JPH02267472A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
冷凍サイクル装置Info
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- JPH02267472A JPH02267472A JP8761989A JP8761989A JPH02267472A JP H02267472 A JPH02267472 A JP H02267472A JP 8761989 A JP8761989 A JP 8761989A JP 8761989 A JP8761989 A JP 8761989A JP H02267472 A JPH02267472 A JP H02267472A
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- refrigerant
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Links
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Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
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。
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、熱ポンプ装置、特に冷暖房用として高能力を
実現する冷凍サイクル装置に関する。
実現する冷凍サイクル装置に関する。
従来の技術
従来、冷暖房を目的とした熱ポンプ装置用冷媒としては
、動作温度範囲一２０℃〜６０°Ｃ程度の運転において
好適であり、且つ機器の大きさを適度に押さえることを
主眼としてハロゲン化炭化水素の内、フロン２２（ジク
ロロフルオロメタン、沸点−４０，８℃、Ｒ２２の如く
、フロン系冷媒は以下Ｒ−と略す）をもっばら用いてき
た。
、動作温度範囲一２０℃〜６０°Ｃ程度の運転において
好適であり、且つ機器の大きさを適度に押さえることを
主眼としてハロゲン化炭化水素の内、フロン２２（ジク
ロロフルオロメタン、沸点−４０，８℃、Ｒ２２の如く
、フロン系冷媒は以下Ｒ−と略す）をもっばら用いてき
た。
発明が解決しようとする課題
しかるに熱ポンプ装置の能力は、動作温度によって規定
される冷媒の熱力学的性質によっておのずと限定があり
、より高能力を実現するための方法としては、低沸点冷
媒となる程一般にガス比容積が小さく能力も高いため、
Ｒ２２より低沸点な冷媒（例えばＲ２３，Ｒ１３等）を
使用することが考えられる。しかるにＲ２２より低沸点
な冷媒は、蒸気圧も高いため機器の耐圧を上昇させる必
要があり、動作温度によっては冷媒の臨界温度を越えて
しまう場合がある。
される冷媒の熱力学的性質によっておのずと限定があり
、より高能力を実現するための方法としては、低沸点冷
媒となる程一般にガス比容積が小さく能力も高いため、
Ｒ２２より低沸点な冷媒（例えばＲ２３，Ｒ１３等）を
使用することが考えられる。しかるにＲ２２より低沸点
な冷媒は、蒸気圧も高いため機器の耐圧を上昇させる必
要があり、動作温度によっては冷媒の臨界温度を越えて
しまう場合がある。
本発明は、従来の問題点を解消しながら高能力を実現す
る冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
る冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明になる冷凍サイクル装置は、凝縮温度が臨界温度
を越えることのない組成範囲で混合されたＲ２２とＲ２
２より低沸点な冷媒からなる非共沸混合冷媒を、圧縮機
、凝縮器、主絞り装置、蒸発器を環状接続し、頂部に貯
留器を接″続した分離器の底部を主絞り装置をバイパス
して凝縮器出口及び蒸発器入口と接続した冷凍サイクル
に封入したものである。
を越えることのない組成範囲で混合されたＲ２２とＲ２
２より低沸点な冷媒からなる非共沸混合冷媒を、圧縮機
、凝縮器、主絞り装置、蒸発器を環状接続し、頂部に貯
留器を接″続した分離器の底部を主絞り装置をバイパス
して凝縮器出口及び蒸発器入口と接続した冷凍サイクル
に封入したものである。
作用
本発明に用いられる冷媒用組成物は、非共沸混合冷媒で
あり、封入された冷凍サイクル装置でＲ２２より低沸点
な冷媒の分離貯留が可能なため、高能力の必要となる低
い蒸発温度のときには混合冷媒のままで使用し、高い蒸
発温度のときにはＲ２２より低沸点な冷媒を分離して蒸
気圧を減少せしめることができるものであり、従来の不
具合点を解消しながら高能力を実現できる。
あり、封入された冷凍サイクル装置でＲ２２より低沸点
な冷媒の分離貯留が可能なため、高能力の必要となる低
い蒸発温度のときには混合冷媒のままで使用し、高い蒸
発温度のときにはＲ２２より低沸点な冷媒を分離して蒸
気圧を減少せしめることができるものであり、従来の不
具合点を解消しながら高能力を実現できる。
実施例
本発明になる冷凍サイクル装置の一実施例を、第１図を
もって説明する。第１図においては、圧縮機１、凝縮器
２、主絞り装置３、蒸発器４等を環状に接続し、主サイ
クル回路を構成している。
もって説明する。第１図においては、圧縮機１、凝縮器
２、主絞り装置３、蒸発器４等を環状に接続し、主サイ
クル回路を構成している。
また主絞り装置３のバイパスとして絞り装置５．６を介
し、頂部に冷却器７、貯留器８を接続し内部に充填材９
を充填した分離器１０の底部を凝縮器２の出口及び蒸発
器４の入口と連結した副サイクル回路を構成している。
し、頂部に冷却器７、貯留器８を接続し内部に充填材９
を充填した分離器１０の底部を凝縮器２の出口及び蒸発
器４の入口と連結した副サイクル回路を構成している。
また冷凍サイクル内部にはＲ２２とＲ２２より低沸点な
冷媒からなる非共沸混合冷媒を封入している。
冷媒からなる非共沸混合冷媒を封入している。
かかる冷凍サイクル装置は四方弁（図示せず）を挿入す
れば熱ポンプ装置として利用できるが、簡単のために本
冷凍サイクル装置の凝縮器で暖房運転する場合について
、以下に説明する。高能力を得るためには、主サイクル
回路を循環する冷媒組成として低沸点冷媒を多く循環さ
せればよく、低外気温時に主絞り装置３を適度に開放し
ておくと、封入した混合冷媒が、圧縮機１、凝縮器２、
主絞り装置３、蒸発器４、圧縮機１の順に循環し、同一
組成の余剰冷媒が貯留器８で貯留されて、凝縮器２にお
いて高暖房能力を出力することが可能となる。
れば熱ポンプ装置として利用できるが、簡単のために本
冷凍サイクル装置の凝縮器で暖房運転する場合について
、以下に説明する。高能力を得るためには、主サイクル
回路を循環する冷媒組成として低沸点冷媒を多く循環さ
せればよく、低外気温時に主絞り装置３を適度に開放し
ておくと、封入した混合冷媒が、圧縮機１、凝縮器２、
主絞り装置３、蒸発器４、圧縮機１の順に循環し、同一
組成の余剰冷媒が貯留器８で貯留されて、凝縮器２にお
いて高暖房能力を出力することが可能となる。
一方高外気温時には蒸気圧が高くなりすぎるために、主
絞り装置３を閉止すると、凝縮器２の出口からの冷媒は
絞り装置５で減圧され、より揮発性の高い低沸点冷媒が
気化され分離器１０内を上昇し、冷却器７により凝縮液
化され貯留器８の余剰冷媒と混合し、一部は分離器１０
内を流下還流してくる。ここで分離器１０内部において
は上昇するガス冷媒と流下する液冷媒の気液接触が充填
材９により促進され、いわゆる精留作用により貯留器８
中では低沸点冷媒が濃縮され、高沸点冷媒であるＲ２２
は分離器１０の底部に連結された絞り装置６を経由して
蒸発器４に流出し主サイクル回路はほとんどＲ２２とな
ることによって、凝縮器２では低暖房能力になると共に
蒸気圧が低下されるものである。
絞り装置３を閉止すると、凝縮器２の出口からの冷媒は
絞り装置５で減圧され、より揮発性の高い低沸点冷媒が
気化され分離器１０内を上昇し、冷却器７により凝縮液
化され貯留器８の余剰冷媒と混合し、一部は分離器１０
内を流下還流してくる。ここで分離器１０内部において
は上昇するガス冷媒と流下する液冷媒の気液接触が充填
材９により促進され、いわゆる精留作用により貯留器８
中では低沸点冷媒が濃縮され、高沸点冷媒であるＲ２２
は分離器１０の底部に連結された絞り装置６を経由して
蒸発器４に流出し主サイクル回路はほとんどＲ２２とな
ることによって、凝縮器２では低暖房能力になると共に
蒸気圧が低下されるものである。
なお、本発明になる冷凍サイクル装置は、第１図の実施
例にこだわるものではなく、高能力の必要となる低い蒸
発温度のときには混合冷媒のままで使用し、高い蒸発温
度のときにはＲ２２より低沸点な冷媒を分離して蒸気圧
を減少せしめる構成であればよく、本発明はかかる冷凍
サイクル装置に好適な冷媒用組成物を特定するものであ
る。
例にこだわるものではなく、高能力の必要となる低い蒸
発温度のときには混合冷媒のままで使用し、高い蒸発温
度のときにはＲ２２より低沸点な冷媒を分離して蒸気圧
を減少せしめる構成であればよく、本発明はかかる冷凍
サイクル装置に好適な冷媒用組成物を特定するものであ
る。
また、本発明に用いられる冷媒用組成物は、凝縮温度が
臨界温度を越えることのない組成範囲で混合されたＲ２
２とＲ２２より低沸点な冷媒からなる非共沸混合冷媒で
ある。混合冷媒としてＲ２２と組み合わせるＲ２２より
低沸点な冷媒とその沸点としては、Ｒ５０３（−８８，
７℃）、Ｒ２３（−８２，１℃）、Ｒ１３（−８１，４
°Ｃ）。
臨界温度を越えることのない組成範囲で混合されたＲ２
２とＲ２２より低沸点な冷媒からなる非共沸混合冷媒で
ある。混合冷媒としてＲ２２と組み合わせるＲ２２より
低沸点な冷媒とその沸点としては、Ｒ５０３（−８８，
７℃）、Ｒ２３（−８２，１℃）、Ｒ１３（−８１，４
°Ｃ）。
Ｒ４１（−７８，４℃）、Ｒ１１Ｂ（−７８，２”Ｃ）
、Ｒ５０４（−５７，２℃）、Ｒ３２（−５１，７’Ｃ
）、Ｒ１２５（−４８，５°Ｃ）、Ｒ１４３ａ（−４７
，７℃）等が挙げられ、これらはいずれもＲ２２と非共
沸混合冷媒を構成する。
、Ｒ５０４（−５７，２℃）、Ｒ３２（−５１，７’Ｃ
）、Ｒ１２５（−４８，５°Ｃ）、Ｒ１４３ａ（−４７
，７℃）等が挙げられ、これらはいずれもＲ２２と非共
沸混合冷媒を構成する。
ここで、動作温度範囲一２０℃〜６０°Ｃ程度の運転に
供せられる冷暖房においては、例えば凝縮温度を６０℃
とすると、Ｒ５０４，Ｒ３２，Ｒ１２５，Ｒ１４３ａは
如何なる組成でＲ２２と混合しても臨界温度が凝縮温度
を越えることはないが、Ｒ５０３，Ｒ２３，Ｒ１３，Ｒ
４１，Ｒ１１８はその単体臨界温度が６０°Ｃ以下のた
め超臨界成分となり、混合する組成範囲を限定する必要
がある。
供せられる冷暖房においては、例えば凝縮温度を６０℃
とすると、Ｒ５０４，Ｒ３２，Ｒ１２５，Ｒ１４３ａは
如何なる組成でＲ２２と混合しても臨界温度が凝縮温度
を越えることはないが、Ｒ５０３，Ｒ２３，Ｒ１３，Ｒ
４１，Ｒ１１８はその単体臨界温度が６０°Ｃ以下のた
め超臨界成分となり、混合する組成範囲を限定する必要
がある。
一般に混合冷媒の臨界温度を特定することは困難である
が、安全側の組成範囲は第２薗を用いて説明される方法
で特定することができる。
が、安全側の組成範囲は第２薗を用いて説明される方法
で特定することができる。
１）目的とする最大凝縮温度における成分１（Ｒ２２よ
り低沸点な冷媒）と成分２（Ｒ２２）の仮想的な蒸気圧
Ｐ＋＋ Ｐ２を沸点と臨界点の延長上に求める。
り低沸点な冷媒）と成分２（Ｒ２２）の仮想的な蒸気圧
Ｐ＋＋ Ｐ２を沸点と臨界点の延長上に求める。
２）成分１（超臨界成分）の臨界圧力Ｐｃｓにおける仮
想的な理想溶液の点Ａの組成Ｚ９を求める。
想的な理想溶液の点Ａの組成Ｚ９を求める。
Ｉ−Ｐ２
３）Ｚ、を気相組成とする理想溶液の点Ｂの圧力Ｐｃｒ
口を求める。
口を求める。
Ｐｃｔ口＝
Ｚ＾／ Ｐ＋＋ （Ｉ ＺＡ）／ Ｐｇ４）圧力
Ｃｒ１ｔにおける理想溶液の点Ｃにおける組成Ｘｃｒ＋
ｔを求める。
Ｃｒ１ｔにおける理想溶液の点Ｃにおける組成Ｘｃｒ＋
ｔを求める。
ｚ−Ｐ２
ここで求められた組成ＸＣｒ１ｔを、成分１（Ｒ２２よ
り低沸点な冷媒）の最大組成とし、（１−Ｘｅｒ＋ｔ）
を成分２ （Ｒ２２）の組成として限定すれば、 Ｒ５
０３，Ｒ２３，Ｒ１３，Ｒ４１，Ｒ１１６の混合組成範
囲は受金側に容易に特定できるものである。
り低沸点な冷媒）の最大組成とし、（１−Ｘｅｒ＋ｔ）
を成分２ （Ｒ２２）の組成として限定すれば、 Ｒ５
０３，Ｒ２３，Ｒ１３，Ｒ４１，Ｒ１１６の混合組成範
囲は受金側に容易に特定できるものである。
発明の効果
本発明になる冷凍サイクル装置は、Ｒ２２より低沸点な
冷媒の分離貯留が可能なため、高能力の必要となる低い
蒸発温度のときには混合冷媒のままで使用し、高い蒸発
温度のときにはＲ２２より低沸点な冷媒を分離して蒸気
圧を減少せしめることができる構成としたものであり、
従来の問題点を解消しながら高能力を実現できる。
冷媒の分離貯留が可能なため、高能力の必要となる低い
蒸発温度のときには混合冷媒のままで使用し、高い蒸発
温度のときにはＲ２２より低沸点な冷媒を分離して蒸気
圧を減少せしめることができる構成としたものであり、
従来の問題点を解消しながら高能力を実現できる。
第１図は本発明の一実施例の冷凍サイクル装置の構成図
、第２図は本発明の構成要素となる冷媒用組成物の一成
分であるＲ２２より低沸点な冷媒が超臨界成分となる場
合の混合組成範囲の特定方法の説明図である。 １・・・圧縮機、２・・・凝縮器、３・・・主絞り装置
、４・・・蒸発器、８・・・貯留器、１０・・・分離器
。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名１−・斥膚
機 ？−凝９嗜機 ３−主絞りＵ ４・・・蒸梵春 δ−貯Ｖ惹 ？
、第２図は本発明の構成要素となる冷媒用組成物の一成
分であるＲ２２より低沸点な冷媒が超臨界成分となる場
合の混合組成範囲の特定方法の説明図である。 １・・・圧縮機、２・・・凝縮器、３・・・主絞り装置
、４・・・蒸発器、８・・・貯留器、１０・・・分離器
。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名１−・斥膚
機 ？−凝９嗜機 ３−主絞りＵ ４・・・蒸梵春 δ−貯Ｖ惹 ？
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）圧縮機、凝縮器、主絞り装置、蒸発器を環状接続し
、頂部に貯留器を接続した分離器の底部を主絞り装置を
バイパスして凝縮器出口及び蒸発器入口と接続した冷凍
サイクルに、凝縮温度が臨界温度を越えることのない組
成範囲で混合されたＲ２２とＲ２２より低沸点な冷媒か
らなる非共沸混合冷媒を封入した冷凍サイクル装置。 ２）Ｒ２２より低沸点な冷媒として、Ｒ５０３，Ｒ２３
，Ｒ１３，Ｒ４１，Ｒ１１６，Ｒ５０４，Ｒ３２，Ｒ１
２５，Ｒ１４３ａのいずれか一つを少なくとも含むこと
を特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8761989A JPH02267472A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 冷凍サイクル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8761989A JPH02267472A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 冷凍サイクル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267472A true JPH02267472A (ja) | 1990-11-01 |
Family
ID=13919989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8761989A Pending JPH02267472A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 冷凍サイクル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02267472A (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56116776A (en) * | 1980-01-21 | 1981-09-12 | Inst Francais Du Petrole | Heat generation by heat pump using specific fluid mixture as actuation fluid |
| JPS5887182A (ja) * | 1981-10-19 | 1983-05-24 | アンステイテユ・フランセ・デユ・ペトロ−ル | 圧縮式熱ポンプ作業流体用組成物および同ポンプによる家屋の暖房または空気調和方法 |
| JPS6166053A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-04 | 松下電器産業株式会社 | 熱ポンプ装置 |
| JPS63105089A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 混合冷媒 |
| JPS63142090A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-14 | アンスティテュ・フランセ・デュ・ペトロール | トリフルオロメタンおよびクロロジフルオロエタンから成る圧縮式熱力学サイクルにおいて使用しうる作動流体混合物 |
| JPS63197852A (ja) * | 1987-02-10 | 1988-08-16 | 松下電器産業株式会社 | 冷凍サイクル回路 |
| JPS641787A (en) * | 1987-06-09 | 1989-01-06 | E I Du Pont De Nemours & Co | Halocarbon blend for refrigerant |
-
1989
- 1989-04-06 JP JP8761989A patent/JPH02267472A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56116776A (en) * | 1980-01-21 | 1981-09-12 | Inst Francais Du Petrole | Heat generation by heat pump using specific fluid mixture as actuation fluid |
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| JPS63197852A (ja) * | 1987-02-10 | 1988-08-16 | 松下電器産業株式会社 | 冷凍サイクル回路 |
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