JPS586366A

JPS586366A - 冷凍装置における冷媒量調節装置

Info

Publication number: JPS586366A
Application number: JP56104176A
Authority: JP
Inventors: 昌宏尾浜
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1981-07-02
Filing date: 1981-07-02
Publication date: 1983-01-13
Also published as: JPS6240631B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、負荷の変化に対して、冷媒回路中を流れる冷
媒循環量を変化させ、負荷に応じて最高冷凍能力を発揮
させることができる冷媒量調節装置の改良に関するもの
である。

従来、冷媒量調節装置を備えた冷凍装置は、第１図に示
すように、圧縮機ａ、凝縮器す、絞り装置Ｃ７蒸発器ｄ
をそれぞれ環状に連結し、冷媒量調節容器ｅを絞り装置
Ｃの途中の接続位ｌｔ　ｑ　Ｓあるいは、絞り装置Ｃと
蒸発器ｄとの間に連結し、さらに、吸入管ｆを冷媒量調
節容器ｅに貫通した構成であ−）た〇このような構成にした場合、絞り装置Ｃと冷媒量調節容
器ｅとの接続位置ｑの冷媒は、気液二相の飽和状態であ
るため、もし、吸入管ｆが冷媒量調節容器ｅを貫通して
いなければ、冷媒量調節容器ｅの内部の冷媒状態は、絞
り装置Ｃと冷媒量調節容器ｅとの接続位置９の冷媒と同
じ飽和状態になる。しかし、吸入管ｆが冷媒量調節７ｆ
器ｅを貫通している場合には、通常、吸入管ｆ○温度は
絞り装置Ｃと冷媒量調節容器ｅとの接続Ｑ、置ｑの温度
よりも低いため、冷媒量調節容器ｅの内部の冷媒の一部
が凝縮する。よって、絞り装置Ｃと冷媒量調節容器ｅと
の接続位置ｑの冷媒の湿り度よりも、冷媒量調節容器ｅ
の内部の冷媒の湿り度の方が大きくなる０つ１す、吸入
管ｆの温度の方が、前記接続位置ｑの温度よりも低い場
合には、冷媒噛−調節容器ｅＶＣ冷媒が蓄積されるたけ
である１゜さらに、熱負荷が極端に犬きくない」場合［
は、吸入管ｆの温度の力が、前記接続位置ｑｔ７）温度
」：りも低く、かつ、その両者の温ＩＷ差が犬きいため
、冷媒量調節容器ｅの内部の冷媒は過冷却液の状態とな
り、９荷変動がありても、冷媒油イ周節容器ｅの内部の
冷媒の過冷却度が変化ｒるだはであって、冷媒は調節容
器ｅの内部は、はとんど液冷媒で占めら７することにな
る。つ寸り、（ｔｆ：來の冷媒量調節装置には、通常の
負荷変動に対し２て、はとんど冷媒量の調節機能を果た
さず、特に低負荷時には、用縮機に液戻りが生じるとい
う欠点かあ−１だ５、そこで、本発明は上記従来の欠点
を解消し、通常の狛荷変動にス・］１．でも、冷媒回路
中をγイｉＪ１．る冷媒の樋を変ずし１Ｎす、常に負荷
に応じて、冷凍装置に最高能力を発揮さくｊることをｉ
’ｉｆ能にしたものである。

以ト、本発明をその一実施例を第２図ないし第３図によ
り説明する。第２図に示すように、圧縮（・幾１．凝縮
器２．絞り装置ｆ　３　、蒸発器４をそれぞわ環状に連
結する。冷媒量調節容器６に土、絞り装置３の途中の接
続ｆ０置３ａど連結されている。また、吸入管６ｉｊ：
、ＩＥ縮磯１と蒸発器４とを連結］５２、分岐管７ａの
一端附１、凝縮器２と絞り装置３とを連結する接続管７
の途中の分岐点７ｂと連結され、分岐管アａの他端は、
前記接続管７の途中で、前記分岐点７ｂよりも絞り装置
３　ｆｌ：ｌｌＩに位置している合流点７Ｃと連結され
ている。さらに、第３図に示すように、前記吸入管６と
分岐管７ａとは、それぞれ冷媒量調節容器５に熱交換的
に配設されている。

次に、上記した冷媒量調節装置の作用について説明する
。

一般に、負荷変動に’７１　して、吸入管６の温度は敏
感に、かつ、大きく変化するが、冷媒は調節容器６ど絞
り装置ａ３との接続ｆ装置３ａの温度は、あまり変化し
７ない。

今、ある設計負荷条件に対して、冷凍装置が最高能力を
発揮するように、必要冷媒が充てんされているものとす
る。ある一定の負荷条件のもとで、冷凍装置が運転さね
でいるとすると、吸入管６の温度もある一定の温度に保
たＪする。この時、冷媒量調節容器６を眉通しでいる吸
入管６の温度に１１、冷媒量調節容器６と絞り装置３と
の接続位置３　ａ　（７）温度まりも低く、また、分岐
管７ａの温度は前記接続位置３　ａ　＋７）温度、１り
も高い。このため、冷媒量調節容器５の内部の冷媒の温
ｔｙ−は、冷りν、量調節客器５と絞り装置３との接続
位置３ａの冷媒のＷＡ度と等しい飽和温度を示すが、冷
媒調節容器５の内部の冷媒の湿り度と前記接続ｆ〜ン装
３ａの冷媒の湿り度は異なることになる。冷媒計調節を
行う際には、冷媒量調節容器６の内部の冷媒の湿り度の
調節が重要であり、換言すると、冷媒の気体状態と液体
状態の比重計の差が太きいため、冷媒量調節容器６の内
部の冷媒の液相の割合の制両が重要である。

第４図は、横軸に分岐簀子ａの管径金とり、縦軸に冷媒
計り周部容器５の内部の冷媒の湿り産金とνで、ある設
計負荷条件のもとでも冷媒量調節容器６の内部の冷媒の
液相の割合を示し／（ものである１、例えば、第４図に
おいて、ｈ点で示される管径の分岐管７ａを用いたとす
ると、設計負荷条件のもとてｄｌ、冷媒量調節容器５の
内部の冷媒の湿り度は］となる。この冷媒量調節容器５
の内部の冷媒の湿り度は、−１−述の説明のように、分
岐管７ａの管径を適当に選択することにより、任意の溝
り度が得られるが、その他の方法として、第６図に示す
ように、吸入管６と分岐管７ａにフィン８を設けて、そ
の伝熱面積を変えることによりても冷媒量調節容器６の
内部の冷媒の湿り度を適宜選ぶことができる。

次に、負荷変動した場合の冷媒Ｆｔ、ｌＫ周節装置の作
用に−）いて説明する。先ず、負荷が減少した場合を考
えると、この負荷条件で冷凍装置が最高能力を発揮する
冷媒量よりも過剰の冷媒が冷媒回路中を循環することに
なるので、過熱度のほとんどない冷媒あるいは、冷媒の
一部が液状のま１吸入管６を通りて出縮機１に吸い込ま
れることになり、吸入管６の温度は、負荷が減少する前
よりも、低くなる０さらに、負荷が減少す７′１は、一
般に、凝縮器２を通過した後の冷媒の温度は減少するた
め、分岐管７ａの温度も減少する。このように、負荷が
減少すれば、冷媒量′調節容器５を貫通している吸入管
６と分岐簀子ａとの温度の両方共に減少する。このため
、冷媒量調節容器６の内部の飽和蒸気状態の冷媒が凝縮
するので、冷媒量調節容器５の内部の冷媒の湿り度が大
きくなり、冷媒の液相の割合が犬きくなる。その結果、
冷媒量調節容器６の内部に含まれる冷媒の質量け、負荷
変動前と比較すると、増加する。この増加した冷媒は、
結局、絞り装置３の途中の接続位置３ａから、冷媒回路
中の冷媒が冷媒量調節容器６に流ねこんだ冷媒であるた
め、冷媒回路中の過剰な冷媒が除去され／こことになり
、吸入管６の温度は］二何して前記接続位置３ａの温度
と釣合う。

次に負荷が増加した場合の冷媒量調節装置の作用につい
て説明する。負荷が増加すると、この負荷条件で冷凍装
置が最高能力を発揮できる冷媒量よりも、冷媒回路中を
循環する冷媒量が不足することになるので、過熱度の大
きい冷媒が吸入管６を通りて、圧縮機１に吸い込まれる
ことになる。

つまり、吸入管６の温度は、負荷変動前Ｊ：りも高くな
る。捷だ、負荷が増加すれば、一般に、凝縮器２を通過
した後の冷媒の温度も高くなるため、分岐管７ａの温度
も高くなる。このように、負荷が増加すれば、冷媒量調
節容器５を貫通している吸入管６と分岐管７ａとの温度
が、両方共に高くなる。このため、冷媒量調節容器５の
内部の飽和液状態の冷媒が蒸発するので、冷媒量調節容
器６の内部の冷媒の湿り度は小さくなり、冷媒の液相の
割合が小さくなる。

その結果、冷媒量調節容器６の内部に含まれる冷媒の質
量は、負荷変動前と比較すると、減少する。この減少し
た冷媒は、結局、絞り装置３の途中の接続位置３ａから
、冷媒量調節容器５の内部の冷媒が、冷媒回路中に流れ
こんだ冷媒であるため、不足していた冷媒回路中に冷媒
が補給されることになり、吸入管６の温度は減少し、絞
り装置３の途中の接続位置３ａの温度と釣合うことにな
る○ 次に、第６図に本発明による冷媒量調節装置の他の実施
例を示す。先に説明した第２図と第６図との異なる点は
、第２図では凝縮器２と絞り装置３を連結する接続管７
から分岐させた分岐管Ｙ＆を冷媒量調節容器５に貫通さ
せたことを特徴とし。

でおり、第６図では凝縮器２と絞り装置３を連結する接
続管７を分岐させずに冷媒量調節容器６に貫通させたこ
とを特徴としている点である。。

第６図で示される冷媒量調節装置も、先の実施例と同様
の作用効果が得られる。ここで、第２図と同一のものに
は同一の番号を付して、説明を省略する。

なお、第２図、第３図、第６図および第６図に示した例
では、凝縮器２と絞り装置３とを連結する接続管７と、
あるいは、前記接続管７から分岐した分岐管γａと吸入
管６とを冷媒量調節容器５に貫通させたものであるが、
この貫通させたことの意味は、接続管７．あるいけ、分
岐管７ａと吸入管６とをそれぞれ冷媒量調節容器６と熱
交換させることである。故に、接続管７、あるいは、分
０肢管７ａと吸入管６とを冷媒量調節容器６に接触させる
などして、熱交換させるように配設させてもよい。

上述のように、本発明の冷凍装置における冷媒量調節装
置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそれぞれ環
状に連結した冷凍装置において、冷媒量調節容器を絞り
装置の途中の接続位置に、あるいけ、絞り装置と蒸発器
との間に連結し７、さらに、凝縮器と絞り装置どを連結
する接続管と、あるいは、前記接続管から分岐した分岐
管と吸入管とを前記冷媒量調節容器に熱交換的に配設し
たもので、従来の冷媒量調節装置よりも広い範囲の負荷
変動に対して、冷媒量の調節が可能であり、さらに、従
来の冷媒量調節装置と異なり、凝縮器と絞り装置とを連
結する接続管あるいは、前記接続管の一部を分岐させた
分岐管を冷媒量調節容器に熱交換的に配設させているた
め、前記接続管の管径又は、前記分岐管の管径を適当に
選ぶことにより、股唱負荷条件時に、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、膜
種時に考えられる最高負荷条件と最低負荷条件に対して
、冷媒量調節機能が十分に果たせるように、容易に冷媒
量調節容器の大きさが決定でき、また特に、低負荷時の
冷媒量調節も十分に行えるため、圧縮機への液戻りを完
全に防止できる等、多大の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷媒量調節装置を備えた冷凍ザイクル図
、第２図は本発明の一実施例における冷媒量調節装置を
備えた冷凍ザイクル図、第３図は同冷媒量調節容器の一
部断面拡大図、第４図は同冷媒量調節容器内の冷媒の湿
り度を示す説明図、第６図は冷媒量調節容器の他の例を
示す断面図、第６図は本発明の他の実施例における冷凍
サイクル図である。１　・・・・・圧縮機、２　・・・・・凝縮器、３　・
・・・・絞り装置、３ａ・・・・　接続位置、４　・・
・・・蒸発器、６　・・　・冷媒量調節容器、６・・・
・・・吸入管、７・・・・・・・接続管、７ａ・・・・
・・分岐管。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図寸　　実畢−駕會瞬−９Ｃ晩〜ス

Claims

【特許請求の範囲】

圧縮機１．凝縮器２．絞り装置３．蒸発器４をそれぞれ
環状に連結した冷凍装置において、冷媒量調節容器６を
絞り装置３の途中の接続位置３ａあるいは、絞り装置３
と蒸発器４との間に連絡し、さらに、凝縮器２と絞り装
置３とを連結する接続管７あるいは、前記接続管７から
分岐した分岐管７ａと吸入管８とを、前記冷媒量調節７
器已に熱交換的に配設した冷凍装置における冷媒量調節
装置。