JPS6026945B2 - 圧縮式冷凍機 - Google Patents
圧縮式冷凍機Info
- Publication number
- JPS6026945B2 JPS6026945B2 JP52019568A JP1956877A JPS6026945B2 JP S6026945 B2 JPS6026945 B2 JP S6026945B2 JP 52019568 A JP52019568 A JP 52019568A JP 1956877 A JP1956877 A JP 1956877A JP S6026945 B2 JPS6026945 B2 JP S6026945B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- temperature
- fluid
- side heat
- heat
- 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.)
- Expired
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は圧縮比を特に大きくとらなくても効率の良い熱
移動を行わせることができる圧縮式冷凍機に関する。
移動を行わせることができる圧縮式冷凍機に関する。
加熱用或いは冷却用に利用される蒸気圧縮式冷凍機では
、一般に熱源側と利用側との間の熱移動を行わせるため
の作動流体（冷蝶）が、気液相変化をなす単一組成流体
もしくは共鞠混合流体であった為に、蒸発温度および凝
縮濃度は夫々等値であり、これを第１図によって説明す
ると、例えば凝縮器として作用する熱交換器の冷煤入口
における過熱領域イを除いて凝縮・蒸発の相変化を生じ
させる範囲では温度が一定である。
、一般に熱源側と利用側との間の熱移動を行わせるため
の作動流体（冷蝶）が、気液相変化をなす単一組成流体
もしくは共鞠混合流体であった為に、蒸発温度および凝
縮濃度は夫々等値であり、これを第１図によって説明す
ると、例えば凝縮器として作用する熱交換器の冷煤入口
における過熱領域イを除いて凝縮・蒸発の相変化を生じ
させる範囲では温度が一定である。
従って第２図に図示するように高温を得たい加熱用冷凍
サイクルの場合は凝縮温度５０ｏｏに対して利用側流体
の出口温度は糟々４５℃となってこれよりも高い温度の
ものを得ることが出釆ず、しかも此の場合の圧縮機の圧
縮比が大きくなると同時に、成績係数も低下する欠点が
あったことは明らかである。か）る欠点は冷却用冷凍サ
イクルの場合においても同様のことが云える。
サイクルの場合は凝縮温度５０ｏｏに対して利用側流体
の出口温度は糟々４５℃となってこれよりも高い温度の
ものを得ることが出釆ず、しかも此の場合の圧縮機の圧
縮比が大きくなると同時に、成績係数も低下する欠点が
あったことは明らかである。か）る欠点は冷却用冷凍サ
イクルの場合においても同様のことが云える。
本発明は従来のこの種冷凍機が上述せる種々の欠陥を有
している点に着目して、圧縮比を大きくとらなくても高
温又は低温を容易に得ることができる新規な圧縮式冷凍
機を堤供すべく成されたものであって、特に冷凍回路の
作動流体（冷蝶）として、一定圧力下で蒸発或は凝縮の
開始から完了までに温度変化を呈する如き非共沸性の混
合流体を使用するとともに、熱源側、利用側の両熱交換
器のうちの少くとも利用側熱交換器を向流熱交換形熱交
換器に形成した構成を特徴とする。
している点に着目して、圧縮比を大きくとらなくても高
温又は低温を容易に得ることができる新規な圧縮式冷凍
機を堤供すべく成されたものであって、特に冷凍回路の
作動流体（冷蝶）として、一定圧力下で蒸発或は凝縮の
開始から完了までに温度変化を呈する如き非共沸性の混
合流体を使用するとともに、熱源側、利用側の両熱交換
器のうちの少くとも利用側熱交換器を向流熱交換形熱交
換器に形成した構成を特徴とする。
本発明をさらに添付図面によって詳しく説明すれば、第
５図は本発明の１例に係る空気熱源孫舎濠用温水機の基
本冷凍回路を示したものであって、圧縮機１、凝縮器と
して作用する利用側熱交換器２、減圧器３および蒸発器
として作用する熱源側熱交換器４を公知の冷凍サイクル
に接続させて、気液相変化をなす作動流体（以下冷嬢と
称す）の適当量を回路内に封入し、圧縮機１の付勢によ
って加熱運転を行わせるようになっている。
５図は本発明の１例に係る空気熱源孫舎濠用温水機の基
本冷凍回路を示したものであって、圧縮機１、凝縮器と
して作用する利用側熱交換器２、減圧器３および蒸発器
として作用する熱源側熱交換器４を公知の冷凍サイクル
に接続させて、気液相変化をなす作動流体（以下冷嬢と
称す）の適当量を回路内に封入し、圧縮機１の付勢によ
って加熱運転を行わせるようになっている。
利用側熱交換器則ち凝縮器２は厨房等の温水を供総合す
るために水と冷媒との間での熱交換を行わせる対水形熱
交換器を利用しているが本発明においては特に効率向上
のため冷煤の流通方向と供給水との流れを向流関係則ち
カウンターフローとなるように規定している。
るために水と冷媒との間での熱交換を行わせる対水形熱
交換器を利用しているが本発明においては特に効率向上
のため冷煤の流通方向と供給水との流れを向流関係則ち
カウンターフローとなるように規定している。
一方、熱源側熱交換器則ち蒸発器４については、大気な
ど空気と冷煤との間での熱交換を行わせる対空気形熱交
換器が使用され、これも上記利用側熱交換器としての蒸
発器４と同様に効率向上のため送風機５による空気の流
通方向とがカウンターフローとなるよう規定させている
。
ど空気と冷煤との間での熱交換を行わせる対空気形熱交
換器が使用され、これも上記利用側熱交換器としての蒸
発器４と同様に効率向上のため送風機５による空気の流
通方向とがカウンターフローとなるよう規定させている
。
しかして上記冷凍機において使用する冷煤は従来の如き
単一組成流体ではなく少くとも２種の同圧力下で蒸気・
液線（温度線）が異る冷煤を適当比率で混合してなる非
共滋性の混合流体であって、か）る特定の混合流体を使
用することによって、一定圧力下で蒸発・凝縮の開始か
ら完了までに温度変化を呈する特性が発揮され、かくし
て本発明装置が従来の蒸気圧縮式冷凍機では奏し得ない
独特の機能を発揮し得るに至ったのである。
単一組成流体ではなく少くとも２種の同圧力下で蒸気・
液線（温度線）が異る冷煤を適当比率で混合してなる非
共滋性の混合流体であって、か）る特定の混合流体を使
用することによって、一定圧力下で蒸発・凝縮の開始か
ら完了までに温度変化を呈する特性が発揮され、かくし
て本発明装置が従来の蒸気圧縮式冷凍機では奏し得ない
独特の機能を発揮し得るに至ったのである。
こ）で本発明の１例を挙げると、フロン袴嬢Ｒ−２２と
フロン袷煤Ｒ−１ １３とモル比率で０．９と０．１の
割合で混合してなる混合作動流体を冷煤に使用した場合
、第７図の液線１および蒸気気線０で示される如き特性
の温度圧力線図が得られるのである。この特性を明らか
にするために、従釆システムと対比して説明すれば、従
来の冷凍機における蒸発温度−ｌｏｏ○（３６ｋ９／塊
ａｂ）、凝縮温度５０℃（１９．８ｋ９／塊ａｂ）のも
のと圧縮比をご＝５．４８と同条件に成した本発明冷凍
機との両者の差異について見ると、本発明は第３図に示
すように、蒸発開始温度が−１ｏｏ○のときには蒸発完
了時の温度が−６℃となり（但し圧力は３．２５ｋｇ／
塊ａｂ）、一方、凝縮開始温度が５９００で凝縮終了温
度は４６℃（但し圧力は１７．８ｋ９／榊ａｂ）となり
、このように蒸発、凝縮の開始から完了までに温度を変
化させることができる。
フロン袷煤Ｒ−１ １３とモル比率で０．９と０．１の
割合で混合してなる混合作動流体を冷煤に使用した場合
、第７図の液線１および蒸気気線０で示される如き特性
の温度圧力線図が得られるのである。この特性を明らか
にするために、従釆システムと対比して説明すれば、従
来の冷凍機における蒸発温度−ｌｏｏ○（３６ｋ９／塊
ａｂ）、凝縮温度５０℃（１９．８ｋ９／塊ａｂ）のも
のと圧縮比をご＝５．４８と同条件に成した本発明冷凍
機との両者の差異について見ると、本発明は第３図に示
すように、蒸発開始温度が−１ｏｏ○のときには蒸発完
了時の温度が−６℃となり（但し圧力は３．２５ｋｇ／
塊ａｂ）、一方、凝縮開始温度が５９００で凝縮終了温
度は４６℃（但し圧力は１７．８ｋ９／榊ａｂ）となり
、このように蒸発、凝縮の開始から完了までに温度を変
化させることができる。
これを前記給湯用冷凍機に適用すると、従来と同程度の
性能の利用側および熱源側熱交換器２，４を採用した際
に得られる温水温度の差は、第２図と第４図の特性で対
比されるように、両システムとも入口水温を３５ｑｏに
設定すると、従来のものでは出口水温が４５午○（最高
５ぴ○）であるのに対して、本発明のものは５２〜５ず
○（最高５９０Ｃ）を得ることができる。
性能の利用側および熱源側熱交換器２，４を採用した際
に得られる温水温度の差は、第２図と第４図の特性で対
比されるように、両システムとも入口水温を３５ｑｏに
設定すると、従来のものでは出口水温が４５午○（最高
５ぴ○）であるのに対して、本発明のものは５２〜５ず
○（最高５９０Ｃ）を得ることができる。
但し過熱城の熱量は少ないので双方共に無視して考えた
。このように本発明は従来のものと比較して同圧縮比で
温度上昇が大きく、かつより高温の温水を得ることがで
きる。
。このように本発明は従来のものと比較して同圧縮比で
温度上昇が大きく、かつより高温の温水を得ることがで
きる。
以上の例は高温を得るためのものであるが、一方、高温
側の出口水温を従来のものと揃えるために、凝縮開始温
度を５３ｑｏ、凝縮完了温度を４０つ０と成し、かつ圧
縮比をご＝５．４８と同じにすると、本発明のものは第
８図に示す特性線図から明らかなように、熱源側熱交換
器４を最低一１５『０まで利用できる（従来は−１０午
０までである）。
側の出口水温を従来のものと揃えるために、凝縮開始温
度を５３ｑｏ、凝縮完了温度を４０つ０と成し、かつ圧
縮比をご＝５．４８と同じにすると、本発明のものは第
８図に示す特性線図から明らかなように、熱源側熱交換
器４を最低一１５『０まで利用できる（従来は−１０午
０までである）。
従って低温においても少量の空気から多量の熱を得るこ
とが可能であるため、風量が少なくて済むこととなり送
風機を小形若しくは低回転と成し得て騒音の低減にも有
効である。
とが可能であるため、風量が少なくて済むこととなり送
風機を小形若しくは低回転と成し得て騒音の低減にも有
効である。
上述例は本発明の１例に係る給湯用冷凍機の場合を述べ
たが、勿論暖房機としても適用可能であり、さらに利用
側熱交換器２を蒸発器に、熱源側熱交換器４を凝縮器と
して作用させる冷凍機、冷水用冷凍機に利用しても低温
の利用流体を従来と同圧縮比の条件下で簡単に得ること
が可能であり、冷房機の場合も成績係数の向上をはから
せる装置を提供することができる。
たが、勿論暖房機としても適用可能であり、さらに利用
側熱交換器２を蒸発器に、熱源側熱交換器４を凝縮器と
して作用させる冷凍機、冷水用冷凍機に利用しても低温
の利用流体を従来と同圧縮比の条件下で簡単に得ること
が可能であり、冷房機の場合も成績係数の向上をはから
せる装置を提供することができる。
さらにまた、第６図に示す如く、圧縮機１、利用側熱交
換器２、逆止弁７，８を夫々直列に備えた加熱サイクル
用膨張弁３ａと冷却サイクル用膨張弁３ｂ、熱源側熱交
換器４および四路切換弁６を公知の可逆サイクル冷凍回
路に組み付けることによって、四路切換弁６の冷暖切り
換え操作でヒートポンプ式冷温水機、冷暖房機としても
広汎な目的に適用できる。
換器２、逆止弁７，８を夫々直列に備えた加熱サイクル
用膨張弁３ａと冷却サイクル用膨張弁３ｂ、熱源側熱交
換器４および四路切換弁６を公知の可逆サイクル冷凍回
路に組み付けることによって、四路切換弁６の冷暖切り
換え操作でヒートポンプ式冷温水機、冷暖房機としても
広汎な目的に適用できる。
なお、この可逆冷凍システムの場合には、作動流体が実
線失示の流れとなる加熱サイクルでは送風機５を実線矢
示の気流となるように運転させると共に、利用側熱交換
器２の水側は実線矢示の流れとなるように運転させて、
両熱交換器２，４共に向流熱交換形となす一方、破線矢
示の流れとなる冷却サイクルでは送風機５及び利用側熱
交換器２の水側を共に流れが破線矢示となるよう切換え
ることによって、加熱、冷却のいずれの場合も向流熱交
換形熱交換器として使用することが望ましい。
線失示の流れとなる加熱サイクルでは送風機５を実線矢
示の気流となるように運転させると共に、利用側熱交換
器２の水側は実線矢示の流れとなるように運転させて、
両熱交換器２，４共に向流熱交換形となす一方、破線矢
示の流れとなる冷却サイクルでは送風機５及び利用側熱
交換器２の水側を共に流れが破線矢示となるよう切換え
ることによって、加熱、冷却のいずれの場合も向流熱交
換形熱交換器として使用することが望ましい。
上述の各例において４・なくとも利用側熱交換器２を向
流形となすことによって、作動流体と水などの利用側流
体との温度差を大きくとって熱交換性能をより向上する
ことが可能であり、圧縮比がづ・さし、にもかかわらず
、従来の同能力の菱直に比してより高温又は低温の利用
側流体を得ることができる。
流形となすことによって、作動流体と水などの利用側流
体との温度差を大きくとって熱交換性能をより向上する
ことが可能であり、圧縮比がづ・さし、にもかかわらず
、従来の同能力の菱直に比してより高温又は低温の利用
側流体を得ることができる。
本発明は以上述べたことから明らかなように、利用側熱
交換器２、熱源側熱交換器４を備えた冷凍機の作動流体
として、適宜混合比率となした少くとも２成分を含み、
一定圧力下で蒸発・凝縮の開始から完了までに温度変化
を呈する非共沸性の混合流体を使用するとともに少なく
とも利用側熱交換器２を向流形熱交換器に形成したから
、従来の冷凍機と同じ圧縮比のものでも、利用側熱交換
器２の取り出し部における流体の温度を加熱用の場合に
はより高く、冷却用の場合にはより低くすることが可能
となって成績係数の大なる冷凍機を得ることができる。
交換器２、熱源側熱交換器４を備えた冷凍機の作動流体
として、適宜混合比率となした少くとも２成分を含み、
一定圧力下で蒸発・凝縮の開始から完了までに温度変化
を呈する非共沸性の混合流体を使用するとともに少なく
とも利用側熱交換器２を向流形熱交換器に形成したから
、従来の冷凍機と同じ圧縮比のものでも、利用側熱交換
器２の取り出し部における流体の温度を加熱用の場合に
はより高く、冷却用の場合にはより低くすることが可能
となって成績係数の大なる冷凍機を得ることができる。
また、加熱用の場合には熱源流体の温度例えば外気が従
来よりも更に低い場合でも本発明は、従来のものが割合
温度の高い熱源流体のときに得られる利用流体と変らな
い高温の利用流体を得ることができるし、さらに冷却用
の場合にも高い温度の熱源流体から同じく低温のものを
得ることが可能であり、か）る特徴を有する本発明は構
造の簡単なこと、各種のシステムに広く適用し得ること
のすぐれた実用的効果を奏する圧縮式冷凍機である。
来よりも更に低い場合でも本発明は、従来のものが割合
温度の高い熱源流体のときに得られる利用流体と変らな
い高温の利用流体を得ることができるし、さらに冷却用
の場合にも高い温度の熱源流体から同じく低温のものを
得ることが可能であり、か）る特徴を有する本発明は構
造の簡単なこと、各種のシステムに広く適用し得ること
のすぐれた実用的効果を奏する圧縮式冷凍機である。
第１図および第２図は従釆冷凍機に係るモリェル線図お
よび熱交換温度特性線図を示し、第３図乃至第８図は本
発明冷凍機の態様を示すもので、第３図はモリェル線図
、第４図は熱交換温度特性線図、第５図および第６図は
各例に係る装置回路図、第７図は使用作動流体の特性線
図、第８図は加熱運転の１例に係るモリェル線図である
。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・利用側熱交換器
、３・・・・・・減圧器、４・・・・・・熱源側熱交換
器。 第１図 第２図 第８図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
よび熱交換温度特性線図を示し、第３図乃至第８図は本
発明冷凍機の態様を示すもので、第３図はモリェル線図
、第４図は熱交換温度特性線図、第５図および第６図は
各例に係る装置回路図、第７図は使用作動流体の特性線
図、第８図は加熱運転の１例に係るモリェル線図である
。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・利用側熱交換器
、３・・・・・・減圧器、４・・・・・・熱源側熱交換
器。 第１図 第２図 第８図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機１、利用側熱交換器２、熱源側熱交換器４お
よび減圧器３を備え、相変化し得る作動流体を循環流通
させる循環回路に形成させた冷凍機において、一定圧力
下で蒸発或は凝縮の開始から完了までに温度変化を呈す
る非共沸性の混合流体を前記作動流体に用いるとともに
、前記両熱交換器２，４のうちの少なくとも利用側熱交
換器２を、作動流体と熱交換流体とが向流熱交換関係と
なる熱交換器となしたことを特徴とする圧縮式冷凍機。 ２ 前記利用側熱交換器２が凝縮器であり、前記熱源側
熱交換器４が蒸発器である特許請求の範囲第１項記載の
加熱用圧縮式冷凍機。３ 利用側熱交換器２、熱源側熱
交換器４がともに、作動流体と熱交換流体との間に向流
熱交換関係を有する熱交換器であり、かつ、前記循環回
路が冷却サイクルと加熱サイクルに切換え可能な可逆回
路である特許請求の範囲第１項記載の圧縮式冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52019568A JPS6026945B2 (ja) | 1977-02-23 | 1977-02-23 | 圧縮式冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52019568A JPS6026945B2 (ja) | 1977-02-23 | 1977-02-23 | 圧縮式冷凍機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53104456A JPS53104456A (en) | 1978-09-11 |
| JPS6026945B2 true JPS6026945B2 (ja) | 1985-06-26 |
Family
ID=12002888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52019568A Expired JPS6026945B2 (ja) | 1977-02-23 | 1977-02-23 | 圧縮式冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026945B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS613957A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-09 | 三洋電機株式会社 | 空気調和機 |
| JPS61161374A (ja) * | 1985-01-08 | 1986-07-22 | 松下電器産業株式会社 | 冷暖房装置 |
| JP2675537B2 (ja) * | 1995-10-09 | 1997-11-12 | 三洋電機株式会社 | 空気調和機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2492725A (en) * | 1945-04-09 | 1949-12-27 | Carrier Corp | Mixed refrigerant system |
-
1977
- 1977-02-23 JP JP52019568A patent/JPS6026945B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53104456A (en) | 1978-09-11 |
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