JP2012247097A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷凍サイクル装置100は、容積制御圧縮機101、放熱器103、膨張機構104、蒸発器105、容積制御経路111、第2四方弁112、制御装置117及び伝熱部材120を備えている。圧縮機101は、吐出圧力及び吸入圧力を利用して排除容積を変更するように構成されている。容積制御経路111は、圧縮機101に接続されている。吐出圧力及び吸入圧力のいずれかが第2四方弁112によって容積制御経路111に供給される。制御装置117は、負荷に応じて圧縮機101の排除容積が増加又は減少するように第2四方弁112を制御する。伝熱部材120は、圧縮機101から容積制御経路111への伝熱を促進する。
【選択図】図1
Description
自身の吐出圧力及び自身の吸入圧力を利用して吸入容積を変更するように構成された容積制御圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された作動流体を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された作動流体を膨張させる膨張機構と、
前記膨張機構で膨張した作動流体を加熱する蒸発器と、
前記圧縮機に接続され、前記圧縮機の吸入容積を変更するために使用される容積制御経路と、
前記吐出圧力及び前記吸入圧力のいずれかを前記容積制御経路に供給する切替部と、
当該冷凍サイクル装置の負荷に応じて前記圧縮機の吸入容積が増加又は減少するように前記切替部を制御する制御装置と、
前記圧縮機から前記容積制御経路への伝熱、及び/又は前記圧縮機から前記切替部への伝熱を促進する伝熱部材と、
を備えた、冷凍サイクル装置を提供する。
圧縮室と、前記圧縮室に開口しているバイパス吐出口と、前記バイパス吐出口を開閉するバイパス吐出弁とを有し、前記圧縮室に吸入された作動流体が吸入圧力を維持しつつ前記バイパス吐出口を通じて前記圧縮室から吐出されることによって吸入容積を変更できるように構成された容積制御圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された作動流体を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された作動流体を膨張させる膨張機構と、
前記膨張機構で膨張した作動流体を加熱する蒸発器と、
圧縮するべき作動流体を前記蒸発器から前記圧縮室に導く吸入経路と、
圧縮された作動流体を前記圧縮室から前記放熱器に導く吐出経路と、
前記バイパス吐出口に接続された容積制御経路と、
前記圧縮機の吐出圧力及び前記圧縮機の吸入圧力のいずれかを制御圧力として前記容積制御経路に供給する切替部と、
前記切替部に接続された一端部と、前記吐出経路に接続された他端部とを有する高圧導入経路と、
前記切替部に接続された一端部と、前記吸入経路に接続された他端部とを有する低圧導入経路と、
当該冷凍サイクル装置の負荷に応じて前記圧縮機の吸入容積が増加又は減少するように前記切替部を制御する制御装置と、
前記圧縮機から前記容積制御経路への伝熱、前記圧縮機から前記切替部への伝熱、及び前記圧縮機から前記高圧導入経路への伝熱から選ばれる少なくとも1つを促進する伝熱部材と、
を備えた、冷凍サイクル装置を提供する。
図1に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置100は、容積制御圧縮機101、第1四方弁102、第1熱交換器103、膨張機構104、第2熱交換器105及びアキュームレータ106を備えている。これらの構成要素は、冷媒回路を形成するように流路10a〜10fによって互いに接続されている。流路10a〜10fは、それぞれ、冷媒配管で構成されている。
図5に示すように、変形例1に係る冷凍サイクル装置200は、圧縮機101の熱を伝えるべき他の構成要素と圧縮機101との間の空間を充填する伝熱部材220を備えている。この点に関して、冷凍サイクル装置200は、実施形態1の冷凍サイクル装置100と相違する。
図6に示すように、変形例2に係る冷凍サイクル装置300は、伝熱部材320として伝熱板を備えている点で実施形態1の冷凍サイクル装置100と相違する。
本発明の冷凍サイクル装置に使用できる容積制御圧縮機は、図1に示すものに限定されない。圧縮機自身の吐出圧力及び吸入圧力を利用して吸入容積を変更するように構成され、かつ吸入容積を変更するために使用される容積制御経路に液冷媒が停滞する可能性のある限りにおいて、容積制御圧縮機の構造は限定されない。図1に示す容積制御圧縮機101に代えて、例えば、図7に示す容積制御圧縮機301を使用できる。
図8に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置400は、制御圧力を切り替える手段としての開閉弁420及びリリーフ弁回路221を備えている点で実施形態1の冷凍サイクル装置100と相違する。高圧導入経路114及び第2四方弁112の代わりに、開閉弁420及びリリーフ弁回路221が設けられている。
本発明に使用できる圧縮機は、バイパス吐出口及びバイパス吐出弁を備えた圧縮機に限定されない。例えば、図10を参照して説明した圧縮機701を本発明に使用できる。図10に示す圧縮機701は、互いに独立して冷媒を圧縮しうる第1圧縮室と第2圧縮室とを備えた2気筒ロータリ圧縮機である。吐出配管718から分岐した配管が四方弁760に接続されている。低負荷運転時において、四方弁760を操作して吸入配管716bと吐出配管718とを接続することにより、圧縮機701の一方のシリンダ708Bに高圧冷媒を吸入させる。高圧冷媒は、圧縮仕事を受けることなく密閉容器701の内部に吐出される。つまり、実質的な稼動シリンダ数が減らされている。
2 モータ
3 圧縮機構
4 シャフト
10a〜10f 流路(吸入経路、吐出経路)
16 バイパス吐出口
25 圧縮室
27 吸入口
28 密閉容器の内部空間
29 吐出口
35 バイパス吐出弁
100,200,300,400 冷凍サイクル装置
101,301 容積制御圧縮機
103 第1熱交換器
104 膨張機構
105 第2熱交換器
112 第2四方弁(切替部)
111 容積制御経路
114 高圧導入経路
116 低圧導入経路
117 制御装置
120,220,320 伝熱部材
Claims (10)
- 自身の吐出圧力及び自身の吸入圧力を利用して吸入容積を変更するように構成された容積制御圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された作動流体を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された作動流体を膨張させる膨張機構と、
前記膨張機構で膨張した作動流体を加熱する蒸発器と、
前記圧縮機に接続され、前記圧縮機の吸入容積を変更するために使用される容積制御経路と、
前記吐出圧力及び前記吸入圧力のいずれかを前記容積制御経路に供給する切替部と、
当該冷凍サイクル装置の負荷に応じて前記圧縮機の吸入容積が増加又は減少するように前記切替部を制御する制御装置と、
前記圧縮機から前記容積制御経路への伝熱、及び/又は前記圧縮機から前記切替部への伝熱を促進する伝熱部材と、
を備えた、冷凍サイクル装置。 - 前記伝熱部材が、前記容積制御経路及び前記切替部から選ばれる少なくとも1つと前記圧縮機とを一体的に包囲しており、
前記伝熱部材によって囲まれた空間に存在する空気が前記圧縮機の熱で暖められ、暖められた空気を媒体として前記圧縮機の熱が前記容積制御経路及び/又は前記切替部に伝わる、請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記伝熱部材が、前記圧縮機及び前記容積制御経路の両者に接する形で前記圧縮機と前記容積制御経路との間に設けられている、及び/又は前記圧縮機及び前記切替部の両者に接する形で前記圧縮機と前記切替部との間に設けられている、請求項1又は2に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記伝熱部材が、前記圧縮機から前記容積制御経路への伝熱経路が形成されるように両者に巻き付けられた伝熱板、及び/又は前記圧縮機から前記切替部への伝熱経路が形成されるように両者に巻き付けられた伝熱板を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記伝熱部材が、樹脂材料、金属材料及び炭素材料からなる群より選ばれる少なくとも1つで構成されており、
前記伝熱部材を介して前記圧縮機と前記容積制御経路とが間接的に接している、及び/又は前記伝熱部材を介して前記圧縮機と前記切替部とが間接的に接している、請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記圧縮機は、圧縮室と、前記圧縮室に開口しているバイパス吐出口と、前記バイパス吐出口を開閉するバイパス吐出弁とを有し、前記圧縮室に吸入された作動流体が吸入圧力を維持しつつ前記バイパス吐出口を通じて前記圧縮室から吐出されることによって吸入容積を変更できるように構成されており、
前記容積制御経路が前記圧縮機の前記バイパス吐出口に接続されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。 - 圧縮するべき作動流体を前記蒸発器から前記圧縮機の圧縮室に導く吸入経路と、
圧縮された作動流体を前記圧縮室から前記放熱器に導く吐出経路と、
前記切替部に接続された一端部と、前記吐出経路に接続された他端部とを有する高圧導入経路と、
前記切替部に接続された一端部と、前記吸入経路に接続された他端部とを有する低圧導入経路と、
をさらに備え、
前記制御装置は、当該冷凍サイクル装置の負荷が小さい場合には、前記容積制御経路が前記低圧導入経路に接続されるように前記切替部を制御し、前記負荷が大きい場合には、前記容積制御経路が前記高圧導入経路に接続されるように前記切替部を制御する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御装置は、当該冷凍サイクル装置の起動時において、前記容積制御経路を前記低圧導入経路に接続するように前記切替部を制御し、その後、任意の時間が経過したら前記容積制御経路を前記高圧導入経路に接続するように前記切替部を制御する、請求項7に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記制御装置は、当該冷凍サイクル装置の運転を停止するとき、前記容積制御経路を前記低圧導入経路に接続するように前記流路切替部を制御する、請求項7又は8に記載の冷凍サイクル装置。
- 圧縮室と、前記圧縮室に開口しているバイパス吐出口と、前記バイパス吐出口を開閉するバイパス吐出弁とを有し、前記圧縮室に吸入された作動流体が吸入圧力を維持しつつ前記バイパス吐出口を通じて前記圧縮室から吐出されることによって吸入容積を変更できるように構成された容積制御圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された作動流体を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された作動流体を膨張させる膨張機構と、
前記膨張機構で膨張した作動流体を加熱する蒸発器と、
圧縮するべき作動流体を前記蒸発器から前記圧縮室に導く吸入経路と、
圧縮された作動流体を前記圧縮室から前記放熱器に導く吐出経路と、
前記バイパス吐出口に接続された容積制御経路と、
前記圧縮機の吐出圧力及び前記圧縮機の吸入圧力のいずれかを制御圧力として前記容積制御経路に供給する切替部と、
前記切替部に接続された一端部と、前記吐出経路に接続された他端部とを有する高圧導入経路と、
前記切替部に接続された一端部と、前記吸入経路に接続された他端部とを有する低圧導入経路と、
当該冷凍サイクル装置の負荷に応じて前記圧縮機の吸入容積が増加又は減少するように前記切替部を制御する制御装置と、
前記圧縮機から前記容積制御経路への伝熱、前記圧縮機から前記切替部への伝熱、及び前記圧縮機から前記高圧導入経路への伝熱から選ばれる少なくとも1つを促進する伝熱部材と、
を備えた、冷凍サイクル装置。
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JP2011117777A JP2012247097A (ja) | 2011-05-26 | 2011-05-26 | 冷凍サイクル装置 |
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JP2011117777A JP2012247097A (ja) | 2011-05-26 | 2011-05-26 | 冷凍サイクル装置 |
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JP2011117777A Pending JP2012247097A (ja) | 2011-05-26 | 2011-05-26 | 冷凍サイクル装置 |
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2011
- 2011-05-26 JP JP2011117777A patent/JP2012247097A/ja active Pending
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