JPS60262A - 冷凍サイクル - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は冷凍サイクルの冷媒制御に関するものである。

〔発明の背景〕

第１図に示されるような気液分離器４用いて構成される
ガスインジェクションサイクルへ例えば実開昭４９−１
１１２５２においては、負荷が変動して高低圧の圧力差
が小さくなった場合、気液分離器４に流入する冷媒晩き
度が小さくなること＼、第２ｇ、圧器５？流れる冷媒流
量が減少するために気液分離器４内の液面高さ４ａが上
昇し、ガスインジェクション回路７に冷媒液が混入する
。

このため圧り機１に冷媒液がインジェクションされ、圧
縮機入力が増加するはかシでなく、信頼性も低下する。

一方第２減圧器５を流れる冷媒流量が減少するために蒸
発器６の出口冷媒は過熱度が大きい状態となり、冷房あ
るいは暖房能力が低下してしまう。また空調機の設置条
件として、圧縮機１、凝縮機１、凝縮器２、第１減圧器
３、気液分離器４等が組込まれた室外ユニットが階下に
、第２減圧器５、蒸発器６等が組込まれた室内ユニット
が階上に設置され、これらユニット間を接続する配管が
長い場合には、第２減圧器５人口圧力が接続配管での圧
力損失のために低くなｐ１冷媒（Ｍ、量が減少する。ガ
スインジェクションサイクルでは、気液分離器４出口冷
媒液が厄和状態であるため、圧力損失によ多気泡が混入
して圧力損失増加の傾向が著しい。したがってこの場合
も気液分離器４内の液面高さが上昇してガスインジェク
ション回路から冷媒液が圧ｍ機に注入されると＼もに蒸
発器６を流れる冷媒流量が減少して冷房能力が著しく低
下する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ガスインジェクション回路から圧縮機
の圧縮室に液冷媒が流入することを防止することにある
。

〔発明の概要〕

本発明は、上記の目的を達成するために、気液分離器内
の分離した冷媒液の液面の上昇を防止し、ガスインジェ
クション回路から圧縮機の圧縮室へ液冷媒が流入するの
を防止する手段を設けた特徴を有するものである。

該手段は、減圧器を介した気液分離器内液抽出回路であ
る。該液の抽出によって気液分離器内の液面を適正レベ
ルに制御し異常上昇を防止し、インジェクション回路へ
の敢の流入を防止する。

また、抽出しだ液冷媒を利用して気液分離器出口液を過
冷却してやることにより、第２減圧器を流通する冷媒が
ガスを含まない液のみになるから流通量が増加し、それ
だけ気液分離器内の液面の上昇を押えることができる。

上記した過冷却は冷凍サイクルの圧縮機吸入側に設けら
れているアキ本発明は、冷凍サイクルがヒートポンプサ
イクルなどの可逆サイクルにも利用できるものである〔
発明の実施例〕 第２図は本発明の一実施例を示す冷涼サイクル構成図で
ある。図において、第１図と同一部分は同一の符号で表
わし、その説明を省略しである。

気液分離器４の中間高さに設けられた液冷媒抽出回路１
０は圧縮機吸入側配管１１とを減圧器８を介して接続さ
れている。そして、第２減圧器５の入口圧力が充分高く
、上記気液分離器４内の液面高さが低い通常の運転では
、減圧器８を訛れ書冷媒は蒸気であるため、その流量は
極めて小さい。

負荷の低下等によシ第２減圧器５の入口圧力が低下して
気液分離器４内の液面高さが上昇してくると、気液分離
器４から減圧器８に流れる冷媒は液状態となるため、そ
の流量は蒸気の場合と比較して数倍に増加する。したが
って減圧器８にて低圧圧力に減圧された冷媒は圧縮機に
吸入され、気液分離器４内の液面高さは上昇せず、蒸発
器出口冷媒過熱度も太きくならない。

このように負荷変動あるいは高低差があっても気液分離
器４内液面高さは制御され、大きく変動することはなく
、また蒸発器出口冷媒過熱度もはソ同程度に保たれる。

第３図は、液冷媒抽出回路１０の先端を蒸発器６０入ロ
側配管６ａに接続した例である。この場合には蒸発器６
内に流入する冷媒量が増加し、熱の汲み上けムが増加す
る。

第４図は、液冷媒抽出回路を複数１０３と１０ｂを設け
た例で、液冷媒抽出回路１０ａと１０ｂはそれぞれ減圧
器Ｂａ　、Ｂｂを介して配管１２に接続され、気液分離
器４への接続レベルを変えて接続しである。これによれ
ば液面制御の精度を向上させることができる。

第５図は、液冷媒、抽出回路１０に膨張弁２０を介して
蒸発器６０入ロ側に接続し、上記膨張弁２０の感温筒２
１を蒸発器６の出口側配管６ｂに接続した例である。こ
れによれば蒸発器６の出口側冷媒ガスの過熱度を精度よ
く制御することができる。

第６図は、減圧器としてフロート弁３０を気液分離器４
内に設け、該フロート弁３０の弁部に配管３１を接続し
た例である。これによれば直接冷媒液面を検知して液面
レベルを制御するから精度がよい。

第７図は、抽出した液冷媒を減圧膨張させた冷却熱量に
よシ気液分離器４の出口液冷媒を過冷却するようにした
例である。９は過冷却用熱交換１８で、気液分離器４の
液出口側と第２減圧器５との間の液通路１３と熱交換状
に設けられており、該熱交換器９を出た冷却冷媒は配管
１４によシ圧縮機１の吸入側に接続されている。これに
よれは減圧器８で減圧された冷媒は気液分離器４を出た
液冷媒を過冷却するめで、第２減圧器５を流通する冷媒
は完全な液のみとなシ、第２減圧器５を流通する冷媒は
増加する。そして、上記の気液分廂器４内の液はスムー
スに流出するので、気液分離器４内の液面の上昇に防止
する。ための助けをする働きをする。また、過冷却によ
って気歇分離器４と蒸発器６との間Ｏ液配管が長−場合
でもフラッシュガスの発生がなく充分な液冷媒を蒸発器
へ送ることができる。

第８図は、過冷却用熱交換器９をアキエムレータ４０内
に設け、液冷媒抽出回路１０を上記アキュムレータ４０
に接続した例である。上記過冷却用熱交換器９は上記ア
キュムレータ４０の＊溜シ部４１に設けられており、配
管４２と４３によシ上記気液分醸器４の液相部４ｂと、
第２減圧器５に接続されている。これによれば液の過冷
却はアキュムレータ４θ内の液冷媒によって冷却される
ので、アキュムレータ４０の効率向上もはかれるという
実用的な効果がある。

第９図は、ヒートポンプサイクルに本発明を適用した冷
凍サイクル系統図を示すものである。

′：ｌＯは四方弁で、圧縮機１の吐出側、室外側熱交換
器５１、室内１ｌｌｌｌｌ熱変換器５２およびアキュム
レータ４０にそれぞれ流路を切換え可能に接続されてい
る。５３け冷房時流通する逆止弁で、暖房用第２減圧器
ｂ４と並列に接続されている。５５け暖房時流血する逆
止弁で、冷房用第２減圧器５６と並列に接続されている
。ｂ７は冷房用第１減圧器、５８は暖房用第１減圧器で
両者は直列に接続されておシ、該両秋圧器５７と５８の
間の配管５９から配管６０により＊ｍ弁６１を介して気
液分離器７０の気相部７１に接続されている。７２は液
相部で、該液相部７２からは配管７３により、上記アキ
ュムレータ４０内に設けた過冷却用熱交換器８０に接続
されておシ、該過冷却用熱交換器８０の出口側は配管７
４によシ逆止弁９０と９１に接続した配管９２に接続さ
れている。そして、逆止弁９０は配管９３によシ暖房用
第２減圧器５４（１）入口側配管に接続され、逆止弁９
１は配管９４により冷房用第２減圧器５６の入口側に接
続されている。１００はガスインジェクション回路で、
片方を圧縮機１の圧縮室に接続され、他方は気液分離器
７０の気相部に接続されている。ＩＵｌは液冷媒抽出回
路で、減圧器８を介して片方を気液分離器７０の中央部
に接続し、他方をアキュムレータ４００Å口配管系路に
接続している。

而して、冷房運転の場合は、四方弁の切換えによシ実線
方向に冷媒を流し、暖房運転の場合は点線方向に冷媒を
流す。

そして、ガスインジェクションする運転の吻合は、冷媒
は冷房用第１減圧器５７、配管５９，６０、電磁弁６１
、気液分離器７０、配管７３、過冷却用熱交換器８０、
配管？４，９２、逆止弁９１、配管９４の方向に流れた
後、冷房用第２減圧器５６で減圧膨張して室内熱交換器
５２内に流入し冷房作用を行なう。この運転過程におい
て、気液分離器７０内の液面７５が上昇してくると、准
冷媒佃出回路１０１から減圧器８を介してアキュムレー
タ４０内に流出させて気液分離器７０内の液面を安定さ
せる。ガスインジェクションをしない運転の場合は奄飾
弁ｂ１け閉じられるので、気液分離器７０内には冷媒は
流入しない。したがって、液面の上昇もない。ガスイン
ジェクションをしない運転の場合には、冷媒は冷房用第
１減圧器５７、配管５９、吠房用第１減圧器５８を直列
に流れる。

上記過冷却用熱交換器は例えば二重管式熱交換器などの
ものでもよい。また、圧動機はレシプロ型、ロータリ型
、スクロール型あるいけスクリュー型のものでも良いこ
とは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、負荷変動あるいけ
高低差がある場合にもガスインジェクション回路から圧
縮機の圧縮室に冷媒層が吸入されることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来機の冷凍サイクル系統図、第２図は本発明
の冷凍サイクル系統図、第３図は他の実施例の冷凍サイ
クル系統図、第４図は更に他の実施例の冷凍サイクル系
統図、誠５図は史に他の実施例の冷凍サイクル系統図、
第６図は史に他の実施例の冷凍サイクル系統図、第７図
は麺に他の実施例の冷凍サイクル系統図、第８図は更に
他の実施例の冷凍サイクル系統図、第９図はヒートポン
プサイクルに適用した本発明の他の実施例の冷凍サイク
ル系統図である。 １・・・圧縮機　２・・・凝縮器　３・・・第１減圧器
４・・・気液分離器　５・・・第２減圧器　６・・・蒸
発器　７・・・ガスインジェクション回路　８・・・減
圧器　９・・・過冷却用熱交換器　１０・・・液冷媒抽
出回路　２０・・・膨張弁　２１・・・感温筒３０・・
・フロート弁　４０・・・アキュムレータ５０・・・四
方弁　５１・・・室内熱交換器　５２・・・室内熱交換
器　５３．５５．９０．９１・・・逆止弁　５４・・・
駁房用第２減圧器　５５・・・冷房用第２ｇ圧器　５７
・・・冷房用第１減圧器５８・・・暖房用第１減圧器　
６１・・・電磁弁７０・・・気液分離器　８０・・・過
冷却用熱交換器１００・・・インジェクション回路　１
０１・・・液冷媒佃出回路 グ３閃 Ｏ 萎４−ｒＡ ′４５図 第す図 ？ 第７図 第６Ｈ Ｚ’１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機、凝縮器、第１減圧器、気液分離器、第２減
   圧器および蒸発器を配管にて接続し、気液分離器の気相
   部から圧縮機の圧縮室へガスインジェクション回路を設
   けた冷凍サイクルにおいて気液分離器内の分離した冷媒
   液の液面の上昇を防止し、ガスインジェクション回路か
   ら圧縮機圧縮室へ液冷媒が流入するのを防止する手段を
   設けたことを特徴とする冷凍サイクル。 ２、防止する手段が、減圧器を介して冷凍サイクルの低
   圧側に接続した気液分離器内液抽出回路である特許請求
   の範囲第１項記載の冷凍サイクル３、液抽出回路が複数
   あり、気液分離器への接続レベルを変えて接続した特許
   請求の範囲第２項記載の冷凍サイクル。 ４、減圧器が、吸入側の過熱度を感知する感温筒の指示
   によυ開側ｊされる膨張弁である特許請求の範囲第２項
   記載の冷凍サイクル。 ５、減圧器が、キャピラリーチューブである特許請求の
   範囲第２項記載の冷凍サイクル。 ６、減圧器が、気液分離器内に設けたフロート弁である
   特許請求の範囲Ｍ２項記載の冷凍サイクル。 ７、防止する手段が、減圧器と冷媒液過冷却器の直列回
   路を介して冷凍サイクルの低圧側に接続した気液分離器
   内液抽出回路である特許請求の範囲第１項記載の冷凍サ
   イクル。 ８、過冷却器が、気液分離器出口液冷媒とキャピラリー
   チューブを介して減圧して抽出したガス冷媒との熱交換
   器である特許請求の範囲第７８１記載の冷凍サイクル。 ９、防止する手段が、減圧器を介して圧縮様の吸入側に
   設けたアキュムレータ入口側に接続した気液分離器内液
   抽出回路と、気液分離器出口液冷媒を上記アキュムレー
   タ内で過冷却させる熱又換部とからなる特許請求の範囲
   第１項記載の冷凍サイクル。 １０、熱交換器が、二重管構造である特許請求の範囲第
   ８項記載の冷凍サイクル。