside of the chamber 50 is maintained at the compressor discharge pressure, and in the high-pressure chamber type compressor having a structure in which the lubricating oil 61 is supplied from the oil supply pipe 62 to the bearings and sliding parts of the compressor by this pressure, the pressure is reduced to the second pressure. When used in the first compressor 1 or the second compressor 2, the pressure in the chamber 50 may be reduced and lubrication may be impaired. However, according to the present embodiment, the inside of the chamber 50 is always kept at a high pressure. Therefore, the reliability of the compressor can be improved.
【0038】(実施の形態6)図8は本発明の実施の形
態6を示している。本実施の形態も、実施の形態5と同
様、圧縮過程の途中から圧縮ガスの一部を吐出するよう
にして、第1の圧縮手段と第2の圧縮手段を一つの圧縮
機で構成した例で、特にローリングピストン型のロータ
リ圧縮機に適用した例である。一般に、図8に示す圧縮
機構も図7と同様、チャンバ内に設置されるが、本図で
はチャンバを省略してある。本実施の形態に係る圧縮機
構を図7と同様、高圧チャンバ内に設置した場合につい
て説明する。
(Embodiment 6) FIG. 8 shows Embodiment 6 of the present invention. In this embodiment, as in the fifth embodiment, an example in which a part of the compressed gas is discharged in the middle of the compression process, and the first compression means and the second compression means are constituted by one compressor. This is an example applied particularly to a rolling piston type rotary compressor. Generally, the compression mechanism shown in FIG. 8 is installed in the chamber similarly to FIG. 7, but the chamber is omitted in this figure. A case where the compression mechanism according to the present embodiment is installed in a high-pressure chamber as in FIG. 7 will be described.
【0039】シリンダ63内にはローラ64が設けら
れ、このローラ64は、モータのロータ(図示省略)に
固定された回転軸65に対して偏心して配置されてい
る。そして、回転軸65が回転すると、ローラ64はシ
リンダ63の内壁に密着しながら回転する。シリンダ6
3とローラ64との間には低圧室66と高圧室67が形
成され、低圧室66はシリンダ63に形成された吸入ポ
ート68に、高圧室67はシリンダ63に形成された第
1の吐出ポート69および第2の吐出ポート70にそれ
ぞれ連通している。低圧室66と高圧室67は、バネ7
1でローラ64に押付けられたベーン72によって仕切
られている。また、第1の吐出ポート69には第1の吐
出弁73が、第2の吐出ポート70には第2の吐出弁7
4がそれぞれ設けられている。
A roller 64 is provided in the cylinder 63, and the roller 64 is eccentrically arranged with respect to a rotating shaft 65 fixed to a rotor (not shown) of the motor. When the rotation shaft 65 rotates, the roller 64 rotates while being in close contact with the inner wall of the cylinder 63. Cylinder 6
A low pressure chamber 66 and a high pressure chamber 67 are formed between the roller 3 and the roller 64. The low pressure chamber 66 is a suction port 68 formed in the cylinder 63, and the high pressure chamber 67 is a first discharge port formed in the cylinder 63. 69 and the second discharge port 70 respectively. The low pressure chamber 66 and the high pressure chamber 67
1 are separated by a vane 72 pressed against the roller 64. The first discharge port 69 has a first discharge valve 73, and the second discharge port 70 has a second discharge valve 7.
4 are provided.
【0040】上記構成において、ローラ64が回転する
と、チャンバ(図示省略)外から吸入ポート68を介し
てガス冷媒G+Gが低圧室66内に吸込まれ、同時
に高圧室67内のガス冷媒は圧縮される。更にローラ6
4が回転し、高圧室67内のガス冷媒の圧力がp以上
になると、第1の吐出弁73が開いてガス冷媒Gが第
1の吐出ポート69を介して吐出管(図示省略)からチ
ャンバ外に吐出される。ローラ64が更に回転し、ロー
ラ64とシリンダ63の内壁との接線シール部75が第
1の吐出ポート69を通過すると、高圧室67内のガス
冷媒の圧力は上昇しp以上となって、第2の吐出弁7
4が開きガス冷媒Gが第2の吐出ポート70からチャ
ンバ内に吐出され、その後、吐出管(図示省略)からチ
ャンバ外に吐出される。接線シール部75がベーン72
の位置に達すると、高圧室67の体積は最小、低圧室6
6の体積は最大となり吐出および吸入行程が終了する。
In the above configuration, when the roller 64 rotates, the gas refrigerant G 1 + G 2 is sucked into the low pressure chamber 66 from outside the chamber (not shown) via the suction port 68, and at the same time, the gas refrigerant in the high pressure chamber 67 Compressed. Roller 6
4 is rotated, the pressure of the gas refrigerant in the high pressure chamber 67 becomes p 1 or more, the discharge pipe gas refrigerant G 1 in the first discharge valve 73 is opened through the first discharge port 69 (not shown) From the chamber. Roller 64 is further rotated, the roller 64 and the tangential sealing portion 75 and the inner wall of the cylinder 63 passes through the first discharge port 69, the pressure of the gas refrigerant in the high pressure chamber 67 is increased in number to p 2 or more, Second discharge valve 7
4 gas refrigerant G 2 opens is discharged into the chamber from the second outlet port 70, then discharged to the outside of the chamber from the discharge pipe (not shown). The tangential seal part 75 is the vane 72
Is reached, the volume of the high-pressure chamber 67 is minimized,
The volume of 6 becomes maximum and the discharge and suction strokes end.
【0041】図7または図8のように構成することによ
り、圧縮機一台で、実施の形態1〜4で示した第1の圧
縮機1および第2の圧縮機2と同様の作用効果を得るこ
とができるので、構成部品点数が低減し、廉価な冷凍サ
イクルを実現できる。
With the configuration shown in FIG. 7 or FIG. 8, the same operation and effect as the first compressor 1 and the second compressor 2 shown in the first to fourth embodiments can be achieved by one compressor. Therefore, the number of components can be reduced, and an inexpensive refrigeration cycle can be realized.
【0042】(実施の形態7)図9は本発明の実施の形
態7による冷凍サイクルの構成図である。本冷凍サイク
ルでは図7に示した圧縮機が使用され、この圧縮機80
の第1の吐出管58は配管29に、第2の吐出管60は
配管30にそれぞれ接続されている。配管29は途中に
弁11を有し、製氷用伝熱管4の一側に接続されてい
る。また配管30は凝縮器3に接続されている。
(Embodiment 7) FIG. 9 is a configuration diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 7 of the present invention. In this refrigeration cycle, the compressor shown in FIG. 7 is used.
The first discharge pipe 58 is connected to the pipe 29, and the second discharge pipe 60 is connected to the pipe 30. The pipe 29 has the valve 11 in the middle and is connected to one side of the ice making heat transfer tube 4. The pipe 30 is connected to the condenser 3.
【0043】本実施の形態の冷凍サイクルでは、蓄熱運
転時には、弁11と弁13を閉じ、弁12を開き、製氷
用伝熱管4を蒸発器とするサイクルを構成する。また蓄
熱利用運転時には、弁11と弁13を開き、弁12を閉
じて、製氷用伝熱管4を第1の凝縮器、凝縮器3を第2
の凝縮器とするサイクルを構成する。
In the refrigeration cycle of the present embodiment, during the heat storage operation, the valve 11 and the valve 13 are closed, the valve 12 is opened, and the ice making heat transfer tube 4 is used as an evaporator. During the heat storage operation, the valves 11 and 13 are opened, the valve 12 is closed, and the ice making heat transfer tube 4 is connected to the first condenser and the condenser 3 is connected to the second condenser.
A cycle to be used as a condenser.
【0044】このように構成すると、圧縮機を1台、弁
を2個省略できるので、冷凍サイクルを簡素化でき、廉
価な冷凍サイクルを提供できる。なお、圧縮機80とし
ては、図8に示した圧縮機を使用することもできる。
With this configuration, one compressor and two valves can be omitted, so that the refrigeration cycle can be simplified and an inexpensive refrigeration cycle can be provided. Note that, as the compressor 80, the compressor shown in FIG. 8 can be used.
【0045】(実施の形態8)図10は本発明の実施の
形態8による冷凍サイクルの構成図である。本冷凍サイ
クルでは、凝縮器3出口の配管24と第2の圧縮機2の
吸入直前の配管21とを、インジェクション弁31を有
する配管32(インジェクション回路)で接続し、蓄熱
利用運転時に凝縮器3出口の液冷媒を第2の圧縮機2の
吸入側にインジェクションするように構成されている。
ここでは、インジェクション弁31を有する配管32は
冷却手段を構成している。
(Eighth Embodiment) FIG. 10 is a configuration diagram of a refrigeration cycle according to an eighth embodiment of the present invention. In the present refrigeration cycle, the pipe 24 at the outlet of the condenser 3 and the pipe 21 immediately before the suction of the second compressor 2 are connected by a pipe 32 (injection circuit) having an injection valve 31, and the condenser 3 is operated during the heat storage operation. The liquid refrigerant at the outlet is configured to be injected into the suction side of the second compressor 2.
Here, the pipe 32 having the injection valve 31 constitutes a cooling unit.
【0046】このように構成すると、図11に示すよう
に、第1の圧縮機1から吐出され第2の圧縮機2に供給
されるエンタルピーhのガス冷媒Gと、凝縮器3出
口のエンタルピーhの液冷媒Gとが混合して状態I
のガス冷媒G+Gとなった後、第2の圧縮機2で圧
縮されるので、第2の圧縮機2から吐出されるガス冷媒
のエンタルピーは減少し吐出ガス温度が低下するので、
圧縮機の信頼性を向上させることができる。
[0046] With this configuration, as shown in FIG. 11, the enthalpy h B supplied to the second compressor 2 is discharged from the first compressor 1 and the gas refrigerant G 2, the condenser 3 of the outlet enthalpy h D of the liquid refrigerant G i and is then mixed state I
After the gas refrigerant G 2 + G i is compressed by the second compressor 2, the enthalpy of the gas refrigerant discharged from the second compressor 2 decreases and the discharge gas temperature decreases.
The reliability of the compressor can be improved.
【0047】(実施の形態9)図12は本発明の実施の
形態9による冷凍サイクルの構成図である。本冷凍サイ
クルは、図9に示した冷凍サイクルに、実施の形態8と
同様、インジェクション弁31を有する配管32を設け
たものである。ここで、凝縮器3出口の液冷媒は、図7
の圧縮機では第1の吐出管58と吐出ポート59に至る
中間の圧縮室に設けられたインジェクションポートか
ら、図8の圧縮機では第1の吐出ポート69と第2の吐
出ポート70の間のシリンダ61壁に設けられたインジ
ェクションポートからそれぞれ注入される。
(Embodiment 9) FIG. 12 is a configuration diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 9 of the present invention. In the present refrigeration cycle, a pipe 32 having an injection valve 31 is provided in the refrigeration cycle shown in FIG. Here, the liquid refrigerant at the outlet of the condenser 3 is shown in FIG.
In the compressor of FIG. 8, an injection port provided in an intermediate compression chamber between a first discharge pipe 58 and a discharge port 59 is provided, and in the compressor of FIG. 8, a portion between a first discharge port 69 and a second discharge port 70 is provided. Injections are respectively made from injection ports provided in the cylinder 61 wall.
【0048】(実施の形態10)図13は本発明の実施
の形態10による冷凍サイクルの構成図である。本冷凍
サイクルでは、第2の圧縮機2の吸入直前の配管21に
水冷熱交換器81が設けられ、この水冷熱交換器81と
蓄熱槽5との間には冷水ポンプ82を有する配管33で
接続されている。ここでは、水冷熱交換器81は冷却手
段を構成している。
(Embodiment 10) FIG. 13 is a configuration diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 10 of the present invention. In this refrigeration cycle, a water-cooled heat exchanger 81 is provided in the pipe 21 immediately before the suction of the second compressor 2, and a pipe 33 having a chilled water pump 82 is provided between the water-cooled heat exchanger 81 and the heat storage tank 5. It is connected. Here, the water-cooled heat exchanger 81 constitutes a cooling means.
【0049】このように構成すれば、蓄熱槽5内の水1
5を水冷熱交換器81に循環させることにより、第2の
圧縮機2の吸入ガス冷媒を冷却することができる。この
場合、図14に示すように、第2の圧縮機2で圧縮する
冷媒の流量はGとなるので、第2の圧縮機2の入力を
低減できる効果もある。
With this configuration, the water 1 in the heat storage tank 5
By circulating 5 through the water-cooled heat exchanger 81, the suction gas refrigerant of the second compressor 2 can be cooled. In this case, as shown in FIG. 14, the flow rate of the refrigerant compressed in the second compressor 2, so the G 2, there is also the effect of reducing the second input of the compressor 2.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
圧縮機の圧力比を小さく抑えることができるとともに、
冷房運転時の消費電力量を低減し、氷の使用量も少ない
冷凍サイクルを実現できる。
As described above, according to the present invention,
The pressure ratio of the compressor can be kept low,
It is possible to realize a refrigeration cycle in which the power consumption during the cooling operation is reduced and the amount of ice used is small.
【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による冷凍サイクルの系
統図である。
FIG. 1 is a system diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 1 of the present invention.
【図2】図1に示した冷凍サイクルの蓄熱利用運転状態
を説明するp−h線図である。
FIG. 2 is a ph diagram illustrating a heat storage utilization operation state of the refrigeration cycle shown in FIG. 1;
【図3】本発明の実施の形態2による冷凍サイクルの系
統図である。
FIG. 3 is a system diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 2 of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態3による冷凍サイクルの系
統図である。
FIG. 4 is a system diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 3 of the present invention.
【図5】本発明の実施の形態4による冷凍サイクルの系
統図である。
FIG. 5 is a system diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 4 of the present invention.
【図6】図5に示した冷凍サイクルの蓄熱利用運転状態
を説明するp−h線図である。
FIG. 6 is a ph diagram illustrating a heat storage utilization operation state of the refrigeration cycle shown in FIG. 5;
【図7】本発明の実施の形態5によるスクロール圧縮機
の断面図である。
FIG. 7 is a sectional view of a scroll compressor according to Embodiment 5 of the present invention.
【図8】本発明の実施の形態6によるローリングピスト
ン型圧縮機の断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a rolling piston type compressor according to Embodiment 6 of the present invention.
【図9】本発明の実施の形態7による冷凍サイクルの系
統図である。
FIG. 9 is a system diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 7 of the present invention.
【図10】本発明の実施の形態8による冷凍サイクルの
系統図である。
FIG. 10 is a system diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 8 of the present invention.
【図11】図10に示した冷凍サイクルの蓄熱利用運転
状態を説明するp−h線図である。
FIG. 11 is a ph diagram illustrating a heat storage utilization operation state of the refrigeration cycle shown in FIG. 10;
【図12】本発明の実施の形態9による冷凍サイクルの
系統図である。
FIG. 12 is a system diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 9 of the present invention.
【図13】本発明の実施の形態10による冷凍サイクル
の系統図である。
FIG. 13 is a system diagram of a refrigeration cycle according to Embodiment 10 of the present invention.
【図14】図13に示した冷凍サイクルの蓄熱利用運転
状態を説明するp−h線図である。
FIG. 14 is a ph diagram illustrating a heat storage utilization operation state of the refrigeration cycle shown in FIG. 13;
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 第1の圧縮機 2 第2の圧縮機 3 凝縮器 4 製氷用伝熱管 5 蓄熱槽 6 蒸発器 7 室内機膨脹弁 8 室外機膨脹弁 9〜13 弁 15 水 32 インジェクション回路 40 過冷却水熱交換器 41 水ポンプ 43 流下液膜式製氷板 44 散水管 80 圧縮機 81 水冷熱交換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st compressor 2 2nd compressor 3 Condenser 4 Heat transfer tube for ice making 5 Heat storage tank 6 Evaporator 7 Indoor unit expansion valve 8 Outdoor unit expansion valve 9-13 Valve 15 Water 32 Injection circuit 40 Supercooled water heat Exchanger 41 Water pump 43 Falling liquid film type ice plate 44 Sprinkler tube 80 Compressor 81 Water-cooled heat exchanger
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25B 1/10 F25B 1/10 E B F25C 1/00 F25C 1/00 D (72)発明者 関谷 禎夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 北條 俊幸 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F25B 1/10 F25B 1/10 EB F25C 1/00 F25C 1/00 D (72) Inventor Sadao Sekiya Ibaraki 502, Kandachi-cho, Tsuchiura-shi, Japan Inside Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Toshiyuki Hojo 390, Muramatsu, Shimizu-shi, Shizuoka Pref.Hitachi Air Conditioning Systems Co., Ltd.

Claims (6)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 蒸発器で蒸発した冷媒を圧縮する第1の
    圧縮手段と、該第1の圧縮手段で圧縮した冷媒の一部を
    凝縮する第1の凝縮器と、前記第1の圧縮手段で圧縮し
    た残りの冷媒を更に圧縮する第2の圧縮手段と、前記第
    2の圧縮手段で圧縮した冷媒を凝縮する第2の凝縮器
    と、前記第2の凝縮器で凝縮した冷媒を減圧する第1の
    減圧器と、前記第1の減圧器で減圧した冷媒および前記
    第1の凝縮器で凝縮した冷媒を取り込んで、該冷媒を更
    に減圧してから前記蒸発器に送る第2の減圧器とを備
    え、前記第1の凝縮器は冷媒を蓄熱媒体で冷却して凝縮
    し、前記第2の凝縮器は冷媒を外気または冷却水で冷却
    して凝縮することを特徴とする冷凍サイクル。
    A first compressor for compressing the refrigerant evaporated by the evaporator; a first condenser for condensing a part of the refrigerant compressed by the first compressor; and the first compressor. A second compression unit for further compressing the remaining refrigerant compressed by the second compression unit, a second condenser for condensing the refrigerant compressed by the second compression unit, and a pressure reduction for the refrigerant condensed by the second condenser. A first decompressor and a second decompressor which takes in the refrigerant depressurized by the first decompressor and the refrigerant condensed by the first condenser, further depressurizes the refrigerant, and sends the refrigerant to the evaporator. Wherein the first condenser cools and condenses the refrigerant with a heat storage medium, and the second condenser cools and condenses the refrigerant with outside air or cooling water.
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の冷凍サイクルにおい
    て、 前記第1の減圧器は、前記第2の凝縮器で凝縮した冷媒
    を、前記第1の凝縮器の出口圧力まで減圧することを特
    徴とする冷凍サイクル。
    2. The refrigeration cycle according to claim 1, wherein the first decompressor decompresses the refrigerant condensed in the second condenser to an outlet pressure of the first condenser. And refrigeration cycle.
  3. 【請求項3】 蒸発器で蒸発した冷媒を圧縮する第1の
    圧縮手段と、該第1の圧縮手段で圧縮した冷媒の一部を
    凝縮する第1の凝縮器と、前記第1の圧縮手段で圧縮し
    た残りの冷媒を更に圧縮する第2の圧縮手段と、前記第
    2の圧縮手段で圧縮した冷媒を凝縮する第2の凝縮器
    と、前記第2の凝縮器で凝縮した冷媒を前記蒸発器の入
    口圧力まで減圧し当該蒸発器に送る第1の減圧器と、前
    記第1の凝縮器で凝縮した冷媒を前記蒸発器の入口圧力
    まで減圧し当該蒸発器に送る第2の減圧器とを備え、前
    記第1の凝縮器は冷媒を蓄熱媒体で冷却して凝縮し、前
    記第2の凝縮器は冷媒を外気または冷却水で冷却して凝
    縮することを特徴とする冷凍サイクル。
    3. A first compression means for compressing the refrigerant evaporated by the evaporator, a first condenser for condensing a part of the refrigerant compressed by the first compression means, and the first compression means. A second compressor for further compressing the remaining refrigerant compressed in the second condenser, a second condenser for condensing the refrigerant compressed in the second compressor, and the evaporating the refrigerant condensed in the second condenser. A first depressurizer that reduces the pressure to the inlet pressure of the evaporator and sends it to the evaporator; and a second depressurizer that reduces the refrigerant condensed in the first condenser to the inlet pressure of the evaporator and sends the evaporator to the evaporator. Wherein the first condenser cools and condenses the refrigerant with a heat storage medium, and the second condenser cools and condenses the refrigerant with outside air or cooling water.
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷
    凍サイクルにおいて、 前記第1の圧縮手段および前記第2の圧縮手段を、一つ
    の圧縮機で構成したことを特徴とする冷凍サイクル。
    4. The refrigeration cycle according to claim 1, wherein said first compression means and said second compression means are constituted by a single compressor. cycle.
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の冷凍サイクルにおい
    て、 前記圧縮機は、圧縮過程の途中で圧縮ガスの一部を吐出
    する構成であることを特徴とする冷凍サイクル。
    5. The refrigeration cycle according to claim 4, wherein the compressor discharges a part of the compressed gas during the compression process.
  6. 【請求項6】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷
    凍サイクルにおいて、 前記第1の圧縮手段で圧縮した冷媒を、前記第2の圧縮
    手段で圧縮する前に、前記第2の凝縮器で凝縮した冷媒
    または前記蓄熱媒体によって冷却する冷却手段を設けた
    ことを特徴とする冷凍サイクル。
    6. The refrigeration cycle according to claim 1, wherein the refrigerant compressed by the first compression unit is compressed by the second compression unit before being compressed by the second compression unit. A refrigeration cycle comprising cooling means for cooling with a refrigerant condensed in a condenser or the heat storage medium.
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