JP2000274842A - 冷凍回路及びそれを用いた冷蔵庫 - Google Patents

冷凍回路及びそれを用いた冷蔵庫

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JP2000274842A
JP2000274842A JP11083800A JP8380099A JP2000274842A JP 2000274842 A JP2000274842 A JP 2000274842A JP 11083800 A JP11083800 A JP 11083800A JP 8380099 A JP8380099 A JP 8380099A JP 2000274842 A JP2000274842 A JP 2000274842A
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JP
Japan
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compressor
refrigerant
refrigeration circuit
heat exchange
pipe
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JP11083800A
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Inventor
Hideo Shiraishi
秀雄 白石
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸込冷媒の加熱に用いられるエネルギー消費
を極力抑えることを目的とした。 【解決手段】 圧縮機1、凝縮器2、キャピラリチュー
ブ3び蒸発器4を順次冷媒配管5、6、7で接続した冷
凍回路であって、前記蒸発器4と前記圧縮機1を接続す
る冷媒配管である吸込管5と前記キャピラリチューブ3
との間で熱交換する熱交換部8と、この熱交換部8を通
過した冷媒を更に加熱するための加熱手段9、11、1
2、13を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクルを構
成する冷凍回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、特開平8−240349号公報
(F25B 1/00)には、圧縮機、凝縮器、キャピ
ラリチューブ、蒸発器とこれらを順次環状に接続した冷
凍サイクルと、前記圧縮機吸入管に設置した液冷媒加熱
手段と、吸入温度検知手段とを設けたことを特徴とする
冷蔵庫が開示されている。
【0003】そして、この液冷媒加熱手段としては、電
気ヒータを用いている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した様な従来技術
では、吸入管の冷媒加熱を液冷媒加熱手段のみで行って
いるため、液冷媒加熱手段、即ち電気ヒータの消費電力
が多くなり、多大なエネルギーを消費する問題がある。
【0005】本発明は上述した問題点に鑑みてなされた
もので、吸込冷媒の加熱に用いられるエネルギー消費を
極力抑えることを目的とした冷凍回路を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、本発明の請求項1では、圧縮機、凝縮
器、減圧装置及び蒸発器を順次冷媒配管で接続した冷凍
回路であって、前記蒸発器と前記圧縮機を接続する冷媒
配管である吸込管と前記減圧装置との間で熱交換する熱
交換部と、この熱交換部を通過した冷媒を更に加熱する
ための加熱手段を設けた冷凍回路を提供する。
【0007】この様に、熱交換部で減圧装置と熱交換
し、加熱された冷媒を、更に加熱手段にて加熱する。
【0008】また、請求項2の発明では、前記加熱手段
は、電気ヒータ、前記圧縮機に設けられたオイルクーラ
ー、前記圧縮機の吐出管又は前記凝縮器である請求項1
記載の冷凍回路を提供する。
【0009】このため、加熱手段が電気ヒータの場合、
吸込管と減圧装置の熱交換効率にかかわりなく、吸込管
を加熱する事ができる。また、加熱手段がオイルクーラ
ーの場合、吸込管の加熱ができると共に、圧縮機の冷却
をも行う事ができる。更に、加熱手段が圧縮機の吐出管
又は凝縮器である場合、吸込管の加熱ができると共に、
吐出管又は凝縮器の冷却をも行う事ができる。
【0010】また、請求項3の発明では、前記冷凍回路
に用いる冷媒は、比熱比が1.18以下である請求項1
又は請求項2記載の冷凍回路を提供する。
【0011】この様に、比熱比1.18以下の冷媒を用
いる。
【0012】また、請求項4の発明では、請求項1乃至
請求項3いずれかに記載の冷凍回路を備えた冷蔵庫を提
供する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0014】図1は加熱手段として電気ヒータを設けた
冷凍回路図、加熱手段として圧縮機のオイルクーラーを
用いた冷凍回路図、加熱手段として圧縮機の吐出管を用
いた冷凍回路図、加熱手段として凝縮器を用いた冷凍回
路図、図5は図1の冷凍回路におけるヒータ入力とコン
プレッサ入力の関係を示す図である。
【0015】1はロータリコンプレッサやレシプロコン
プレッサなどの圧縮機、2はこの圧縮機1の吐出冷媒を
凝縮する凝縮器、3はこの凝縮器2にて凝縮された冷媒
を減圧する減圧装置としてのキャピラリチューブ、4は
このキャピラリチューブ3からの冷媒を蒸発させる蒸発
器である。
【0016】そして、前記圧縮機1と蒸発器4は吸込冷
媒管5にて接続され、圧縮機1と凝縮器2は吐出冷媒管
6にて接続されている。また、前記凝縮器2と蒸発器4
はキャピラリチューブ3を介在して接続冷媒管7にて接
続されている。
【0017】また、前記吸込冷媒配管5とキャピラリチ
ューブ3とは熱交換部8にて熱交換可能に接触して設け
られている。
【0018】図1において、9は加熱装置の一例を示
し、具体的には吸込冷媒管5に巻回された電気ヒータ
で、10は電気ヒータ9の電源ユニットである。
【0019】以上の如く、蒸発器4にて蒸発気化した気
液混合状態の冷媒は、吸込冷媒管5を通って圧縮機1に
吸い込まれるが、前記熱交換部8にてキャピラリチュー
ブ3と熱交換して加熱され、更に、電気ヒータ9にて再
度加熱された後、圧縮機1に吸い込まれる。
【0020】この様に、熱交換部8にてキャピラリチュ
ーブ3と吸込冷媒管5とで熱交換する事により、圧縮機
1の吸込側の冷媒を加熱する事ができると共に、キャピ
ラリチューブ3での冷媒を冷却する事ができる。
【0021】更に、一度この様に熱交換部8にて熱交換
して加熱された冷媒を、電気ヒータ9にて加熱するた
め、電気ヒータ9の消費電力を極力低く抑える事ができ
る。
【0022】尚、この際に用いる冷媒は、比熱比(物性
値)1.18以下のものが好ましく、具体的にはHCF
C(ハイドロクロロフルオロカーボン)系冷媒(例え
ば、HCFC22等)、HFC(ハイドロフルオロカー
ボン)系冷媒(例えば、HFC134a等)、HC(ハ
イドロカーボン)系冷媒(例えば、イソブタン、プロパ
ン等)などがある。
【0023】尚、ここでいう比熱比とは、厳密には圧縮
機1の吸込冷媒配管5における状態(吸入ガス状態)の
時のものである。
【0024】図5は前記電気ヒータ9と圧縮機1の入力
(W)の関係を示す。この際の組み合わせは、HCFC
22とロータリコンプレッサ、HFC134aとロータ
リコンプレッサ、HFC134aとレシプロコンプレッ
サの3つの組み合わせである。
【0025】この図5によると、HFC134aとロー
タリコンプレッサの組み合わせでは、電気ヒータ入力が
10W前後で顕著なコンプレッサ入力の低下が見られ
る。
【0026】更に、HFC134aとレシプロコンプレ
ッサの組み合わせでは、電気ヒータ入力が8〜12Wの
間で、コンプレッサ入力の低下が見られる。
【0027】この様に、HFC134aの冷媒を用いる
場合、圧縮機1の形式に関わらず、圧縮機1の消費エネ
ルギーを低減させる事ができる。
【0028】そして、HCFC22とロータリコンプレ
ッサの組み合わせの場合、顕著なコンプレッサ入力の低
減は見られないが、キャピラリチューブ3などと熱交換
する事により、吐出側冷媒の凝縮温度を低下させる事が
できるため、省エネルギー効果を奏する。
【0029】また、図2に示す実施形態では、吸込冷媒
管5に圧縮機1のオイルクーラー11を設けた。この場
合、蒸発器4にて蒸発気化した気液混合状態の冷媒は、
前記熱交換部8にて熱交換後、更にオイルクーラー11
にて熱交換を行った後、圧縮機1に吸い込まれる。
【0030】このため、前述の如く熱交換部8にて熱交
換した後、更にオイルクーラー11にて圧縮機1を冷却
すると共に、圧縮機1の吸込側冷媒を加熱する事がで
き、熱交換効率を向上させ、省エネルギー効果を奏する
ものである。
【0031】また、図3に示す実施形態では、吸込冷媒
管5と吐出冷媒管6とで熱交換的に接触して設けた第2
熱交換部12を形成した。この場合、蒸発器4にて蒸発
気化した気液混合状態の冷媒は、前記熱交換部8にて熱
交換後、更に第2熱交換部12で熱交換を行った後、圧
縮機1に吸い込まれる。
【0032】このため、前述の如く熱交換部8にて熱交
換した後、更に第2熱交換部12にて圧縮機1から凝縮
器2へ送られる高温ガス冷媒を冷却すると共に、圧縮機
1の吸込側冷媒を加熱する事ができ、熱交換効率を向上
させ、省エネルギー効果を奏するものである。
【0033】また、図4に示す実施形態では、吸込冷媒
管5と凝縮器2の一部、即ち第2凝縮器13とを熱交換
的に接触して設けた。この場合、蒸発器4にて蒸発気化
した気液混合状態の冷媒は、前記熱交換部8にて熱交換
後、更に第2凝縮器13と熱交換を行った後、圧縮機1
に吸い込まれる。
【0034】このため、前述の如く熱交換部8にて熱交
換した後、更に第2凝縮器13にて高温ガス冷媒を冷却
すると共に、圧縮機1の吸込側冷媒を加熱する事がで
き、熱交換効率を向上させ、省エネルギー効果を奏する
ものである。
【0035】上述した様な冷凍回路は、家庭用又は業務
用の冷蔵庫、冷凍庫或いは冷凍冷蔵庫などに用いられる
他、ショーケース、自動販売機などに用いても良いもの
である。
【0036】
【発明の効果】 以上詳述した如く、本発明によると、
吸込管は、減圧装置で加熱され、更に加熱手段でも加熱
されるため、加熱手段のエネルギー消費を極力抑える事
ができる。更に、減圧装置も吸込管で冷却されるため、
冷媒の凝縮温度を下げ、冷却能力を向上する事となる。
そして、冷媒として、HCFC系冷媒、HFC系冷媒、
HC系冷媒等であって比熱比1.18以下のものを用い
る。
【0037】以上により、省エネルギー運転のできる冷
凍回路を提供する事ができる。更に、この冷凍回路を冷
蔵庫に用いる事により、冷蔵庫のランニングコスト削減
を図る事ができ、省エネルギー冷蔵庫を顧客に提供する
事ができる。
【0038】また、請求項2の発明によると、 このた
め、加熱手段が電気ヒータの場合、吸込管と減圧装置の
熱交換効率にかかわりなく、吸込管を加熱する事ができ
る。また、加熱手段がオイルクーラーの場合、吸込管の
加熱ができると共に、圧縮機の冷却をも行う事ができ
る。更に、加熱手段が圧縮機の吐出管又は凝縮器である
場合、吸込管の加熱ができると共に、吐出管又は凝縮器
の冷却をも行う事ができる。
【0039】従って、圧縮機の運転効率を向上させる事
ができると共に、圧縮機自体、若しくは圧縮機吐出側冷
媒の凝縮温度の低下を図る事ができるため、省エネルギ
ー効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】加熱手段として電気ヒータを設けた冷凍回路図
である。
【図2】加熱手段として圧縮機のオイルクーラーを用い
た冷凍回路図である。
【図3】加熱手段として圧縮機の吐出管を用いた冷凍回
路図である。
【図4】加熱手段として凝縮器を用いた冷凍回路図であ
る。
【図5】図1の冷凍回路におけるヒータ入力とコンプレ
ッサ入力の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 凝縮器 3 減圧装置(キャピラリチューブ) 4 蒸発器 5 吸込管(吸込冷媒管) 6 吐出管(吐出冷媒管) 9 加熱装置(電気ヒータ) 11 加熱装置(オイルクーラー) 12 加熱装置(第2熱交換部) 13 加熱装置(第2凝縮器)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器を
    順次冷媒配管で接続した冷凍回路であって、 前記蒸発器と前記圧縮機を接続する冷媒配管である吸込
    管と前記減圧装置との間で熱交換する熱交換部と、この
    熱交換部を通過した冷媒を更に加熱するための加熱手段
    を設けたことを特徴とする冷凍回路。
  2. 【請求項2】 前記加熱手段は、電気ヒータ、前記圧縮
    機に設けられたオイルクーラー、前記圧縮機の吐出管又
    は前記凝縮器であることを特徴とする請求項1記載の冷
    凍回路。
  3. 【請求項3】 前記冷凍回路に用いる冷媒は、比熱比が
    1.18以下であることを特徴とする請求項1又は請求
    項2記載の冷凍回路。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至請求項3いずれかに記載の
    冷凍回路を備えた冷蔵庫。
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Effective date: 20040225