JPS6155562A - 混合冷媒を用いた冷凍装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置であって、冷
房又は暖房、或いは冷房又は暖房と給湯運転とを可能に
した冷凍装置に関する。

（従　米　技　術） 従来、非共沸混合冷媒を用い、この混合冷媒の混合比率
を変えることにより能力の調整を行なうようにしたもの
は、例えば特関昭５７−１９８９６８号公報に示されて
いる通りすでに知られている。

この従来装置は、第９図に示したごとく、圧縮機（ＩＡ
）と四路切換弁（２Ａ）と熱源側熱交換器（３Ａ）と利
用側熱交換器（４Ａ）とを備えた冷媒回路に非共沸混合
冷媒を封入すると共に、前記熱交換器（３Ａ）、（４Ａ
）間を結ぶ液管（イ）に、第１及び第２膨張機措（５Ａ
）、（６Ａ）を、これら各膨張機溝（５Ａ）、（６Ａ）
間に気液分離器（７Ａ）とを介装し、かつ、前記利用側
熱交換器（４Ａ）と四路切換弁（２Ａ）との間に冷媒タ
ンク（８Ａ）ｔ−介装し、このタンク（８Ａ）を、醪記
気液分離器（７Ａ）のガス域と連通させたものである。

所で、この従来装置は、前記四路切換弁（２Ａ）の切換
えにより冷暖房可能にしたヒートボング式冷暖房装置で
あって、冷房時に前記冷媒タンク（８Ａ）に低沸点冷媒
？多く含む液冷媒を貯溜すると共に暖房時には前記冷媒
タンク（８Ａ）に液冷媒が貯溜されないようにして、冷
房時には、高沸点冷媒を多く含む冷媒を循環させて低能
力で運転し、また、暖房時には高沸点冷媒に対する低沸
点冷媒の混合比率が犬となる混合冷媒を循環させて高能
力で運転するようにしているのである。

（発明が解決しようとする問題点） 所が、前記した従来装置によると、冷暖房運転時に、前
記高沸点冷媒と低沸点冷媒との混合比率を変えて、冷房
時及び暖房時における能力の調整を行なうことができる
が、冷房又は暖房時の各運転時、たとえ外気温度の変化
などによる負荷変動が生じても、この負荷変動に対応し
て能力調整を行なうことができなかったのである。

又、前記従来装置は、冷房時と暖房時とで、前記混合冷
媒の混合比率を変えて、冷房時と暖房時とにおける能力
の調整を行なうもので、給湯運転はできない構造となっ
ている。

本発明は、蒸発器を通過した後の冷媒が湿り気味となる
ごとく制御した場合、この冷媒の気液を分離して得られ
た液冷媒の組成が、高沸点冷媒を多く含んでいることに
着目して発明したもので、特許請求の範囲第１項に記載
の第１発明（以下特定発明という）の目的は、蒸発器通
過後の冷媒の乾湿液を制御することにより、低沸点冷媒
を多く含む冷媒による高能力運転と、高沸点冷媒に対す
る低沸点冷媒の混合比率の少ない冷媒による低能力運転
とが行なえるようにし、冷房時又は暖房時など同−運転
内においても、混合冷媒の組成比を利用した能力制御が
行なえるようにしたものである。

また、特許請求の範囲第２項の第２発明の目的は、前記
した特定発明と同様蒸発器通過後の冷媒の乾晶度を制御
することにより、低沸点冷媒を多く含む冷媒により高能
力の冷房又は暖房が行なえながら、高沸点冷媒に対する
低沸点冷媒の混合比率の少ない冷媒により、高温給湯運
転が行なえるようにしたものである。

（問題点を解決するだめの手段） 特定発明は、圧縮機（１）、凝縮器（３又は４）及び蒸
発器（４又は３〕を備えた冷媒回路に、非共沸混合冷媒
を封入し、冷房又は暖房運転可能とした冷凍装置におい
て、前記蒸発器（４又は３ンを通過した後の冷媒が混り
気味となるごとく制御する乾湿度制御手段と、前記蒸発
器（４又は３）の出口側と前記圧ｍＱ（１）の吸入側と
を結ぶ低圧配管（イ）に介装され、湿り気味冷媒の気液
を分離して高沸点冷媒と多く含む液冷媒を貯溜する気液
分離器（８）とを備え、該気液分離器（８）への前記液
冷媒の貯溜排出により冷房又は暖房の能力制御を行なう
ごとくしたことを特徴とするものであシ、また、第２発
明は、圧縮機（１）、凝縮器（３又は４）、蒸発器（４
又は３）及び給湯用熱交換器（３２〕を備えた冷媒回路
に、非共沸混合冷媒を封入し、冷房又は暖房運転と給湯
運転とを可能にした冷凍装置において、前記蒸発器（４
又は８つを通過した後の冷媒が湿り気味となるごとく制
御する乾湿度制御手段と前記蒸発器（４又は３）の出口
側と前記圧縮機（１）の吸入側とを結ぶ低圧配管（イ）
に介装され、湿り気味冷媒の気液を分離して高沸点冷媒
を多く含む液冷媒ｔＦｊ３１溜する気液分離器（８）と
を備え、冷房又は暖房運転時、前記気液分離器（８）に
前記液冷媒を貯溜して、前記冷媒回路に低沸点冷媒を多
く含む冷媒を循環させると共に、給湯運転時前記冷媒回
路に混合冷媒を循環させるごとく成したことを特徴とす
るものである。

尚、特定発明において、蒸ｙＡ器（４又は３）を通過し
た後の冷媒の乾き度又は湿り度を制御し、温シ気味に制
御することにより、高沸点冷媒を多く含む液冷媒を前記
気液分離器（８）に貯溜することが主要部であって、第
２発明は、この主要部を基に高温給湯運転も可能にした
もので、冷房又は暖房或いは給湯運転において能力制御
が行なえる点で同一目的が達成できるものである。

（作　用ン 特定発明の作用は、前記乾湿度制御手段により前記蒸発
器（４又は３）を通過した後の冷媒を湿り気味に制御し
て、この冷媒を前記気液分離器（８）で気液分離するこ
とにより、前記気液分離器（８）に、高沸点冷媒を多く
含む液冷媒を貯溜し、前記冷媒回路を循環する冷媒の組
成を低沸点冷媒を多く含むようにして冷房又は暖房の能
力を高能力に調整でき、また、前記蒸発器（４又は３）
を通過した冷媒の乾き度を増大することにより、前記気
液分離器（８）に貯溜していた高沸点冷媒を多く含む液
冷媒の貯溜量を減少し、前記冷媒回路を循環する冷媒の
組成を変えて、換言すると低沸点冷媒に対する高沸点冷
媒の混合比を増大して冷房又は暖房の能力を低能力に調
整できるようになるのである。

また、第２発明の作用は、特定発明と同様、能力制御が
できながら前記気液分離器（８）に高沸点冷媒を多く含
む液冷媒を貯溜して、冷房又は暖房運転に訃いて高能力
の運転が行なえ、しかも、前記液冷媒の貯溜をなくすか
又は少なくして高温給湯運転も行なえるようになるので
ある。

尚、第２発明において、給湯運転時、前記液冷媒を貯溜
することによりその能力制御が可能となるが、この能力
制御は必らずしも必要なものでない。

（実　施　例） （イ）・・・・・・・・・・・・〔特定発明の第１実施
例〕第１図に示した第１実施例は、冷暖房可能としたヒ
ートポンプ式冷涼装置であって、圧縮機（１）、四路切
換弁（２）、熱源側熱交換器（３）、利用側熱交換器（
４）を備えた冷媒回路に、高沸点冷媒（例えば７０ンＲ
２２）と低沸点冷媒（例えばフロンＲ１３へ）とから戊
る非共沸混合冷媒を封入し、前記＠路切挨弁（２）の切
換えにより冷暖房運転が行なえるようにしたものである
。

そして、この第１実施例では、前記各熱交換器（３）、
（４）を結ぶ液管（イ）には、電気的に弁開度の調整を
可能とした＠動弁から成る第１膨張弁（５）とｗｓ２膨
張弁（６〕とを介装すると共に、これら各膨張弁（５）
　、　（６）の間には受液器（７）を介装すると共に、
前記四路切換弁（２）の低圧ボートと前記圧縮機（１）
の吸入側とを結ぶ低圧配管（ロ）に気液分離器（８）を
介装したものでちる。尚第１図において（９）はアキュ
ムレータである。

前記第１及び第２膨張弁（５）、（６）は、特定発明に
おけるｔ、温度制御手段をｆｆ（［するもので、例えば
外気温度などの負荷の変動を検出する温度センサーなど
の検出手段を用い、この検出手段からの出力で前記各膨
張弁（５）、（６）の開度を調節し、蒸発器として働ら
く前記熱交換器（８）又は（４）を通過した冷媒の湿り
度又は乾き度を制御するのである。

尚、第１実施例において前記第１膨張弁（５）は冷房時
全開し、この冷房時前記第２Ｉｆ張弁（６）の開度によ
フ適正過熱度にしたシ、湿り気味になるように制御する
ものであシ、また、第２膨張弁（６）は暖房時全開し、
この暖房時前記第１膨張弁（５）の開度により適正過熱
度にしたシ、湿り気味になるように制御するものである
。

また、前記気液分離器（８）は、蒸発器となる前記熱交
換器（３）又は（４）を通過した冷媒が湿り気味に制御
されたとき、その液分を分離して貯溜するものであって
、第２図のごとく、前記圧縮機（１’）の吸入側に接続
する出口管（８１）を容器（８０）内にＵ字状に配設し
て、最犬貯溜量に相当する液面高さよシ高い位置に開口
させると共に前記液面高さ位置に、油戻し孔（８２）よ
り囲口面項の大きい液面制御孔（８３）を設けて、オー
バーフロー可能とし、かつ、前記容器（８０）の上部に
、前記四路９Ｊ挨弁（２）の低圧ポートに接続する入口
管（８４）を設けたものであるしかして、以上の溝成に
おいて、前記四路切換弁Ｃ２）分第１図実線のごとく位
置させて冷房運転と行なうとき、前記第１膨張弁（５）
は全開させるのであって、冷房負荷が小さい場合には、
前記第２膨張弁（６ンを、蒸発器となる前記利用側熱交
換器（４）と通過した冷媒の過熱度が適正となるように
制御するのである〇 このとき、前記気液分離器（８）Ｋは液冷媒が貯溜され
ることなく混合冷媒が循環して冷房運転を行なうのであ
る。

また、この状態から冷房負荷が増大した場合、前記第２
膨張弁（６）の開度を開き、［］ｆ前記利用側熱交換器
（４）を通過した冷媒を湿り気味に制御するのである。

この制御により、前記気液分離器（８）に流入する湿り
気味冷媒のガス冷媒と液冷媒とが分離され、液冷媒が貯
溜されるのである。

即ち、圧Ｍａ（１）から吐出されたガス冷媒は、前記熱
源側熱交換器（８）で凝縮して第３図に示した点（へ〕
上の液冷媒となり、第２膨張弁（６）で減圧され、第３
図に示した点（氏）の低圧冷媒となシ、更に前記利用側
熱交換器（４）で蒸発して、第８図に示した点（八〕の
湿）気味冷媒となる。

この湿り気味冷媒における液冷媒の組成は、第３図から
明らかな通り高沸点冷媒を多量に含むことにな夛、前記
気液分離器（８）で分離されて貯溜される液冷媒は高沸
点冷媒を多く含むことになる。

従って、冷媒回路を循環する冷媒は低沸点冷媒を多く含
むことになシ、冷房能力はそれだけ増大するのである。

また、前記気液分離器（８）に貯溜した液冷媒の貯油量
は、前記ｖ５２膨張弁（６）の開度を調節し、前記利用
側熱交換器（４）を通過した冷媒の乾き度を増大するよ
うに制御することにより調整できるのである。

つまり、前記冷媒の乾き度を増大することにより、前記
気液分離器（８）内の液冷媒が蒸発し、その貯溜量を減
少させられるのである。

従って、低ｄμ点冷媒に対する高沸点冷媒の混合比が増
大し、冷房能力を抑制できるのである。

このように、第１実施例によると冷房運転時において、
冷媒回路を循環する冷媒の組成比を制御でき、この組成
比の又更により能力の８慾が可能となるのである。

尚、暖房運転時においても同様で、相述するのは、冷房
時前記第２膨張弁（６）により乾湿度制御を行なってい
るのに対し暖房時では第２膨張弁（６）を全開し、第１
膨張弁（５）により乾湿度制御を行なうのである。

又、第１実施例において、前記各膨張弁（５）、（６）
Ｖｉ電動弁を用いるものであるから、前記気液分離器（
８）ｌ／Ｃ貯溜する液冷媒の貯溜量は、前記膨張弁（５
）、（６）の開度調節により制御できる。

この場合、前記気液分ＨＬ器（８つに第２図のごとく複
数段に亘って液センサ−（Ｓｌ）〜（Ｓ、）を設け、こ
れら液センブー（Ｓ、）〜（Ｓ５）を、コンピューター
内蔵のコントローラーに接続して、外気温度などの負荷
検出センサーからの指令で選択し、選択した前記液セン
サーからの出力で前記膨張弁（５）又は（６）の開度調
節を行なうことにより行なえる。

また、第１実施例において、前記膨張弁（５）又は（６
）のＵｕ度調節により前記気液分離器（８）に高沸点冷
媒を多く含む液冷媒を貯溜する場合、前記気液分離器（
８）に最大限貯溜された液冷媒は、前記液面制御孔（８
３）からオーバー７０−することになる。

このオーバー７０−は、前記液面制御孔（８３）から徐
々に行なわれるので、圧ｉ機（１）における液圧縮の問
題はないが、第４図のごとくオーバーフローする液冷媒
を例えば吐出ガス、高温液冷媒又は電気ヒータなどの他
の加熱手段（１０）により加熱気化させて液戻りしない
ようにするのが好神しい。

また、その他、前記液センサ−（Ｓ、　）　、　（Ｓ。

）を用いるか、或いは前記気液分面器（８）の出口管（
８１）又は、この出口側に接続される前記低圧配管（ロ
）の圧縮機吸入側に、第４図に示したごとく液とガスと
で電気伝導率が変化することを利用した湿りセン丈−（
Ｓ、）を設けて、該配りセンサー（Ｓ、）からの出力で
前記加熱手段（１０〕の制御をしたり、或いは前記膨張
弁（５）又は（６）の開度調節をしてもよいし、まだ、
圧力を検出する圧力センサーを用いてこの圧力センサー
をコンピュータに接続すると共に、圧縮機（１）に吸入
される吸入ガスの圧力を検出し、この圧力に対応する飽
和蒸気温度を算出し、前記加熱手段又は前記膨張弁（５
）又は（６）の開度調節をして、適正な吸入ガス温度に
コントロールしてもよい０ 尚、以上説明した第１実施例の前記膨張弁（５）、（６
）は無段階制御可能な電動弁を用いだが、その他ステッ
ピングモータを用いた電動弁でもよいし、或いは電気ヒ
ータを併用した膨張弁を用いてもよい。

（ロ）・・・・・・・・・・・・（特定発明の第２実施
例）第１実施例における乾湿度制御手段は、電気式膨張
弁（５）、（６）を用い、電気信号をもとにその開度を
調節するものであるが、前記制御手段はキャピラリーチ
ューブなどの固定形膨張機構を用いて構成することもで
きる。

第５図に示した第２実施例は、前記熱源側熱交換器（３
）と利用側熱交換器（４）とを結ぶ前記液管（イ〕に、
第１及び第２キヤビラリーチユーグ（１１）、（１２）
を介装して、これら各キャピラリーチューブ（１１）、
（１２）に逆止弁（１３）、（１４）を並列に接続する
と共にこれら各キャピラリーチューブ（１１）、（１２
）を側路する短絡管（１５）を設け、この短絡管（１５
）に前記各キャピラリーチューブ（２）、（１２）より
抵抗の小さいＷ１３キャビ２リーチュープ〔１６）と電
磁弁（１７〕とを介装したものである０ このｆＥ２実施例において、０右記電磁弁（１７）を開
くことにより、前記液管（イ）を流れる液冷媒は前記短
絡管（１５）を流れることになシ、絞り抵抗の小さい前
記第３キヤビラリーチユーグ（Ｉ６）を介して蒸発器と
なる前記熱交換器（４）又は（３〕に流れ、該熱交換器
（４）又は（３〕を通過した冷媒が湿り気味に制御され
ることになる０ 従って、第１実施例と同様気液分離器（８）に高沸点冷
媒の多い液冷媒が貯溜され、能力大で冷房又は暖房運転
が行なえるのである。

また、前記電磁弁（１７）を閉じると前記液管（イ）を
流れる液冷媒は前記第１又は第２キヤビラリーチユーグ
（１１）又は（１２）を通シ、蒸発器となる前記熱交換
器（４）又は（３）を通過した冷媒は適正な過熱度に制
御され、前記気液分離器（８）に貯溜した液冷媒が引出
され、能力小で冷房又は暖房運転が行なえるのである。

又、この第２実施例における前記気液分離器（８）は、
第２図に示したものを用い、前記液面制御孔（８３）を
介して徐々にオーバー７０−させるのであるが、第４図
に示した加熱手段を用いてもよいし、湿りセンサー（Ｓ
、）を用いたり、或いは第２図のごとく液センサ−（Ｓ
、）〜（Ｓ、）又は液レベルセンサーを用いて、前記電
磁弁（１７）を開閉制御し、吸入ガスの過熱度を制御し
てもよい。

また、キャピラリーチューブを用いる場合、第６図のご
とく、多段としてもよい。第６図に示したものは、絞シ
抵抗の異なる４つのキャピラリーチューブ（１８）、（
１９）、、（２０）、（２１〕を用い、これら各キャピ
ラリーチューブ（１８）〜（２１）を前記液管（イ）に
並列に接続し、抵抗の最も大きいキャピラリーチューブ
（１８）を介装した配管を除き、他のキャピラリーチュ
−７”（１９）〜（２１）を介装した各配管にはそれぞ
れ電磁弁（２２）〜（２４）を介装し、多段に亘って切
換可能に構成したものである。

この場合、００記気液分離器（８）に貯溜する貯溜量は
、防泥電磁弁（２２）〜（２４）の開閉制御により調整
できるし、また、吸入ガスの過熱度制御も前記電磁弁（
２２）〜（２４）の開閉制御により行なえる。

前記貯溜量の制御は第１実施例で説明した通す、複Ｙ＆
の液センサ−（Ｓｌ）〜（Ｓ、　）　、！：コントロー
ラーとを用いて行なうのであり、また、吸入ガスの過熱
度制御は、前記液センサ−（’Ｓ、　）　、　（Ｓ。

）を用いたり、第４図に示した湿りセンサー（Ｓ。

ンを用い、液戻）を検出するか、又は、液レベルセンサ
ーを用いて液面高さを検出して前記電磁弁（２２）〜（
２４）を開閉制御することにより行なうのである。

尚、湿りセンサー（Ｓ、）を用いて液ｖｂを検出する場
合、コンピュータを用い、最初の液戻りを検出して、例
えば電磁弁（２４）が開いてぃた状懲から該電磁弁（２
４）を閉じ、抵抗の大きいキャピラリーチューブ（２０
）と直列の電磁弁（２３）を開くように制御すると共に
、次の液戻りまでの時間を測定し、この時間が短い場合
には、前記電磁弁（２３）を閉じ、更に抵抗の大きいキ
ャピラリーチューブ（１９）と直列の電磁弁（２２）を
開くように制御するのであり、また、酊Ｊ記時間が一定
時間以上の長さの場合には、再び抵抗の小さいキャピラ
リーチューブ（２１）と直列の電磁弁（２４）を開くよ
うに制御するのでおる。

（ハ）・・・・・・・・・・・・（特定発明の＠３実施
例）以上説明した第１及び第２実施例を示す第１図、第
５図において、気液分離器（８）の下流側には、アキュ
クムレータ（９）を用いているが、斯くアキュクムレー
ク（９）を用いることにより、前記気液分離器（８）で
分離し得なかった液冷媒を、再分離でき、それだけ圧縮
機に）への液戻シを防止できるのであるが、斯くの如く
アキュクムレータ（９）を用いる場合、第７図のごとく
吐出ガス冷媒の温度制御のためのリキッドインジェクシ
ョンを有効に用いることが可能となる。

第７図に示した第３実施例は、吐出ガス冷媒の温度上昇
を抑制するためのリキッドインジェクションを可能にし
たもので、前記受液器（７）の液域に、キャピラリーチ
ューブ（４１）及び開閉弁（４２）をもったインジェク
ションチューブ（４０）を接続し、このインジェクショ
ンチューブ（４０）を、前記気液分離器（８）とアキュ
クムレーク（９）との間を結ぶ低圧配管（ロ）に接続し
、そして、前記アキュクムレ〜り（９）の出口管（９１
）に設ける油戻し孔（９２）を、前記気液分離器（８）
の出口管（８１）に設ける油戻し孔（８２）よシ大きく
したものである。

この実施例において、インジェクションを行なつ場合、
インジェクションされた液冷媒のうち、低沸点冷媒の多
くは蒸発し、粘度が高く、単位容積当υの温熱の小さい
高沸点冷媒会多く含んだ液冷媒が前記アキュクム゛レー
ク（９）を経て圧縮ｔ、’３．　（１）にインジェクシ
ョンされるが、前記アキュクムレーク（９）の出口管（
９１）に設ける油戻し孔（９２）は、気液分離器（８）
の出口管（８１）に設ける油戻し孔（８２）より大きく
しているため粘度が高く、単位容積当りの潜熱が小さい
高沸点冷媒を多く含む液冷媒のインジェクションとなる
けれども、圧縮ａ（１）の冷却を行なうに必要な液冷媒
量がインジェクションされて、充分な冷却効果を発揮さ
せられるのである。

尚、圧縮機（１）の停止時における高低圧の均圧の際、
圧縮機（１）の潤滑油がアキュクムレータ（９）に流入
することになるが、前記油戻し孔（９２）が大きくなっ
ているので、均圧後前記潤滑油を圧ｆｆ１ｖＡ（１）に
戻すことができ、従って潤滑油不足を生ずることはない
。

また、第７図に示した冷媒回路の基本構成は、第１図に
示したものと同じものであって、同一部品については同
一符号を付しである。

又、他の実施例として図面に示していないが、本発明は
冷房専用機又は暖房専用機にも適用できることは云うま
でもない。

に）・・・・・・・・・・・・（第２発明のｆＥｌ実施
例〕第８図に示した第１実施例は、冷暖房及び給湯可能
としたヒートポンプ式冷ξ装置であッテ、圧ね機（１）
の吐出側に第１［２！１路切換弁（３０）を設けると共
に、この第１四路切換弁（３０）における一つの切換ポ
ートに第２四路＋７Ｊ換弁（３１）を設け、σａ記第１
四路切換弁（３０）におけるもう一つの切換ポートに、
給湯用熱交換器（３２）を接続して、この給湯用熱交換
器（３２）の出口側を受液器（７）Ｋ接続する一方、前
記第２四路切換弁（３１）の一つの切換ポートに熱源側
熱交換器（３）を、また、もう一つの切換ポートに利用
側熱交換器（４）をそれぞれ接続し、そして、前記第１
及び第２四路切換弁（８０）、（３１）の一つの固定ポ
ートを、気液分離器（８）に接続したものである。

尚、冷媒回路の基本栂成は、特定発明における第１実施
例と同じであって、同一部品については同一符号をけし
である。

しかして、この実施例において、前記第１及び第２四路
切換弁（８０）、（３１）を第８図実線に示した第１位
置に切換えることにより冷房運転が、また、前記第１四
路切換弁（３０）を前記第１位置に、第２四路切換弁（
３１）を第８図点線に示した第２位置に切換えることに
より暖房運転が行なえると共に、前記第１四路切換弁（
３０）を第２位置に、第２四路切換弁（３１）を第１位
置に切換えることにより袷湯運転が、また、前記第１及
び第２四路切換弁（３０）、（３１）をともに第２位置
に切換えることにより冷房給湯運転が行なえるのである
。

尚、以上の各運転において、前記冷媒回路に設ける第１
及び第２膨張弁（５）、（６）は次の如く開閉制御する
のである。

即ち、冷房運転時は、第１膨張弁（５）を全開し、第２
膨張弁（６）のｖ目庇によ＃）適正過熱度に制御したり
温シ気味になるように制御するのであり、また、暖房運
転時は、逆に第２膨張弁（６）を全開し、第１膨張弁（
５）の開度により適正過熱度に制御したシ、湿り気味に
なるように制御するのである。

また、給湯時には前記第２膨張弁（６）を全閉して第１
膨張弁（５）を作動させ、また給湯冷房時【は前記第１
膨張弁（５）を全閉して第２膨張弁（６〕を作動させ、
これら各膨張弁（５）又は（６）の開度により、適正過
熱度に制御したり湿り気味となるように制御したシする
のである。

以上の栂成において、冷房時及び暖房時は、前記した特
定発明の第１実施例と同様、その能力の調整が行なえる
と共に、給湯及び給湯冷房時においても、前記膨張弁（
５）又は（６）をＵｎ度調節し、蒸発器となる熱温側熱
交換器（８）又は利用側熱交換器（４）を通過した冷媒
の乾き度又は湿り度を制御することにより、給湯用熱交
換器（３２）における給湯温度の調節が可能となるので
ある。

即ち、湿り気味に制御することにより、前記気液分離器
（８）に高沸点冷媒を多く含む液冷媒を貯溜でき、低沸
点冷媒を多く含む冷媒を循環させられるので、湯温を低
く制御できると共に、乾き制御することにより、低沸点
冷媒に対する高沸点冷媒の混合比率の高い冷媒を循環で
きるので、高い湯温の給湯が可能となるのである。

尚、給湯冷房運転において、前記湯温を低く制御する場
合、即ち低沸点冷媒を多く含む冷媒を循環させる場合、
冷房能力は増大することになる。又、前記給湯運転にお
いて、前記気液分離器（８）に前記液冷媒を貯溜して湯
温を低く制御することは必らず行なう必要はない。

（ホ）・・・・・・・・・・・・（第２発明の第２実施
例〕前記した第２発明の第１実施例においては、混合冷
媒を利用して給湯温度の調節を行なうようにしたが、混
合冷媒のうち、低沸点冷媒は、同一凝縮温度に対し高圧
圧力が高く、そのため高い湯温は得られないが、能力は
高沸点冷媒より大きいことと、高沸点冷媒は低沸点冷媒
に比較して能力は小さいが同一凝縮温度に対し高圧圧力
は低く、高い湯温が得られることを利用し、給湯用熱交
換器（３２）に湯温検出器を役け、湯温が低いとき（例
えば５５℃以下）、温り気味に制御して前記気液分離器
（８）に高沸点冷媒を多く含む液冷媒を貯溜し、低沸点
冷媒を多く含む冷媒を循環させて、能力の大きい低沸点
冷媒による湯温の立上りを早めると共に、湯温か上昇し
て、例えば５５℃より高くなったとき、乾き制御として
前記気液分離器（８）に貯溜した高沸煮冷Ｗ、ｆ！：多
く含む液冷媒を非出して低沸点冷媒に対する高沸点冷媒
の混合比率の高い冷媒を循環させ、高い湯温にするごと
く制御することもできる。

この場合、所殖の高い湯温への到達時間を早くでき、そ
れだけ給湯運転時間を短縮できるのである。

また、第８図に示した第２発明の実施例は、第１図に示
した特定発明の第１実施例と同様、乾湿度制御手段とし
て開度を調節可能とした電動弁から成る第１及び第２膨
張弁（５）、（ｓ）ｆＪ用いているが、特定発明の第２
実施例に示したキャピラリーチューブなどの固定式膨張
機構を用いてもよいし、また、第３実施例のごとく、リ
キッドインジェクションを用いてもよい。

また、前記気液分離器（８）への貯溜量制御及びこの気
液分離器（８）からの液戻りを防止する制御は、特定発
明の第１実施例と同様に行なうのである。

（効　果） 特定発明は、前記蒸発器（４又は８）をＪｍ過した冷媒
を温り気味に制御することにより、気液分離器（８）に
高沸点冷媒を多く含む液冷媒を貯溜して、冷媒回路を循
盤する冷媒を、低沸点冷媒を多く含む冷媒に制御し、ま
た、乾き気味に制御することにより前記気液分離器（８
）Ｋ貯溜する高沸点冷媒を引出して冷媒回路を循環する
冷媒を、高沸点冷媒に対する低沸点冷媒の混合比率を少
なくした冷媒に制御するごとく成したから、冷房運転又
は暖房運転など同−運転内においても混合冷媒と利用し
た能力の調節が可能となり、負荷に応じた能力での運転
が可能となるのである。

また、第２発明によれば、特定発明と同様、能力制御が
でき、しかも前記気液分離器（８）に高沸点冷媒を多く
含む液冷媒を貯溜して冷房−又は暖房運転時の能力を高
能力に制御できながら、前記気液分卵器（８）に貯溜す
る高沸点冷媒を多く含む液冷媒を引出して高温の給湯運
転が可能になるのであって、冷房又は暖房の空調運転と
給湯運転とにおいて、それぞれ最大能力の運転が可能と
なるのである。

従って、小形の圧縮Ｑ（１）であっても、必要な空調能
力と給湯能力とが確保でき、単一冷媒を用いる場合に比
較して、それだけ圧Ｉａ機（１）を小形にできるのであ
って、コスト面のみなラス、音及び振動の面でも有利と
なるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は特定発明の第１実施例を示す冷媒配管系統図、
第２図は気液分離器の拡大断面図、第３図は、混合冷媒
の状急を説明する説明図、第４図は気液分離器に加熱手
段を設けた例を示す断面図、第５図は、同じく第２実施
例を示す冷媒配管系統図、第６図は第２実施例における
乾湿度制御手段の別の例を示す説明図、第７図は同じく
第３実施例を示す冷媒配管系統図、第８図は、第２発明
の実施例を示す冷奴配管系統図、ＹＪ９図は従来従来例
を示す冷媒配管系統図である。 （１）・・・・・・・・・圧縮機 （３）・・・・・・・・・熱源側熱交換器（４）・・・
・・・・・・利用側熱交換器（５）・・・・・・・・・
第１膨張弁 （６）・・・・・・・・・第２膨張弁 （８）・・・・・・・・・気液分離器 （３２）・・・・・・給湯用熱交換器 第１１図 第２図 第３Ｊ ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ＪＳ
４図 第５図 第６図　　　　第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）、凝縮器（３又は４）及び蒸発器（
   ４又は３）を備えた冷媒回路に、非共沸混合冷媒を封入
   し、冷房又は暖房運転可能とした冷凍装置において、前
   記蒸発器（４又は３）を通過した後の冷媒が湿り気味と
   なるごとく制御する乾湿度制御手段と、前記蒸発器（４
   又は３）の出口側と前記圧縮機（１）の吸入側とを結ぶ
   低圧配管（イ）に介装され、湿り気味冷媒の気液を分離
   して高沸点冷媒を多く含む液冷媒を貯溜する気液分離器
   （８）とを備え、該気液分離器（８）への前記液冷媒の
   貯溜排出により冷房又は暖房の能力制御を行なうごとく
   したことを特徴とする混合冷媒を用いた冷凍装置。
2. （２）圧縮機（１）、凝縮器（３又は４）、蒸発器（４
   又は３）及び給湯用熱交換器（３２）を備えた冷媒回路
   に、非共沸混合冷媒を封入し、冷房又は暖房運転と給湯
   運転とを可能にした冷凍装置において、前記蒸発器（４
   又は３）を通過した後の冷媒が湿り気味となるごとく制
   御する乾湿度制御手段と前記蒸発器（４又は３）の出口
   側と前記圧縮機（１）の吸入側とを結ぶ低圧配管（イ）
   に介装され、湿り気味冷媒の気液を分離して高沸点冷媒
   を多く含む液冷媒を貯溜する気液分離器（８）とを備え
   、冷房又は暖房運転時、前記気液分離器（８）に前記液
   冷媒を貯溜して、前記冷媒回路に低沸点冷媒を多く含む
   冷媒を循環させると共に、給湯運転時前記冷媒回路に混
   合冷媒を循環させるごとく成したことを特徴とする混合
   冷媒を用いた冷凍装置。