JPH0650198B2 - 冷凍サイクル回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、空気調和機に用いられる冷凍サイクル回路に
関し、さらに具体的に述べれば、非共沸混合冷媒を用い
た冷凍サイクル回路に関するものである。

（従来の技術） 非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル回路は、サイクル
回路内を循環する冷媒の組成を制御することができ、こ
れによって性能改善が行えるものである。

この種の従来の冷凍サイクル回路について第２図により
説明する。従来のこの種の冷凍サイクル回路は、圧縮機
１，凝縮器２，主絞り装置３および蒸発器４が順次環状
に接続された主回路と、上記の凝縮器２の高圧出口から
第１副絞り装置５を介して精留塔６の下部入口に接続さ
れ、さらに、上記精留塔６の下部出口から第２副絞り装
置７を介して上記の蒸発器４の入口に接続された副回路
とから構成されている。さらに、上記の精留塔６の上部
に冷却器８と塔頂貯溜器９が接続されている。なお、上
記の冷却器８は、上記の圧縮機１の吸入ガスをコイルに
導いて冷却源としている。

このように構成された冷凍サイクル回路の動作について
説明する。

上記の副回路では、まず、凝縮器２から出た高圧液状冷
媒が、第１副絞り装置５で中間圧まで減圧され、気液二
相状態となり精留塔６にその下部入口から流入する。こ
の気相冷媒は精留塔６の中を上昇し、冷却器８で凝縮さ
れて液相となり、塔頂貯溜器９から精留塔６に還流し、
精留塔６の中を降下する。その際に、上記の上昇する気
相冷媒と物質交換および熱交換する精留作用が行われ、
塔頂貯溜器９には低沸点成分の多い冷媒が貯溜され、精
留塔６の下部出口からは高沸点成分の多い冷媒が取り出
され、第２副絞り装置７を通って主回路側の冷媒と合流
し、蒸発器４に入る。

第１副絞り装置５を制御することによって、精留塔６に
流入する冷媒の乾き度が変化し、気化量が変わる。例え
ば、第１副絞り装置５の絞り弁を開き、乾き度を小さく
し、気化量を少なくすると、精留塔６の中で分離作用が
進まず、塔頂貯溜器９内の液相冷媒は低沸点成分濃度が
高くならないため、主回路を循環する冷媒は低沸点成分
の多い組成となる。

逆に、第１副絞り装置５の絞り弁を絞り、乾き度を大き
くし、気化量を多くすると、精留塔６内の分離作用が進
み、主回路を循環する冷媒は高沸点成分の多い組成に変
わる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の構成では、精留塔６の下部入口か
ら流入する冷媒は、気液二相状態であり、しかも、精留
作用には気相成分しか利用されないため、冷媒の乾き度
が低いと精留時間が長くなるため、時定数が大きいとい
う問題があった。

本発明は上記の問題点を解決するもので、精留時間が短
い、時定数の小さい冷媒サイクル回路を提供するもので
ある。

（問題点を解決するための手段） 上記の問題点を解決するため、本発明は、第１副絞り装
置と精留塔との間に、気液分離器を設けるものである。

（作用） 上記の構成により、精留塔に乾き度の大きい気相冷媒が
流入するので、精留時間が短縮され、時定数が小さくな
る。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図により説明する。同図におい
て、第２図に示した従来例と同じ構成部品には同一符号
を付してある。図中に一点鎖線で囲んだ主回路10の構成
は、第２図の従来例と変わらない。本実施例が従来例と
異なる点は、一点鎖線で囲んだ副回路11の中で、第１副
絞り装置５，精留塔６および第２副絞り装置７の間に気
液分離器12を挿入し、気液分離器12の上部出口を精留塔
６の下部入口に、下部出口を第２副絞り装置７にそれぞ
れ接続した点である。

上記のような構成を有する冷凍サイクル回路の動作につ
いて説明する。

圧縮機１により圧縮された高圧気相の冷媒は凝縮器２で
液化する。高圧液相の冷媒の一部は、主絞り装置３で減
圧された後、蒸発器４で蒸発して低圧気相の冷媒となり
圧縮機１に戻る。一方、凝縮器２を出た高圧液相の冷媒
の一部は、分岐されて第１副絞り装置５で気液二相状態
となるまで減圧される。気液二相の冷媒は、気液分離器
12で分離された気相冷媒は上部出口から精留塔６の下部
入口へ、液相冷媒は下部出口から第２副絞り装置７に流
入する。精留塔６に流入した気相冷媒は塔内を上昇し、
冷却器８で凝縮して液化し、塔頂貯溜器９を経て精留塔
６の上部に還流して塔内を降下する。その際、上昇する
気相冷媒と物質交換および熱交換する精留作用が行わ
れ、塔頂貯溜器９には低沸点成分の多い冷媒が貯溜さ
れ、精留塔６の下部出口からは高沸点成分の多い液相冷
媒が流出し、上記の気液分離器12の下部出口から流出し
た液相冷媒と合流し、蒸発器４に入る。

このように、精留塔６には気液分離器12によって液相冷
媒が除去された乾き度の大きい気相冷媒が流入するた
め、精留作用が促進され精留時間が短縮される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、精留塔の精留時
間が短縮されるので、第１副絞り装置を制御する時の時
定数が小さくなり、応答速度の速い冷凍サイクル回路が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ冷凍サイクル回路の本
発明の実施例および従来例を示す回路図である。 １……圧縮機、２……凝縮器、３……主絞り装置、４…
…蒸発器、５……第１副絞り装置、６……精留塔、７…
…第２副絞り装置、８……冷却器、９……塔頂貯溜器、
10……主回路、11……副回路、12……気液分離器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機，凝縮器，主絞り装置および蒸発器
   が環状に接続された主回路と、上記の凝縮器の高圧出口
   から第１副絞り装置を経て気液分離器に接続され、さら
   に、その気相冷媒出口からは、上部に冷却器および塔頂
   貯溜器が環状に接続された精留塔の下部入口に、その液
   相出口からは上記の精留塔の下部出口とともに第２副絞
   り装置を経て上記の蒸発器にそれぞれ接続された副回路
   とから構成された、非共沸混合冷媒を用いる冷凍サイク
   ル回路。