JPH02187565A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
- Publication number
- JPH02187565A JPH02187565A JP1005204A JP520489A JPH02187565A JP H02187565 A JPH02187565 A JP H02187565A JP 1005204 A JP1005204 A JP 1005204A JP 520489 A JP520489 A JP 520489A JP H02187565 A JPH02187565 A JP H02187565A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- separator
- solenoid valve
- concentration
- compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- F25B2400/00—Component parts or details not otherwise provided for in this subclass
- F25B2400/13—Economisers
-
- 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
- F25B2400/00—Component parts or details not otherwise provided for in this subclass
- F25B2400/23—Separators
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
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。
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、混合冷媒を用い負荷に応じて能力が可変でき
る冷凍装置に関するものである。
る冷凍装置に関するものである。
従来の技術
従来、特に非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置で負荷に応
じて能力を可変する方式として、例えば公開実用昭５８
−２６３号公報に示されるような冷凍サイクルが用いら
れている。
じて能力を可変する方式として、例えば公開実用昭５８
−２６３号公報に示されるような冷凍サイクルが用いら
れている。
以下第３図を参照しながら、冷凍装置の一例について説
明する。
明する。
第３図は従来例を示す冷凍サイクル図である。
第３図において、１はインジエクシゴン機能を持つ圧縮
機、２は凝縮器、３は第１の絞り装置、４は気液分離器
、５は第２の絞り装置、６は蒸発器である。また、気液
分離器４の頭部には蒸気冷媒導出管７が接続され、３方
弁９、電磁弁１０を経て圧縮機に接続され、ガスインジ
ェクション回路が構成されている。さらに、前記気液分
離器４の低部には液冷媒導出管８が接続され、前記３方
弁９における別の導通路に接続され、液インジェクショ
ン回路を構成している。冷媒は沸点差を有する２種類の
冷媒からなる非共沸混合冷媒を用いる。
機、２は凝縮器、３は第１の絞り装置、４は気液分離器
、５は第２の絞り装置、６は蒸発器である。また、気液
分離器４の頭部には蒸気冷媒導出管７が接続され、３方
弁９、電磁弁１０を経て圧縮機に接続され、ガスインジ
ェクション回路が構成されている。さらに、前記気液分
離器４の低部には液冷媒導出管８が接続され、前記３方
弁９における別の導通路に接続され、液インジェクショ
ン回路を構成している。冷媒は沸点差を有する２種類の
冷媒からなる非共沸混合冷媒を用いる。
以上のように構成された冷凍装置について、以下その動
作について説明する。
作について説明する。
まず、圧縮機１により圧縮された冷媒蒸気は凝槽目２に
より凝縮され、第１の絞り装置３により減圧され、気液
二相状態になる。そして気液分離器４で混合冷媒中の低
沸点成分を多く含む蒸気と高沸点成分を多く含む液とに
分離される。ここで、気液分離器４に接続された蒸気冷
媒導出管７と３方弁９が導通され、電磁弁ＩＯが開かれ
ていれば、圧縮機１に低沸点成分を多（含む冷媒蒸気が
インジェクシヨンされ、蒸発器６には高沸点成分の多い
冷媒が流れ、蒸発器６での熱交換量を小さくできる。ま
た、３方弁９を切り替え液インジェクション回路が開か
れた場合は、高沸点成分の多い液冷媒が圧縮機１にイン
ジェクションされ、蒸発器６には低沸点成分の多い冷媒
が流れ、蒸発器６の能力は増加する。また電磁弁１０を
閉じれば、ガスインジェクションした場合と液インジェ
クションした場合の中間の能力が得られる。
より凝縮され、第１の絞り装置３により減圧され、気液
二相状態になる。そして気液分離器４で混合冷媒中の低
沸点成分を多く含む蒸気と高沸点成分を多く含む液とに
分離される。ここで、気液分離器４に接続された蒸気冷
媒導出管７と３方弁９が導通され、電磁弁ＩＯが開かれ
ていれば、圧縮機１に低沸点成分を多（含む冷媒蒸気が
インジェクシヨンされ、蒸発器６には高沸点成分の多い
冷媒が流れ、蒸発器６での熱交換量を小さくできる。ま
た、３方弁９を切り替え液インジェクション回路が開か
れた場合は、高沸点成分の多い液冷媒が圧縮機１にイン
ジェクションされ、蒸発器６には低沸点成分の多い冷媒
が流れ、蒸発器６の能力は増加する。また電磁弁１０を
閉じれば、ガスインジェクションした場合と液インジェ
クションした場合の中間の能力が得られる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような構成では、圧縮機にインジェ
クシヨンする冷媒蒸気の低沸点成分濃度、冷媒液の高沸
点成分濃度は気液分離器内の温度と圧力に平衡な組成し
か得られず、能力の可変幅は小さいという課題があった
。
クシヨンする冷媒蒸気の低沸点成分濃度、冷媒液の高沸
点成分濃度は気液分離器内の温度と圧力に平衡な組成し
か得られず、能力の可変幅は小さいという課題があった
。
本発明は上記課題に鑑み、分離回路の高性能化と能力可
変幅増大の実現を目的とする。
変幅増大の実現を目的とする。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明は、特定の種類の冷媒
の通過を容易とする機能膜を有する冷媒分離装置を冷凍
サイクルに接続したものである。
の通過を容易とする機能膜を有する冷媒分離装置を冷凍
サイクルに接続したものである。
作用
本発明は上記構成により、非共混合冷媒に限らす共沸混
合冷媒についても冷媒分離でき、分離回路の高性能化を
図るとともに能力可変幅を大きくすることができる。
合冷媒についても冷媒分離でき、分離回路の高性能化を
図るとともに能力可変幅を大きくすることができる。
実施例
最初に、冷媒分離に機能膜を用いることが可能であるこ
とを明らかにした実験結果について説明する。
とを明らかにした実験結果について説明する。
第１図に、機能膜を用いた冷媒分離器１０１（以下単に
分離器と称す）の一実施例を示す。
分離器と称す）の一実施例を示す。
同図において、分離器本体１０２を網状の保持具１０４
で高圧側空間ａ、低圧側空間すに仕切り、保持具１０４
の高圧側に機能Ｉｔ！ １０３を設置する。また、分離
器本体１０２には、高圧冷媒入口配管１０５、出口配管
１０６、透過冷媒出口配管１０７が設けられる。
で高圧側空間ａ、低圧側空間すに仕切り、保持具１０４
の高圧側に機能Ｉｔ！ １０３を設置する。また、分離
器本体１０２には、高圧冷媒入口配管１０５、出口配管
１０６、透過冷媒出口配管１０７が設けられる。
以上のような構成の分離器において、機能膜にジメチル
シリコーンのベンゼン溶液を水上に展開し、超ｆｉ［ｌ
とした後、ポリプロピレンの多孔質フィルム（セラニー
ズ社：ジュラガード）に転写製膜した薄膜を高分子複合
膜として用いＲ−２２とＲ−１３Ｂｌの混合冷媒を分離
する場合について説明する。
シリコーンのベンゼン溶液を水上に展開し、超ｆｉ［ｌ
とした後、ポリプロピレンの多孔質フィルム（セラニー
ズ社：ジュラガード）に転写製膜した薄膜を高分子複合
膜として用いＲ−２２とＲ−１３Ｂｌの混合冷媒を分離
する場合について説明する。
圧縮機等により加圧された混合冷媒は入口配管１０５よ
り分離器本体１０２内の高圧側空間ａに送られる。ここ
で高圧側空間ａと低圧側空間すの圧力差によって一部の
冷媒は低圧側空間すに透過し、透過冷媒出口配管１０７
より排出される。このときＲ−１１はＲ−１３８１より
透過しやすく、透過冷媒出口配管１０７より排出される
冷媒は、入口配管１０５の冷媒組成に比べて、Ｒ−２２
の比率が上昇する。一方、機能膜１０３を透過せずに高
圧冷媒出口配管１０６より排出される冷媒組成は、Ｒ−
２２の比率が低下する。
り分離器本体１０２内の高圧側空間ａに送られる。ここ
で高圧側空間ａと低圧側空間すの圧力差によって一部の
冷媒は低圧側空間すに透過し、透過冷媒出口配管１０７
より排出される。このときＲ−１１はＲ−１３８１より
透過しやすく、透過冷媒出口配管１０７より排出される
冷媒は、入口配管１０５の冷媒組成に比べて、Ｒ−２２
の比率が上昇する。一方、機能膜１０３を透過せずに高
圧冷媒出口配管１０６より排出される冷媒組成は、Ｒ−
２２の比率が低下する。
ここで実験結果の一例を表１に示す。
表１
上記表１においては分離器１０１の入口配管より冷媒蒸
気を流入した場合について示したが、冷媒液あるいは蒸
気と液の混合を流入しても分離できる。
気を流入した場合について示したが、冷媒液あるいは蒸
気と液の混合を流入しても分離できる。
このように、機能膜を用いて冷媒分離を行うことが可能
であることが明らかとなった。
であることが明らかとなった。
なお、先の実験においては、ジメチルシリコーンのベン
ゼン溶液を水上に展開し、超薄膜とした後、ポリプロピ
レンの多孔質フィルム（セラニーズ社：ジュラガード）
に転写製膜した高分子複合膜を用いたが、ジメチルシリ
コーン以外の非孔賞高分子膜材として他に天然ゴム、ポ
リエチレン、ポリ酢酸ビニル等を用いてもよい。
ゼン溶液を水上に展開し、超薄膜とした後、ポリプロピ
レンの多孔質フィルム（セラニーズ社：ジュラガード）
に転写製膜した高分子複合膜を用いたが、ジメチルシリ
コーン以外の非孔賞高分子膜材として他に天然ゴム、ポ
リエチレン、ポリ酢酸ビニル等を用いてもよい。
さらに多孔質高分子膜、生体膜などを用い、透過量の比
を利用して冷媒分離を行っても、本発明の要旨を脱する
ものではない。
を利用して冷媒分離を行っても、本発明の要旨を脱する
ものではない。
以下前記機能膜を用いた冷凍サイクルの実施例について
第２図を参考に説明する。
第２図を参考に説明する。
第２図に、冷媒としてＲ−２２とＲ−１３８１の非共沸
混合冷媒を用いた場合の実施例を示す。
混合冷媒を用いた場合の実施例を示す。
同図において、１１はインジェクシ四ン機能を持つ圧縮
機、１２は凝縮器、１３は第１の絞り装置、１４は第２
の絞り装置、１５は蒸発器で、これらは環状に接続され
ている。第１の絞り装置ｔ １３と第２の絞り装置１４
の間に前記構成の分離器１０１の入口配管１０５が接続
され、分離器１０１の出口配管１０６は第１の電磁弁１
６を経て圧縮機１１に接続され、インジェクション回路
１８を構成しており、透過冷媒出口配管１０７は第２の
電磁弁１７を介し前記第２の絞り装置１４と前記蒸発器
１５の間に接続されている。
機、１２は凝縮器、１３は第１の絞り装置、１４は第２
の絞り装置、１５は蒸発器で、これらは環状に接続され
ている。第１の絞り装置ｔ １３と第２の絞り装置１４
の間に前記構成の分離器１０１の入口配管１０５が接続
され、分離器１０１の出口配管１０６は第１の電磁弁１
６を経て圧縮機１１に接続され、インジェクション回路
１８を構成しており、透過冷媒出口配管１０７は第２の
電磁弁１７を介し前記第２の絞り装置１４と前記蒸発器
１５の間に接続されている。
以上のように構成された冷凍サイクルについて、以下そ
の動作を示す。
の動作を示す。
まず、通常の運転の場合を説明する。
第１１第２の電磁弁１６．１７を閉じると分離器１０１
には冷媒が流れなくなるため、封入された初期濃度の冷
媒がすべて、第２の絞り装置１４を通り蒸発器１５に流
れる。
には冷媒が流れなくなるため、封入された初期濃度の冷
媒がすべて、第２の絞り装置１４を通り蒸発器１５に流
れる。
次に、第１の電磁弁１６を開くと、凝縮器１２によって
冷却液化され、第１の絞り装置により減圧された気液二
相状態の冷媒は、分離器１０１の入口配管１０５を通り
分離器１０１に流入する。Ｒ−２２は機能ｉｌｌ １０
３を透過しやすいため、透過出口配管１０７では冷媒の
Ｒ−２２濃度は高くなる。しかし、第２の電磁弁１７が
閉まっているため、透過出口配管１０７には、Ｒ−２２
１度の高い冷媒が貯溜する。
冷却液化され、第１の絞り装置により減圧された気液二
相状態の冷媒は、分離器１０１の入口配管１０５を通り
分離器１０１に流入する。Ｒ−２２は機能ｉｌｌ １０
３を透過しやすいため、透過出口配管１０７では冷媒の
Ｒ−２２濃度は高くなる。しかし、第２の電磁弁１７が
閉まっているため、透過出口配管１０７には、Ｒ−２２
１度の高い冷媒が貯溜する。
方、Ｒ−１３Ｂｌは機能ＷＡ１０３を透過しにくいため
分！１！器１０１の出口配管１０６ではＲ−１３８１濃
度が高くなり、電磁弁１６を通り圧縮機Ｊ４にインジェ
クションされる。
分！１！器１０１の出口配管１０６ではＲ−１３８１濃
度が高くなり、電磁弁１６を通り圧縮機Ｊ４にインジェ
クションされる。
従って、分離器１０１の透過出口配管１０７には、Ｒ−
２２濃度の高い冷媒が貯溜するため、圧縮機１１に吸入
される冷媒は低沸点成分Ｒ−１３Ｂ１ｉ１１１度が高く
なっている。しかも低沸点成分の比容積は小さいため冷
媒循環量は大きくなり、さらにインジェクションにより
冷媒が付加されるため凝縮器１２の熱交換量は大きくな
る。
２２濃度の高い冷媒が貯溜するため、圧縮機１１に吸入
される冷媒は低沸点成分Ｒ−１３Ｂ１ｉ１１１度が高く
なっている。しかも低沸点成分の比容積は小さいため冷
媒循環量は大きくなり、さらにインジェクションにより
冷媒が付加されるため凝縮器１２の熱交換量は大きくな
る。
次に、第１に電磁弁１６を閉め第２の１ｉ磁弁１７を開
けると分離器１０１に流入した冷媒の低沸点成分Ｒ−１
３８１は機能膜１０３を透過しにくいため、分離器１０
１の出口配管１０６ではＲ−１３８１濃度は高くなるが
、第１の電磁弁１６が閉まっており、出口配管１０６で
はＲ−１３８１濃度の高い冷媒が貯溜される。一方、Ｒ
−２２は機能膜１０３を透過しやすいため分離ｌｉ １
０１の透過出口配管１０７ではＲ−２２濃度が高くなる
。そして、第２の絞り装置１４と蒸発器１５の間に流入
する。この時、圧縮機１１の吸入する冷媒は高沸点成分
Ｒ−２２濃度が高くなっているため冷媒循環量が減少し
、しかもインジェクションによる冷媒の付加もないため
ａ槽目１２の熱交換量は小さくなる。
けると分離器１０１に流入した冷媒の低沸点成分Ｒ−１
３８１は機能膜１０３を透過しにくいため、分離器１０
１の出口配管１０６ではＲ−１３８１濃度は高くなるが
、第１の電磁弁１６が閉まっており、出口配管１０６で
はＲ−１３８１濃度の高い冷媒が貯溜される。一方、Ｒ
−２２は機能膜１０３を透過しやすいため分離ｌｉ １
０１の透過出口配管１０７ではＲ−２２濃度が高くなる
。そして、第２の絞り装置１４と蒸発器１５の間に流入
する。この時、圧縮機１１の吸入する冷媒は高沸点成分
Ｒ−２２濃度が高くなっているため冷媒循環量が減少し
、しかもインジェクションによる冷媒の付加もないため
ａ槽目１２の熱交換量は小さくなる。
以上のように本実施例によれば、機能膜を有する冷媒分
離器の使用により能力可変幅の増大を図ることができる
。
離器の使用により能力可変幅の増大を図ることができる
。
発明の効果
以上のように本発明は、特定の種類の冷媒の通過を容易
とする機能膜を存する冷媒分離装置を設けることにより
、分離回路の高性能化を図ることができ、より能力可変
幅の増大を図ることができる効果を奏する。
とする機能膜を存する冷媒分離装置を設けることにより
、分離回路の高性能化を図ることができ、より能力可変
幅の増大を図ることができる効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例における分離器の詳細断面図
、第２図は同分離器を使用した場合の実施例を示す冷凍
サイクル図、第３図は従来例における冷凍サイクル図で
ある。 １１・・・・・・圧縮機、１２・・・・・・ａ１１器、
１３・・・・・・第１の絞り装置、１４・・・・・・第
２の絞り装置、１５・・・・・・蒸発器、１６・・・・
・・第１の電磁弁、１７・・・・・・第２の電磁弁、１
Ｂ・・・・・・インジェクション回路、 １０１・・・・・・冷媒分離装置、 ・・・・・・機能膜。
、第２図は同分離器を使用した場合の実施例を示す冷凍
サイクル図、第３図は従来例における冷凍サイクル図で
ある。 １１・・・・・・圧縮機、１２・・・・・・ａ１１器、
１３・・・・・・第１の絞り装置、１４・・・・・・第
２の絞り装置、１５・・・・・・蒸発器、１６・・・・
・・第１の電磁弁、１７・・・・・・第２の電磁弁、１
Ｂ・・・・・・インジェクション回路、 １０１・・・・・・冷媒分離装置、 ・・・・・・機能膜。
Claims (1)
- 非共沸混合冷媒を用い、インジェクション機能を持つ
圧縮機、凝縮器、第１の絞り装置、第２の絞り装置、蒸
発器を環状に接続し、第１の絞り装置と第２の絞り装置
の間に複数種類の冷媒の内の特定の冷媒の透過を容易と
する機能膜を有する冷媒分離装置を接続し、この冷媒分
離装置の出口を第１の電磁弁を介し圧縮機に接続してイ
ンジェクション回路を構成し、前記冷媒分離装置を、透
過した冷媒の出口を第２の電磁弁を介して第２の絞り装
置と蒸発器の間に接続した冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005204A JPH02187565A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005204A JPH02187565A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187565A true JPH02187565A (ja) | 1990-07-23 |
Family
ID=11604666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1005204A Pending JPH02187565A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02187565A (ja) |
-
1989
- 1989-01-12 JP JP1005204A patent/JPH02187565A/ja active Pending
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