JPS5842838Y2 - 冷凍機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ガスインジェクション回路を備えた冷凍機に
関する。

近時、冷凍能力の向上、ＥＥＲ（エネルギ効率比）の改
善などを目的として、冷凍サイクルにガスインジェクシ
ョン回路を備えた冷凍機が多用されている。

このガスインジェクション回路は、従来絞り装置の中途
から導出される液冷媒を気液分離し、得たガス分を圧縮
機の吸込部に設けられるインジェクションポートに直接
導き、冷凍サイクルを循環する冷媒量を大とするように
なっている。

ところで゛この回路のガスインジェクション圧力は、で
きるだけ下げたところでインジェクションするとエンタ
ルピ差を大きくとれて都合よいが、従来では絞り装置の
中間圧力の段階で分離した圧力であるので圧力が高く、
エンタルピ差を大きくとることができない。

さらに従来の回路においては細径のガス管だけで構成さ
れているので配管抵抗が大きく、インジェクション圧力
を高めにしないと、ガスが円滑にインジェクションされ
ない傾向がある。

しかるに圧力を高くすると冷媒の乾き度が小さくなり、
またインジェクション量が減少するとともにインジェク
ションポート付近の圧力が変動しやすくガスがこの回路
に逆流する虞れがあり、本来のガスインジェクションサ
イクルによる所期の効果を満足することはできない。

なお、配管抵抗の少い専用のガス管を使うことも考えら
れるが、回路の長さが大であるので実用的でない。

さらに、従来の気液分離性能は不充分であり、インジェ
クションされるガス分に液分が混合することがある。

本考案は上記事情にもとづきなされたものであり、その
目的とするところは、力゛スインジエクションタンクと
ガス管とからなるガスインジェクション回路を気液分離
器と圧縮機との間に設けることにより、ガスインジェク
ション性能およびガス分離性能を向上させた冷凍装置を
提供しようとするものである。

以下本考案の一実施例を図面にもとづいて説明する。

図中１は回転式圧縮機、２は凝縮器、３は絞り装置であ
るところの毛細管、４は後述する気液分離器、５は蒸発
器であり、これらは冷媒導管６を介して上記番号順に連
通し冷凍サイクル回路Ａを構成している。

上記気液分離器４は第２図に示すようになっていて、密
閉容器７内は区画板８により上下に２分され、その下部
に第１の分離室９ａ、上部に第１の分離室９ａ、上部に
第２の分離室９ｂが形成されている。

上記毛細管３に連通ずる冷媒導管６ａは密閉容器７の上
部から区画板８を介して第１の分離室９ａ内に延出され
ている。

上記蒸発器５に連通ずる冷媒導管６ｂは密閉容器７の底
部に接続され、第１の分離室９ａに臨ませられている。

また区画板８には第１の分離室９ａに延出させた液冷媒
導出管１０が設けられているとともに一端を第１の分離
室９ａに、他端を第２の分離室９ｂに対向させた分離案
内管１１が設けられている。

この分離案内管１１のそれぞれ開口端は区画板８に対向
するように略Ｃ字状に曲成されている。

このようにして構成される気液分離器４にはガスインジ
ェクション回路１２が連通している。

ガスインジェクション回路１２は、一端部を気液分離器
４の第２の分離室９ｂに臨ませたガスインジェクション
管１３と、一端部を上記回転式圧縮機１のインジェクシ
ョン吸込部１ａに臨ませたガスインジェクション管１３
ａと、これらガスインジェクション管１３，１３ ａの
他端部に設けられるインジェクションタンク１４とから
なる。

なお説明すれば、ガスインジェクション管１３の一端部
は第２の分離室９ｂ内で上方に開口するように曲成され
、がつ他端部はインジェクションタンク１４の上端部に
連通ずる。

ガスインジェクション管１３ａの一端部は圧縮機１の図
示しないシリンダ室に設けられるインジェクション吸込
部１ａに連通し、他端部はインジェクションタンク１４
の底部から内部略中央まで延出し上方へ向けて開口する
ようになっている。

上記インジェクションタンク１４は回転式圧縮機１に固
定具１５を介して直接固定されるものであり、単なる密
閉容器から構成される。

したがってこのタンク１４は上記インジェクション吸込
部１ａに極めて近接することとなり、これら相互を連通
ずるガスインジェクション管１３ａはごく短くてすむ。

なおタンク１４の容量は圧縮機１の１回のガスインジェ
クション量より数倍以上大きい容量であり、かつ通常の
細径からなる各ガスインジェクション管１３，１３３の
直径より当然大であるところから、回路１２の流路抵抗
を少くするものである。

しかして回転式圧縮機１に連通ずることにより、冷媒は
圧縮され、図中実線矢印方向に吐出される。

すなわち凝縮器２に導かれて凝縮され溶冷媒になる。

液冷媒は毛細管３で充分減圧されてから気液分離器４で
気液分離される。

すなわち液冷媒は第１の分離室９ａで気液分離して液分
は密閉容器７底部に溜り、蒸発器５に導かれる。

分離しガス分は分離案内管１１により第２の分離室９ｂ
に導かれる。

したがって再度気液分離することとなり、分離した液分
は区画板８上に溜り、液冷媒導出管１０を介して第１の
分離室９ａに流下する。

気液分離器４の液分は全て蒸発器５に導かれて蒸発し、
周囲から蒸発潜熱を奪って冷凍作用を行うこととなる。

一方、第２の分離室９ｂで分離したガス分は図中一点鎖
線矢印で示すようにガスインジェクション管１３に導か
れてインジェクションタンク１４に一旦溜る。

このタンク１４内においても冷媒はガス分のみ分離され
、液分は内底部に溜るとともにタンク１４内はマフラの
作用をなし冷媒通過音を低減することとなる。

そしてガスインジェクション管１３ａを介してガス分の
み圧縮機１の吸込行程の終了にタイミングを合せてシリ
ンダ内に導かれる。

このときシリンダ内には、シリンダ内の圧力がタンク１
４内の圧力と略同−になるまでガス分を導入できる。

したがって、低い圧力の冷媒が圧縮機１にインジェクシ
ョンされるところから、蒸発器５人口側のエンタルピは
凝縮器２出口側のエンタピルより小さな量に移行し、圧
縮機１吸込側エンタルピとの差が大きくなって冷凍能力
の向上を得る。

またタンク１４の容量は１回のガスインジェクション量
より数倍以上大きいため、ガスインジェクション時の圧
力低下をできるだけ押えることができる。

たとえ圧力低下があっても、ガスインジェクションがな
されない間（ガスインジェクション時間の約３倍程度あ
る）に回復して、タンク１４と略同−圧力になる。

したがってタンク１４を備えたことにより、ガスインジ
ェクション回路１２の配管抵抗が極めて小さくてすみ、
ガスインジェクション圧力を低く設定したままインジェ
クション流量を多くでき、かつ冷媒の乾き度を大きくで
きる。

なお上記実施例においては、インジェクションタンク１
４を圧縮機１に固定したが、これに限定されるものでは
なく、スペースがあれば圧縮機１内に収容しても良い。

なお第３図に示すようにインジェクションタンク１４′
の底部に冷媒導管１６を臨ませてこれを蒸発器に連通さ
せ、タンク１４′内で気液分離された液分を導出するよ
うにしても良い。

なお第４図および第５図に示すように気液分離器４／、
４／／を構威しても良い。

すなわち第４図に示す気液分離器４′は、密閉容器１７
内に下端部に導出孔１８・・・・・・を穿設した筒体１
９を設け、この内部を第１の分離室２０ａ、それ以外を
第２の分離室２０ ｂに形成する。

第１と第２の分離室２０ ａ 、２０ ｂはその上部に
設けられた分離案内管２１により連通されている。

なお第１の分離室２０ ａには毛細管と連通ずる冷媒導
管２２、第２の分離室２０ ｂの底部には蒸発器に連通
ずる冷媒導管２３、上部にはガスインジェクション管２
４がそれぞれ接続している。

したがって気液分離器４′に導かれる液冷媒は、第１の
分離室２０ ａと第２の分離室２０ ｂとで分離される
こととなり、分離性能が向上する。

また第５図に示す気液分離器４“は、第１の密閉容器２
５と第２の密閉容器２６とから構威し、それぞれの内部
に第１の分離室２７ ａと第２の分離室２７ ｂとが形
成される。

第１の分離室２７ ａに毛細管と連通ずる冷媒導管２８
が、第２の分離室２７ ｂにガスインジェクション管２
９が臨ませられている。

また第１、第２の分離室２７ ａ 、２７ ｂは分離案
内管３０により連通され、かつ第１、第２の密閉容器２
５．２６の底部には冷媒導管３１が臨ませられ、これは
蒸発器に連通ずる。

したがって液冷媒を２段階に分離でき、上記実施例と同
様の効果を得る。

また分離室は２室に限定されるものではなく、それ以上
あっても良い。

以上説明したように本考案によれば、圧縮機で圧縮され
、凝縮器で凝縮され、絞り装置で充分減圧され、気液分
離器で気液分離される冷凍のうちガス分のみをガスイン
ジェクション管とインジェクションタンクとからなるガ
スインジェクション回路を介して圧縮機に導びくように
して、インジェクションタンクの流路抵抗をガスインジ
ェクション管のそれよりも小とするから、ガスインジェ
クション回路全体の流路抵抗を低減化できる。

したがって、低いインジェクション圧力で冷媒は円滑に
圧縮機に導びかれることとなり、インジェクション流量
を増大化でき、蒸発器入口側のエンタルピは凝縮器出口
側のエンタルピよりもさらに小さな量に移行し、圧縮機
吸込側のエンタルピとの差が大となる。

このため、冷凍能力の増大化を得る。さらに、上記ガス
インジェクション管は通常のガス管を用いることができ
、かつタンク内底部より上方で開口するガクインジェク
ション管を圧縮機と連通したので、タンク内におけるガ
ス分離性能がよいなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す冷凍機の冷凍サイクル
構成図、第２図は気液分離器の縦断面図、第３図は本考
案の他の実施例を示すインジェクションタンクの縦断面
図、第４図および第５図はそれぞれ本考案の他の実施例
を示す気液分離器の縦断面図である。 １・・・・・・圧縮機、４・・・・・・気液分離器、Ａ
・・・・・・冷凍サイクル回路、１２・・・・・・ガス
インジェクション回路、１ａ・・・・・・インジェクシ
ョン吸込部、１３，１３ ａ・・・・・・ガスインジェ
クション管、１４・・・・・・インジェクションタンク
、１５・・・・・・冷媒導管。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）圧縮機、凝縮器、絞り装置、気液分離器および蒸
   発器を順次連通してなる冷凍サイクル回路と、この冷凍
   サイクル回路の上記気液分離器で分離されたガス分を上
   記圧縮機に導くガスインジェクション管およびインジェ
   クションタンクとからなるガスインジェクション回路と
   を具備し、上記気液分離器で分離されたガス分の圧縮機
   への流量を大とするため上記インジェクションタンクは
   、ガスインジェクション管よりも流路抵抗を少なくする
   ことにより、ガスインジェクション回路全体の流路抵抗
   を小とし、かつ端部がインジェクションタンクの内底部
   より上方で開口するガスインジェクション管を上記圧縮
   機に接続したことを特徴とする冷凍機。
2. （２）上記インジェクションタンク内で分離された液冷
   媒は、冷媒導管を介して上記蒸発器に導びかれることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の冷凍機
   。