JPH05312435A - 圧縮冷凍機用の過冷却及び冷媒冷却装置 - Google Patents

圧縮冷凍機用の過冷却及び冷媒冷却装置

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JPH05312435A
JPH05312435A JP13981592A JP13981592A JPH05312435A JP H05312435 A JPH05312435 A JP H05312435A JP 13981592 A JP13981592 A JP 13981592A JP 13981592 A JP13981592 A JP 13981592A JP H05312435 A JPH05312435 A JP H05312435A
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refrigerant
chamber
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outer chamber
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Keiichi Okano
惠一 岡野
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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

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  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 CFC12を冷媒として使用している従来の
圧縮冷凍機における冷媒を代替冷媒たるHFC134a
に代えることを可能ならしめる装置であって、従来の圧
縮冷凍機に容易に付加し得るようにしたものを提供す
る。 【構成】 圧縮冷凍機における冷却器と圧縮機との間に
外側室を設け、該外側室の内部には相互に分離された第
一内側室と第二内側室とを配設し、受液器からの冷媒を
第一噴射ノズルを介して第一内側室内に噴射させ、第一
内側室の冷媒を第二噴射ノズルを介して第二内側室内に
噴射させ、第二内側室の冷媒を膨張弁に導くと共にその
一部を外側室の外周に巻き付けたキャピラリーチューブ
にて蒸発させた状態で外側室内に導入させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧縮冷凍機用の過冷却
及び冷媒冷却装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】圧縮冷凍機用の冷媒として広く使用され
ているCFC12(CCl22)等の特定フロンは、オ
ゾン層を破壊する等の理由により、その使用が規制され
ているが、これらの特定フロンに代るべき新しい冷媒と
してHFC134a(CF3CH2F)等(以下「代替冷
媒」という。)が既に知られている。この代替冷媒はオ
ゾン層を破壊する虞のない冷媒であって、CFC12と
殆ど同じ冷凍能力を持つものであるが、CFC12を冷
媒として使用している従来の圧縮冷凍機における冷媒を
直ちに代替冷媒に代えることはできない。けだし、代替
冷媒はCFC12に比べて圧縮圧力(高圧側の圧力)が
高いために圧縮機のモータに大きな負荷がかかって圧縮
機が過熱すると共に代替冷媒は潤滑油との相溶性を有し
ないため代替冷媒と潤滑油とが二相分離する結果メタ
ル、ピストン等に焼付を生ずる虞があるからである。一
方、代替冷媒専用の圧縮冷凍機は未だ開発されていな
い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような事実に鑑
み、本発明は、CFC12を冷媒として使用している従
来の圧縮冷凍機における冷媒を代替冷媒に代えることを
可能ならしめる装置であって、従来の圧縮冷凍機に容易
に付加し得るようにしたものを提供しようとしてなされ
たものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は代替冷媒の圧縮圧力を下げることに着目し
た。代替冷媒の圧縮圧力を下げれば潤滑油も冷えること
になるのである。代替冷媒の圧縮圧力を下げるために
は、(イ)冷媒液温度を下げ、膨張弁に冷却された冷媒
を流すこと、及び(ロ)吸入温度を下げること(吸入管
を冷却すること)が必要である。
【0005】本発明は、このような働きをなす圧縮冷凍
機用の過冷却及び冷媒冷却装置を提供するものである。
即ち、本発明は、圧縮冷凍機における冷却器と圧縮機と
の間に外側室を設け、該外側室の内部には相互に分離さ
れた第一内側室と第二内側室とを配設し、受液器からの
冷媒を第一噴射ノズルを介して第一内側室内に噴射さ
せ、第一内側室の冷媒を第二噴射ノズルを介して第二内
側室内に噴射させ、第二内側室の冷媒を膨張弁に導くと
共にその一部を外側室の外周に巻き付けたキャピラリー
チューブにて蒸発させた状態で外側室内に導入させるよ
うにしてなる圧縮冷凍機用の過冷却及び冷媒冷却装置を
提供するものである(請求項1)。
【0006】前記外側室の内部には相互に分離された三
つ以上の内側室を配設し、受液器からの冷媒を第一の噴
射ノズルを介して第一の内側室内に噴射させ、当該第一
の内側室の冷媒を第二の噴射ノズルを介して第二の内側
室内に噴射させ、以後同様に各内側室の冷媒を順次下流
側の内側室に噴射させるようにしてもよい(請求項
2)。
【0007】前記キャピラリーチューブの上流には外気
温により開閉する弁を配設するのが望ましい(請求項
3)。
【0008】
【作用】本発明による圧縮冷凍機用の過冷却及び冷媒冷
却装置においては、圧縮冷凍機の受液器から送られてき
た冷媒は第一噴射ノズルを介して高圧の第一内側室内に
噴射され、更に第一内側室の冷媒は第二噴射ノズルを介
して高圧の第二内側室内に噴射される。この二度の噴射
により冷媒の温度が下がる。このようにして冷却された
冷媒は第二内側室より膨張弁に送られると共にその一部
は外側室の外周に熱交換のために巻き付けたキャピラリ
ーチューブにて蒸発した状態で低圧の外側室内に入る。
即ち、既に冷却された冷媒は外側室の外周に巻き付けた
キャピラリーチューブにて蒸発し、外側室の温度をさげ
る。しかして、外側室は冷却器より圧縮機に戻る冷媒が
通過する吸入管になっているのであるから、圧縮機に吸
入される冷媒が冷却されることになる。即ち、吸入温度
が低下することになる。
【0009】前記外側室の内部には相互に分離された三
つ以上の内側室を配設し、受液器からの冷媒を第一の噴
射ノズルを介して第一の内側室内に噴射させ、当該第一
の内側室の冷媒を第二の噴射ノズルを介して第二の内側
室内に噴射させ、以後同様に各内側室の冷媒を順次下流
側の内側室に噴射させるようにした場合には、噴射が三
回以上行なわれるため冷媒の温度は更に低下する。
【0010】以上により、前述の(イ)冷媒液温度を下
げ、膨張弁に冷却された冷媒を流すこと、及び(ロ)吸
入温度を下げること(吸入管を冷却すること)が達成さ
れる。従って、代替冷媒の圧縮圧力を下げることができ
る。代替冷媒の圧縮圧力を下げれば潤滑油も冷えること
になることも前記の通りである。故に、CFC12を冷
媒として使用している従来の圧縮冷凍機における冷媒を
代替冷媒に代えることについての上記問題は解消する。
【0011】キャピラリーチューブの上流に配設した弁
は、外気温により開閉する。即ち、外気温が一定以上に
なれば該弁は開いて外側室(吸入管)を冷却させ、外気
温が一定以下になれば該弁は閉じて外側室(吸入管)の
冷却を停止する。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図1は本発明の過冷却及び冷媒冷却装置(2
0)と圧縮冷凍機との関係を示すものである。符号1は
圧縮冷凍機の一例としてのCFC12用の全密閉形小形
冷凍機、2はその冷却器、3は該冷却器2により冷却さ
れる冷蔵庫である。4は圧縮機、5は凝縮器、6は送風
機、7は受液器、9はドライヤー、10はサイトグラ
ス、11は液冷媒電磁弁、12は膨張弁、13は送風機
である。
【0013】次に、請求項1の過冷却及び冷媒冷却装置
20について説明する。圧縮冷凍機における冷却器2と
圧縮機4との間の吸入管21の途中に外側室22を設け
る。23は外側室21を囲むケーシングであり、該ケー
シング23と外側室22との間には発泡ウレタン等の断
熱材24が充填されている。外側室22の内部には相互
に分離された第一内側室25と第二内側室26とを配設
する。受液器7から冷媒管30により送られる冷媒を冷
媒管30の先端に設けた第一噴射ノズル31を介して第
一内側室25内に噴射させる。第一内側室25と第二内
側室26とを連結管32により連結し、第一内側室25
の冷媒を連結管32における第二内側室26側の先端に
設けた第二噴射ノズル33を介して第二内側室内に噴射
させる。更に、第二内側室26の冷媒を冷媒管34を介
して膨張弁12に導くと共に当該冷媒管34を分岐さ
せ、その分岐管35を外側室22の外周に巻き付けたキ
ャピラリーチューブ36に連結し、該キャピラリーチュ
ーブ36の下流端を外側室22に連結させる。キャピラ
リーチューブ36に入った冷媒は該キャピラリーチュー
ブ36にて蒸発し、外側室22に導入される。
【0014】本発明者が行なった実験においては、第一
内側室25における噴射と第二内側室26における噴射
の2段噴射により、冷媒は約10℃の温度低下(18.
9℃から9.2℃に低下)を示した。また、冷却器2の
蒸発温度は−5℃〜−10℃であるのに対し、キャピラ
リーチューブ36における蒸発温度はこれよりも更に低
く−10℃〜−20℃であった。
【0015】本発明においては、冷媒温度を下げている
ため、冷媒の圧縮圧力が下がる。凝縮器5の出口の圧力
と本発明の装置20の出口(冷媒管34)の圧力は等し
い。因みに、膨張弁12の入口における圧力を下げると
冷凍能力が低下する。また、第二内側室26よりキャピ
ラリーチューブ36にて蒸発し、外側室22に至る冷媒
は少量であるため、冷却器2における冷却能力に不足を
来すことはない。
【0016】請求項2の過冷却及び冷媒冷却装置は、請
求項1の内側室が二つであるのに対し、単にこれを三つ
以上に増やして多段構成にしたに過ぎないものであり、
それ以外の点では請求項1の装置と同じであるので図示
は省略する。
【0017】図示の事例においては、キャピラリーチュ
ーブ36の上流には外気温により開閉する弁37(イン
ジェクション電磁弁)を配設している。即ち、外気温を
一例としてサーモスタット(図示せず。)により検知さ
せ、外気温が一例として10℃以上のときに弁37を開
とし、外気温が10℃未満のときに弁37を閉とする。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による圧縮
冷凍機用の過冷却及び冷媒冷却装置をCFC12を冷媒
として使用している従来の圧縮冷凍機に取り付ければ、
CFC12を代替冷媒に代えることが可能となる。即
ち、従来の圧縮冷凍機をそのまま使用しつつCFC12
を代替冷媒に代えることができるので、コスト面で極め
て大きな効果が発揮される。また、従来の圧縮冷凍機に
対する本発明の装置の取り付けも短時間に行なうことが
できる。本発明によれば、膨張弁に送られる冷媒が冷却
されるため、冷凍効果が増大し、冷凍機の運転時間が短
縮され、エネルギーの節約になる。更に、本発明によれ
ば、吸入温度も低下するため、圧縮器におけるモータの
過熱が防止され、圧縮器からの放熱量が減少する。従っ
て、冷凍機の寿命が長くなるという効果も発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による過冷却及び冷媒冷却装置と圧縮冷
凍機との関係を示す説明図である。
【図2】本発明による過冷却及び冷媒冷却装置の断面図
である。
【符号の説明】
1 全密閉形小形冷凍機 2 冷却器 3 冷蔵庫 4 圧縮器 5 凝縮器 6 送風機 7 受液器 9 ドライヤー 10 サイトグラス 11 液冷媒電磁弁 12 膨張弁 13 送風機 20 過冷却及び冷媒冷却装置 21 吸入管 22 外側室 23 ケーシング 24 断熱材 25 第一内側室 26 第二内側室 30 冷媒管 31 第一噴射ノズル 32 連結管 33 第二噴射ノズル 34 冷媒管 35 分岐管 36 キャピラリーチューブ 37 弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮冷凍機における冷却器と圧縮機との
    間に外側室を設け、該外側室の内部には相互に分離され
    た第一内側室と第二内側室とを配設し、受液器からの冷
    媒を第一噴射ノズルを介して第一内側室内に噴射させ、
    第一内側室の冷媒を第二噴射ノズルを介して第二内側室
    内に噴射させ、第二内側室の冷媒を膨張弁に導くと共に
    その一部を外側室の外周に巻き付けたキャピラリーチュ
    ーブにて蒸発させた状態で外側室内に導入させるように
    してなる圧縮冷凍機用の過冷却及び冷媒冷却装置。
  2. 【請求項2】 圧縮冷凍機における冷却器と圧縮機との
    間に外側室を設け、該外側室の内部には相互に分離され
    た三つ以上の内側室を配設し、受液器からの冷媒を第一
    の噴射ノズルを介して第一の内側室内に噴射させ、当該
    第一の内側室の冷媒を第二の噴射ノズルを介して第二の
    内側室内に噴射させ、以後同様に各内側室の冷媒を順次
    下流側の内側室に噴射させ、最下流の内側室の冷媒を膨
    張弁に導くと共にその一部を外側室の外周に巻き付けた
    キャピラリーチューブにて蒸発させた状態で外側室内に
    導入させるようにしてなる圧縮冷凍機用の過冷却及び冷
    媒冷却装置。
  3. 【請求項3】 前記キャピラリーチューブの上流には外
    気温により開閉する弁を配設したことを特徴とする請求
    項1又は2記載の圧縮冷凍機用の過冷却及び冷媒冷却装
    置。
JP13981592A 1992-05-01 1992-05-01 圧縮冷凍機用の過冷却及び冷媒冷却装置 Expired - Lifetime JPH0772656B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008541000A (ja) * 2005-05-19 2008-11-20 クォンタム エナジー テクノロジーズ プロプライアトリー リミテッド ヒートポンプ装置および流体の加熱方法
WO2021166126A1 (ja) * 2020-02-19 2021-08-26 三菱電機株式会社 空気調和装置

Cited By (3)

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