JPH07190571A - 非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置 - Google Patents
非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置Info
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- JPH07190571A JPH07190571A JP32912693A JP32912693A JPH07190571A JP H07190571 A JPH07190571 A JP H07190571A JP 32912693 A JP32912693 A JP 32912693A JP 32912693 A JP32912693 A JP 32912693A JP H07190571 A JPH07190571 A JP H07190571A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置
において、蒸発器の圧力損失を大きくすることにより、
混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧して、蒸発器
における着霜の防止および蒸発器を有効に利用して装置
全体の性能向上を図る。 【構成】 圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管
にて環状に連結して冷媒回路に、沸点が異なる２種類以
上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を封入
し、前記蒸発器内の冷媒管路を分岐することなく直列に
接続するものである。
において、蒸発器の圧力損失を大きくすることにより、
混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧して、蒸発器
における着霜の防止および蒸発器を有効に利用して装置
全体の性能向上を図る。 【構成】 圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管
にて環状に連結して冷媒回路に、沸点が異なる２種類以
上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を封入
し、前記蒸発器内の冷媒管路を分岐することなく直列に
接続するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷媒として沸点が異な
る２種類以上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混合
冷媒を用いた冷凍装置に関するものである。
る２種類以上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混合
冷媒を用いた冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境保護の立場から、オゾン
層を破壊するフロンに対する規制が強化されてきてお
り、特に破壊力が大きなＣＦＣ（クロロフルオロカーボ
ン）については１９９５年末に全廃が決定しており、ま
た破壊力が比較的小さなＨＣＦＣ（ハイドロクロロフル
オロカーボン）についても１９９６年より総量規制が開
始され、将来的には全廃されることが決定している。し
たがって、冷媒としてフロンを用いた機器について、そ
の代替冷媒の開発が進められており、オゾン層を破壊し
ないＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）が検討されて
いるが、冷凍機や空調機に用いられているＨＣＦＣの代
替冷媒として単独で用いることのできるものはＨＦＣの
中には見あたらず、したがって２種類以上のＨＦＣ系冷
媒を混合させた非共沸の混合冷媒が有望視されている。
層を破壊するフロンに対する規制が強化されてきてお
り、特に破壊力が大きなＣＦＣ（クロロフルオロカーボ
ン）については１９９５年末に全廃が決定しており、ま
た破壊力が比較的小さなＨＣＦＣ（ハイドロクロロフル
オロカーボン）についても１９９６年より総量規制が開
始され、将来的には全廃されることが決定している。し
たがって、冷媒としてフロンを用いた機器について、そ
の代替冷媒の開発が進められており、オゾン層を破壊し
ないＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）が検討されて
いるが、冷凍機や空調機に用いられているＨＣＦＣの代
替冷媒として単独で用いることのできるものはＨＦＣの
中には見あたらず、したがって２種類以上のＨＦＣ系冷
媒を混合させた非共沸の混合冷媒が有望視されている。
【０００３】従来、ＣＦＣやＨＣＦＣ等の単一冷媒もし
くは共沸混合冷媒を用いた冷凍機や空気調和機の蒸発温
度および凝縮温度はそれぞれ等温である。しかし、非共
沸混合冷媒を用いた場合には飽和冷媒液温度と飽和冷媒
蒸気温度とが異なり、飽和冷媒液温度は飽和冷媒蒸気温
度より低くなるという非等温性を有している。
くは共沸混合冷媒を用いた冷凍機や空気調和機の蒸発温
度および凝縮温度はそれぞれ等温である。しかし、非共
沸混合冷媒を用いた場合には飽和冷媒液温度と飽和冷媒
蒸気温度とが異なり、飽和冷媒液温度は飽和冷媒蒸気温
度より低くなるという非等温性を有している。
【０００４】以下、図面を参照しながら従来の非共沸混
合冷媒を用いた冷凍装置について説明する。
合冷媒を用いた冷凍装置について説明する。
【０００５】図８は、従来の冷凍装置の冷凍サイクル図
である。同図において、１は圧縮機、３は凝縮器、４は
絞り弁、５は蒸発器であり、これらは順次環状に連結さ
れている。また、６、７は蒸発器５の入口出口の管路に
設けられた分岐管である。
である。同図において、１は圧縮機、３は凝縮器、４は
絞り弁、５は蒸発器であり、これらは順次環状に連結さ
れている。また、６、７は蒸発器５の入口出口の管路に
設けられた分岐管である。
【０００６】次に、この冷凍装置の具体的な動作につい
て説明する。圧縮機１で圧縮された冷媒蒸気は凝縮器３
で凝縮液化され減圧器４で減圧膨張され分岐管６で分流
されて蒸発器５のそれぞれの回路（パス）５ａ、５ｂに
入り蒸発気化されて分岐管７で合流されて圧縮機１へと
戻る。
て説明する。圧縮機１で圧縮された冷媒蒸気は凝縮器３
で凝縮液化され減圧器４で減圧膨張され分岐管６で分流
されて蒸発器５のそれぞれの回路（パス）５ａ、５ｂに
入り蒸発気化されて分岐管７で合流されて圧縮機１へと
戻る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
冷凍装置では蒸発器５において冷媒を一定圧力で蒸発さ
せていたために、前記蒸発器５の性能が十分発揮され
ず、冷凍装置全体の性能が低下する課題があった。
冷凍装置では蒸発器５において冷媒を一定圧力で蒸発さ
せていたために、前記蒸発器５の性能が十分発揮され
ず、冷凍装置全体の性能が低下する課題があった。
【０００８】以下、上記課題について説明する。非共沸
混合冷媒を一定圧力で蒸発させると、単一冷媒の場合と
異なり蒸発するにつれて液冷媒の組成が変化し、これに
伴って蒸発温度が上昇していく。この非等温性（温度勾
配）について、図９のモリエル線図を用いて説明する。
混合冷媒を一定圧力で蒸発させると、単一冷媒の場合と
異なり蒸発するにつれて液冷媒の組成が変化し、これに
伴って蒸発温度が上昇していく。この非等温性（温度勾
配）について、図９のモリエル線図を用いて説明する。
【０００９】同図において、Ｔ1は着霜限界温度（仮に
−３℃）、Ｔ2は外気温度（仮に７℃）を示す等温線で
ある。
−３℃）、Ｔ2は外気温度（仮に７℃）を示す等温線で
ある。
【００１０】蒸発器５は多パス化して圧力損失を小さく
しているため蒸発器５での混合冷媒の圧力は一定であ
り、入口での温度がＴ1、出口での温度がＴ1より高いＴ
2となり、入口と出口とで大きな温度差を生じる。この
ように、温度勾配の大きな混合冷媒を用いると蒸発器５
での最適な蒸発温度域が、外気温度（７℃）と着霜限界
温度（−３℃）とによって狭く限定され、（１）蒸発圧
力を高くして着霜を回避しようとすると蒸発器出口側で
蒸発温度が外気温度より高くなり、蒸発器を有効に使う
ことができない、（２）蒸発圧力を低めに設定すると蒸
発器入口側での蒸発温度が着霜限界温度より低くなり着
霜が生じる。このため、熱交換器の能力が低下し装置全
体の能力が低下するという課題を有していた。
しているため蒸発器５での混合冷媒の圧力は一定であ
り、入口での温度がＴ1、出口での温度がＴ1より高いＴ
2となり、入口と出口とで大きな温度差を生じる。この
ように、温度勾配の大きな混合冷媒を用いると蒸発器５
での最適な蒸発温度域が、外気温度（７℃）と着霜限界
温度（−３℃）とによって狭く限定され、（１）蒸発圧
力を高くして着霜を回避しようとすると蒸発器出口側で
蒸発温度が外気温度より高くなり、蒸発器を有効に使う
ことができない、（２）蒸発圧力を低めに設定すると蒸
発器入口側での蒸発温度が着霜限界温度より低くなり着
霜が生じる。このため、熱交換器の能力が低下し装置全
体の能力が低下するという課題を有していた。
【００１１】本発明の冷凍装置は上記課題に鑑み、非共
沸混合冷媒を用いた冷凍サイクルにおいて、蒸発器の着
霜防止および装置全体の性能向上を図るものである。
沸混合冷媒を用いた冷凍サイクルにおいて、蒸発器の着
霜防止および装置全体の性能向上を図るものである。
【００１２】
【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、減圧器、蒸発
器を順次配管にて環状に連結した冷媒回路に、沸点が異
なる２種類以上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混
合冷媒を封入し、前記蒸発器内の冷媒管路を分岐するこ
となく直列に接続し、前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷
媒の温度勾配に対応して減圧するものである。
に本発明の冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発
器を順次配管にて環状に連結した冷媒回路に、沸点が異
なる２種類以上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混
合冷媒を封入し、前記蒸発器内の冷媒管路を分岐するこ
となく直列に接続し、前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷
媒の温度勾配に対応して減圧するものである。
【００１３】また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に分岐管を設けることにより、
前記蒸発器の入口から分岐管までの冷媒管路を１パス、
分岐管から蒸発器の出口までを多パスとし、前記蒸発器
を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧する
ものである。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に分岐管を設けることにより、
前記蒸発器の入口から分岐管までの冷媒管路を１パス、
分岐管から蒸発器の出口までを多パスとし、前記蒸発器
を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧する
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、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に接続部を設け、蒸発器の入口
から接続部までの冷媒配管の管径を、接続部から蒸発器
の出口までの冷媒配管の管径より細くして、前記蒸発器
を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧する
ものである。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に接続部を設け、蒸発器の入口
から接続部までの冷媒配管の管径を、接続部から蒸発器
の出口までの冷媒配管の管径より細くして、前記蒸発器
を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧する
ものである。
【００１５】また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に第２の減圧器を設けて、前記
蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減
圧するものである。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に第２の減圧器を設けて、前記
蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減
圧するものである。
【００１６】また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に流量調節弁を設けて、前記蒸
発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧
するものである。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に流量調節弁を設けて、前記蒸
発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧
するものである。
【００１７】
【作用】本発明は、上記手段により次のような作用を有
する。
する。
【００１８】すなわち、本発明の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
冷媒管路を分岐することなく直列に接続することによ
り、熱交換器での圧力損失を増大させて入口の圧力を出
口の圧力より高くなるようにして、前記蒸発器を流れる
混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧して、蒸発器
における着霜の防止および蒸発器を有効に利用して装置
全体の性能向上を図ることができる。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
冷媒管路を分岐することなく直列に接続することによ
り、熱交換器での圧力損失を増大させて入口の圧力を出
口の圧力より高くなるようにして、前記蒸発器を流れる
混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧して、蒸発器
における着霜の防止および蒸発器を有効に利用して装置
全体の性能向上を図ることができる。
【００１９】また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に分岐管を設けることにより、
蒸発器の入口から分岐管までの冷媒管路を１パス、分岐
管から蒸発器の出口までを多パスとし、前記蒸発器を流
れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧して、蒸
発器における着霜の防止および蒸発器を有効に利用して
装置全体の性能向上を図ることができる。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に分岐管を設けることにより、
蒸発器の入口から分岐管までの冷媒管路を１パス、分岐
管から蒸発器の出口までを多パスとし、前記蒸発器を流
れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧して、蒸
発器における着霜の防止および蒸発器を有効に利用して
装置全体の性能向上を図ることができる。
【００２０】また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に接続部を設け、蒸発器の入口
から接続部までの冷媒配管の管径を、接続部から蒸発器
の出口までの冷媒配管の管径より細くして、前記蒸発器
を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧し
て、蒸発器における着霜の防止および蒸発器を有効に利
用して装置全体の性能向上を図ることができる。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に接続部を設け、蒸発器の入口
から接続部までの冷媒配管の管径を、接続部から蒸発器
の出口までの冷媒配管の管径より細くして、前記蒸発器
を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧し
て、蒸発器における着霜の防止および蒸発器を有効に利
用して装置全体の性能向上を図ることができる。
【００２１】また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結して
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に第２の減圧器を設けて、前記
蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減
圧して、蒸発器における着霜の防止および蒸発器を有効
に利用して装置全体の性能向上を図ることができる。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結して
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に第２の減圧器を設けて、前記
蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減
圧して、蒸発器における着霜の防止および蒸発器を有効
に利用して装置全体の性能向上を図ることができる。
【００２２】また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に流量調節弁を設けて減圧量を
制御して、前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾
配に対応して減圧して、蒸発器における着霜の防止およ
び蒸発器を有効に利用して装置全体の性能向上を図るこ
とができる。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に流量調節弁を設けて減圧量を
制御して、前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾
配に対応して減圧して、蒸発器における着霜の防止およ
び蒸発器を有効に利用して装置全体の性能向上を図るこ
とができる。
【００２３】
【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。なお、従来の技術の項で説明したものと同
一の機能を有するものには同一の番号を付して詳細な説
明は省略する。
に説明する。なお、従来の技術の項で説明したものと同
一の機能を有するものには同一の番号を付して詳細な説
明は省略する。
【００２４】図１は、本発明の第１の実施例における冷
凍装置の冷凍サイクル図である。同図において、１は圧
縮機、３は凝縮器、４は減圧器、５は蒸発器であり順次
配管にて環状に連結されている。冷媒として非共沸混合
冷媒を用いている。また、蒸発器５内の配管は分岐する
ことなく直列（１パス）に接続されており、蒸発器５内
の配管経路が長くなる構成にして蒸発器５での圧力損失
を増大させて、蒸発器５の入口と出口で圧力差が生じる
ようにしてある。
凍装置の冷凍サイクル図である。同図において、１は圧
縮機、３は凝縮器、４は減圧器、５は蒸発器であり順次
配管にて環状に連結されている。冷媒として非共沸混合
冷媒を用いている。また、蒸発器５内の配管は分岐する
ことなく直列（１パス）に接続されており、蒸発器５内
の配管経路が長くなる構成にして蒸発器５での圧力損失
を増大させて、蒸発器５の入口と出口で圧力差が生じる
ようにしてある。
【００２５】次に、図２にこの冷凍装置のモリエル線図
を示し、具体的な動作について説明する。
を示し、具体的な動作について説明する。
【００２６】同図において、Ｔ1は着霜限界温度（仮に
−３℃）、Ｔ2は外気温度（仮に７℃）を示す等温線で
ある。
−３℃）、Ｔ2は外気温度（仮に７℃）を示す等温線で
ある。
【００２７】まず、蒸発器５の入口側にある減圧器４の
減圧量を調節して、蒸発器５の入口での冷媒温度が着霜
限界温度Ｔ1よりやや高い温度Ｔ3になるように設定す
る。蒸発器５内の配管経路を長くして蒸発器５での圧力
損失を増大させる構成にしてあるため、蒸発器５に入っ
た冷媒は温度勾配に対応して除々に減圧される。
減圧量を調節して、蒸発器５の入口での冷媒温度が着霜
限界温度Ｔ1よりやや高い温度Ｔ3になるように設定す
る。蒸発器５内の配管経路を長くして蒸発器５での圧力
損失を増大させる構成にしてあるため、蒸発器５に入っ
た冷媒は温度勾配に対応して除々に減圧される。
【００２８】このように、蒸発器５内の配管を分岐する
ことなく直列（１パス）に接続して、蒸発器５内の配管
経路が長くなる構成にして、蒸発器５での圧力損失を増
大させて、蒸発器５の入口と出口で圧力差が生じるよう
にして、蒸発温度をほぼ一定の状態で動作させることに
より、蒸発器５の着霜の防止および蒸発器を有効に利用
して装置全体の性能向上を図ることができる。
ことなく直列（１パス）に接続して、蒸発器５内の配管
経路が長くなる構成にして、蒸発器５での圧力損失を増
大させて、蒸発器５の入口と出口で圧力差が生じるよう
にして、蒸発温度をほぼ一定の状態で動作させることに
より、蒸発器５の着霜の防止および蒸発器を有効に利用
して装置全体の性能向上を図ることができる。
【００２９】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、本発明の第２の実
施例における冷凍装置の冷凍サイクル図である。第１の
実施例と異なる点は、蒸発器５内の入口出口間の管路の
途中に分岐管６を設けることにより、蒸発器５の入口か
ら分岐管６までの冷媒管路を１パス、分岐管６から蒸発
器５の出口までを多パスとしていることである。
面を参照しながら説明する。図３は、本発明の第２の実
施例における冷凍装置の冷凍サイクル図である。第１の
実施例と異なる点は、蒸発器５内の入口出口間の管路の
途中に分岐管６を設けることにより、蒸発器５の入口か
ら分岐管６までの冷媒管路を１パス、分岐管６から蒸発
器５の出口までを多パスとしていることである。
【００３０】次に、図４にこの冷凍装置のモリエル線図
を示し、具体的な動作について説明する。
を示し、具体的な動作について説明する。
【００３１】同図において、Ｔ1は着霜限界温度（仮に
−３℃）、Ｔ2は外気温度（仮に７℃）を示す等温線で
ある。
−３℃）、Ｔ2は外気温度（仮に７℃）を示す等温線で
ある。
【００３２】まず、蒸発器５の入口側にある減圧器４の
減圧量を調節して、蒸発器５の入口での冷媒温度が着霜
限界温度Ｔ1よりやや高い温度Ｔ3になるように設定す
る。蒸発器５内の入口出口間の管路の途中に分岐管６を
設けることにより、蒸発器５の入口から分岐管６までの
冷媒管路を１パス、分岐管６から蒸発器５の出口までを
多パスとしている構成であるため、入口から分岐管６間
は圧力損失が大きく、分岐管６から出口間は圧損が小さ
くなる。すなわち、入口から分岐管６間までは等温変化
（Ｔ3）、分岐管６から出口間では非等温変化（Ｔ3から
Ｔ6）となる。このように、前記蒸発器５に入った冷媒
は温度勾配に対応して減圧される。
減圧量を調節して、蒸発器５の入口での冷媒温度が着霜
限界温度Ｔ1よりやや高い温度Ｔ3になるように設定す
る。蒸発器５内の入口出口間の管路の途中に分岐管６を
設けることにより、蒸発器５の入口から分岐管６までの
冷媒管路を１パス、分岐管６から蒸発器５の出口までを
多パスとしている構成であるため、入口から分岐管６間
は圧力損失が大きく、分岐管６から出口間は圧損が小さ
くなる。すなわち、入口から分岐管６間までは等温変化
（Ｔ3）、分岐管６から出口間では非等温変化（Ｔ3から
Ｔ6）となる。このように、前記蒸発器５に入った冷媒
は温度勾配に対応して減圧される。
【００３３】このように、蒸発器５内の配管を１パスと
多パスを組み合わせることにより、蒸発器５内の入口か
ら分岐管６間は圧力損失が大きく、分岐管６から出口間
は圧損が小さくして、入口から分岐管６間までは等温変
化、分岐管６から出口間では非等温変化となり、前記蒸
発器５に入った冷媒を温度勾配に対応して減圧して、蒸
発器５の着霜の防止および蒸発器を有効に利用して装置
全体の性能向上を図ることができる。
多パスを組み合わせることにより、蒸発器５内の入口か
ら分岐管６間は圧力損失が大きく、分岐管６から出口間
は圧損が小さくして、入口から分岐管６間までは等温変
化、分岐管６から出口間では非等温変化となり、前記蒸
発器５に入った冷媒を温度勾配に対応して減圧して、蒸
発器５の着霜の防止および蒸発器を有効に利用して装置
全体の性能向上を図ることができる。
【００３４】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。本発明の第３の実施例にお
ける冷凍装置の冷凍サイクル図は第１の実施例と同様で
あるため、図１を用いて説明する。第１、２の実施例と
異なる点は、蒸発器５内の入口出口間の管路の途中に接
続部を設け、蒸発器の入口から接続部までの冷媒配管の
管径を、接続部から蒸発器の出口までの冷媒配管の管径
より細くしていることである（例えば入口から接続部ま
でをＯＤφ７ｍｍ、接続部から蒸発器の出口までをＯＤ
φ９．５２ｍｍ）。
面を参照しながら説明する。本発明の第３の実施例にお
ける冷凍装置の冷凍サイクル図は第１の実施例と同様で
あるため、図１を用いて説明する。第１、２の実施例と
異なる点は、蒸発器５内の入口出口間の管路の途中に接
続部を設け、蒸発器の入口から接続部までの冷媒配管の
管径を、接続部から蒸発器の出口までの冷媒配管の管径
より細くしていることである（例えば入口から接続部ま
でをＯＤφ７ｍｍ、接続部から蒸発器の出口までをＯＤ
φ９．５２ｍｍ）。
【００３５】次に、この冷凍装置のモリエル線図は第２
の実施例（図４）と同様であるため、説明は省略する。
の実施例（図４）と同様であるため、説明は省略する。
【００３６】このように、蒸発器５内の入口出口間の管
路の途中に接続部を設け、蒸発器の入口から接続部まで
の冷媒配管の管径を、接続部から蒸発器の出口までの冷
媒配管の管径より細くすることにより、蒸発器５内の入
口から接続部までは圧力損失を大きく、接続部から出口
までは圧損を小さくして、入口から接続部までは等温変
化、接続部から出口までは非等温変化させることによ
り、蒸発器５の着霜の防止および蒸発器を有効に利用し
て装置全体の性能向上を図ることができる。
路の途中に接続部を設け、蒸発器の入口から接続部まで
の冷媒配管の管径を、接続部から蒸発器の出口までの冷
媒配管の管径より細くすることにより、蒸発器５内の入
口から接続部までは圧力損失を大きく、接続部から出口
までは圧損を小さくして、入口から接続部までは等温変
化、接続部から出口までは非等温変化させることによ
り、蒸発器５の着霜の防止および蒸発器を有効に利用し
て装置全体の性能向上を図ることができる。
【００３７】次に、本発明の第４の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図５は、本発明の第４の実
施例における冷凍装置の冷凍サイクル図である。第１、
２、３の実施例と異なる点は、蒸発器５内の入口出口間
の管路の途中に第２の減圧器８を設けていることであ
る。
面を参照しながら説明する。図５は、本発明の第４の実
施例における冷凍装置の冷凍サイクル図である。第１、
２、３の実施例と異なる点は、蒸発器５内の入口出口間
の管路の途中に第２の減圧器８を設けていることであ
る。
【００３８】次に、図６にこの冷凍装置のモリエル線図
を示し、具体的な動作について説明する。
を示し、具体的な動作について説明する。
【００３９】同図において、Ｔ1は着霜限界温度（仮に
−３℃）、Ｔ2は外気温度（仮に７℃）を示す等温線で
ある。
−３℃）、Ｔ2は外気温度（仮に７℃）を示す等温線で
ある。
【００４０】まず、前記蒸発器５の入口側にある減圧器
４の減圧量を調節して、蒸発器５の入口での冷媒温度が
着霜限界温度Ｔ1よりやや高い温度Ｔ3になるように設定
する。
４の減圧量を調節して、蒸発器５の入口での冷媒温度が
着霜限界温度Ｔ1よりやや高い温度Ｔ3になるように設定
する。
【００４１】蒸発器５に入った冷媒は５ａで非等温変化
し５ａの出口でＴ4になり、第２の減圧器８でＴ3よりや
や高い温度Ｔ5まで減圧される。このように、前記蒸発
器５に入った冷媒は温度勾配に対応してステップ的に減
圧される。
し５ａの出口でＴ4になり、第２の減圧器８でＴ3よりや
や高い温度Ｔ5まで減圧される。このように、前記蒸発
器５に入った冷媒は温度勾配に対応してステップ的に減
圧される。
【００４２】このように、蒸発器５内の入口出口間の管
路の途中に第２の減圧器８を設けることにより、蒸発器
５の着霜の防止および蒸発器を有効に利用して装置全体
の性能向上を図ることができる。
路の途中に第２の減圧器８を設けることにより、蒸発器
５の着霜の防止および蒸発器を有効に利用して装置全体
の性能向上を図ることができる。
【００４３】次に、本発明の第５の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図７は、本発明の第５の実
施例における冷凍装置の冷凍サイクル図である。第１、
２、３、４の実施例と異なる点は、蒸発器５内の入口出
口間の管路の途中に冷媒流量可変型の流量調節弁９を設
けていることである。
面を参照しながら説明する。図７は、本発明の第５の実
施例における冷凍装置の冷凍サイクル図である。第１、
２、３、４の実施例と異なる点は、蒸発器５内の入口出
口間の管路の途中に冷媒流量可変型の流量調節弁９を設
けていることである。
【００４４】次に、モリエル線図は図６と同様であるた
め、図６を用いて具体的な動作について説明する。
め、図６を用いて具体的な動作について説明する。
【００４５】同図において、Ｔ1は着霜限界温度（仮に
−３℃）、Ｔ2は外気温度（仮に７℃）を示す等温線で
ある。
−３℃）、Ｔ2は外気温度（仮に７℃）を示す等温線で
ある。
【００４６】まず、前記蒸発器５の入口側にある減圧器
４の減圧量を調節して、蒸発器５の入口での冷媒温度が
着霜限界温度Ｔ1よりやや高い温度Ｔ3になるように設定
する。
４の減圧量を調節して、蒸発器５の入口での冷媒温度が
着霜限界温度Ｔ1よりやや高い温度Ｔ3になるように設定
する。
【００４７】蒸発器５に入った冷媒は５ａで非等温変化
し５ａの出口でＴ4になり、第２の減圧器８でＴ3よりや
や高い温度Ｔ5まで減圧される。ここで、室内外の温度
条件が変わる等の冷凍サイクルが変化したときに、流量
調節弁９で減圧量を制御して流量調節弁９の出口温度を
Ｔ1より高い温度Ｔ5に設定することができる。このよう
に、前記蒸発器５に入った冷媒は温度勾配に対応してス
テップ的に減圧される。
し５ａの出口でＴ4になり、第２の減圧器８でＴ3よりや
や高い温度Ｔ5まで減圧される。ここで、室内外の温度
条件が変わる等の冷凍サイクルが変化したときに、流量
調節弁９で減圧量を制御して流量調節弁９の出口温度を
Ｔ1より高い温度Ｔ5に設定することができる。このよう
に、前記蒸発器５に入った冷媒は温度勾配に対応してス
テップ的に減圧される。
【００４８】このように、蒸発器５内の入口出口間の管
路の途中に流量調節弁９を設けることにより、蒸発器５
の着霜の防止および蒸発器を有効に利用して装置全体の
性能向上を図ることができる。
路の途中に流量調節弁９を設けることにより、蒸発器５
の着霜の防止および蒸発器を有効に利用して装置全体の
性能向上を図ることができる。
【００４９】本発明の実施例においては、蒸発器５を分
割して図示したが、一体型の熱交換器にしても適用可能
である。
割して図示したが、一体型の熱交換器にしても適用可能
である。
【００５０】また、本発明の冷凍サイクルは、フロン系
冷媒に限らず非共沸混合冷媒であれば、他の冷媒にも適
用可能である。
冷媒に限らず非共沸混合冷媒であれば、他の冷媒にも適
用可能である。
【００５１】
【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、減圧器、蒸発器を順次配
管にて環状に連結した冷媒回路に、沸点が異なる２種類
以上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を封
入し、前記蒸発器内の冷媒管路を分岐することなく直列
に接続することにより、熱交換器での圧力損失を増大さ
せて入口の圧力を出口の圧力より高くなるようにして、
前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応し
て減圧して、蒸発器における着霜の防止および蒸発器を
有効に利用して装置全体の性能向上を図ることができ
る。
冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配
管にて環状に連結した冷媒回路に、沸点が異なる２種類
以上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を封
入し、前記蒸発器内の冷媒管路を分岐することなく直列
に接続することにより、熱交換器での圧力損失を増大さ
せて入口の圧力を出口の圧力より高くなるようにして、
前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応し
て減圧して、蒸発器における着霜の防止および蒸発器を
有効に利用して装置全体の性能向上を図ることができ
る。
【００５２】また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に分岐管を設けることにより、
蒸発器の入口から分岐管までの冷媒管路を１パス、分岐
管から蒸発器の出口までを多パスとし、前記蒸発器を流
れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧して、蒸
発器における着霜の防止および蒸発器を有効に利用して
装置全体の性能向上を図ることができる。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に分岐管を設けることにより、
蒸発器の入口から分岐管までの冷媒管路を１パス、分岐
管から蒸発器の出口までを多パスとし、前記蒸発器を流
れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧して、蒸
発器における着霜の防止および蒸発器を有効に利用して
装置全体の性能向上を図ることができる。
【００５３】また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に接続部を設け、蒸発器の入口
から接続部までの冷媒配管の管径を、接続部から蒸発器
の出口までの冷媒配管の管径より細くして、前記蒸発器
を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧し
て、蒸発器における着霜の防止および蒸発器を有効に利
用して装置全体の性能向上を図ることができる。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に接続部を設け、蒸発器の入口
から接続部までの冷媒配管の管径を、接続部から蒸発器
の出口までの冷媒配管の管径より細くして、前記蒸発器
を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減圧し
て、蒸発器における着霜の防止および蒸発器を有効に利
用して装置全体の性能向上を図ることができる。
【００５４】また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に第２の減圧器を設けて、前記
蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減
圧して、蒸発器における着霜の防止および蒸発器を有効
に利用して装置全体の性能向上を図ることができる。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に第２の減圧器を設けて、前記
蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配に対応して減
圧して、蒸発器における着霜の防止および蒸発器を有効
に利用して装置全体の性能向上を図ることができる。
【００５５】また、本発明の他の冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に流量調節弁を設けて減圧量を
制御して前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配
に対応して減圧して、蒸発器における着霜の防止および
蒸発器を有効に利用して装置全体の性能向上を図ること
ができる。
凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配管にて環状に連結した
冷媒回路に、沸点が異なる２種類以上の冷媒を所定の比
率で混合した非共沸混合冷媒を封入し、前記蒸発器内の
入口出口間の管路の途中に流量調節弁を設けて減圧量を
制御して前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾配
に対応して減圧して、蒸発器における着霜の防止および
蒸発器を有効に利用して装置全体の性能向上を図ること
ができる。
【図１】本発明の第１および第３の実施例における冷凍
装置の冷凍サイクル図
装置の冷凍サイクル図
【図２】本発明の第１の実施例における冷凍装置のモリ
エル線図
エル線図
【図３】本発明の第２の実施例における冷凍装置の冷凍
サイクル図
サイクル図
【図４】本発明の第２および第３の実施例における冷凍
装置のモリエル線図
装置のモリエル線図
【図５】本発明の第４の実施例における冷凍装置の冷凍
サイクル図
サイクル図
【図６】本発明の第４および第５の実施例における冷凍
装置のモリエル線図
装置のモリエル線図
【図７】本発明の第５の実施例における冷凍装置の冷凍
サイクル図
サイクル図
【図８】従来例の冷凍サイクル図
【図９】従来例のモリエル線図
１ 圧縮機 ２ 四方弁 ３ 凝縮器 ４ 減圧器 ５ 蒸発器
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 (5)
- 【請求項１】圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配
管にて環状に連結した冷媒回路に、沸点が異なる２種類
以上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を封
入し、前記蒸発器内の冷媒管路を分岐することなく直列
に接続し、前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾
配に対応して減圧する非共沸混合冷媒を用いた冷凍装
置。 - 【請求項２】圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配
管にて環状に連結した冷媒回路に、沸点が異なる２種類
以上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を封
入し、前記蒸発器内の入口出口間の管路の途中に分岐管
を設けることにより、前記蒸発器の入口から分岐管まで
の冷媒管路を１パス、分岐管から蒸発器の出口までを多
パスとし、前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾
配に対応して減圧する非共沸混合冷媒を用いた冷凍装
置。 - 【請求項３】圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配
管にて環状に連結した冷媒回路に、沸点が異なる２種類
以上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を封
入し、前記蒸発器内の入口出口間の管路の途中に接続部
を設け、蒸発器の入口から接続部までの冷媒配管の管径
を、接続部から蒸発器の出口までの冷媒配管の管径より
細くして、前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温度勾
配に対応して減圧する非共沸混合冷媒を用いた冷凍装
置。 - 【請求項４】圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配
管にて環状に連結した冷媒回路に、沸点が異なる２種類
以上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を封
入し、前記蒸発器内の入口出口間の管路の途中に第２の
減圧器を設けて、前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の
温度勾配に対応して減圧する非共沸混合冷媒を用いた冷
凍装置。 - 【請求項５】圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次配
管にて環状に連結した冷媒回路に、沸点が異なる２種類
以上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を封
入し、前記蒸発器内の入口出口間の管路の途中に流量調
節弁を設けて、前記蒸発器を流れる混合冷媒を冷媒の温
度勾配に対応して減圧する非共沸混合冷媒を用いた冷凍
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32912693A JPH07190571A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32912693A JPH07190571A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190571A true JPH07190571A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18217916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32912693A Pending JPH07190571A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07190571A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10339511A (ja) * | 1997-06-09 | 1998-12-22 | Yoriyuki Oguri | ヒートポンプ式冷暖房機 |
| JP2009222357A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-10-01 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
| JP2013253726A (ja) * | 2012-06-06 | 2013-12-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 熱交換システム |
| WO2014087893A1 (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和装置 |
| WO2019124146A1 (ja) * | 2017-12-18 | 2019-06-27 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍サイクル |
| CN111479898A (zh) * | 2017-12-18 | 2020-07-31 | 大金工业株式会社 | 制冷循环装置 |
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| US11365335B2 (en) | 2017-12-18 | 2022-06-21 | Daikin Industries, Ltd. | Composition comprising refrigerant, use thereof, refrigerating machine having same, and method for operating said refrigerating machine |
| US11435118B2 (en) | 2017-12-18 | 2022-09-06 | Daikin Industries, Ltd. | Heat source unit and refrigeration cycle apparatus |
| US11441819B2 (en) | 2017-12-18 | 2022-09-13 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigeration cycle apparatus |
| US11441802B2 (en) | 2017-12-18 | 2022-09-13 | Daikin Industries, Ltd. | Air conditioning apparatus |
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| US11492527B2 (en) | 2017-12-18 | 2022-11-08 | Daikin Industries, Ltd. | Composition containing refrigerant, use of said composition, refrigerator having said composition, and method for operating said refrigerator |
| US11506425B2 (en) | 2017-12-18 | 2022-11-22 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigeration cycle apparatus |
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| US11549695B2 (en) | 2017-12-18 | 2023-01-10 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchange unit |
| US11820933B2 (en) | 2017-12-18 | 2023-11-21 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigeration cycle apparatus |
| US11906207B2 (en) | 2017-12-18 | 2024-02-20 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigeration apparatus |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32912693A patent/JPH07190571A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| US11549041B2 (en) | 2017-12-18 | 2023-01-10 | Daikin Industries, Ltd. | Composition containing refrigerant, use of said composition, refrigerator having said composition, and method for operating said refrigerator |
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