JPS5941746A - 冷凍装置 - Google Patents

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】 この発明は、冷凍能力と効率を向上する為の構成機器と
この機器を接続して行う冷凍サイクルに関するものであ
る 従来の蒸気圧角４６式冷凍サイクルの主な構成機器とそ
の冷媒系統は第１図に示すものであった。第１図におい
て、（１）は冷媒圧縮機１、（２）は凝縮器、（３）は
膨張弁、（４）は蒸発器である。第２図は、この冷凍サ
イクルを圧力（Ｐ）とエンタルピ（Ｉ）で示オＰ−Ｉで
線図を描いたもので、ポイント（ａ）から（ｂ）が圧縮
。

（ｂ）から（Ｃ）か凝縮、（ｃ）〜（ｄ）が膨張、（ｄ
）から（ａ）が蒸発の課程を示している。この図で（ａ
）〜（ｄ）の状態のエンタルピーをＩａ、Ｉｂ、Ｉｃ、
Ｉｄ　Ｋｃａｌ／ｋｇとし、冷媒循環量をＧ　ｋｇ／’
Ｈｒとすれば、冷却能力＝　（Ｉａ−１ｃｌ）ＸＧ　で
あり、圧稲翻所要鉤カー（Ｉｂ−Ｉａ）ＸＧとなる。

従来の冷凍サイクルの説明は連路するが、以下に笈形サ
イクルについて説明する。第１図において、凝縮器（２
）が茜性能なものであわば、Ｃの状態はＧ′で示される
状態まで過冷却され、冷却能カー（Ｉａ　　Ｉｄ’）Ｘ
Ｇとなり（Ｉｄ−Ｉｄ’）ＸＧの分だけ能力か増加する
。

第８図は、冷媒液の過冷却を従来以と大きくするため、
主回路用圧縮Ｍ　（１）の１０％のもうひとつの冷凍装
置を並列に使用している。図において０１）は従の圧縮
機、曽は従の凝縮器、０椴は従の膨１１１Ｂ弁。

θ４は過冷却器で、内部に主回路の高圧液を過冷却する
熱交換器（ハ）を有している。

第４図はこのサイクルのＰ　−１線図である。冷媒液か
通常の凝縮器（２）で行オ）れる過冷却より大きくなり
Ｉｃ’まで過冷却さオ］るので、冷凍能力−（Ｉａ−Ｉ
ｄ’）ＸＧとなり能力が増加する。

（Ｉｄ−Ｉｄ’　）ＸＧ＝　（Ｉａ’−Ｉｄ）ＸＧ’が
成立している。Ｇ′は従の冷凍装置の冷媒循環量である
。従の圧縮機の所要動力は（Ｉｂ’−１ａ’　）　ＸＧ
’である。従回路では蒸発圧力Ｐｄが主回路の蒸発圧力
Ｐｄ’より旨いので単位所要動力当りの取得冷凍能力が
大きく主と従から構成される全体の冷凍装置の効率が蕎
くなるのが特長である。

従来の冷凍装置は以１の様に構成されているので次の様
な欠点があった。

（１）第１図の方式において水や窄気で行う凝縮器では
過冷却が充分行われない。

（２）第８図・の方式において独立した２系統の冷凍装
置が必要なため、凝縮器を２台要し配管が多くなり同価
で才とまりの悪い冷凍装置になる欠点があった。

この発明は上記のような従来の欠点を除去するためにな
されたもので、容賦の違う２右の圧縮機と共用の凝縮器
１８を用いたコンパクトで安・価でかつ高圧冷媒液の過
冷却が充分行える冷凍装置を提供することを目的として
いる。

以下この発明の一実施例を図について説明する。

第５図において（１０１）は主回路の冷媒圧縮（３＋５
．　、　（１０２）は従回路の冷媒圧縮機、（３）は王
回髭ｉのルｅ脹弁、（４）は主回路の蒸発器、（２）は
−ト・従回路Ｊ１：用の吐出カス゛ｌη゛で凝縮＋’ｉ
：＜’　（２１へ接続されている。従回路のハφ脹弁Ｕ
側は凝縮器（２）と過冷却器０勺とを１ス続する配置オ
の途中に股りられている。α９は従回路専用の吸入管で
ある。

次にこの発明による冷凍装置の所、８作について説明す
る主回路と従回路から吸入される冷媒カスはｊ上線ｔｊ
％（ｔｏｔ）と（１０２）で夫々昇圧され吐出管（６）
を経て凝縮器（２）に学る。凝縮器（２）で液化した冷
媒液は主・旬′の回路に分かれるが、主回路の冷Ｉル′
は、過冷却４圓の熱交Ｍ器（イ）の内部を循環し従回路
の冷（ツは、）１が７″Ｔ′ｉ即器０彎のｊＦ４改４Ｓ
Ｓ器（至）の外部で蒸づ６し従回路の吸入管０９を経て
何回路の冷媒圧編機（１０２）に吸入される。一方主回
路の冷媒液は、過冷却されて主回路のｌ１ｇ脹弁Ｃ３）
、蒸発器（４）を経て主回路の冷媒圧縮機（１０１）に
吸入されてサイクルを行う。

第８図は、この発明のサイクルをＰＩ線図に表わしたも
のでａ−＋ｂ→Ｃ′→ｄ′が主回路　３’→ｌ）’→（
−＋　ｄが従回路を示す。

尚、ｔの発明による冷凍装置は主回路の蒸発温度が−１
５〜−３５℃の範囲で使用するときにとくに効力かある
か、その効果に最も太きくｆｔｉ！（！する要因は、主
・従回路の冷媒肚ｆ１？ｌ林のピストン押しのけ−（の
比で主に対する従の比（以下Ｒとする）がに回路の冷媒
圧縮機の押しのけ１４４．の１０チｆＴｔＪ　Ｔ＆であ
るのが有効である。

これは、自ＩＪ述の比Ｒが大きい場合は過冷却は大きく
なるが従回路の蒸発比力が主回路の蒸発圧力に近づき成
績係数が向トしない。Ｒが小さい場合は過冷却が少いた
め第２図に示す過冷却不足の従来ｔ＋’＜に近づいてし
まうので、主回路の蒸発温度に対する最虐のＲが序在す
ることによるものである。

尚七記実旌例では、過冷却器を主従の回路に分けて行う
熱交換器を使用したが、凝縮器出口の液を全部膨張弁０
３でタンクに）影脹し、液分を主回路の膨張弁（３）へ
供給し、ガス分を従の圧縮機（１０２）に吸入する構成
にしても良い。

以上のように、この発明によれは、主従の回路を循環す
る冷媒は、昇圧されたあと共用の凝縮器で液化している
ので、従来のような独立した２系統の冷凍装置による過
冷却ザイクルに比ベコノパクｌ−にかつ安価に行い得る
％”Ｊ　ｆ、がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷凍装置の冷奴配管系統図、第２図は第
１図に示す冷凍装置のＰ−Ｉ線図、第３図は従来の冷凍
装置を組合せて、主回路の尚圧液の過冷却を行う冷凍％
置の冷媒配管系統図、第４図は第３図に示す冷凍装置ξ
のＩ″−■線図、第５図は。 この発明の一実施例による冷凍装置の冷奴配管系統図、
第６図は第５図に示す冷ン東装置のＰ−Ｉ線図である。 図において、（２）は主・従回路共用の６〔縮型、（３
）は主回範の膨１１Ｐ−弁、（４）は」７回路のカ（発
器、九・は曝冷却器、轍は熱交換器、　（１０１）は主
回路の冷奴圧縮機、（１０２）は従回路の冷奸圧縮析、
θ３は従回路の膨張弁である。 なお図中同一符号は同一または相当部分をホす。 第１図 第３図 第５図 第２図 ノ 第４図 第６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の冷媒圧縮機と、この第１の冷媒圧縮機より
   谷にヶの小さい第２の冷媒圧縮＾、と、上記第１と第２
   の冷媒ｆｆＥ　Ｈ＜？４　沖の吐出ガスを共に凝縮する
   九を縮型と、この凝縮器で液化された？”ｉ’ｊ媒欣を
   過冷却する過冷却手段とを備え、この過冷却手段にてカ
   ス化されたガス冷媒を上記第２の１土ｉｔｉ・ｉ　Ｉｊ
   ｔ（へ供給すると共に過冷却された液冷媒を第１の膨張
   弁および蒸発器を介し上記第１の圧縮機へ供給するよう
   にしたことを特徴とする冷凍装置。
2. （２）過冷却手段は凝縮器で液化された液冷媒の一部の
   冷媒液を減圧する第２の膨張弁と、上記液冷媒をこの第
   ２の膨張弁で減圧された低温低圧の液冷媒と熱交換させ
   て過冷却する過冷却器からなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の冷凍装置。
3. （３）過冷却手段は凝縮器で液化された液冷媒の全てを
   減圧する第２の膨張弁とこの第２の膨張弁で減圧された
   冷媒を受けるタンクとからなることを特徴とする冷凍装
   置。
4. （４）第１と第２の冷媒圧縮機のピストン押しのけ量の
   比で、上記第１の冷媒圧縮機に対する第２の冷媒圧縮器
   の比が、第１の冷媒圧縮機のピストン押しのみ量の約１
   ０係であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第３項の何れかに記載の冷凍装ｆ／Ｍ　。