JPS636349A

JPS636349A - 冷凍サイクル

Info

Publication number: JPS636349A
Application number: JP15088386A
Authority: JP
Inventors: 誠遠藤; 笠原　文彦; 直樹田中; 正毅池内; 等飯島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-06-27
Filing date: 1986-06-27
Publication date: 1988-01-12

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、ヒートポンプ装置などに用いられる冷凍サ
イクルに関し、と（に温度に対応して冷媒の組成をＴＡ
整して制御を行う冷凍サイクルに関するものである。

【従来の技術］第３図について特開昭５９−１９７７６２号公報に示さ
れている従来の冷凍サイクルを説明する。第３図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３ａ、３ｂ
は並列接続された第１．第２減圧装置、４は蒸発器であ
り、これらが順次環状に接続されている。５は冷媒容器
であり、冷媒容器５には凝ｍ！２の出口からの配管が貫
通し、この配管が冷媒容器５内下部で分断されて配管６
と配管７が構成され、配管６内の冷媒が冷媒容器５内に
流出するようにされ、配管７には第１減圧装置３ａが設
けられている。８ばＤｍ蕎２の出口からの配′１２′６
に接続された分岐配管であり、分岐配管８には第１減圧
装置３ａと並列に第２減圧装置３ｂが設けられている。９は配管６の分岐配管８の分岐点より下流側に設けられ
た電磁弁である。そして、以上のように構成された冷凍
サイクルには、高沸点冷媒と、低沸点冷媒との非共沸性
混合冷媒が充填されている。次に、以上のように構成された冷凍サイクルの動作につ
いて説明する。負荷側に超低温が要求される時には、電磁弁９を閉じて
電動機９より下流側の冷媒回路を遮断する。圧縮機１で
圧縮された非共沸性混合冷媒ガスは凝！ａ器２で凝縮液
化され、さらに第２減圧装置３ｂで減圧装されて蒸発器
４に入り、ここで蒸発して再びガスとなり、圧縮８！１
に戻る。このような運転では、蒸発器４内で低沸点、高
沸点の両冷媒が蒸発し、これらの非共沸性混合冷媒によ
って比較的高い蒸発圧力で超低温を得ろことができる。また、通常運転時には電磁弁９を開くと、非共沸性混合
冷媒は圧縮機１で圧縮され、凝ｒ＃器２で凝縮される。ここで、高沸点冷媒と低沸点冷媒の凝縮温度が異なるた
め、高沸点冷媒が多い冷媒液と低沸点冷媒が多い冷媒ガ
スが共存する。そして、凝縮器２から流出した冷媒の一
部は冷媒容器５に入り、低沸点冷媒が多い冷媒ガスは冷
媒容器５の上部に溜り、高沸点冷媒が多い冷媒液のみが
第１減圧装置３ａで減圧装され、蒸発器４内に入り、蒸
発されて圧縮機１に戻る。この繰り返しによって、低沸
点冷媒は冷媒容器５の上部に冷媒ガスとして溜り、冷凍
サイクル中はほぼ高沸点冷媒のみになって循環する。し
たがって、この時の高沸点冷媒の蒸発によって上記超低
温運転時とほぼ同じ蒸発圧力でこれより高い通常低温を
得ることができる。さらに、上記のような通常運転後に、電磁弁９を閉じて
超低温運転を行うと、圧力差によって冷媒容器５内に溜
っていた低沸点冷媒が多い冷媒ガスが第１減圧装置３ａ
を通って冷凍サイクル内を循環するように戻される。上述したような従来の冷凍サイクルは、超低温が要求さ
れる時には高沸点冷媒と低沸点冷媒の非共沸性混合冷媒
を用い、通常低温の時には冷媒容器に低沸点冷媒ガスを
溜めて分離し、高沸点冷媒のほぼ単一の冷媒を用いるこ
とで、冷凍能力が低下せずに幅広い温度が得られ、また
、各運転時に用いる減圧装置が異なる温度であるため、
第１゜第２減圧装置の設計が容易にできる。【発明が解決しようとする問題点】上述した従来の冷凍サイクルは、通常冷媒運転時に、低
沸点冷媒を分離して、この冷媒をガス状態で冷媒容器に
溜めているので、この容器が大きくなるという問題点が
あった。この発明は、上記のような問題点を解決して、冷媒容器
が小さくてすむ、沸点が異なる非共沸性混合冷媒を用い
た冷凍サイクルを提供することを目的としている。

【問題点を解決するための手段】

この発明は、第１．第２減圧装置を並列に接続した冷凍
サイクルにおいて、上記第１．第２減圧装置に非共沸性
混合冷媒を切り換えて流すための電磁弁を凝縮器と第１
．第２減圧装置の間に設け、第１減圧装置と上記電磁弁
の間に第１減圧装置に上記混合冷媒が流れる時にこの混
合冷媒液を溜める冷媒容器Ｂを設け、蒸発器と圧縮機の
間に第２減圧装置に混合冷媒が流れる時に高沸点冷媒を
溜める冷媒容器を設けたものぞある。

【作　　用】

この発明における冷凍サイクルは、第１減圧装置に非共
沸性混合冷媒が流れる時にこの混合冷媒液を溜めろ冷媒
容器Ｂと、第２減圧装置に上記混合冷媒が流れる時その
高沸点冷媒を溜める冷媒容器Ａとを備えているため、こ
れらの冷媒容器にともに冷媒液を溜めることにより、従
来の冷媒ガスを溜める冷媒容器に比べ、著しく容量を小
さくできる。

【実施例】

この発明の一実施例を第１図、第２図について説明する
。第１図、第２図において、１ば圧縮機、２は凝縮器、３
ａ、３ｂば並列接続された第１．第２減圧装置、４は蒸
発器であ、これらが順次環状に接続されている。９．ｌ
Ｏは電磁弁であり、凝縮器２と第１減圧装置３ａを接続
する配管１１に電磁弁９が設けられ、配管６の電磁弁８
と第１減圧装置３ａの間に冷媒容器Ｂ１２が設けられ、
配管６の凝縮器２と電磁弁９の間から分岐した配管１１
に電磁弁１０を介して第２減圧装置３ｂが接続されてい
る。第１．第２減圧装置３ａ、３ｂの下流側の配管１４
．１５は合流して蒸発器４に接続され、蒸発器４と圧縮
機１の吸入側に冷媒容器Ａ１６が設けられている上記冷
媒容器Ｂ１２、Ａ１６には下方から挿入された管１３，
１７が容器内を上方に延び、冷媒液が溜められるように
構成されている。なお、第１減圧装置３ａは蒸発器４と
冷媒容器Ａ１６との間の点ａでスーパヒートするように
冷媒流量を調整し、第２減圧装置３ｂは冷媒容器Ａ１６
と圧縮機１の間でスーパヒートするように冷媒流量を調
整する互いに異なったものである。また、この実施例の冷凍サイクルには、高沸点冷媒と低
沸点冷媒の５０％ずつなどの混合比の非共沸性混合冷媒
が充填されている。次に、以上のように構成された実施例の動作について説
明する。電磁弁１０を閉じ、電磁弁９を開くと、第１図の矢印に
示すように、圧縮機１で圧縮された非共沸性混合冷媒ガ
スは凝縮器２で凝縮器液化され、冷媒容器Ｂ１２を経て
第１減圧装置３ａで減圧され、さらに蒸発器４で蒸発さ
れて冷媒容器Ａ１６を経て圧縮機１に戻る。この運転時
には、電磁弁１０が閉じているので、第２減圧置３ｂに
は冷媒が流れず、第１減圧置１１はａ点でスーパヒート
されるように冷媒流量が調整されるので、冷媒容器Ａ１
６には冷媒液が溜らず、余分の冷媒液が冷媒容器Ｂ１２
のみに溜り、高沸点冷媒と低沸点冷媒が充填された混合
比で定まる凝縮、蒸発温度の通常低温運転が行われる。また、電磁弁９を閉じ電磁弁１０を開くと、第２図の矢
印に示すように、圧ｍａｌで圧縮された非共沸性混合冷
媒ガスは凝縮器２で凝縮液化され、第２減圧置３ｂで減
圧されて蒸発器４で蒸発され、冷媒容器Ａ１６を経て圧
縮機１に戻る。この運転時には、電磁弁９が閉じ、冷媒
容器Ｂ１２内が低圧となるので、この容器Ｂ内の冷媒液
がなくなり、第２減圧置３ｂはｂ点でスーパヒートされ
るように冷媒流量が調整されているので、余分の高沸点
冷媒液が冷媒容器Ａ１６に溜り、低沸点冷媒の濃度が高
い運転が行われ、この状態の凝縮、蒸発温度の運転が行
われ、上記通常運転時より高い温度の低温運転となる。上述したように、この実施例では、冷媒液を冷媒容ＨＡ
、８１６，１２に溜めるようにしたので、これらの容器
の容量を、従来の冷媒ガス溜める冷媒容器の容量より小
さくでき、また、非共沸性混合冷媒を用いての通常運転
時の低温に比べ、従来のものとは逆に高い温度の低温が
ほぼ同じ蒸発圧力で得られる。この発明において、並列に接続される第１．第２減圧置
の配管にそれぞれ電磁弁を設けた上記実施例に代えて、
第１．第２減圧置の配管の分岐部に電磁三方切換弁を設
けてもよい。また、この発明において、圧縮機の電動機
をインバータによって制御する容量制御を併用してもよ
い。

【発明の効果】

以上説明したように、この発明によれば、第１減圧置に
非共沸性混合冷媒が流れる時にこの混合冷媒が流れる時
にその高沸点冷媒を溜める冷媒容器Ａとを備え、冷媒容
器Ａ、Ｂをともに冷媒液を溜めるものにしたことにより
、従来の冷媒がスを溜める冷媒容器に比べ、容量を著し
く小さくでき、冷凍サイクルを小形化できるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例による冷凍サ
イクルを示す互いに異なった運転時の冷媒回路図、第３
図は従来の冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。１・−圧ｍｉ、２・・・凝縮器、３ａ、３ｂ−第１゜第
２減圧置、４・・・蒸発器、９，１０・・電動機、１２
　冷媒容器Ｂ１１６・冷媒容器Ｂ０なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。代理人　　大　岩　　増　雄（ほか２名）第　ｌ　圀ｌ・・・圧縮機　　　　　　　　　９，１０・・・を磁
弁２・・・凝縮器　　　　　　　　　　　１２・・・冷
媒容器Ｂ３ａ、３ｂ・・・第１．第２ｉ％Ｎ圧装置　　
　　　１６・・・冷媒容器Ａ４・・・蒸発器第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧縮機と、凝縮器と、並列に配置した第１、第２
減圧装置と、蒸発器とを順次環状に接続し、内部に沸点
が異なる冷媒の非共沸性混合冷媒を充填した冷凍サイク
ルにおいて、上記第１、第２減圧装置に上記混合冷媒を
切り換えて流すための電磁弁を上記凝縮器と第１、第２
減圧装置の間に設け、第１減圧装置と上記電磁弁の間に
第１減圧装置に混合冷媒が流れる時にこの混合冷媒液を
溜める冷媒容器Ｂを設け、蒸発器と圧縮機の間に第２減
圧装置に混合冷媒が流れる時に高沸点冷媒を溜める冷媒
容器Ａを設けたことを特徴とする冷凍サイクル。
（２）第１減圧装置は、蒸発器と冷媒容器Ａの間でスー
パヒートするように冷媒流量を調整し、第２減圧装置は
冷媒容器Ａと圧縮機の間でスーパヒートするように冷媒
流量を調整するものである特許請求の範囲第１項記載の
冷凍サイクル。