JPS62175556A - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は空気調和機などに組５み込まれる冷凍サイク
ルに係り、特にコンプレッサへのサクション加熱能力を
可変とした冷凍サイクルに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、この種の冷凍サイクルは第３図に示すようにコ
ンプレッサ１、四方弁２、室外側熱交換器３、膨張機構
４および室内側熱交換器５を順次接続して構成され、閉
じた冷媒循環回路を形成している。

そして、この種のヒートポンプ式冷凍サイクルにおいて
、冷凍サイクルの能力を調節制御するために、コンプレ
ッサ１への吸込管６に調整弁等の絞りを設け、この絞り
で吸込冷媒量をコントロールしたり、また、膨張機構と
しての膨脳弁の絞りにより冷媒量をコントロールしたり
、さらに、蒸発器のファンを調節制御したりするものが
存在する。

これらは、いずれもコンプレッサ１への吸込ガス冷媒の
圧力を降下させて吸込ガス冷媒の比体積を大きくし、コ
ンプレッサ１からの吐出ｍを小さくしたちので、冷凍サ
イクルの冷媒循環量を少なくさせて能力を可変としたも
のである。

しかし、これらの冷凍サイクルの能力可変方式では、コ
ンプレッサ１の吸込圧力が低くなるため、冷凍サイクル
の能力は低下するが、圧縮仕事はそれほど低下せず、し
たがって、冷凍サイクルの能力を低下させたとき、その
効率（成績係数）が低下するという問題があった。

〔発明の目的〕

この発明は上述した事情を考慮してなされたもので、冷
凍サイクルの効率を低下させることなく、冷凍ナイクル
の能力を変化させることかできる冷凍サイクルを提供す
ることを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明はコンプレッサの吐出側にサクション加熱熱交換
器を設け、このサクション加熱熱交換器を前記コンプレ
ッサの吸込側と熱交換可能に設けた冷凍サイクルである
。

この冷凍サイクルの構成により、コンプレッサからの吐
出ガス冷媒で吸込ガス冷媒を加熱し、コンプレッサの吸
込ガス冷媒の冷媒圧力を低ドさせることなく、比体積を
大きくし、冷凍サイクルの効率を低下させることなく、
冷凍Ｉナイクルの能力を低下さＶ得るようにしたもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下、この発明に係る冷凍ナイクルの一実施例について
添付図面を参照して説明する。

第１図はヒートポンプ式空気調和機に組み込まれる冷凍
サイクル１０を示し、この冷凍サイクル１０はコンプレ
ッサ１１、四方弁１２、室外側熱交換器１３、ｍ服機構
としての膨張弁（キトピラリチューブでもよい。）１４
および室内側熱交換器１５を順次接続することにより、
閉じた冷媒循環回路を構成している。

コンプレッサ１１の吐出側は二叉に分岐され、一方の吐
出分岐管１６ａは二方弁としての電磁弁１７を介して四
方弁１２に接続され、他方の分岐管１６ｂは同様の電磁
弁１８．を経てサクション加熱熱交換器２０に配管され
た後、四方弁１２に接続される。この昔ナクション加熱
熱交換器２０はコンプレッサ１１の吸込側と熱交換可能
に配設され、コンプレッサ１１へのサクション冷媒ガス
を加熱するようになっている。また、前記一方の吐出分
岐管１６ａはサクション加熱熱交換器２０をバイパスす
るバイパス回路として構成され、そのバイパス冷媒流ｍ
は電磁弁１７により調節制御される。

次に、冷凍サイクルの作用について説明する。

通常の冷暖房運転時には、電磁弁１８を閑じて電磁弁１
７を開く。これにより、通常の冷暖房サイクルが形成さ
れる。例えば、暖房サイクル時には、コンプレッサ１１
から高温高圧のガス冷媒が電磁弁１７および四方弁１２
を経て室内側熱交換器１５に案内され、ここで放熱して
室内を暖房し、自ら凝縮される。凝縮した冷媒は膨張弁
１４にて減圧された後、室外側熱交換器１３に案内され
る。

室外側熱交換器１３では周囲から熱を奪って蒸発し、こ
の蒸発したガス冷媒は四方弁１２から丈りションパイブ
２１を経てコンプレッサ１１に吸引され、１つの暖房リ
ーイクルが終了する。

また、冷凍サイクル１０の能ノＪ低下運転時には、電磁
弁１７を閉じて他方の電磁弁１８を聞く。これにより、
コンプレツナ１１からの吐出ガス冷媒はサクション加熱
熱交換器２０に案内され、この熱交換器２０でコンプレ
ッサ１１への吸込ガス冷媒を加熱し、吸込ガス冷媒の比
体積を増大させる。

このため、コンプレツナ１１からの吐出ｍが少なくなり
、冷凍サイクル１０の能力が低下する。

この冷凍サイクルの運転状態を第２図のモリエル線図に
表わすと、通常の暖房運転時には符号Ａで示されるよう
にコンプレッサ１１にて圧縮された後、室内側熱交換器
１５で凝縮され、膨張弁１２で膨服（等エンタルピ変化
）し、室外側熱交換器１３にて蒸発されるというサイク
ルを描く。

しかし、従来の冷凍サイクルのように、コンプレッサ１
１の吸込側に絞りを入れた場合には、絞りによりリクシ
ョンガス冷媒が膨ＩＮ　Ｌ、圧力が低下する。このため
、単位冷媒Ｍ当りの圧縮仕事は一点鎖線Ｂで示すように
、通常運転時の圧縮仕事より大きくなる。したがって、
冷凍サイクルの能力を低下させるとコンプレッサでの圧
縮仕事が大きくなり、その分だ【プ冷凍量ナイクルの効
率（成績係数）が低下する。

これに対し、コンプレッサ１１の吸込側のサクションガ
ス冷媒をサクション加熱熱交換器２０で加熱させる場合
には、コンブレラ１す１１の吸込圧力の低下がなく、ガ
ス冷媒の比体積だけを大きくすることができるので、冷
凍サイクル１０の能力を低下させた場合、これに比例し
て電気的入力も低下する（破線Ｃ）ので、コンプレッサ
１１の効率は冷凍サイクル１０の能力（冷暖房能力）低
下時に一６通常運転時と変わることがない。なお、符号
りは等比体積線、符号Ｅは飽和蒸気（液）線である。

なお、一実施例では、各吐出分岐管に二方弁としての電
磁弁を設けた例について説明したが、各電磁弁に代えて
分岐部に三方弁を設け、サクション加熱熱交換器へ流れ
る吐出冷媒量とバイパス冷媒流量とを調節制御すること
もできる。サクション加熱熱交換器への流已を室内負荷
に対応さぼることで冷凍サイクルの能力を連続可変のヒ
ートポンプとすることができる。

また、一実施例ではヒートポンプ式冷凍サイクルについ
て述べたが、冷凍機などの能力可変式冷凍サイクルにも
応用することができる。

〔発明の効果〕

以上に述べたようにこの発明に係る冷凍サイクルにおい
ては、コンプレッサの吐出側にサクション加熱熱交換器
をコンプレッサの吸込側と熱交換可能に設けたので、こ
のサクション加熱熱交換器により吐出ガス冷媒でサクシ
ョンガス冷媒を加熱し、サクションガス冷媒の比体積を
大きくすることができる。したがって、冷凍サイクルの
能力低下を、コンプレッサのサクションガス冷媒圧力を
低下させたり、冷凍サイクルの効率を低下させることな
（行なうことが容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る冷凍サイクルの一実施例を示す
サイクル図、第２図はモリエル線図上に各冷凍サイクル
運転状態を表した図、第３図は従来の冷凍サイクルを示
す図である。 １０・・・冷凍（ナイクル、１１・・・コンプレッサ、
１２・・・四方弁、１３・・・室外側熱交換器、１５・
・・室内側熱交換器、１６ａ・・・吐出分岐管（バイパ
ス回路）、１６ｂ・・・吐出分岐管、２０・・・１ナク
シヨン加熱熱交換器、２１・・・サクションパイプ。 代理人弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　　　　　潟　　山　　幸　　末娘２副 某３　回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コンプレッサ、熱交換器および膨張機構を備えた冷
   凍サイクルにおいて、上記コンプレッサからの吐出側に
   サクション加熱熱交換器を設け、このサクション加熱熱
   交換器を前記コンプレッサの吸込側と熱交換可能に配設
   したことを特徴とする冷凍サイクル。 ２、コンプレッサからの吐出側にサクション加熱熱交換
   器をバイパスするバイパス回路を設け、このバイパス流
   量を二方弁あるいは三方弁で調節自在とした特許請求の
   範囲第１項に記載の冷凍サイクル。