JPH0854149A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
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- JPH0854149A JPH0854149A JP6188685A JP18868594A JPH0854149A JP H0854149 A JPH0854149 A JP H0854149A JP 6188685 A JP6188685 A JP 6188685A JP 18868594 A JP18868594 A JP 18868594A JP H0854149 A JPH0854149 A JP H0854149A
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- Japan
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- evaporator
- temperature
- refrigerant
- fin
- refrigerating apparatus
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- Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置において、
蒸発器の着霜を防止して、装置全体の性能が低下しない
ようにする。 【構成】 圧縮機１と凝縮器２と減圧器３と第１蒸発器
５ａと第２蒸発器５ｂを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、第１蒸発器５ａのフィンピッチを第２
蒸発器５ｂのフィンピッチより密とした構成により、温
度の低い第１蒸発器５ａでの熱交換量が増大して、フィ
ン先端の温度が上昇し、着霜を防止できる。
蒸発器の着霜を防止して、装置全体の性能が低下しない
ようにする。 【構成】 圧縮機１と凝縮器２と減圧器３と第１蒸発器
５ａと第２蒸発器５ｂを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、第１蒸発器５ａのフィンピッチを第２
蒸発器５ｂのフィンピッチより密とした構成により、温
度の低い第１蒸発器５ａでの熱交換量が増大して、フィ
ン先端の温度が上昇し、着霜を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、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。
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。
【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クロロフルオロカーボン（以
下、ＣＦＣという）の使用については１９９５年末に全
廃されることが決定しており、また破壊力が比較的小さ
なハイドロクロロフルオロカーボン（以下、ＨＣＦＣと
いう）の使用についても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
いハイドロフルオロカーボン（以下、ＨＦＣという）の
使用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クロロフルオロカーボン（以
下、ＣＦＣという）の使用については１９９５年末に全
廃されることが決定しており、また破壊力が比較的小さ
なハイドロクロロフルオロカーボン（以下、ＨＣＦＣと
いう）の使用についても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
いハイドロフルオロカーボン（以下、ＨＦＣという）の
使用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混合冷媒が有望
視されている。
【０００３】従来、ＣＦＣやＨＣＦＣなどの単一冷媒も
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とき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。
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とき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】以下に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。図６に示すように、圧縮機１
と、凝縮器２と、減圧器３と、蒸発器４を順次環状に連
結した冷媒回路を備えた構成である。
装置について説明する。図６に示すように、圧縮機１
と、凝縮器２と、減圧器３と、蒸発器４を順次環状に連
結した冷媒回路を備えた構成である。
【０００５】以上のように構成された冷凍装置につい
て、以下その動作を説明する。圧縮機１で圧縮された冷
媒回路中の冷媒蒸気は、凝縮器２で凝縮液化され、減圧
器３で減圧膨張されて蒸発器４に入り蒸発気化されて圧
縮機１へと戻り、以降は上述と同様の動作を繰り返す。
て、以下その動作を説明する。圧縮機１で圧縮された冷
媒回路中の冷媒蒸気は、凝縮器２で凝縮液化され、減圧
器３で減圧膨張されて蒸発器４に入り蒸発気化されて圧
縮機１へと戻り、以降は上述と同様の動作を繰り返す。
【０００６】図７の冷凍装置のモリエル線図に示すよう
に、非共沸混合冷媒を一定圧力Ｐ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イからロに上昇してい
き、非等温性（温度勾配）を示す。
に、非共沸混合冷媒を一定圧力Ｐ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イからロに上昇してい
き、非等温性（温度勾配）を示す。
【０００７】図中の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。
℃）、Ｔ2は外気温度（仮に７℃）を示す等温線であ
る。
【０００８】蒸発器４は多パス化して圧力損失を小さく
しているので、蒸発器４での混合冷媒の圧力は一定であ
り、蒸発器４の出口の温度が入口の温度より高くなり、
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４での最適な
蒸発温度域が、外気温度Ｔ2と着霜限界温度Ｔ1とによっ
て狭く限定され、蒸発圧力を高く設定して着霜を回避し
ようとすると蒸発器４の出口側で蒸発温度が外気温度Ｔ
2より高くなり、蒸発器４を有効に使うことができな
い。一方、蒸発圧力を低めに設定すると蒸発器４の入口
側での蒸発温度が着霜限界温度Ｔ1より低くなり着霜が
生じる。したがって、蒸発器４の能力が低下し、冷凍装
置全体の性能が低下していた。
しているので、蒸発器４での混合冷媒の圧力は一定であ
り、蒸発器４の出口の温度が入口の温度より高くなり、
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４での最適な
蒸発温度域が、外気温度Ｔ2と着霜限界温度Ｔ1とによっ
て狭く限定され、蒸発圧力を高く設定して着霜を回避し
ようとすると蒸発器４の出口側で蒸発温度が外気温度Ｔ
2より高くなり、蒸発器４を有効に使うことができな
い。一方、蒸発圧力を低めに設定すると蒸発器４の入口
側での蒸発温度が着霜限界温度Ｔ1より低くなり着霜が
生じる。したがって、蒸発器４の能力が低下し、冷凍装
置全体の性能が低下していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の構
成では、蒸発器４において混合冷媒を一定圧力で蒸発さ
せるので、蒸発器４の能力低下を生じ、冷凍装置全体の
性能が低下するという問題点を有していた。
成では、蒸発器４において混合冷媒を一定圧力で蒸発さ
せるので、蒸発器４の能力低下を生じ、冷凍装置全体の
性能が低下するという問題点を有していた。
【００１０】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、蒸発器の能力低下を防止して、冷凍装置全体の性能
を低下させない冷凍装置を提供することを目的とする。
で、蒸発器の能力低下を防止して、冷凍装置全体の性能
を低下させない冷凍装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の冷凍装置は、圧縮機と凝縮器と減圧器と第１
蒸発器と第２蒸発器とからなる冷媒回路に、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、第１蒸発器のフィンピッチを第２蒸発器
のフィンピッチより密としたものである。
に本発明の冷凍装置は、圧縮機と凝縮器と減圧器と第１
蒸発器と第２蒸発器とからなる冷媒回路に、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、第１蒸発器のフィンピッチを第２蒸発器
のフィンピッチより密としたものである。
【００１２】
【作用】この構成において、温度の低い蒸発器の入口部
（第１蒸発器）での熱交換量が増大して、フィン先端の
温度が上昇することとなり、蒸発器の入口部における着
霜を防止して、蒸発器の能力が低下しないこととなる。
（第１蒸発器）での熱交換量が増大して、フィン先端の
温度が上昇することとなり、蒸発器の入口部における着
霜を防止して、蒸発器の能力が低下しないこととなる。
【００１３】
（実施例１）以下、本発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。本発明の一実施例において、前
述従来例で説明した構成部分と同じ部分については同一
符号を付し、その説明を省略する。
参照しながら説明する。本発明の一実施例において、前
述従来例で説明した構成部分と同じ部分については同一
符号を付し、その説明を省略する。
【００１４】図１に示すように、本実施例の特徴とする
ところは、前述従来の構成に、蒸発器４を入口側の第１
蒸発器５ａと出口側の第２蒸発器５ｂで構成した蒸発器
５とし、第１蒸発器５ａのフィンピッチを第２蒸発器５
ｂのフィンピッチより密な構成としたことにある。すな
わち、例えば、第１蒸発器５ａは１８フィンピッチと
し、第２蒸発器５ｂは１６フィンピッチとしている。
ところは、前述従来の構成に、蒸発器４を入口側の第１
蒸発器５ａと出口側の第２蒸発器５ｂで構成した蒸発器
５とし、第１蒸発器５ａのフィンピッチを第２蒸発器５
ｂのフィンピッチより密な構成としたことにある。すな
わち、例えば、第１蒸発器５ａは１８フィンピッチと
し、第２蒸発器５ｂは１６フィンピッチとしている。
【００１５】以上のように構成された冷凍装置につい
て、以下その動作を説明する。まず、圧縮機１で圧縮さ
れた冷媒蒸気は凝縮器２で冷却液化され減圧器３で減圧
膨張される。減圧膨張された気液混合の冷媒はまず第１
蒸発器５ａに入り空気より熱を奪って一部気化され、第
２蒸発器５ｂですべて気化される。
て、以下その動作を説明する。まず、圧縮機１で圧縮さ
れた冷媒蒸気は凝縮器２で冷却液化され減圧器３で減圧
膨張される。減圧膨張された気液混合の冷媒はまず第１
蒸発器５ａに入り空気より熱を奪って一部気化され、第
２蒸発器５ｂですべて気化される。
【００１６】ここで、非共沸混合冷媒では蒸発器５の入
口温度は出口温度よりも低いので、第１蒸発器５ａのフ
ィン先端の温度は低下しようとするが、第１蒸発器５ａ
のフィンピッチを密にして熱交換量を増大させているの
で、フィン先端の温度が上昇する。
口温度は出口温度よりも低いので、第１蒸発器５ａのフ
ィン先端の温度は低下しようとするが、第１蒸発器５ａ
のフィンピッチを密にして熱交換量を増大させているの
で、フィン先端の温度が上昇する。
【００１７】以上のように本実施例によれば、第１蒸発
器５ａのフィンピッチを第２蒸発器５ｂのフィンピッチ
より密な構成とすることにより、温度の低い第１蒸発器
５ａでの熱交換量を増大させてフィン先端の温度が上昇
することになり、蒸発器５の入口付近における着霜を防
止して蒸発器５の能力低下を防止し、冷凍装置全体の性
能が低下しないようにすることができる。
器５ａのフィンピッチを第２蒸発器５ｂのフィンピッチ
より密な構成とすることにより、温度の低い第１蒸発器
５ａでの熱交換量を増大させてフィン先端の温度が上昇
することになり、蒸発器５の入口付近における着霜を防
止して蒸発器５の能力低下を防止し、冷凍装置全体の性
能が低下しないようにすることができる。
【００１８】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について説明する。
について説明する。
【００１９】図２に示すように、本実施例の特徴とする
ところは、前述実施例１の構成に、蒸発器５に代えて、
第１蒸発器６ａのフィン形状が、第２蒸発器６ｂのフィ
ン形状と異なる蒸発器６としたことにある。すなわち、
蒸発器６の第１蒸発器６ａのフィン形状をコルゲートフ
ィンとし、第２蒸発器６ｂのフィン形状をストレートフ
ィンとしている。
ところは、前述実施例１の構成に、蒸発器５に代えて、
第１蒸発器６ａのフィン形状が、第２蒸発器６ｂのフィ
ン形状と異なる蒸発器６としたことにある。すなわち、
蒸発器６の第１蒸発器６ａのフィン形状をコルゲートフ
ィンとし、第２蒸発器６ｂのフィン形状をストレートフ
ィンとしている。
【００２０】この構成により、非共沸混合冷媒では蒸発
器６の入口温度は出口温度よりも低いので、第１蒸発器
６ａのフィン先端の温度は低下しようとするが、フィン
形状がコルゲートフィンで熱交換量を増大させているの
でフィン先端の温度が上昇する。したがって、前述実施
例１と同様の効果が得られる。
器６の入口温度は出口温度よりも低いので、第１蒸発器
６ａのフィン先端の温度は低下しようとするが、フィン
形状がコルゲートフィンで熱交換量を増大させているの
でフィン先端の温度が上昇する。したがって、前述実施
例１と同様の効果が得られる。
【００２１】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について説明する。
について説明する。
【００２２】図３に示すように、本実施例の特徴とする
ところは、前述実施例１の構成に、蒸発器５を第１蒸発
器７ａのフィン面積を第２蒸発器５ｂのフィン面積より
大きくした蒸発器７としたことにある。
ところは、前述実施例１の構成に、蒸発器５を第１蒸発
器７ａのフィン面積を第２蒸発器５ｂのフィン面積より
大きくした蒸発器７としたことにある。
【００２３】この構成により、非共沸混合冷媒では蒸発
器７の入口温度は出口温度よりも低いので、第１蒸発器
７ａのフィン先端の温度は低下しようとするが、第１蒸
発器７ａのフィン面積を大きくして熱交換量を増大させ
ているので、フィン先端の温度が上昇する。したがっ
て、前述実施例１と同様の効果が得られる。
器７の入口温度は出口温度よりも低いので、第１蒸発器
７ａのフィン先端の温度は低下しようとするが、第１蒸
発器７ａのフィン面積を大きくして熱交換量を増大させ
ているので、フィン先端の温度が上昇する。したがっ
て、前述実施例１と同様の効果が得られる。
【００２４】（実施例４）以下、本発明の第４の実施例
について説明する。
について説明する。
【００２５】図４に示すように、本実施例の特徴とする
ところは、前述実施例１の構成に、蒸発器５を第２蒸発
器５ｂと同一のフィンを有する第１蒸発器８ａのフィン
の表面に撥水処理を施した蒸発器８としたことにある。
ところは、前述実施例１の構成に、蒸発器５を第２蒸発
器５ｂと同一のフィンを有する第１蒸発器８ａのフィン
の表面に撥水処理を施した蒸発器８としたことにある。
【００２６】この構成により、非共沸混合冷媒では蒸発
器８の入口温度は出口温度よりも低いので、第１蒸発器
８ａのフィン先端の温度は低下しようとするが、第１蒸
発器８ａのフィンの表面に撥水処理をして熱交換量を増
大させているので、フィン先端の温度が上昇する。した
がって、前述実施例１との同様の効果が得られる。
器８の入口温度は出口温度よりも低いので、第１蒸発器
８ａのフィン先端の温度は低下しようとするが、第１蒸
発器８ａのフィンの表面に撥水処理をして熱交換量を増
大させているので、フィン先端の温度が上昇する。した
がって、前述実施例１との同様の効果が得られる。
【００２７】（実施例５）以下、本発明の第５の実施例
について説明する。
について説明する。
【００２８】図５に示すように、本実施例の特徴とする
ところは、前述実施例１の構成に、第１蒸発器５ａが白
抜き矢印で示した蒸発器５の周囲の空気流の風下側に位
置し、かつ、第２蒸発器５ｂが空気流の風上側に位置し
て配設した蒸発器９としたことにある。
ところは、前述実施例１の構成に、第１蒸発器５ａが白
抜き矢印で示した蒸発器５の周囲の空気流の風下側に位
置し、かつ、第２蒸発器５ｂが空気流の風上側に位置し
て配設した蒸発器９としたことにある。
【００２９】この構成により、前述実施例１の効果に加
えて、第１蒸発器５ａでの空気流の湿度を第２蒸発器５
ｂでの空気流の湿度よりも低下することができて、より
一層蒸発器９の入口付近における着霜を防止して、蒸発
器９の能力低下を防止し、冷凍装置全体の性能が低下し
ないようにすることができる。
えて、第１蒸発器５ａでの空気流の湿度を第２蒸発器５
ｂでの空気流の湿度よりも低下することができて、より
一層蒸発器９の入口付近における着霜を防止して、蒸発
器９の能力低下を防止し、冷凍装置全体の性能が低下し
ないようにすることができる。
【００３０】なお、本実施例では、実施例１に適用した
例について説明したが、実施例２ないし実施例４に同様
に適用して同等の効果が得られる。
例について説明したが、実施例２ないし実施例４に同様
に適用して同等の効果が得られる。
【００３１】また、実施例１ないし実施例５の冷凍回路
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ことはいうまでもない。
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ことはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
は、圧縮機と凝縮器と減圧器と第１蒸発器と第２蒸発器
とからなる冷媒回路に、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、第１
蒸発器のフィンピッチを第２蒸発器のフィンピッチより
密とした構成により、蒸発器の能力低下を防止して、冷
凍装置全体の性能を低下させない優れた冷凍装置を実現
できるものである。
は、圧縮機と凝縮器と減圧器と第１蒸発器と第２蒸発器
とからなる冷媒回路に、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、第１
蒸発器のフィンピッチを第２蒸発器のフィンピッチより
密とした構成により、蒸発器の能力低下を防止して、冷
凍装置全体の性能を低下させない優れた冷凍装置を実現
できるものである。
【図１】本発明の実施例１の冷凍装置の概略構成図
【図２】本発明の実施例２の冷凍装置の概略構成図
【図３】本発明の実施例３の冷凍装置の概略構成図
【図４】本発明の実施例４の冷凍装置の概略構成図
【図５】本発明の実施例５の冷凍装置の概略構成図
【図６】従来の冷凍装置の概略構成図
【図７】同冷凍装置のモリエル線図
【符号の説明】 １ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ 減圧器 ５ 蒸発器 ５ａ 第１蒸発器 ５ｂ 第２蒸発器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２５Ｂ 13/00 Ｒ 39/02 Ｈ
Claims (5)
- 【請求項１】 圧縮機と凝縮器と減圧器と第１蒸発器と
第２蒸発器を連結した冷媒回路を備え、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
を用いた冷凍装置であって、前記第１蒸発器のフィンピ
ッチは前記第２蒸発器のフィンピッチより密とした構成
である冷凍装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の冷凍装置であって、第１
蒸発器のフィン形状は第２蒸発器のフィン形状と異なる
構成である冷凍装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の冷凍装置であって、第１
蒸発器のフィン面積は第２蒸発器のフィン面積より大き
い構成である冷凍装置。 - 【請求項４】 圧縮機と凝縮器と減圧器と第１蒸発器と
第２蒸発器を連結した冷媒回路を備え、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
を用いた冷凍装置であって、前記第１蒸発器のフィンの
表面は撥水処理を施した構成である冷凍装置。 - 【請求項５】 第１蒸発器は空気流の風下側に配設し、
かつ、第２蒸発器は前記空気流の風上側に配設した構成
である請求項１ないし４のいずれかに記載の冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6188685A JPH0854149A (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6188685A JPH0854149A (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0854149A true JPH0854149A (ja) | 1996-02-27 |
Family
ID=16228051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6188685A Pending JPH0854149A (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0854149A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007155175A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Showa Tansan Co Ltd | 非共沸混合冷媒を使用するヒートポンプシステムまたは空調機若しくは冷凍機システム |
| JP2007155174A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Showa Tansan Co Ltd | 非共沸混合冷媒を使用するヒートポンプシステムまたは空調機若しくは冷凍機システム |
| JP2008256314A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
| JP2010185663A (ja) * | 2010-06-03 | 2010-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍サイクル装置 |
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| JP2013253726A (ja) * | 2012-06-06 | 2013-12-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 熱交換システム |
| CN106642417A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-10 | 广州华凌制冷设备有限公司 | 空调器及其低温制冷方法 |
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-
1994
- 1994-08-11 JP JP6188685A patent/JPH0854149A/ja active Pending
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