JPH08136095A - 多成分混合冷媒の濃度測定方法及びその装置 - Google Patents
多成分混合冷媒の濃度測定方法及びその装置Info
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- JPH08136095A JPH08136095A JP30429894A JP30429894A JPH08136095A JP H08136095 A JPH08136095 A JP H08136095A JP 30429894 A JP30429894 A JP 30429894A JP 30429894 A JP30429894 A JP 30429894A JP H08136095 A JPH08136095 A JP H08136095A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷却装置にHFC系冷媒等の混合冷媒を使用
した場合に、封入冷媒中の冷媒濃度が検知できるように
して、冷却性能を確保すると共に冷媒の追加充填や保守
点検等の作業性を向上させる。 【構成】 塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒を多成分
混合してなる冷媒を冷媒回路内に封入してなる冷却装置
において、前記混合冷媒の音速を測定する音速測定装置
9,14と、この混合冷媒の温度を測定する温度計1
0,15と、この混合冷媒の圧力を測定を測定する圧力
計11,16とからなる冷媒濃度検知器8を設け、この
検知器8により前記冷媒回路の複数の温度域の部位にお
ける音速を測定して混合冷媒の濃度を検出したものであ
る。
した場合に、封入冷媒中の冷媒濃度が検知できるように
して、冷却性能を確保すると共に冷媒の追加充填や保守
点検等の作業性を向上させる。 【構成】 塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒を多成分
混合してなる冷媒を冷媒回路内に封入してなる冷却装置
において、前記混合冷媒の音速を測定する音速測定装置
9,14と、この混合冷媒の温度を測定する温度計1
0,15と、この混合冷媒の圧力を測定を測定する圧力
計11,16とからなる冷媒濃度検知器8を設け、この
検知器8により前記冷媒回路の複数の温度域の部位にお
ける音速を測定して混合冷媒の濃度を検出したものであ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は冷蔵庫や空気調和機と
して使用される冷却装置に係わり、特に、冷媒に1,
1,1,2−テトラフルオロエタン(以下R134aと
いう)等の塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒を多種類
混合して用いる冷却装置において、冷媒の濃度を検出す
る方法及びその装置に関する。
して使用される冷却装置に係わり、特に、冷媒に1,
1,1,2−テトラフルオロエタン(以下R134aと
いう)等の塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒を多種類
混合して用いる冷却装置において、冷媒の濃度を検出す
る方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】冷蔵庫、自動販売機及びショーケース用
の冷却装置は従来冷媒としてジクロロジフルオロメタン
(R12という)を多く使用していた。このR12はオ
ゾン層の破壊の問題からフロン規制の対象となってい
る。そして、このR12の代替冷媒としてR134aが
冷凍機用として検討されている(例えば、特開平1−2
71491号公報参照)。
の冷却装置は従来冷媒としてジクロロジフルオロメタン
(R12という)を多く使用していた。このR12はオ
ゾン層の破壊の問題からフロン規制の対象となってい
る。そして、このR12の代替冷媒としてR134aが
冷凍機用として検討されている(例えば、特開平1−2
71491号公報参照)。
【0003】一方、エアコン等の空調機用の冷却装置は
従来冷媒としてモノクロロジフルオロメタン(R22)
を多く使用していた。しかし、このR22も上記したオ
ゾン層の破壊の問題からR12に次いで規制される方向
である。そして、このR22に代替可能な冷媒として候
補に挙げられているのは134aを含むHFC系の混合
冷媒であり、有力な組み合わせとしてはR134aとジ
フルオロメタン(R32)、又はR134aとジフルオ
ロメタン(R32)とペンタフルオロエタン(R12
5)との混合冷媒である(例えば、特開平3−1705
85号公報参照)。
従来冷媒としてモノクロロジフルオロメタン(R22)
を多く使用していた。しかし、このR22も上記したオ
ゾン層の破壊の問題からR12に次いで規制される方向
である。そして、このR22に代替可能な冷媒として候
補に挙げられているのは134aを含むHFC系の混合
冷媒であり、有力な組み合わせとしてはR134aとジ
フルオロメタン(R32)、又はR134aとジフルオ
ロメタン(R32)とペンタフルオロエタン(R12
5)との混合冷媒である(例えば、特開平3−1705
85号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷媒と
してR134aを含むHFC系の混合冷媒、例えばR1
34aとジフルオロメタン(R32)、又はR134a
とジフルオロメタン(R32)とペンタフルオロエタン
(R125)との混合冷媒を使用する場合は、以下のよ
うな問題がある。
してR134aを含むHFC系の混合冷媒、例えばR1
34aとジフルオロメタン(R32)、又はR134a
とジフルオロメタン(R32)とペンタフルオロエタン
(R125)との混合冷媒を使用する場合は、以下のよ
うな問題がある。
【0005】即ち、空気調和機等の冷却装置は冷媒配管
等を溶接により接続しており、長年使用していると接続
部等から冷媒がリークするという問題がある。ここで、
従来の空気調和機のように封入されている冷媒がR22
単体の場合には冷媒がリークしてもR22を追加充填す
るだけで良いため特に問題は無いが、上記のように、R
134aとジフルオロメタン(R32)とを混合したよ
うな混合冷媒の場合には、どちらの冷媒がどれだけリー
クしたか解らないと、追加封入する冷媒の種類や量を決
定するこができず実際に追加充填できないという問題が
あると共に、追加封入する冷媒の種類や量が異なると冷
却能力も低下してしまうという問題がある。
等を溶接により接続しており、長年使用していると接続
部等から冷媒がリークするという問題がある。ここで、
従来の空気調和機のように封入されている冷媒がR22
単体の場合には冷媒がリークしてもR22を追加充填す
るだけで良いため特に問題は無いが、上記のように、R
134aとジフルオロメタン(R32)とを混合したよ
うな混合冷媒の場合には、どちらの冷媒がどれだけリー
クしたか解らないと、追加封入する冷媒の種類や量を決
定するこができず実際に追加充填できないという問題が
あると共に、追加封入する冷媒の種類や量が異なると冷
却能力も低下してしまうという問題がある。
【0006】この発明は上記の問題を解決するもので、
冷却装置にHFC系冷媒等の混合冷媒を使用した場合
に、封入冷媒中の冷媒濃度を検知できるようにして、冷
却性能を確保すると共に冷媒の追加充填や保守点検等の
作業性を向上させることを目的とする。
冷却装置にHFC系冷媒等の混合冷媒を使用した場合
に、封入冷媒中の冷媒濃度を検知できるようにして、冷
却性能を確保すると共に冷媒の追加充填や保守点検等の
作業性を向上させることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1に記
載の如く、塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒を多成分
混合してなる冷媒を冷媒回路内に封入してなる冷却装置
において、前記混合冷媒の音速と温度と圧力を複数の温
度域で測定して前記混合冷媒の濃度を検出したものであ
る。
載の如く、塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒を多成分
混合してなる冷媒を冷媒回路内に封入してなる冷却装置
において、前記混合冷媒の音速と温度と圧力を複数の温
度域で測定して前記混合冷媒の濃度を検出したものであ
る。
【0008】また、請求項2に記載の如く、塩素を含ま
ない弗化炭化水素系冷媒を多成分混合してなる冷媒を冷
媒回路内に封入してなる冷却装置において、前記混合冷
媒の音速と温度と圧力を複数の温度域で測定して前記混
合冷媒の濃度を検出する冷媒濃度検知器を設けたもので
ある。
ない弗化炭化水素系冷媒を多成分混合してなる冷媒を冷
媒回路内に封入してなる冷却装置において、前記混合冷
媒の音速と温度と圧力を複数の温度域で測定して前記混
合冷媒の濃度を検出する冷媒濃度検知器を設けたもので
ある。
【0009】更に、請求項3に記載の如く、塩素を含ま
ない弗化炭化水素系冷媒を多成分混合してなる冷媒を冷
媒回路内に封入してなる冷却装置において、前記混合冷
媒の音速を測定する音速測定装置と、この混合冷媒の温
度を測定する温度計と、この混合冷媒の圧力を測定を測
定する圧力計とからなる冷媒濃度検知器を設け、この検
知器により前記冷媒回路の複数の温度域の部位における
音速を測定して混合冷媒の濃度を検出したものである。
ない弗化炭化水素系冷媒を多成分混合してなる冷媒を冷
媒回路内に封入してなる冷却装置において、前記混合冷
媒の音速を測定する音速測定装置と、この混合冷媒の温
度を測定する温度計と、この混合冷媒の圧力を測定を測
定する圧力計とからなる冷媒濃度検知器を設け、この検
知器により前記冷媒回路の複数の温度域の部位における
音速を測定して混合冷媒の濃度を検出したものである。
【0010】
【作用】この発明は上記のように構成したことにより、
例えば、R134aとジフルオロメタン(R32)とを
混合したような混合冷媒の場合でも、濃度検出装置によ
り、どちらの冷媒がどれだけリークしたか判別すること
ができ、追加封入する冷媒の種類や量を容易に決定して
追加充填作業を簡単に行えると共に、追加封入する冷媒
の種類や量が正確であるため冷却能力が低下するような
こともない。この結果、冷却性能を確保すると共に冷媒
の追加充填や保守点検等の作業性を向上させることがで
きる。
例えば、R134aとジフルオロメタン(R32)とを
混合したような混合冷媒の場合でも、濃度検出装置によ
り、どちらの冷媒がどれだけリークしたか判別すること
ができ、追加封入する冷媒の種類や量を容易に決定して
追加充填作業を簡単に行えると共に、追加封入する冷媒
の種類や量が正確であるため冷却能力が低下するような
こともない。この結果、冷却性能を確保すると共に冷媒
の追加充填や保守点検等の作業性を向上させることがで
きる。
【0011】
【実施例】以下この発明を図に示す実施例に基づいて説
明する。図1は空気調和機の冷媒回路の説明図である。
図1において、空気調和機は、圧縮機1、四方弁2、室
外熱交換器3、キャピラリーチューブ4、ストレーナ
5、室内側熱交換器6、アキュムレータ7を配管接続し
てなり、HFC系冷媒を含む混合冷媒と、この冷媒と相
溶性のあるオイルとを封入して構成されている。
明する。図1は空気調和機の冷媒回路の説明図である。
図1において、空気調和機は、圧縮機1、四方弁2、室
外熱交換器3、キャピラリーチューブ4、ストレーナ
5、室内側熱交換器6、アキュムレータ7を配管接続し
てなり、HFC系冷媒を含む混合冷媒と、この冷媒と相
溶性のあるオイルとを封入して構成されている。
【0012】この冷媒回路内にはポリオールエステル系
油のオイルが貯溜されている。そして、このオイルは、
前記圧縮機1の摺動部材の摺動面を潤滑している。この
場合、オイルは、冷媒との関係で相溶性のあるオイルな
らば良く、アルキルベンゼン系油、例えばHABや、フ
ッ素油でも良い。
油のオイルが貯溜されている。そして、このオイルは、
前記圧縮機1の摺動部材の摺動面を潤滑している。この
場合、オイルは、冷媒との関係で相溶性のあるオイルな
らば良く、アルキルベンゼン系油、例えばHABや、フ
ッ素油でも良い。
【0013】ここで、冷媒回路に封入される冷媒、オイ
ルは、蒸発温度の違い即ち用途によって異なる。例え
は、本実施例のようにエアコン等の高温機器は、冷媒と
してR134aを含むHFC系の混合冷媒、例えばテト
ラフルオロエタン(R134a)とジフルオロメタン
(R32)とペンタフルオロエタン(R125)との3
種混合冷媒を使用し、オイルはポリオールエステル系油
又はアルキルベンゼン系油を使用することになる。
ルは、蒸発温度の違い即ち用途によって異なる。例え
は、本実施例のようにエアコン等の高温機器は、冷媒と
してR134aを含むHFC系の混合冷媒、例えばテト
ラフルオロエタン(R134a)とジフルオロメタン
(R32)とペンタフルオロエタン(R125)との3
種混合冷媒を使用し、オイルはポリオールエステル系油
又はアルキルベンゼン系油を使用することになる。
【0014】この空気調和機は冷房運転時は、図1中実
線に示すように、圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器
3、キャピラリーチューブ4、ストレーナ5、室内側熱
交換器6、アキュムレータ7と混合冷媒が流れ、室内側
熱交換器6にて冷風が供給される。
線に示すように、圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器
3、キャピラリーチューブ4、ストレーナ5、室内側熱
交換器6、アキュムレータ7と混合冷媒が流れ、室内側
熱交換器6にて冷風が供給される。
【0015】一方、暖房運転時は、図1中破線に示すよ
うに、圧縮機1、四方弁2、室内熱交換器6、ストレー
ナ5、キャピラリーチューブ4、室外側熱交換器3、ア
キュムレータ7と混合冷媒が流れ、室内側熱交換器6に
て温風が供給される。
うに、圧縮機1、四方弁2、室内熱交換器6、ストレー
ナ5、キャピラリーチューブ4、室外側熱交換器3、ア
キュムレータ7と混合冷媒が流れ、室内側熱交換器6に
て温風が供給される。
【0016】また、除霜運転時には図1中点付実線に示
すように、圧縮機1、四方弁2、室内側熱交換器6、ス
トレーナ5、キャピラリーチューブ4、室外側熱交換器
3、四方弁2、アキュムレータ7と混合冷媒が流れると
共に、圧縮機1、電磁弁18、室外側熱交換器3と混合
冷媒が流れ、室外側熱交換器3の除霜が行われる。
すように、圧縮機1、四方弁2、室内側熱交換器6、ス
トレーナ5、キャピラリーチューブ4、室外側熱交換器
3、四方弁2、アキュムレータ7と混合冷媒が流れると
共に、圧縮機1、電磁弁18、室外側熱交換器3と混合
冷媒が流れ、室外側熱交換器3の除霜が行われる。
【0017】8は圧縮機1とアキュムレータ7の間、即
ち、冷媒回路の低圧側で冷房時及び暖房時の双方でガス
冷媒となっている箇所に設けた冷媒濃度検出器である。
この冷媒濃度検出器8は、前記混合冷媒であるR134
aとR32とR125との混合冷媒の室外側熱交換器3
とキャピラリーチューブ4との間の液領域での超音波に
よる音速を測定する音速測定装置9,14と、この混合
冷媒の温度を測定する温度計10,15と、この混合冷
媒の圧力を測定を測定する圧力計11,16とを備えて
構成される。
ち、冷媒回路の低圧側で冷房時及び暖房時の双方でガス
冷媒となっている箇所に設けた冷媒濃度検出器である。
この冷媒濃度検出器8は、前記混合冷媒であるR134
aとR32とR125との混合冷媒の室外側熱交換器3
とキャピラリーチューブ4との間の液領域での超音波に
よる音速を測定する音速測定装置9,14と、この混合
冷媒の温度を測定する温度計10,15と、この混合冷
媒の圧力を測定を測定する圧力計11,16とを備えて
構成される。
【0018】この冷媒濃度検出器8には、図2の組成図
に示すように音速と温度と圧力の関係データをプログラ
ムしたマイクロコンピューター12が内蔵されており、
混合冷媒の音速や温度や圧力の測定値が入力されると演
算してその濃度が表示装置13によって出力表示され
る。
に示すように音速と温度と圧力の関係データをプログラ
ムしたマイクロコンピューター12が内蔵されており、
混合冷媒の音速や温度や圧力の測定値が入力されると演
算してその濃度が表示装置13によって出力表示され
る。
【0019】即ち、封入初期の冷媒組成は、例えばR1
34aが52重量%、R32が23重量%、R125が
25重量%に設定される。この状態から経年的な運転に
より冷媒がリークするが、ここで、本実施例の冷媒濃度
検知器8の音速測定装置9,14と温度計10,15と
圧力計11,16によって冷媒回路の液領域における温
度域が異なる2カ所の混合冷媒中の音速、温度、圧力が
測定されると共に、冷媒濃度検知器8のマイクロコンピ
ュター12に内蔵された図2及び図3のようなプログラ
ムによって、現在の冷媒回路中の混合冷媒の濃度が演算
されて検知されるのである。即ち、配管20によってバ
イパス配管21を冷却し、バイパス配管21に温度の異
なる2つの部位を作り、この双方の部位の温度、圧力、
音速を検出している。
34aが52重量%、R32が23重量%、R125が
25重量%に設定される。この状態から経年的な運転に
より冷媒がリークするが、ここで、本実施例の冷媒濃度
検知器8の音速測定装置9,14と温度計10,15と
圧力計11,16によって冷媒回路の液領域における温
度域が異なる2カ所の混合冷媒中の音速、温度、圧力が
測定されると共に、冷媒濃度検知器8のマイクロコンピ
ュター12に内蔵された図2及び図3のようなプログラ
ムによって、現在の冷媒回路中の混合冷媒の濃度が演算
されて検知されるのである。即ち、配管20によってバ
イパス配管21を冷却し、バイパス配管21に温度の異
なる2つの部位を作り、この双方の部位の温度、圧力、
音速を検出している。
【0020】例えば、図2中で示す如く、検出結果が圧
力2000KPa、温度30℃、音速393m/sの場
合は、この音速393m/sの点を通る直線が選定さ
れ、一方、検出結果が圧力2000KPa、温度0℃、
音速474m/sの場合は、この音速474m/sの点
を通る直線が選定され、これら両直線の交叉点が図3に
示すようにR134aとR32とR125の現在の組成
を示す点となる。
力2000KPa、温度30℃、音速393m/sの場
合は、この音速393m/sの点を通る直線が選定さ
れ、一方、検出結果が圧力2000KPa、温度0℃、
音速474m/sの場合は、この音速474m/sの点
を通る直線が選定され、これら両直線の交叉点が図3に
示すようにR134aとR32とR125の現在の組成
を示す点となる。
【0021】この結果、冷媒濃度検知器8の表示装置1
3に各冷媒の組成が表示され封入初期状態に比べてどの
冷媒種がとれだけ組成変化があったかが判明する。
3に各冷媒の組成が表示され封入初期状態に比べてどの
冷媒種がとれだけ組成変化があったかが判明する。
【0022】本実施例では冷媒回路の室内側熱交換器3
とキャピラリーチューブ4の間の液部で検知する構成と
したが、これに限定されるものではなく、圧縮機1とア
キュムレータ7との間及び圧縮機1と四方弁2の間等の
ガス部で検知しても良い。
とキャピラリーチューブ4の間の液部で検知する構成と
したが、これに限定されるものではなく、圧縮機1とア
キュムレータ7との間及び圧縮機1と四方弁2の間等の
ガス部で検知しても良い。
【0023】尚、上記冷媒濃度検知器8はエアコンとは
別個の装置として製作しておき、設備業者等が現場でエ
アコンの配管に装着セットして使用しても良いが、エア
コンに既存の圧力センサ−や温度センサーを利用してこ
れらのセンサ−にコネクタで接続するように構成しても
良い。
別個の装置として製作しておき、設備業者等が現場でエ
アコンの配管に装着セットして使用しても良いが、エア
コンに既存の圧力センサ−や温度センサーを利用してこ
れらのセンサ−にコネクタで接続するように構成しても
良い。
【0024】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、例え
ば、R134aとR32とR125を混合したような混
合冷媒の場合でも、冷媒濃度検知器により、混合冷媒の
濃度を運転中でも連続して検知判別することができ、追
加封入する冷媒の種類や量を容易に決定して追加充填作
業を簡単に行えると共に、追加封入する冷媒の種類や量
が正確であるため冷却能力が低下するようなこともな
い。この結果、冷却性能を確保すると共に冷媒の追加充
填や保守点検等の作業性を向上させることができる。
ば、R134aとR32とR125を混合したような混
合冷媒の場合でも、冷媒濃度検知器により、混合冷媒の
濃度を運転中でも連続して検知判別することができ、追
加封入する冷媒の種類や量を容易に決定して追加充填作
業を簡単に行えると共に、追加封入する冷媒の種類や量
が正確であるため冷却能力が低下するようなこともな
い。この結果、冷却性能を確保すると共に冷媒の追加充
填や保守点検等の作業性を向上させることができる。
【図1】この発明の一実施例を示す冷却装置の冷媒回路
図である。
図である。
【図2】冷媒濃度検出器のプログラム内容を示す説明図
である。
である。
【図3】冷媒濃度検出器の2温度域でのプログラム内容
を示す説明図である。
を示す説明図である。
8 冷媒濃度検知器 9,14 音速測定装置 10,15 温度計 11,16 圧力計 12 マイクロコンピューター 13 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿沼 孝英 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒を多
成分混合してなる冷媒を冷媒回路内に封入してなる冷却
装置において、前記混合冷媒の音速と温度と圧力を複数
の温度域で測定して前記混合冷媒の濃度を検出すること
を特徴とする多成分混合冷媒の濃度測定方法。 - 【請求項2】 塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒を多
成分混合してなる冷媒を冷媒回路内に封入してなる冷却
装置において、前記混合冷媒の音速と温度と圧力を複数
の温度域で測定して前記混合冷媒の濃度を検出する冷媒
濃度検知器を設けたことを特徴とする多成分混合冷媒の
濃度測定装置。 - 【請求項3】 塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒を多
成分混合してなる冷媒を冷媒回路内に封入してなる冷却
装置において、前記混合冷媒の音速を測定する音速測定
装置と、この混合冷媒の温度を測定する温度計と、この
混合冷媒の圧力を測定する圧力計とからなる冷媒濃度検
知器を設け、この検知器により前記冷媒回路の複数の温
度域の部位における音速を測定して混合冷媒の濃度を検
出したことを特徴とする多成分混合冷媒の濃度測定装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30429894A JPH08136095A (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 多成分混合冷媒の濃度測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30429894A JPH08136095A (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 多成分混合冷媒の濃度測定方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08136095A true JPH08136095A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17931356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30429894A Pending JPH08136095A (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 多成分混合冷媒の濃度測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08136095A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1284417A2 (en) | 2001-08-17 | 2003-02-19 | Horiba, Ltd. | Multi-component analyzing apparatus |
CN111077098A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-28 | 清华大学 | 二元或三元混合制冷剂浓度检测方法、装置、设备及系统 |
-
1994
- 1994-11-14 JP JP30429894A patent/JPH08136095A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1284417A2 (en) | 2001-08-17 | 2003-02-19 | Horiba, Ltd. | Multi-component analyzing apparatus |
CN111077098A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-28 | 清华大学 | 二元或三元混合制冷剂浓度检测方法、装置、设备及系统 |
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A02 | Decision of refusal |
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