JPH07103588A - 冷凍冷蔵庫 - Google Patents
冷凍冷蔵庫Info
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- JPH07103588A JPH07103588A JP24554493A JP24554493A JPH07103588A JP H07103588 A JPH07103588 A JP H07103588A JP 24554493 A JP24554493 A JP 24554493A JP 24554493 A JP24554493 A JP 24554493A JP H07103588 A JPH07103588 A JP H07103588A
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- liquid
- evaporator
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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
- 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
-
- 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
- F25B2400/23—Separators
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インバータ制御を用いることなく、低温冷却
時と高温冷却時とにおける能力を適正化し、蒸発器での
蒸発温度を２温度化する。 【構成】 非共沸混合冷媒を使用し、冷凍室運転に使用
する低温冷却時には開閉弁１５を開き、気液分離器９で
分離した低沸点冷媒が多い状態の気体側冷媒が、第２凝
縮器１９にて液体側冷媒と熱交換して冷却され、これが
蒸発器２９に流れることで蒸発温度が低いものとなる。
一方、冷蔵室運転に使用する高温冷却時には、開閉弁１
５を閉じ、蒸発器２９に低沸点冷媒と高沸点冷媒とを蒸
発器２９に流すことで、蒸発温度が高いものとなる。
時と高温冷却時とにおける能力を適正化し、蒸発器での
蒸発温度を２温度化する。 【構成】 非共沸混合冷媒を使用し、冷凍室運転に使用
する低温冷却時には開閉弁１５を開き、気液分離器９で
分離した低沸点冷媒が多い状態の気体側冷媒が、第２凝
縮器１９にて液体側冷媒と熱交換して冷却され、これが
蒸発器２９に流れることで蒸発温度が低いものとなる。
一方、冷蔵室運転に使用する高温冷却時には、開閉弁１
５を閉じ、蒸発器２９に低沸点冷媒と高沸点冷媒とを蒸
発器２９に流すことで、蒸発温度が高いものとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、冷凍室と冷蔵室とを
同時に冷却する２温度式冷凍冷蔵庫に関する。
同時に冷却する２温度式冷凍冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷凍室と冷蔵室とを備え、これら両者を
同時に冷却する２温度式冷凍冷蔵庫は、通常、圧縮機，
凝縮器，絞り機構，蒸発器がそれぞれ一つ設けられて、
蒸発器における液冷媒の蒸発温度が一定となる冷凍サイ
クルを構成している。このため、蒸発温度は、常に冷凍
室温度より低温に保つ必要が生じ、これは能力を常時高
めた状態での運転となるので省電力化が難しいものとな
っている。
同時に冷却する２温度式冷凍冷蔵庫は、通常、圧縮機，
凝縮器，絞り機構，蒸発器がそれぞれ一つ設けられて、
蒸発器における液冷媒の蒸発温度が一定となる冷凍サイ
クルを構成している。このため、蒸発温度は、常に冷凍
室温度より低温に保つ必要が生じ、これは能力を常時高
めた状態での運転となるので省電力化が難しいものとな
っている。
【０００３】これに対し従来では、蒸発器における蒸発
温度を２温度化して省電力化を図る方法として、絞り機
構を、絞り量小なる立ち上がり用絞り装置と、定常用絞
り装置とを並列に配管接続し、これらを切り替えて使用
するようにした、いわゆるタイムシェアリングによるキ
ャピラリ切り替え方式がある（特開昭５９−２４１６１
号公報参照）。これは、非共沸混合冷媒を使用し、運転
立上がり時には、立ち上がり用絞り装置に冷媒が流れて
運転立上がり時での冷媒循環量を増やし、蒸発温度を低
下させ能力を増加させている。運転が安定に近付いた
ら、定常絞り装置に冷媒を流し、定常運転に移行する。
温度を２温度化して省電力化を図る方法として、絞り機
構を、絞り量小なる立ち上がり用絞り装置と、定常用絞
り装置とを並列に配管接続し、これらを切り替えて使用
するようにした、いわゆるタイムシェアリングによるキ
ャピラリ切り替え方式がある（特開昭５９−２４１６１
号公報参照）。これは、非共沸混合冷媒を使用し、運転
立上がり時には、立ち上がり用絞り装置に冷媒が流れて
運転立上がり時での冷媒循環量を増やし、蒸発温度を低
下させ能力を増加させている。運転が安定に近付いた
ら、定常絞り装置に冷媒を流し、定常運転に移行する。
【０００４】ところが、この方式では、立ち上がり運転
時における低温冷却時と定常運転時における高温冷却時
とでは、冷媒循環量が変り、両者間で能力にアンバラン
スが生じるため、圧縮機に冷媒液が流入する液バックに
より寿命が短くなったり、能力に不足を生じたりする問
題がある。
時における低温冷却時と定常運転時における高温冷却時
とでは、冷媒循環量が変り、両者間で能力にアンバラン
スが生じるため、圧縮機に冷媒液が流入する液バックに
より寿命が短くなったり、能力に不足を生じたりする問
題がある。
【０００５】これに対して、実公平３−１１６６１号公
報では、能力を適正にする方法として、圧縮機に印加す
る電源周波数を変化させ、インバータ化による能力制御
を行っている。これは、凝縮器の出口側に気液分離器を
設けるとともに、相互に直列に接続される絞り機構及び
蒸発器を二つ並列に配置し、一方の絞り機構及び蒸発器
を気液分離器の底部に、他方の絞り機構及び蒸発器を気
液分離器の上部にそれぞれ接続し、圧縮機の低容量運転
時に、上部に接続された絞り機構及び蒸発器には気体冷
媒が流入可能な構成として圧縮機の容量変化に対応する
ようにしている。
報では、能力を適正にする方法として、圧縮機に印加す
る電源周波数を変化させ、インバータ化による能力制御
を行っている。これは、凝縮器の出口側に気液分離器を
設けるとともに、相互に直列に接続される絞り機構及び
蒸発器を二つ並列に配置し、一方の絞り機構及び蒸発器
を気液分離器の底部に、他方の絞り機構及び蒸発器を気
液分離器の上部にそれぞれ接続し、圧縮機の低容量運転
時に、上部に接続された絞り機構及び蒸発器には気体冷
媒が流入可能な構成として圧縮機の容量変化に対応する
ようにしている。
【０００６】しかし、この場合には、インバータ化によ
るコストアップや制御が複雑になるという問題がある。
るコストアップや制御が複雑になるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来で
は、蒸発器の２温度化に対しては、絞り機構を切り替え
て絞り量を強制的に変えると、冷媒循環量が変化して能
力のアンバランスが発生し、これに対して能力を適正に
する方法としてインバータ制御を行う場合には、コスト
アップや制御の複雑化を招くという問題があった。
は、蒸発器の２温度化に対しては、絞り機構を切り替え
て絞り量を強制的に変えると、冷媒循環量が変化して能
力のアンバランスが発生し、これに対して能力を適正に
する方法としてインバータ制御を行う場合には、コスト
アップや制御の複雑化を招くという問題があった。
【０００８】そこで、この発明は、インバータ制御を用
いることなく、低温冷却時と高温冷却時とにおける能力
を適正化し、蒸発器での蒸発温度を２温度化することを
目的としている。
いることなく、低温冷却時と高温冷却時とにおける能力
を適正化し、蒸発器での蒸発温度を２温度化することを
目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、圧縮機，凝縮器，絞り機構及び蒸発器
を備え、これらが配管接続された冷凍サイクルに、沸点
の異なる２種以上の冷媒からなる非共沸混合冷媒を封入
し、前記凝縮器を出た冷媒を気液分離する気液分離器
と、この気液分離器により分離された気体側冷媒及び液
体側冷媒が気体側冷媒通路及び液体側冷媒通路をそれぞ
れ通過して熱交換する第２凝縮器と、この第２凝縮器の
液体側冷媒通路への冷媒の流入を阻止可能な開閉弁とを
設け、前記第２凝縮器における気体側冷媒通路を前記蒸
発器の上流側配管に接続する一方、第２凝縮器における
液体側冷媒通路を前記蒸発器の下流側配管に接続した構
成としてある。
に、この発明は、圧縮機，凝縮器，絞り機構及び蒸発器
を備え、これらが配管接続された冷凍サイクルに、沸点
の異なる２種以上の冷媒からなる非共沸混合冷媒を封入
し、前記凝縮器を出た冷媒を気液分離する気液分離器
と、この気液分離器により分離された気体側冷媒及び液
体側冷媒が気体側冷媒通路及び液体側冷媒通路をそれぞ
れ通過して熱交換する第２凝縮器と、この第２凝縮器の
液体側冷媒通路への冷媒の流入を阻止可能な開閉弁とを
設け、前記第２凝縮器における気体側冷媒通路を前記蒸
発器の上流側配管に接続する一方、第２凝縮器における
液体側冷媒通路を前記蒸発器の下流側配管に接続した構
成としてある。
【００１０】
【作用】このような構成の冷凍冷蔵庫によれば、開閉弁
を開いた状態では、気液分離器内の高沸点冷媒を多く含
む液体側冷媒が第２凝縮器の液体側冷媒通路に、低沸点
冷媒を多く含む気体側冷媒が第２凝縮器の気体側冷媒通
路にそれぞれ流入し、気体側冷媒はそれより低温の液体
側冷媒と熱交換して液化し低温化する。この低温化した
液冷媒が蒸発器を通過することで、ここでの蒸発温度が
低下して冷凍室温度に対応可能な低温冷却が可能とな
る。一方、開閉弁を閉じた状態では、気液分離器内の低
沸点冷媒及び高沸点冷媒が第２凝縮器の気体側冷媒通路
を通過して蒸発器に至り、ここでの蒸発温度は前記低温
冷却時より上昇して冷蔵室温度に対応可能な高温冷却が
可能となる。
を開いた状態では、気液分離器内の高沸点冷媒を多く含
む液体側冷媒が第２凝縮器の液体側冷媒通路に、低沸点
冷媒を多く含む気体側冷媒が第２凝縮器の気体側冷媒通
路にそれぞれ流入し、気体側冷媒はそれより低温の液体
側冷媒と熱交換して液化し低温化する。この低温化した
液冷媒が蒸発器を通過することで、ここでの蒸発温度が
低下して冷凍室温度に対応可能な低温冷却が可能とな
る。一方、開閉弁を閉じた状態では、気液分離器内の低
沸点冷媒及び高沸点冷媒が第２凝縮器の気体側冷媒通路
を通過して蒸発器に至り、ここでの蒸発温度は前記低温
冷却時より上昇して冷蔵室温度に対応可能な高温冷却が
可能となる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。
する。
【００１２】図１は、この発明の一実施例を示す冷凍冷
蔵庫に使用される冷凍サイクルの構成図である。この冷
凍サイクルの作動流体としては、沸点の異なる低沸点冷
媒と高沸点冷媒とからなる非共沸混合冷媒を用いてい
る。
蔵庫に使用される冷凍サイクルの構成図である。この冷
凍サイクルの作動流体としては、沸点の異なる低沸点冷
媒と高沸点冷媒とからなる非共沸混合冷媒を用いてい
る。
【００１３】圧縮機１の吐出口と第１凝縮器３とは配管
５により接続され、第１凝縮器３の冷媒出口側は、配管
７により気液分離器９の上部に接続されている。気液分
離器９の底部に接続される配管１１には、気液分離器９
側から第１キャピラリチューブ１３及び開閉弁１５がそ
れぞれ設けられている。気液分離器９の上部側の側部に
も配管１７が接続されており、この配管１７及び前記配
管１１の開閉弁１５の出口側は第２凝縮器１９に接続さ
れている。
５により接続され、第１凝縮器３の冷媒出口側は、配管
７により気液分離器９の上部に接続されている。気液分
離器９の底部に接続される配管１１には、気液分離器９
側から第１キャピラリチューブ１３及び開閉弁１５がそ
れぞれ設けられている。気液分離器９の上部側の側部に
も配管１７が接続されており、この配管１７及び前記配
管１１の開閉弁１５の出口側は第２凝縮器１９に接続さ
れている。
【００１４】第２凝縮器１９内では、配管１１側は液体
側冷媒通路２１を構成し、配管１７側は気体側冷媒通路
２３を構成しており、これら各通路２１，２３は、第２
凝縮機１９の通路断面を示す図２のように、内側に気体
側冷媒通路２３が、その外側を覆うように液体側冷媒通
路２１が配置される二重管構造となっている。
側冷媒通路２１を構成し、配管１７側は気体側冷媒通路
２３を構成しており、これら各通路２１，２３は、第２
凝縮機１９の通路断面を示す図２のように、内側に気体
側冷媒通路２３が、その外側を覆うように液体側冷媒通
路２１が配置される二重管構造となっている。
【００１５】第２凝縮器１９における液体側冷媒通路２
３は、第２キャピラリチューブ２５を備えた配管２７を
介して蒸発器２９に接続されている。蒸発器２９の出口
側は配管３１により圧縮機１の吸い込み側に接続され、
この配管３１に、第２凝縮器１９の液体側冷媒通路２１
が配管３３により接続されている。
３は、第２キャピラリチューブ２５を備えた配管２７を
介して蒸発器２９に接続されている。蒸発器２９の出口
側は配管３１により圧縮機１の吸い込み側に接続され、
この配管３１に、第２凝縮器１９の液体側冷媒通路２１
が配管３３により接続されている。
【００１６】上記のような冷凍サイクルに使用する非共
沸混合冷媒は、一般に圧力一定で図３に示すような気液
平衡の特性を持つ。なお、図３において、横軸が非共沸
混合冷媒における低沸点冷媒の濃度を示す混合組成で、
縦軸が温度であり、図３（ａ）は凝縮器でのもの、図３
（ｂ）は蒸発器でのものである。通常、純冷媒では、圧
力一定での飽和蒸気と飽和液体との温度が一致する。こ
れに対して、非共沸混合冷媒は、圧力一定において、飽
和蒸気と飽和液体との温度が異なっていることが特徴で
ある。
沸混合冷媒は、一般に圧力一定で図３に示すような気液
平衡の特性を持つ。なお、図３において、横軸が非共沸
混合冷媒における低沸点冷媒の濃度を示す混合組成で、
縦軸が温度であり、図３（ａ）は凝縮器でのもの、図３
（ｂ）は蒸発器でのものである。通常、純冷媒では、圧
力一定での飽和蒸気と飽和液体との温度が一致する。こ
れに対して、非共沸混合冷媒は、圧力一定において、飽
和蒸気と飽和液体との温度が異なっていることが特徴で
ある。
【００１７】図１に示した冷凍サイクル構成において、
まず開閉弁１５を開いた冷凍室運転に使用する低温冷却
サイクルについて、図１，図３及び図４のモリエル線図
を用いて説明する。なお、これら各図において、Ｒ1 ，
Ｒ2 ，…，Ｒ5b，Ｒ6bなどは冷媒の状態を示す。
まず開閉弁１５を開いた冷凍室運転に使用する低温冷却
サイクルについて、図１，図３及び図４のモリエル線図
を用いて説明する。なお、これら各図において、Ｒ1 ，
Ｒ2 ，…，Ｒ5b，Ｒ6bなどは冷媒の状態を示す。
【００１８】圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒Ｒ2
は、第１凝縮器３で凝縮される。凝縮した冷媒Ｒ3 は、
図３（ａ）にて説明すると、低沸点冷媒の濃度がＸ0 で
液体と気体とが混合した状態にある。このため、冷媒Ｒ
3 は、気液分離器９で低沸点冷媒が多い気体側冷媒Ｇと
低沸点冷媒が少ない液体側冷媒Ｌとに分離される。気液
分離器９で分離され配管１１に流れる液体側冷媒Ｒ
3aは、低沸点冷媒の濃度がＸ1 と低い状態であり、一方
配管１７に流れる気体側冷媒Ｒ3bは同濃度がＸ2 と高く
なっている。
は、第１凝縮器３で凝縮される。凝縮した冷媒Ｒ3 は、
図３（ａ）にて説明すると、低沸点冷媒の濃度がＸ0 で
液体と気体とが混合した状態にある。このため、冷媒Ｒ
3 は、気液分離器９で低沸点冷媒が多い気体側冷媒Ｇと
低沸点冷媒が少ない液体側冷媒Ｌとに分離される。気液
分離器９で分離され配管１１に流れる液体側冷媒Ｒ
3aは、低沸点冷媒の濃度がＸ1 と低い状態であり、一方
配管１７に流れる気体側冷媒Ｒ3bは同濃度がＸ2 と高く
なっている。
【００１９】液体側冷媒Ｒ3aは、第１キャピラリ１３で
減圧されて温度低下してＲ4aとなり、開弁状態の開閉弁
１５を経て第２凝縮器１９の液体側冷媒通路２１に流入
し、一方気体側冷媒Ｒ3bはそのまま配管１７を通って第
２凝縮器１９の気体側冷媒通路２３に流入する。第２凝
縮器１９では、減圧されずに液体側冷媒Ｒ3aより温度の
高い気体側冷媒Ｒ3bが、液体側冷媒Ｒ4aと熱交換し、さ
らに温度低下して凝縮されＲ4bの状態となる。
減圧されて温度低下してＲ4aとなり、開弁状態の開閉弁
１５を経て第２凝縮器１９の液体側冷媒通路２１に流入
し、一方気体側冷媒Ｒ3bはそのまま配管１７を通って第
２凝縮器１９の気体側冷媒通路２３に流入する。第２凝
縮器１９では、減圧されずに液体側冷媒Ｒ3aより温度の
高い気体側冷媒Ｒ3bが、液体側冷媒Ｒ4aと熱交換し、さ
らに温度低下して凝縮されＲ4bの状態となる。
【００２０】Ｒ4bまで温度低下した気体側冷媒は、第２
キャピラリ２５で減圧され、Ｒ5bとなって蒸発器２９に
流入し、ここで蒸発して低温冷却すなわち冷凍室運転に
供される。蒸発器２９で蒸発した冷媒Ｒ6bは、第２凝縮
器１９で熱交換して気化した液体側冷媒Ｒ5aとともに、
配管３１を経て圧縮機１に吸い込まれる。
キャピラリ２５で減圧され、Ｒ5bとなって蒸発器２９に
流入し、ここで蒸発して低温冷却すなわち冷凍室運転に
供される。蒸発器２９で蒸発した冷媒Ｒ6bは、第２凝縮
器１９で熱交換して気化した液体側冷媒Ｒ5aとともに、
配管３１を経て圧縮機１に吸い込まれる。
【００２１】このように、低温冷却サイクルでは、第２
凝縮器２９にて気体側冷媒Ｒ3bと液体側冷媒Ｒ3aとが熱
交換することで、気体側冷媒Ｒ3bは図４に示すようにＲ
4bまで状態変化して蒸発温度が低下し、冷媒循環量は減
少しても蒸発器２９におけるエンタルピ差は増加するこ
とになり、冷凍室運転に適用可能となる。
凝縮器２９にて気体側冷媒Ｒ3bと液体側冷媒Ｒ3aとが熱
交換することで、気体側冷媒Ｒ3bは図４に示すようにＲ
4bまで状態変化して蒸発温度が低下し、冷媒循環量は減
少しても蒸発器２９におけるエンタルピ差は増加するこ
とになり、冷凍室運転に適用可能となる。
【００２２】次に、冷蔵室運転に使用する高温冷却サイ
クルについて図５及び図６を用いて説明する。ここでは
開閉弁１５は閉じられ、このため気液分離器９内の液体
側冷媒Ｒ3a及び気体側冷媒Ｒ3bは、配管１７側のみに流
れ、第２凝縮器１９を経て第２キャピラリ２５で減圧さ
れ、蒸発器２９に流れる。蒸発器２９の入口での冷媒Ｒ
7bは、図３（ｂ）に示すように、低沸点冷媒の濃度がＸ
0 の状態であり、前述した低温冷却サイクルにおける蒸
発器２９の入口での冷媒Ｒ5bに比べて高沸点冷媒が多
く、蒸発器２９における温度が上昇して冷媒循環量も多
くなり、冷蔵室運転に適したものとなる。
クルについて図５及び図６を用いて説明する。ここでは
開閉弁１５は閉じられ、このため気液分離器９内の液体
側冷媒Ｒ3a及び気体側冷媒Ｒ3bは、配管１７側のみに流
れ、第２凝縮器１９を経て第２キャピラリ２５で減圧さ
れ、蒸発器２９に流れる。蒸発器２９の入口での冷媒Ｒ
7bは、図３（ｂ）に示すように、低沸点冷媒の濃度がＸ
0 の状態であり、前述した低温冷却サイクルにおける蒸
発器２９の入口での冷媒Ｒ5bに比べて高沸点冷媒が多
く、蒸発器２９における温度が上昇して冷媒循環量も多
くなり、冷蔵室運転に適したものとなる。
【００２３】なお、上記高温冷却サイクルでの冷媒の流
動を高めるためには、気液分離器９の形状を変えること
で可能となる。
動を高めるためには、気液分離器９の形状を変えること
で可能となる。
【００２４】図７は、蒸発温度に対する能力（ａ）及び
圧縮機の運転効率（ｂ）を示したものである。ここで、
低温冷却サイクルでの冷凍室運転における蒸発温度がＴ
F で、高温冷却サイクルでの冷蔵室運転における蒸発温
度がＴR である。
圧縮機の運転効率（ｂ）を示したものである。ここで、
低温冷却サイクルでの冷凍室運転における蒸発温度がＴ
F で、高温冷却サイクルでの冷蔵室運転における蒸発温
度がＴR である。
【００２５】これによれば、気液分離器９で気体側冷媒
が分離される低温冷却サイクルでは、図７（ａ）に示す
ように、蒸発温度を同じと考えた場合、気体側冷媒の特
性Ａは、分離されない状態のベースとなる冷媒の特性Ｂ
に比べ、能力が向上することがわかる。能力が向上する
ことにより、冷凍室を運転する際に、冷蔵室より低い温
度まで冷やすことが可能となる。
が分離される低温冷却サイクルでは、図７（ａ）に示す
ように、蒸発温度を同じと考えた場合、気体側冷媒の特
性Ａは、分離されない状態のベースとなる冷媒の特性Ｂ
に比べ、能力が向上することがわかる。能力が向上する
ことにより、冷凍室を運転する際に、冷蔵室より低い温
度まで冷やすことが可能となる。
【００２６】一方、冷蔵室運転に使用する高温冷却サイ
クルでは、冷媒特性がＢであり、蒸発温度がＴR である
ことから、蒸発温度がＴF である低温冷却サイクルに比
べてより高効率での運転が可能となる。
クルでは、冷媒特性がＢであり、蒸発温度がＴR である
ことから、蒸発温度がＴF である低温冷却サイクルに比
べてより高効率での運転が可能となる。
【００２７】このように、非共沸混合冷媒を用いること
で、インバータ制御を用いることなく低温冷却と高温冷
却との２温度制御が可能となり、しかも図７（ａ）に示
すように、冷凍室運転での負荷Ｆ及び冷蔵室運転での負
荷Ｒに見られるように、同じ能力にて蒸発温度の２温度
化が達成されており、能力のアンバランスが解消される
ことになる。
で、インバータ制御を用いることなく低温冷却と高温冷
却との２温度制御が可能となり、しかも図７（ａ）に示
すように、冷凍室運転での負荷Ｆ及び冷蔵室運転での負
荷Ｒに見られるように、同じ能力にて蒸発温度の２温度
化が達成されており、能力のアンバランスが解消される
ことになる。
【００２８】図８は、この発明の他の実施例を示す冷凍
サイクル構成図である。この実施例は、第２キャピラリ
２５と蒸発器２９との間の配管２７に、可変絞り機構と
しての可変絞り弁３５を設けたもので、その他の構成は
前記図１の実施例と同様である。
サイクル構成図である。この実施例は、第２キャピラリ
２５と蒸発器２９との間の配管２７に、可変絞り機構と
しての可変絞り弁３５を設けたもので、その他の構成は
前記図１の実施例と同様である。
【００２９】前記図１の実施例において、低温冷却サイ
クルは、図３（ａ）に示すように、気液分離器９により
液相組成Ｘ1 、気相組成Ｘ2 に分離され、蒸発器２９内
にはＸ2 の組成で流入し、そのときの蒸発器２９での算
術平均温度は図３（ｂ）に示すようにＴmsとなる。ま
た、高温冷却サイクルの同平均温度は、同図よりＴmbと
なる。非共沸混合冷媒の特性から、低温冷却時と高温冷
却時との蒸発器２９での平均温度差は、上記２種の平均
温度ＴmsとＴmbとの温度差ΔＴとなり、それ以上の温度
差を持たせることはできない。
クルは、図３（ａ）に示すように、気液分離器９により
液相組成Ｘ1 、気相組成Ｘ2 に分離され、蒸発器２９内
にはＸ2 の組成で流入し、そのときの蒸発器２９での算
術平均温度は図３（ｂ）に示すようにＴmsとなる。ま
た、高温冷却サイクルの同平均温度は、同図よりＴmbと
なる。非共沸混合冷媒の特性から、低温冷却時と高温冷
却時との蒸発器２９での平均温度差は、上記２種の平均
温度ＴmsとＴmbとの温度差ΔＴとなり、それ以上の温度
差を持たせることはできない。
【００３０】これに対し、可変絞り弁３５を設けること
で、蒸発圧力をＰ1 からＰ2 に変化させることができ
る。図３（ｂ）に示すように、蒸発器２９における平均
温度は、ＴmbからＴmb´に温度上昇することにより、蒸
発器２９における平均温度差をΔＴからΔＴ´に大きく
することが可能となる。
で、蒸発圧力をＰ1 からＰ2 に変化させることができ
る。図３（ｂ）に示すように、蒸発器２９における平均
温度は、ＴmbからＴmb´に温度上昇することにより、蒸
発器２９における平均温度差をΔＴからΔＴ´に大きく
することが可能となる。
【００３１】図９は、この発明のさらに他の実施例を示
す冷凍サイクル構成図、図１０は、図９における第２凝
縮器１９の断面図である。この実施例は、第２凝縮器１
９における外側の液体側冷媒通路２１の外周面にフィン
３７を設けるとともに、フィン３７の近傍にファン３９
を設置し、これにより第２凝縮器１９を空気により熱交
換も可能な構成としている。つまり、フィン３７とファ
ン３９とで、空気との熱交換が可能な熱交換機構を構成
している。
す冷凍サイクル構成図、図１０は、図９における第２凝
縮器１９の断面図である。この実施例は、第２凝縮器１
９における外側の液体側冷媒通路２１の外周面にフィン
３７を設けるとともに、フィン３７の近傍にファン３９
を設置し、これにより第２凝縮器１９を空気により熱交
換も可能な構成としている。つまり、フィン３７とファ
ン３９とで、空気との熱交換が可能な熱交換機構を構成
している。
【００３２】このような構成とすることで、気体側冷媒
と液体側冷媒との熱交換量が不足する場合に有効なもの
となる。
と液体側冷媒との熱交換量が不足する場合に有効なもの
となる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、沸点の異なる二つ以上の冷媒からなる非共沸混合
冷媒を使用するとともに、凝縮器から出る冷媒を気液分
離する気液分離器を設け、この気液分離器で分離された
低沸点冷媒を多く含む気体側冷媒を第２凝縮器にて液体
側冷媒との熱交換により冷却することで、蒸発器での蒸
発温度を低下させて冷凍室運転に適する低温冷却を可能
とし、一方冷蔵室運転に適する高温冷却時には、低沸点
冷媒と高沸点冷媒とを蒸発器に供給するので、低温冷却
時に比べて蒸発温度が上昇し、高温冷却に対応した低い
冷却能力が得られ、これによりインバータ制御を用いる
ことなく、安定した能力で蒸発温度の２温度化が達成で
きる。
れば、沸点の異なる二つ以上の冷媒からなる非共沸混合
冷媒を使用するとともに、凝縮器から出る冷媒を気液分
離する気液分離器を設け、この気液分離器で分離された
低沸点冷媒を多く含む気体側冷媒を第２凝縮器にて液体
側冷媒との熱交換により冷却することで、蒸発器での蒸
発温度を低下させて冷凍室運転に適する低温冷却を可能
とし、一方冷蔵室運転に適する高温冷却時には、低沸点
冷媒と高沸点冷媒とを蒸発器に供給するので、低温冷却
時に比べて蒸発温度が上昇し、高温冷却に対応した低い
冷却能力が得られ、これによりインバータ制御を用いる
ことなく、安定した能力で蒸発温度の２温度化が達成で
きる。
【図１】この発明の一実施例を示す冷凍冷蔵庫に使用さ
れる冷凍サイクルの構成図であり、低温冷却サイクルで
の冷媒の流れを示している。
れる冷凍サイクルの構成図であり、低温冷却サイクルで
の冷媒の流れを示している。
【図２】図１の冷凍サイクルにおける第２凝縮器の断面
図である。
図である。
【図３】非共沸混合冷媒の混合組成比と温度との関係を
示す等圧気液平衡図であり、（ａ）が凝縮器でのもの、
（ｂ）が蒸発器でのものである。
示す等圧気液平衡図であり、（ａ）が凝縮器でのもの、
（ｂ）が蒸発器でのものである。
【図４】図１の冷凍サイクルにおける低温冷却サイクル
でのモリエル線図である。
でのモリエル線図である。
【図５】図１の冷凍サイクルにおいて高温冷却サイクル
での冷媒の流れを示す冷凍サイクル構成図である。
での冷媒の流れを示す冷凍サイクル構成図である。
【図６】図１の冷凍サイクルにおける高温冷却サイクル
でのモリエル線図である。
でのモリエル線図である。
【図７】図１の冷凍サイクルにおける冷媒の蒸発温度
と、能力及び運転効率との相関図である。
と、能力及び運転効率との相関図である。
【図８】この発明の他の実施例を示す冷凍サイクル構成
図である。
図である。
【図９】この発明のさらに他の実施例を示す冷凍サイク
ル構成図である。
ル構成図である。
【図１０】図９における第２凝縮器の断面図である。
１ 圧縮機 ３ 第１凝縮器 ９ 気液分離器 １３ 第１キャピラリ １５ 開閉弁 １９ 第２凝縮器 ２５ 第２キャピラリ ２９ 蒸発器 ３５ 可変絞り弁 ３７ フィン ３９ ファン
Claims (3)
- 【請求項１】 圧縮機，凝縮器，絞り機構及び蒸発器を
備え、これらが配管接続された冷凍サイクルに、沸点の
異なる２種以上の冷媒からなる非共沸混合冷媒を封入
し、前記凝縮器を出た冷媒を気液分離する気液分離器
と、この気液分離器により分離された気体側冷媒及び液
体側冷媒が気体側冷媒通路及び液体側冷媒通路をそれぞ
れ通過して熱交換する第２凝縮器と、この第２凝縮器の
液体側冷媒通路への冷媒の流入を阻止可能な開閉弁とを
設け、前記第２凝縮器における気体側冷媒通路を前記蒸
発器の上流側配管に接続する一方、第２凝縮器における
液体側冷媒通路を前記蒸発器の下流側配管に接続したこ
とを特徴とする冷凍冷蔵庫。 - 【請求項２】 第２凝縮器における気体側冷媒通路と蒸
発器との間に、可変絞り機構を設けたことを特徴とする
請求項１記載の冷凍冷蔵庫。 - 【請求項３】 第２凝縮器に、空気との熱交換が可能な
熱交換機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の冷
凍冷蔵庫。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24554493A JPH07103588A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 冷凍冷蔵庫 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24554493A JPH07103588A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 冷凍冷蔵庫 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103588A true JPH07103588A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17135283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24554493A Pending JPH07103588A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 冷凍冷蔵庫 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103588A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100693188B1 (ko) * | 2005-08-03 | 2007-03-13 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 초저온 냉동 냉장고 |
| JP2007163086A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Showa Denko Kk | 冷凍サイクル |
| AT502769B1 (de) * | 2004-07-20 | 2008-01-15 | Wurm Gmbh & Co Kg | Kühlsystem |
| CN104350339A (zh) * | 2012-06-08 | 2015-02-11 | 通用电气公司 | 利用非共沸制冷剂混合物的双蒸发器制冷系统 |
| CN107202445A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-09-26 | 大连海洋大学 | 带有冷却分凝热交换器的自复叠制冷系统 |
| CN107664364A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | 双温区冷藏车制冷系统 |
| CN108317761A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-07-24 | 福建工程学院 | 一种单双级耦合压缩的自复叠制冷系统及控制方法 |
| CN113758038A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-12-07 | Tcl家用电器（合肥）有限公司 | 基于非共沸制冷剂的制冷系统及冰箱 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP24554493A patent/JPH07103588A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT502769B1 (de) * | 2004-07-20 | 2008-01-15 | Wurm Gmbh & Co Kg | Kühlsystem |
| KR100693188B1 (ko) * | 2005-08-03 | 2007-03-13 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 초저온 냉동 냉장고 |
| JP2007163086A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Showa Denko Kk | 冷凍サイクル |
| CN104350339A (zh) * | 2012-06-08 | 2015-02-11 | 通用电气公司 | 利用非共沸制冷剂混合物的双蒸发器制冷系统 |
| CN107202445A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-09-26 | 大连海洋大学 | 带有冷却分凝热交换器的自复叠制冷系统 |
| CN107202445B (zh) * | 2017-06-27 | 2022-07-15 | 大连海洋大学 | 带有冷却分凝热交换器的自复叠制冷系统 |
| CN107664364A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | 双温区冷藏车制冷系统 |
| CN108317761A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-07-24 | 福建工程学院 | 一种单双级耦合压缩的自复叠制冷系统及控制方法 |
| CN113758038A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-12-07 | Tcl家用电器（合肥）有限公司 | 基于非共沸制冷剂的制冷系统及冰箱 |
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