JPH09318163A - キャピラリチューブの過熱度制御装置 - Google Patents

キャピラリチューブの過熱度制御装置

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JPH09318163A
JPH09318163A JP8160482A JP16048296A JPH09318163A JP H09318163 A JPH09318163 A JP H09318163A JP 8160482 A JP8160482 A JP 8160482A JP 16048296 A JP16048296 A JP 16048296A JP H09318163 A JPH09318163 A JP H09318163A
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refrigerant
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Morio Kaneko
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General 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
    • F25B2400/05Compression system with heat exchange between particular parts of the system
    • F25B2400/052Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the capillary tube and another part of the refrigeration cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B2400/054Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the suction tube of the compressor and another part of the cycle
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャピラリチューブを用いた冷凍回路におい
て、キャピラリチューブを用いることによるその特性、
及び信頼性を維持したまま、特別な制御機器を用いるこ
となく、冷媒回路の制御での本来的制御対象である蒸発
器の状態をフイードバックできるようにした、安価なキ
ャピラリチューブの過熱度制御装置を提供する。 【解決手段】 圧縮器1、凝縮器2、キャピラリチュー
ブ3、蒸発器4を順に連結して冷媒回路を形成した冷凍
装置のキャピラリチューブ3の過熱度制御装置におい
て、媒体を封入したヒートパイプ容器5を備え、ヒート
パイプ容器内を左右に2室7,8に分割し且つ両室を上
部で連通し、一方の室7にはヒートパイプ容器を貫通す
るキャピラリチューブ3を収納し、他方の室8は蒸発器
出口管10と熱交換状態とすることによりキャピラリチ
ューブの過熱度制御装置を構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば家庭用冷凍
冷蔵庫や自動販売機等の小型冷凍、冷蔵システムにおい
て使用する、媒体の減圧、膨張用の固定絞りであるキャ
ピラリチューブを用いた過熱度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、家庭用冷凍冷蔵庫や自動販売機等
に用いる小型冷凍、冷蔵システムにおいては、固定絞り
であるキャピラリチューブが、安価な冷媒の減圧、膨張
用機器として用いられている。このキャピラリチューブ
を用いた冷凍回路は、図9に示すように、圧縮機21か
ら凝縮器22を介して送られる冷媒をキャピラリチュー
ブ23に送り、減圧、断熱膨張を行い、この冷媒を蒸発
器24に送り冷凍、冷房作用をし、圧縮機21に戻して
いる。
【0003】このようなキャピラリチューブを用いた冷
凍システムにおいて、蒸発器に送られる冷媒の流量は、
基本的に、キャピラリチューブの内径と、キャピラリチ
ューブの長さで決定され、また、自己制御性を有する流
量変動は、装置への冷媒封入量、凝縮圧力、及び、キャ
ピラリチューブ入口の過冷却度で決定され、このシステ
ムにおいては、蒸発圧力や本来的な蒸発器制御は行うこ
とはできない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような、キャピ
ラリチューブを用いた冷凍システムおいては、本来的な
蒸発器制御を行うことができず、負荷条件等で流量制御
はできないないので、キャピラリチューブを用いた冷凍
システムにおいても凝縮器の温度、蒸発器の出口温度が
変化するのに対応して流量制御を行い、それにより、凝
縮器が過冷却状態で、蒸発器の出口温度が過熱状態で圧
縮機に戻るようにすることが望まれる。
【0005】その対策として、図10に示されるような
特公昭62ー40631号公報において提案されている
システムにおいては、図9に示すように、基本構成は従
来のキャピラリチューブを用いた冷凍回路と同様とな
し、圧縮機31から凝縮器32を介して送られる冷媒を
キャピラリチューブ33に送り、減圧、膨張を行い、こ
の冷媒を蒸発器34に送り冷凍、冷房作用をし、圧縮機
31に戻している冷凍回路において、冷媒量調節容器3
5を設け、この中にキャピラリチューブ33の途中の接
続位置33aの冷媒を導入し、且つ、冷媒量調節容器3
5には、蒸発器34の出口と圧縮機31の吸入孔とを連
結する吸入管36と、凝縮器32とキャピラリチューブ
を結ぶ管路37における分岐点37bから分岐され合流
点37cに至る分岐管37aとを貫通させ熱交換状態と
している。
【0006】この装置においては、上記構成により、接
続管の管径または、分岐管の関係を適当に選択すること
により、設計負荷条件時に、冷媒量調節容器に蓄積でき
る冷媒量を任意に選択でき、これによって、設計時に考
えられる最高負荷条件と最低負荷条件に対して、冷媒量
調節機能が果たせるように、冷媒量調節容器の大きさを
決定し、特に、低負荷時の冷媒量調節を行うことによ
り、圧縮機への液戻りを防止する等の作用をなしてい
る。しかしながら、上記装置においては、分岐管37a
の管径により湿り度は一定であり、作動効率が悪い。ま
た、作動冷媒を利用しているため、熱交換が十分行われ
ない等の欠点がある。
【0007】また、他の対策として、キャピラリチュー
ブを用いた冷凍システムにおいては、キャピラリチュー
ブの入口過冷却度によって流量が変わることを利用し
て、キャピラリチューブ冷却用の熱交換器、制御弁、及
び過熱度感知用センサー等を用い、マイコンにより蒸発
器制御を行うことが提案されているが、このようなもの
においては、キャピラリチューブの限られた流量制御域
に対して対応することができるのみで、その効果に対し
て上記のような機器を用いることはコスト高となり、ま
た信頼性の面で欠点がある。
【0008】したがって、本発明は、キャピラリチュー
ブを用いた冷凍回路において、キャピラリチューブを用
いることによるその特性、及び信頼性を維持したまま、
特別な制御機器を用いることなく、冷媒回路の制御での
本来的制御対象である蒸発器の状態をフイードバックで
きるようにした、安価なキャピラリチューブの過熱度制
御装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、圧縮器、凝縮器、キャピラリチューブ、
蒸発器を順に連結して冷媒回路を形成した冷凍装置のキ
ャピラリチューブの過熱度制御装置において、媒体を封
入したヒートパイプ容器を備え、該ヒートパイプ容器内
を左右に2室に分割し且つ両室を上部で連通し、一方の
室にはヒートパイプ容器を貫通するキャピラリチューブ
を収納し、他方の室は蒸発器出口管と熱交換状態とする
ことによりキャピラリチューブの過熱度制御装置を構成
したものである。
【0010】本発明は、上記のように構成したので、キ
ャピラリチューブ出口温度(蒸発器入口温度)が蒸発器
出口温度より低い場合、すなわち過熱状態においては、
ヒートパイプ容器内の媒体は、キャピラリチューブの収
納された室内に凝縮、滴下し、この室内に溜まる。この
繰り返しにより、キャピラリチューブは冷却され、中を
通る冷媒の過冷却度が増大し、流量を増やす方向に作用
する。また、蒸発器出口温度が低い場合、すなわち、液
バックの状態においては、ヒートパイプ容器内の媒体
は、キャピラリチューブの収納されていない室内に凝
縮、滴下し、この室内に溜まり、キャピラリチューブは
冷却されなくなり、流量を減少させる方向に作用する。
このような繰り返しにより、蒸発器の状態に応じた制御
が行われる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の態様を実施例に基
づいて図面に沿って説明する。
【0012】
【実施例】
(実施例1)冷凍回路の基本構成は、図9に示した従来
のものと同様であり、図1に示すように、圧縮機1から
の冷媒は、凝縮器2、キャピラリチューブ3、蒸発器4
を通って圧縮機1に戻る冷媒回路を有している。この冷
媒回路には、ヒートパイプの作用を行うヒートパイプ容
器5を有し、内部にCF3 CHCl2 (冷媒番号Rー1
23)、CF3 CH2 F(冷媒番号Rー134a)等
の、作動冷媒より比容積が大で潜熱の大きな冷媒が密封
され、ヒートパイプ容器5内は隔壁6により左右の第1
室7と第2室8に分離されている。第1室7内には、ヒ
ートパイプ容器5を貫通するキャピラリチューブ3が収
納され、第2室8内にはヒートパイプ容器5を貫通する
蒸発器出口配管10が収納されている。
【0013】このようなキャピラリチューブを用いた冷
凍回路においては、キャピラリチューブの全長と内径を
同一にして、外気温度が変化したときの状態を、外気温
度が低い順にPc1,Pc2,Pc3と表示したとき、図4に
示すような流量特性を示し、キャピラリチューブ入口の
冷媒の過冷却度ΔTが大きいほどこれを流れる冷媒の流
量Gは増大する傾向を示し、凝縮器出口圧力であるキャ
ピラリチューブ入口の圧力PCが大きいほどこれを流れ
る流量は増大する傾向がある。
【0014】上記構成からなる装置において、蒸発器出
口配管10の冷媒が過熱状態の場合、キャピラリチュー
ブ出口温度即ち蒸発器入口温度TE が蒸発器出口温度T
S より低い場合、図2に示すように、ヒートパイプ容器
内の媒体は、最も低温部であるキャピラリチューブ3の
出口(蒸発器入口)で凝縮し、滴下して第1室7内に溜
まる。このサイクルの繰り返しにより、第1室7内に溜
まった媒体が低温化する。この作用によりキャピラリチ
ューブ3は冷却され、中を通る冷凍用冷媒の過冷却度が
増大し、前記のように、冷媒の冷却度が大きいほどキャ
ピラリチューブ3を流れる冷媒の流量を増す方向に作用
する。
【0015】反対に、蒸発器出口温度TS がキャピラリ
チューブ出口温度(蒸発器入口温度)TE より低い場
合、即ち液バックの状態では、図3に示すように、ヒー
トパイプ容器5内の媒体は最も低温部である蒸発器出口
配管10の部分に凝縮し、滴下して第2室8内に溜ま
る。このサイクルを繰り返し第2室8内に媒体が溜ま
り、第1室7での熱回収が行われなくなり、キャピラリ
チューブ3は冷却されなくなり、前記キャピラリチュー
ブの特性及び凝縮器側の冷媒量の低下による過冷却度の
減少により、キャピラリチューブは冷却されなくなり、
流量を減少させる方向に作用する。
【0016】(実施例2)第1実施例においては、蒸発
器出口配管をヒートパイプ容器の第2室内に配置した例
を示したが、図5に示すように、第2室8と接触するヒ
ートパイプ容器5の外側壁11に接触させて配置する。
この実施例においても、キャピラリチューブ出口温度
(蒸発器入口温度)TE が蒸発器出口温度TS より低い
場合、すなわち過熱状態においては、ヒートパイプ容器
5内の媒体は、キャピラリチューブ3の収納された第1
室8内に凝縮、滴下し、この室内に溜まる。この繰り返
しにより、キャピラリチューブ3は冷却され、中を通る
冷媒の過冷却度が増大し、流量を増やす方向に作用す
る。また、蒸発器出口温度TS がキャピラリチューブ出
口温度(蒸発器入口温度)TE より低い場合、すなわ
ち、液バックの状態においては、ヒートパイプ容器内の
媒体は、キャピラリチューブ3の収納されていない第2
室8内に凝縮、滴下し、この室内に溜まり、キャピラリ
チューブ3は冷却されなくなり、流量を減少させる方向
に作用する。このような繰り返しにより、蒸発器の状態
に応じた制御が行われる。
【0017】(実施例3)更に、図6に示すように、ヒ
ートパイプ容器は左右2室7,8に分割し且つ両室7,
8を連結管13により上部で連通し、第1室7にはヒー
トパイプ容器を貫通するキャピラリチューブ3を収納
し、第2室10の外壁に、蒸発器出口管10を接触させ
てたものを構成する。
【0018】上記構成からなる装置において、蒸発器出
口配管10の冷媒が過熱状態の場合、キャピラリチュー
ブ出口温度即ち蒸発器入口温度TE が蒸発器出口温度T
S より低い場合、図7に示すように、ヒートパイプ容器
内の媒体は、最も低温部であるキャピラリチューブ3の
出口(蒸発器入口)で凝縮し、滴下して第1室7内に溜
まる。このサイクルの繰り返しにより、第1室7内に溜
まった媒体が低温化する。この作用によりキャピラリチ
ューブ3は冷却され、中を通る冷凍用冷媒の過冷却度が
増大し、前記のように、冷媒の冷却度が大きいほどキャ
ピラリチューブ3を流れる冷媒の流量を増す方向に作用
する。
【0019】反対に、蒸発器出口温度TS が蒸発器入口
温度TE より低い場合、即ち液バックの状態では、図8
に示すように、ヒートパイプ容器5内の媒体は連結管1
3を経て最も低温部である蒸発器出口配管10に接触し
ている第2室8に凝縮し、滴下して第2室8内に溜ま
る。このサイクルを繰り返し第2室8内に媒体が溜ま
り、第1室7での熱回収が行われなくなり、キャピラリ
チューブ3は冷却されなくなり、キャピラリチューブ3
の特性及び凝縮器側の冷媒量の低下による過冷却度の減
少により、キャピラリチューブ3は冷却されなくなり、
流量を減少させる方向に作用する。
【0020】
【発明の効果】本発明は、上記のように、作動冷媒とヒ
ートパイプ内の封止冷媒とを別にしたので、充分な熱交
換を行うことができ、この冷凍回路の立ち上がり冷却が
早く、省エネルギーとなる。また、冷凍回路の作動安定
時にキャピラリチューブと同様に過冷却になることがな
い。更に蒸発器及び凝縮器を小さくすることができる。
また、キャピラリチューブを用いることによるその特
性、及び信頼性を維持したまま、特別な制御機器を用い
ることなく、冷媒回路の制御での本来的制御対象である
蒸発器の状態をフイードバックできるようにした、安価
なキャピラリチューブの過熱度制御装置とすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す冷凍回路構成図であ
る。
【図2】同第1の作動状態を示す要部断面図である。
【図3】同第2の作動状態を示す要部断面図である。
【図4】同冷凍回路の作動特性を示すグラフである。
【図5】本発明の第2実施例の要部断面図である。
【図6】本発明の第3実施例を示す冷凍回路構成図であ
る。
【図7】同第1の作動状態を示す要部断面図である。
【図8】同第2の作動状態を示す要部断面図である。
【図9】従来例を示す冷凍回路構成図である。
【図10】他の従来例を示す冷凍回路構成図である。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 凝縮器 3 キャピラリチューブ 4 蒸発器 5 ヒートパイプ容器 6 隔壁 7 第1室 8 第2室 10 蒸発器出口配管 13 連結管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮器、凝縮器、キャピラリチューブ、
    蒸発器を順に連結して冷媒回路を形成した冷凍装置のキ
    ャピラリチューブの過熱度制御装置において、媒体を封
    入したヒートパイプ容器を備え、該ヒートパイプ容器内
    を左右2室に分割し且つ両室を上部で連通し、一方の室
    にはヒートパイプ容器を貫通するキャピラリチューブを
    収納し、他方の室は蒸発器出口管と熱交換状態としたこ
    とを特徴とするキャピラリチューブの過熱度制御装置。
  2. 【請求項2】 該他方の室には、ヒートパイプ容器を貫
    通する蒸発器出口管を収納してなる請求項1記載のキャ
    ピラリチューブの過熱度制御装置。
  3. 【請求項3】 該他方の室の外壁に、蒸発器出口管を接
    触させてなる請求項1記載のキャピラリチューブの過熱
    度制御装置。
  4. 【請求項4】 該ヒートパイプ容器は左右2室に分割し
    且つ両室を連結管により上部で連通し、一方の室にはヒ
    ートパイプ容器を貫通するキャピラリチューブを収納
    し、該他方の室の外壁に、蒸発器出口管を接触させてな
    る請求項1記載のキャピラリチューブの過熱度制御装
    置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111435059A (zh) * 2019-01-11 2020-07-21 青岛海尔空调器有限总公司 芯片换热器及变频空调器
CN111435058A (zh) * 2019-01-11 2020-07-21 青岛海尔空调器有限总公司 芯片换热器及变频空调器
CN114198918A (zh) * 2020-09-16 2022-03-18 青岛海尔电冰箱有限公司 制冷系统及具有该制冷系统的冰箱

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111435059A (zh) * 2019-01-11 2020-07-21 青岛海尔空调器有限总公司 芯片换热器及变频空调器
CN111435058A (zh) * 2019-01-11 2020-07-21 青岛海尔空调器有限总公司 芯片换热器及变频空调器
CN114198918A (zh) * 2020-09-16 2022-03-18 青岛海尔电冰箱有限公司 制冷系统及具有该制冷系统的冰箱

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