JP2692252B2 - 冷凍サイクル - Google Patents

冷凍サイクル

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JP2692252B2
JP2692252B2 JP1092597A JP9259789A JP2692252B2 JP 2692252 B2 JP2692252 B2 JP 2692252B2 JP 1092597 A JP1092597 A JP 1092597A JP 9259789 A JP9259789 A JP 9259789A JP 2692252 B2 JP2692252 B2 JP 2692252B2
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refrigeration cycle
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文雄 松岡
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13Economisers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/23Separators

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、1つの電動機によって駆動される高段
側,低段側の2つの圧縮部を有する圧縮機を利用した冷
凍サイクルに関するものである。
【従来の技術】
第4図は実開昭63−172867号公報に示された従来の冷
凍サイクルの構成図である。第4図において、21は1つ
の電動機によって駆動される低段側圧縮部21Aおよび高
段側圧縮部21Bがある圧縮機、22は凝縮器、23は第1絞
り機構、24は気液分離器、25は第2絞り機構、26は蒸発
器、27はアキュムレータ、28は二又継手、29,30,31は電
磁開閉弁であり、以上の各部が配管で接続されて冷凍サ
イクルを構成している。 この冷凍サイクルでは、電磁開閉弁29のみが閉じた2
段圧縮時に、蒸発器26を出た低圧冷媒ガスがアキュムレ
ータ27を経て低段側圧縮部21Aに吸入され、中圧まで圧
縮される。この冷媒ガスは高段側圧縮部21Bに吸入さ
れ、高温高圧の冷媒ガスとなって室内熱交換器である凝
縮器22に送られる。ここで、凝縮した高圧冷媒液は第1
絞り機構23で中圧に減圧されて気液分離器24に送られ、
冷媒ガスと冷媒液とに分離される。分離された冷媒ガス
は再び高段側圧縮部21Bに吸入される。分離された冷媒
液は第2絞り機構25で減圧されて低圧となり、室外熱交
換器である蒸発器26で減圧されて低圧の冷媒ガスとな
り、アキュムレータ27を経て再び低段側圧縮部21Aに吸
入される。
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷凍サイクルは、以上のように構成されている
ので、上述した2段圧縮時に圧縮機の高段側圧縮部の吸
入冷媒にスーパーヒートがある程度つき、このため上記
高段側圧縮部の吐出冷媒温度が高くなり、油温限界温度
をオーバーするという問題点があった。 この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、圧縮機の高段側圧縮部の吸入冷媒を常に
飽和ガス温度とし、スーパーヒートをつけずに2段圧縮
することで、上記高段側圧縮部の吐出冷媒温度が油温限
界温度を越えず、信頼性が高く、高効率の2段圧縮がで
きる冷凍サイクルを得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
この発明に係る冷凍サイクルは、圧縮機の低段側圧縮
部の吐出口をアキュムレータに接続させ、このアキュム
レータの下部を第2絞り機構および室外熱交換器を介し
て上記低段側圧縮部の吸入口に接続した低段側冷凍サイ
クルと、上記圧縮機の高段側圧縮部の吐出口を室内熱交
換器及び第1絞り機構を介して上記アキュムレータに接
続し、このアキュムレータの上部を上記高段側圧縮部の
吸入口に接続した高段側冷凍サイクルとを備えたもので
ある。
【作用】
この発明における冷凍サイクルは、低段側冷凍サイク
ルでは、低段側圧縮部で中圧に圧縮された冷媒ガスがア
キュムレータに送られ、アキュムレータの下部から飽和
冷媒液が第2絞り機構で減圧され室外熱交換器で低圧の
冷媒ガスとなって上記低段側圧縮部に吸入されるサイク
ルを行う。これとともに、高段側冷凍サイクルでは、上
記アキュムレータの上部から冷媒ガスが高段側圧縮部に
吸入されて高圧に圧縮され、この冷媒ガスが室内熱交換
器で凝縮されて、第1絞り機構で減圧され、気液二相の
冷媒になって上記アキュムレータに導かれる。従って、
このアキュムレータは低段側冷凍サイクルの低段側圧縮
部で圧縮した中圧の冷媒ガスと、高段側冷凍サイクルの
室内熱交換器で熱交換し第1絞り機構で減圧して気液二
相となった中圧の冷媒とが送り込まれ、これらの冷媒を
気液分離し、アキュムレータの下部から冷媒液を第2絞
り機構、室外熱交換器に通し低圧の冷媒ガスにして低段
側圧縮部に吸入し、アキュムレータ上部から冷媒ガスを
直接的に高段側圧縮部に吸入することにより、アキュム
レータ内に常に飽和冷媒ガスと飽和冷媒液とが存在し、
高段側圧縮部の吸入冷媒ガスが飽和ガスとなり、スーパ
ーヒートをつけずに2段圧縮が行える。
【実施例】
以下、この発明の一実施例を第1図ないし第3図につ
いて説明する。 第1図において、1は圧縮機であり、圧縮機1は第2
図にも示すように高圧シェル1C内に1つの電動機1Dとこ
れによって駆動される低段側圧縮部1Aおよび高段側圧縮
部1Bとが収納されている。 上記低段側圧縮部1Aの吐出口に接続された吐出配管2A
は電磁開閉弁4を介しアキュムレータ5下部の液部に開
口されている。アキュムレータ5下部の液部に配管11の
一端が接続され、配管11は第2絞り機構6を介し室外熱
交換器7の一端に接続されている。室外熱交換器7の他
端が四方弁10を介して吸入配管3Aに接続され、吸入配管
3Aは低段側圧縮部1Aの吸入口に接続されている。そし
て、上記の各部により低段側冷凍サイクルAが構成され
ている。 上記高段側圧縮部1Bの吐出口に接続された吐出配管2B
が上記四方弁10を介し室内熱交換器8の一端に接続され
ている。室内熱交換器8の他端が配管12に接続され、配
管12は第1絞り機構9を介して上記アキュムレータ5上
部のガス部に開口されている。アキュムレータ5上部に
は吸入配管3Bが開口され、吸入配管3Bは高段側圧縮部1B
の吸入口に接続されている。そして、上記の各部により
高段側冷凍サイクルBが構成されている。 さらに、低段側圧縮部1Aと電磁開閉弁4との間の吐出
配管2Aから分岐した配管13が逆止弁14を介して、高段側
圧縮部1Bと四方弁10との間の吐出配管2Bに接続されてい
る。なお、逆止弁14は第2図に示すように圧縮機1の高
圧シェル1C内に収納されている。 また、第1図および第3図において、イ〜チは冷凍サ
イクル上の同一動作点を示し、イは低段側吸入ポイン
ト、ロは低段側吐出ポイント、ハは低段側中圧液ポイン
ト、ニは蒸発器である低段側室外熱交換器7入口ポイン
トを示し、ホは高段側吸入ポイント、ヘは高段側吐出ポ
イント、トは凝縮器である高段側室内熱交換器8出口ポ
イント、チは高段側絞り後の二相中圧ポイントである。 次に、この実施例の動作について説明する。 電磁開閉弁4を開いた運転時には、低段側冷凍サイク
ルAにおいて、吸入配管3Aから低段側圧縮部1Aに吸入さ
れてここで中間圧に圧縮され、吐出配管2Aからアキュム
レータ5内に送られた冷媒ガスは、第3図イ点からロ点
まで中圧に圧縮されている。またアキュムレータ5下部
から飽和冷媒液が第2絞り機構6を経て第3図ハ点から
ニ点まで圧力が低下し、室外熱交換器7に送られ、ここ
で蒸発してガス化し、この冷媒ガスは四方弁10を経て吸
入配管3Aから再び低段側圧縮部1Aに吸入される。これと
ともに、高段側冷凍サイクルBにおいて、アキュムレー
タ5上部の飽和冷媒ガスが吸入配管3Bで高段側圧縮部1B
に吸入され、ここで圧縮されて第3図ホ点からヘ点まで
高圧に圧縮される。この冷媒ガスは四方弁10を経て凝縮
器である室内熱交換器8を通り、ここで凝縮液化されて
第1絞り機構9を通り、ここで減圧されて第3図ト点か
らチになり、気液二相になった冷媒がアキュムレータ5
にこれの上部から導かれる。 なお、この実施例で電磁開閉弁4を閉じて運転する
と、低段側圧縮部1Aおよび高段側圧縮部1Bで圧縮された
冷媒ガスが合流し、四方弁10を経て室内熱交換器8を通
り、ここで凝縮液化されて第1絞り機構9を通り、ここ
で減圧されて気液二相冷媒になり、アキュムレータ5の
上部に導かれ、その上部から冷媒ガスが高段側圧縮部1B
に吸入されるとともに、下部から冷媒液が第2絞り機構
6、室外熱交換器7、四方弁10を経て低段側圧縮部1Aに
吸入される。 なお第2図の圧縮機の構成においては、高段側圧縮部
1Bの吐出口が高圧シェル1C内に開放され吐出配管2Bにつ
ながっているので高圧シェル1C内が高圧になるが、低段
側圧縮部1Aと高段側圧縮部1Bの構造を逆にし、低段側圧
縮部1Aの吐出口を高圧シェル1C内に開放するようにすれ
ば高圧シェル1C内は中圧にすることができる。そして、
この運転モードにおいては、低段側圧縮部で圧縮された
冷媒ガスと高段側圧縮部で圧縮された冷媒ガスが合流し
て室内熱交換器に供給される冷媒サイクルを選択するこ
とができ、室内熱交換器における熱交換量を増大し効果
的な熱交換を行うことができるものである。
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば1つの電動機
で低段側圧縮部および高段側圧縮部の2つの圧縮部を駆
動する圧縮機を有し、低段側冷凍サイクルと高段側冷凍
サイクルとを具備させ、低段側冷凍サイクルの低圧側圧
縮部で圧縮した中圧の冷媒ガスと、高段側冷凍サイクル
の室内熱交換器で熱交換し第1絞り機構で減圧して気液
二相となった中圧の冷媒ガスとがアキュムレータに送り
込まれるようにし、これらの冷媒を上記アキュムレータ
で気液分離し、その下部から冷媒液を第2絞り機構、室
外熱交換器に通して低段側圧縮部に吸入し、アキュムレ
ータ上部から冷媒ガスを直接的に高段側圧縮部に吸入す
るようにしたので、アキュムレータ内に常に飽和冷媒ガ
スと飽和冷媒液とが存在することにより、高段側圧縮部
の吸入冷媒はスーパーヒートがつかず、飽和ガス温度を
維持でき、高段側圧縮部の吐出冷媒ガス温度を油温限界
温度より低く保つことができ、従って信頼性が高く、高
効率の2段圧縮冷媒サイクルが得られるという効果があ
る。 そして、この発明によれば、このような2段圧縮冷媒
サイクルとともに、低段側圧縮部の吐出口とアキュムレ
ータとの間に設けた電磁開閉弁を閉じる運転モードとす
ることにより、低段側圧縮部で圧縮された冷媒ガスと高
段側圧縮部で圧縮された冷媒ガスが合流して室内熱交換
器に供給される冷媒サイクルを選択することができ、室
内熱交換器における熱交換量を増大し効果的な熱交換を
行うことができる運転モードを選択することもできる多
機能の冷凍サイクルを簡潔な構成で得ることができるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による冷凍サイクルを示す
構成図、第2図は第1図に示す圧縮機の拡大構成図、第
3図はモリエル線図上の第1図による冷凍サイクルの動
きを示す作用説明図、第4図は従来の冷凍サイクルを示
す構成図である。 1…圧縮機、1A,1B…低圧側,高圧側圧縮部、1D…電動
機、2A,2B…吐出配管、3A,3B…吸入配管、4…電磁開閉
弁、5…アキュムレータ、6,9…絞り機構、7…室外熱
交換器、8…室内熱交換器、14…逆止弁。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1つの電動機によって駆動される低段側圧
    縮部および高段側圧縮部がある圧縮機を有した冷凍サイ
    クルにおいて、上記低段側圧縮部の吐出口をアキュムレ
    ータに接続させ、このアキュムレータの下部を第2絞り
    機構を介して室外熱交換器に接続し、この室外熱交換器
    を上記低段側圧縮部の吸入口に接続した低段側冷凍サイ
    クルと、上記高段側圧縮部の吐出口を室内熱交換器に接
    続し、この室内熱交換器を第1絞り弁を介して上記アキ
    ュムレータに接続し、このアキュムレータの上部を上記
    高段側圧縮部の吸入側に接続した高段側冷凍サイクルと
    を備え、上記低段側圧縮部の吐出口とアキュムレータと
    の間に電磁開閉弁を設けるとともに、上記低段側圧縮部
    の吐出口を逆止弁を介して上記室内側熱交換器に接続し
    たことを特徴とする冷凍サイクル。
JP1092597A 1989-04-12 1989-04-12 冷凍サイクル Expired - Lifetime JP2692252B2 (ja)

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