JPH1019389A - キャピラリチューブの過熱度制御装置 - Google Patents
キャピラリチューブの過熱度制御装置Info
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- JPH1019389A JPH1019389A JP8192746A JP19274696A JPH1019389A JP H1019389 A JPH1019389 A JP H1019389A JP 8192746 A JP8192746 A JP 8192746A JP 19274696 A JP19274696 A JP 19274696A JP H1019389 A JPH1019389 A JP H1019389A
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- 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
- F25B2400/05—Compression system with heat exchange between particular parts of the system
- F25B2400/052—Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the capillary tube and another part of the refrigeration cycle
-
- 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
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- F25B2400/054—Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the suction tube of the compressor and another part of the cycle
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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
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/21—Refrigerant outlet evaporator temperature
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 キャピラリチューブを用いた冷凍回路におい
て、キャピラリチューブを用いることによるその特性、
及び信頼性を維持したまま、特別な制御機器を用いるこ
となく、冷媒回路の制御での本来的制御対象である蒸発
器の状態をフイードバックできるようにし、過熱度の増
減に対応することができる、キャピラリチューブの過熱
度制御装置を提供する。 【解決手段】 圧縮機１、凝縮器２、キャピラリチュー
ブ３、蒸発器４を順に連結して冷媒回路を形成した冷凍
装置のキャピラリチューブの過熱度制御装置において、
キャピラリチューブ３と熱交換可能に設けた第１容器５
と蒸発器出口管６と熱交換可能に設けた第２容器７とを
両容器の上部で連通して内部に媒体を封入したヒートパ
イプ１０を備え、キャピラリチューブ３出口から分岐す
る分岐管１４を蒸発器出口管に熱交換可能に設けた第３
容器１３を備えたキャピラリチューブの過熱度制御装置
としたものである。
て、キャピラリチューブを用いることによるその特性、
及び信頼性を維持したまま、特別な制御機器を用いるこ
となく、冷媒回路の制御での本来的制御対象である蒸発
器の状態をフイードバックできるようにし、過熱度の増
減に対応することができる、キャピラリチューブの過熱
度制御装置を提供する。 【解決手段】 圧縮機１、凝縮器２、キャピラリチュー
ブ３、蒸発器４を順に連結して冷媒回路を形成した冷凍
装置のキャピラリチューブの過熱度制御装置において、
キャピラリチューブ３と熱交換可能に設けた第１容器５
と蒸発器出口管６と熱交換可能に設けた第２容器７とを
両容器の上部で連通して内部に媒体を封入したヒートパ
イプ１０を備え、キャピラリチューブ３出口から分岐す
る分岐管１４を蒸発器出口管に熱交換可能に設けた第３
容器１３を備えたキャピラリチューブの過熱度制御装置
としたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば家庭用冷凍
冷蔵庫や自動販売機等の小型冷凍、冷蔵システムにおい
て使用する、媒体の減圧、膨張用の固定絞りであるキャ
ピラリチューブを用いた過熱度制御装置に関する。
冷蔵庫や自動販売機等の小型冷凍、冷蔵システムにおい
て使用する、媒体の減圧、膨張用の固定絞りであるキャ
ピラリチューブを用いた過熱度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、家庭用冷凍冷蔵庫や自動販売機等
に用いる小型冷凍、冷蔵システムにおいては、固定絞り
であるキャピラリチューブが、安価な冷媒の減圧、膨張
用機器として用いられている。このキャピラリチューブ
を用いた冷凍回路は、図５に示すように、圧縮機３１か
ら凝縮器３２を介して送られる冷媒をキャピラリチュー
ブ３３に送り、減圧、膨張を行い、この冷媒を蒸発器３
４に送り冷凍、冷房作用をし、圧縮機３１に戻してい
る。
に用いる小型冷凍、冷蔵システムにおいては、固定絞り
であるキャピラリチューブが、安価な冷媒の減圧、膨張
用機器として用いられている。このキャピラリチューブ
を用いた冷凍回路は、図５に示すように、圧縮機３１か
ら凝縮器３２を介して送られる冷媒をキャピラリチュー
ブ３３に送り、減圧、膨張を行い、この冷媒を蒸発器３
４に送り冷凍、冷房作用をし、圧縮機３１に戻してい
る。
【０００３】このようなキャピラリチューブを用いた冷
凍システムにおいて、蒸発器に送られる冷媒の流量は、
基本的に、キャピラリチューブの内径と、キャピラリチ
ューブの長さで決定され、また、自己制御性を有する流
量変動は、装置への冷媒封入量、凝縮圧力、及び、キャ
ピラリチューブ入口の過冷却度で決定され、このシステ
ムにおいては、蒸発圧力や本来的な蒸発器制御は行うこ
とはできない。
凍システムにおいて、蒸発器に送られる冷媒の流量は、
基本的に、キャピラリチューブの内径と、キャピラリチ
ューブの長さで決定され、また、自己制御性を有する流
量変動は、装置への冷媒封入量、凝縮圧力、及び、キャ
ピラリチューブ入口の過冷却度で決定され、このシステ
ムにおいては、蒸発圧力や本来的な蒸発器制御は行うこ
とはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような、キャピ
ラリチューブを用いた冷凍システムおいては、本来的な
蒸発器制御を行うことができず、負荷条件等で流量制御
はできないないので、キャピラリチューブを用いた冷凍
システムにおいても内外負荷条件により凝縮器の温度、
蒸発器の出口温度が変化するのに対応して流量制御を行
い、それにより、凝縮器が過冷却状態で、蒸発器の出口
温度が適度な過熱状態で圧縮機に戻るようにすることが
望まれる。
ラリチューブを用いた冷凍システムおいては、本来的な
蒸発器制御を行うことができず、負荷条件等で流量制御
はできないないので、キャピラリチューブを用いた冷凍
システムにおいても内外負荷条件により凝縮器の温度、
蒸発器の出口温度が変化するのに対応して流量制御を行
い、それにより、凝縮器が過冷却状態で、蒸発器の出口
温度が適度な過熱状態で圧縮機に戻るようにすることが
望まれる。
【０００５】その対策として、図６に示すように、キャ
ピラリチューブ３３の途中の分岐部３５から分岐管３６
を分岐し、蒸発器３４と圧縮器とを連通する蒸発器出口
管、即ち吸入管３７を囲むように設けた冷媒量調整容器
３８の底部に前記分岐管３６を連通する冷凍装置が提案
されている。この冷凍装置においては、負荷が小さくな
り蒸発器出口温度が低下すると、吸入管３７の低温化に
より冷媒量調整容器３８内で冷媒の凝縮が生じ、循環冷
媒量が減少し、キャピラリチューブ３３入口の過冷却度
も減少するため、キャピラリチューブを通る冷媒流量が
減少し、負荷の低下に対応した冷媒流量の制御を行うよ
うにし、負荷の上昇時には上記と逆の作動により冷媒流
量の制御を行い、負荷に対応した冷媒流量の制御を行う
ようにしている。
ピラリチューブ３３の途中の分岐部３５から分岐管３６
を分岐し、蒸発器３４と圧縮器とを連通する蒸発器出口
管、即ち吸入管３７を囲むように設けた冷媒量調整容器
３８の底部に前記分岐管３６を連通する冷凍装置が提案
されている。この冷凍装置においては、負荷が小さくな
り蒸発器出口温度が低下すると、吸入管３７の低温化に
より冷媒量調整容器３８内で冷媒の凝縮が生じ、循環冷
媒量が減少し、キャピラリチューブ３３入口の過冷却度
も減少するため、キャピラリチューブを通る冷媒流量が
減少し、負荷の低下に対応した冷媒流量の制御を行うよ
うにし、負荷の上昇時には上記と逆の作動により冷媒流
量の制御を行い、負荷に対応した冷媒流量の制御を行う
ようにしている。
【０００６】また、上記図６に示す装置においては、冷
媒量調整容器３８内は通常液冷媒で占められることとな
り、通常の負荷変動に対してほとんど冷媒量の調節機能
を果たさず、特に低負荷時には圧縮器に液バックを生じ
るという欠点を解消するため、図７に示されるような特
公昭６２ー４０６３１号公報に記載されている冷凍装置
も提案されている。この冷凍装置においては、基本構成
は図６に示す装置と同様とし、さらに、冷媒量調整容器
３８内に凝縮器３２とキャピラリチューブ３３とを結ぶ
管路３９を貫通させ、冷媒量調整容器３８内の冷媒を吸
入管３７と上記管路３９の両者の温度によって温度調整
するようにしている。
媒量調整容器３８内は通常液冷媒で占められることとな
り、通常の負荷変動に対してほとんど冷媒量の調節機能
を果たさず、特に低負荷時には圧縮器に液バックを生じ
るという欠点を解消するため、図７に示されるような特
公昭６２ー４０６３１号公報に記載されている冷凍装置
も提案されている。この冷凍装置においては、基本構成
は図６に示す装置と同様とし、さらに、冷媒量調整容器
３８内に凝縮器３２とキャピラリチューブ３３とを結ぶ
管路３９を貫通させ、冷媒量調整容器３８内の冷媒を吸
入管３７と上記管路３９の両者の温度によって温度調整
するようにしている。
【０００７】この装置においては、上記構成により設計
負荷条件時に、冷媒量調節容器に蓄積できる冷媒量を任
意に選択でき、これによって、設計時に考えられる最高
負荷条件と最低負荷条件に対して、冷媒量調節機能が果
たせるように、冷媒量調節容器の大きさを決定し、特
に、低負荷時の冷媒量調節を行うことにより、圧縮機へ
の液戻りを防止する等の作用を可能としている。
負荷条件時に、冷媒量調節容器に蓄積できる冷媒量を任
意に選択でき、これによって、設計時に考えられる最高
負荷条件と最低負荷条件に対して、冷媒量調節機能が果
たせるように、冷媒量調節容器の大きさを決定し、特
に、低負荷時の冷媒量調節を行うことにより、圧縮機へ
の液戻りを防止する等の作用を可能としている。
【０００８】しかしながら、上記装置においては、冷媒
量調整容器の取り出し部３５がキャピラリチューブの中
間位置であるため、冷媒状態が不安定となる欠点がある
ばかりでなく、冷媒量調整容器の温度により装置の循環
冷媒量を操作しているため、蒸発器出口の過熱度を制御
することにはならない。また、この装置においては、キ
ャピラリチューブ入口の冷媒過冷却度を減少させる方向
の制御は行われるが、逆方向の制御は不十分である欠点
があった。
量調整容器の取り出し部３５がキャピラリチューブの中
間位置であるため、冷媒状態が不安定となる欠点がある
ばかりでなく、冷媒量調整容器の温度により装置の循環
冷媒量を操作しているため、蒸発器出口の過熱度を制御
することにはならない。また、この装置においては、キ
ャピラリチューブ入口の冷媒過冷却度を減少させる方向
の制御は行われるが、逆方向の制御は不十分である欠点
があった。
【０００９】また、他の対策として、キャピラリチュー
ブを用いた冷凍システムにおいては、キャピラリチュー
ブの入口過冷却度によって流量が変わることを利用し
て、キャピラリチューブ冷却用の熱交換器、制御弁、及
び過熱度感知用センサー等を用い、マイコンにより蒸発
器制御を行うことが提案されているが、このようなもの
においては、キャピラリチューブの限られた流量制御域
に対して対応することができるのみで、その効果に対し
て上記のような機器を用いることはコスト高となり、ま
た信頼性の面で欠点がある。
ブを用いた冷凍システムにおいては、キャピラリチュー
ブの入口過冷却度によって流量が変わることを利用し
て、キャピラリチューブ冷却用の熱交換器、制御弁、及
び過熱度感知用センサー等を用い、マイコンにより蒸発
器制御を行うことが提案されているが、このようなもの
においては、キャピラリチューブの限られた流量制御域
に対して対応することができるのみで、その効果に対し
て上記のような機器を用いることはコスト高となり、ま
た信頼性の面で欠点がある。
【００１０】したがって、本発明は、キャピラリチュー
ブを用いた冷凍回路において、キャピラリチューブを用
いることによるその特性、及び信頼性を維持したまま、
特別な制御機器を用いることなく、冷媒回路の制御での
本来的制御対象である蒸発器の状態をフイードバックで
きるようにし、過熱度の増減に対応することができる、
キャピラリチューブの過熱度制御装置を提供することを
目的とする。
ブを用いた冷凍回路において、キャピラリチューブを用
いることによるその特性、及び信頼性を維持したまま、
特別な制御機器を用いることなく、冷媒回路の制御での
本来的制御対象である蒸発器の状態をフイードバックで
きるようにし、過熱度の増減に対応することができる、
キャピラリチューブの過熱度制御装置を提供することを
目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、蒸
発器を順に連結して冷媒回路を形成した冷凍装置のキャ
ピラリチューブの過熱度制御装置において、キャピラリ
チューブと熱交換可能に設けた第１容器と蒸発器出口管
と熱交換可能に設けた第２容器とを両容器の上部で連通
して内部に媒体を封入したヒートパイプを備え、キャピ
ラリチューブ出口から分岐する分岐管を蒸発器出口管に
熱交換可能に設けた第３容器を備えたキャピラリチュー
ブの過熱度制御装置としたものである。
決するため、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、蒸
発器を順に連結して冷媒回路を形成した冷凍装置のキャ
ピラリチューブの過熱度制御装置において、キャピラリ
チューブと熱交換可能に設けた第１容器と蒸発器出口管
と熱交換可能に設けた第２容器とを両容器の上部で連通
して内部に媒体を封入したヒートパイプを備え、キャピ
ラリチューブ出口から分岐する分岐管を蒸発器出口管に
熱交換可能に設けた第３容器を備えたキャピラリチュー
ブの過熱度制御装置としたものである。
【００１２】本発明は、上記のように構成したので、キ
ャピラリチューブの出口温度が蒸発器出口温度より低い
場合、すなわち過熱状態においては、ヒートパイプ内の
媒体は、蒸発器出口管との熱交換で第２容器内で蒸発
し、キャピラリチューブと熱交換可能に設けた第１容器
内に凝縮、滴下し、第１容器内に溜まるときキャピラリ
チューブを冷却し、この内部を通過する冷媒は冷却され
冷媒流量を増加する方向に作用する。このとき第３容器
内の温度は高く過熱状態にあるので、第３容器内に冷媒
が貯溜されているとその冷媒はキャピラリチューブ出口
部分から冷媒回路中に戻り、循環冷媒量は増加して相乗
的に冷却作用が増加する。第３容器内の液冷媒が全て蒸
発すると循環冷媒量は変化しなくなるが上記キャピラリ
チューブによる冷却作用は行われる。
ャピラリチューブの出口温度が蒸発器出口温度より低い
場合、すなわち過熱状態においては、ヒートパイプ内の
媒体は、蒸発器出口管との熱交換で第２容器内で蒸発
し、キャピラリチューブと熱交換可能に設けた第１容器
内に凝縮、滴下し、第１容器内に溜まるときキャピラリ
チューブを冷却し、この内部を通過する冷媒は冷却され
冷媒流量を増加する方向に作用する。このとき第３容器
内の温度は高く過熱状態にあるので、第３容器内に冷媒
が貯溜されているとその冷媒はキャピラリチューブ出口
部分から冷媒回路中に戻り、循環冷媒量は増加して相乗
的に冷却作用が増加する。第３容器内の液冷媒が全て蒸
発すると循環冷媒量は変化しなくなるが上記キャピラリ
チューブによる冷却作用は行われる。
【００１３】一方、逆に蒸発器出口温度が低い液バック
状態の場合には、ヒートパイプ内の媒体は、キャピラリ
チューブとの熱交換で第１容器内で蒸発し蒸発器出口管
と熱交換可能に設けた第２容器内に凝縮、滴下し、第２
容器内に溜まるためキャピラリチューブは冷却されなく
なり、冷媒流量を減少させる方向に作用する。このとき
第３容器内の温度も低いので、第３容器内にキャピラリ
チューブの出口部分から冷媒回路中の冷媒が貯溜され、
循環冷媒量が減少して相乗的に冷却作用が減少する。第
１容器内の媒体が全て蒸発するとキャピラリチューブに
対する冷却作用はなくなるが、上記第３容器内への冷媒
の貯溜は行われる。
状態の場合には、ヒートパイプ内の媒体は、キャピラリ
チューブとの熱交換で第１容器内で蒸発し蒸発器出口管
と熱交換可能に設けた第２容器内に凝縮、滴下し、第２
容器内に溜まるためキャピラリチューブは冷却されなく
なり、冷媒流量を減少させる方向に作用する。このとき
第３容器内の温度も低いので、第３容器内にキャピラリ
チューブの出口部分から冷媒回路中の冷媒が貯溜され、
循環冷媒量が減少して相乗的に冷却作用が減少する。第
１容器内の媒体が全て蒸発するとキャピラリチューブに
対する冷却作用はなくなるが、上記第３容器内への冷媒
の貯溜は行われる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に沿って説
明する。冷凍回路の基本構成は、図５に示した従来のも
のと同様であり、圧縮機１からの冷媒は、凝縮器２、キ
ャピラリチューブ３、蒸発器４を通って圧縮機１に戻る
冷媒回路を有している。
明する。冷凍回路の基本構成は、図５に示した従来のも
のと同様であり、圧縮機１からの冷媒は、凝縮器２、キ
ャピラリチューブ３、蒸発器４を通って圧縮機１に戻る
冷媒回路を有している。
【００１５】一方、図１に示すように、キャピラリチュ
ーブ３を囲むように第１容器５を設け、また、蒸発器出
口管６と熱交換可能に接触状態で第２容器７を設け、こ
の第１容器５と第２容器７とを各々その上部で連通する
第１連結管８を設けて密封状態とし、内部に媒体を封入
してヒートパイプ１０を構成している。このヒートパイ
プ１０内部には、ＣＦ3 ＣＨＣｌ2 （冷媒番号Ｒー１２
３）、ＣＦ3 ＣＨ2 Ｆ（冷媒番号Ｒー１３４ａ）等の、
作動冷媒より比容積が大で潜熱の大きな冷媒が密封され
ている。また、ヒートパイプを形成する媒体の量は、第
１容器５及び第２容器７の内容積より少ない量に設定さ
れている。なお、第１容器はキャピラリチューブ３全体
を囲む必要はなく、少なくともその一部と熱交換可能と
されていれば良い。
ーブ３を囲むように第１容器５を設け、また、蒸発器出
口管６と熱交換可能に接触状態で第２容器７を設け、こ
の第１容器５と第２容器７とを各々その上部で連通する
第１連結管８を設けて密封状態とし、内部に媒体を封入
してヒートパイプ１０を構成している。このヒートパイ
プ１０内部には、ＣＦ3 ＣＨＣｌ2 （冷媒番号Ｒー１２
３）、ＣＦ3 ＣＨ2 Ｆ（冷媒番号Ｒー１３４ａ）等の、
作動冷媒より比容積が大で潜熱の大きな冷媒が密封され
ている。また、ヒートパイプを形成する媒体の量は、第
１容器５及び第２容器７の内容積より少ない量に設定さ
れている。なお、第１容器はキャピラリチューブ３全体
を囲む必要はなく、少なくともその一部と熱交換可能と
されていれば良い。
【００１６】また、キャピラリチューブ３の出口部分１
１、即ち蒸発器入口部分には冷媒の分岐部１２を備え、
図中では蒸発器出口管６を囲むようにして設けた第３容
器１３の下部と第２連結管１４で連結している。この第
３容器１３は必ずしも蒸発器出口管６を囲むように設け
る必要はなく、少なくとも熱交換状態にされていれば良
い。また、第３容器１３の容積は、凝縮器に凝縮する冷
媒容積よりも大きくなるように設定している。この部分
については、前記図６に示した従来のものと同様の構成
をなすが、但し、分岐部１２はキャピラリチューブ３の
出口部分に設けている点で相違している。
１、即ち蒸発器入口部分には冷媒の分岐部１２を備え、
図中では蒸発器出口管６を囲むようにして設けた第３容
器１３の下部と第２連結管１４で連結している。この第
３容器１３は必ずしも蒸発器出口管６を囲むように設け
る必要はなく、少なくとも熱交換状態にされていれば良
い。また、第３容器１３の容積は、凝縮器に凝縮する冷
媒容積よりも大きくなるように設定している。この部分
については、前記図６に示した従来のものと同様の構成
をなすが、但し、分岐部１２はキャピラリチューブ３の
出口部分に設けている点で相違している。
【００１７】このようなキャピラリチューブを用いた冷
凍回路においては、キャピラリチューブの長さと内径を
一定にして、外気温度が変化したときの状態を、外気温
度が低い順にＰｃ1 、Ｐｃ2 、Ｐｃ3 と表示したとき、
図４に示すような流量特性を示し、キャピラリチューブ
入口の冷媒の過冷却度ΔＴが大きいほどこれを流れる冷
媒の流量Ｇは増大する傾向を示し、凝縮器出口圧力であ
るキャピラリチューブ入口の圧力Ｐｃが大きいほどこれ
を流れる流量は増大する傾向がある。
凍回路においては、キャピラリチューブの長さと内径を
一定にして、外気温度が変化したときの状態を、外気温
度が低い順にＰｃ1 、Ｐｃ2 、Ｐｃ3 と表示したとき、
図４に示すような流量特性を示し、キャピラリチューブ
入口の冷媒の過冷却度ΔＴが大きいほどこれを流れる冷
媒の流量Ｇは増大する傾向を示し、凝縮器出口圧力であ
るキャピラリチューブ入口の圧力Ｐｃが大きいほどこれ
を流れる流量は増大する傾向がある。
【００１８】上記構成からなる装置において、蒸発器出
口管６の冷媒が過熱状態の場合、即ち、キャピラリチュ
ーブ出口温度即ち蒸発器入口温度ＴE が蒸発器出口温度
ＴSより低い場合は、図２に示すように、ヒートパイプ
１０内の媒体は、最も低温部であるキャピラリチューブ
３の出口温度ＴE で冷却され凝縮し、滴下して第１容器
５内に溜まる。このサイクルの繰り返しによりキャピラ
リチューブ３は冷却され、中を通る冷凍用冷媒の過冷却
度が増大し、前記のように、冷媒の過冷却度が大きいほ
どキャピラリチューブを流れる冷媒の流量を増す作用に
より、冷媒流量は増加して冷却作用が上昇する。
口管６の冷媒が過熱状態の場合、即ち、キャピラリチュ
ーブ出口温度即ち蒸発器入口温度ＴE が蒸発器出口温度
ＴSより低い場合は、図２に示すように、ヒートパイプ
１０内の媒体は、最も低温部であるキャピラリチューブ
３の出口温度ＴE で冷却され凝縮し、滴下して第１容器
５内に溜まる。このサイクルの繰り返しによりキャピラ
リチューブ３は冷却され、中を通る冷凍用冷媒の過冷却
度が増大し、前記のように、冷媒の過冷却度が大きいほ
どキャピラリチューブを流れる冷媒の流量を増す作用に
より、冷媒流量は増加して冷却作用が上昇する。
【００１９】上記過熱状態になる過程においては、第３
容器内に冷媒が貯溜されているとその冷媒はキャピラリ
チューブ出口部分から冷媒回路中に戻り、循環冷媒量は
増加して過冷却度が増大する方向に作用し、前記ヒート
パイプの作用と相まって相乗的に冷却作用が増加する。
完全な過熱状態となると第３容器内の液冷媒が全て蒸発
し循環冷媒量は変化しなくなるが上記ヒートパイプによ
る冷却作用は行われ、キャピラリチューブによる自己制
御作用が継続される。
容器内に冷媒が貯溜されているとその冷媒はキャピラリ
チューブ出口部分から冷媒回路中に戻り、循環冷媒量は
増加して過冷却度が増大する方向に作用し、前記ヒート
パイプの作用と相まって相乗的に冷却作用が増加する。
完全な過熱状態となると第３容器内の液冷媒が全て蒸発
し循環冷媒量は変化しなくなるが上記ヒートパイプによ
る冷却作用は行われ、キャピラリチューブによる自己制
御作用が継続される。
【００２０】反対に、キャピラリチューブ出口温度即ち
蒸発器入口温度ＴE が蒸発器出口温度ＴS より高くなる
場合、即ち液バックになる状況下では、図３に示すよう
に、ヒートパイプ１０内の媒体は最も低温部である蒸発
器出口配管６の部分に凝縮し、滴下して第２容器７内に
溜まる。このサイクルを繰り返し第２容器７内に媒体が
溜まり、第１容器５での熱回収が行われなくなり、キャ
ピラリチューブ３は冷却されなくなるため、前記キャピ
ラリチューブの特性及び凝縮器側の冷媒量の低下による
過冷却度の減少により、冷媒の循環流量を減少させる方
向に作用する。この作用は第１容器内に貯溜されていた
液媒体が全て蒸発すると行われなくなる。
蒸発器入口温度ＴE が蒸発器出口温度ＴS より高くなる
場合、即ち液バックになる状況下では、図３に示すよう
に、ヒートパイプ１０内の媒体は最も低温部である蒸発
器出口配管６の部分に凝縮し、滴下して第２容器７内に
溜まる。このサイクルを繰り返し第２容器７内に媒体が
溜まり、第１容器５での熱回収が行われなくなり、キャ
ピラリチューブ３は冷却されなくなるため、前記キャピ
ラリチューブの特性及び凝縮器側の冷媒量の低下による
過冷却度の減少により、冷媒の循環流量を減少させる方
向に作用する。この作用は第１容器内に貯溜されていた
液媒体が全て蒸発すると行われなくなる。
【００２１】この状態では、第３容器１３内の温度は分
岐部１２の温度より低く、この温度差が生じているた
め、冷媒は第３容器１３内で凝縮する。このため冷凍回
路の循環冷媒流量は減少して冷却特性は低下し、また、
キャピラリチューブ入口の過冷却度が低下し、前記キャ
ピラリチューブの流量特性に示すとおり、キャピラリチ
ューブを通過する冷媒流量が減少する方向に作用する。
この作用により、冷媒封入量と第３容器の内容積関係か
らキャピラリチューブの入口が２相流となる過冷却度が
マイナスになるまで流量を大幅に減少させることができ
る。特に、上記のようなヒートパイプ１０の作用と相乗
し、その制御性は顕著なものとなる。
岐部１２の温度より低く、この温度差が生じているた
め、冷媒は第３容器１３内で凝縮する。このため冷凍回
路の循環冷媒流量は減少して冷却特性は低下し、また、
キャピラリチューブ入口の過冷却度が低下し、前記キャ
ピラリチューブの流量特性に示すとおり、キャピラリチ
ューブを通過する冷媒流量が減少する方向に作用する。
この作用により、冷媒封入量と第３容器の内容積関係か
らキャピラリチューブの入口が２相流となる過冷却度が
マイナスになるまで流量を大幅に減少させることができ
る。特に、上記のようなヒートパイプ１０の作用と相乗
し、その制御性は顕著なものとなる。
【００２２】また、ヒートパイプ１０のみ用い上記第３
容器の構成を備えない場合には、キャピラリチューブの
過冷却度を増加させる方向の制御性は良いものの、逆に
減少させる場合の制御性には限界があるが、上記第３容
器をキャピラリチューブの出口の分岐部に連結したもの
を付加すると、その欠点を解消することができ、前記図
６に示す従来のものの欠点を解消するヒートパイプ１０
を用いたものの効果と相まって、両者の欠点を相互に補
うことが可能となる。
容器の構成を備えない場合には、キャピラリチューブの
過冷却度を増加させる方向の制御性は良いものの、逆に
減少させる場合の制御性には限界があるが、上記第３容
器をキャピラリチューブの出口の分岐部に連結したもの
を付加すると、その欠点を解消することができ、前記図
６に示す従来のものの欠点を解消するヒートパイプ１０
を用いたものの効果と相まって、両者の欠点を相互に補
うことが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、上記のように、キャピラリチ
ューブを用いた冷凍回路において、キャピラリチューブ
を用いることによるその特性、及び信頼性を維持したま
ま、特別な制御機器を用いることなく、冷媒回路の制御
での本来的制御対象である蒸発器の状態をフイードバッ
クできるようにし、過熱度の増減に対応することができ
る。また、作動冷媒とヒートパイプ内の封止冷媒とを別
にしたので、充分な熱交換を行うことができ、この冷凍
回路の立ち上がり冷却が早く、省エネルギーとなる。更
に、冷凍回路の作動安定時に過冷却になることがなく、
また、蒸発器及び凝縮器を小さくすることができる。し
かも、ヒートパイプを用いても十分達成できない制御範
囲を、蒸発器出口管と熱交換状態とした第３容器をキャ
ピラリチューブの出口部分に分岐連結したものをを併用
することにより補うことができる。また、上記第３容器
はキャピラリチューブの出口部分と分岐連結したので、
第３容器に導入される冷媒の状態が安定し、その制御性
が向上する。
ューブを用いた冷凍回路において、キャピラリチューブ
を用いることによるその特性、及び信頼性を維持したま
ま、特別な制御機器を用いることなく、冷媒回路の制御
での本来的制御対象である蒸発器の状態をフイードバッ
クできるようにし、過熱度の増減に対応することができ
る。また、作動冷媒とヒートパイプ内の封止冷媒とを別
にしたので、充分な熱交換を行うことができ、この冷凍
回路の立ち上がり冷却が早く、省エネルギーとなる。更
に、冷凍回路の作動安定時に過冷却になることがなく、
また、蒸発器及び凝縮器を小さくすることができる。し
かも、ヒートパイプを用いても十分達成できない制御範
囲を、蒸発器出口管と熱交換状態とした第３容器をキャ
ピラリチューブの出口部分に分岐連結したものをを併用
することにより補うことができる。また、上記第３容器
はキャピラリチューブの出口部分と分岐連結したので、
第３容器に導入される冷媒の状態が安定し、その制御性
が向上する。
【図１】本発明の実施例を示す冷凍回路構成図である。
【図２】同第１の作動状態を示す要部断面図である。
【図３】同第２の作動状態を示す要部断面図である。
【図４】同冷凍回路の作動特性を示すグラフである。
【図５】キャピラリチューブを用いた基本冷凍回路構成
図である。
図である。
【図６】従来例を示す冷凍回路構成図である。
【図７】他の従来例を示す冷凍回路構成図である。
１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ キャピラリチューブ ４ 蒸発器 ５ 第１容器 ６ 蒸発器出口管 ７ 第２容器 ８ 第１連結管 １０ ヒートパイプ １１ 出口部分 １２ 分岐部 １３ 第３容器 １４ 第２連結管
Claims (4)
- 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、
蒸発器を順に連結して冷媒回路を形成した冷凍装置のキ
ャピラリチューブの過熱度制御装置において、キャピラ
リチューブと熱交換可能に設けた第１容器と蒸発器出口
管と熱交換可能に設けた第２容器とを両容器の上部で連
通して内部に媒体を封入したヒートパイプを備え、キャ
ピラリチューブ出口から分岐する分岐管を蒸発器出口管
に熱交換可能に設けた第３容器を備えたことを特徴とす
るキャピラリチューブの過熱度制御装置。 - 【請求項２】 ヒートパイプ１０内部には、Ｒー１２
３、Ｒー１３４ａ等の、作動冷媒より比容積が大で潜熱
の大きな冷媒を密封した請求項１記載のキャピラリチュ
ーブの過熱度制御装置。 - 【請求項３】 ヒートパイプを形成する媒体の量は、第
１容器５及び第２容器７の内容積より少ない量に設定し
た請求項１記載のキャピラリチューブの過熱度制御装
置。 - 【請求項４】 第３容器の容積は、凝縮器に凝縮する冷
媒容積よりも大きくなるように設定した請求項１記載の
キャピラリチューブの過熱度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19274696A JP3475203B2 (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | キャピラリチューブの過熱度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19274696A JP3475203B2 (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | キャピラリチューブの過熱度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019389A true JPH1019389A (ja) | 1998-01-23 |
| JP3475203B2 JP3475203B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=16296372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19274696A Expired - Fee Related JP3475203B2 (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | キャピラリチューブの過熱度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3475203B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187337A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | ショーケース冷却システム |
| EP1541939A4 (en) * | 2002-07-23 | 2008-04-23 | Daikin Ind Ltd | CHILLING |
| KR20130007182U (ko) * | 2012-06-07 | 2013-12-17 | 위니아만도 주식회사 | 냉장고 |
| CN114198918A (zh) * | 2020-09-16 | 2022-03-18 | 青岛海尔电冰箱有限公司 | 制冷系统及具有该制冷系统的冰箱 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6240631B2 (ja) | 2015-04-02 | 2017-11-29 | 日建リース工業株式会社 | 板台車 |
-
1996
- 1996-07-04 JP JP19274696A patent/JP3475203B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1541939A4 (en) * | 2002-07-23 | 2008-04-23 | Daikin Ind Ltd | CHILLING |
| JP2007187337A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | ショーケース冷却システム |
| KR20130007182U (ko) * | 2012-06-07 | 2013-12-17 | 위니아만도 주식회사 | 냉장고 |
| CN114198918A (zh) * | 2020-09-16 | 2022-03-18 | 青岛海尔电冰箱有限公司 | 制冷系统及具有该制冷系统的冰箱 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3475203B2 (ja) | 2003-12-08 |
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