JPS5886355A - 冷凍装置の冷媒量調節装置 - Google Patents
冷凍装置の冷媒量調節装置Info
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- JPS5886355A JPS5886355A JP56185006A JP18500681A JPS5886355A JP S5886355 A JPS5886355 A JP S5886355A JP 56185006 A JP56185006 A JP 56185006A JP 18500681 A JP18500681 A JP 18500681A JP S5886355 A JPS5886355 A JP S5886355A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、負荷の変化に対して、冷媒回路中を流れる冷
媒循環量を変化させ、負荷に応じて最高の冷凍能力を発
揮させる冷媒量調節装置を提供するものである。
媒循環量を変化させ、負荷に応じて最高の冷凍能力を発
揮させる冷媒量調節装置を提供するものである。
従来、冷媒量調節装置を備えた冷凍装置は、第1図に示
すように、圧縮機a、凝縮器す、絞り装置C1蒸発器d
をそれぞれ環状に連結し、冷媒量調節容器eを絞り装置
Cの途中の接続位置gに、あるいは、絞り装置Cと蒸発
器dとの間に連結し、さらに、吸入管fを冷媒量調節容
器eに貫通した構成が知られている。
すように、圧縮機a、凝縮器す、絞り装置C1蒸発器d
をそれぞれ環状に連結し、冷媒量調節容器eを絞り装置
Cの途中の接続位置gに、あるいは、絞り装置Cと蒸発
器dとの間に連結し、さらに、吸入管fを冷媒量調節容
器eに貫通した構成が知られている。
このような構成にした場合、絞り装置Cと冷媒量調節容
器eとの接続位置gの冷媒は、気液二相の飽和状態であ
る。その結果、もし、吸入管fが冷媒量調節容器eを貫
通していなければ、冷媒量調節容器eの内部の冷媒状態
は、絞り装置Cと冷媒量調節容器eとの接続位置gの冷
媒と同じ飽和状態に々る。しかし、吸入管fが冷媒量調
節容器eを貫通している場合には、通常、吸入管f11
7)温度は絞り装置Cと冷媒量調節容器eとの接続位置
gの温度よりも低いため、冷媒量調節容器eの内部の冷
媒の一部が凝縮する。これによって、絞り装置Cと冷媒
量調節容品eとの接続位置gの冷媒の湿り度よりも、冷
媒量調節容器eの内部の冷媒の湿り度の方が犬きくなる
。つ壕り、このように、吸入管fの温度の方が、前記接
続位置gの温度よりも低い場合には、冷媒量調節容器e
に冷媒が蓄積されるだけである。
器eとの接続位置gの冷媒は、気液二相の飽和状態であ
る。その結果、もし、吸入管fが冷媒量調節容器eを貫
通していなければ、冷媒量調節容器eの内部の冷媒状態
は、絞り装置Cと冷媒量調節容器eとの接続位置gの冷
媒と同じ飽和状態に々る。しかし、吸入管fが冷媒量調
節容器eを貫通している場合には、通常、吸入管f11
7)温度は絞り装置Cと冷媒量調節容器eとの接続位置
gの温度よりも低いため、冷媒量調節容器eの内部の冷
媒の一部が凝縮する。これによって、絞り装置Cと冷媒
量調節容品eとの接続位置gの冷媒の湿り度よりも、冷
媒量調節容器eの内部の冷媒の湿り度の方が犬きくなる
。つ壕り、このように、吸入管fの温度の方が、前記接
続位置gの温度よりも低い場合には、冷媒量調節容器e
に冷媒が蓄積されるだけである。
上述した冷媒量調節容器eの内部の冷媒状態の負荷に対
する変化を、第2図を用いて説明する。
する変化を、第2図を用いて説明する。
まず、冷媒量調節容器eの熱収支を考える場合、その主
な熱量は、冷媒量調節容器eの)6」囲の空気からの熱
伝達によって冷媒量調節容器eに侵入する熱量と、冷媒
量調節容器eを貫通している吸入管fによって冷媒量調
節容器eから奪われる熱量とがある。第2図は、横軸に
冷凍装置の負荷の大きさをとり、縦軸に冷媒量調節容器
eへの侵入熱量をとって、冷凍装置の負荷変動に対する
冷媒量調節容器eの熱収支の状態を示したものである。
な熱量は、冷媒量調節容器eの)6」囲の空気からの熱
伝達によって冷媒量調節容器eに侵入する熱量と、冷媒
量調節容器eを貫通している吸入管fによって冷媒量調
節容器eから奪われる熱量とがある。第2図は、横軸に
冷凍装置の負荷の大きさをとり、縦軸に冷媒量調節容器
eへの侵入熱量をとって、冷凍装置の負荷変動に対する
冷媒量調節容器eの熱収支の状態を示したものである。
ただし、侵入熱量が負ということは、冷媒量調節容器e
より熱量が奪われることを意味している。
より熱量が奪われることを意味している。
第2図において、曲線q1は負荷に対する周囲空気から
侵入する熱量の変化をあられし、曲線q2は負荷に対す
る吸入管fから侵入する熱量の変化をあられしている。
侵入する熱量の変化をあられし、曲線q2は負荷に対す
る吸入管fから侵入する熱量の変化をあられしている。
そして、冷媒量調節容器eに侵入する全熱量は、前記曲
線q1とq2とを加えた熱量になり、この全侵入熱量は
曲線q3であられしている。ここで、曲線q3上の点X
は、冷媒量調節容器eへの侵入熱量が々いことを意味し
ている。
線q1とq2とを加えた熱量になり、この全侵入熱量は
曲線q3であられしている。ここで、曲線q3上の点X
は、冷媒量調節容器eへの侵入熱量が々いことを意味し
ている。
ところで、冷媒量調節容器eが冷媒量の調節機能を果た
す場合は、この点Xであられされる負荷をほぼ中心とし
て、その前後のある範囲の負荷変動の場合だけである。
す場合は、この点Xであられされる負荷をほぼ中心とし
て、その前後のある範囲の負荷変動の場合だけである。
なぜなら、点Xの負荷よりも負荷がかなり大きくなると
、冷媒量調節容器eの内部の冷媒は常に過熱蒸気の状態
となり、負荷変動があっても冷媒量調節容器eの内部の
冷媒の過熱度が変化するだけであって、冷媒量調節容器
eの内部に蓄積される冷媒の質量には、はとんど変化が
々い。逆に、点Xの負荷よりも負荷がか々り小さくなる
と、冷媒量調節容器eの内部の冷媒は常に過冷却液状態
となり、負荷変動があっても、冷媒量調節容器eの内部
の冷媒の過冷却度が変化するだけであって、冷媒量調節
容器θの内部に蓄積される冷媒の質量にはほとんど変化
がない。しかし、冷凍装置が使用される通常の負荷の範
囲は、第2図の点mと点nで示される範囲である。つま
り、冷凍装置が使用される通常の負荷範囲は、点Xであ
られされる負荷よりも、かなり低いということになる。
、冷媒量調節容器eの内部の冷媒は常に過熱蒸気の状態
となり、負荷変動があっても冷媒量調節容器eの内部の
冷媒の過熱度が変化するだけであって、冷媒量調節容器
eの内部に蓄積される冷媒の質量には、はとんど変化が
々い。逆に、点Xの負荷よりも負荷がか々り小さくなる
と、冷媒量調節容器eの内部の冷媒は常に過冷却液状態
となり、負荷変動があっても、冷媒量調節容器eの内部
の冷媒の過冷却度が変化するだけであって、冷媒量調節
容器θの内部に蓄積される冷媒の質量にはほとんど変化
がない。しかし、冷凍装置が使用される通常の負荷の範
囲は、第2図の点mと点nで示される範囲である。つま
り、冷凍装置が使用される通常の負荷範囲は、点Xであ
られされる負荷よりも、かなり低いということになる。
上記説明より明らかなように、結局、冷凍装置が使用さ
れる通常の負荷範囲では、従来の冷媒量調節容器eの内
部は過冷却液で占められ、負荷が極端に大きな範囲で1
7か冷媒量調節機能を果たさなく、冷凍装置が使用され
る通常の負荷の範囲では、はとんど冷媒量の調節機能を
果たさす、特に低負荷時には、圧縮機に液戻りが生じる
という欠点があった。
れる通常の負荷範囲では、従来の冷媒量調節容器eの内
部は過冷却液で占められ、負荷が極端に大きな範囲で1
7か冷媒量調節機能を果たさなく、冷凍装置が使用され
る通常の負荷の範囲では、はとんど冷媒量の調節機能を
果たさす、特に低負荷時には、圧縮機に液戻りが生じる
という欠点があった。
そこで、本発明は上記従来の欠点を解消し、負荷の大き
な範囲、冷凍装置が使用される通常の負荷範囲、さらに
、低負荷の範囲とすべての負荷範囲の負荷変動に対して
も、冷媒回路中を流れる冷媒の量を変化させ、常に負荷
に応じて、冷凍装置に最高能力を発揮させることを可能
にしだものである。
な範囲、冷凍装置が使用される通常の負荷範囲、さらに
、低負荷の範囲とすべての負荷範囲の負荷変動に対して
も、冷媒回路中を流れる冷媒の量を変化させ、常に負荷
に応じて、冷凍装置に最高能力を発揮させることを可能
にしだものである。
以下、本発明をその一実施例を示す添付図面の第3図〜
第8図を参考に説明する。
第8図を参考に説明する。
第3図に示すように、冷凍サイクルは、圧縮機1、凝縮
器2.絞り位置3および蒸発器4とそれぞれ環状に連結
することにより構成される。そして第一の冷媒量調節容
器5は前記絞り装置3の途中の第一の接続位置3aに連
結され、第二の冷媒量調節容器6は前記第一の接続位置
31Lと凝縮器2との間に位置する第二の接続位置3b
に連結され、捷だ、第三の冷媒量調節容器7は前記第一
の接続位置3aと蒸発器4との間に位置する第三の接続
位置3Cに連結されている。また、吸入管9は、圧縮機
1と蒸発器4とを連結し、分岐管8aの一端は、凝縮器
2と絞り装置3とを連結する接続管8の途中の分岐点8
bに連結され、分岐管8aの他端は、前記接続管8の途
中で、前記分岐点8bよりも絞り装置3側に位置してい
る合流点8cに連結されている。さらに、第4図に示す
ように、吸入管9と分岐管8aとは、それぞれ第一の冷
媒量調節容器5を貫通し、さらに、第5図と第6図に示
すように、前記吸入管9は第二の冷媒量調節容器6と第
三の冷媒量調節容器7をも貫通している。
器2.絞り位置3および蒸発器4とそれぞれ環状に連結
することにより構成される。そして第一の冷媒量調節容
器5は前記絞り装置3の途中の第一の接続位置3aに連
結され、第二の冷媒量調節容器6は前記第一の接続位置
31Lと凝縮器2との間に位置する第二の接続位置3b
に連結され、捷だ、第三の冷媒量調節容器7は前記第一
の接続位置3aと蒸発器4との間に位置する第三の接続
位置3Cに連結されている。また、吸入管9は、圧縮機
1と蒸発器4とを連結し、分岐管8aの一端は、凝縮器
2と絞り装置3とを連結する接続管8の途中の分岐点8
bに連結され、分岐管8aの他端は、前記接続管8の途
中で、前記分岐点8bよりも絞り装置3側に位置してい
る合流点8cに連結されている。さらに、第4図に示す
ように、吸入管9と分岐管8aとは、それぞれ第一の冷
媒量調節容器5を貫通し、さらに、第5図と第6図に示
すように、前記吸入管9は第二の冷媒量調節容器6と第
三の冷媒量調節容器7をも貫通している。
次に、上記冷媒量調節装置の作用について、以下に説明
する。
する。
一般に、負荷変動に対して、吸入管9の温度は敏感に、
かつ大きく変化するが、第一の接続位置3a、第二の接
続位置3bおよび第三の接続位置3Cの温度は、あまり
変化しない。また、第一の冷媒量調節容器5.第二の冷
媒量調節容器6および第三の冷媒量調節容器7に蓄積さ
れる冷媒の質量は、吸入管9の温度とそれぞれ第一の接
続位置31L、第二の接続位置3bおよび第三の接続位
置3Cの温度との差に関係する。さらに、第二の接続位
置3bは、第一の接続位置3aよりも、凝縮器2側にあ
る。すなわち、第二の接続位置3bの飽和温度は、第一
の接続位置3&の飽和温度よりも常に高いため、第一の
冷媒量調節容器6も第二の冷媒量調節容器6も同じ吸入
管9と熱交換するわけであるが、第二の冷媒量調節容器
6の内部の冷媒の湿り度の方が、第一の冷媒量調節容器
5の内部の冷媒の湿り度よりも常に大きくなる。
かつ大きく変化するが、第一の接続位置3a、第二の接
続位置3bおよび第三の接続位置3Cの温度は、あまり
変化しない。また、第一の冷媒量調節容器5.第二の冷
媒量調節容器6および第三の冷媒量調節容器7に蓄積さ
れる冷媒の質量は、吸入管9の温度とそれぞれ第一の接
続位置31L、第二の接続位置3bおよび第三の接続位
置3Cの温度との差に関係する。さらに、第二の接続位
置3bは、第一の接続位置3aよりも、凝縮器2側にあ
る。すなわち、第二の接続位置3bの飽和温度は、第一
の接続位置3&の飽和温度よりも常に高いため、第一の
冷媒量調節容器6も第二の冷媒量調節容器6も同じ吸入
管9と熱交換するわけであるが、第二の冷媒量調節容器
6の内部の冷媒の湿り度の方が、第一の冷媒量調節容器
5の内部の冷媒の湿り度よりも常に大きくなる。
また、第三の接続位置3Cは、第一の接続位置3aより
も、蒸発器4側にある。すなわち、第三の接続位置3C
の飽和温度は、第一の接続位置3aの飽和温度よりも常
に低いだめ、第一の冷媒量調節容器5も第三の冷媒量調
節容器7も同じ吸入管9と熱交換するわけであるが、第
三の冷媒量調節容器7の内部の冷媒の湿り度の方が、第
一の冷媒量調節容器5の内部の冷媒の湿り度よりも常に
小さくなる。
も、蒸発器4側にある。すなわち、第三の接続位置3C
の飽和温度は、第一の接続位置3aの飽和温度よりも常
に低いだめ、第一の冷媒量調節容器5も第三の冷媒量調
節容器7も同じ吸入管9と熱交換するわけであるが、第
三の冷媒量調節容器7の内部の冷媒の湿り度の方が、第
一の冷媒量調節容器5の内部の冷媒の湿り度よりも常に
小さくなる。
今、ある設計熱負荷条件に対して、冷媒装置が最高能力
を発揮するように、必要冷媒が充填されているものとす
る。そしである一定の負荷条件のもとで、冷凍装置が運
転されているとすると、吸□入管9の温度もある一定の
温度に保たれる。この時、第一の冷媒量調節容器5を貫
通している吸入管9の温度は、第一の冷媒量調節容器5
と絞り装置3とが連続される第一の接続位置3aの温度
よりも、負荷が大きい場合には高くなり、通常の負荷や
低負荷の場合には低くなる。また、分岐管8aの温度は
前記第一の接続位置3aの温度よりも高い。このため、
第一の冷媒量調節容器6の内部の冷媒の温度は、第一の
接続位置3乙の冷媒の温度よりも、高負荷の場合には高
くなり、低負荷の場合には低く々る。また、通常の負荷
では、第一の冷媒量調節容器6の内部の冷媒は、第一の
接続位置3aの冷媒の温度と等しい飽和温度を示すが、
第一の冷媒量調節容器5の内部の冷媒の湿り度と第一の
接続位置3!Lの冷媒の湿り度は異なることに々る。
を発揮するように、必要冷媒が充填されているものとす
る。そしである一定の負荷条件のもとで、冷凍装置が運
転されているとすると、吸□入管9の温度もある一定の
温度に保たれる。この時、第一の冷媒量調節容器5を貫
通している吸入管9の温度は、第一の冷媒量調節容器5
と絞り装置3とが連続される第一の接続位置3aの温度
よりも、負荷が大きい場合には高くなり、通常の負荷や
低負荷の場合には低くなる。また、分岐管8aの温度は
前記第一の接続位置3aの温度よりも高い。このため、
第一の冷媒量調節容器6の内部の冷媒の温度は、第一の
接続位置3乙の冷媒の温度よりも、高負荷の場合には高
くなり、低負荷の場合には低く々る。また、通常の負荷
では、第一の冷媒量調節容器6の内部の冷媒は、第一の
接続位置3aの冷媒の温度と等しい飽和温度を示すが、
第一の冷媒量調節容器5の内部の冷媒の湿り度と第一の
接続位置3!Lの冷媒の湿り度は異なることに々る。
寸だ、第二の冷媒量調節容器6を貫通している吸入管9
の温度は、第二の接続位置3bの温度よりも、通常の負
荷や低負荷の場合には低くなるが、高負荷の場合には、
吸入管9は、第二の接続位置3bとほぼ同じ温度となる
。このため、第二の冷媒量調節容器6の内部の冷媒の温
度は、第二の接続位置3bの冷媒の温度よりも、通常の
負荷や低負荷の場合には、低くなる。また、高負荷では
、第二の冷媒量調節容器6の内部の冷媒は、第二の接続
位置3bの冷媒の温度と等しい飽和温度を示すが、第二
の冷媒量調節容器6の内部の冷媒の湿り度と第二の接続
位置3bの冷媒の湿り度は異なることになる。
の温度は、第二の接続位置3bの温度よりも、通常の負
荷や低負荷の場合には低くなるが、高負荷の場合には、
吸入管9は、第二の接続位置3bとほぼ同じ温度となる
。このため、第二の冷媒量調節容器6の内部の冷媒の温
度は、第二の接続位置3bの冷媒の温度よりも、通常の
負荷や低負荷の場合には、低くなる。また、高負荷では
、第二の冷媒量調節容器6の内部の冷媒は、第二の接続
位置3bの冷媒の温度と等しい飽和温度を示すが、第二
の冷媒量調節容器6の内部の冷媒の湿り度と第二の接続
位置3bの冷媒の湿り度は異なることになる。
さらに、第三の冷媒量調節容器7を貫通している吸入管
9の温度は、第三の接続位置3cの温度よりも、通常の
負荷や高負荷の場合には高くなるが、低負荷の場合には
、吸入管9は、第三の接続位置3Cとほぼ同じ温度とな
る。このため、第三の冷媒量調節容器7の内部の冷媒の
温度は、第三の接続位置3Cの冷媒の温度よりも、通常
の負荷や高負荷の場合には、高くなる。また、低負荷で
は、第三の冷媒量調節容器7の内部の冷媒は、第三の接
続位置3oの冷媒の温度と等しい飽和温度を示すが、第
三の冷媒量調節容器7の内部の冷媒の湿り度と第三の接
続位置3cの冷媒の湿り度は異なることになる。
9の温度は、第三の接続位置3cの温度よりも、通常の
負荷や高負荷の場合には高くなるが、低負荷の場合には
、吸入管9は、第三の接続位置3Cとほぼ同じ温度とな
る。このため、第三の冷媒量調節容器7の内部の冷媒の
温度は、第三の接続位置3Cの冷媒の温度よりも、通常
の負荷や高負荷の場合には、高くなる。また、低負荷で
は、第三の冷媒量調節容器7の内部の冷媒は、第三の接
続位置3oの冷媒の温度と等しい飽和温度を示すが、第
三の冷媒量調節容器7の内部の冷媒の湿り度と第三の接
続位置3cの冷媒の湿り度は異なることになる。
したがって、冷媒量調節を行う際には、第一の冷媒量調
節容器5.第二の冷媒量容器6および第三の冷媒量調節
容器7の内部の冷媒の湿り度の調節が重要であり、換言
すると、冷媒の気体状態と液体状態の比重量の差が太き
いため、第一の冷媒量調節容器5と第二の冷媒量調節容
器6と第三の冷媒量調節容器7の内部の冷媒の液相の割
合の制御が重要となる。
節容器5.第二の冷媒量容器6および第三の冷媒量調節
容器7の内部の冷媒の湿り度の調節が重要であり、換言
すると、冷媒の気体状態と液体状態の比重量の差が太き
いため、第一の冷媒量調節容器5と第二の冷媒量調節容
器6と第三の冷媒量調節容器7の内部の冷媒の液相の割
合の制御が重要となる。
第7図は、横軸に分岐管8乙の管径をとり、縦軸に第一
の冷媒量調節容器5の内部の冷媒の湿り度をとって、あ
る設計熱負荷条件のもとての第一の冷媒量調節容器5の
内部の冷媒の液相の割合を示しだものである。例えば、
第7図において、h点で示される管径の分岐管8aを用
いたとすると、設計熱負荷条件のもとでは、第一の冷媒
量調節容器5の内部の冷媒の湿り度はiとなる。このよ
うに、ある設計熱負荷条件のもとで、分岐管8aの管径
を適当に選択することによって、第一の冷媒量調節容器
5の内部の冷媒の湿り度を適宜選ぶことができる。
の冷媒量調節容器5の内部の冷媒の湿り度をとって、あ
る設計熱負荷条件のもとての第一の冷媒量調節容器5の
内部の冷媒の液相の割合を示しだものである。例えば、
第7図において、h点で示される管径の分岐管8aを用
いたとすると、設計熱負荷条件のもとでは、第一の冷媒
量調節容器5の内部の冷媒の湿り度はiとなる。このよ
うに、ある設計熱負荷条件のもとで、分岐管8aの管径
を適当に選択することによって、第一の冷媒量調節容器
5の内部の冷媒の湿り度を適宜選ぶことができる。
次に、冷凍装置が使用される通常の負荷範囲における冷
媒量調節装置の作用について説明する。
媒量調節装置の作用について説明する。
今、ある負荷(例えば、設計熱負荷条件)のもとで、冷
凍装置が運転されていると仮定する。第一の冷媒量調節
容器5の内部の冷媒の湿り度、換言すると、第一の冷媒
量調節容器5の内部に含捷れる冷媒の質量は、第7図で
説明したように、分岐管8aの管径を適当に選択するこ
とによって、任意に選べる。それ故、第一の冷媒量調節
容器5の内部の冷媒は、ある気液二相の飽和状態である
。
凍装置が運転されていると仮定する。第一の冷媒量調節
容器5の内部の冷媒の湿り度、換言すると、第一の冷媒
量調節容器5の内部に含捷れる冷媒の質量は、第7図で
説明したように、分岐管8aの管径を適当に選択するこ
とによって、任意に選べる。それ故、第一の冷媒量調節
容器5の内部の冷媒は、ある気液二相の飽和状態である
。
また、通常負荷の場合、先に説明したように、第二の冷
媒量調節容器6を貫通している吸入管9の温度は、第二
の接続位置3bの温度よりも低いため、第二の冷媒量調
節容器6の内部は過冷却液で占められる。さらに、第三
の冷媒量調節容器7を貫通している吸入管9の温度は、
第三の接続位置3Cよりも高いため、第三の冷媒量調節
容器7の内部は過熱蒸気で占められる。
媒量調節容器6を貫通している吸入管9の温度は、第二
の接続位置3bの温度よりも低いため、第二の冷媒量調
節容器6の内部は過冷却液で占められる。さらに、第三
の冷媒量調節容器7を貫通している吸入管9の温度は、
第三の接続位置3Cよりも高いため、第三の冷媒量調節
容器7の内部は過熱蒸気で占められる。
通常の負荷範囲以内で、上記の負荷よりも、負荷が増加
した場合について説明する。負荷が増加すると、この負
荷条件で冷凍装置が最高能力を発揮できる冷媒量よりも
、冷媒回路中を循環する冷媒量が不足することに々るの
で、過熱度の大きい冷媒が吸入管9を通って、圧縮機1
に吸い込まれることになる。つまり、第一の冷媒量調節
容器5を貫通している吸入管9の温度は、負荷変動前よ
りも高くなる。このだめ、第一の冷媒量調節容器5の内
部の飽和液状態の冷媒が蒸発するので、第一の冷媒量調
節容器5の内部の冷媒の湿り度は小さくなり、冷媒の液
相の割合が小さくなる。その結果、第一の冷媒量調節容
器5の内部に含まれる冷媒の質量は、負荷変動前と比較
すると減少する。
した場合について説明する。負荷が増加すると、この負
荷条件で冷凍装置が最高能力を発揮できる冷媒量よりも
、冷媒回路中を循環する冷媒量が不足することに々るの
で、過熱度の大きい冷媒が吸入管9を通って、圧縮機1
に吸い込まれることになる。つまり、第一の冷媒量調節
容器5を貫通している吸入管9の温度は、負荷変動前よ
りも高くなる。このだめ、第一の冷媒量調節容器5の内
部の飽和液状態の冷媒が蒸発するので、第一の冷媒量調
節容器5の内部の冷媒の湿り度は小さくなり、冷媒の液
相の割合が小さくなる。その結果、第一の冷媒量調節容
器5の内部に含まれる冷媒の質量は、負荷変動前と比較
すると減少する。
この減少した冷媒は、結局、絞り装置3の途中の第一の
接続位置31Lから、第一の冷媒量調節容器5の内部の
冷媒が冷媒回路中に流れこんだ冷媒であるため、不足し
ていた冷媒回路中に冷媒が補給されることになり、これ
に起因して吸入管9の温度は減少し、絞り装置3の途中
の第一の接続位置32Lの温度と釣合うことになる。
接続位置31Lから、第一の冷媒量調節容器5の内部の
冷媒が冷媒回路中に流れこんだ冷媒であるため、不足し
ていた冷媒回路中に冷媒が補給されることになり、これ
に起因して吸入管9の温度は減少し、絞り装置3の途中
の第一の接続位置32Lの温度と釣合うことになる。
また、負荷変動前と同様、第二の冷媒量調節容器6の内
部は過冷却液で占められ、第三の冷媒量調節容器7の内
部は過熱蒸気で占められる。このだめ、第二の冷媒量調
節容器6と第三の冷媒量調節容器7とに蓄積される冷媒
の質量は、はとんど変化しない。
部は過冷却液で占められ、第三の冷媒量調節容器7の内
部は過熱蒸気で占められる。このだめ、第二の冷媒量調
節容器6と第三の冷媒量調節容器7とに蓄積される冷媒
の質量は、はとんど変化しない。
次に、通常の負荷範囲以内で、先に述べたある負荷(例
えば、設計熱負荷条件)よりも、負荷が減少した場合に
ついて説明する。この負荷条件で冷凍装置が最高能力を
発揮する冷媒量よりも過剰の冷媒が冷媒回路中を循環す
ることになるので、過熱度のほとんどない冷媒が、吸入
管9を通って圧縮機1に吸い込まれる。つまり、第一の
冷媒量調節容器5を貫通している吸入管9の温度は、負
荷が減少する前よりも低くなる。このため、第一の冷媒
量調節容器5の内部の飽和蒸気状態の冷媒が凝縮するの
で、第一の冷媒量調節容器5の内部の冷媒の湿り度が犬
きくなり、冷媒の液相の割合が犬きくなる。
えば、設計熱負荷条件)よりも、負荷が減少した場合に
ついて説明する。この負荷条件で冷凍装置が最高能力を
発揮する冷媒量よりも過剰の冷媒が冷媒回路中を循環す
ることになるので、過熱度のほとんどない冷媒が、吸入
管9を通って圧縮機1に吸い込まれる。つまり、第一の
冷媒量調節容器5を貫通している吸入管9の温度は、負
荷が減少する前よりも低くなる。このため、第一の冷媒
量調節容器5の内部の飽和蒸気状態の冷媒が凝縮するの
で、第一の冷媒量調節容器5の内部の冷媒の湿り度が犬
きくなり、冷媒の液相の割合が犬きくなる。
その結果、第一の冷媒量調節容器6の内部に含15
捷れる冷媒の質量は、負荷変動前と比較すると増加する
。この増加した冷媒は、結局、冷媒回路中の冷媒が第一
の冷媒量調節容器5に流れこんだ冷媒であるため、冷媒
回路中の過剰な冷媒が除去されたことになり、吸入管9
の温度は上昇して第一の接続位置3aの温度と釣合う。
。この増加した冷媒は、結局、冷媒回路中の冷媒が第一
の冷媒量調節容器5に流れこんだ冷媒であるため、冷媒
回路中の過剰な冷媒が除去されたことになり、吸入管9
の温度は上昇して第一の接続位置3aの温度と釣合う。
まだ、第二の冷媒量調節容器6と第三の冷媒量調節容器
7の内部は、負荷変動前と同様、それぞれ過冷却液と過
熱蒸気で占められるので、第二の冷媒量調節容器6と第
三の冷媒量調節容器7の内部に蓄積される冷媒の質量は
、はとんど変化しない。
7の内部は、負荷変動前と同様、それぞれ過冷却液と過
熱蒸気で占められるので、第二の冷媒量調節容器6と第
三の冷媒量調節容器7の内部に蓄積される冷媒の質量は
、はとんど変化しない。
通常の負荷範囲よりも、負荷がさらに低い場合(低負荷
)の冷媒量調節装置の作用について説明する。
)の冷媒量調節装置の作用について説明する。
このように、負荷が低く々ると、吸入管9を通過する冷
媒の温度は、通常負荷の場合よりも、さらに低くなるの
で、第一の冷媒量調節容器5の内部は、はとんど飽和液
あるいは過冷却液で占められることになる。このため、
第一の冷媒量調節容器5に含まれる冷媒の質量は、通常
の負荷の場合よりも増加し、その増加した量の冷媒が、
冷媒回路中から除去されることになる。しかし、第一の
冷媒量調節容器5が冷媒量調節を行うことが可能な低負
荷の範囲は比較的狭い部分に限られる。ある負荷よりも
負荷が小さくなると、第一の冷媒量調節容器5の内部の
冷媒は、過冷却液状態となり、この負荷より負荷が減少
しても、第一の冷媒量調節容器5の内部に蓄積される冷
媒の質量は、はとんど変化しない。これに対して、低負
荷時に、このように吸入管9の温度が低く々ると、吸入
管9の温度と第三の接続装置3Cの温度とがほぼ等しく
なるので、第三の冷媒量調節容器7の内部は、気液二相
の飽和状態となる。つまり、負荷の減少にしたがって、
第三の冷媒量調節容器7の内部の冷媒の湿り度は大きく
なり、その内部に含まれる冷媒の質量は犬きくなる。し
かし、り1.二の冷媒量調節容器6の内部は、通常負荷
の場合と同様、過冷却液で占められるので、その内部に
蓄積される冷媒の質量は、はとんど変化しない。
媒の温度は、通常負荷の場合よりも、さらに低くなるの
で、第一の冷媒量調節容器5の内部は、はとんど飽和液
あるいは過冷却液で占められることになる。このため、
第一の冷媒量調節容器5に含まれる冷媒の質量は、通常
の負荷の場合よりも増加し、その増加した量の冷媒が、
冷媒回路中から除去されることになる。しかし、第一の
冷媒量調節容器5が冷媒量調節を行うことが可能な低負
荷の範囲は比較的狭い部分に限られる。ある負荷よりも
負荷が小さくなると、第一の冷媒量調節容器5の内部の
冷媒は、過冷却液状態となり、この負荷より負荷が減少
しても、第一の冷媒量調節容器5の内部に蓄積される冷
媒の質量は、はとんど変化しない。これに対して、低負
荷時に、このように吸入管9の温度が低く々ると、吸入
管9の温度と第三の接続装置3Cの温度とがほぼ等しく
なるので、第三の冷媒量調節容器7の内部は、気液二相
の飽和状態となる。つまり、負荷の減少にしたがって、
第三の冷媒量調節容器7の内部の冷媒の湿り度は大きく
なり、その内部に含まれる冷媒の質量は犬きくなる。し
かし、り1.二の冷媒量調節容器6の内部は、通常負荷
の場合と同様、過冷却液で占められるので、その内部に
蓄積される冷媒の質量は、はとんど変化しない。
次に、通常負荷よりも負荷がさらに高い場合(高負荷の
場合)の冷媒量調節装置の作用について説明する。
場合)の冷媒量調節装置の作用について説明する。
このように負荷が高くなると、吸入管9を通荷する冷媒
の温度は、通常の負荷の場合よりも、さらに高くなるの
で、第一の冷媒量調節容器6の内部は、はとんど飽和蒸
気あるいは過熱蒸気で占められることになる。このだめ
、第一の冷媒量調節容器6に含捷れる冷媒の質量は、通
常負荷の場合よりも減少し、その減少した量の冷媒が、
冷媒回路中に補充されることに々る。しかし、第一の冷
媒量調節容器5が冷媒量調節を行うことが可能な高負荷
の範囲は比較的狭い部分に限られる。ある負荷よりも負
荷が犬きくなると、第一の冷媒量調節容器5の内部の冷
媒は、過熱蒸気状態となり、この負荷よりも負荷が増加
しても、第一の冷媒量調節容器5の内部に蓄積される冷
媒の質量は、はとんど変化しない。これに対して、高負
荷時に、このように吸入管9の温度が高くなると、吸入
管9の温度と第二の接続位置3bの温度とがほぼ等しく
なるので、第二の冷媒量調節容器6の内部は、気液二相
の飽和状態となる。つまり、負荷の増加にしたがって、
第二の冷媒量調節容器6の内部の冷媒の湿り度は小さく
なり、その内部に含まれる冷媒の質量は小さくなる。し
かし、第三の冷媒量調節容器7の内部は、通常負荷の場
合同様、過熱蒸気で占められるので、その内部に蓄積さ
れる冷媒の質量は、通常負荷の場合とほとんど変化が々
い。
の温度は、通常の負荷の場合よりも、さらに高くなるの
で、第一の冷媒量調節容器6の内部は、はとんど飽和蒸
気あるいは過熱蒸気で占められることになる。このだめ
、第一の冷媒量調節容器6に含捷れる冷媒の質量は、通
常負荷の場合よりも減少し、その減少した量の冷媒が、
冷媒回路中に補充されることに々る。しかし、第一の冷
媒量調節容器5が冷媒量調節を行うことが可能な高負荷
の範囲は比較的狭い部分に限られる。ある負荷よりも負
荷が犬きくなると、第一の冷媒量調節容器5の内部の冷
媒は、過熱蒸気状態となり、この負荷よりも負荷が増加
しても、第一の冷媒量調節容器5の内部に蓄積される冷
媒の質量は、はとんど変化しない。これに対して、高負
荷時に、このように吸入管9の温度が高くなると、吸入
管9の温度と第二の接続位置3bの温度とがほぼ等しく
なるので、第二の冷媒量調節容器6の内部は、気液二相
の飽和状態となる。つまり、負荷の増加にしたがって、
第二の冷媒量調節容器6の内部の冷媒の湿り度は小さく
なり、その内部に含まれる冷媒の質量は小さくなる。し
かし、第三の冷媒量調節容器7の内部は、通常負荷の場
合同様、過熱蒸気で占められるので、その内部に蓄積さ
れる冷媒の質量は、通常負荷の場合とほとんど変化が々
い。
第8図は、横軸に負荷の大きさをとり、縦軸に第一の冷
媒量調節容器5、第二の冷媒量調節容器6および第三の
冷媒量調節容器7のそれぞれの内部に蓄積される冷媒の
質量をとって、負荷変動に対する冷媒量の変化を示した
ものである。第8図より明らかなように、高負荷の範囲
では、主として第二の冷媒量調節容器6が冷媒量調節を
行い、通常負荷の範囲では、主へして第一の冷媒量調節
容器5が冷媒量調節を行い、低負荷の範囲では、主とし
て第三の冷媒量調節容器7が冷媒量調節を行う。
媒量調節容器5、第二の冷媒量調節容器6および第三の
冷媒量調節容器7のそれぞれの内部に蓄積される冷媒の
質量をとって、負荷変動に対する冷媒量の変化を示した
ものである。第8図より明らかなように、高負荷の範囲
では、主として第二の冷媒量調節容器6が冷媒量調節を
行い、通常負荷の範囲では、主へして第一の冷媒量調節
容器5が冷媒量調節を行い、低負荷の範囲では、主とし
て第三の冷媒量調節容器7が冷媒量調節を行う。
次に、第9図により本発明における冷媒量調節装置の他
の実施例について説明する。
の実施例について説明する。
同図において、先に説明した第3図と第9図との異なる
点は、第3図では凝縮器2と絞り装置3とを連結する接
続管8から分岐させた分岐管8aを第一の冷媒量調節容
器5に貫通させたことを特徴としており、第9図では前
記接続管8を分岐させずに第一の冷媒量調節容器5に貫
通させたことを特徴としている点である。
点は、第3図では凝縮器2と絞り装置3とを連結する接
続管8から分岐させた分岐管8aを第一の冷媒量調節容
器5に貫通させたことを特徴としており、第9図では前
記接続管8を分岐させずに第一の冷媒量調節容器5に貫
通させたことを特徴としている点である。
第9図で示される冷媒量調節装置も、先の実施例と同様
の作用効果が得られる。ここで、第3図と同一のものに
は同一の番号を付して、説明を省略する。
の作用効果が得られる。ここで、第3図と同一のものに
は同一の番号を付して、説明を省略する。
なお、第3図〜第6図および第9図に示した例では、凝
縮器2と絞り装置3とを連結する接続管8と、あるいは
、前記接続管8がら分岐した分岐管8tLと吸入管9と
を第一の冷媒量調節容器5に貫通させ、さらに、吸入管
9を第二の冷媒量調節容器6と第三の冷媒量調節容器7
に貫通させたものであるが、この貫通させたことの意味
は、接続管8.あるいは、分岐管8aと吸入管9とをそ
れぞれ第一の冷媒量調節容器5と熱交換させること、さ
らに、吸入管9を第二の冷媒量調節容器6と第三の冷媒
量調節容器7とに熱交換させることである。故に、接続
管8、あるいは、分岐管8aと吸入管9とを第一の冷媒
量調節容器5に接触させる。
縮器2と絞り装置3とを連結する接続管8と、あるいは
、前記接続管8がら分岐した分岐管8tLと吸入管9と
を第一の冷媒量調節容器5に貫通させ、さらに、吸入管
9を第二の冷媒量調節容器6と第三の冷媒量調節容器7
に貫通させたものであるが、この貫通させたことの意味
は、接続管8.あるいは、分岐管8aと吸入管9とをそ
れぞれ第一の冷媒量調節容器5と熱交換させること、さ
らに、吸入管9を第二の冷媒量調節容器6と第三の冷媒
量調節容器7とに熱交換させることである。故に、接続
管8、あるいは、分岐管8aと吸入管9とを第一の冷媒
量調節容器5に接触させる。
まだ、吸入管9を第二の冷媒量調節容器6と第三の冷媒
量調節容器7とに接触させるなどして、熱交換させるよ
うに配設させてもよい。
量調節容器7とに接触させるなどして、熱交換させるよ
うに配設させてもよい。
また、第3図と第9図で示した例では、第二の接続位置
3bと第三の接続位置3Cとを絞り装置3の途中に設定
しだが、第二の接続位置3bと第三の接続位置3Cをそ
れぞれ凝縮器2と絞り装置3の間、蒸発器4と絞り装置
3の間に設定してもよい。
3bと第三の接続位置3Cとを絞り装置3の途中に設定
しだが、第二の接続位置3bと第三の接続位置3Cをそ
れぞれ凝縮器2と絞り装置3の間、蒸発器4と絞り装置
3の間に設定してもよい。
さらに、第3図と第9図で示した例では、第三の冷媒量
調節容器7、第一の冷媒量調節容器5、第二の冷媒量調
節容器6の順に吸入管9を貫通させたが、この順番はど
のようなものであってもよい。
調節容器7、第一の冷媒量調節容器5、第二の冷媒量調
節容器6の順に吸入管9を貫通させたが、この順番はど
のようなものであってもよい。
上記実施例より明らかなように、本発明の冷凍装置にお
ける冷媒量調節装置は、圧縮機、凝縮器。
ける冷媒量調節装置は、圧縮機、凝縮器。
絞り装置、蒸発器および複数の冷媒量調節容器を、連結
して冷媒回路を構成し、第一の冷媒量調節容器を絞り装
置の途中の第一の接続位置に連結し、第二の冷媒量調節
容器を前記第一の接続位置と凝縮器との間に位置する第
二の接続位置に連結し、まだ、第三の冷媒量調節容器を
前記第一の接続位置と蒸発器との間に位置する第三の接
続位置に連結し、さらに前記凝縮器と絞り装置とを連結
する接続管、まだは、前記接続管から分岐した分岐管を
前記第一の冷媒量調節容器に熱交換的に配設し、さらに
、前記圧縮機の吸入管を前記第一の冷媒量調節容器、第
二の冷媒量調節容器および第三の冷媒量調節容器とそれ
ぞれ熱交換的に配設したもので、従来の冷媒量調節装置
よりも広い範囲の負荷変動に対して、冷媒量の調節が可
能となり、さらに、従来の冷媒量調節装置と異なり、凝
縮器と絞り装置とを連結する接続管あるいは、前記接続
管の一部を分岐させた分岐管を第一の冷媒量調節容器に
熱交換的に配設させているだめ、前記接続管2 の管径、または、前記分岐荷の管径を適当に選ぶことに
より、設計熱負荷条件時に、第一の冷媒量調節容器に蓄
積できる冷媒量を任意に選択でき、これにより、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
媒量調節機能が十分に果たせるように、容易に第一の冷
媒量調節容器の大きさが決定でき、また、従来の冷媒量
調節装置では、比較的高い負荷の限られた範囲でしか冷
媒量調節機能を果たさなかったが、本発明による冷媒量
調節装置は、通常負荷範囲での冷媒量調節機能の外に、
第二の冷媒量調節容器を備えているので、極端に負荷が
高い場合にも、冷媒量調節機能が可能であり、さらに、
第三の冷媒量調節容器を備えているので、低負荷の場合
においても冷媒量調節機能が可能であり、特に極端に負
荷が低い場合にも十分に冷媒量調節を行うため、圧縮機
への液戻りを完全に防止できる等、種々の利点を有する
ものである。
して冷媒回路を構成し、第一の冷媒量調節容器を絞り装
置の途中の第一の接続位置に連結し、第二の冷媒量調節
容器を前記第一の接続位置と凝縮器との間に位置する第
二の接続位置に連結し、まだ、第三の冷媒量調節容器を
前記第一の接続位置と蒸発器との間に位置する第三の接
続位置に連結し、さらに前記凝縮器と絞り装置とを連結
する接続管、まだは、前記接続管から分岐した分岐管を
前記第一の冷媒量調節容器に熱交換的に配設し、さらに
、前記圧縮機の吸入管を前記第一の冷媒量調節容器、第
二の冷媒量調節容器および第三の冷媒量調節容器とそれ
ぞれ熱交換的に配設したもので、従来の冷媒量調節装置
よりも広い範囲の負荷変動に対して、冷媒量の調節が可
能となり、さらに、従来の冷媒量調節装置と異なり、凝
縮器と絞り装置とを連結する接続管あるいは、前記接続
管の一部を分岐させた分岐管を第一の冷媒量調節容器に
熱交換的に配設させているだめ、前記接続管2 の管径、または、前記分岐荷の管径を適当に選ぶことに
より、設計熱負荷条件時に、第一の冷媒量調節容器に蓄
積できる冷媒量を任意に選択でき、これにより、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
媒量調節機能が十分に果たせるように、容易に第一の冷
媒量調節容器の大きさが決定でき、また、従来の冷媒量
調節装置では、比較的高い負荷の限られた範囲でしか冷
媒量調節機能を果たさなかったが、本発明による冷媒量
調節装置は、通常負荷範囲での冷媒量調節機能の外に、
第二の冷媒量調節容器を備えているので、極端に負荷が
高い場合にも、冷媒量調節機能が可能であり、さらに、
第三の冷媒量調節容器を備えているので、低負荷の場合
においても冷媒量調節機能が可能であり、特に極端に負
荷が低い場合にも十分に冷媒量調節を行うため、圧縮機
への液戻りを完全に防止できる等、種々の利点を有する
ものである。
第1図は従来の冷媒量調節装置を備えた冷凍す23
イクル図、第2図は同冷媒量調節容器の熱収支を示す説
明図、第3図は本発明の一実施例における冷凍装置の冷
媒量調節装置を備えた冷凍サイクル図、第4図は同冷媒
量調節装置における第一の冷媒量調節容器を示す一部断
面拡大図、第6図は同第二の冷媒量調節容器を示す一部
断面拡大図、第6図は同第三の冷媒量調節容器を示す一
部断面拡大図、第7図は同第−の冷媒量調節容器内の冷
媒の湿り度を示す説明図、第8図は同第−の冷媒量調節
容器、第二の冷媒量調節容器および第三の冷媒量調節容
器内の冷媒の質量変化を示す説明図、第9図は本発明の
他の実施例における冷媒量調節装置を具備した冷凍サイ
クル図である。 1・・・・・・圧縮機、2・・・・・・凝縮器、3・・
・・・・絞り装置、3iL・・・・・・第一の接続位置
、3b・・・・・・第二の接続位置、3C・・・・・・
第三の接続位置、4・・・・・・蒸発器、5・・・・・
・第一の冷媒量調節容器、6・・・・・・第二の冷媒量
調節容器、7・・・・・・第三の冷媒量調節容器、8・
・・・・・接続管、8tL・・・・・・分岐管、9・・
・・・・吸入管。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第6図 第7図 第8図 外)菓」(置の黄河 第9図
明図、第3図は本発明の一実施例における冷凍装置の冷
媒量調節装置を備えた冷凍サイクル図、第4図は同冷媒
量調節装置における第一の冷媒量調節容器を示す一部断
面拡大図、第6図は同第二の冷媒量調節容器を示す一部
断面拡大図、第6図は同第三の冷媒量調節容器を示す一
部断面拡大図、第7図は同第−の冷媒量調節容器内の冷
媒の湿り度を示す説明図、第8図は同第−の冷媒量調節
容器、第二の冷媒量調節容器および第三の冷媒量調節容
器内の冷媒の質量変化を示す説明図、第9図は本発明の
他の実施例における冷媒量調節装置を具備した冷凍サイ
クル図である。 1・・・・・・圧縮機、2・・・・・・凝縮器、3・・
・・・・絞り装置、3iL・・・・・・第一の接続位置
、3b・・・・・・第二の接続位置、3C・・・・・・
第三の接続位置、4・・・・・・蒸発器、5・・・・・
・第一の冷媒量調節容器、6・・・・・・第二の冷媒量
調節容器、7・・・・・・第三の冷媒量調節容器、8・
・・・・・接続管、8tL・・・・・・分岐管、9・・
・・・・吸入管。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第6図 第7図 第8図 外)菓」(置の黄河 第9図
Claims (1)
- 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器および複数の冷媒量
調節容器を連結して冷媒回路を構成し、第一の冷媒量調
節容器を絞り装置の途中の第一の接続位置に連結し、第
二の冷媒量調節容器を前記第一の接続位置と凝縮器との
間に位置する第二の接続位置に連結し、まだ、第三の冷
媒量調節容器を前記第一の接続位置と蒸発器との間に位
置する第三の接続位置に連結し、さらに前記凝縮器と絞
り装置とを連結する接続管、または、前記接続管から分
岐した分岐管を前記第一の冷媒量調節容器に熱交換的に
配設し、さらに前記圧縮機の吸入管を、前記第一の冷媒
量調節容器、第二の冷媒量調節容器および第三の冷媒量
調節容器とそれぞれ熱交換的に配設した冷凍装置の冷媒
量調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56185006A JPS5886355A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 冷凍装置の冷媒量調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56185006A JPS5886355A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 冷凍装置の冷媒量調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5886355A true JPS5886355A (ja) | 1983-05-23 |
| JPS6242225B2 JPS6242225B2 (ja) | 1987-09-07 |
Family
ID=16163122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56185006A Granted JPS5886355A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 冷凍装置の冷媒量調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5886355A (ja) |
-
1981
- 1981-11-18 JP JP56185006A patent/JPS5886355A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6242225B2 (ja) | 1987-09-07 |
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