JPH08303879A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
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- JPH08303879A JPH08303879A JP11470995A JP11470995A JPH08303879A JP H08303879 A JPH08303879 A JP H08303879A JP 11470995 A JP11470995 A JP 11470995A JP 11470995 A JP11470995 A JP 11470995A JP H08303879 A JPH08303879 A JP H08303879A
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- JP
- Japan
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- vortex tube
- refrigerant
- compressor
- condenser
- way switching
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/02—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect
- F25B9/04—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect using vortex effect
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 凝縮器の下流側にボルテックスチューブを設
けて、等エントロピー膨張に近づけることにより蒸発能
力の大幅な向上を図る。 【構成】 圧縮機１、凝縮器２、ボルテックスチューブ
３および蒸発器４を順次接続して冷媒循環回路Ａを構成
するとともに、前記ボルテックスチューブ３の冷媒供給
口３ａを前記凝縮器２の出口側冷媒配管５に接続し且つ
前記ボルテックスチューブ３の高温側出口３ｂおよび低
温側出口３ｃを前記圧縮機１の吐出側冷媒配管６および
前記蒸発器４の入口側冷媒配管７にそれぞれ接続してい
る。
けて、等エントロピー膨張に近づけることにより蒸発能
力の大幅な向上を図る。 【構成】 圧縮機１、凝縮器２、ボルテックスチューブ
３および蒸発器４を順次接続して冷媒循環回路Ａを構成
するとともに、前記ボルテックスチューブ３の冷媒供給
口３ａを前記凝縮器２の出口側冷媒配管５に接続し且つ
前記ボルテックスチューブ３の高温側出口３ｂおよび低
温側出口３ｃを前記圧縮機１の吐出側冷媒配管６および
前記蒸発器４の入口側冷媒配管７にそれぞれ接続してい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、ボルテックスチュー
ブを用いた冷凍装置に関するものである。
ブを用いた冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に良く知られている冷凍装置として
は、圧縮機、凝縮器、膨張機構および蒸発器を順次接続
して冷媒循環回路を構成したものがあり、この場合、凝
縮器において放熱される熱量は、蒸発器において吸熱さ
れた熱量と圧縮機の仕事量によって定まることとなって
いる。従って、このような冷凍装置における省エネルギ
ー化を図ろうする場合、圧縮機、凝縮器、蒸発器、送風
機等の個々の機器の性能を向上させるしかなく、性能向
上に限界があった。
は、圧縮機、凝縮器、膨張機構および蒸発器を順次接続
して冷媒循環回路を構成したものがあり、この場合、凝
縮器において放熱される熱量は、蒸発器において吸熱さ
れた熱量と圧縮機の仕事量によって定まることとなって
いる。従って、このような冷凍装置における省エネルギ
ー化を図ろうする場合、圧縮機、凝縮器、蒸発器、送風
機等の個々の機器の性能を向上させるしかなく、性能向
上に限界があった。
【０００３】そこで、ボルテックスチューブを用いて冷
凍装置における性能向上を図る試みがなされてきてい
る。例えば、圧縮機の吐出ガスをボルテックスチューブ
の冷媒供給口へ導入して高速渦流を生成し、高温冷媒・
低温冷媒にエネルギー分離して対向する二つの出口から
導出した後、高温冷媒を凝縮器に供給した後低温冷媒と
合流させるようにしたものが提案されている（例えば、
特開昭６０ー２５３７６８号公報参照）。
凍装置における性能向上を図る試みがなされてきてい
る。例えば、圧縮機の吐出ガスをボルテックスチューブ
の冷媒供給口へ導入して高速渦流を生成し、高温冷媒・
低温冷媒にエネルギー分離して対向する二つの出口から
導出した後、高温冷媒を凝縮器に供給した後低温冷媒と
合流させるようにしたものが提案されている（例えば、
特開昭６０ー２５３７６８号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公知例
の場合、圧縮機の吐出ガスをボルテックスチューブへ供
給し、ボルテックスチューブから導出される高温冷媒を
凝縮器で冷却液化した後、ボルテックスチューブから導
出される低温冷媒と合流させ、その後膨張機構において
減圧して蒸発器へ供給するようにしているため、凝縮器
へ供給される冷媒量が減少し、その結果凝縮器における
放熱量が減少するおそれが生じる。
の場合、圧縮機の吐出ガスをボルテックスチューブへ供
給し、ボルテックスチューブから導出される高温冷媒を
凝縮器で冷却液化した後、ボルテックスチューブから導
出される低温冷媒と合流させ、その後膨張機構において
減圧して蒸発器へ供給するようにしているため、凝縮器
へ供給される冷媒量が減少し、その結果凝縮器における
放熱量が減少するおそれが生じる。
【０００５】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、凝縮器の下流側にボルテックスチューブを設け
て、等エントロピー膨張に近づけることにより蒸発能力
の大幅な向上を図ることを目的とするものである。
ので、凝縮器の下流側にボルテックスチューブを設け
て、等エントロピー膨張に近づけることにより蒸発能力
の大幅な向上を図ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明の第１の基本構
成では、上記課題を解決するための手段として、圧縮機
１、凝縮器２、ボルテックスチューブ３および蒸発器４
を順次接続して冷媒循環回路Ａを構成するとともに、前
記ボルテックスチューブ３の冷媒供給口３ａを前記凝縮
器２の出口側冷媒配管５に接続し且つ前記ボルテックス
チューブ３の高温側出口３ｂおよび低温側出口３ｃを前
記圧縮機１の吐出側冷媒配管６および前記蒸発器４の入
口側冷媒配管７にそれぞれ接続している。
成では、上記課題を解決するための手段として、圧縮機
１、凝縮器２、ボルテックスチューブ３および蒸発器４
を順次接続して冷媒循環回路Ａを構成するとともに、前
記ボルテックスチューブ３の冷媒供給口３ａを前記凝縮
器２の出口側冷媒配管５に接続し且つ前記ボルテックス
チューブ３の高温側出口３ｂおよび低温側出口３ｃを前
記圧縮機１の吐出側冷媒配管６および前記蒸発器４の入
口側冷媒配管７にそれぞれ接続している。
【０００７】本願発明の第１の基本構成において、前記
ボルテックスチューブ３を側路する冷媒配管９に膨張弁
１０を介設するのがボルテックスチューブ３への冷媒流
量を調整できる点で好ましい。
ボルテックスチューブ３を側路する冷媒配管９に膨張弁
１０を介設するのがボルテックスチューブ３への冷媒流
量を調整できる点で好ましい。
【０００８】また、前記ボルテックスチューブ３を、前
記圧縮機１および凝縮器２とともに室外側に配設するの
が室内側の静音化を図り得る点で好ましい。
記圧縮機１および凝縮器２とともに室外側に配設するの
が室内側の静音化を図り得る点で好ましい。
【０００９】本願発明の第２の基本構成では、上記課題
を解決するための手段として、圧縮機１、第１の四路切
換弁１１、室外側熱交換器１２、第２の四路切換弁１
３、ボルテックスチューブ３、前記第２の四路切換弁１
３、室内側熱交換器１４および前記第１の四路切換弁１
１を順次接続して冷媒循環回路Ａを構成するとともに、
前記ボルテックスチューブ３の冷媒供給口３ａを前記第
２の四路切換弁１３の高圧側ポート１３ａに接続し且つ
前記ボルテックスチューブ３の高温側出口３ｂおよび低
温側出口３ｃを前記圧縮機１の吐出側冷媒配管６および
前記第２の四路切換弁１３の低圧側ポート１３ｂにそれ
ぞれ接続している。
を解決するための手段として、圧縮機１、第１の四路切
換弁１１、室外側熱交換器１２、第２の四路切換弁１
３、ボルテックスチューブ３、前記第２の四路切換弁１
３、室内側熱交換器１４および前記第１の四路切換弁１
１を順次接続して冷媒循環回路Ａを構成するとともに、
前記ボルテックスチューブ３の冷媒供給口３ａを前記第
２の四路切換弁１３の高圧側ポート１３ａに接続し且つ
前記ボルテックスチューブ３の高温側出口３ｂおよび低
温側出口３ｃを前記圧縮機１の吐出側冷媒配管６および
前記第２の四路切換弁１３の低圧側ポート１３ｂにそれ
ぞれ接続している。
【００１０】本願発明の第２の基本構成において、前記
第２の四路切換弁１３およびボルテックスチューブ３を
側路する冷媒配管１５に膨張弁１６を介設するのがボル
テックスチューブ３への冷媒流量を調整できる点で好ま
しい。
第２の四路切換弁１３およびボルテックスチューブ３を
側路する冷媒配管１５に膨張弁１６を介設するのがボル
テックスチューブ３への冷媒流量を調整できる点で好ま
しい。
【００１１】また、前記第２の四路切換弁１３およびボ
ルテックスチューブ３を、前記圧縮機１、第１の四路切
換弁１１および室外側熱交換器１２とともに室外側に配
設するのが室内側の静音化を図り得る点で好ましい。
ルテックスチューブ３を、前記圧縮機１、第１の四路切
換弁１１および室外側熱交換器１２とともに室外側に配
設するのが室内側の静音化を図り得る点で好ましい。
【００１２】
【作用】本願発明の第１あるいは第２の基本構成では、
上記手段によって次のような作用が得られる。
上記手段によって次のような作用が得られる。
【００１３】即ち、凝縮器２（あるいは、冷房運転時に
凝縮器として作用する室外側熱交換器１２もしくは暖房
運転時に凝縮器として作用する室内側熱交換器１４）に
おいて冷却液化された高圧液冷媒がボルテックスチュー
ブ３へ供給されると、該ボルテックスチューブ３内にお
けるエネルギー分離作用により高温冷媒と低温冷媒とに
分離され、高温冷媒は凝縮器２（あるいは、冷房運転時
に凝縮器として作用する室外側熱交換器１２もしくは暖
房運転時に凝縮器として作用する室内側熱交換器１４）
へ再供給される一方、低温冷媒は蒸発器４（あるいは、
暖房運転時に蒸発器として作用する室外側熱交換器１２
もしくは冷房運転時に蒸発器として作用する室内側熱交
換器１４）へ供給されることとなる。従って、凝縮器２
（あるいは、冷房運転時に凝縮器として作用する室外側
熱交換器１２もしくは暖房運転時に凝縮器として作用す
る室内側熱交換器１４）への高温冷媒の再供給により、
圧縮機１への還流冷媒量が減少することとなり、圧縮機
１の仕事量が低減される。また、ボルテックスチューブ
３においては等エントロピー膨張に近い冷媒膨張が得ら
れるところから、蒸発器４（あるいは、暖房運転時に蒸
発器として作用する室外側熱交換器１２もしくは冷房運
転時に蒸発器として作用する室内側熱交換器１４）にお
ける蒸発能力が増大することとなる。しかも、ボルテッ
クスチューブ３からの高温冷媒の凝縮器２（あるいは、
冷房運転時に凝縮器として作用する室外側熱交換器１２
もしくは暖房運転時に凝縮器として作用する室内側熱交
換器１４）への再供給により、凝縮器２（あるいは、冷
房運転時に凝縮器として作用する室外側熱交換器１２も
しくは暖房運転時に凝縮器として作用する室内側熱交換
器１４）における放熱量が増大することとなる。
凝縮器として作用する室外側熱交換器１２もしくは暖房
運転時に凝縮器として作用する室内側熱交換器１４）に
おいて冷却液化された高圧液冷媒がボルテックスチュー
ブ３へ供給されると、該ボルテックスチューブ３内にお
けるエネルギー分離作用により高温冷媒と低温冷媒とに
分離され、高温冷媒は凝縮器２（あるいは、冷房運転時
に凝縮器として作用する室外側熱交換器１２もしくは暖
房運転時に凝縮器として作用する室内側熱交換器１４）
へ再供給される一方、低温冷媒は蒸発器４（あるいは、
暖房運転時に蒸発器として作用する室外側熱交換器１２
もしくは冷房運転時に蒸発器として作用する室内側熱交
換器１４）へ供給されることとなる。従って、凝縮器２
（あるいは、冷房運転時に凝縮器として作用する室外側
熱交換器１２もしくは暖房運転時に凝縮器として作用す
る室内側熱交換器１４）への高温冷媒の再供給により、
圧縮機１への還流冷媒量が減少することとなり、圧縮機
１の仕事量が低減される。また、ボルテックスチューブ
３においては等エントロピー膨張に近い冷媒膨張が得ら
れるところから、蒸発器４（あるいは、暖房運転時に蒸
発器として作用する室外側熱交換器１２もしくは冷房運
転時に蒸発器として作用する室内側熱交換器１４）にお
ける蒸発能力が増大することとなる。しかも、ボルテッ
クスチューブ３からの高温冷媒の凝縮器２（あるいは、
冷房運転時に凝縮器として作用する室外側熱交換器１２
もしくは暖房運転時に凝縮器として作用する室内側熱交
換器１４）への再供給により、凝縮器２（あるいは、冷
房運転時に凝縮器として作用する室外側熱交換器１２も
しくは暖房運転時に凝縮器として作用する室内側熱交換
器１４）における放熱量が増大することとなる。
【００１４】本願発明の第１あるいは第２の基本構成に
おいて、前記ボルテックスチューブ３（あるいは、第２
の四路切換弁１３およびボルテックスチューブ３）を側
路する冷媒配管１５に膨張弁１６を介設した場合、膨張
弁１６の開度調整を行うことにより、ボルテックスチュ
ーブ３への冷媒流量（換言すれば、圧縮機１への還流冷
媒量）を調整できることとなり、能力制御が容易に行え
る。
おいて、前記ボルテックスチューブ３（あるいは、第２
の四路切換弁１３およびボルテックスチューブ３）を側
路する冷媒配管１５に膨張弁１６を介設した場合、膨張
弁１６の開度調整を行うことにより、ボルテックスチュ
ーブ３への冷媒流量（換言すれば、圧縮機１への還流冷
媒量）を調整できることとなり、能力制御が容易に行え
る。
【００１５】また、前記ボルテックスチューブ３（ある
いは、第２の四路切換弁１３およびボルテックスチュー
ブ３）を、前記圧縮機１および凝縮器２（あるいは、前
記圧縮機１、第１の四路切換弁１１および室外側熱交換
器１２）とともに室外側に配設した場合、室内側には蒸
発器４（あるいは、室内側熱交換器１４）のみが配設さ
れることとなり、室内側の静音化が得られる。
いは、第２の四路切換弁１３およびボルテックスチュー
ブ３）を、前記圧縮機１および凝縮器２（あるいは、前
記圧縮機１、第１の四路切換弁１１および室外側熱交換
器１２）とともに室外側に配設した場合、室内側には蒸
発器４（あるいは、室内側熱交換器１４）のみが配設さ
れることとなり、室内側の静音化が得られる。
【００１６】
【発明の効果】本願発明によれば、凝縮器２（あるい
は、冷房運転時に凝縮器として作用する室外側熱交換器
１２もしくは暖房運転時に凝縮器として作用する室内側
熱交換器１４）からの高温液冷媒をボルテックスチュー
ブ３に供給し、該ボルテックスチューブ３におけるエネ
ルギー分離により高温冷媒と低温冷媒とに分離して、高
温冷媒を凝縮器２（あるいは、冷房運転時に凝縮器とし
て作用する室外側熱交換器１２もしくは暖房運転時に凝
縮器として作用する室内側熱交換器１４）に再供給する
とともに、低温冷媒を蒸発器４（あるいは、暖房運転時
に蒸発器として作用する室外側熱交換器１２もしくは冷
房運転時に蒸発器として作用する室内側熱交換器１４）
へ供給するようにしたので、圧縮機１への還流冷媒量が
減少することとなって、圧縮機１の仕事量を低減できる
ことと、ボルテックスチューブ３における等エントロピ
ー膨張に近い冷媒膨張により蒸発器４（あるいは、暖房
運転時に蒸発器として作用する室外側熱交換器１２もし
くは冷房運転時に蒸発器として作用する室内側熱交換器
１４）における蒸発能力が増大することと、凝縮器２
（あるいは、冷房運転時に凝縮器として作用する室外側
熱交換器１２もしくは暖房運転時に凝縮器として作用す
る室内側熱交換器１４）における放熱量が増大すること
とが得られることとなり、圧縮機１の仕事量を増大させ
ることなく冷凍能力を大幅に向上させることができると
いう優れた効果がある。
は、冷房運転時に凝縮器として作用する室外側熱交換器
１２もしくは暖房運転時に凝縮器として作用する室内側
熱交換器１４）からの高温液冷媒をボルテックスチュー
ブ３に供給し、該ボルテックスチューブ３におけるエネ
ルギー分離により高温冷媒と低温冷媒とに分離して、高
温冷媒を凝縮器２（あるいは、冷房運転時に凝縮器とし
て作用する室外側熱交換器１２もしくは暖房運転時に凝
縮器として作用する室内側熱交換器１４）に再供給する
とともに、低温冷媒を蒸発器４（あるいは、暖房運転時
に蒸発器として作用する室外側熱交換器１２もしくは冷
房運転時に蒸発器として作用する室内側熱交換器１４）
へ供給するようにしたので、圧縮機１への還流冷媒量が
減少することとなって、圧縮機１の仕事量を低減できる
ことと、ボルテックスチューブ３における等エントロピ
ー膨張に近い冷媒膨張により蒸発器４（あるいは、暖房
運転時に蒸発器として作用する室外側熱交換器１２もし
くは冷房運転時に蒸発器として作用する室内側熱交換器
１４）における蒸発能力が増大することと、凝縮器２
（あるいは、冷房運転時に凝縮器として作用する室外側
熱交換器１２もしくは暖房運転時に凝縮器として作用す
る室内側熱交換器１４）における放熱量が増大すること
とが得られることとなり、圧縮機１の仕事量を増大させ
ることなく冷凍能力を大幅に向上させることができると
いう優れた効果がある。
【００１７】
【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾
つかの好適な実施例を説明する。
つかの好適な実施例を説明する。
【００１８】実施例１ 図１には、本願発明の実施例１にかかる冷凍装置の冷媒
回路図が示されている。
回路図が示されている。
【００１９】本実施例の冷凍装置は、図１に示すよう
に、圧縮機１、凝縮器２、ボルテックスチューブ３およ
び蒸発器４を順次接続してなる冷媒循環回路Ａを備えて
おり、前記ボルテックスチューブ３の冷媒供給口３ａを
前記凝縮器２の出口側冷媒配管５に接続し且つ前記ボル
テックスチューブ３の高温側出口３ｂおよび低温側出口
３ｃは前記圧縮機１の吐出側冷媒配管６および前記蒸発
器３の入口側冷媒配管７にそれぞれ接続されている。そ
して、前記圧縮機１、凝縮器２およびボルテックスチュ
ーブ３は室外機Ｘ側に配設され、前記蒸発器４は室内機
Ｙ側に配設されている。前記符号８は逆止弁である。
に、圧縮機１、凝縮器２、ボルテックスチューブ３およ
び蒸発器４を順次接続してなる冷媒循環回路Ａを備えて
おり、前記ボルテックスチューブ３の冷媒供給口３ａを
前記凝縮器２の出口側冷媒配管５に接続し且つ前記ボル
テックスチューブ３の高温側出口３ｂおよび低温側出口
３ｃは前記圧縮機１の吐出側冷媒配管６および前記蒸発
器３の入口側冷媒配管７にそれぞれ接続されている。そ
して、前記圧縮機１、凝縮器２およびボルテックスチュ
ーブ３は室外機Ｘ側に配設され、前記蒸発器４は室内機
Ｙ側に配設されている。前記符号８は逆止弁である。
【００２０】また、前記ボルテックスチューブ３は、低
温側出口３ｃから導出される低温冷媒量が高温側出口３
ｂから導出される高温冷媒より相当多くなるように設計
されている。
温側出口３ｃから導出される低温冷媒量が高温側出口３
ｂから導出される高温冷媒より相当多くなるように設計
されている。
【００２１】上記構成の冷凍装置においては、次のよう
な作用が得られる。
な作用が得られる。
【００２２】即ち、圧縮機１から吐出されたガス冷媒
は、凝縮器２において室外空気と熱交換して高圧液冷媒
とされ、ボルテックスチューブ３の冷媒供給口３ａに供
給される。そして、該ボルテックスチューブ３に供給さ
れた高圧液冷媒は、ボルテックスチューブ３内において
エネルギー分離により高温冷媒と低温冷媒とに分離され
る。しかる後、前記高温冷媒は凝縮器２に再供給される
一方、低温冷媒は蒸発器４へ供給される。つまり、本実
施例においてはボルテックスチューブ３が膨張機構とし
ても作用することとなっているのである。従って、圧縮
機１へ還流される冷媒量は凝縮器２へ再供給された分だ
け減少することとなり、圧縮機１の仕事量が低減される
こととなる。
は、凝縮器２において室外空気と熱交換して高圧液冷媒
とされ、ボルテックスチューブ３の冷媒供給口３ａに供
給される。そして、該ボルテックスチューブ３に供給さ
れた高圧液冷媒は、ボルテックスチューブ３内において
エネルギー分離により高温冷媒と低温冷媒とに分離され
る。しかる後、前記高温冷媒は凝縮器２に再供給される
一方、低温冷媒は蒸発器４へ供給される。つまり、本実
施例においてはボルテックスチューブ３が膨張機構とし
ても作用することとなっているのである。従って、圧縮
機１へ還流される冷媒量は凝縮器２へ再供給された分だ
け減少することとなり、圧縮機１の仕事量が低減される
こととなる。
【００２３】一方、ボルテックスチューブ３においては
等エントロピー膨張に近い冷媒膨張が得られる。即ち、
図２に示すように、従来の冷凍装置（即ち、膨張弁を用
いたもの）においては、→→→で示すサイクル
となり、→においては等エンタルピー膨張が得られ
るのに対して、本実施例においては→→′→で
示すサイクルとなり、→′においては略等エントロ
ピー膨張が得られる。従って、蒸発器４における蒸発能
力が増大することとなる。
等エントロピー膨張に近い冷媒膨張が得られる。即ち、
図２に示すように、従来の冷凍装置（即ち、膨張弁を用
いたもの）においては、→→→で示すサイクル
となり、→においては等エンタルピー膨張が得られ
るのに対して、本実施例においては→→′→で
示すサイクルとなり、→′においては略等エントロ
ピー膨張が得られる。従って、蒸発器４における蒸発能
力が増大することとなる。
【００２４】さらに、ボルテックスチューブ３から導出
される高温冷媒は凝縮器２に再供給されるため、凝縮器
２における放熱量が増大することとなる。
される高温冷媒は凝縮器２に再供給されるため、凝縮器
２における放熱量が増大することとなる。
【００２５】上記作用を総合すると、本実施例の冷凍装
置においては、圧縮機の仕事量を増大させることなく冷
凍能力を大幅に向上させることができるのである。
置においては、圧縮機の仕事量を増大させることなく冷
凍能力を大幅に向上させることができるのである。
【００２６】なお、本実施例においては、前記ボルテッ
クスチューブ３を、前記圧縮機１および凝縮器２ととも
に室外側に配設しているため、室内側には蒸発器４のみ
が配設されることとなり、室内側の静音化も得られる。
クスチューブ３を、前記圧縮機１および凝縮器２ととも
に室外側に配設しているため、室内側には蒸発器４のみ
が配設されることとなり、室内側の静音化も得られる。
【００２７】実施例２ 図３には、本願発明の実施例２にかかる冷凍装置の冷媒
回路図が示されている。
回路図が示されている。
【００２８】本実施例の場合、ボルテックスチューブ３
を側路する冷媒配管９に電動膨張弁１０が介設されてい
る。このように構成すると、電動膨張弁１０の開度調整
を行うことにより、ボルテックスチューブ３への冷媒流
量（換言すれば、圧縮機１への還流冷媒量）を調整でき
ることとなり、能力制御が容易に行える。その他の構成
および作用効果は実施例１と同様なので重複を避けて説
明を省略する。
を側路する冷媒配管９に電動膨張弁１０が介設されてい
る。このように構成すると、電動膨張弁１０の開度調整
を行うことにより、ボルテックスチューブ３への冷媒流
量（換言すれば、圧縮機１への還流冷媒量）を調整でき
ることとなり、能力制御が容易に行える。その他の構成
および作用効果は実施例１と同様なので重複を避けて説
明を省略する。
【００２９】実施例３ 図４には、本願発明の実施例３にかかる冷凍装置の冷媒
回路図が示されている。
回路図が示されている。
【００３０】本実施例の場合、圧縮機１、第１の四路切
換弁１１、室外側熱交換器１２、第２の四路切換弁１
３、ボルテックスチューブ３、前記第２の四路切換弁１
３、室内側熱交換器１４および前記第１の四路切換弁１
１を順次接続して冷媒循環回路Ａが構成されており、前
記ボルテックスチューブ３の冷媒供給口３ａは前記第２
の四路切換弁１３の高圧側ポート１３ａに接続され且つ
前記ボルテックスチューブ３の高温側出口３ｂおよび低
温側出口３ｃは前記圧縮機１の吐出側冷媒配管６および
前記第２の四路切換弁１３の低圧側ポート１３ｂにそれ
ぞれ接続されている。しかも、前記第２の四路切換弁１
３およびボルテックスチューブ３を側路する冷媒配管１
５には電動膨張弁１６が介設されている。つまり、本実
施例の冷凍装置は、第１および第２の四路切換弁１１，
１３を切換作動することにより、冷媒が実線矢印（冷房
運転）あるいは点線矢印（暖房運転）で示す方向に可逆
流通せしめられるヒートポンプタイプとされている。
換弁１１、室外側熱交換器１２、第２の四路切換弁１
３、ボルテックスチューブ３、前記第２の四路切換弁１
３、室内側熱交換器１４および前記第１の四路切換弁１
１を順次接続して冷媒循環回路Ａが構成されており、前
記ボルテックスチューブ３の冷媒供給口３ａは前記第２
の四路切換弁１３の高圧側ポート１３ａに接続され且つ
前記ボルテックスチューブ３の高温側出口３ｂおよび低
温側出口３ｃは前記圧縮機１の吐出側冷媒配管６および
前記第２の四路切換弁１３の低圧側ポート１３ｂにそれ
ぞれ接続されている。しかも、前記第２の四路切換弁１
３およびボルテックスチューブ３を側路する冷媒配管１
５には電動膨張弁１６が介設されている。つまり、本実
施例の冷凍装置は、第１および第２の四路切換弁１１，
１３を切換作動することにより、冷媒が実線矢印（冷房
運転）あるいは点線矢印（暖房運転）で示す方向に可逆
流通せしめられるヒートポンプタイプとされている。
【００３１】また、本実施例の場合、前記第２の四路切
換弁１３およびボルテックスチューブ３は、前記圧縮機
１、第１の四路切換弁１１および室外側熱交換器１４と
ともに室外機Ｘ側に配設され、室内側熱交換器１４は室
内機Ｙに配設されている。
換弁１３およびボルテックスチューブ３は、前記圧縮機
１、第１の四路切換弁１１および室外側熱交換器１４と
ともに室外機Ｘ側に配設され、室内側熱交換器１４は室
内機Ｙに配設されている。
【００３２】上記構成の冷凍装置においては、次のよう
な作用が得られる。
な作用が得られる。
【００３３】即ち、圧縮機１から吐出されたガス冷媒
は、凝縮器として作用する室外側熱交換器１２（冷房運
転時）あるいは室内側熱交換器１４（暖房運転時）にお
いて室外空気あるいは室内空気と熱交換して高圧液冷媒
とされ、ボルテックスチューブ３の冷媒供給口３ａに供
給される。そして、該ボルテックスチューブ３に供給さ
れた高圧液冷媒は、ボルテックスチューブ３内において
エネルギー分離により高温冷媒と低温冷媒とに分離され
る。しかる後、前記高温冷媒は凝縮器として作用する室
外側熱交換器１２（冷房運転時）あるいは室内側熱交換
器１４（暖房運転時）に再供給される一方、低温冷媒は
蒸発器として作用する室内側熱交換器１４（冷房運転
時）あるいは室外側熱交換器１２（暖房運転時）へ供給
される。つまり、本実施例においてもボルテックスチュ
ーブ３は膨張機構としても作用することとなっているの
である。従って、圧縮機１へ還流される冷媒量は室外側
熱交換器１２あるいは室内側熱交換器１４へ再供給され
た分だけ減少することとなり、圧縮機１の仕事量が低減
されることとなる。
は、凝縮器として作用する室外側熱交換器１２（冷房運
転時）あるいは室内側熱交換器１４（暖房運転時）にお
いて室外空気あるいは室内空気と熱交換して高圧液冷媒
とされ、ボルテックスチューブ３の冷媒供給口３ａに供
給される。そして、該ボルテックスチューブ３に供給さ
れた高圧液冷媒は、ボルテックスチューブ３内において
エネルギー分離により高温冷媒と低温冷媒とに分離され
る。しかる後、前記高温冷媒は凝縮器として作用する室
外側熱交換器１２（冷房運転時）あるいは室内側熱交換
器１４（暖房運転時）に再供給される一方、低温冷媒は
蒸発器として作用する室内側熱交換器１４（冷房運転
時）あるいは室外側熱交換器１２（暖房運転時）へ供給
される。つまり、本実施例においてもボルテックスチュ
ーブ３は膨張機構としても作用することとなっているの
である。従って、圧縮機１へ還流される冷媒量は室外側
熱交換器１２あるいは室内側熱交換器１４へ再供給され
た分だけ減少することとなり、圧縮機１の仕事量が低減
されることとなる。
【００３４】一方、ボルテックスチューブ３においては
実施例１と同様に等エントロピー膨張に近い冷媒膨張が
得られる。従って、冷暖房能力の向上が図れることとな
る。また、第２の四路切換弁１３およびボルテックスチ
ューブ３を側路する冷媒配管１５に電動膨張弁１６を介
設しているため、電動膨張弁１６の開度調整を行うこと
により、ボルテックスチューブ３への冷媒流量（換言す
れば、圧縮機１への還流冷媒量）を調整できることとな
り、能力制御が容易に行える。その他の作用効果は実施
例１と同様である。
実施例１と同様に等エントロピー膨張に近い冷媒膨張が
得られる。従って、冷暖房能力の向上が図れることとな
る。また、第２の四路切換弁１３およびボルテックスチ
ューブ３を側路する冷媒配管１５に電動膨張弁１６を介
設しているため、電動膨張弁１６の開度調整を行うこと
により、ボルテックスチューブ３への冷媒流量（換言す
れば、圧縮機１への還流冷媒量）を調整できることとな
り、能力制御が容易に行える。その他の作用効果は実施
例１と同様である。
【００３５】なお、上記各実施例において用いることが
可能な冷媒としては、Ｒ−２２、Ｒ１２、Ｒ−１１、Ｒ
−２１、Ｒ−１１４等のフロン系冷媒、エタン、炭酸ガ
ス、イソブタン、メチルクロライド、アンモニア、亜硫
酸ガス等を用いることが可能であるが、特に、ボルテッ
クスチューブにおけるエネルギー分離の有効性からする
と、エタンあるいは炭酸ガスが好ましい。
可能な冷媒としては、Ｒ−２２、Ｒ１２、Ｒ−１１、Ｒ
−２１、Ｒ−１１４等のフロン系冷媒、エタン、炭酸ガ
ス、イソブタン、メチルクロライド、アンモニア、亜硫
酸ガス等を用いることが可能であるが、特に、ボルテッ
クスチューブにおけるエネルギー分離の有効性からする
と、エタンあるいは炭酸ガスが好ましい。
【００３６】また、上記各実施例においては、１個のボ
ルテックスチューブを用いたものについて説明したが、
複数個のボルテックスチューブを直列あるいは並列に接
続して用いることもできる。
ルテックスチューブを用いたものについて説明したが、
複数個のボルテックスチューブを直列あるいは並列に接
続して用いることもできる。
【００３７】本願発明は、上記各実施例の構成に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て適宜設計変更可能なことは勿論である。
れるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て適宜設計変更可能なことは勿論である。
【図１】本願発明の実施例１にかかる冷凍装置の冷媒回
路図である。
路図である。
【図２】本願発明の実施例１にかかる冷凍装置における
冷媒状態変化を示すｐ−ｉ線図である。
冷媒状態変化を示すｐ−ｉ線図である。
【図３】本願発明の実施例２にかかる冷凍装置の冷媒回
路図である。
路図である。
【図４】本願発明の実施例３にかかる冷凍装置の冷媒回
路図である。
路図である。
１は圧縮機、２は凝縮器、３はボルテックスチューブ、
３ａは冷媒供給口、３ｂは高温側出口、３ｃは低温側出
口、４は蒸発器、５は出口側冷媒配管、６は吐出側冷媒
配管、７は入口側冷媒配管、９は冷媒配管、１０は膨張
弁（電動膨張弁）、１１は第１の四路切換弁、１２は室
外側熱交換器、１３は第２の四路切換弁、１３ａは高圧
側ポート、１３ｂは低圧側ポート、１４は室内側熱交換
器、１５は冷媒配管、１６は膨張弁（電動膨張弁）、Ａ
は冷媒循環回路、Ｘは室外機、Ｙは室内機。
３ａは冷媒供給口、３ｂは高温側出口、３ｃは低温側出
口、４は蒸発器、５は出口側冷媒配管、６は吐出側冷媒
配管、７は入口側冷媒配管、９は冷媒配管、１０は膨張
弁（電動膨張弁）、１１は第１の四路切換弁、１２は室
外側熱交換器、１３は第２の四路切換弁、１３ａは高圧
側ポート、１３ｂは低圧側ポート、１４は室内側熱交換
器、１５は冷媒配管、１６は膨張弁（電動膨張弁）、Ａ
は冷媒循環回路、Ｘは室外機、Ｙは室内機。
Claims (6)
- 【請求項１】 圧縮機（１）、凝縮器（２）、ボルテッ
クスチューブ（３）および蒸発器（４）を順次接続して
冷媒循環回路（Ａ）を構成するとともに、前記ボルテッ
クスチューブ（３）の冷媒供給口（３ａ）を前記凝縮器
（２）の出口側冷媒配管（５）に接続し且つ前記ボルテ
ックスチューブ（３）の高温側出口（３ｂ）および低温
側出口（３ｃ）を前記圧縮機（１）の吐出側冷媒配管
（６）および前記蒸発器（４）の入口側冷媒配管（７）
にそれぞれ接続したことを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項２】 前記ボルテックスチューブ（３）を側路
する冷媒配管（９）に膨張弁（１０）を介設したことを
特徴とする前記請求項１記載の冷凍装置。 - 【請求項３】 前記ボルテックスチューブ（３）を、前
記圧縮機（１）および凝縮器（２）とともに室外側に配
設したことを特徴とする前記請求項１および請求項２の
いずれか一項記載の冷凍装置。 - 【請求項４】 圧縮機（１）、第１の四路切換弁（１
１）、室外側熱交換器（１２）、第２の四路切換弁（１
３）、ボルテックスチューブ（３）、前記第２の四路切
換弁（１３）、室内側熱交換器（１４）および前記第１
の四路切換弁（１１）を順次接続して冷媒循環回路
（Ａ）を構成するとともに、前記ボルテックスチューブ
（３）の冷媒供給口（３ａ）を前記第２の四路切換弁
（１３）の高圧側ポート（１３ａ）に接続し且つ前記ボ
ルテックスチューブ（３）の高温側出口（３ｂ）および
低温側出口（３ｃ）を前記圧縮機（１）の吐出側冷媒配
管（６）および前記第２の四路切換弁（１３）の低圧側
ポート（１３ｂ）にそれぞれ接続したことを特徴とする
冷凍装置。 - 【請求項５】 前記第２の四路切換弁（１３）およびボ
ルテックスチューブ（３）を側路する冷媒配管（１５）
に膨張弁（１６）を介設したことを特徴とする前記請求
項４記載の冷凍装置。 - 【請求項６】 前記第２の四路切換弁（１３）およびボ
ルテックスチューブ（３）を、前記圧縮機（１）、第１
の四路切換弁（１１）および室外側熱交換器（１２）と
ともに室外側に配設したことを特徴とする前記請求項４
および請求項５のいずれか一項記載の冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11470995A JPH08303879A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11470995A JPH08303879A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08303879A true JPH08303879A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14644667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11470995A Pending JPH08303879A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08303879A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6250086B1 (en) | 2000-03-03 | 2001-06-26 | Vortex Aircon, Inc. | High efficiency refrigeration system |
| US6389818B2 (en) | 2000-03-03 | 2002-05-21 | Vortex Aircon, Inc. | Method and apparatus for increasing the efficiency of a refrigeration system |
| US6430937B2 (en) | 2000-03-03 | 2002-08-13 | Vai Holdings, Llc | Vortex generator to recover performance loss of a refrigeration system |
| CN110530045A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-12-03 | 西安交通大学 | 一种跨临界co2系统多功能除雾除湿系统及控制方法 |
-
1995
- 1995-05-12 JP JP11470995A patent/JPH08303879A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6250086B1 (en) | 2000-03-03 | 2001-06-26 | Vortex Aircon, Inc. | High efficiency refrigeration system |
| US6389818B2 (en) | 2000-03-03 | 2002-05-21 | Vortex Aircon, Inc. | Method and apparatus for increasing the efficiency of a refrigeration system |
| US6425249B1 (en) | 2000-03-03 | 2002-07-30 | Vai Holdings, Llc | High efficiency refrigeration system |
| US6430937B2 (en) | 2000-03-03 | 2002-08-13 | Vai Holdings, Llc | Vortex generator to recover performance loss of a refrigeration system |
| CN110530045A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-12-03 | 西安交通大学 | 一种跨临界co2系统多功能除雾除湿系统及控制方法 |
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