JP2712644B2 - ２段圧縮冷凍サイクル装置 - Google Patents
２段圧縮冷凍サイクル装置Info
- Publication number
- JP2712644B2 JP2712644B2 JP1262404A JP26240489A JP2712644B2 JP 2712644 B2 JP2712644 B2 JP 2712644B2 JP 1262404 A JP1262404 A JP 1262404A JP 26240489 A JP26240489 A JP 26240489A JP 2712644 B2 JP2712644 B2 JP 2712644B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- condenser
- low
- stage
- refrigeration cycle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General 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
- F25B2400/13—Economisers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General 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
- F25B2400/23—Separators
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は空気調和機等に用いられる冷凍サイクルに関
し、特に２段圧縮冷凍サイクル装置の改良に関する。
し、特に２段圧縮冷凍サイクル装置の改良に関する。
従来の技術 従来、圧縮機を２台直列に接続して冷媒を２段階に圧
縮する２段圧縮冷凍サイクルは、圧縮比が高くなる運転
条件における圧縮効率を向上を目的として採用されてい
る。
縮する２段圧縮冷凍サイクルは、圧縮比が高くなる運転
条件における圧縮効率を向上を目的として採用されてい
る。
第２図は従来の２段圧縮冷凍サイクルを示すものであ
り、低段側圧縮機１より吐出された冷媒と、凝縮器３を
経て補助絞り装置７を出た冷媒とは中間冷却器５で直接
接触による熱交換を行うとともに、凝縮器３より、中間
冷却器５内を貫通し、主絞り装置６を介して蒸発器４に
液冷媒を導く配管と熱交換して冷却作用をなし、ガス化
した冷媒は高段側圧縮機２の吸入側に導かれる。
り、低段側圧縮機１より吐出された冷媒と、凝縮器３を
経て補助絞り装置７を出た冷媒とは中間冷却器５で直接
接触による熱交換を行うとともに、凝縮器３より、中間
冷却器５内を貫通し、主絞り装置６を介して蒸発器４に
液冷媒を導く配管と熱交換して冷却作用をなし、ガス化
した冷媒は高段側圧縮機２の吸入側に導かれる。
このように、２段圧縮冷凍サイクルを採用して中間冷
却を行うことにより、低外気温時の暖房や給湯運転時等
の圧縮比が大きくなる運転条件において、高段側圧縮機
の吐出冷媒ガス温度の異常上昇を防止するとともに、冷
媒の圧縮に要する動力を節約することができるものであ
る。また、このような２段圧縮冷凍サイクルの性能をさ
らに向上させるため、高沸点冷媒（R11、R114など）と
低沸点冷媒（R12、R22など）を混合した非共沸混合冷媒
を用いる提案もされている。
却を行うことにより、低外気温時の暖房や給湯運転時等
の圧縮比が大きくなる運転条件において、高段側圧縮機
の吐出冷媒ガス温度の異常上昇を防止するとともに、冷
媒の圧縮に要する動力を節約することができるものであ
る。また、このような２段圧縮冷凍サイクルの性能をさ
らに向上させるため、高沸点冷媒（R11、R114など）と
低沸点冷媒（R12、R22など）を混合した非共沸混合冷媒
を用いる提案もされている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来例のように、単に２段圧縮冷凍
サイクルに非共沸混合冷媒を用いただけでは、高沸点冷
媒は高温でも圧力が比較的低く、低沸点冷媒は低温でも
圧力がそれほど低くならないといった、各冷媒の特長的
な性質を活かすことができず、性能改善の効果が小さい
という問題があった。
サイクルに非共沸混合冷媒を用いただけでは、高沸点冷
媒は高温でも圧力が比較的低く、低沸点冷媒は低温でも
圧力がそれほど低くならないといった、各冷媒の特長的
な性質を活かすことができず、性能改善の効果が小さい
という問題があった。
課題を解決するための手段 本発明の２段圧縮冷凍サイクル装置は、高段側圧縮
機、第１凝縮器、第２凝縮器、中間冷却器、主絞り装
置、蒸発器、低段側圧縮機から非共沸混合冷媒を封入す
る主回路を構成し、前記第１凝縮器の出口側に気液分離
器を設け、この気液分離器のガス側出口は前記第２凝縮
器に接続し、また、液側出口は補助絞り装置を介して中
間冷却器に接続し、高段側圧縮機に吸入される低段側圧
縮機の吐出冷媒、および第２凝縮器で凝縮された液冷媒
を冷却できる構成としたものである。
機、第１凝縮器、第２凝縮器、中間冷却器、主絞り装
置、蒸発器、低段側圧縮機から非共沸混合冷媒を封入す
る主回路を構成し、前記第１凝縮器の出口側に気液分離
器を設け、この気液分離器のガス側出口は前記第２凝縮
器に接続し、また、液側出口は補助絞り装置を介して中
間冷却器に接続し、高段側圧縮機に吸入される低段側圧
縮機の吐出冷媒、および第２凝縮器で凝縮された液冷媒
を冷却できる構成としたものである。
作用 第１凝縮器の出口に設けた気液分離器によって、封入
された非共沸混合冷媒のうち凝縮し易い高沸点冷媒を液
側出口から抽出し、中間冷却器で蒸発させて高段側圧縮
機に吸入させることにより、高温となる凝縮器側には圧
力を低くできる高沸点冷媒を多くすることができ、逆
に、低温となる蒸発器側には圧力がそれほど低くならな
い、高沸点冷媒を抽出されて低沸点冷媒の濃度が高くな
った混合冷媒を循環させることができるので、２段圧縮
冷凍サイクル全体の圧縮比を小さくし、高段側および低
段側圧縮機での消費動力を低減することができ、成績係
数の向上が図れるものである。
された非共沸混合冷媒のうち凝縮し易い高沸点冷媒を液
側出口から抽出し、中間冷却器で蒸発させて高段側圧縮
機に吸入させることにより、高温となる凝縮器側には圧
力を低くできる高沸点冷媒を多くすることができ、逆
に、低温となる蒸発器側には圧力がそれほど低くならな
い、高沸点冷媒を抽出されて低沸点冷媒の濃度が高くな
った混合冷媒を循環させることができるので、２段圧縮
冷凍サイクル全体の圧縮比を小さくし、高段側および低
段側圧縮機での消費動力を低減することができ、成績係
数の向上が図れるものである。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明の一実施例における２段圧縮冷凍サ
イクル装置を示すものであり、８は高段側圧縮機、９は
第１凝縮器、10は第２凝縮器、11は中間冷却器、12は主
絞り装置、13は蒸発器、14は低段側圧縮機であり、これ
らを順次配管接続することにより、２段圧縮冷凍サイク
ルの主回路を構成している。また、第１凝縮器９の出口
側には気液分離器15が設けられ、この気液分離器15のガ
ス側出口は第２凝縮器に、また液側出口は補助絞り装置
16を介して中間冷却器11に、それぞれ接続されている。
中間冷却器11は低段側圧縮機14の吐出側および高段側圧
縮機８の吸入側とも接続されており、高段側圧縮機８に
吸入されるガス冷媒を冷却できる構成としている。ま
た、この中間冷却器11の内部を第２凝縮器10出口と主絞
り装置12を接続する配管17が貫通しており、第２凝縮器
10で凝縮された液冷媒をさらに冷却できる構成としてい
る。
る。第１図は本発明の一実施例における２段圧縮冷凍サ
イクル装置を示すものであり、８は高段側圧縮機、９は
第１凝縮器、10は第２凝縮器、11は中間冷却器、12は主
絞り装置、13は蒸発器、14は低段側圧縮機であり、これ
らを順次配管接続することにより、２段圧縮冷凍サイク
ルの主回路を構成している。また、第１凝縮器９の出口
側には気液分離器15が設けられ、この気液分離器15のガ
ス側出口は第２凝縮器に、また液側出口は補助絞り装置
16を介して中間冷却器11に、それぞれ接続されている。
中間冷却器11は低段側圧縮機14の吐出側および高段側圧
縮機８の吸入側とも接続されており、高段側圧縮機８に
吸入されるガス冷媒を冷却できる構成としている。ま
た、この中間冷却器11の内部を第２凝縮器10出口と主絞
り装置12を接続する配管17が貫通しており、第２凝縮器
10で凝縮された液冷媒をさらに冷却できる構成としてい
る。
このような２段圧縮冷凍サイクル装置において、高沸
点冷媒として例えばR114、低沸点冷媒冷媒として例えば
R22を混合した非共沸混合冷媒を封入して、運転する場
合の動作について説明する。
点冷媒として例えばR114、低沸点冷媒冷媒として例えば
R22を混合した非共沸混合冷媒を封入して、運転する場
合の動作について説明する。
運転開始前は冷凍サイクル内の混合冷媒の組成は、封
入されたままの組成となっており、運転を開始すること
により、高段側圧縮機８より吐出された高温高圧の冷媒
ガスは、第１凝縮器９で冷却され、混合冷媒の内、凝縮
し易い高沸点冷媒（R114）が主に凝縮液化したのち、気
液分離器15に導かれる。この気液分離器15の上部に設け
たガス側出口より、低沸点冷媒（R22）の濃度の高いガ
ス冷媒が第２凝縮器10に入り、ここで完全に凝縮液化す
る。
入されたままの組成となっており、運転を開始すること
により、高段側圧縮機８より吐出された高温高圧の冷媒
ガスは、第１凝縮器９で冷却され、混合冷媒の内、凝縮
し易い高沸点冷媒（R114）が主に凝縮液化したのち、気
液分離器15に導かれる。この気液分離器15の上部に設け
たガス側出口より、低沸点冷媒（R22）の濃度の高いガ
ス冷媒が第２凝縮器10に入り、ここで完全に凝縮液化す
る。
一方、気液分離器15の底部に設けた液側出口より、抽
出された高沸点冷媒（R114）の濃度の高い液冷媒は、補
助絞り装置16で中間圧力まで減圧膨張して、中間冷却器
11に導かれる。ここで、配管17と熱交換して第２凝縮器
で凝縮された低沸点冷媒（R22）の濃度の高い液冷媒を
冷却すると同時に、低段側圧縮機14より吐出されたガス
冷媒と直接接触による熱交換により、蒸発気化して混合
された状態で高段側圧縮機８に吸入される。
出された高沸点冷媒（R114）の濃度の高い液冷媒は、補
助絞り装置16で中間圧力まで減圧膨張して、中間冷却器
11に導かれる。ここで、配管17と熱交換して第２凝縮器
で凝縮された低沸点冷媒（R22）の濃度の高い液冷媒を
冷却すると同時に、低段側圧縮機14より吐出されたガス
冷媒と直接接触による熱交換により、蒸発気化して混合
された状態で高段側圧縮機８に吸入される。
さらに、配管17で十分過冷却された低沸点冷媒（R2
2）の濃度の高い冷媒は、主絞り装置12により、蒸発圧
力まで減圧膨張し、蒸発器13に導かれる。ここで、外部
の熱源により蒸発気化したのち、低段側圧縮機14に吸入
され、中間圧力まで圧縮されて、前述したように中間冷
却器11に導かれるのである。
2）の濃度の高い冷媒は、主絞り装置12により、蒸発圧
力まで減圧膨張し、蒸発器13に導かれる。ここで、外部
の熱源により蒸発気化したのち、低段側圧縮機14に吸入
され、中間圧力まで圧縮されて、前述したように中間冷
却器11に導かれるのである。
このように、本実施例の２段圧縮冷凍サイクルでは、
中間冷却器11において低段側圧縮機13の吐出冷媒ガスの
中間冷却を行うことにより、低外気温時の暖房や給湯運
転時等の圧縮比が大きくなる運転条件において、高段側
圧縮機８の吐出冷媒ガス温度の異常上昇を防止すること
ができるとともに、第１凝縮器９の出口側に設けられた
気液分離器15の作用により、封入された非共沸混合冷媒
を高沸点冷媒（R114）と低沸点冷媒（R22）とに分離
し、高温となる凝縮器側には圧力を低くできる高沸点冷
媒（R114）を、低温となる蒸発器側には圧力がそれほど
低くならない低沸点冷媒（R22）を多くすることがで
き、そのため２段圧縮冷凍サイクル全体の圧縮比を小さ
くでき、高段側および低段側圧縮機８、14での消費電力
を低減することができ、成績係数の向上が図れるもので
ある。
中間冷却器11において低段側圧縮機13の吐出冷媒ガスの
中間冷却を行うことにより、低外気温時の暖房や給湯運
転時等の圧縮比が大きくなる運転条件において、高段側
圧縮機８の吐出冷媒ガス温度の異常上昇を防止すること
ができるとともに、第１凝縮器９の出口側に設けられた
気液分離器15の作用により、封入された非共沸混合冷媒
を高沸点冷媒（R114）と低沸点冷媒（R22）とに分離
し、高温となる凝縮器側には圧力を低くできる高沸点冷
媒（R114）を、低温となる蒸発器側には圧力がそれほど
低くならない低沸点冷媒（R22）を多くすることがで
き、そのため２段圧縮冷凍サイクル全体の圧縮比を小さ
くでき、高段側および低段側圧縮機８、14での消費電力
を低減することができ、成績係数の向上が図れるもので
ある。
なお、本実施例では、高沸点冷媒としてR114、低沸点
冷媒としてR22を用いて説明したが、本発明はこれに限
らず、他の非共沸混合冷媒系を用いる場合にも適応でき
ることは明らかである。
冷媒としてR22を用いて説明したが、本発明はこれに限
らず、他の非共沸混合冷媒系を用いる場合にも適応でき
ることは明らかである。
また、本実施例では、高段側圧縮機、低段側圧縮機の
２台の圧縮機を用いて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、２つの圧縮機構を内蔵する１台の圧縮機の高段側、
低段側に使い分ける場合にも適応できることは明らかで
ある。
２台の圧縮機を用いて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、２つの圧縮機構を内蔵する１台の圧縮機の高段側、
低段側に使い分ける場合にも適応できることは明らかで
ある。
発明の効果 以上の説明より明らかなように、本発明の２段圧縮冷
凍サイクル装置は、低段側圧縮機の吐出冷媒ガスの中間
冷媒を行うことができるので、低外気温時の暖房や給湯
運転時等の圧縮比が大きくなる運転条件において、高段
側圧縮機の吐出冷媒ガス温度の異常上昇を防止すること
ができるとともに、高温となる凝縮器側には圧力を低く
できる高沸点冷媒を、低温となる蒸発器側には圧力がそ
れほど低くならない低沸点冷媒をそれぞれ多くすること
ができるので、２段圧縮冷凍サイクル全体の圧縮比を小
さくし、高段側および低段側圧縮機での消費動力を低減
することができ、成績係数の向上が図れるものである。
凍サイクル装置は、低段側圧縮機の吐出冷媒ガスの中間
冷媒を行うことができるので、低外気温時の暖房や給湯
運転時等の圧縮比が大きくなる運転条件において、高段
側圧縮機の吐出冷媒ガス温度の異常上昇を防止すること
ができるとともに、高温となる凝縮器側には圧力を低く
できる高沸点冷媒を、低温となる蒸発器側には圧力がそ
れほど低くならない低沸点冷媒をそれぞれ多くすること
ができるので、２段圧縮冷凍サイクル全体の圧縮比を小
さくし、高段側および低段側圧縮機での消費動力を低減
することができ、成績係数の向上が図れるものである。
第１図は本発明の一実施例の２段圧縮冷凍サイクルの構
成図、第２図は従来例の２段圧縮冷凍サイクルの構成図
である。 ８……高段側圧縮機、９……第１凝縮器、10……第２凝
縮器、11……中間冷却器、12……主絞り装置、13……蒸
発器、14……低段側圧縮機、15……気液分離器、16……
補助絞り装置。
成図、第２図は従来例の２段圧縮冷凍サイクルの構成図
である。 ８……高段側圧縮機、９……第１凝縮器、10……第２凝
縮器、11……中間冷却器、12……主絞り装置、13……蒸
発器、14……低段側圧縮機、15……気液分離器、16……
補助絞り装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 雄二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−85066（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−13554（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】高段側圧縮機、第１凝縮器、第２凝縮器、
中間冷却器、主絞り装置、蒸発器、低段側圧縮機から非
共沸混合冷媒を封入する主回路を構成し、前記第１凝縮
器の出口側に気液分離器を設け、この気液分離器のガス
側出口は前記第２凝縮器に接続し、液側出口は補助絞り
装置を介して前記中間冷却器に接続し、前記高段側圧縮
機に吸入される前記低段側圧縮機の吐出冷媒および前記
第２凝縮器で凝縮された液冷媒を冷却できる構成とした
ことを特徴とする２段圧縮冷凍サイクル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1262404A JP2712644B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | ２段圧縮冷凍サイクル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1262404A JP2712644B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | ２段圧縮冷凍サイクル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03125863A JPH03125863A (ja) | 1991-05-29 |
| JP2712644B2 true JP2712644B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=17375310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1262404A Expired - Fee Related JP2712644B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | ２段圧縮冷凍サイクル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2712644B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2601642B (en) * | 2019-06-13 | 2023-03-29 | Li Huayu | Reverse single-working-media steam combined cycle |
| GB2599865B (en) * | 2019-06-13 | 2023-03-29 | Li Huayu | Reversed single-working-medium vapor combined cycle |
| WO2020248589A1 (zh) * | 2019-06-14 | 2020-12-17 | 李华玉 | 逆向单工质蒸汽联合循环 |
| US20220282890A1 (en) * | 2019-06-14 | 2022-09-08 | Huayu Li | Reversed single-working-medium vapor combined cycle |
| WO2021047125A1 (zh) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 李华玉 | 逆向单工质蒸汽联合循环 |
| CN112344582A (zh) * | 2019-10-08 | 2021-02-09 | 李华玉 | 单工质联合循环热泵装置 |
| WO2021072991A1 (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | 李华玉 | 单工质联合循环热泵装置 |
| WO2021072988A1 (zh) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | 李华玉 | 逆向单工质蒸汽联合循环与单工质联合循环热泵装置 |
| WO2021072990A1 (zh) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 | 李华玉 | 单工质联合循环热泵装置 |
| WO2021072992A1 (zh) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 | 李华玉 | 单工质联合循环热泵装置 |
| WO2022062270A1 (zh) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | 李华玉 | 回热式热力循环与回热式气体热动装置 |
| WO2022062272A1 (zh) * | 2020-09-27 | 2022-03-31 | 李华玉 | 回热式热力循环与新型回热机械压缩式热泵 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5213554U (ja) * | 1975-07-18 | 1977-01-31 | ||
| JPS5885066A (ja) * | 1981-11-16 | 1983-05-21 | 松下電器産業株式会社 | 熱ポンプ装置 |
-
1989
- 1989-10-06 JP JP1262404A patent/JP2712644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03125863A (ja) | 1991-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2712644B2 (ja) | ２段圧縮冷凍サイクル装置 | |
| JPH11248264A (ja) | 冷凍装置 | |
| EP1046869A1 (en) | Refrigeration/air conditioning system | |
| JPH10318614A (ja) | 空気調和機 | |
| US4528823A (en) | Heat pump apparatus | |
| JP3936027B2 (ja) | 空気調和機 | |
| JP2789661B2 (ja) | ２段圧縮冷凍サイクルとヒートポンプ式空気調和機 | |
| JPH086977B2 (ja) | ２段圧縮冷凍サイクルと空気調和機 | |
| JP2814697B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
| JPH05302763A (ja) | ２元冷凍装置の運転方法及びその装置 | |
| JP2618057B2 (ja) | ２段圧縮冷暖給湯システム | |
| JPH08233386A (ja) | 熱交換器 | |
| JPS5969661A (ja) | 冷凍サイクル | |
| JP2003314908A (ja) | 低温冷凍装置 | |
| JPH1089793A (ja) | 空気調和機 | |
| JP2000257974A (ja) | 冷凍装置 | |
| JPH08285392A (ja) | 冷凍装置 | |
| JPH04203856A (ja) | 吸収冷凍機 | |
| JP3448793B2 (ja) | 冷凍装置 | |
| JPH06317358A (ja) | 冷凍装置 | |
| KR20000046681A (ko) | 냉방사이클 | |
| JP2000130878A (ja) | ヒートポンプサイクル | |
| JPS61197959A (ja) | 冷凍装置 | |
| JP2003343934A (ja) | 冷凍サイクルを用いた装置及び空気調和装置 | |
| JPH10132393A (ja) | 冷凍装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |