KR0153407B1 - Refrigeration apparatus - Google Patents

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KR0153407B1
KR0153407B1 KR1019940022880A KR19940022880A KR0153407B1 KR 0153407 B1 KR0153407 B1 KR 0153407B1 KR 1019940022880 A KR1019940022880 A KR 1019940022880A KR 19940022880 A KR19940022880 A KR 19940022880A KR 0153407 B1 KR0153407 B1 KR 0153407B1
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tank
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데츠오 사노
야스히로 아라이
데츠지 야마시타
다카키 이와나가
고이치 고토
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사토 후미오
가부시키가이샤 도시바
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Abstract

본 발명은 냉매의 혼합물과, 냉동 운전중에 냉동용량을 조절할 수 있도록 냉매간의 비율을 조절하기 위한 냉매 조절 수단을 사용하는 냉동장치에 관한 것으로, 상기 냉동장치는 요구되는 냉동용량을 얻을 수 있도록 압축기 회전속도가 조절되며 그 회전속도가 하부 설정치나 상부 설정치를 벗어날때 냉매 조절기가 냉매간의 비율을 조절하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a refrigerating device using a mixture of a refrigerant and a refrigerant adjusting means for adjusting a ratio between refrigerants so as to adjust a freezing capacity during a freezing operation, wherein the freezing device rotates a compressor to obtain a required freezing capacity. The speed is controlled and the refrigerant controller adjusts the ratio between the refrigerants when the rotational speed is out of the lower set value or the upper set value.

Description

냉동장치Freezer

제1도는 단일 냉매를 사용하는 종래 기술의 냉동장치를 나타낸 도면.1 shows a prior art refrigeration apparatus using a single refrigerant.

제2도는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉동장치를 나타낸 도면.2 is a view showing a refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention.

제3도는 냉매의 혼합비율과 냉동용량간의 상관관계를 나타낸 특성도.3 is a characteristic diagram showing the correlation between the mixing ratio of the refrigerant and the freezing capacity.

제4도는 가열 공정중의 조절된 실내온도를 나타낸 도면.4 shows controlled room temperature during the heating process.

제5도는 회전속도와 냉동용량간의 상관관계를 나타낸 도면.5 shows the correlation between the rotational speed and the freezing capacity.

제6도는 탱크 주위에 모세관이 배치된 변형을 가진 제2도의 냉동장치를 나타낸 도면.FIG. 6 shows the freezing device of FIG. 2 with a variant in which capillaries are disposed around the tank.

제7도는 탱크 주위에 감압기가 배치된 변형을 가진 제2도의 냉동장치를 나타낸 도면.7 shows the refrigeration apparatus of FIG. 2 with a variant in which a pressure reducer is arranged around the tank.

제8도는 조절기를 포함하는 냉매 가열기를 포함하는 변형을 가진 제2도의 냉동장치를 나타낸 도면.8 shows the refrigeration apparatus of FIG. 2 with a modification including a refrigerant heater comprising a regulator.

제9도는 기체상태의 냉매가 통하기 위한 통로내에 탱크가 설치되어 있는 변형을 가진 제2도의 냉동장치를 나타낸 도면.FIG. 9 is a view of the refrigeration apparatus of FIG. 2 having a modification in which a tank is installed in a passage through which gaseous refrigerant passes.

제10도는 기체 및 액체 상태의 냉매가 각각 통하기 위한 통로내에 탱크가 배치되어 있는 변형을 가진 제2도의 냉동장치를 나타낸 도면.FIG. 10 shows the refrigeration apparatus of FIG. 2 with a variant in which a tank is disposed in a passage through which gaseous and liquid refrigerants respectively pass.

제11도는 본 발명에 따른 방출형 압축기를 사용하는 냉동장치를 나타낸 도면.11 is a view showing a refrigerating device using the discharge compressor according to the present invention.

제12도는 제11도에 나타낸 장치의 특성도.12 is a characteristic diagram of the apparatus shown in FIG.

제13도는 본 발명에 따른 방출형 압축기의 주요 부분을 나타낸 도면.13 shows the main part of a discharge compressor according to the invention;

제14도는 제13도의 압축기의 운전상태를 나타낸 도면.14 is a view showing the operating state of the compressor of FIG.

제15도는 제13도의 압축기의 운전상태를 나타낸 도면이다.FIG. 15 is a view showing an operating state of the compressor of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 압축기 3 : 흡입컵1 compressor 3 suction cup

5 : 4통밸브 7 : 내부 열교환기5: 4 valve 7: Internal heat exchanger

9 : 탱크 11 : 감압기9: tank 11: pressure reducer

13 : 외부 열교환기 17 : 내부 팬13: external heat exchanger 17: internal fan

19 : 냉매 가열기 21 : 열전달관19: refrigerant heater 21: heat transfer tube

23 : 조절밸브 27 : 조절기23: control valve 27: regulator

31 : 냉매온도센서 33 : 외부 팬31: refrigerant temperature sensor 33: external fan

본 발명은 냉매의 혼합물을 사용하는 냉동장치에 관한 것이며, 더 상세하게는 장치의 냉동 능력을 조절하기 위해 냉매의 혼합비율을 조절하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigeration apparatus using a mixture of refrigerants, and more particularly to adjusting the mixing ratio of the refrigerant to control the refrigeration capacity of the apparatus.

제1도는 압축기(101), 내부 열교환기(103), 감압기(105) 및 외부 열교환기(107)를 가진 종래기술의 냉동장치를 나타낸 것이다. 냉동 운전중에는 내부 열교환기(103)가 증발기로써 작동하고 외부 열교환기(107)는 응축기로써 작동한다. 압축기(101)에서 방출된 냉매는 제1도의 쇄선 화살표 방향을 따라 외부 열교환기(107), 감압기(105) 및 내부 열교환기(103)를 통해 흐른다. 상기 과정을 거친 냉매는 압축기(101)로 되돌아 간다.1 shows a prior art refrigeration apparatus having a compressor 101, an internal heat exchanger 103, a pressure reducer 105 and an external heat exchanger 107. During the refrigeration operation, the internal heat exchanger 103 operates as an evaporator and the external heat exchanger 107 operates as a condenser. The refrigerant discharged from the compressor 101 flows through the external heat exchanger 107, the pressure reducer 105, and the internal heat exchanger 103 along the direction of the dashed arrow in FIG. 1. The refrigerant passed through the above process is returned to the compressor 101.

제1도의 냉동장치는 열펌프(pump)형의 것으로 4통(four-way) 밸브(109)를 포함한다. 가열 운전을 실행하기 위해서는, 내부 열교환기(103)는 응축기로써 작동하고 외부 열교환기(107)는 증발기로써 작동하도록 4통밸브(109)가 전환되어야 한다. 압축기(101)로부터 방출된 냉매는 제1도의 실선 화살표 방향을 따라 내부 열교환기(103), 감압기(105) 및 외부 열교환기(107)를 통해 흐른다. 상기 과정을 거친 냉매는 압축기(101)로 되돌아 간다.The refrigeration apparatus of FIG. 1 is a heat pump type and includes a four-way valve 109. In order to perform the heating operation, the four-pipe valve 109 must be switched so that the internal heat exchanger 103 operates as a condenser and the external heat exchanger 107 operates as an evaporator. The refrigerant discharged from the compressor 101 flows through the internal heat exchanger 103, the pressure reducer 105, and the external heat exchanger 107 along the direction of the solid arrow in FIG. 1. The refrigerant passed through the above process is returned to the compressor 101.

내부 및 외부 열교환기(103)(107)는 냉동 및 가열 운전에 따라 각각 증발기나 응축기로써 작동한다.The internal and external heat exchangers 103 and 107 operate as evaporators or condensers, respectively, in accordance with refrigeration and heating operations.

냉동장치의 냉동용량은 압축기(101)의 용량에 따라 결정된다. 냉동장치의 냉동용량을 증가시키기 위해서는 압축기를 매우 큰 회전수로 회전시키거나 더 큰 것으로 교체해야 한다.The freezing capacity of the refrigerating device is determined according to the capacity of the compressor 101. In order to increase the freezing capacity of the refrigeration unit, the compressor must be rotated at a very high speed or replaced with a larger one.

압축기(101)가 매우 큰 회전수로 회전하면 진동, 마찰 및 소음을 발생시키며 내구연한을 감소시킨다. 압축기(101)를 더 큰 것으로 교체할 경우에는 냉동장치의 전체 크기와 무게가 증가한다.Rotating the compressor 101 at a very high rotational speed generates vibration, friction and noise and reduces durability. If the compressor 101 is replaced with a larger one, the overall size and weight of the refrigerating device is increased.

냉동장치의 냉매로는 끓는점이 높은 것과 낮은 것의 혼합물을 사용할 수 있다. 끓는점이 낮은 냉매에 비해 끓는점이 높은 냉매는 같은 응축 압력하에서 더 높은 비등점과 응축 온도를 가진다. 즉, 끓는점이 높은 냉매로는 더 높은 온도의 공기를 방안으로 보낼 수 있다. 압축기(101)의 방출 압력이 그리 크지 않은 경우에도 끓는점이 높은 냉매는 방안으로 고온의 공기를 불어넣을 수 있도록 높은 응축 온도를 제공하고, 그리하여 냉동장치의 가열 용량을 개선시킨다.As the refrigerant of the refrigerating device, a mixture of a high boiling point and a low one may be used. A high boiling point refrigerant has a higher boiling point and condensation temperature under the same condensation pressure than a low boiling point refrigerant. In other words, the refrigerant having a higher boiling point can send higher temperature air into the room. Even when the discharge pressure of the compressor 101 is not too high, the high boiling point refrigerant provides a high condensation temperature to blow hot air into the room, thereby improving the heating capacity of the refrigerating device.

그러나, 끓는점이 높은 냉매는 한가지 단점을 가진다. 주변 공기의 온도가 낮을 경우에는, 가열용량을 증가시키기 위해 냉매의 순환량이 증가하도록 압축기(101)가 높은 회전수로 회전한다. 이 경우, 증발기(외부 열교환기(107))내에서 증발하는 끓는점이 높은 냉매의 특정 부피는 증발기(107) 및 압축기(101) 간의 흡입관내에서 압력 손실이 증가할 정도로 매우 커지게 된다. 따라서, 압축기(101)의 흡입량은 압축기(101)의 회전수가 증가해도 증가하지 않는다.However, high boiling point refrigerants have one drawback. When the temperature of the ambient air is low, the compressor 101 rotates at a high rotational speed so that the circulation amount of the refrigerant increases to increase the heating capacity. In this case, the specific volume of the high boiling point refrigerant evaporating in the evaporator (external heat exchanger 107) becomes so large that the pressure loss increases in the suction pipe between the evaporator 107 and the compressor 101. Therefore, the suction amount of the compressor 101 does not increase even if the rotation speed of the compressor 101 increases.

한편, 증발기내에서 증발하는 끓는점이 낮은 냉매의 특정 부피는 작다. 따라서, 압축기(101)를 상기와 같이 교체하므로써 끓는점이 낮은 냉매의 순환량은 크다. 이 결과로, 가열 운전의 효율이 증가한다. 주변의 온도가 가열용량을 감소시키도록 낮을 때는 끓는점이 높은 냉매에 대한 끓는점이 낮은 냉매의 비율을 증가시키는 것이 좋다. 그러나, 만일 끓는점이 낮은 냉매가 고온에서 방출된다면 압축기(101)의 방출 압력은 설계상의 허용 압력치를 초과할 정도로, 끓는점이 낮은 냉매는 같은 응축 온도하에서 더 높은 응축 압력을 보인다.On the other hand, the specific volume of the low boiling point refrigerant evaporating in the evaporator is small. Therefore, the circulation amount of the refrigerant having a low boiling point is large by replacing the compressor 101 as described above. As a result, the efficiency of the heating operation increases. When the ambient temperature is low to reduce the heating capacity, it is advisable to increase the ratio of low boiling refrigerant to high boiling refrigerant. However, if the low boiling refrigerant is released at high temperature, the discharge pressure of the compressor 101 exceeds the design allowable pressure value, so that the low boiling refrigerant shows a higher condensation pressure under the same condensation temperature.

본 발명의 목적은 대용량의 압축기를 사용하지 않고서도 냉동 공정의 성능을 증가시킬 수 있도록 냉매 혼합물의 특성을 효과적으로 사용하는 냉동장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus that effectively uses the characteristics of the refrigerant mixture to increase the performance of the refrigeration process without using a large-capacity compressor.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 냉매의 혼합물 및 냉동 공정중의 냉동용량을 조절할 수 있도록 냉매간의 혼합 비율을 조절하는 조절장치를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a control device for adjusting the mixing ratio between the refrigerant to adjust the mixture of the refrigerant and the freezing capacity during the refrigeration process.

상기 장치는 원하는 냉동용량을 제공하도록 회전속도가 조절되는 압축기(101)를 포함한다. 압축기의 회전속도가 하부 설정치 아래로 떨어지거나 상부 설정치를 넘어설 때, 냉매 조절장치는 냉매간의 비율을 조절한다.The apparatus includes a compressor 101 whose rotation speed is adjusted to provide the desired refrigeration capacity. When the rotational speed of the compressor falls below the lower set point or exceeds the upper set point, the refrigerant control device adjusts the ratio between the refrigerants.

이러한 방식에 의해 압축기는 최소로부터 최대 용량까지 효율적으로 운전된다.In this way the compressor operates efficiently from minimum to maximum capacity.

압축기가 최소 용량으로 운전될 때, 냉매 조절기는 냉매 혼합물의 비체적을 증가시키도록 끓는점이 낮은 냉매에 대한 끓는점이 높은 냉매의 비율을 증가시킨다. 이 결과로 압축기의 용량은 줄어든다.When the compressor is operated at minimum capacity, the refrigerant regulator increases the ratio of high boiling refrigerant to low boiling refrigerant to increase the specific volume of the refrigerant mixture. As a result, the capacity of the compressor is reduced.

압축기가 최대 용량으로 운전될 때, 냉매 조절기는 냉매 혼합물의 비체적을 감소시키도록 끓는점이 높은 냉매에 대한 끓는점이 낮은 냉매의 비율을 증가시킨다. 이 결과로 압축기의 용량은 대용량의 압축기를 채용하지 않고도 증대된다.When the compressor is operated at full capacity, the refrigerant regulator increases the ratio of low boiling refrigerant to high boiling refrigerant to reduce the specific volume of the refrigerant mixture. As a result, the capacity of the compressor is increased without employing a large capacity compressor.

본 발명의 상기 목적 및 기타의 목적, 특징 및 장점들은 도면으로 나타낸 구체적이고 바람직한 실시예로서 더욱 상세히 설명될 것이다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will be described in more detail as specific and preferred embodiments shown in the drawings.

본 발명에 따른 냉동장치의 실시예는 제2도 내지 제9도로써 상세히 설명될 것이다.An embodiment of the refrigeration apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 9.

제2도의 냉동장치는 공기펌프형의 공기조화기로 이용되며 끓는점이 높은 냉매 및 끓는점이 낮은 냉매를 사용한다. 이 냉동장치는 흡입컵(cup)(3), 4통밸브(5), 내부 열교환기(7), 냉매 조절용 탱크(9), 감압기(11) 및 외부 열교환기(13)를 가지는 압축기(1)를 포함한다. 이런 구성품들은 냉매관(15)을 통해 서로 연결된다.The refrigeration apparatus of FIG. 2 is used as an air pump type air conditioner, and uses a high boiling point refrigerant and a low boiling point refrigerant. This refrigeration unit has a compressor having a suction cup (3), a four-pipe valve (5), an internal heat exchanger (7), a refrigerant control tank (9), a pressure reducer (11) and an external heat exchanger (13). It includes 1). These components are connected to each other via the refrigerant pipe (15).

제3도는 냉매의 혼합비율과 냉동용량간의 상관관계를 나타낸 것이다. 기준 냉동용량 100%는 끓는점이 높은 냉매에 대한 끓는점이 낮은 냉매의 비가 X 일때 얻어진다. 끓는점이 높은 냉매에 대한 끓는점이 낮은 냉매의 비가 영역Z 방향으로 증가할 때 냉동용량이 증가한다. 한편, 끓는점이 높은 냉매에 대한 끓는점이 낮은 냉매의 비가 영역Y 방향으로 감소할 때 냉동용량이 감소한다. 본 발명의 실시예에 따른 냉매 혼합물은 공비 혼합물이 아니다.3 shows a correlation between the mixing ratio of the refrigerant and the freezing capacity. The standard refrigeration capacity 100% is obtained when the ratio of the low boiling refrigerant to the high boiling refrigerant is X. The freezing capacity increases when the ratio of the low boiling refrigerant to the high boiling refrigerant increases in the zone Z direction. On the other hand, the freezing capacity decreases when the ratio of the low boiling point refrigerant to the high boiling point refrigerant decreases in the region Y direction. The refrigerant mixture according to the embodiment of the present invention is not an azeotropic mixture.

제5도는 압축기(1)의 회전속도와 냉동용량간의 상관관계를 나타낸 것이다. 목표 실내온도와 실제 실내온도가 다르기 때문에, 압축기(1)는 약 10 에서 120 Hz의 회전속도 범위에서 운전된다. 압축기(1)는 기체상태의 냉매 혼합물을 흡입컵(3)으로부터 받아서 고온, 고압의 냉매 혼합물 기체를 방출한다.5 shows a correlation between the rotational speed of the compressor 1 and the refrigerating capacity. Since the target room temperature and the actual room temperature are different, the compressor 1 is operated in the rotational speed range of about 10 to 120 Hz. The compressor 1 receives the gaseous refrigerant mixture from the suction cup 3 and discharges the high temperature and high pressure refrigerant mixture gas.

4통밸브(5)는 압축기(1)로부터 내부 열교환기(7) 또는 외부 열교환기(13)로 냉매 혼합물의 흐름을 전환한다.The four-pass valve 5 switches the flow of the refrigerant mixture from the compressor 1 to the internal heat exchanger 7 or the external heat exchanger 13.

내부 열교환기(7)는 냉동 운전중에는 증발기로써 작동하고 가열 운전중에는 응축기로써 작동한다.The internal heat exchanger 7 operates as an evaporator during the freezing operation and as a condenser during the heating operation.

내부 열교환기(7)가 증발기로써 작동할 때 안개 형태의 저온, 저압 냉매 혼합물 기체를 감압기(11)로부터 수용한다. 내부 팬(fan)(17)은 내부 열교환기(7)내의 냉매가 내부 열교환기(7)의 핀(fin)으로 지나는 공기의 잠열을 흡수하고 증발해서 공기를 냉각시키도록 내부 열교환기(7)로 공기를 보낸다. 내부 팬(17)은 냉동된 공기를 실내로 보낸다.When the internal heat exchanger 7 operates as an evaporator, it receives the low temperature, low pressure refrigerant mixture gas in the form of a mist from the pressure reducer 11. An internal fan 17 allows the refrigerant in the internal heat exchanger 7 to absorb and evaporate the latent heat of air passing through the fins of the internal heat exchanger 7 to cool the air. Send air to. The inner fan 17 sends the frozen air to the room.

내부 열교환기(7)가 응축기로써 작동할 때는 고온, 고압 냉매 혼합물 기체를 압축기(1)로부터 수용한다. 내부 팬(fan)(17)은 공기가 내부 열교환기(7)로 통과하는 냉매 혼합물의 잠열을 흡수하도록 내부 열교환기(7)로 공기를 보낸다. 그 결과로 냉매 혼합물은 안개상태가 되고, 동시에 가열된 공기가 내부 팬(17)에 의해 실내로 보내진다.When the internal heat exchanger 7 operates as a condenser, it receives high temperature, high pressure refrigerant mixture gas from the compressor 1. An internal fan 17 directs air to the internal heat exchanger 7 so that air absorbs the latent heat of the refrigerant mixture passing through the internal heat exchanger 7. As a result, the refrigerant mixture becomes fogged, and at the same time, heated air is sent to the room by the internal fan 17.

탱크(9)는 액체상태의 냉매 혼합물이 내부 열교환기(7)와 감압기(11)사이로 통하도록 통로(15a)내에 설치되어 있다. 냉매 혼합물은 탱크(9)가 가득찰 때까지 탱크(9)로 흐른다. 탱크(9)내의 냉매는 냉매 가열기(19)에 의해 가열된다.The tank 9 is provided in the passage 15a to allow the liquid refrigerant mixture to pass between the internal heat exchanger 7 and the pressure reducer 11. The refrigerant mixture flows into the tank 9 until the tank 9 is full. The refrigerant in the tank 9 is heated by the refrigerant heater 19.

냉매 가열기(19)는 냉매 혼합물을 통과시키기 위한 열전달관(21)을 가진다. 열전달관(21)은 탱크(9)의 주위에 감겨있다. 열전달관(21)의 한쪽 끝은 조절밸브(23)를 통해 압축기(1)의 방출구와 연결된다. 열전달관(21)의 다른 한쪽 끝은 냉매관(15), 즉 내부 열교환기(7)와 감압기(11) 사이의 액체 통로(15a)에 연결된다. 열교환관(21)은 압축기(1)로부터 나오는 고온, 고압의 냉매 혼합물 기체를 통과시킨다.The refrigerant heater 19 has a heat transfer tube 21 for passing the refrigerant mixture. The heat transfer tube 21 is wound around the tank 9. One end of the heat transfer tube 21 is connected to the outlet of the compressor 1 through the control valve 23. The other end of the heat transfer tube 21 is connected to the refrigerant tube 15, that is, the liquid passage 15a between the internal heat exchanger 7 and the pressure reducer 11. The heat exchange tube 21 passes a high temperature, high pressure refrigerant mixture gas from the compressor 1.

조절기(27)는 온도센서와 같은 공기조화기의 부하센서(S)로부터 신호를 받아서 압축기(1)의 운전회전수를 조절하도록 한다. 조절기(27)는 또한 공기조화기의 부하와 압축기(1)의 회전속도간의 상호 관계에 따라서 조절밸브(23)의 열림 정도를 조절한다. 조절기(27)는 끓는점이 낮은 냉매가 기화하는 가열 온도와 끓는점이 높은 냉매가 기화하는 가열 온도 사이로 탱크(9)의 온도를 조절한다. 즉, 탱크(9)내에 저장된 냉매 혼합물의 양은 냉동장치내에서 순환되는 끓는점이 낮은 냉매 및 끓는점이 높은 냉매간의 비율을 조절할 수 있도록 조절된다.The controller 27 receives a signal from a load sensor S of an air conditioner such as a temperature sensor to adjust the operating speed of the compressor 1. The regulator 27 also adjusts the opening degree of the control valve 23 according to the correlation between the load of the air conditioner and the rotational speed of the compressor 1. The regulator 27 adjusts the temperature of the tank 9 between the heating temperature at which the low boiling refrigerant evaporates and the heating temperature at which the high boiling refrigerant evaporates. That is, the amount of the refrigerant mixture stored in the tank 9 is adjusted to control the ratio between the low boiling point refrigerant and the high boiling point refrigerant circulated in the freezer.

제8도는 제2도의 실시예의 변형을 나타낸 것이다. 냉매 가열기(19)에 상응하는 냉매 가열기(30)는 탱크(9)내에 설치된다. 냉매 가열기(30)는 조절기(29)에 의해 조절된다. 이 변형에 의해 냉매 혼합물의 가열 온도를 정확히 조절할 수 있고, 냉동장치의 운전 초기의 끓는점이 높은 냉매와 끓는점이 낮은 냉매간의 요구되는 비율을 제공할 수 있다.8 shows a variation of the embodiment of FIG. A refrigerant heater 30 corresponding to the refrigerant heater 19 is installed in the tank 9. The refrigerant heater 30 is regulated by the regulator 29. This modification can precisely control the heating temperature of the refrigerant mixture and provide the required ratio between the high boiling point refrigerant and the low boiling point refrigerant at the beginning of operation of the refrigerating device.

제2도를 다시 살펴보면, 감압기(11)는 냉매 혼합물을 저온, 저압의 안개 형태로 만든다. 감압기(11)는 압축기(1)의 흡입계통에 설치된 냉매 온도 센서(31)로부터의 지시 신호에 따라 작동된다. 이 경우, 감압기(11)는 냉매 혼합물의 흐름 속도를 열적 부하와 같은 운전 조건에 따라 조절한다.Referring back to FIG. 2, the pressure reducer 11 makes the refrigerant mixture into a low temperature, low pressure mist form. The pressure reducer 11 is operated in accordance with an indication signal from the refrigerant temperature sensor 31 installed in the suction system of the compressor 1. In this case, the pressure reducer 11 adjusts the flow rate of the refrigerant mixture according to operating conditions such as thermal load.

외부 열교환기(13)는 가열 운전중에는 증발기로써 작동하고 냉동 운전중에는 응축기로써 작동한다. 외부 열교환기(13)가 증발기로써 작동할 때는 안개 상태의 냉매 혼합물을 수용한다. 이 안개는 외부 열교환기(13)의 핀을 통과하는 공기의 열에 의해 증발한다. 공기는 외부 팬(33)을 통해 바깥쪽으로 보내진다.The external heat exchanger 13 operates as an evaporator during the heating operation and as a condenser during the freezing operation. When the external heat exchanger 13 operates as an evaporator, it receives a refrigerant mixture in a fog state. This mist evaporates by the heat of the air passing through the fins of the external heat exchanger (13). Air is sent outward through the outer fan 33.

외부 열교환기(13)는 응축기로써 작동할 때 고온, 고압의 냉매 혼합물 기체를 수용한다. 외부 팬(33)은 외부 열교환기(13)로 공기를 보내고 공기는 냉매 혼합물의 잠열을 흡수한다. 그 결과로, 냉매 혼합물은 액체 상태로 응축되고 잠열을 흡수한 공기는 외부 팬(33)에 의해 바깥쪽으로 보내진다.The external heat exchanger 13 contains a high temperature, high pressure refrigerant mixture gas when operating as a condenser. The external fan 33 sends air to the external heat exchanger 13 and the air absorbs the latent heat of the refrigerant mixture. As a result, the refrigerant mixture condenses in the liquid state and the air which absorbs the latent heat is sent outward by the external fan 33.

내부 열교환기(7)가 응축기로써 작동하고 외부 열교환기(13)가 증발기로써 작동하는 가열 운전중에는, 압축기(1)로부터 방출된 냉매 혼합물은 내부 열교환기(7), 감압기(11), 외부 열교환기(13), 그리고는 다시 압축기(1)로 흐른다. 가열 운전의 시작 단계에서, 끓는점이 낮은 냉매 및 끓는점이 높은 냉매의 비율은 냉매가 처음 냉동 장치내에 밀봉되었을 때의 초기값이다.During the heating operation in which the internal heat exchanger 7 operates as a condenser and the external heat exchanger 13 operates as an evaporator, the refrigerant mixture discharged from the compressor 1 is transferred to the internal heat exchanger 7, the pressure reducer 11 and the external. The heat exchanger 13 then flows back to the compressor 1. At the beginning of the heating operation, the ratio of the low boiling point refrigerant and the high boiling point refrigerant is the initial value when the refrigerant is first sealed in the refrigerating device.

가열 운전을 하는 동안 제4도에서의 목표 실내 온도(TS)와 실제 실내 온도의 차가 커지면, 조절기(27)에서 조절 밸브(23)가 완전히 열리도록 신호를 보낸다. 그 결과로, 압축기(1)로부터의 고온, 고압 냉매 기체는 탱크(9)내에 저장된 냉매 혼합물을 가열하도록 열전달관(21)을 통해 흐른다.If the difference between the target room temperature TS and the actual room temperature in FIG. 4 during the heating operation becomes large, the regulator 27 signals the control valve 23 to open completely. As a result, the high temperature, high pressure refrigerant gas from the compressor 1 flows through the heat transfer tube 21 to heat the refrigerant mixture stored in the tank 9.

상기 가열 및 탱크(9)의 내부 압력으로 인해, 탱크(9)내의 끓는점이 낮은 냉매는 기화해서 냉매관(15)내로 흐른다. 이 결과로 탱크(9)내의 끓는점이 낮은 냉매에 대한 끓는점이 높은 냉매의 비율이 증가한다. 한편, 냉동장치내를 순환하는 냉매 혼합물에서, 끓는점이 높은 냉매에 대한 끓는점이 낮은 냉매의 비율은 영역Z(제3도 내지 제4도)내에서 증가하므로 가열용량이 증가한다.Due to the heating and the internal pressure of the tank 9, the low boiling point refrigerant in the tank 9 vaporizes and flows into the refrigerant pipe 15. As a result, the ratio of the high boiling point refrigerant to the low boiling point refrigerant in the tank 9 increases. On the other hand, in the refrigerant mixture circulating in the refrigerating device, the ratio of the low boiling point refrigerant to the high boiling point refrigerant increases in the zone Z (FIGS. 3 to 4), thereby increasing the heating capacity.

그러면, 응축기로써 작동하는 내부 열교환기(7)의 핀을 통과하는 공기는 효율적으로 가열되고 실내에 더운 공기로써 공급된다.The air passing through the fins of the internal heat exchanger 7, which acts as a condenser, is then efficiently heated and supplied to the room as hot air.

증발기로써 작동하는 외부 열교환기(7)를 통해 흐르는 냉매 혼합물은 외부 열교환기(7)의 핀을 통해 흐르는 공기의 잠열을 흡수한다. 이 열로 인해 외부 열교환기(13)내의 냉매 혼합물은 안개에서 기체로 변한다. 이 기체내에서 끓는점이 높은 냉매에 대한 끓는점이 낮은 냉매의 비율은 커서 기화된 냉매 혼합물의 비체적이 감소되도록 한다. 즉, 실내 온도를 빠르게 상승시키도록 압축기(1)의 배출량에 대한 냉매 혼합물의 양이 커진다.The refrigerant mixture flowing through the external heat exchanger 7 acting as an evaporator absorbs the latent heat of air flowing through the fins of the external heat exchanger 7. This heat causes the refrigerant mixture in the external heat exchanger 13 to change from fog to gas. The ratio of low boiling refrigerant to high boiling refrigerant in this gas is large so that the specific volume of the vaporized refrigerant mixture is reduced. That is, the amount of the refrigerant mixture with respect to the discharge of the compressor 1 is increased so as to quickly raise the room temperature.

실제 실내 온도가 목표 온도(TS)에 근접함에 따라, 온도차가 작아지고 압축기(1)의 회전속도가 떨어진다. 압축기(1)의 회전속도에 대응하여 조절밸브(23)는 고온 냉매 혼합물의 흐름 속도를 제한한다. 그 결과로, 끓는점이 높은 냉매 및 끓는점이 낮은 냉매간의 비율이 영역X에서 영역Y로 이동하고 가열용량이 작아진다.As the actual room temperature approaches the target temperature TS, the temperature difference becomes smaller and the rotational speed of the compressor 1 drops. In response to the rotational speed of the compressor 1, the control valve 23 limits the flow rate of the hot refrigerant mixture. As a result, the ratio between the high boiling point refrigerant and the low boiling point refrigerant moves from the region X to the region Y and the heating capacity is reduced.

냉동 운전중에는 내부 열교환기(7)는 증발기로써 작동하고 외부 열교환기(13)는 응축기로써 작동한다. 압축기(1)는 냉매 혼합물을 흡입해서 압축하고 고온, 고압의 냉매 혼합물 기체를 응축기, 즉 외부 열교환기(13)로 방출한다. 냉매 혼합물의 잠열은 외부 열교환기(13)의 핀을 통과하는 공기에 의해 흡수되고, 냉매 혼합물을 액화한다.During refrigeration operation, the internal heat exchanger 7 operates as an evaporator and the external heat exchanger 13 operates as a condenser. The compressor 1 sucks and compresses the refrigerant mixture and discharges the high temperature and high pressure refrigerant mixture gas to the condenser, that is, the external heat exchanger 13. The latent heat of the refrigerant mixture is absorbed by the air passing through the fins of the external heat exchanger 13 to liquefy the refrigerant mixture.

액체 상태의 냉매 혼합물은 감압기(11)로 흘러들어가서 급격하게 팽창하여 저온, 저압의 안개 상태가 된다. 안개는 증발기, 즉 내부 열교환기(7)내로 흐르는데, 내부 열교환기(7) 내에서는 냉매가 내부 열교환기(7)의 핀을 통해 흐르는 공기로부터 열을 흡수한다. 그 결과로, 안개상태의 냉매는 기화되고 공기는 냉각된다. 냉각된 공기는 실내로 보내지고 기화된 냉매는 압축기(1)로 들어간다. 상기 과정은 냉동 운전 동안 반복된다.The refrigerant mixture in the liquid state flows into the pressure reducer 11 and expands rapidly to become a low temperature, low pressure fog state. Fog flows into the evaporator, i.e., the internal heat exchanger 7, in which the refrigerant absorbs heat from the air flowing through the fins of the internal heat exchanger (7). As a result, the fogged refrigerant is vaporized and the air is cooled. The cooled air is sent to the room and the vaporized refrigerant enters the compressor (1). The process is repeated during the freezing operation.

냉동 운전중에는, 제5도에서와 같이 높은 냉동용량을 제공할 수 있도록 압축기(1)가 30 에서 100 Hz의 범위에서 운전된다. 목표 온도(TS)와 실제 실내 온도의 차가 클 경우, 조절기(27)는 가열기(19)가 탱크(9)를 가열하도록 조절밸브(23)가 완전히 열리게 신호를 전달한다. 탱크(9)내에서는 끓는점이 낮은 냉매에 대한 끓는점이 높은 냉매의 비율은 증가한다. 한편, 실제로 순환하는 냉매 혼합물에서 끓는점이 높은 냉매에 대한 끓는점이 낮은 냉매의 비율은 영역Z로 이동하도록 증가한다.During refrigeration operation, the compressor 1 is operated in the range of 30 to 100 Hz to provide a high refrigeration capacity as in FIG. If the difference between the target temperature TS and the actual room temperature is large, the regulator 27 sends a signal such that the regulating valve 23 is fully opened so that the heater 19 heats the tank 9. In the tank 9, the ratio of the high boiling refrigerant to the low boiling refrigerant increases. On the other hand, the ratio of the low boiling point refrigerant to the high boiling point refrigerant in the actually circulating refrigerant mixture increases to move to the zone Z.

온도차가 작아지면서, 끓는점이 높은 냉매 및 끓는점이 낮은 냉매간의 비율은 압축기(1)의 회전속도에 응답하여 영역X로 이동하고 이어서 영역Y로 이동하여 압축기(1)의 용량을 감소시킨다. 제5도에서 보인 바와 같이, 본 발명에서는 종래기술에서의 용량 영역 Q1 보다 더 넓은 용량 영역 Q2를 제공하도록 A, B, C및 D의 냉매 비율로 냉동장치를 운전한다. 이러한 방법으로, 압축기(1)는 냉동 및 가열 운전동안 전력소비, 소음, 진동 및 마모가 감소되도록 효율적으로 운전된다.As the temperature difference decreases, the ratio between the high boiling point refrigerant and the low boiling point refrigerant moves to the region X in response to the rotational speed of the compressor 1 and then to the region Y to reduce the capacity of the compressor 1. As shown in FIG. 5, the present invention operates the refrigerating device at the refrigerant ratios A, B, C and D to provide a larger capacity area Q2 than the capacity area Q1 in the prior art. In this way, the compressor 1 is operated efficiently so that power consumption, noise, vibration and wear are reduced during refrigeration and heating operations.

제6도는 제2도의 실시예에 기초한 변형을 나타낸 것이다. 다양한 수축률을 가진 모세관(35)이 탱크(9) 둘레에 설치되어서 끓는점이 낮은 냉매를 위해 탱크(9)의 내부 압력을 최적화한다. 통로(39)는 탱크(9)의 상부로부터 냉동 순환 계통으로 뻗어있다. 이러한 방식은 탱크(9)내의 끓는점이 높은 냉매 및 끓는점이 낮은 냉매간의 비율을 정확히 조절하며 냉동 운전의 조절도를 개선시킨다.6 shows a modification based on the embodiment of FIG. Capillaries 35 with various shrinkage rates are installed around the tank 9 to optimize the internal pressure of the tank 9 for low boiling refrigerant. The passage 39 extends from the top of the tank 9 into the refrigeration circulation system. This method accurately adjusts the ratio between the high boiling point refrigerant and the low boiling point refrigerant in the tank 9 and improves the controllability of the freezing operation.

제7도는 제2도의 실시예에 기초한 다른 변형을 나타낸 것이다. 감압기(11)는 탱크(9)의 전후단에 설치된다. 조절기(42)는 공기조화기의 부하, 냉매 온도 또는 압축기(1)의 회전속도에 대응하여 감압기를 조절하여 냉매 혼합물의 흐름 속도를 최적화한다. 탱크(9)로 들어가고 나오는 냉매 혼합물의 흐름 속도를 조절하기 위한 감압기(11)와 탱크(9)내의 냉매 혼합물을 가열하기 위한 냉매 가열기(19)의 조합은 끓는점이 낮은 냉매를 효율적으로 기화하고, 탱크(9)내의 액체상태 냉매의 양을 정확하게 조절하며, 압축기(1)의 운전 조건에 따라 냉동장치내를 실제적으로 순환하는 끓는점이 높은 냉매 및 끓는점이 낮은 냉매간의 비율을 최적화한다.FIG. 7 shows another variant based on the embodiment of FIG. 2. The pressure reducer 11 is provided at the front and rear ends of the tank 9. The regulator 42 optimizes the flow rate of the refrigerant mixture by adjusting the pressure reducer in response to the load of the air conditioner, the refrigerant temperature or the rotational speed of the compressor 1. The combination of the pressure reducer 11 for controlling the flow rate of the refrigerant mixture entering and exiting the tank 9 and the refrigerant heater 19 for heating the refrigerant mixture in the tank 9 efficiently vaporizes the low boiling refrigerant. In addition, the amount of the liquid refrigerant in the tank 9 is precisely controlled, and the ratio between the high boiling point refrigerant and the low boiling point refrigerant which is actually circulated in the refrigerating device according to the operating conditions of the compressor 1 is optimized.

제9도는 제2도의 실시예에 기초한 다른 변형을 나타낸 것이다. 탱크(9)는 기체 상태의 냉매 혼합물을 통과시키도록 압축기(1)의 흡입구측에 위치한 통로(15b)에 설치되어 있다.9 shows another variation based on the embodiment of FIG. The tank 9 is provided in a passage 15b located on the inlet side of the compressor 1 to allow the refrigerant mixture in a gaseous state to pass therethrough.

열전달관(41)은 탱크(9) 둘레에 감긴다. 열전달관(41)의 한 말단은 압축기(1)의 흡입구측에 연결되고, 다른쪽 끝은 제 1 조절밸브(45)와 제 2 조절밸브(47) 사이에 있는 바이패스(bypass)(43)에 연결된다. 압축기(1)의 흡입구측에 연결된 열전달관(41)의 말단은 압축기(1)로부터 뻗은 기체분사관에 연결되기도 한다.The heat transfer tube 41 is wound around the tank 9. One end of the heat transfer tube 41 is connected to the inlet side of the compressor 1, and the other end thereof is a bypass 43 between the first control valve 45 and the second control valve 47. Is connected to. The end of the heat transfer pipe 41 connected to the inlet side of the compressor 1 may be connected to a gas injection pipe extending from the compressor 1.

조절기(46)는 압축기(1)의 회전속도 또는 공기조화기 부하에 응답하여 제 1 및 제 2 조절밸브의 열림정도를 조절한다. 바이패스(43)의 한 말단은 압축기(1)의 방출구쪽에 연결되어 있고, 다른쪽 말단은 내부 열교환기(7)와 외부 열교환기(13)간의 연결관에 연결되어 있다.The regulator 46 adjusts the opening degree of the first and second regulating valves in response to the rotational speed of the compressor 1 or the air conditioner load. One end of the bypass 43 is connected to the outlet of the compressor 1, and the other end is connected to the connecting tube between the internal heat exchanger 7 and the external heat exchanger 13.

기름귀환관(49)은 탱크(9)내의 냉매가 모두 기화되면 압축기(1)로부터 탱크(9)로 윤활제를 되돌려 보낸다.The oil return pipe 49 returns lubricant from the compressor 1 to the tank 9 when all the refrigerant in the tank 9 is vaporized.

가열 운전중에는 압축기(1)로부터 방출된 냉매 혼합물은 실선 화살표 방향을 따라 내부 열교환기(7), 감압기(11) 및 외부 열교환기(13)를 통해 흘러서 압축기(1)로 되돌아 간다.During the heating operation, the refrigerant mixture discharged from the compressor 1 flows through the internal heat exchanger 7, the pressure reducer 11 and the external heat exchanger 13 along the solid arrow direction and returns to the compressor 1.

가열 운전에서, 열전달관(41)을 통해 흐르는 냉매 기체로 탱크(9)를 냉각하기 위해 압축기(1)의 회전 속도 또는 공기조화기의 부하에 따라 제 2 조절밸브가 열릴 수 있고 제 1 조절밸브는 닫힌다. 이 결과로 탱크(9)내의 끓는점이 높은 냉매는 액체상태로 응집되고, 그리하여 냉동장치내를 실질적으로 순환하는 냉매 혼합물내의 끓는점이 높은 냉매에 대한 끓는점이 낮은 냉매의 비율이 증가한다.In the heating operation, a second control valve may be opened according to the rotational speed of the compressor 1 or the load of the air conditioner to cool the tank 9 with the refrigerant gas flowing through the heat transfer pipe 41 and the first control valve. Is closed. As a result, the high boiling point refrigerant in the tank 9 aggregates in the liquid state, thereby increasing the ratio of the low boiling point refrigerant to the high boiling point refrigerant in the refrigerant mixture which substantially circulates in the freezer.

제 1 조절밸브는 열리고 제 2 조절밸브는 닫힌 상태일때는, 압축기(1)로부터의 고온, 고압의 냉매 기체는 탱크(9)를 가열하도록 열전달관(41)을 통해 흐른다. 이 결과로 탱크(9)내의 액체상태 냉매는 기화되고, 그리하여 냉매가 처음 장치내에 밀봉될때와 같은 끓는점이 높은 냉매와 끓는점이 낮은 냉매간의 비율로 복귀한다.When the first regulating valve is open and the second regulating valve is closed, the high temperature, high pressure refrigerant gas from the compressor 1 flows through the heat transfer pipe 41 to heat the tank 9. As a result, the liquid refrigerant in the tank 9 vaporizes, and thus returns to the ratio between the high boiling point refrigerant and the low boiling point refrigerant, such as when the refrigerant is first sealed in the apparatus.

이러한 방식으로, 제 1 조절밸브 및 제 2 조절밸브의 열림정도를 조절하면 끓는점이 높은 냉매와 끓는점이 낮은 냉매간의 비율을 선택적인 값으로 조절할 수 있다.In this way, by adjusting the opening degree of the first control valve and the second control valve, the ratio between the high boiling point refrigerant and the low boiling point refrigerant can be adjusted to an optional value.

제10도는 또다른 변형을 나타낸 것이다. 이것은 제8도 및 제9도의 방식을 조합한 것이다. 제10도의 방식에 따르면 운전 조건에 따라 끓는점이 높은 냉매와 끓는점이 낮은 냉매간의 비율을 넓은 범위로 조절할 수 있다.10 shows another variation. This combines the schemes of FIGS. 8 and 9. According to the method of FIG. 10, the ratio between the high boiling point refrigerant and the low boiling point refrigerant can be adjusted in a wide range according to the operating conditions.

제11도는 방출형 압축기(55)를 사용하는 본 발명에 따른 냉동장치를 나타낸다.11 shows a refrigerating device according to the invention using a discharge compressor 55.

압축기(55)는 다수의 실린더를 가진다. 압축기(55)의 실린더에 인접한 실린더실은 통로(51)를 통해 서로 연결되어 있다. 통로(51)는 개폐장치(53)(54)에 의해 정상 운전상태일 때는 닫혀있고 압축기(1)의 용량이 작아지면 열린다. 개폐장치(53)(54)의 열고 닫힘에 상응하여 탱크(9)는 냉동장치내를 순환하는 끓는점이 높은 냉매와 끓는점이 낮은 냉매간의 비율을 조절하는 냉매 조절기로써 작동한다.The compressor 55 has a plurality of cylinders. The cylinder chambers adjacent to the cylinder of the compressor 55 are connected to each other via the passage 51. The passage 51 is closed by the switchgear 53 and 54 in the normal operation state and is opened when the capacity of the compressor 1 decreases. Corresponding to the opening and closing of the opening and closing devices 53 and 54, the tank 9 operates as a refrigerant regulator for controlling the ratio between the high boiling point refrigerant and the low boiling point refrigerant circulating in the refrigerating device.

탱크(9)는 액체상태의 냉매 혼합물이 내부 열교환기(7)와 감압기(11)간에 통하도록 통로(15a)내에 설치된다. 액체상태 냉매는 탱크(9)가 다 찰때까지 탱크(9)로 흐른다. 탱크(9)내의 냉매 혼합물은 냉매 가열기(19)에 의해 가열된다.The tank 9 is provided in the passage 15a so that the liquid refrigerant mixture in the liquid state passes between the internal heat exchanger 7 and the pressure reducer 11. The liquid refrigerant flows into the tank 9 until the tank 9 is filled. The refrigerant mixture in the tank 9 is heated by the refrigerant heater 19.

냉매 가열기(19)는 냉매 혼합물을 통과시키기 위한 열전달관(21)을 포함한다. 열전달관(21)은 탱크(9)의 주위에 감겨져 있다. 열전달관(21)의 한쪽 끝은 조절밸브(23)를 통해 압축기(55)의 방출구에 연결되고, 그 다른쪽 끝은 내부 열교환기(7)와 감압기(11)간의 냉매관(15)의 통로(15a)에 연결된다. 압축기(55)로부터의 고온, 고압 냉매 기체는 열전달관(55)을 통해 흐른다.The refrigerant heater 19 includes a heat transfer tube 21 for passing the refrigerant mixture. The heat transfer tube 21 is wound around the tank 9. One end of the heat transfer tube 21 is connected to the outlet of the compressor 55 via a control valve 23, the other end of which is a refrigerant tube 15 between the internal heat exchanger 7 and the pressure reducer 11. Is connected to the passage 15a. The high temperature, high pressure refrigerant gas from the compressor 55 flows through the heat transfer pipe 55.

조절기(27)는 개폐장치(53)(54)로부터 개폐신호를 받으며, 그 신호에 따라 조절밸브(23)의 열림정도를 조절한다. 조절기(27)는 끓는점이 낮은 냉매가 기화되는 가열온도와 끓는점이 높은 냉매가 기화되는 가열온도 사이에서 탱크(9)의 온도를 조절한다. 즉, 탱크(9)내의 냉매 혼합물의 양은 냉동장치내를 순환하는 끓는점이 높은 냉매와 끓는점이 낮은 냉매간의 비율을 조절하도록 조절된다.The regulator 27 receives the opening and closing signal from the opening and closing device 53 and 54 and adjusts the opening degree of the control valve 23 according to the signal. The controller 27 adjusts the temperature of the tank 9 between the heating temperature at which the low boiling point refrigerant is vaporized and the heating temperature at which the high boiling point refrigerant is vaporized. That is, the amount of the refrigerant mixture in the tank 9 is adjusted to adjust the ratio between the high boiling point refrigerant and the low boiling point refrigerant circulating in the freezer.

제12도는 종래의 기술과 본 발명을 비교한 것이다. 본 발명이 가진 용량 범위 Q2는 종래기술에서의 용량 범위 Q1보다 더 광범위하다. 이러한 본 발명에서의 넓은 용량범위는 냉매 혼합물과 방출형 압축기에 의해 얻어진다.Figure 12 compares the prior art with the present invention. The dose range Q2 with the present invention is broader than the dose range Q1 in the prior art. This wide capacity range in the present invention is obtained by the refrigerant mixture and the discharge compressor.

제13도에서 제15도 까지는 본 발명의 냉동장치에 적용 가능한 방출형 압축기(59)를 나타낸 것이다.13 to 15 show a discharge type compressor 59 applicable to the refrigerating device of the present invention.

압축기(59)의 용량은 기계적으로 조절된다. 압축기(59)의 기계적인 용량조절과 냉매간의 비율 조절을 조합하면 냉동장치의 조절가능한 용량범위를 넓힐 수 있다.The capacity of the compressor 59 is mechanically adjusted. Combining the mechanical capacity control of the compressor 59 with the ratio control between the refrigerants can widen the adjustable capacity range of the refrigeration unit.

압축기(59)는 실린더실(60)을 형성하기 위한 부속 베어링(61)을 가진다. 부속 베어링(61)은 방출구(63)를 가진다. 실린더실(60)이 냉매 혼합물을 받아들여 압축할 때, 냉매 혼합물의 일부는 방출구(63)을 통해 압력이 낮은쪽으로 바이패스 되고, 그리하여 압축기(59)의 용량이 감소된다.The compressor 59 has an accessory bearing 61 for forming the cylinder chamber 60. The accessory bearing 61 has a discharge port 63. When the cylinder chamber 60 receives and compresses the refrigerant mixture, part of the refrigerant mixture is bypassed to the lower pressure through the discharge port 63, so that the capacity of the compressor 59 is reduced.

압축기(59)는 프레임(frame)(65), 실린더(67), 축(69), 흡입컵(71), 체크밸브(check valve)(73), 방출관(75) 및 롤러(roller)(77)를 가진다.The compressor (59) includes a frame (65), a cylinder (67), a shaft (69), a suction cup (71), a check valve (73), a discharge pipe (75), and a roller ( 77).

제14도에서, 체크밸브(73)는 방출구(63)와 방출관(75) 사이에 위치한다. 방출구(63)의 압력이 방출관(75)의 압력보다 더 큰 경우, 즉 방출관(75)이 저압측으로 연결되도록 밸브A는 열리고 밸브B는 닫힌때, 냉매 혼합물은 압축실로부터 저압측으로 바이패스 되고, 따라서 압축될 냉매 혼합물의 양이 감소된다. 밸브A가 닫히고 밸브B는 열린때, 방출관(75)은 고압측에 연결된다. 고압으로 인해, 체크밸브(73)는 냉매가 바이패스 되지 않도록 닫힌다. 따라서, 압축기(59)는 실린더의 체적에 따라서 보통의 용량을 제공한다.In FIG. 14, the check valve 73 is located between the discharge port 63 and the discharge tube 75. When the pressure at the discharge port 63 is greater than the pressure at the discharge tube 75, that is, when valve A is opened and valve B is closed so that the discharge tube 75 is connected to the low pressure side, the refrigerant mixture is drawn from the compression chamber to the low pressure side. Passed, thus reducing the amount of refrigerant mixture to be compressed. When valve A is closed and valve B is open, the discharge tube 75 is connected to the high pressure side. Due to the high pressure, the check valve 73 is closed so that the refrigerant is not bypassed. Thus, the compressor 59 provides a normal capacity depending on the volume of the cylinder.

제15도는 방출구(63)의 운전을 나타낸 것이다. 롤러(77)는 편심으로 회전한다. 롤러(77)의 한 말단면은 특정 회전각에서 방출구(63)를 개방한다. 롤러(77)의 말단면이 방출구(63)에서 벗어나면 냉매 혼합물은 저압측으로 방출된다. 롤러(77)의 말단면이 방출구(63)를 닫으면 냉매 혼합물은 압축된다. 방출구(63)는 압축기(59)가 효율적으로 운전되도록 하기 위해 최대 체적 허용치가 유지되도록 압축 주기중에는 압축실내에 위치하지 않는다.15 shows the operation of the discharge port 63. The roller 77 rotates eccentrically. One end face of the roller 77 opens the discharge port 63 at a particular rotation angle. When the end face of the roller 77 deviates from the discharge port 63, the refrigerant mixture is discharged to the low pressure side. When the end face of the roller 77 closes the discharge port 63, the refrigerant mixture is compressed. The discharge port 63 is not located in the compression chamber during the compression cycle so that the maximum volume tolerance is maintained for the compressor 59 to operate efficiently.

본 발명이 냉동 및 가열 운전을 수행하기 위한 열펌프형의 냉동장치를 기준으로 설명되었지만, 냉장고에도 적용 가능하다.Although the present invention has been described with reference to a heat pump type refrigeration apparatus for performing a freezing and heating operation, it is also applicable to a refrigerator.

결론적으로, 본 발명의 냉동장치는 냉매 혼합물의 구성 냉매간의 혼합비율을 조절해서, 가열 및 냉동용량의 최소 및 최대 범위를 넓힌다. 본 발명은 효율적인 운전 영역에서 압축기를 운전하는데 있어서 냉매 혼합물을 효율적으로 사용하여 소음, 마찰 및 진동을 억제하고 내구연한을 확장한다.In conclusion, the refrigerating device of the present invention controls the mixing ratio between the constituent refrigerants of the refrigerant mixture, thereby widening the minimum and maximum ranges of the heating and freezing capacity. The present invention effectively utilizes a refrigerant mixture in operating a compressor in an efficient operating area to suppress noise, friction and vibration and to extend durability.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 여러가지 변형을 만드는 것이 가능함은 명백하다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

Claims (5)

압축기, 응축기, 감압장치 및 증발기를 차례로 접속한 냉매회로를 갖고, 이 냉매회로를 순환하는 냉매로서 비점이 다른 냉매가 혼합된 혼합냉매를 이용한 냉동장치에 있어서, 상기 냉매회로내 또는 냉매회로의 일부에 바이패스되어 설치되고 혼합냉매를 축적하는 탱크; 상기 탱크에 설치된 냉매가열기; 상기 냉매가열기에 냉매회로에서 분기한 고온 또는 저온의 혼합냉매를 공급하는 열전달관; 및 상기 열전달관에 설치한 제어밸브를 갖는 냉매제어장치를 설치하고, 상기 냉매제어장치는 냉동운전시에 상기 혼합냉매를 가열 또는 냉각하여 혼합냉매의 성분비를 변화시킴으로써 냉동능력을 변화시키는 것을 특징으로 하는 냉동장치.A refrigeration apparatus having a refrigerant circuit in which a compressor, a condenser, a pressure reducing device, and an evaporator are connected in sequence, and a refrigerant mixed with refrigerants having different boiling points as a refrigerant circulating through the refrigerant circuit, wherein the refrigerant circuit or part of the refrigerant circuit is used. A tank installed bypassed to accumulate mixed refrigerant; A refrigerant heater installed in the tank; A heat transfer tube for supplying a mixed refrigerant of high or low temperature branched from a refrigerant circuit to the refrigerant heater; And a refrigerant control device having a control valve installed in the heat transfer pipe, wherein the refrigerant control device heats or cools the mixed refrigerant during a freezing operation to change the freezing capacity by changing a component ratio of the mixed refrigerant. Refrigeration unit. 제1항에 있어서, 소정의 성분비의 혼합냉매 하에서 압축기의 회전속도가 소망하는 냉동능력을 얻도록 제어되고, 냉매제어장치가 상기 압축기의 설정된 하한속도 이하 또는 상한속도 이상의 냉동운전시에 냉매회로의 혼합냉매의 성분비를 변화하도록 제어하는 것에 의해 상기 압축기의 최소냉동능력 이하 또는 최대냉동능력 이상으로 냉동능력을 확대하는 것을 특징으로 하는 냉동장치.The refrigerant circuit according to claim 1, wherein the rotational speed of the compressor is controlled to obtain a desired refrigeration capacity under a mixed refrigerant of a predetermined component ratio, and the refrigerant control device is configured to provide A refrigeration apparatus characterized by expanding the refrigerating capacity below the minimum freezing capacity or the maximum freezing capacity of the compressor by controlling to change the component ratio of the mixed refrigerant. 제1항에 있어서, 압축기가 인접하는 실린더의 실린더실을 서로 연통하는 통로와, 통상 운전중에는 상기 통로를 닫고, 압축기의 능력이 저하된 때에 상기 통로를 여는 개폐기구를 갖는 다기통형 압축기이고, 냉매제어장치가 상기 개폐기구의 '열림' 또는 '닫음'에 대응하여 냉매회로의 혼합냉매의 성분비를 변화하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동장치.The multicylinder compressor according to claim 1, wherein the compressor has a passage communicating with the cylinder chambers of adjacent cylinders with each other, and an opening and closing mechanism for closing the passage during normal operation and opening the passage when the capacity of the compressor is lowered. And a refrigerant control device to change the component ratio of the mixed refrigerant in the refrigerant circuit in response to the 'open' or 'close' of the opening / closing mechanism. 제1항에 있어서, 혼합냉매가 저비점 냉매와 고비점 냉매로 이루어진 비공비 혼합냉매인 것을 특징으로 하는 냉동장치.The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein the mixed refrigerant is an azeotropic mixed refrigerant consisting of a low boiling point refrigerant and a high boiling point refrigerant. 제2항에 있어서, 압축기가 압축행정 도중 냉매 일부를 저압축으로 바이패스하는 것에 의해 냉동능력을 감소시키는 압축능력 가변기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동장치.3. The refrigerating device according to claim 2, wherein the compressor has a compression capacity varying mechanism for reducing the freezing capacity by bypassing a portion of the refrigerant to low compression during the compression stroke.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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