JPH11281208A - 蒸気圧縮式冷凍装置 - Google Patents

蒸気圧縮式冷凍装置

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JPH11281208A
JPH11281208A JP8327998A JP8327998A JPH11281208A JP H11281208 A JPH11281208 A JP H11281208A JP 8327998 A JP8327998 A JP 8327998A JP 8327998 A JP8327998 A JP 8327998A JP H11281208 A JPH11281208 A JP H11281208A
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JP
Japan
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refrigerant
liquid
compressor
accumulator
pipe
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JP8327998A
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English (en)
Inventor
Kazuaki Mizukami
和明 水上
Tetsuya Masuda
哲也 増田
Taiji Yamamoto
泰司 山本
Kenichi Sato
佐藤  賢一
Koji Sato
晃司 佐藤
Kenji Nasako
賢二 名迫
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置全体の大型化、複雑化を招くことなく、
簡易な構成によって圧縮効率の低下や圧縮機の損傷を防
止する。 【解決手段】 圧縮機2の冷媒吐出側に接続された冷媒
配管15をアキュームレータ8の容器本体11周囲に当
接せしめ、アキュームレータ8内で気液分離された液を
冷媒配管15からの熱を利用して加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷暖房運転や給湯
・冷凍などに供する蒸気圧縮式冷凍装置に関し、特に、
圧縮機の吐出冷媒の有する熱エネルギーを有効に利用し
たアキュームレータの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、室内空調に利用する蒸気圧縮式冷
凍装置の冷媒回路は、図2に示すように構成されてい
る。以下に、この冷媒回路の冷凍サイクルについて説明
する。
【0003】冷房時は四方弁1を実線状態に設定するこ
とにより圧縮機2から吐出された冷媒は実線矢印のよう
に流れる。一方、暖房時は四方弁1を破線状態に設定す
ることにより圧縮機2から吐出された冷媒は破線矢印の
ように流れる。
【0004】ここで、3は冷房時に蒸発器として作用し
暖房時に凝縮器として作用する室内熱交換器、4はこの
室内熱交換器3に風を送り込むための室内ファン、5は
冷房時に凝縮器として作用し暖房時に蒸発器として作用
する室外熱交換器、6はこの室外熱交換器5に風を送り
込む室外ファン、7はキャピラリーチューブ、8はアキ
ュームレータである。
【0005】次に、図3に示すモリエル線図を参照し
て、上記冷凍サイクルでの冷媒の状態変化について説明
する。図3では縦軸に圧力、横軸にエンタルピーをとっ
ている。尚、図中、xは冷媒の気相状態、液相状態およ
び気液2相状態の境界を示す曲線であり、頂点yより右
側の曲線部分は飽和蒸気線を示し、頂点yより左側の曲
線部分は飽和液線を示している。
【0006】そして、上記飽和蒸気線の右側領域では冷
媒が過熱蒸気であり、飽和蒸気線の左側の領域では冷媒
が湿り蒸気となっている。また、上記飽和液線の左側領
域では冷媒が液体状態であり、飽和液線の右側の領域で
は冷媒が湿り蒸気となっている。よって、図中a−b間
では、冷媒は圧縮機2で圧縮されることによって、高温
高圧の過熱蒸気となっている。また、図中bーc間で
は、冷媒は凝縮器内で凝縮されることによって、過熱蒸
気状態から液体状態になる。そして、図中c−d間で
は、冷媒はキャピラリーチューブ7で減圧されることに
よって、気液2相状態(液冷媒と蒸気冷媒)の液状冷媒
となる。図中d−a間では、液状の冷媒は蒸発器内で周
囲から熱を奪うことによって蒸発し、過熱蒸気となる。
そして、過熱蒸気となった冷媒が、再び圧縮機2内へ送
り込まれることになる。
【0007】しかしながら、実際には蒸発器からの吐出
戻り冷媒は、上述したように冷媒全てが過熱蒸気となら
ず、一部液状態の冷媒が存在する場合がある。そして、
従来はこの液状冷媒が圧縮機2に戻って圧縮機2が損傷
するのを防止するためにアキュームレータ8で気液分離
してガス冷媒のみを圧縮機2に供給している。
【0008】このアキュームレータ8では、図4に示す
ように、蒸発器からの出た冷媒が流入管41を介して容
器42内に導入され、気液分離して液冷媒が容器42内
下部に、またガス冷媒が容器42内上部に溜まり、流出
管43を介して圧縮機2に戻される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置では例えば、暖房時に室外熱交換器5(蒸発器)の周
囲温度(外気温度)が低い場合や、冷房時に室内熱交換
器3(蒸発器)に設けているエアフィルターの目詰りの
ため十分に熱交換できない場合や、急激な負荷変動等が
生じた場合などのように、蒸発器出口で十分な過熱度が
とれないため液冷媒が蒸発しきれず、大量の液冷媒がア
キュームレータ8に戻り、流出管43からガス冷媒に加
えて液冷媒が圧縮機2に戻され、圧縮機2で液圧縮を起
こして圧縮機2を破損するなどの問題が生じる虞れがあ
った。
【0010】このため、従来では、加熱装置などを別途
設けてアキュームレータ8の容器42内の液冷媒を気化
させるなどの提案がなされていた。しかしながら、この
従来装置では加熱装置などを別途設けなければ成らず、
装置全体が複雑化すると共に、その駆動のためにシステ
ム効率が低下すると言う問題があった。
【0011】この発明の目的は、装置全体の大型化、複
雑化を招くことなく、簡易な構成によって圧縮効率の低
下や圧縮機の損傷を防止した蒸気圧縮式冷凍装置を提供
することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮機、凝縮
器、減圧器、蒸発器及びアキュームレータを接続して冷
凍サイクルを構成する蒸気圧縮式冷凍装置において、前
記圧縮機の冷媒吐出側に接続された冷媒配管を前記アキ
ュームレータの容器本体周囲に当接せしめ、該アキュー
ムレータ内で気液分離された液を前記冷媒配管からの熱
を利用して加熱することを特徴とする。
【0013】この構成を用いることにより、加熱装置な
どを別途設けることなく、圧縮効率の低下や圧縮機の損
傷を防止することができる。そして、前記アキュームレ
ータは、容器本体と、蒸発器からの冷媒を該容器本体内
に導入する流入管と、該容器本体内で気液分離されたガ
ス冷媒を圧縮機に供給する流出管と、前記容器本体の下
部領域に設けられた小径の円筒状部とを有し、該円筒状
部の周囲に前記冷媒配管を巻回させた構成としても良
い。この構成を用いることにより、小径の円筒状部内の
液を冷媒配管からの熱を利用して加熱するので、素早く
液を気化させることができ、アキュームレータ内の液面
が高位となって液冷媒が圧縮機に入り込むのを確実に抑
制することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の蒸気圧縮式冷凍装
置の一実施形態例について、以下に示す図面に基づいて
説明する。
【0015】図1は本発明の一実施形態を示す蒸気圧縮
式冷凍装置のアキュームレータ概略構成図である。尚、
冷媒回路の冷凍サイクルの基本的な動作原理については
上述の従来例(図2)と同じ構成であるため、同一符号
を付しその説明は省略する。
【0016】図1に示すように、本発明のアキュームレ
ータ8は、容器本体11と、容器本体11上部に設けら
れ蒸発器からの冷媒を容器本体内11に導入する流入管
12と、容器本体11内で気液分離されたガス冷媒を圧
縮機2に供給する流出管13とから構成されている。容
器本体11は、その下部領域に小径の円筒状部14が設
けられ、アキュームレータ8内で気液分離された液がこ
の部分に溜まるようになっている。
【0017】そして、この円筒状部14の外周には圧縮
機2の冷媒吐出側に接続された冷媒配管15が巻回さ
れ、小径の円筒状部14と冷媒配管15との間で熱交換
させている。これにより、高温となっている冷媒配管1
5の熱を利用して容器本体11の円筒状部14が加熱さ
れることになる。一般に、圧縮機2の吐出冷媒は70度
前後になっているのに対し、アキュームレータ8内に溜
まっている液は10度前後であるため、この液が管壁を
通じて加熱されて気化する。
【0018】このように、アキュームレータ8の容器本
体11の下部領域を小径の円筒状部14としたことによ
り、液冷媒の単一体積に付与される熱量が大きくなり、
容器本体11内の液冷媒を効率よく気化させることがで
き、液冷媒が圧縮機2に入り込むのを確実に抑制するこ
とができる。
【0019】また、作動流体として非共沸混合冷媒を用
いた場合、例えばR−407Cなどの冷媒を使用する場
合には、混合冷媒の各沸点が、R−32が−51.50
℃、R−125が−48.34℃、R−134aが−2
5.93℃(「日本冷凍協会熱力学表 JAR Thermodyna
mic Tables 第1巻 HFCs and HCFCs」、日本冷凍協会
冷媒熱物性情報研究力分科会編、社団法人日本冷凍協会
発行)であり、アキュームレータ8内に溜まる液冷媒と
して高沸点のR−134a冷媒が多くなる傾向がある。
【0020】このため、従来装置であると、アキューム
レータ8内に溜まる液冷媒の量が多くなると、冷凍サイ
クル内を循環する混合冷媒の組成比が封入冷媒組成から
大きく変化することとなり、装置全体のシステム効率が
低下するという問題を引き起こす。しかし、上記本発明
の構成によれば、アキュームレータ8内に溜まる液冷媒
の量が多くなりすぎることがなく、この結果、冷凍サイ
クル内を循環する混合冷媒の組成が封入冷媒組成から大
幅に変化することがない。
【0021】尚、上記実施の形態の説明は、本発明を説
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではな
い。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、
特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可
能であることは勿論である。
【0022】例えば、上記実施の形態の説明では、アキ
ュームレータ8内のガス冷媒のみを流出管13を介して
圧縮機2に送り込む構成としているが、この構成に限ら
ず、流出管13がアキュームレータ8内の液中を通過し
て圧縮機2に接続され、冷媒液と共にアキュームレータ
8内に溜まった潤滑油を圧縮機2に戻すための油戻し孔
を流出管13に設けた構成であっても構わない。これに
より、流出管13を介してガス冷媒と共に潤滑油が圧縮
機2に戻されることになる。
【0023】
【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、装置全体
の大型化、複雑化を招くことなく、簡易な構成によって
圧縮効率の低下や圧縮機の損傷を防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す蒸気圧縮式冷凍装
置のアキュームレータ概略構成図である。
【図2】 従来の蒸気圧縮式冷凍装置の冷媒回路の概略
構成図である。
【図3】 蒸気圧縮式冷凍装置における冷凍サイクルの
モリエル線図である。
【図4】 従来の蒸気圧縮式冷凍装置のアキュームレー
タ概略構成図である。
【符号の説明】
1 四方弁 2 圧縮機 3 室内熱交換器 4 室内ファン 5 室外熱交換器 6 室外ファン 7 キャピラリーチューブ 8 アキュームレータ 11 容器本体 12 流入管 13 流出管 14 円筒状部 15 冷媒配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 賢一 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 (72)発明者 佐藤 晃司 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 (72)発明者 名迫 賢二 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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器及びア
    キュームレータを接続して冷凍サイクルを構成する蒸気
    圧縮式冷凍装置において、 前記圧縮機の冷媒吐出側に接続された冷媒配管を前記ア
    キュームレータの容器本体周囲に当接せしめ、該アキュ
    ームレータ内で気液分離された液を前記冷媒配管からの
    熱を利用して加熱することを特徴とする蒸気圧縮式冷凍
    装置。
  2. 【請求項2】 前記アキュームレータは、容器本体と、
    蒸発器からの冷媒を該容器本体内に導入する流入管と、
    該容器本体内で気液分離されたガス冷媒を圧縮機に供給
    する流出管と、前記容器本体の下部領域に設けられた小
    径の円筒状部とを有し、 該円筒状部の周囲に前記冷媒配管を巻回させていること
    を特徴とする請求項1記載の蒸気圧縮式冷凍装置。
JP8327998A 1998-03-30 1998-03-30 蒸気圧縮式冷凍装置 Pending JPH11281208A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10101069B2 (en) 2014-03-17 2018-10-16 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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