JPS61122459A - 冷凍サイクル - Google Patents

冷凍サイクル

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JPS61122459A
JPS61122459A JP24414184A JP24414184A JPS61122459A JP S61122459 A JPS61122459 A JP S61122459A JP 24414184 A JP24414184 A JP 24414184A JP 24414184 A JP24414184 A JP 24414184A JP S61122459 A JPS61122459 A JP S61122459A
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JP
Japan
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refrigerant
heat exchanger
refrigeration cycle
outlet
container
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JP24414184A
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誠 遠藤
佳昭 谷村
湯山 ▲ひろし▼
清 佐久間
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は冷蔵庫、ヒートポンプ式給湯器およびヒート
ポンプを含む空調器の温度制御域を拡大するために冷凍
サイクルを構成する非共沸混合冷媒の制御に関するもの
である。
〔従来の技術〕
第4図は例えば特願昭58−70955号明細書に示さ
れた従来の非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクルの回路
図であり、1は圧縮機、2は圧縮機lの出口側に接続し
た凝縮器、6は冷媒容器で、   “a検器2の出口か
らの主管MPが貫通し、この主管MPは気液分離器の気
相側lOを介して上記冷媒容器6内下部で例えば分断さ
れて分岐管20と第2の減圧装置3bに接続された分岐
管21とを構成し、分岐管20内の冷媒が上記冷媒容器
6内に流出できるようになっている。一方、上記気液分
離器の液相側1)側は主管22を経て第1の減圧装置3
aに接続されている。8は上記冷媒容器6内の一部に充
填した、例えばメツシュなどの分溜用充填物である。更
に、上記冷媒容器6の入口側にはt磁弁7が接続されて
いる。なお、5は蒸発器で、圧縮機lの入口側に接続さ
れて・いる。
次に動作について説明する。
まず、高沸点成分として、例えば沸点が一30℃のR1
2、低沸点成分として、例えば沸点が=81℃のR13
より成る非共沸混合冷媒を冷凍サイクルに封入する。超
低温運転時には電磁弁7を閉にする。従って、該電磁弁
7より下流側の回路はしゃ断されて、IEIIII 1
で圧縮された非共沸混合冷媒ガスは凝縮器2で凝縮され
て液体となり、気液分離器の液相側1)から第1の減圧
装置3ah     ″?!減圧されて蒸発器5に入り
、蒸発してガスとなって圧縮機lへ戻る。このような運
転では、蒸発器5内で蒸発する時にR13の沸点が一8
1’cと低いため、この非共沸混合冷媒によって比較的
高い蒸発圧力で一40℃〜−50℃の超低温を得ること
が出来る。
次に、通常運転時には、を磁弁7を開とすると、上述と
同様に非共沸混合冷媒は圧縮機1で圧縮され、′a縮器
2で凝縮される。ここで、電磁弁7が閉じている時より
圧力が低くなるので凝縮しにくくなり、更にR12とR
13とのa縮IA魔が異なるため、R12成分の多い液
体とR13成分の多い液体とが共存する。そして、凝縮
器2より流出した冷媒の気体は気液分離器の気相側10
を経て冷媒容器6に入る。ここで、分溜用充填物8によ
って分溜され、R13成分の多い気体は冷媒容器13の
上部に留まり、該冷媒容器6内でa縮したIt l 2
成分の多い液体のみが第2の減圧装置3bで減圧され、
気液分離器の液相側1)を経て第1の減圧装置3aで減
圧されたR12成分の多い冷媒と共に蒸発器5内に入り
、蒸発して圧1)i1)へ戻る。この繰り返しにより、
R13は冷媒容器6の上部に気体として留まり、冷凍サ
イクル中には略純粋なR12単体が循環することになる
。従って、この時のR12の蒸発により前記超低温運転
とほぼ同じ蒸発圧力で一15℃〜−20℃の温度を得る
ことが出来る1通常運転後、電磁弁7を閉じて超低温運
転を行なうと、圧力差によって冷媒容器6内に留ってい
たR13成分の多い気体は第2の減圧装置!3bを通り
、冷凍サイクル内に戻される。このように急速冷凍時に
は、R12とR13の非共沸混合冷媒を用い、通常冷凍
時には、サイクルの一部にR13を封じ込め、R12の
箪−冷媒を用いることによって、両者の蒸発圧力をほぼ
同じに保つことができ、冷凍能力が低下せずに幅広い温
度を得ることの出来る冷凍サイクルが実現出来る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来の冷凍サイクルでは、冷媒容器6で通
常運転時、高沸点冷媒をより純粋にかつより多く留め込
み、冷凍サイクル内をより純粋なの温度差を付ける必要
があり、従来例では上部は自然放熱によるものであり、
このため長く大容量の冷媒容器6が必要であった。すな
わち第5図に示す非共沸混合冷媒の組成と平61温度と
の関係を示すグラフにおいて冷媒容器6下部の冷媒の状
態がA点に示される状態にあったとすると5点に示され
る液相とに点に示される気相とが混在した状態にある。
X点に示される液相は下に溜まり、やがて配管21に流
れ込むが、に点にて示される気相は上昇し、分溜用充填
物に接触し冷却されてB点に多動しビ点に示される液相
と「点にて示される気相に分離する。以下気相の上昇に
従ってガス中の高沸点冷媒の濃度が減少し、低沸点冷媒
の1度が上昇し冷媒容n6の上部に溜められる。したが
ってより純粋な2つの冷媒に分離するには冷媒容器6の
上、下の温度差をより大きくとる必要がある。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、冷媒容器の上、下の温度差を付け、効率よ(純粋
に非共沸混合冷媒を2つの冷媒に分離できるようにした
冷凍サイクルを得ることを目的とする。
c問題点を解決するための手段〕 この発明に係る冷凍サイクルは、冷媒容器の上部に熱交
換器を設け、この熱交換器の入口をで発器の出口に接続
し、熱交換器の出口を圧縮機の吸入口に接続したもので
ある。
〔作 用〕
この発明においては、蒸発器を出た低温の冷媒ガスが冷
媒容器の上部の熱交換器内にて熱交換し、冷媒容器の上
部の温度を低下させることにより、冷媒容器の下部の温
度に対して効率よく低下させることができる。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を示すもので、30は冷媒
容器6の上部に設けた熱交換器で、この熱交換器30の
入口は蒸発器5の出口と接続され、熱交換器30の出口
は圧縮機1の吸入口に接続さ5    れている、なお
、その他の符号は第4図に示した従来のものと同一であ
る。
上記のように構成された冷凍サイクルにおいては、蒸発
器5を出た冷媒は温度が低く、第5図に示すように冷媒
容器6の上部に溜まっていたに点又は「点にあるガス状
の混合冷媒ガスを熱交換器30を通してσ点板下に冷却
することができ、これによって冷却されたガス中の低沸
点冷媒成分の1度が上昇し純度が増す、したがって圧縮
機lから吐出される冷凍サイクルの冷媒中の高沸点冷媒
成分の純度が高くなり、高沸点冷媒成分のみの運転と等
しい状態にすることができ、また冷媒容器6内の低沸点
冷媒成分の濃度が高い状態で溜めることにより、冷媒容
器6の容量を小さくでき、さらに冷媒容器6の上、下の
温度差を設けるために上、下に長い容器が必要であった
が、短縮できる。
上記実施例では冷媒容器6の上部に熱交換130を設け
て容器上下に温度差が生じるようにしたが、さらに冷媒
回路の高温部を下部に導くことにより効率のよい混合冷
媒の分離が可能となる。第2図は冷媒容器6の下部に第
2の熱交換器31を設け、この熱交換器31の入口を凝
縮器2からの冷媒配管20と接続し、熱交換器31の出
口を冷媒容器・   6の中央部に吐出させるようにし
たものである。
すなわち、冷媒容器6の中央部分に吐出された混合冷媒
ガスは容器6上部にて冷却され凝縮して落下する冷媒液
によって冷却され、凝縮した液は下部に、a縮できなか
った冷媒は上昇する。なお、下部の冷媒液は第2の熱交
換器31により加熱され低沸点冷媒が蒸発し高沸点冷媒
の濃度が得られ、より効果的に分離できる。第3図はさ
らに他の実施例を示すもので、圧縮機1がら吐出された
冷媒ガスを直接冷媒容器6の下部の第2の熱交換器31
に導き、熱交換器31から凝縮器2の出口に接続したも
のである。これによれば圧縮機1がらのより高温の冷媒
によって容器6下部が加熱されるため、上5下の温度差
がより生じて効果的に冷媒の分離が行なえる。
なお、上記説明では急速冷凍時に混合ガスを流し、通常
運転時に高沸点冷媒を流す冷媒回路を例にとったが、混
合冷媒と低沸点冷媒の切替えによる温度制御域の拡大を
意図したものについても分溜用充填物を内蔵した冷媒容
器または分離器を有する全てに利用可能である。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したように、冷媒容器の上部に熱交
換器を設け、この熱交換器の入口を蒸発器の出口に情続
し、出口を圧縮機の吸入口に接続したことにより、混合
冷媒の分離を効率よく行な・)ことができ、これによっ
て冷媒容器の縮小や高さの短縮が可能となる効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す冷凍サイクルの回路
図、第2図および第3図は他の実施例を示す各々の回路
図、第4・図は従来の冷凍サイクルの回路図、第5図は
非共沸混合冷媒の組成と平衡温度を示す図である。 l・・・圧縮機、2・・・4!縮器、5・・・蒸発器、
6・・・冷媒容器、30・・・熱交換器、31・・・第
2の熱交llj&器。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 1:反喧機 2二屡U宿器 3a、3b:、X’ffNff1 へ        5:蒸発器 6:冷妹8界 7:電櫨弁 30:耕交撲器 31:!2n熱’;elf器 第3図     10 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)冷媒として非共沸混合を使用し、低圧、低温冷媒
    を高圧、高温冷媒として吐出する圧縮機、高温ガスより
    熱を放出し高温冷媒ガスを液化させる凝縮器、高圧ガス
    を低圧ガスに変換する減圧装置、周辺より熱を吸収し低
    温冷媒液を蒸発させる蒸発器、非共沸混合冷媒を非共沸
    混合冷媒運転と単一冷媒運転に切替えるための電磁弁、
    および単一冷媒運転時、他方の冷媒を分離して蓄えてお
    く分溜用充填物を内蔵する冷媒容器よりなる冷凍サイク
    ルにおいて、上記冷媒容器の上部に熱交換器を設け、こ
    の熱交換器の入口を蒸発器の出口に接続し、熱交換器の
    出口を圧縮機の吸入口に接続したことを特徴とする冷凍
    サイクル。
  2. (2)冷媒容器の下部に第2の熱交換器を設け、この熱
    交換器の入口を凝縮器出口と接続し、熱交換器の出口を
    冷媒容器の中央部の分溜用充填物部分に接続したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の冷凍サイクル。
  3. (3)冷凍容器の下部に第2の熱交換器を設け、この熱
    交換器の入口を圧縮機排出側に接続し、熱交換器の出口
    を凝縮器出口に接続したことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の冷凍サイクル。
JP24414184A 1984-11-19 1984-11-19 冷凍サイクル Granted JPS61122459A (ja)

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JPH0360030B2 JPH0360030B2 (ja) 1991-09-12

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61217659A (ja) * 1985-03-25 1986-09-27 松下電器産業株式会社 ヒ−トポンプ装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59197763A (ja) * 1983-04-22 1984-11-09 三菱電機株式会社 冷凍サイクル

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JPH0328675B2 (ja) * 1985-03-25 1991-04-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd

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JPH0360030B2 (ja) 1991-09-12

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