JPH08320157A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

Info

Publication number
JPH08320157A
JPH08320157A JP7127938A JP12793895A JPH08320157A JP H08320157 A JPH08320157 A JP H08320157A JP 7127938 A JP7127938 A JP 7127938A JP 12793895 A JP12793895 A JP 12793895A JP H08320157 A JPH08320157 A JP H08320157A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
heat storage
vortex tube
evaporator
condenser
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
Application number
JP7127938A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohiro Yabu
知宏 薮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP7127938A priority Critical patent/JPH08320157A/ja
Publication of JPH08320157A publication Critical patent/JPH08320157A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/021—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボルテックスチューブを用い、ボルテックス
チューブから導出される低温冷媒を蓄熱用に使用するこ
とにより、蓄熱運転と冷房運転とを同時に行い得るよう
にする。 【構成】 圧縮機１、凝縮器２、減圧機構３および蒸発
器４を順次接続してなる冷媒循環回路Ａを備えた冷凍装
置において、前記冷媒循環回路Ａに、前記凝縮器２から
の高圧液冷媒が冷媒供給口５ａに供給されるボルテック
スチューブ５と、該ボルテックスチューブ５の低温側出
口５ｃと前記蒸発器４の入口側との間に介設された冷熱
蓄熱用冷却手段７を備えた冷熱蓄熱槽８とを付設してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、ボルテックスチュー
ブを用いて冷熱蓄熱を可能にした冷凍装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来から良く知られている冷熱蓄熱用冷
凍装置の場合、圧縮機、凝縮器、減圧機構および蒸発器
からなる冷媒循環回路において、前記蒸発器と並列に接
続された冷却コイルを設け、該冷却コイルにおいて冷媒
を蒸発させることにより、冷却コイルを収容した蓄熱槽
内の蓄熱材に冷熱を蓄熱する構成とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な構成の場合、蓄熱運転時には、蒸発器をバイパスする
蓄熱回路（即ち、蓄熱槽側）へ冷媒が流れることとなっ
ているため、冷房運転ができず、蓄熱専用となるという
不具合がある。例えば、業務用では、仕事をしない夜間
に蓄熱運転を行い、仕事をする昼間に蓄熱した冷熱を冷
房用として使用することとなっているため、夜間に仕事
をする場合には冷房の使用ができなくなる。
【０００４】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、ボルテックスチューブを用い、ボルテックスチュ
ーブから導出される低温冷媒を蓄熱用に使用することに
より、蓄熱運転と冷房運転とを同時に行い得るようにす
ることを目的とするものである。
【０００５】
【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、減圧機構３および蒸発器４を順次接続し
てなる冷媒循環回路Ａを備えた冷凍装置において、前記
冷媒循環回路Ａに、前記凝縮器２からの高圧液冷媒が冷
媒供給口５ａに供給されるボルテックスチューブ５と、
該ボルテックスチューブ５の低温側出口５ｃと前記蒸発
器４の入口側との間に介設された冷熱蓄熱用冷却手段７
を備えた冷熱蓄熱槽８とを付設している。
【０００６】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、凝縮器２、減
圧機構３および蒸発器４を順次接続してなる冷媒循環回
路Ａを備えた冷凍装置において、前記冷媒循環回路Ａ
に、冷熱蓄熱運転時において前記圧縮機１からの高圧ガ
ス冷媒が冷媒供給口５ａに供給されるボルテックスチュ
ーブ５と、該ボルテックスチューブ５の低温側出口５ｃ
と前記蒸発器４の入口側との間に介設された冷熱蓄熱用
冷却手段７を備えた冷熱蓄熱槽８とを付設している。
【０００７】本願発明の第３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、減
圧機構３および蒸発器４を順次接続してなる冷媒循環回
路Ａを備えた冷凍装置において、前記冷媒循環回路Ａ
に、冷熱蓄熱運転時において前記蒸発器４からの低圧ガ
ス冷媒が冷媒供給口５ａに供給されるボルテックスチュ
ーブ５と、該ボルテックスチューブ５の低温側出口５ｃ
と前記減圧機構３から圧縮機１に至る回路との間に介設
された冷熱蓄熱用冷却手段７を備えた冷熱蓄熱槽８とを
付設している。
【０００８】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５の高温側出口５ｂ
から導出される高温冷媒を前記凝縮器２の入口側へ還流
させるのが凝縮器２における放熱量の増大と圧縮機１へ
の還流冷媒量の低減を図り得る点が好ましい。
【０００９】また、本願発明の第３の基本構成におい
て、前記ボルテックスチューブ５の高温側出口５ｂから
導出される高温冷媒を前記蒸発器４の出口側へ還流させ
るのが圧縮機１へ還流する冷媒温度を上昇させ得る点で
好ましい。
【００１０】また、本願発明の第１、第２あるいは第３
の基本構成において、前記冷熱蓄熱槽８に、解凍運転時
において前記凝縮器２からの高圧液冷媒の全量が供給さ
れるとともに前記減圧機構３の入口側へ冷媒を還流させ
る解凍用放熱手段１４を配設するのが冷房運転と解凍運
転とを同時に行い得る点で好ましい。
【００１１】また、本願発明の第１の基本構成におい
て、前記冷熱蓄熱槽に、解凍運転時において前記凝縮器
２からの高圧液冷媒の全量が供給されるとともに前記減
圧機構３の入口側へ冷媒を還流させる解凍用放熱手段１
４を配設するとともに、前記ボルテックスチューブ５の
冷媒供給口５ａに、解凍運転時において前記解凍用放熱
手段１４から前記蒸発器４の入口側へ還流された高圧冷
媒を間欠的に供給するのが解凍運転を行いながら冷熱蓄
熱運転も行い得る点で好ましい。
【００１２】
【作用】本願発明の第１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。
【００１３】即ち、圧縮機１から吐出され、凝縮器２に
おいて凝縮液化された高圧液冷媒は、減圧機構３を経て
蒸発器４へ供給されて冷房作用をなす一方、凝縮器２か
らの高圧液冷媒の一部は、ボルテックスチューブ５へ供
給され、該ボルテックスチューブ５におけるエネルギー
分離作用によって高温冷媒と低温冷媒とに分離され、該
低温冷媒は冷熱蓄熱槽８における冷熱蓄熱用冷却手段７
へ供給されて冷熱蓄熱用に供される。従って、冷房運転
を行いながら冷熱蓄熱運転をも行うことが可能となる。
【００１４】本願発明の第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。
【００１５】即ち、圧縮機１から吐出され、凝縮器２に
おいて凝縮液化された高圧液冷媒は、減圧機構３を経て
蒸発器４へ供給されて冷房作用をなす一方、圧縮機１か
らの高圧ガス冷媒の一部は、ボルテックスチューブ５へ
供給され、該ボルテックスチューブ５におけるエネルギ
ー分離作用によって高温冷媒と低温冷媒とに分離され、
該低温冷媒は冷熱蓄熱槽８における冷熱蓄熱用冷却手段
７へ供給されて冷熱蓄熱用に供される。従って、冷房運
転を行いながら冷熱蓄熱運転をも行うことが可能とな
る。
【００１６】本願発明の第３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。
【００１７】即ち、圧縮機１から吐出され、凝縮器２に
おいて凝縮液化された高圧液冷媒は、減圧機構３を経て
蒸発器４へ供給されて冷房作用をなす一方、蒸発器４か
らの低圧ガス冷媒の一部は、ボルテックスチューブ５へ
供給され、該ボルテックスチューブ５におけるエネルギ
ー分離作用によって高温冷媒と低温冷媒とに分離され、
該低温冷媒は冷熱蓄熱槽８における冷熱蓄熱用冷却手段
７へ供給されて冷熱蓄熱用に供される。従って、冷房運
転を行いながら冷熱蓄熱運転をも行うことが可能とな
る。
【００１８】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５の高温側出口５ｂ
から導出される高温冷媒を前記凝縮器２の入口側へ還流
させるようにした場合、凝縮器２における放熱量が増大
するとともに圧縮機１への還流冷媒量が低減することと
なり、冷凍能力の向上と圧縮機の仕事量の低減とを図る
ことができる。
【００１９】また、本願発明の第３の基本構成におい
て、前記ボルテックスチューブ５の高温側出口５ｂから
導出される高温冷媒を前記蒸発器４の出口側へ還流させ
るようにした場合、圧縮機１へ還流する冷媒温度が上昇
することとなり、冷凍能力の向上が得られる。
【００２０】また、本願発明の第１、第２あるいは第３
の基本構成において、前記冷熱蓄熱槽８に、解凍運転時
において前記凝縮器２からの高圧液冷媒の全量が供給さ
れるとともに前記減圧機構３の入口側へ冷媒を還流させ
る解凍用放熱手段１４を配設した場合、凝縮器２からの
高圧液冷媒による解凍用放熱手段１４における解凍作用
と、該解凍用放熱手段１４からの高圧冷媒を供給された
蒸発器４における冷房作用とを両立できる。
【００２１】また、本願発明の第１の基本構成におい
て、前記冷熱蓄熱槽８に、解凍運転時において前記凝縮
器２からの高圧液冷媒の全量が供給されるとともに前記
減圧機構３の入口側へ冷媒を還流させる解凍用放熱手段
１４を配設するとともに、前記ボルテックスチューブ５
の冷媒供給口５ａに、解凍運転時において前記解凍用放
熱手段１４から前記蒸発器４の入口側へ還流された高圧
冷媒を間欠的に供給するようにした場合、解凍用放熱手
段１４による解凍作用と、ボルテックスチューブ５から
導出され、冷熱蓄熱用冷却手段７へ供給された低温冷媒
による冷熱蓄熱作用とを両立できる。
【００２２】
【発明の効果】本願発明によれば、冷房運転用の冷媒循
環回路Ａを循環する高圧液冷媒（あるいは高圧ガス冷媒
もしくは低圧ガス冷媒）をボルテックスチューブ５へ供
給し、該ボルテックスチューブ５におけるエネルギー分
離作用によって得られた低温冷媒を冷熱蓄熱槽８におけ
る冷熱蓄熱用冷却手段７へ供給して冷熱蓄熱を行うよう
にしているので、冷房運転を行いながら冷熱蓄熱運転を
も行うことが可能となり、冷凍装置としての運転の自由
度が拡大するという優れた効果がある。
【００２３】
【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。
【００２４】実施例１ 図１には、本願発明の実施例１にかかる冷凍装置におけ
る冷媒回路が示されている。
【００２５】本実施例の冷凍装置は、圧縮機１、凝縮器
２、減圧機構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、前記圧縮機１、凝縮器２およ
び減圧機構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。
【００２６】前記冷媒循環回路Ａには、前記凝縮器２か
らの高圧液冷媒が冷媒供給口５ａに供給されるボルテッ
クスチューブ５と、該ボルテックスチューブ５の低温側
出口５ｃと前記蒸発器４の入口側（本実施例の場合、減
圧機構３と蒸発器４との間の冷媒配管６）との間に介設
された冷熱蓄熱用冷却手段である冷却コイル７を備えた
冷熱蓄熱槽８とが付設されている。本実施例において
は、該蓄熱槽８には蓄熱材として作用する水が内蔵され
ているが、該蓄熱材としては、水の外に、Ｎａ2ＳＯ4・
１０Ｈ2Ｏ、Ｎａ2ＳＯ3・５Ｈ2Ｏ、Ｍｇ（ＮＯ3）2・６
Ｈ2Ｏ、Ｃａｃｌ2・６Ｈ2Ｏ、Ｎａ2ＨＰＯ4・１２Ｈ
2Ｏ、Ｓｒ（ＯＨ）2・８Ｈ2Ｏ、ＮＨ4Ａｌ（ＳＯ4）2・
１２Ｈ2Ｏ、パラフィン、ステアリン酸等が使用可能で
ある。
【００２７】前記ボルテックスチューブ５の冷媒供給口
５ａは、前記凝縮器２と減圧機構３との間の高圧液冷媒
配管９から分岐され、後に詳述するように冷房運転時に
閉作動され、蓄熱運転時に開作動され且つ解凍運転時に
間欠的に開作動される開閉弁１１を備えた冷媒配管１０
に接続されている。また、前記ボルテックスチューブ５
の高温側出口５ｂは、高温冷媒の流通のみを許容する逆
止弁１２を介して前記凝縮器２の入口側（本実施例の場
合、圧縮機１と凝縮器２との間の冷媒配管１３）に接続
されている。つまり、本実施例の場合、ボルテックスチ
ューブ５も室外機Ｘ側に配設されているのである。この
ように構成することにより、室内機Ｙ側には蒸発器４の
みが配設されることとなり、室内側の静音化が得られ
る。なお、前記ボルテックスチューブ５は、低温側出口
５ｃから導出される低温冷媒量が高温側出口５ｂ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。
【００２８】また、前記冷媒循環回路Ａには、解凍運転
時において前記凝縮器２からの高圧液冷媒の全量が供給
されるとともに前記減圧機構３の入口側（本実施例の場
合、ボルテックスチューブ５への高圧液冷媒供給路であ
る冷媒配管１０の分岐点Ｐ1より上流側）へ冷媒を還流
させる解凍用放熱手段である放熱コイル１４が付設され
ている。該放熱コイル１４は前記冷熱蓄熱槽８内に配設
されている。この放熱コイル１４の入口側および出口側
には解凍運転時にのみ開作動される開閉弁１５，１６が
それぞれ介設されている。しかも、前記高圧液冷媒配管
９における前記放熱コイル１４への分岐点Ｐ2と前記放
熱コイル１４からの合流点Ｐ3との間には解凍運転時に
のみ閉作動される開閉弁１７が介設されている。なお、
前記開閉弁１５，１７は、前記分岐点Ｐ2に設けた三方
切換弁に代えてもよい。また、前記開閉弁１６は合流点
Ｐ3方向への冷媒流通のみを許容する逆止弁としてもよ
い。
【００２９】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。
【００３０】（Ｉ） 冷房運転時 この場合、開閉弁１１，１５，１６は閉状態とされ、開
閉弁１７は開状態とされており、冷媒は実線矢印で示す
ように循環することとなっている。
【００３１】圧縮機１から吐出された高圧ガス冷媒は、
凝縮器２において室外空気と熱交換して凝縮液化されて
高圧液冷媒とされ、減圧機構３において減圧された後、
蒸発器４に供給される。蒸発器４に供給された冷媒は、
室内空気と熱交換して蒸発気化した後圧縮機１へ還流す
る。この過程において室内空気を冷却して冷房作用をな
す。この時の冷媒状態は図２（イ）に示す通りである。
【００３２】（ＩＩ） 蓄熱運転時 この場合、開閉弁１５，１６は閉状態とされ、開閉弁１
１，１７は開状態とされており、冷媒は点線矢印で示す
ように循環することとなっている。
【００３３】圧縮機１から吐出された高圧ガス冷媒は、
凝縮器２において室外空気と熱交換して凝縮液化されて
高圧液冷媒とされ、該高圧液冷媒は分岐点Ｐ1において
減圧機構３側へ流れるものとボルテックスチューブ５側
へ流れるものとに分かれ、減圧機構３へ供給された高圧
液冷媒はここで減圧された後、蒸発器４に供給されて冷
房作用をなすが、ボルテックスチューブ５の冷媒供給口
５ａへ供給された高圧液冷媒は、ボルテックスチューブ
５のエネルギー分離作用により、高温冷媒と低温冷媒と
に分離される。かくして得られた低温冷媒は、ボルテッ
クスチューブ５の低温側出口５ｃから蓄熱槽８の冷却コ
イル７へ供給され、ここで蓄熱材との熱交換により冷熱
蓄熱が行われる。冷却コイル７を出た冷媒は蒸発器４の
入口側において減圧機構３を出た冷媒と合流した後、蒸
発器４へ供給される。また、ボルテックスチューブ５の
高温側出口５ｂから導出された高温冷媒は、凝縮器２の
入口側へ還流される。この時の冷媒状態は図２（ロ）に
示す通りである。
【００３４】上記したように、本実施例においては、冷
房運転を行いながら冷熱蓄熱運転をも行うことが可能と
なり、冷凍装置としての運転の自由度が拡大する。ま
た、前記ボルテックスチューブ５の高温側出口５ｂから
導出される高温冷媒を前記凝縮器２の入口側へ還流させ
るようにしているため、凝縮器２における放熱量が増大
するとともに圧縮機１への還流冷媒量が低減することと
なり、冷凍能力の向上と圧縮機の仕事量の低減とを図る
ことができる。
【００３５】（ＩＩＩ） 解凍運転時 この場合、開閉弁１７は閉状態とされ、開閉弁１５，１
６は開状態とされ、開閉弁１１は間欠的に開状態とされ
ており、冷媒は鎖線矢印で示すように循環することとな
っている。
【００３６】圧縮機１から吐出された高圧ガス冷媒は、
凝縮器２において室外空気と熱交換して凝縮液化されて
高圧液冷媒とされた後、蓄熱槽８の放熱コイル１４に供
給され、蓄熱槽８内において冷却コイル７により冷却さ
れた蓄熱材を加熱解凍する。前記放熱コイル１４から出
た高圧液冷媒は、減圧機構３へ供給され、ここで減圧さ
れた後、蒸発器４に供給される。蒸発器４に供給された
冷媒は、室内空気と熱交換して蒸発気化した後圧縮機１
へ還流する。この過程において室内空気を冷却して冷房
作用をなす。この時の冷媒状態は図２（ハ）に示す通り
である。
【００３７】ところで、この解凍運転時においては、開
閉弁１１が間欠的に開状態とされるが、開閉弁１１が開
作動されている間は、放熱コイル１４からの高圧液冷媒
が、ボルテックスチューブ５へ供給され、前述した蓄熱
運転時と同様に蓄熱槽８において冷熱蓄熱が行われる。
この時の冷媒状態は図２（ニ）に示す通りである。
【００３８】上記したように、本実施例においては、解
凍運転を行いながら冷熱蓄熱運転をも行うことが可能と
なり、冷凍装置としての運転の自由度が拡大する。ま
た、前記ボルテックスチューブ５の高温側出口５ｂから
導出される高温冷媒を前記凝縮器２の入口側へ還流させ
るようにしているため、凝縮器２における放熱量が増大
するとともに圧縮機１への還流冷媒量が低減することと
なり、冷凍能力の向上と圧縮機の仕事量の低減とを図る
ことができる。
【００３９】なお、本実施例においては、冷却コイル７
の出口側を減圧機構３と蒸発器４との間に接続している
が、冷却コイル７の出口側を分岐点Ｐ1と減圧機構３と
の間に接続してもよい。
【００４０】実施例２ 図３には、本願発明の実施例２にかかる冷凍装置におけ
る冷媒回路が示されている。
【００４１】本実施例の場合、ボルテックスチューブ５
の冷媒供給口５ａには、実施例１の場合と異なり、冷熱
蓄熱運転時において開作動される開閉弁１８を介して前
記圧縮機１からの高圧ガス冷媒が供給されることとなっ
ている。また、放熱コイル１４の出口は、高圧液冷媒配
管９側への冷媒流通のみを許容する逆止弁１９を介して
開閉弁１７と減圧機構３との間に接続されている。さら
に、冷却コイル７の出口は、冷媒配管６側への冷媒流通
のみを許容する逆止弁２０を介して冷媒配管６に接続さ
れている。その他の構成は実施例１と同様なので重複を
避けて説明を省略する。
【００４２】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。
【００４３】（Ｉ） 冷房運転時 この場合、開閉弁１５，１８は閉状態とされ、開閉弁１
７は開状態とされており、冷媒は実線矢印で示すように
循環することとなっている。
【００４４】圧縮機１から吐出された高圧ガス冷媒は、
凝縮器２において室外空気と熱交換して凝縮液化されて
高圧液冷媒とされ、減圧機構３において減圧された後、
蒸発器４に供給される。蒸発器４に供給された冷媒は、
室内空気と熱交換して蒸発気化した後圧縮機１へ還流す
る。この過程において室内空気を冷却して冷房作用をな
す。
【００４５】（ＩＩ） 蓄熱運転時 この場合、開閉弁１５は閉状態とされ、開閉弁１７，１
８は開状態とされており、冷媒は点線矢印で示すように
循環することとなっている。
【００４６】圧縮機１から吐出された高圧ガス冷媒は、
分岐点Ｐ4において凝縮器２側へ流れるものとボルテッ
クスチューブ５側へ流れるものとに分かれ、凝縮器２へ
供給された高圧ガス冷媒はここで室外空気と熱交換して
凝縮液化されて高圧液冷媒とされ、減圧機構３で減圧さ
れた後、蒸発器４に供給されて冷房作用をなすが、ボル
テックスチューブ５の冷媒供給口５ａへ供給された高圧
ガス冷媒は、ボルテックスチューブ５のエネルギー分離
作用により、高温冷媒と低温冷媒とに分離される。かく
して得られた低温冷媒は、ボルテックスチューブ５の低
温側出口５ｃから蓄熱槽８の冷却コイル７へ供給され、
ここで蓄熱材との熱交換により冷熱蓄熱が行われる。冷
却コイル７を出た冷媒は蒸発器４の入口側において減圧
機構３を出た冷媒と合流した後、蒸発器４へ供給され
る。また、ボルテックスチューブ５の高温側出口５ｂか
ら導出された高温冷媒は、凝縮器２の入口側へ還流され
る。
【００４７】上記したように、本実施例においては、冷
房運転を行いながら冷熱蓄熱運転をも行うことが可能と
なり、冷凍装置としての運転の自由度が拡大する。ま
た、前記ボルテックスチューブ５の高温側出口５ｂから
導出される高温冷媒を前記凝縮器２の入口側へ還流させ
るようにしているため、凝縮器２における放熱量が増大
するとともに圧縮機１への還流冷媒量が低減することと
なり、冷凍能力の向上と圧縮機の仕事量の低減とを図る
ことができる。
【００４８】（ＩＩＩ） 解凍運転時 この場合、開閉弁１７，１８は閉状態とされ、開閉弁１
５は開状態とされており、冷媒は鎖線矢印で示すように
循環することとなっている。
【００４９】圧縮機１から吐出された高圧ガス冷媒は、
凝縮器２において室外空気と熱交換して凝縮液化されて
高圧液冷媒とされた後、蓄熱槽８の放熱コイル１４に供
給され、蓄熱槽８内において冷却コイル７により冷却さ
れた蓄熱材を加熱解凍する。前記放熱コイル１４から出
た高圧液冷媒は、減圧機構３へ供給され、ここで減圧さ
れた後、蒸発器４に供給される。蒸発器４に供給された
冷媒は、室内空気と熱交換して蒸発気化した後圧縮機１
へ還流する。この過程において室内空気を冷却して冷房
作用をなす。
【００５０】なお、本実施例においては、冷却コイル７
の出口側を減圧機構３と蒸発器４との間に接続している
が、冷却コイル７の出口側を開閉弁１７と減圧機構３と
の間に接続してもよい。また、ボルテックスチューブ５
の高温側出口５ｂは、本実施例においては高圧ガス冷媒
の分岐点Ｐ4より下流側に接続されているが、分岐点Ｐ4
より上流側に接続してもよい。
【００５１】実施例３ 図４には、本願発明の実施例３にかかる冷凍装置におけ
る冷媒回路が示されている。
【００５２】本実施例の場合、ボルテックスチューブ５
の冷媒供給口５ａには、実施例１の場合と異なり、冷熱
蓄熱運転時において開作動される開閉弁２１を介して前
記蒸発器４からの低圧ガス冷媒が供給されることとなっ
ている。また、ボルテックスチューブ５の高温側出口５
ｂは、吸入冷媒配管２２側への冷媒流通のみを許容する
逆止弁２３を介して蒸発器４の出口側の吸入冷媒配管２
２に接続されている。さらに、放熱コイル１４の出口
は、高圧液冷媒配管９側への冷媒流通のみを許容する逆
止弁１９を介して開閉弁１７と減圧機構３との間に接続
されている。さらに、冷却コイル７の出口は、冷媒配管
６側への冷媒流通のみを許容する逆止弁２０を介して冷
媒配管６に接続されている。その他の構成は実施例１と
同様なので重複を避けて説明を省略する。
【００５３】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。
【００５４】（Ｉ） 冷房運転時 この場合、開閉弁１５，２１は閉状態とされ、開閉弁１
７は開状態とされており、冷媒は実線矢印で示すように
循環することとなっている。
【００５５】圧縮機１から吐出された高圧ガス冷媒は、
凝縮器２において室外空気と熱交換して凝縮液化されて
高圧液冷媒とされ、減圧機構３において減圧された後、
蒸発器４に供給される。蒸発器４に供給された冷媒は、
室内空気と熱交換して蒸発気化した後圧縮機１へ還流す
る。この過程において室内空気を冷却して冷房作用をな
す。
【００５６】（ＩＩ） 蓄熱運転時 この場合、開閉弁１５は閉状態とされ、開閉弁１７，２
１は開状態とされており、冷媒は点線矢印で示すように
循環することとなっている。
【００５７】圧縮機１から吐出された高圧ガス冷媒は、
凝縮器２において室外空気と熱交換して凝縮液化されて
高圧液冷媒とされ、減圧機構３において減圧された後、
蒸発器４に供給される。蒸発器４に供給された冷媒は、
室内空気と熱交換して蒸発気化した後圧縮機１へ還流す
るが、一部はボルテックスチューブ５の冷媒供給口５ａ
へ供給され、ボルテックスチューブ５のエネルギー分離
作用により、高温冷媒と低温冷媒とに分離される。かく
して得られた低温冷媒は、ボルテックスチューブ５の低
温側出口５ｃから蓄熱槽８の冷却コイル７へ供給され、
ここで蓄熱材との熱交換により冷熱蓄熱が行われる。冷
却コイル７を出た冷媒は蒸発器４の入口側において減圧
機構３を出た冷媒と合流した後、蒸発器４へ供給され
る。また、ボルテックスチューブ５の高温側出口５ｂか
ら導出された高温冷媒は、蒸発器４の出口側へ還流され
る。
【００５８】上記したように、本実施例においては、冷
房運転を行いながら冷熱蓄熱運転をも行うことが可能と
なり、冷凍装置としての運転の自由度が拡大する。ま
た、前記ボルテックスチューブ５の高温側出口５ｂから
導出される高温冷媒を前記蒸発器４の入口側へ還流させ
るようにしているため、圧縮機１へ還流する冷媒温度が
上昇することとなり、冷凍能力の向上が得られる。
【００５９】（ＩＩＩ） 解凍運転時 この場合、開閉弁１７，２１は閉状態とされ、開閉弁１
５は開状態とされており、冷媒は鎖線矢印で示すように
循環することとなっている。
【００６０】圧縮機１から吐出された高圧ガス冷媒は、
凝縮器２において室外空気と熱交換して凝縮液化されて
高圧液冷媒とされた後、蓄熱槽８の放熱コイル１４に供
給され、蓄熱槽８内において冷却コイル７により冷却さ
れた蓄熱材を加熱解凍する。前記放熱コイル１４から出
た高圧液冷媒は、減圧機構３へ供給され、ここで減圧さ
れた後、蒸発器４に供給される。蒸発器４に供給された
冷媒は、室内空気と熱交換して蒸発気化した後圧縮機１
へ還流する。この過程において室内空気を冷却して冷房
作用をなす。
【００６１】なお、本実施例においては、冷却コイル７
の出口側を減圧機構３と蒸発器４との間に接続している
が、冷却コイル７の出口側を蒸発器４の出口側に接続し
てもよい。また、ボルテックスチューブ５の高温側出口
５ｂは、本実施例においては低圧ガス冷媒の分岐点Ｐ5
より上流側に接続されているが、低圧ガス冷媒の分岐点
Ｐ5より下流側に接続してもよい。
【００６２】なお、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。
【００６３】また、本願発明の冷凍装置は、複数の室内
機を有するマルチタイプのものにも適用可能である。
【００６４】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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図２】本願発明の実施例１にかかる冷凍装置における
各運転時の冷媒状態を示す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。
【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。
【符号の説明】
１は圧縮機、２は凝縮器、３は減圧機構、４は蒸発器、
５はボルテックスチューブ、５ａは冷媒供給口、５ｂは
高温側出口、５ｃは低温側出口、６は冷媒配管、７は冷
熱蓄熱用冷却手段（冷却コイル）、８は蓄熱槽、９は高
圧液冷媒配管、１０は冷媒配管、１１は開閉弁、１３は
冷媒配管、１４は解凍用放熱手段（放熱コイル）、１
５，１６，１７，１８，２１は開閉弁、２２は吸入冷媒
配管、Ａは冷媒循環回路。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧縮機（１）、凝縮器（２）、減圧機構
    （３）および蒸発器（４）を順次接続してなる冷媒循環
    回路（Ａ）を備えた冷凍装置であって、前記冷媒循環回
    路（Ａ）には、前記凝縮器（２）からの高圧液冷媒が冷
    媒供給口（５ａ）に供給されるボルテックスチューブ
    （５）と、該ボルテックスチューブ（５）の低温側出口
    （５ｃ）と前記蒸発器（４）の入口側との間に介設され
    た冷熱蓄熱用冷却手段（７）を備えた冷熱蓄熱槽（８）
    とを付設したことを特徴とする冷凍装置。
  2. 【請求項２】 前記ボルテックスチューブ（５）の高温
    側出口（５ｂ）から導出される高温冷媒を前記凝縮器
    （２）の入口側へ還流させることを特徴とする前記請求
    項１記載の冷凍装置。
  3. 【請求項３】 前記冷熱蓄熱槽（８）には、解凍運転時
    において前記凝縮器（２）からの高圧液冷媒の全量が供
    給されるとともに前記減圧機構（３）の入口側へ冷媒を
    還流させる解凍用放熱手段（１４）を配設したことを特
    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。
  4. 【請求項４】 前記ボルテックスチューブ（５）の冷媒
    供給口（５ａ）には、解凍運転時において前記解凍用放
    熱手段（１４）から前記蒸発器（４）の入口側へ還流さ
    れた高圧冷媒を間欠的に供給することを特徴とする前記
    請求項３記載の冷凍装置。
  5. 【請求項５】 圧縮機（１）、凝縮器（２）、減圧機構
    （３）および蒸発器（４）を順次接続してなる冷媒循環
    回路（Ａ）を備えた冷凍装置であって、前記冷媒循環回
    路（Ａ）には、冷熱蓄熱運転時において前記圧縮機
    （１）からの高圧ガス冷媒が冷媒供給口（５ａ）に供給
    されるボルテックスチューブ（５）と、該ボルテックス
    チューブ（５）の低温側出口（５ｃ）と前記蒸発器
    （４）の入口側との間に介設された冷熱蓄熱用冷却手段
    （７）を備えた冷熱蓄熱槽（８）とを付設したことを特
    徴とする冷凍装置。
  6. 【請求項６】 前記ボルテックスチューブ（５）の高温
    側出口（５ｂ）から導出される高温冷媒を前記凝縮器
    （２）の入口側へ還流させることを特徴とする前記請求
    項５記載の冷凍装置。
  7. 【請求項７】 前記冷熱蓄熱槽（８）には、解凍運転時
    において前記凝縮器（２）からの高圧液冷媒の全量が供
    給されるとともに前記減圧機構（３）の入口側へ冷媒を
    還流させる解凍用放熱手段（１４）を配設したことを特
    徴とする前記請求項５および請求項６のいずれか一項記
    載の冷凍装置。
  8. 【請求項８】 圧縮機（１）、凝縮器（２）、減圧機構
    （３）および蒸発器（４）を順次接続してなる冷媒循環
    回路（Ａ）を備えた冷凍装置であって、前記冷媒循環回
    路（Ａ）には、冷熱蓄熱運転時において前記蒸発器
    （４）からの低圧ガス冷媒が冷媒供給口（５ａ）に供給
    されるボルテックスチューブ（５）と、該ボルテックス
    チューブ（５）の低温側出口（５ｃ）と前記減圧機構
    （３）から圧縮機（１）に至る回路との間に介設された
    冷熱蓄熱用冷却手段（７）を備えた冷熱蓄熱槽（８）と
    を付設したことを特徴とする冷凍装置。
  9. 【請求項９】 前記ボルテックスチューブ（５）の高温
    側出口（５ｂ）から導出される高温冷媒を前記蒸発器
    （４）の出口側へ還流させることを特徴とする前記請求
    項８記載の冷凍装置。
  10. 【請求項１０】 前記冷熱蓄熱槽（８）には、解凍運転
    時において前記凝縮器（２）からの高圧液冷媒の全量が
    供給されるとともに前記減圧機構（３）の入口側へ冷媒
    を還流させる解凍用放熱手段（１４）を配設したことを
    特徴とする前記請求項８および請求項９のいずれか一項
    記載の冷凍装置。
JP7127938A 1995-05-26 1995-05-26 冷凍装置 Pending JPH08320157A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7127938A JPH08320157A (ja) 1995-05-26 1995-05-26 冷凍装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7127938A JPH08320157A (ja) 1995-05-26 1995-05-26 冷凍装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08320157A true JPH08320157A (ja) 1996-12-03

Family

ID=14972357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7127938A Pending JPH08320157A (ja) 1995-05-26 1995-05-26 冷凍装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08320157A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JP2009511273A (ja) * 2005-10-05 2009-03-19 コミツサリア タ レネルジー アトミーク レーザー切断／溶接のための方法及び装置
JP2011020667A (ja) * 2009-06-17 2011-02-03 Sanden Corp 車両用空調装置
WO2011070779A1 (ja) * 2009-12-09 2011-06-16 サンデン株式会社 車両用空調装置
CN112429903A (zh) * 2020-11-28 2021-03-02 张丽君 一种生物制药中废液提取回收装置及其操作方法
CN115789987A (zh) * 2022-12-06 2023-03-14 北京航空航天大学 一种减压预冷与涡流管复合的低温制冷系统及制冷方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JP2009511273A (ja) * 2005-10-05 2009-03-19 コミツサリア タ レネルジー アトミーク レーザー切断／溶接のための方法及び装置
JP2011020667A (ja) * 2009-06-17 2011-02-03 Sanden Corp 車両用空調装置
WO2011070779A1 (ja) * 2009-12-09 2011-06-16 サンデン株式会社 車両用空調装置
CN112429903A (zh) * 2020-11-28 2021-03-02 张丽君 一种生物制药中废液提取回收装置及其操作方法
CN112429903B (zh) * 2020-11-28 2022-11-29 宜昌天仁药业有限责任公司 一种生物制药中废液提取回收装置及其操作方法
CN115789987A (zh) * 2022-12-06 2023-03-14 北京航空航天大学 一种减压预冷与涡流管复合的低温制冷系统及制冷方法
CN115789987B (zh) * 2022-12-06 2026-01-27 北京航空航天大学 一种减压预冷与涡流管复合的低温制冷系统及制冷方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2001286333B2 (en) Method and arrangement for defrosting a vapor compression system
CN210821724U (zh) 一种热管理系统及其新能源汽车
CN100373112C (zh) 冷冻装置
CN217900144U (zh) 蓄热化霜控制系统以及空调器
JP5904628B2 (ja) デフロスト運転用の冷媒管を備えた冷凍サイクル
KR20140123384A (ko) 공기열 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치
JPH08320157A (ja) 冷凍装置
KR102870664B1 (ko) 어큐뮬레이터 장치 및 이를 이용한 냉매 순환 시스템
CN105698320A (zh) 空调系统
JP5240040B2 (ja) 冷凍装置
JP2981559B2 (ja) 空気調和機
KR102718100B1 (ko) 차량용 냉난방 시스템
JP2010112698A (ja) 冷凍装置
JP5434207B2 (ja) 冷凍装置
KR102907420B1 (ko) 냉동싸이클을 이용한 냉난방시스템 및 그 냉난방시스템의 냉매순환 작동방법
JPH08313121A (ja) 冷凍装置
JPH02178575A (ja) 冷暖給湯ヒートポンプシステム
JP3802237B2 (ja) 氷蓄熱槽を備えた空気調和装置
CN115727445B (zh) 冷媒循环系统、空调设备和冷媒循环系统的控制方法
CN220017784U (zh) 具有热回收功能的冷媒直冷系统
JPH10259959A (ja) 冷凍サイクルを用いた加熱装置
CN110631150A (zh) 一种高效组合式制冷系统和制冷机
JP5310224B2 (ja) 冷凍装置
JPH04257661A (ja) 二段圧縮冷凍サイクル装置
JPH06105145B2 (ja) 冷凍装置