JPH01269876A

JPH01269876A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH01269876A
Application number: JP9704988A
Authority: JP
Inventors: Akira Fujitaka; 章藤高
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-04-20
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1989-10-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、混合冷媒を用いた冷凍装置に関するものであ
る。

従来の技術混合冷媒を用いた冷凍装置は、そのサイクル内部を循環
する冷媒の組成比率を可変とすることにより、能力制御
や性能改善を行なうことかできる。

従来、特に非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置のサイクル
内部を循環する冷媒組成を可変とする方式として、沸点
の違いを利用した精留分離方式が用いられている（例え
ば特開昭６１−１０１７５７号公報）。

以下第２図、第３図を参照しなから、精留分離方式を用
いた冷凍装置の一例について説明する。

第２図は従来例を示す冷凍サイクル図、第３図は非共沸
混合冷媒の組成比率を変えるための精留塔の断面図であ
る。

第２図において、１０１は圧縮機、１０２は四方弁、１
０３は室外側熱交換器、１０４は主絞り装置、１０５は
室内側熱交換器でｑ状に接続されて主回路を構成してい
る。一方、室外側熱交換器１０３の出口と精留塔１０７
の入口とは第一の副絞り装置１０６を介して配管１１２
，１１３により接続され、また、精留塔１０７の下部出
口と主回路の室内型熱交換器１０５の入口とは第二の副
絞り装置１０８を介して配管１１４，１１５により接続
され、加熱器１０９が配管１１３．１１４と熱交換的に
接続されている。また、精留塔１０７の上部には冷却器
１１０と貯溜器１１１とか設けられ、貯溜器１１１は配
管１１６．１１７により精留塔１０７と環状に接続され
ている。また、冷却器１１０と配管１１６とが熱交換的
に接続されている。ここで加熱器１０９および冷却器１
１０の熱源は圧縮機１０１の吐出ガスおよび吸入ガスを
用いている。冷媒は沸点差を有する２種類の冷媒からな
る非共沸混合冷媒を用いている。

第３図において、７０１は精留塔７の本体、７０２は充
填材、７０３，７０４は充填材保持具である。

以上のように構成された冷凍装置について、以下その動
作について説明する。

まず初めに、冷房運転時の精留分離をしない時について
説明する。

室外側熱交換１１０３から出た高圧液冷媒の一部か配管
１１２により分岐される。この時、副絞り装置１０８の
弁開度を大きくすると配管１１２に分岐する分岐冷媒流
量が増大し、加熱器１０９の加熱不足となるため蒸気か
発生せず、精留塔１０７の下部入口より液冷媒が流入す
る。その結果、精留作用が進行せず、液冷媒は精留塔１
０７の内部を上昇し、配管１１６を通って貯溜器１１１
に入り、配管１１７により再び精留塔１０７に戻る。そ
して副絞り装置１０８により減圧されて主回路側冷媒と
合流する。

このように、貯溜器１１１の内部の低沸点成分の組成比
率が上昇しないため、主回路の組成比率は冷媒充填比率
に等しくなる。実線は冷房運転時の冷媒の流れであり、
破線は暖房運転時の冷媒の流れである。

次に冷房運転時の精留分離を行う場合について説明する
。

上記の状部から副絞り装置１０８の弁開度を小さくして
いくと分岐冷媒流量が減少し、室内側熱交換器１０３か
ら出て分岐された液冷媒は、加熱器１０９で加熱されて
一部気化し、精留塔１０７の下部入口より流入する。こ
のガス成分は精留塔１０７の中の充填材７０２のすきま
を上昇し、上部出口より配管１１６を通うて冷却器１１
０へ入り、冷却液化されて貯溜器１１１に入る。貯溜器
１１１と精留塔１０７の戻り配管１１７とはあらかじめ
落差Ａを設けてあり、その落差Ａにより貯溜器１１１か
ら液冷媒の一部が配管１１７を通うて再び精留塔１０７
に戻され、充填材７０２のすきまを下降する。そして途
中上昇してくる蒸気と互いに気液接触を行ない、熱交換
、物質移動により精留作用をなす。その結果、貯溜器１
１１には低沸点成分の多い冷媒か貯えられ、精留塔１０
７の下部からは低沸点成分の少ない冷媒が配管１１４、
副絞り装置１０８、配管１１５を通って主回路に流入す
る。

したかって、主回路の低沸点成分比率は低下し、高沸点
成分比率は上昇する。

以上のように、副絞り装置１０８の弁開度を制御するこ
とにより、蒸気発生量を調整して精留分離を行い、貯溜
器１１１内部に貯えられる冷媒組成比率を変化させるこ
とにより、主回路冷媒の組成比率を可変とすることかで
きる。

発明か解決しようとする課題しかしながら上記のような構成では、冷房運転時と暖房
運転時では、分離器の入口配管が変わるため、分離ｔｇ
の入口と出口の配管両方に加熱器か必要となる。しかし
１分離益田口の冷媒を加熱すると、蒸発器入口の冷媒の
エンタルピか大きくなり、冷房運転時では蒸発２羽で空
気側からの吸熱量が小さくなるため、冷房能力が低下す
るという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑み、能力低下のない分離回路の
実現を目的とする。

課題を解決するための手段り記問題点を解決するために本発明は、主絞り装置と並
列に逆止弁ブリッジを設け、分離器入口にだけ加熱器を
設けたものである。

作　　用本発明は上記構成により、冷房運転時、暖房運転時とも
同じ加熱器を通って１’＃留塔に入り、精留塔出口には
加熱器がないため、冷房運転時でも冷房能力の低下のな
い分離回路を実現できる。

実施例以下本発明の一実施例の冷凍装置＊鱗≠装輯について図
面を参考に説明する。

第１図は、本発明の実施例における冷凍サイクル図であ
る。

同図において、１１は圧縮機、１２は四方弁、１３は室
外側熱交換器、１４は主絞り装置、１５は室内側熱交換
器で順次環状に接続されて主回路を構成している。一方
一生絞り装置１４の入口と出口には主絞り装置１４と並
列に逆止弁ブリッジ１６を接続し、常に高圧冷媒側とな
る逆止弁ブリッジ１６の出口と精留塔１Ｂの入口とは、
加熱器１７を介して接続され、また、精留塔１８の下部
出口と常に低圧冷媒側となる逆止弁ブリッジ１６の入口
とは副絞り装置１９を介して接続され、精留塔１８の」
二部には冷却器２０と貯溜器２１とが設けられ、貯溜器
２１は精留塔１８と環状に接続されで分離回路２２が構
成されＣいる。ここで加熱器１７および冷却器２０の熱
源は圧縮機１１の吐出ガスおよび吸入ガスを用いている
。

以」二のように構成された冷凍サイクルについて、以Ｆ
゛その動作を示す。

先ず始めに冷媒分離をしない場合について説明する。

冷房運転の場合、圧縮機１１により圧縮された冷媒蒸気
は室外側熱交換器１３により冷却液化され、主絞り装置
１４で減圧された後、室内側熱交換器１５で蒸発して圧
縮機１１へ戻る。室外側熱交換器１３の出口から分岐さ
れた液冷媒は、逆止弁ブリッジ１６を通り加熱器１７を
介して精留塔１８下部入口へ入る。この時、副絞り装置
１９の弁開度を大きくすると室外側熱交換器１３から分
岐する分岐冷媒流量が増大し、加熱器１７の加熱不足と
なるため蒸気が発生せず、精留塔１Ｂの下部入口より液
冷媒が流入する。その結果、精留作用が進行せず、液冷
媒は精留塔１８の内部を上昇し、冷却器２０、貯溜器２
１に入り、再び精留塔１８に戻る。そして副絞り装置１
９により減圧され逆止弁ブリッジ１６を経て主回路側冷
媒と合流する。

従って精留塔出口の冷媒を加熱しないため冷房能力は低
下せず、貯溜器２１の内部の低沸点成分の組成比率か上
昇しない。そのため、主回路の組成比率は冷媒充填比率
に等しくなる。

次に冷媒分離を行う場合について説明する。

上記の状態から副絞り装置１９の弁開度を小さくすると
、分岐冷媒流量か減少し、室外側熱交換器１３から出て
分岐された液冷媒は、加熱器１７で加熱されて一部気化
し精留塔１８の下部入口より流入する。このガス成分は
精留塔１８を上昇し、上部出口より冷却器２０へ入り、
冷却液化されて貯溜器２１に入る。そして再び精留塔１
８に戻され下降し、途中上昇してくる蒸気と互いに気液
接触を行ない、熱交換、物質移動により精留作用をなす
。その結果、貯溜器２１には低沸点成分の多い冷媒が貯
えられ、精留塔１８の下部からは低沸点成分の少ない冷
媒か副絞り装置１９、逆止弁ブリ′ツジ１６を通って主
回路に流入する。

従って、次第に主回路の低沸点成分比率は低下し、高沸
点成分比率は上昇してゆき、冷房部分の低下もない。

なお、本実施例では精留して低沸点冷媒を貯溜する場合
について述べているか、たとえば精留塔１８下部に配置
した貯溜器に高沸点冷媒を貯溜する冷凍サイクル（図示
せず）の場合も同様な効果を有するものである。

また、加熱器１７の熱源として圧縮機１１の高温吐出冷
媒を用いたが、他の発熱源、たとえば、電気加熱ヒータ
や圧縮機駆動回路の放熱を利用しても同様な効果を有す
る。

発明の効果以上のように本発明は、主絞り装置と並列に逆止弁ブリ
ッジを設け、分離器入口だけ加熱器を設けることにより
、冷房運転時、暖房運転時とも、同じ加熱器を通り精留
塔に入り精留塔出口には加熱器がないため、冷房運転時
でも冷房能力の低下のない分離回路を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における冷凍装置の冷凍サイ
クル図、第２図は従来例における冷凍す楕イクル図、第３図は同音留塔の詳細断面図である。１１・・・・・・圧縮機、１２・・・・・・四方弁、１
３・・・・・・室外熱交換器、１４・・・・・・主絞り
装置、１５・・・・・・室内側熱交換器、１６・・・・
・・逆止弁ブリッジ、１７・・・・・・加熱器、１８・
・・・・・精留塔、１９・・・・・・副絞り装置、２０
・・・・・・冷却器、２１・・・・・・貯溜器、２２・
・・・・・分離回路。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ばか１名箔２
図

Claims

【特許請求の範囲】

非共沸混合冷媒を用い、圧縮機、四方弁、室外側熱交換
器、主絞り装置、室内側熱交換器が環状に接続されて主
回路を構成し、主絞り装置の入口と出口には主絞り装置
と並列に逆止弁ブリッジを接続し、常に高圧冷媒側とな
る逆止弁ブリッジの出口と精留塔の入口とは、加熱器を
介して接続され、また、精留塔の下部出口と常に低圧冷
媒側となる逆止弁ブリッジの入口とは副絞り装置を介し
て接続され、精留塔の上部には冷却器と貯溜器とが設け
られ、貯溜器は精留塔と環状に接続された分離回路によ
り構成された冷凍装置。