JPH07174421A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
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- JPH07174421A JPH07174421A JP31963893A JP31963893A JPH07174421A JP H07174421 A JPH07174421 A JP H07174421A JP 31963893 A JP31963893 A JP 31963893A JP 31963893 A JP31963893 A JP 31963893A JP H07174421 A JPH07174421 A JP H07174421A
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- lubricating oil
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＨＦＣ系の混合冷媒のオイルへの溶解度の温
度変化特性の差が大きいことを利用して、循環冷媒比率
を可変することが可能なサイクルを実現する。 【構成】 冷媒として非共沸系冷媒を２種類以上混合し
て使用し、さらに潤滑油中への冷媒の溶解量が、潤滑油
の温度、圧力の変化につれて増減するとき、その変化特
性が使用したそれぞれの冷媒に対して異なる特性をもつ
ような潤滑油を使用する。さらに、潤滑油温度調整機付
きのオイルセパレータを追加した。
度変化特性の差が大きいことを利用して、循環冷媒比率
を可変することが可能なサイクルを実現する。 【構成】 冷媒として非共沸系冷媒を２種類以上混合し
て使用し、さらに潤滑油中への冷媒の溶解量が、潤滑油
の温度、圧力の変化につれて増減するとき、その変化特
性が使用したそれぞれの冷媒に対して異なる特性をもつ
ような潤滑油を使用する。さらに、潤滑油温度調整機付
きのオイルセパレータを追加した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非共沸系混合冷媒を用
いた冷凍装置に関するものである。
いた冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＦＣ及びＨＣＦＣフロンの規制
にともない冷凍装置の代替冷媒として混合冷媒が注目を
あびている。混合冷媒を用いた冷凍装置は、そのサイク
ル内部を循環する冷媒の組成比率を可変とすることによ
り、能力制御や性能改善を行うことができる。
にともない冷凍装置の代替冷媒として混合冷媒が注目を
あびている。混合冷媒を用いた冷凍装置は、そのサイク
ル内部を循環する冷媒の組成比率を可変とすることによ
り、能力制御や性能改善を行うことができる。
【０００３】従来、特に非共沸混合冷媒を用いた冷凍装
置のサイクル内部を循環する冷媒組成を可変とする方式
として、沸点の違いを利用した精留分離方式が用いられ
ている（例えば特開昭６１−１０１７５７号公報）。
置のサイクル内部を循環する冷媒組成を可変とする方式
として、沸点の違いを利用した精留分離方式が用いられ
ている（例えば特開昭６１−１０１７５７号公報）。
【０００４】以下図７を参照しながら、精留分離方式を
用いた冷凍装置の一例について説明する。
用いた冷凍装置の一例について説明する。
【０００５】図７は従来例を示す冷凍サイクル図であ
る。図７において、３１は圧縮機、３２は凝縮器、３３
は主絞り装置、３４は蒸発器で環状に接続されて主回路
を構成している。一方、凝縮器３２の出口と精留塔３６
の入口とは配管４０により接続され、加熱器３５が配管
４０と熱交換的に接続されている。また、精留塔３６の
下部出口と主回路の蒸発器３４の入口とは副絞り装置３
７を介して配管４１，４２により接続されている。ま
た、精留塔３６の上部には冷却器３８と貯溜器３９とが
設けられ、貯溜器３９は配管４３，４４により精留塔３
６と環状に接続されている。また、冷却器３８と配管４
３とが熱交換的に接続されている。ここで加熱器３５お
よび冷却器３８の熱源は圧縮機３１の吐出ガスおよび吸
入ガスを用いている。冷媒は沸点差を有する２種類の冷
媒からなる非共沸混合冷媒を用いる。精留塔３６の内部
には充填材４５が充填されている、以上のように構成さ
れた冷凍装置について、以下その動作について説明す
る。
る。図７において、３１は圧縮機、３２は凝縮器、３３
は主絞り装置、３４は蒸発器で環状に接続されて主回路
を構成している。一方、凝縮器３２の出口と精留塔３６
の入口とは配管４０により接続され、加熱器３５が配管
４０と熱交換的に接続されている。また、精留塔３６の
下部出口と主回路の蒸発器３４の入口とは副絞り装置３
７を介して配管４１，４２により接続されている。ま
た、精留塔３６の上部には冷却器３８と貯溜器３９とが
設けられ、貯溜器３９は配管４３，４４により精留塔３
６と環状に接続されている。また、冷却器３８と配管４
３とが熱交換的に接続されている。ここで加熱器３５お
よび冷却器３８の熱源は圧縮機３１の吐出ガスおよび吸
入ガスを用いている。冷媒は沸点差を有する２種類の冷
媒からなる非共沸混合冷媒を用いる。精留塔３６の内部
には充填材４５が充填されている、以上のように構成さ
れた冷凍装置について、以下その動作について説明す
る。
【０００６】まず初めに精留分離をしない時について説
明する。凝縮器３２から出た高圧液冷媒の一部が配管４
０により分岐される。この時、副絞り装置３７の弁開度
を大きくすると配管４０に分岐する分岐冷媒流量が増大
し、加熱器３５の加熱不足となるため蒸気が発生せず、
精留塔３６の下部入口より液冷媒が流入する。その結
果、精留作用が進行せず、液冷媒は精留塔３６の内部を
上昇し、配管４３を通って貯溜器３９に入り、配管４４
により再び精留塔３６に戻る。そして副絞り装置３７に
より減圧されて主回路側冷媒と合流する。
明する。凝縮器３２から出た高圧液冷媒の一部が配管４
０により分岐される。この時、副絞り装置３７の弁開度
を大きくすると配管４０に分岐する分岐冷媒流量が増大
し、加熱器３５の加熱不足となるため蒸気が発生せず、
精留塔３６の下部入口より液冷媒が流入する。その結
果、精留作用が進行せず、液冷媒は精留塔３６の内部を
上昇し、配管４３を通って貯溜器３９に入り、配管４４
により再び精留塔３６に戻る。そして副絞り装置３７に
より減圧されて主回路側冷媒と合流する。
【０００７】このように、貯溜器３９の内部の低沸点成
分の組成比率が上昇しないため、主回路の組成比率は冷
媒充填比率に等しくなる。
分の組成比率が上昇しないため、主回路の組成比率は冷
媒充填比率に等しくなる。
【０００８】次に精留分離を行う場合について説明す
る。上記の状態から副絞り装置３７の弁開度を小さくし
ていくと分岐冷媒流量が減少し、凝縮器３２から出て分
岐された液冷媒は、加熱器３５で加熱されて一部気化し
精留塔３６の下部入口より流入する。このガス成分は精
留塔３６の中の充填材４５のすきまを上昇し、上部出口
より配管４３を通って冷却器３８へ入り、冷却液化され
て貯溜器３９に入る。貯溜器３９と精留塔３６の戻り配
管４４とはあらかじめ落差Ａを設けてあり、その落差Ａ
により貯溜器３９から液冷媒の一部が配管４４を通って
再び精留塔３６に戻され充填材４５のすきまを下降し、
途中上昇してくる蒸気と互いに気液接触を行い、熱交
換、物質移動により精留作用をなし、貯溜器３９には低
沸点成分の多い冷媒が貯えられ、精留塔３６の下部から
は低沸点成分の少ない冷媒が配管４１、副絞り装置３
７、配管４２を通って主回路に流入する。
る。上記の状態から副絞り装置３７の弁開度を小さくし
ていくと分岐冷媒流量が減少し、凝縮器３２から出て分
岐された液冷媒は、加熱器３５で加熱されて一部気化し
精留塔３６の下部入口より流入する。このガス成分は精
留塔３６の中の充填材４５のすきまを上昇し、上部出口
より配管４３を通って冷却器３８へ入り、冷却液化され
て貯溜器３９に入る。貯溜器３９と精留塔３６の戻り配
管４４とはあらかじめ落差Ａを設けてあり、その落差Ａ
により貯溜器３９から液冷媒の一部が配管４４を通って
再び精留塔３６に戻され充填材４５のすきまを下降し、
途中上昇してくる蒸気と互いに気液接触を行い、熱交
換、物質移動により精留作用をなし、貯溜器３９には低
沸点成分の多い冷媒が貯えられ、精留塔３６の下部から
は低沸点成分の少ない冷媒が配管４１、副絞り装置３
７、配管４２を通って主回路に流入する。
【０００９】したがって、主回路の低沸点成分比率は低
下し、高沸点成分比率は上昇する。以上のように、副絞
り装置３７の弁開度を制御することにより蒸気発生量を
調整して精留分離を行い、貯溜器３９内部に貯えられる
冷媒組成比率を変化させることにより、主回路冷媒の組
成比率を可変とすることができる。
下し、高沸点成分比率は上昇する。以上のように、副絞
り装置３７の弁開度を制御することにより蒸気発生量を
調整して精留分離を行い、貯溜器３９内部に貯えられる
冷媒組成比率を変化させることにより、主回路冷媒の組
成比率を可変とすることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、以下のような課題があった。
うな構成では、以下のような課題があった。
【００１１】精留分離するためには加熱等を行い、精留
塔下部より冷媒蒸気を流入する必要があるが、加熱器に
は高温吐出冷媒を用いるので、暖房運転時には凝縮器入
口温度が低下するため、暖房能力が低下する。また、圧
縮機吸入スーパーヒート制御により吸入スーパーヒート
が大きくなると、冷却器による冷却量が減少し分離性能
の低下が避けられなかった。
塔下部より冷媒蒸気を流入する必要があるが、加熱器に
は高温吐出冷媒を用いるので、暖房運転時には凝縮器入
口温度が低下するため、暖房能力が低下する。また、圧
縮機吸入スーパーヒート制御により吸入スーパーヒート
が大きくなると、冷却器による冷却量が減少し分離性能
の低下が避けられなかった。
【００１２】本発明は上記従来例の課題を解決するもの
で、潤滑油中への冷媒の溶解量が、潤滑油の温度、圧力
の変化につれて増減するとき、その変化特性が使用した
それぞれの冷媒に対して異なる特性をもつような潤滑油
を使用し、さらに圧縮機内の潤滑油の温度を制御する潤
滑油温度調整器を備えることにより、冷凍サイクル中を
循環する冷媒の組成を変化させ効率の向上を図ることを
目的としたものである。
で、潤滑油中への冷媒の溶解量が、潤滑油の温度、圧力
の変化につれて増減するとき、その変化特性が使用した
それぞれの冷媒に対して異なる特性をもつような潤滑油
を使用し、さらに圧縮機内の潤滑油の温度を制御する潤
滑油温度調整器を備えることにより、冷凍サイクル中を
循環する冷媒の組成を変化させ効率の向上を図ることを
目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸
発器を環状に接続して冷凍サイクルを構成し、さらに圧
縮機と凝縮器をつなぐ配管に潤滑油の温度を制御する潤
滑油温度調整器を備えたオイルセパレータを接続し、冷
媒として非共沸系冷媒を２種類以上混合して使用し、さ
らに潤滑油中への冷媒の溶解量が、潤滑油の温度、圧力
の変化につれて増減するとき、その変化特性が使用した
それぞれの冷媒に対して異なる特性をもつような潤滑油
を使用したものである。
に本発明の冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸
発器を環状に接続して冷凍サイクルを構成し、さらに圧
縮機と凝縮器をつなぐ配管に潤滑油の温度を制御する潤
滑油温度調整器を備えたオイルセパレータを接続し、冷
媒として非共沸系冷媒を２種類以上混合して使用し、さ
らに潤滑油中への冷媒の溶解量が、潤滑油の温度、圧力
の変化につれて増減するとき、その変化特性が使用した
それぞれの冷媒に対して異なる特性をもつような潤滑油
を使用したものである。
【００１４】また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、絞り装置、蒸発器を環状に接続して冷凍サイク
ルを構成し、さらに圧縮機と凝縮器をつなぐ配管に潤滑
油の温度を制御する潤滑油温度調整器を備えたオイルセ
パレータを接続し、潤滑油中への冷媒の溶解量が、潤滑
油の温度、圧力の変化につれて増減するとき、その変化
特性が使用したそれぞれの冷媒に対して異なる特性をも
つような潤滑油を使用し、さらに冷媒としてＨＦＣ３２
／ＨＦＣ１２５／ＨＦＣ１３４ａを用いたものである。
また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、絞り
装置、蒸発器を環状に接続して冷凍サイクルを構成し、
さらに圧縮機と凝縮器をつなぐ配管に潤滑油の温度を制
御する潤滑油温度調整器を備えたオイルセパレータを接
続し、潤滑油中への冷媒の溶解量が、潤滑油の温度、圧
力の変化につれて増減するとき、その変化特性が使用し
たそれぞれの冷媒に対して異なる特性をもつような潤滑
油を使用し、さらに冷媒としてＨＦＣ３２／ＨＦＣ１３
４ａを用いたものである。
凝縮器、絞り装置、蒸発器を環状に接続して冷凍サイク
ルを構成し、さらに圧縮機と凝縮器をつなぐ配管に潤滑
油の温度を制御する潤滑油温度調整器を備えたオイルセ
パレータを接続し、潤滑油中への冷媒の溶解量が、潤滑
油の温度、圧力の変化につれて増減するとき、その変化
特性が使用したそれぞれの冷媒に対して異なる特性をも
つような潤滑油を使用し、さらに冷媒としてＨＦＣ３２
／ＨＦＣ１２５／ＨＦＣ１３４ａを用いたものである。
また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、絞り
装置、蒸発器を環状に接続して冷凍サイクルを構成し、
さらに圧縮機と凝縮器をつなぐ配管に潤滑油の温度を制
御する潤滑油温度調整器を備えたオイルセパレータを接
続し、潤滑油中への冷媒の溶解量が、潤滑油の温度、圧
力の変化につれて増減するとき、その変化特性が使用し
たそれぞれの冷媒に対して異なる特性をもつような潤滑
油を使用し、さらに冷媒としてＨＦＣ３２／ＨＦＣ１３
４ａを用いたものである。
【００１５】
【作用】本発明は上記構成により、次のような作用を有
する。
する。
【００１６】すなわち、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸
発器を環状に接続して冷凍サイクルを構成し、冷媒とし
て非共沸系冷媒を２種類以上混合して使用し、さらに潤
滑油中への冷媒の溶解量が、潤滑油の温度、圧力の変化
につれて増減するとき、その変化特性が使用したそれぞ
れの冷媒に対して異なる特性をもつような潤滑油を使用
し、さらに圧縮機と凝縮器をつなぐ配管に潤滑油の温度
を制御する潤滑油温度調整器を備えたオイルセパレータ
を接続し、実際に冷凍サイクル内を循環している冷媒の
組成を変化させ能力制御や性能改善を行うことが可能な
冷凍装置を実現することができる。
発器を環状に接続して冷凍サイクルを構成し、冷媒とし
て非共沸系冷媒を２種類以上混合して使用し、さらに潤
滑油中への冷媒の溶解量が、潤滑油の温度、圧力の変化
につれて増減するとき、その変化特性が使用したそれぞ
れの冷媒に対して異なる特性をもつような潤滑油を使用
し、さらに圧縮機と凝縮器をつなぐ配管に潤滑油の温度
を制御する潤滑油温度調整器を備えたオイルセパレータ
を接続し、実際に冷凍サイクル内を循環している冷媒の
組成を変化させ能力制御や性能改善を行うことが可能な
冷凍装置を実現することができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参考に
説明する。
説明する。
【００１８】図１は本発明の冷凍装置の第１の実施例に
おける冷凍サイクル図である。同図において１は圧縮
機、２は凝縮器、３は絞り装置、４は蒸発器それぞれを
環状に接続して冷凍サイクルを構成している。５は潤滑
油温度調整器を備えたオイルセパレータである。
おける冷凍サイクル図である。同図において１は圧縮
機、２は凝縮器、３は絞り装置、４は蒸発器それぞれを
環状に接続して冷凍サイクルを構成している。５は潤滑
油温度調整器を備えたオイルセパレータである。
【００１９】図２（ａ），（ｂ）は潤滑油中へのそれぞ
れの冷媒の溶解率と温度、圧力の関係を示した線図の一
例である。
れの冷媒の溶解率と温度、圧力の関係を示した線図の一
例である。
【００２０】この冷凍サイクルにおいて、高能力冷媒量
α、低能力冷媒量βの非共沸混合冷媒を用いた暖房運転
の場合について説明する。圧縮機１で圧縮された高温高
圧の冷媒蒸気は、凝縮器２で放熱し、凝縮液化する。そ
の後、絞り装置３で減圧膨張されて気液二相の冷媒とな
り蒸発器４で吸熱して蒸発気化して冷媒蒸気となり再び
圧縮機１に吸入される。
α、低能力冷媒量βの非共沸混合冷媒を用いた暖房運転
の場合について説明する。圧縮機１で圧縮された高温高
圧の冷媒蒸気は、凝縮器２で放熱し、凝縮液化する。そ
の後、絞り装置３で減圧膨張されて気液二相の冷媒とな
り蒸発器４で吸熱して蒸発気化して冷媒蒸気となり再び
圧縮機１に吸入される。
【００２１】この時冷凍サイクル中の潤滑油は一部が冷
媒と共に冷凍サイクル中を循環しているが、大部分は圧
縮機１と潤滑油温度調整器を備えたオイルセパレータ５
の内部に留まっている。その際潤滑油の温度は温度調整
器により制御され、圧力は運転条件により定まりそれぞ
れ図２（ａ）及び（ｂ）のＰ1，Ｔ1の状態にあり、冷媒
はそれぞれ対応した量が潤滑油中に溶解している、その
ため実際に冷凍サイクル内を循環している冷媒中の高能
力冷媒量は（α−α1）となる。同様に低能力冷媒量は
（β−β1）となる。
媒と共に冷凍サイクル中を循環しているが、大部分は圧
縮機１と潤滑油温度調整器を備えたオイルセパレータ５
の内部に留まっている。その際潤滑油の温度は温度調整
器により制御され、圧力は運転条件により定まりそれぞ
れ図２（ａ）及び（ｂ）のＰ1，Ｔ1の状態にあり、冷媒
はそれぞれ対応した量が潤滑油中に溶解している、その
ため実際に冷凍サイクル内を循環している冷媒中の高能
力冷媒量は（α−α1）となる。同様に低能力冷媒量は
（β−β1）となる。
【００２２】次に冷房運転を行うと圧縮機１の内部の温
度、圧力は図２（ａ）及び（ｂ）のＰ2，Ｔ2の状態に移
動し潤滑油中への冷媒の溶解量も変化し実際に冷凍サイ
クル内を循環している冷媒中の高能力冷媒量は（α−α
2）となり、低能力冷媒量は（β−β2）となる。
度、圧力は図２（ａ）及び（ｂ）のＰ2，Ｔ2の状態に移
動し潤滑油中への冷媒の溶解量も変化し実際に冷凍サイ
クル内を循環している冷媒中の高能力冷媒量は（α−α
2）となり、低能力冷媒量は（β−β2）となる。
【００２３】図２（ａ），（ｂ）で示されるα1、α2、
β1、β2からわかるように暖房運転時の循環冷媒の組成
は高能力冷媒対低能力冷媒は（α−α1）：（β−
β1）。一方冷房運転時の循環冷媒の組成は高能力冷媒
対低能力冷媒は（α−α2）：（β−β2）となり暖房運
転時のほうが高能力冷媒の比率が高くなっている。一般
に空調機の場合、暖房運転で要求される冷凍能力は冷房
運転で要求される冷凍能力よりも大きいが本発明の冷凍
装置では、循環する冷媒の組成を変化させることにより
発生能力を可変することができ、効率の向上を図ること
ができる。
β1、β2からわかるように暖房運転時の循環冷媒の組成
は高能力冷媒対低能力冷媒は（α−α1）：（β−
β1）。一方冷房運転時の循環冷媒の組成は高能力冷媒
対低能力冷媒は（α−α2）：（β−β2）となり暖房運
転時のほうが高能力冷媒の比率が高くなっている。一般
に空調機の場合、暖房運転で要求される冷凍能力は冷房
運転で要求される冷凍能力よりも大きいが本発明の冷凍
装置では、循環する冷媒の組成を変化させることにより
発生能力を可変することができ、効率の向上を図ること
ができる。
【００２４】次に本発明の第２の実施例について図面を
参照しながら説明する。図３は本発明の冷凍装置の第２
の実施例における冷凍サイクル図である。
参照しながら説明する。図３は本発明の冷凍装置の第２
の実施例における冷凍サイクル図である。
【００２５】同図において１１は圧縮機、１２は凝縮
器、１３は絞り装置、１４は蒸発器環状に接続して冷凍
サイクルを構成している。１５は潤滑油温度調整器を備
えたオイルセパレータである。
器、１３は絞り装置、１４は蒸発器環状に接続して冷凍
サイクルを構成している。１５は潤滑油温度調整器を備
えたオイルセパレータである。
【００２６】図４（ａ）〜（ｃ）は潤滑油中へのそれぞ
れの冷媒の溶解率と温度、圧力の関係を示した線図の一
例である。
れの冷媒の溶解率と温度、圧力の関係を示した線図の一
例である。
【００２７】この冷凍サイクルにおいて、ＨＦＣ３２量
α、ＨＦＣ１２５量β、ＨＦＣ１３４ａ量γの暖房運転
の場合について、まず暖房運転の場合について説明す
る。圧縮機１１で圧縮された高温高圧の冷媒蒸気は、凝
縮器１２で放熱し、凝縮液化する。その後、絞り装置１
３で減圧膨張されて気液二相の冷媒となり蒸発器１４で
吸熱して蒸発気化して冷媒蒸気となり再び圧縮機１１に
吸入される。
α、ＨＦＣ１２５量β、ＨＦＣ１３４ａ量γの暖房運転
の場合について、まず暖房運転の場合について説明す
る。圧縮機１１で圧縮された高温高圧の冷媒蒸気は、凝
縮器１２で放熱し、凝縮液化する。その後、絞り装置１
３で減圧膨張されて気液二相の冷媒となり蒸発器１４で
吸熱して蒸発気化して冷媒蒸気となり再び圧縮機１１に
吸入される。
【００２８】この時冷凍サイクル中の潤滑油は一部が冷
媒と共に冷凍サイクル中を循環しているが、大部分は圧
縮機１１と潤滑油温度調整器を備えたオイルセパレータ
１５の内部に留まっている。その際潤滑油の温度は温度
調整器により制御され、圧力は運転条件により定まりそ
れぞれ図４（ａ）〜（ｃ）のＰ1，Ｔ1の状態にあり、冷
媒はそれぞれ対応した量が潤滑油中に溶解している、そ
のため実際に冷凍サイクル内を循環している冷媒中のＨ
ＦＣ３２量は（α−α1）となる。同様にＨＦＣ１２５
量は（β−β1）、ＨＦＣ１３４ａ量は（γ−γ1）とな
る。
媒と共に冷凍サイクル中を循環しているが、大部分は圧
縮機１１と潤滑油温度調整器を備えたオイルセパレータ
１５の内部に留まっている。その際潤滑油の温度は温度
調整器により制御され、圧力は運転条件により定まりそ
れぞれ図４（ａ）〜（ｃ）のＰ1，Ｔ1の状態にあり、冷
媒はそれぞれ対応した量が潤滑油中に溶解している、そ
のため実際に冷凍サイクル内を循環している冷媒中のＨ
ＦＣ３２量は（α−α1）となる。同様にＨＦＣ１２５
量は（β−β1）、ＨＦＣ１３４ａ量は（γ−γ1）とな
る。
【００２９】次に冷房運転を行うと圧縮機１１の内部の
温度、圧力は図４（ａ）〜（ｃ）のＰ2，Ｔ2の状態に移
動し潤滑油中への冷媒の溶解量も変化し実際に冷凍サイ
クル内を循環している冷媒中のＨＦＣ３２量は（α−α
2）となる。同様にＨＦＣ１２５量は（β−β2）、ＨＦ
Ｃ１３４ａ量は（γ−γ2）となる。
温度、圧力は図４（ａ）〜（ｃ）のＰ2，Ｔ2の状態に移
動し潤滑油中への冷媒の溶解量も変化し実際に冷凍サイ
クル内を循環している冷媒中のＨＦＣ３２量は（α−α
2）となる。同様にＨＦＣ１２５量は（β−β2）、ＨＦ
Ｃ１３４ａ量は（γ−γ2）となる。
【００３０】図４で示されるα1、α2、β1、β2，
γ1、γ2からわかるように暖房運転時の循環冷媒の組成
はＨＦＣ３２対ＨＦＣ１２５対ＨＦＣ１３４ａは（α−
α1）：（β−β1）：（γ−γ1）。一方冷房運転時の
循環冷媒の組成はＨＦＣ３２対ＨＦＣ１２５対ＨＦＣ１
３４ａは（α−α2）：（β−β2）：（γ−γ2）とな
り暖房運転時のほうがＨＦＣ３２の比率が高くなってい
る。
γ1、γ2からわかるように暖房運転時の循環冷媒の組成
はＨＦＣ３２対ＨＦＣ１２５対ＨＦＣ１３４ａは（α−
α1）：（β−β1）：（γ−γ1）。一方冷房運転時の
循環冷媒の組成はＨＦＣ３２対ＨＦＣ１２５対ＨＦＣ１
３４ａは（α−α2）：（β−β2）：（γ−γ2）とな
り暖房運転時のほうがＨＦＣ３２の比率が高くなってい
る。
【００３１】冷媒の冷凍能力を比較すると能力の高い順
にＨＦＣ３２、ＨＦＣ１２４、ＨＦＣ１３４ａの順序で
あるから、循環冷媒の冷凍能力は暖房運転時のほうが高
能力である。
にＨＦＣ３２、ＨＦＣ１２４、ＨＦＣ１３４ａの順序で
あるから、循環冷媒の冷凍能力は暖房運転時のほうが高
能力である。
【００３２】一般に空調機の場合、暖房運転で要求され
る冷凍能力は冷房運転で要求される冷凍能力よりも大き
いが本発明の冷凍装置では、循環する冷媒の組成を変化
させることにより発生能力を可変することができ、効率
の向上を図ることができる。
る冷凍能力は冷房運転で要求される冷凍能力よりも大き
いが本発明の冷凍装置では、循環する冷媒の組成を変化
させることにより発生能力を可変することができ、効率
の向上を図ることができる。
【００３３】次に本発明の第３の実施例について図面を
参照しながら説明する。図５は本発明の冷凍装置の第３
の実施例における冷凍サイクル図である。
参照しながら説明する。図５は本発明の冷凍装置の第３
の実施例における冷凍サイクル図である。
【００３４】同図において２１は圧縮機、２２は凝縮
器、２３は絞り装置、２４は蒸発器環状に接続して冷凍
サイクルを構成している。２５は潤滑油温度調整器を備
えたオイルセパレータである。
器、２３は絞り装置、２４は蒸発器環状に接続して冷凍
サイクルを構成している。２５は潤滑油温度調整器を備
えたオイルセパレータである。
【００３５】図６（ａ），（ｂ）は潤滑油中へのそれぞ
れの冷媒の溶解率と温度、圧力の関係を示した線図の一
例である。
れの冷媒の溶解率と温度、圧力の関係を示した線図の一
例である。
【００３６】この冷凍サイクルにおいて、ＨＦＣ３２量
α、ＨＦＣ１３４ａ量βの非共沸混合冷媒を用いた暖房
運転の場合について、まず暖房運転の場合について説明
する。圧縮機２１で圧縮された高温高圧の冷媒蒸気は、
凝縮器２２で放熱し、凝縮液化する。その後、絞り装置
２３で減圧膨張されて気液二相の冷媒となり蒸発器２４
で吸熱して蒸発気化して冷媒蒸気となり再び圧縮機２１
に吸入される。
α、ＨＦＣ１３４ａ量βの非共沸混合冷媒を用いた暖房
運転の場合について、まず暖房運転の場合について説明
する。圧縮機２１で圧縮された高温高圧の冷媒蒸気は、
凝縮器２２で放熱し、凝縮液化する。その後、絞り装置
２３で減圧膨張されて気液二相の冷媒となり蒸発器２４
で吸熱して蒸発気化して冷媒蒸気となり再び圧縮機２１
に吸入される。
【００３７】この時冷凍サイクル中の潤滑油は一部が冷
媒と共に冷凍サイクル中を循環しているが、大部分は圧
縮機２１と潤滑油温度調整器を備えたオイルセパレータ
２５の内部に留まっている。その際、潤滑油の温度は潤
滑油温度調整器により制御され、圧力は運転条件により
定まりそれぞれ図６（ａ）及び（ｂ）のＰ1，Ｔ1の状態
にあり、冷媒はそれぞれ対応した量が潤滑油中に溶解し
ている、そのため実際に冷凍サイクル内を循環している
冷媒中のＨＦＣ３２量は（α−α1）となる。同様にＨ
ＦＣ１３４ａ量は（β−β1）となる。
媒と共に冷凍サイクル中を循環しているが、大部分は圧
縮機２１と潤滑油温度調整器を備えたオイルセパレータ
２５の内部に留まっている。その際、潤滑油の温度は潤
滑油温度調整器により制御され、圧力は運転条件により
定まりそれぞれ図６（ａ）及び（ｂ）のＰ1，Ｔ1の状態
にあり、冷媒はそれぞれ対応した量が潤滑油中に溶解し
ている、そのため実際に冷凍サイクル内を循環している
冷媒中のＨＦＣ３２量は（α−α1）となる。同様にＨ
ＦＣ１３４ａ量は（β−β1）となる。
【００３８】次に冷房運転を行うと圧縮機２１の内部の
温度、圧力は図６（ａ）及び（ｂ）のＰ2，Ｔ2の状態に
移動し潤滑油中への冷媒の溶解量も変化し実際に冷凍サ
イクル内を循環している冷媒中のＨＦＣ３２量は（α−
α2）となり、ＨＦＣ１３４ａ量は（β−β2）となる。
温度、圧力は図６（ａ）及び（ｂ）のＰ2，Ｔ2の状態に
移動し潤滑油中への冷媒の溶解量も変化し実際に冷凍サ
イクル内を循環している冷媒中のＨＦＣ３２量は（α−
α2）となり、ＨＦＣ１３４ａ量は（β−β2）となる。
【００３９】図６（ａ），（ｂ）で示されるα1、α2、
β1、β2からわかるように暖房運転時の循環冷媒の組成
ＨＦＣ３２対ＨＦＣ１３４ａは（α−α1）：（β−
β1）。一方冷房運転時の循環冷媒の組成はＨＦＣ３２
対ＨＦＣ１３４ａは（α−α2）：（β−β2）となり暖
房運転時のほうがＨＦＣ３２の比率が高くなっている。
冷媒の冷凍能力を比較すると能力の高い順にＨＦＣ３
２、ＨＦＣ１３４ａであるから、循環冷媒の冷凍能力は
暖房運転時のほうが高能力である。
β1、β2からわかるように暖房運転時の循環冷媒の組成
ＨＦＣ３２対ＨＦＣ１３４ａは（α−α1）：（β−
β1）。一方冷房運転時の循環冷媒の組成はＨＦＣ３２
対ＨＦＣ１３４ａは（α−α2）：（β−β2）となり暖
房運転時のほうがＨＦＣ３２の比率が高くなっている。
冷媒の冷凍能力を比較すると能力の高い順にＨＦＣ３
２、ＨＦＣ１３４ａであるから、循環冷媒の冷凍能力は
暖房運転時のほうが高能力である。
【００４０】一般に空調機の場合、暖房運転で要求され
る冷凍能力は冷房運転で要求される冷凍能力よりも大き
いが本発明の冷凍装置では、循環する冷媒の組成を変化
させることにより発生能力を可変することができ、効率
の向上を図ることができる。
る冷凍能力は冷房運転で要求される冷凍能力よりも大き
いが本発明の冷凍装置では、循環する冷媒の組成を変化
させることにより発生能力を可変することができ、効率
の向上を図ることができる。
【００４１】
【発明の効果】上記実施例より明らかなように本発明の
冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を環状
に接続して冷凍サイクルを構成し、冷媒として非共沸系
冷媒を２種類以上混合して使用し、さらに潤滑油中への
冷媒の溶解量が、潤滑油の温度、圧力の変化につれて増
減するとき、その変化特性が使用したそれぞれの冷媒に
対して異なる特性をもつような潤滑油を使用し、さらに
圧縮機と凝縮器をつなぐ配管に潤滑油の温度を制御する
潤滑油温度調整器を備えたオイルセパレータを接続し、
実際に冷凍サイクル内を循環している冷媒の組成を変化
させ能力制御や性能改善を行うことが可能な冷凍装置を
実現することができる。
冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を環状
に接続して冷凍サイクルを構成し、冷媒として非共沸系
冷媒を２種類以上混合して使用し、さらに潤滑油中への
冷媒の溶解量が、潤滑油の温度、圧力の変化につれて増
減するとき、その変化特性が使用したそれぞれの冷媒に
対して異なる特性をもつような潤滑油を使用し、さらに
圧縮機と凝縮器をつなぐ配管に潤滑油の温度を制御する
潤滑油温度調整器を備えたオイルセパレータを接続し、
実際に冷凍サイクル内を循環している冷媒の組成を変化
させ能力制御や性能改善を行うことが可能な冷凍装置を
実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施例における冷凍サイクル図
【図２】（ａ）は本発明の第１の実施例における潤滑油
中への高能力冷媒の溶解率と温度、圧力の関係を示した
線図 （ｂ）は本発明の第１の実施例における潤滑油中への低
能力冷媒の溶解率と温度と、圧力の関係を示した線図
中への高能力冷媒の溶解率と温度、圧力の関係を示した
線図 （ｂ）は本発明の第１の実施例における潤滑油中への低
能力冷媒の溶解率と温度と、圧力の関係を示した線図
【図３】本発明の第２の実施例における冷凍サイクル図
【図４】（ａ）は本発明の第２の実施例における潤滑油
中へのＨＦＣ３２の溶解率と温度、圧力の関係を示した
線図 （ｂ）は本発明の第２の実施例における潤滑油中へのＨ
ＦＣ１２５の溶解率と温度、圧力の関係を示した線図 （ｃ）は本発明の第２の実施例における潤滑油中へのＨ
ＦＣ１３４ａの溶解率と温度、圧力の関係を示した線図
中へのＨＦＣ３２の溶解率と温度、圧力の関係を示した
線図 （ｂ）は本発明の第２の実施例における潤滑油中へのＨ
ＦＣ１２５の溶解率と温度、圧力の関係を示した線図 （ｃ）は本発明の第２の実施例における潤滑油中へのＨ
ＦＣ１３４ａの溶解率と温度、圧力の関係を示した線図
【図５】本発明の第３の実施例における冷凍サイクル図
【図６】（ａ）は本発明の第３の実施例における潤滑油
中へのＨＦＣ３２の溶解率と温度、圧力の関係を示した
線図 （ｂ）は本発明の第３の実施例における潤滑油中へのＨ
ＦＣ１３４ａの溶解率と温度、圧力の関係を示した線図
中へのＨＦＣ３２の溶解率と温度、圧力の関係を示した
線図 （ｂ）は本発明の第３の実施例における潤滑油中へのＨ
ＦＣ１３４ａの溶解率と温度、圧力の関係を示した線図
【図７】従来の冷凍機における冷凍サイクル図
１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ 絞り装置 ４ 蒸発器 ５ オイルセパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 成人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を環状
に接続して冷凍サイクルを構成し、さらに圧縮機と凝縮
器をつなぐ配管に潤滑油の温度を制御する潤滑油温度調
整器を備えたオイルセパレータを接続し、冷媒として非
共沸系冷媒を２種類以上混合して使用し、さらに潤滑油
中への冷媒の溶解量が、潤滑油の温度、圧力の変化につ
れて増減するとき、その変化特性が使用したそれぞれの
冷媒に対して異なる特性をもつような潤滑油を使用した
冷凍装置。 - 【請求項２】冷媒としてＨＦＣ３２／ＨＦＣ１２５／Ｈ
ＦＣ１３４ａを用いた請求項１記載の冷凍装置。 - 【請求項３】冷媒としてＨＦＣ３２／ＨＦＣ１３４ａを
用いた請求項１記載の冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31963893A JPH07174421A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31963893A JPH07174421A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07174421A true JPH07174421A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18112534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31963893A Pending JPH07174421A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07174421A (ja) |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP31963893A patent/JPH07174421A/ja active Pending
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