JPH0330795B2 - - Google Patents
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- JPH0330795B2 JPH0330795B2 JP57193963A JP19396382A JPH0330795B2 JP H0330795 B2 JPH0330795 B2 JP H0330795B2 JP 57193963 A JP57193963 A JP 57193963A JP 19396382 A JP19396382 A JP 19396382A JP H0330795 B2 JPH0330795 B2 JP H0330795B2
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-
- 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
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
-
- 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
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- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
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- F25B41/39—Dispositions with two or more expansion means arranged in series, i.e. multi-stage expansion, on a refrigerant line leading to the same evaporator
-
- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B2400/23—Separators
-
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- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2509—Economiser valves
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- F25B2700/1931—Discharge pressures
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は空気調和機等の冷凍装置に係り、ガス
インジエクシヨン経路を備えた冷媒回路に関する
ものである。
インジエクシヨン経路を備えた冷媒回路に関する
ものである。
ガスインジエクシヨン経路を備えた冷媒回路
は、凝縮器を流出した液冷媒を第一次の減圧器を
介して中間圧力迄減圧して一部をガス化し、気液
分離器を介して気液を分離し、このガス冷媒を圧
縮機の圧縮工程中にインジエクシヨンして冷房あ
るいは暖房能力を増加させるサイクルであるが、
従来の装置は気液分離器で分離したガス冷媒を常
時圧縮機にインジエクシヨンしていたため、負荷
が大きい場合には吐出圧力、吐出温度が上昇し、
運転効率が低下すると共に圧縮機電動機部の温度
上昇等により信頼性も低下するという問題点を有
していた。また、このような過負荷時にはインジ
エクシヨン回路を遮断して単段サイクルとする方
式も提案されているが、このようなインジエクシ
ヨン経路のON−OFF制御ではインジエクシヨン
による効果が十分に利用できない。また減圧器を
一定としたまゝでインジエクシヨン経路を遮断し
た場合には圧縮機に液戻りが生じる運転状態とな
り圧縮機の信頼性が低下する等の問題点を有す
る。
は、凝縮器を流出した液冷媒を第一次の減圧器を
介して中間圧力迄減圧して一部をガス化し、気液
分離器を介して気液を分離し、このガス冷媒を圧
縮機の圧縮工程中にインジエクシヨンして冷房あ
るいは暖房能力を増加させるサイクルであるが、
従来の装置は気液分離器で分離したガス冷媒を常
時圧縮機にインジエクシヨンしていたため、負荷
が大きい場合には吐出圧力、吐出温度が上昇し、
運転効率が低下すると共に圧縮機電動機部の温度
上昇等により信頼性も低下するという問題点を有
していた。また、このような過負荷時にはインジ
エクシヨン回路を遮断して単段サイクルとする方
式も提案されているが、このようなインジエクシ
ヨン経路のON−OFF制御ではインジエクシヨン
による効果が十分に利用できない。また減圧器を
一定としたまゝでインジエクシヨン経路を遮断し
た場合には圧縮機に液戻りが生じる運転状態とな
り圧縮機の信頼性が低下する等の問題点を有す
る。
なお、この種の装置として関連するものには例
えば特開昭49−111252号が挙げられる。
えば特開昭49−111252号が挙げられる。
本発明は上記問題点に鑑みて発明されたもの
で、冷凍サイクルの負荷が大きい場合には冷凍サ
イクル内の有効冷媒封入量を減少させるととも
に、吐出圧力、吐出温度の上昇をおさえることを
目的とする。
で、冷凍サイクルの負荷が大きい場合には冷凍サ
イクル内の有効冷媒封入量を減少させるととも
に、吐出圧力、吐出温度の上昇をおさえることを
目的とする。
本発明は上記目的を達成する為、気液分離器の
後流側の第二減圧器と並列的に、電磁弁を介在し
た複数個の補助減圧器を接続し、この補助減圧器
は気液分離器との接続位置を第二減圧器の接続位
置より高位置に形成し、負荷状態に応じて上記電
磁弁を開閉制御することにより、気液分離器の貯
溜冷媒量を制御し、サイクルを循環する冷媒量を
減少する特徴を有する。
後流側の第二減圧器と並列的に、電磁弁を介在し
た複数個の補助減圧器を接続し、この補助減圧器
は気液分離器との接続位置を第二減圧器の接続位
置より高位置に形成し、負荷状態に応じて上記電
磁弁を開閉制御することにより、気液分離器の貯
溜冷媒量を制御し、サイクルを循環する冷媒量を
減少する特徴を有する。
また、第2の発明は、第1の発明の構成に加
え、インジエクシヨン経路の途中に流量調節用の
抵抗体と電磁弁を複数個並列に設け、負荷状態に
応じ、この電磁弁を適宜開閉し、インジエクシヨ
ン流量を制御する構成を付加した特徴を有する。
え、インジエクシヨン経路の途中に流量調節用の
抵抗体と電磁弁を複数個並列に設け、負荷状態に
応じ、この電磁弁を適宜開閉し、インジエクシヨ
ン流量を制御する構成を付加した特徴を有する。
第1図は本発明の一実施例を示し、1は圧縮
機、2は凝縮器、3は第一減圧器、4は気液分離
器、5は第二減圧器、6は蒸発器で上記各機器は
図示の如く配管接続され主冷媒回路が形成されて
いる。また気液分離器4の上部にはインジエクシ
ヨン経路11が接続され、他端は圧縮機1の圧縮
行程中のシリンダ(図示せず)に開口接続してい
る。また気液分離器4の上部位置と蒸発器6との
間には補助減圧器7と電磁弁8を直列に配管接続
した経路が設けられ、補助減圧器7は第二減圧器
に並列的に配設されている。9は圧縮機の吐出配
管に熱導的に取付けられた吐出圧力検出部、10
は制御部で、上記電磁弁8は検出部9で検出され
る吐出圧力に応じ制御部10を介し開閉制御され
る。
機、2は凝縮器、3は第一減圧器、4は気液分離
器、5は第二減圧器、6は蒸発器で上記各機器は
図示の如く配管接続され主冷媒回路が形成されて
いる。また気液分離器4の上部にはインジエクシ
ヨン経路11が接続され、他端は圧縮機1の圧縮
行程中のシリンダ(図示せず)に開口接続してい
る。また気液分離器4の上部位置と蒸発器6との
間には補助減圧器7と電磁弁8を直列に配管接続
した経路が設けられ、補助減圧器7は第二減圧器
に並列的に配設されている。9は圧縮機の吐出配
管に熱導的に取付けられた吐出圧力検出部、10
は制御部で、上記電磁弁8は検出部9で検出され
る吐出圧力に応じ制御部10を介し開閉制御され
る。
上記冷凍サイクルは通常の運転では電磁弁8は
閉じており、圧縮機1より吐出された吐出冷媒ガ
スは凝縮器2で冷却され凝縮液化し、次いで第一
減圧器3を経て中間圧力まで減圧され冷媒の一部
はガス化し気液分離器4に流入する。気液分離器
4で気液分離され、液冷媒は第二減圧器5を経て
所定圧力迄減圧され蒸発器6に流入する。蒸発器
6に流入した冷媒は同部で熱交換流体(空気また
は水)と熱交換し吸熱して蒸発し、次いで圧縮機
1に戻る。一方気液分離器4で分離された蒸気冷
媒はインジエクシヨン経路11を経て圧縮機の圧
縮行程にインジエクシヨンされる。上記のような
通常の運転では、気液分離器4内の液面は、低い
位置になるように冷媒封入量が設定されている。
従つて、凝縮器2から気液分離器4に流入したガ
ス化した冷媒がインジエクシヨン経路11を経て
圧縮機1の圧縮工程に戻されるので、圧縮機1か
ら吐出されるガス化した冷媒の流量が増加する。
そのため、あらかじめ凝縮器2の伝熱面積を大き
くしておくことによつて冷凍装置の冷凍能力を向
上することができる。
閉じており、圧縮機1より吐出された吐出冷媒ガ
スは凝縮器2で冷却され凝縮液化し、次いで第一
減圧器3を経て中間圧力まで減圧され冷媒の一部
はガス化し気液分離器4に流入する。気液分離器
4で気液分離され、液冷媒は第二減圧器5を経て
所定圧力迄減圧され蒸発器6に流入する。蒸発器
6に流入した冷媒は同部で熱交換流体(空気また
は水)と熱交換し吸熱して蒸発し、次いで圧縮機
1に戻る。一方気液分離器4で分離された蒸気冷
媒はインジエクシヨン経路11を経て圧縮機の圧
縮行程にインジエクシヨンされる。上記のような
通常の運転では、気液分離器4内の液面は、低い
位置になるように冷媒封入量が設定されている。
従つて、凝縮器2から気液分離器4に流入したガ
ス化した冷媒がインジエクシヨン経路11を経て
圧縮機1の圧縮工程に戻されるので、圧縮機1か
ら吐出されるガス化した冷媒の流量が増加する。
そのため、あらかじめ凝縮器2の伝熱面積を大き
くしておくことによつて冷凍装置の冷凍能力を向
上することができる。
次に、上記のような状態で運転を行なつている
さいに、凝縮器2あるいは蒸発器6での負荷が大
きくなつた場合には吐出圧力が上昇するため、こ
の吐出圧力を検出部9で検出し制御部10を介し
電磁弁8を閉路する。従つて気液分離器4の気相
部と蒸発器6は補助減圧器7を介し連通するため
両部の圧力差は小さくなり、気液分離器4の液冷
媒の流出は少なくなり気液分離器4内の液面は
徐々に上昇し貯溜液冷媒が多くなり冷媒回路を循
環する有効冷媒封入量は減少する。このため、凝
縮器2に溜る冷媒液量は少なくなり、該凝縮器2
出口での冷媒過冷却度は小さくなる。また、気液
分離器4内の圧力が低下するために圧縮機1にイ
ンジエクシヨンされる流量も減少し、遂には0に
なることもある。従つて、圧縮機1から吐出され
る冷媒流量が減少し、吐出圧力が低下する。すな
わち、あたかもガスインジエクシヨン回路がない
状態に近づけることができる。そのため、インジ
エクシヨン回路がなく単に補助減圧器7および電
磁弁8からなるいわゆるバイパス回路のみの場合
に比較して圧縮機の吐出圧力をさらに低下するこ
とができ、これによつて負荷が上昇した場合でも
運転効率の低下を防止することができるとともに
圧縮機電動機部の温度上昇等による信頼性の低下
を防止することができる。
さいに、凝縮器2あるいは蒸発器6での負荷が大
きくなつた場合には吐出圧力が上昇するため、こ
の吐出圧力を検出部9で検出し制御部10を介し
電磁弁8を閉路する。従つて気液分離器4の気相
部と蒸発器6は補助減圧器7を介し連通するため
両部の圧力差は小さくなり、気液分離器4の液冷
媒の流出は少なくなり気液分離器4内の液面は
徐々に上昇し貯溜液冷媒が多くなり冷媒回路を循
環する有効冷媒封入量は減少する。このため、凝
縮器2に溜る冷媒液量は少なくなり、該凝縮器2
出口での冷媒過冷却度は小さくなる。また、気液
分離器4内の圧力が低下するために圧縮機1にイ
ンジエクシヨンされる流量も減少し、遂には0に
なることもある。従つて、圧縮機1から吐出され
る冷媒流量が減少し、吐出圧力が低下する。すな
わち、あたかもガスインジエクシヨン回路がない
状態に近づけることができる。そのため、インジ
エクシヨン回路がなく単に補助減圧器7および電
磁弁8からなるいわゆるバイパス回路のみの場合
に比較して圧縮機の吐出圧力をさらに低下するこ
とができ、これによつて負荷が上昇した場合でも
運転効率の低下を防止することができるとともに
圧縮機電動機部の温度上昇等による信頼性の低下
を防止することができる。
第2図は第2の発明の一実施例を示し、本実施
例が第1図の実施例と相異するところは、インジ
エクシヨン経路21であり、その他の部分は第1
図の実施例と同様であるから同符号を付しその説
明を省略する。インジエクシヨン経路21の途中
には、流量を調節するための抵抗体22が挿設さ
れ、また抵抗体22と並列に補助の抵抗体23と
電磁弁24を直列に接続した経路が配管接続され
ている。上記抵抗体23は流体抵抗が小さく、抵
抗体22は流体抵抗が大きく形成されている。ま
た上記電磁弁24は前述の電磁弁8と共に検出体
9にて検出される吐出圧力に応じ制御部10を介
し開閉制御され、この電磁弁24は通常の運転時
には開路されており、吐出圧力が上昇した場合に
閉路するように制御される。上記構造の冷凍装置
も通常運転時には第1図の装置と同様な運転が行
なわれ、インジエクシヨン経路21を経て圧縮機
1にインジエクシヨンされる蒸気冷媒は抵抗体2
2及び23を並行して流れる。
例が第1図の実施例と相異するところは、インジ
エクシヨン経路21であり、その他の部分は第1
図の実施例と同様であるから同符号を付しその説
明を省略する。インジエクシヨン経路21の途中
には、流量を調節するための抵抗体22が挿設さ
れ、また抵抗体22と並列に補助の抵抗体23と
電磁弁24を直列に接続した経路が配管接続され
ている。上記抵抗体23は流体抵抗が小さく、抵
抗体22は流体抵抗が大きく形成されている。ま
た上記電磁弁24は前述の電磁弁8と共に検出体
9にて検出される吐出圧力に応じ制御部10を介
し開閉制御され、この電磁弁24は通常の運転時
には開路されており、吐出圧力が上昇した場合に
閉路するように制御される。上記構造の冷凍装置
も通常運転時には第1図の装置と同様な運転が行
なわれ、インジエクシヨン経路21を経て圧縮機
1にインジエクシヨンされる蒸気冷媒は抵抗体2
2及び23を並行して流れる。
次に凝縮器2あるいは蒸発器6の負荷が大きく
なつた場合は、第1図の装置と同様に吐出圧力の
上昇を検出部9ににて検出し、制御部10を介し
電磁弁8が開路され、気液分離器4の液面が上昇
し、冷媒回路内の有効冷媒封入量が減少し、また
気液分離器4内の圧力低下に応じ、インジエクシ
ヨン経路に流入ガス冷媒の流量が減少するが、更
に本実施例においては、上記検出吐出圧力に応
じ、電磁弁24が閉路され、インジエクシヨンガ
スは抵抗体22のみを流通することになり、流通
抵抗は増加し、インジエクシヨン流量は更に減少
されるため、吐出圧力の上昇は一層小さくなる。
従つて負荷が上昇した場合でも、運転効果の低下
をさらに防止することができるとともに圧縮機電
動機部の温度上昇等による信頼性の低下をさらに
防止することができる。
なつた場合は、第1図の装置と同様に吐出圧力の
上昇を検出部9ににて検出し、制御部10を介し
電磁弁8が開路され、気液分離器4の液面が上昇
し、冷媒回路内の有効冷媒封入量が減少し、また
気液分離器4内の圧力低下に応じ、インジエクシ
ヨン経路に流入ガス冷媒の流量が減少するが、更
に本実施例においては、上記検出吐出圧力に応
じ、電磁弁24が閉路され、インジエクシヨンガ
スは抵抗体22のみを流通することになり、流通
抵抗は増加し、インジエクシヨン流量は更に減少
されるため、吐出圧力の上昇は一層小さくなる。
従つて負荷が上昇した場合でも、運転効果の低下
をさらに防止することができるとともに圧縮機電
動機部の温度上昇等による信頼性の低下をさらに
防止することができる。
尚上記実施例においては、補助減圧器及び補助
の流路抵抗体は1個づつ設けたが、複数個の補助
減圧器及び複数の補助流路抵抗体を電磁弁と共に
並列に設置し、検出圧力に応じ順次電磁弁を開閉
制御するようにしてもよい。また電磁弁の開閉制
御は吐出圧力を検出し、制御部を介して行なつて
いるが、その制御手段は上記実施例に限定するも
のでなく適宜変形は可能である。
の流路抵抗体は1個づつ設けたが、複数個の補助
減圧器及び複数の補助流路抵抗体を電磁弁と共に
並列に設置し、検出圧力に応じ順次電磁弁を開閉
制御するようにしてもよい。また電磁弁の開閉制
御は吐出圧力を検出し、制御部を介して行なつて
いるが、その制御手段は上記実施例に限定するも
のでなく適宜変形は可能である。
以上説明したように本発明によれば、負荷状態
に応じて冷媒回路を循環する有効冷媒封入量とイ
ンジエクシヨン流量が調節されるため、通常運転
時にはガスインジエクシヨンにより冷凍装置の能
力増加と効率向上がはかられ、負荷が大きくなつ
た場合でも吐出圧力、吐出温度及び圧縮機入力等
の上昇は小さく押えられ、運転効率の改善、圧縮
機信頼性の向上がはかれる。
に応じて冷媒回路を循環する有効冷媒封入量とイ
ンジエクシヨン流量が調節されるため、通常運転
時にはガスインジエクシヨンにより冷凍装置の能
力増加と効率向上がはかられ、負荷が大きくなつ
た場合でも吐出圧力、吐出温度及び圧縮機入力等
の上昇は小さく押えられ、運転効率の改善、圧縮
機信頼性の向上がはかれる。
また第2の発明によれば、吐出圧力、吐出温度
及び圧縮機入力等の上昇は一層小さく押えられ
る。
及び圧縮機入力等の上昇は一層小さく押えられ
る。
第1図は本発明の一実施例を示す冷媒回路図、
第2図は他の実施例を示す冷媒回路図である。 1……圧縮機、2……凝縮器、3……第一減圧
器、2……気液分離器、5……第二減圧器、6…
…蒸発器、7……補助減圧器、8……電磁弁、9
……検出部、10……制御部、11……インジエ
クシヨン経路、21……インジエクシヨン経路、
22……抵抗体、23……補助抵抗体、24……
電磁弁。
第2図は他の実施例を示す冷媒回路図である。 1……圧縮機、2……凝縮器、3……第一減圧
器、2……気液分離器、5……第二減圧器、6…
…蒸発器、7……補助減圧器、8……電磁弁、9
……検出部、10……制御部、11……インジエ
クシヨン経路、21……インジエクシヨン経路、
22……抵抗体、23……補助抵抗体、24……
電磁弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 圧縮機、凝縮器、第一減圧器、気液分離器、
第二減圧器及び蒸発器を順次配管接続する主冷媒
回路と、気液分離器と圧縮機とを接続するインジ
エクシヨン経路とを備え、気液分離器と蒸発器と
の間に電磁弁を介在した気液分離用補助減圧器の
気液分離器側接続位置は第二減圧器の接続位置よ
り高位置に接続されると共に、冷凍サイクルの負
荷を検出する検出部と検出部によつて検出される
冷凍サイクルの負荷が所定の負荷より大きいとき
に前記電磁弁を開路する制御部とを備えてなるこ
とを特徴とする冷凍装置。 2 検出部が圧縮機の吐出側に接続され、制御部
が吐出圧力が所定の吐出圧力よりも大きいときに
電磁弁の前記開路をなしている特許請求の範囲第
1項に記載の冷凍装置。 3 圧縮器、凝縮器、第一減圧器、気液分離器、
第二減圧器及び蒸発器を順次配管接続する主冷媒
回路と、気液分離器と圧縮機とを流量調整用抵抗
体を介在して接続したインジエクシヨン経路とを
備え、気液分離器と蒸発器との間には常時閉路す
る分離器用電磁弁を介在した気液分離器用補助減
圧器を第二減圧器と並列的に設けると共に、上記
補助減圧器の気液分離器側を第二減圧器の接続位
置より高位置にて接続し、インジエクシヨン経路
には上記流量調節用抵抗体と並列に常時開路する
インジエクシヨン用電磁弁を介在した流量調節用
補助抵抗体を配管接続し、冷凍サイクルの負荷を
検出する検出部と検出部により検出される冷凍サ
イクルの負荷が所定の負荷より大きいときに分離
器用電磁弁を開路しかつインジエクシヨン用電磁
弁を閉路する制御部とを具備させて成ることを特
徴とする冷凍装置。 4 検出部が圧縮機の吐出側に接続され、制御部
が所定の吐出圧力より大きいときに電磁弁の前記
開閉をなしている特許請求の範囲第3項に記載の
冷凍装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57193963A JPS5984050A (ja) | 1982-11-06 | 1982-11-06 | 冷凍装置 |
US06/548,520 US4517811A (en) | 1982-11-06 | 1983-11-03 | Refrigerating apparatus having a gas injection path |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57193963A JPS5984050A (ja) | 1982-11-06 | 1982-11-06 | 冷凍装置 |
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