JPS6129647A - 冷凍サイクル - Google Patents
冷凍サイクルInfo
- Publication number
- JPS6129647A JPS6129647A JP15081984A JP15081984A JPS6129647A JP S6129647 A JPS6129647 A JP S6129647A JP 15081984 A JP15081984 A JP 15081984A JP 15081984 A JP15081984 A JP 15081984A JP S6129647 A JPS6129647 A JP S6129647A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- refrigeration cycle
- refrigerant
- condenser
- evaporator
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- Pending
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- Saccharide Compounds (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）発明の技術分野
この発明は冷蔵庫、ニアコンディショナ等に供される冷
凍サイクルに関する。
凍サイクルに関する。
（ロ）発明の技術的背景及び問題点
従−来のこの種の冷凍サイクルとしては、例えば第４図
に概念図で示すようなものがある。この冷凍サイクルは
冷媒の膨張エネルギを利用して成績係数の向上を図るよ
′うにしたもので、圧縮機１０１、凝縮器１０３、蒸発
器１０５を有する他、膨張タービン１０７と、この膨張
タービン１０７の動力軸１０９に取付けられた過給機１
１１、及び蓄圧器１１３を有している。１１５は減圧器
である。
に概念図で示すようなものがある。この冷凍サイクルは
冷媒の膨張エネルギを利用して成績係数の向上を図るよ
′うにしたもので、圧縮機１０１、凝縮器１０３、蒸発
器１０５を有する他、膨張タービン１０７と、この膨張
タービン１０７の動力軸１０９に取付けられた過給機１
１１、及び蓄圧器１１３を有している。１１５は減圧器
である。
そして圧縮機１０１で圧縮された冷媒は凝縮器１０３で
凝縮液化され、減圧器１１５においてＪモ力調整が行な
われた後、膨張タービン１０７において膨張すると共に
、その膨張エネルギによって膨張タービン１０７に回転
力を与える。そして膨張タービン１０７の回転力にＪ：
り動力＠１０９を介して過給機１１１が回転駆動される
。一方、膨張タービン１０７で膨張した冷媒は減圧器１
１５でさらに圧力調整を受【プだ後、蒸発器１０５て蒸
発して外部空気等の冷却を行なう。そして低圧となった
冷媒は過給機１１１に吸収され上記のようにして回転駆
動されている過給機１１１を介して蓄圧器１１３に蓄圧
され、その後圧縮機１０１に供給される。従って膨張タ
ービン１０７で得た動力を圧縮機１０１の動力として回
収することができ、冷凍力イクルの成績係数向上を図る
ことができる。
凝縮液化され、減圧器１１５においてＪモ力調整が行な
われた後、膨張タービン１０７において膨張すると共に
、その膨張エネルギによって膨張タービン１０７に回転
力を与える。そして膨張タービン１０７の回転力にＪ：
り動力＠１０９を介して過給機１１１が回転駆動される
。一方、膨張タービン１０７で膨張した冷媒は減圧器１
１５でさらに圧力調整を受【プだ後、蒸発器１０５て蒸
発して外部空気等の冷却を行なう。そして低圧となった
冷媒は過給機１１１に吸収され上記のようにして回転駆
動されている過給機１１１を介して蓄圧器１１３に蓄圧
され、その後圧縮機１０１に供給される。従って膨張タ
ービン１０７で得た動力を圧縮機１０１の動力として回
収することができ、冷凍力イクルの成績係数向上を図る
ことができる。
しかしながら、このような構成では動力軸１０９に直結
された過給機１１１を冷凍サイクルの循環路内部に配置
するため、過給機１１１側において動力軸１０つと循環
路との間における軸シールが必要どなる。このためシー
ル部において摩擦損失を生じたり、冷媒の漏れに対する
信頼性が低下りる等の恐れがある。また圧縮機１０１の
０Ｎ−ＯＦ Ｆに伴なう圧ノ〕変動があると、膨張ター
ビン１０７の回転が不安定になり、過給機１１１の蓄圧
効果が不安定になって、成績係数の向上を充分に期待で
きなくなる恐れがあった。
された過給機１１１を冷凍サイクルの循環路内部に配置
するため、過給機１１１側において動力軸１０つと循環
路との間における軸シールが必要どなる。このためシー
ル部において摩擦損失を生じたり、冷媒の漏れに対する
信頼性が低下りる等の恐れがある。また圧縮機１０１の
０Ｎ−ＯＦ Ｆに伴なう圧ノ〕変動があると、膨張ター
ビン１０７の回転が不安定になり、過給機１１１の蓄圧
効果が不安定になって、成績係数の向上を充分に期待で
きなくなる恐れがあった。
（ハ）発明の目的
この発明は上記の問題点に鑑み創案されたもので、膨張
機で得た動力を圧縮機の動力として回収し成績係数の向
上を図ることができながら、摩擦損失、冷媒の漏れに対
する信頼性の低下を押えることができると共に、圧縮機
の○ヘー〇ＦＦに伴う圧力変動にかかわらず成゛結係数
の向上を充分に期待することができる冷凍サイクルの提
供を目的とする。
機で得た動力を圧縮機の動力として回収し成績係数の向
上を図ることができながら、摩擦損失、冷媒の漏れに対
する信頼性の低下を押えることができると共に、圧縮機
の○ヘー〇ＦＦに伴う圧力変動にかかわらず成゛結係数
の向上を充分に期待することができる冷凍サイクルの提
供を目的とする。
（ニ）発明の概要
上記の目的を達成するノ〔めこの発明は圧縮機への商用
電源の交流電流を直流化する」ンバータと、直流化され
た商用電源を所定の周波数に設定して圧縮機の回転数制
御を行なうインバータと、凝縮器と蒸発器との間におい
て循環路に介設され冷媒の膨張エネルギによって回転駆
動される膨張機と、この膨張機の回転力によって駆動さ
れ前記コンバータの２次側へ膨張機の回転力に応じた直
流電流を供給覆る直流電流光１装置とを備えた構成とし
た。
電源の交流電流を直流化する」ンバータと、直流化され
た商用電源を所定の周波数に設定して圧縮機の回転数制
御を行なうインバータと、凝縮器と蒸発器との間におい
て循環路に介設され冷媒の膨張エネルギによって回転駆
動される膨張機と、この膨張機の回転力によって駆動さ
れ前記コンバータの２次側へ膨張機の回転力に応じた直
流電流を供給覆る直流電流光１装置とを備えた構成とし
た。
（ホ）発明の実施例
以下、第１図から第３図に基づきこの発明の一実施例を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図はこの実施例に係る冷凍サイクルを概念的に示し
たもので、第４図の場合と同様に圧縮機１、凝縮器３、
蒸発器５及び膨張機としての膨張タービン７を有してい
る。そしてこれら圧縮機１、凝縮器３、蒸発器５、及び
膨張タービン７は循環路９によって連通され、冷凍サイ
クルが構成されている。前記圧縮機１は、商用電ａ１１
に第１コンバータ１３及びインバータ１５を介して接続
されている。この第１コンバータ１３は商用電源１１の
交流電流を直流化するもので、インバータ１５は直流電
流を所定の周波数に設定して圧縮ｔＲ１に入力させ、圧
縮機１の回転数制御を行なうものである。前記膨張ター
ビン７は凝縮器３と蒸発器５との間において循環路９に
介設され、冷媒の膨張エネルギによって回転駆動される
ように構成されている。この膨張タービンの動力軸１７
には交流発電機１９が直結され、この交流発電機１９と
膨張タービン７とは密閉型圧縮機と同様にケース２１に
よって密閉形成されている。この交流発電機１９は第２
コンバータ２３を介して第１コンバータ１３の二次側に
接続されている。したかって交流発電機１９と第２コン
バータ２３とは直流電流発生装置を描成し、第１コンバ
ータ１３の二次側へ膨張タービン７′の回転力に応じた
直流電力を供給するように構成されている。
たもので、第４図の場合と同様に圧縮機１、凝縮器３、
蒸発器５及び膨張機としての膨張タービン７を有してい
る。そしてこれら圧縮機１、凝縮器３、蒸発器５、及び
膨張タービン７は循環路９によって連通され、冷凍サイ
クルが構成されている。前記圧縮機１は、商用電ａ１１
に第１コンバータ１３及びインバータ１５を介して接続
されている。この第１コンバータ１３は商用電源１１の
交流電流を直流化するもので、インバータ１５は直流電
流を所定の周波数に設定して圧縮ｔＲ１に入力させ、圧
縮機１の回転数制御を行なうものである。前記膨張ター
ビン７は凝縮器３と蒸発器５との間において循環路９に
介設され、冷媒の膨張エネルギによって回転駆動される
ように構成されている。この膨張タービンの動力軸１７
には交流発電機１９が直結され、この交流発電機１９と
膨張タービン７とは密閉型圧縮機と同様にケース２１に
よって密閉形成されている。この交流発電機１９は第２
コンバータ２３を介して第１コンバータ１３の二次側に
接続されている。したかって交流発電機１９と第２コン
バータ２３とは直流電流発生装置を描成し、第１コンバ
ータ１３の二次側へ膨張タービン７′の回転力に応じた
直流電力を供給するように構成されている。
次に上記一実施例の作用について述べる。
圧縮機１で圧縮された冷媒は凝縮器３で凝縮液化され、
膨張タービン７にて膨張すると共にその膨張エネルギに
より膨張タービン７を回転駆動（る。この膨張タービン
７の回転駆動により動力軸１７を介して交流発電機１つ
が回転され、交流電流が第２」ンバータ２３へ入力され
る。一方膨張タービン７で膨張した冷媒は蒸発器５て蒸
発し、外部空気等の冷却を行なう。
膨張タービン７にて膨張すると共にその膨張エネルギに
より膨張タービン７を回転駆動（る。この膨張タービン
７の回転駆動により動力軸１７を介して交流発電機１つ
が回転され、交流電流が第２」ンバータ２３へ入力され
る。一方膨張タービン７で膨張した冷媒は蒸発器５て蒸
発し、外部空気等の冷却を行なう。
上記圧縮機１はインバータ１５による周波数ｌ１ｉｌｊ
御によってその回転数が制御される。そしてこのインバ
ータ１５へは、第１コンバータ１３によって直流化され
た商用電源１１側の直流電流と、第２コンバータ２３に
よって直流化された交流発電機１つ側の直流電流との和
が入力されている。したがって交流発電機１９側の直流
電流に応じて商用電源１１側の消費電力を少なくするこ
とかできる。また圧縮機１のＯＮ−〇ＦＦにより圧力変
動が起り、交流発電様１９側の直流電流に変動が起きた
としても、これに応じて商用電′Ｆ７！１１側の電流が
増減するからインバータ１５へは安定した入力が行なわ
れ、圧縮機１の周波数制御を適確に行なうことかできる
。さらに交流発電機１９は循環路９内に配置する必要が
なく、交流発電機１９側において循環路９と動力軸１７
との間の軸シールを行なう必要がなく、シール部にお（
プる摩擦損失、冷媒漏れの信頼性低下を防止することが
できる。
御によってその回転数が制御される。そしてこのインバ
ータ１５へは、第１コンバータ１３によって直流化され
た商用電源１１側の直流電流と、第２コンバータ２３に
よって直流化された交流発電機１つ側の直流電流との和
が入力されている。したがって交流発電機１９側の直流
電流に応じて商用電源１１側の消費電力を少なくするこ
とかできる。また圧縮機１のＯＮ−〇ＦＦにより圧力変
動が起り、交流発電様１９側の直流電流に変動が起きた
としても、これに応じて商用電′Ｆ７！１１側の電流が
増減するからインバータ１５へは安定した入力が行なわ
れ、圧縮機１の周波数制御を適確に行なうことかできる
。さらに交流発電機１９は循環路９内に配置する必要が
なく、交流発電機１９側において循環路９と動力軸１７
との間の軸シールを行なう必要がなく、シール部にお（
プる摩擦損失、冷媒漏れの信頼性低下を防止することが
できる。
膨張タービン７と交流発電機１９とはケース２１で密閉
された密閉型であるため、冷媒漏れに対する信頼性をさ
らに向上することができる。
された密閉型であるため、冷媒漏れに対する信頼性をさ
らに向上することができる。
次にこのようにして作動する上記一実施例に係る冷凍サ
イクルの成績係数を第２図、第３図に基づき説明する。
イクルの成績係数を第２図、第３図に基づき説明する。
第２図はこの実施例に係る冷凍サイクルの動作を示すモ
リエル線図を示したもので、横軸はＴンタルビｉ （キ
ロカロリ／′キログラム）、Ｕ軸は圧力Ｐ、 （キｌ旧
グラム／ｃｍ２ ）である。まず圧縮機１による圧縮で
３１→３３の状態変化が起り、エンタルピが１１から１
２に変化する。ついで凝縮器３による凝縮で３３→３５
の状態変化が起り、エンタルビカｖｉ２からｉ３に変化
する。さらに膨張タービン７で膨張エネルギを放出して
３５−）３７の状態変化が起り、エンタルピ７１）％’
＋ ３から１４に変化した後、蒸発器５で吸熱して蒸気
となり、３７−→３１の状態変化が起り、■ンタルビル
が１４から１１に戻る。そしてこの冷凍〃イクールの性
能は圧縮機１の効率をηｃｏｍｐ、膨張タービン７の効
率をηｅｘｐとずれば次式の成績係数Ｃ○Ｐで表すこと
ができる。
リエル線図を示したもので、横軸はＴンタルビｉ （キ
ロカロリ／′キログラム）、Ｕ軸は圧力Ｐ、 （キｌ旧
グラム／ｃｍ２ ）である。まず圧縮機１による圧縮で
３１→３３の状態変化が起り、エンタルピが１１から１
２に変化する。ついで凝縮器３による凝縮で３３→３５
の状態変化が起り、エンタルビカｖｉ２からｉ３に変化
する。さらに膨張タービン７で膨張エネルギを放出して
３５−）３７の状態変化が起り、エンタルピ７１）％’
＋ ３から１４に変化した後、蒸発器５で吸熱して蒸気
となり、３７−→３１の状態変化が起り、■ンタルビル
が１４から１１に戻る。そしてこの冷凍〃イクールの性
能は圧縮機１の効率をηｃｏｍｐ、膨張タービン７の効
率をηｅｘｐとずれば次式の成績係数Ｃ○Ｐで表すこと
ができる。
１−ｉ３
Ｃａμ＝□−□
１２−ｉｌ−（ｉ３−ｊ４ ）ηｅｘｐηＣＯＩｎ ｐ
ここで冷媒としてＲ−１２を用い、サイクルの昇温幅を
５０ｄｅｇ 、 ηｃＯｍｐ＝ ０ 、６０とすると、
ＣＯＰは第４図で示さ汽るようになる。この第４図は横
軸に膨張タービン７の効率ηｅＸｐ １縦軸にＣＯＰを
とったもので、パラメータとして凝縮器３の放熱温度を
とっている。この第４図より明らかなように、膨張ター
ビン７の効率ηｅｘｐが大ぎくなる程ＣＯＰが高くなり
、また凝縮器３の放熱温度が高くなる程ＣＯＰが高くな
っていることがわかる。
５０ｄｅｇ 、 ηｃＯｍｐ＝ ０ 、６０とすると、
ＣＯＰは第４図で示さ汽るようになる。この第４図は横
軸に膨張タービン７の効率ηｅＸｐ １縦軸にＣＯＰを
とったもので、パラメータとして凝縮器３の放熱温度を
とっている。この第４図より明らかなように、膨張ター
ビン７の効率ηｅｘｐが大ぎくなる程ＣＯＰが高くなり
、また凝縮器３の放熱温度が高くなる程ＣＯＰが高くな
っていることがわかる。
なｄ３この発明は上記一実施例に限定されるものではな
い。例えば蒸発器５の外部熱源として排熱を利用すれば
、排熱回収ヒートポンプサイクルどして用いることもで
きる。
い。例えば蒸発器５の外部熱源として排熱を利用すれば
、排熱回収ヒートポンプサイクルどして用いることもで
きる。
（ニ）発明の効果
以上より明らかなようにこの発明の構成よよれは、膨張
機で得た動力を圧縮機の動力として回収し、（）−イク
ルの成績係数向上を図ることができながら、直流電流発
生装置側をサイクルから切離ずことができ、直流電流発
生装置側において軸シールの必要がなくなる。このため
、シール部における摩擦損失、冷媒漏れの信頼性低下を
押えることが可能となる。また、圧縮機の○Ｎ−０ＦＦ
によって圧力変動が起き、直流電流発生装置によってコ
ンバータの２次側へ供給される直流電流に変動が起きて
も、これに応じて商用電源側の直流電、、流が増減する
からイン°バータべ安定した入力が行なわれ、インバー
タによる圧縮機の回転数制御を安定して行なうことがで
き、冷凍サイクルの成績係数向上を維持することが可能
となる。
機で得た動力を圧縮機の動力として回収し、（）−イク
ルの成績係数向上を図ることができながら、直流電流発
生装置側をサイクルから切離ずことができ、直流電流発
生装置側において軸シールの必要がなくなる。このため
、シール部における摩擦損失、冷媒漏れの信頼性低下を
押えることが可能となる。また、圧縮機の○Ｎ−０ＦＦ
によって圧力変動が起き、直流電流発生装置によってコ
ンバータの２次側へ供給される直流電流に変動が起きて
も、これに応じて商用電源側の直流電、、流が増減する
からイン°バータべ安定した入力が行なわれ、インバー
タによる圧縮機の回転数制御を安定して行なうことがで
き、冷凍サイクルの成績係数向上を維持することが可能
となる。
第１図はこの発明の一実施例に係る冷凍サイクルの概念
図、第２図はモリエル線図、第３図は膨張機効率と成績
係数との関係図、第４図は従来例に係る冷凍サイクルの
概念図である。 １・・・圧縮機 ３・・・凝縮器５・・・蒸発
器 ７・・・膨張タービン（膨引１ ９・・・循環路 １１・・・商用電源１３・・
・第１コンバータ（コンパ−クン１５・・・インバータ 代理人 弁理士 三 好 保 手続補正書（力式） 昭和５９年／７月／−２巳 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事１牛の表示 昭和１２年 特許願第１！；Ｏ５”７９号３、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住所（居所） 神奔用昇用碕Φ弊匿堀用町７２４伝氏
名（名称＞ （：３０’７） 詳ｌもかネ土 中
芝。 ４〜Ａ乏右 イＬヒシ皮 正 − ４、代理人 住 所 〒１０５東京都港区虎ノ門１丁目２番３
号虎ノ門第−ビル５階 電話 東京（５０４） ３０７５・３０７６・３０７７
番氏 名 弁理士（６８３４）三 好 保 男（１
１カ、１名）６ ＮＡ’正偽ナト象 （１） Ｂ月、Ｘｍ１ ／７桶′止め回想 （１）＠１劃１４．ネｎ（＝ｓ＆ｚｌＴしＴ＝ｐ月系ω
４片のジ争１（・万り系氏ωとちり、（内熱に変安馨り ８、孔ｌベイｉ害＠、、Ｂ銖 （１）明細零
図、第２図はモリエル線図、第３図は膨張機効率と成績
係数との関係図、第４図は従来例に係る冷凍サイクルの
概念図である。 １・・・圧縮機 ３・・・凝縮器５・・・蒸発
器 ７・・・膨張タービン（膨引１ ９・・・循環路 １１・・・商用電源１３・・
・第１コンバータ（コンパ−クン１５・・・インバータ 代理人 弁理士 三 好 保 手続補正書（力式） 昭和５９年／７月／−２巳 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事１牛の表示 昭和１２年 特許願第１！；Ｏ５”７９号３、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住所（居所） 神奔用昇用碕Φ弊匿堀用町７２４伝氏
名（名称＞ （：３０’７） 詳ｌもかネ土 中
芝。 ４〜Ａ乏右 イＬヒシ皮 正 − ４、代理人 住 所 〒１０５東京都港区虎ノ門１丁目２番３
号虎ノ門第−ビル５階 電話 東京（５０４） ３０７５・３０７６・３０７７
番氏 名 弁理士（６８３４）三 好 保 男（１
１カ、１名）６ ＮＡ’正偽ナト象 （１） Ｂ月、Ｘｍ１ ／７桶′止め回想 （１）＠１劃１４．ネｎ（＝ｓ＆ｚｌＴしＴ＝ｐ月系ω
４片のジ争１（・万り系氏ωとちり、（内熱に変安馨り ８、孔ｌベイｉ害＠、、Ｂ銖 （１）明細零
Claims (1)
- 商用電源によって駆動され冷媒を圧縮する圧縮機と、冷
媒を凝縮させる凝縮器と、冷媒を蒸発させる蒸発器と、
これら圧縮機、凝縮器、及び蒸発器を連通する循環路と
を有する冷凍サイクルにおいて、前記商用電源の交流電
流を直流化するコンバータと、直流化された商用電源を
所定の周波数に設定して前記圧縮機の回転数制御を行な
うインバータと、前記凝縮器と蒸発器との間において循
環路に介設され冷媒の膨張エネルギよって回転駆動され
膨張機と、この膨張機の回転力によって駆動され前記コ
ンバータの２次側へ膨張機の回転力に応じた直流電流を
供給する直流電流発生装置とを備えたことを特徴とする
冷凍サイクル
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15081984A JPS6129647A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 冷凍サイクル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15081984A JPS6129647A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 冷凍サイクル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6129647A true JPS6129647A (ja) | 1986-02-10 |
Family
ID=15505099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15081984A Pending JPS6129647A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 冷凍サイクル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6129647A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4979133A (en) * | 1988-02-08 | 1990-12-18 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Pyrometer |
| JP2007078196A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 冷凍サイクル装置 |
| WO2007049506A1 (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 膨張機を用いたヒートポンプ応用機器 |
| JP2007120903A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヒートポンプ装置 |
| CN100449228C (zh) * | 2004-04-27 | 2009-01-07 | 松下电器产业株式会社 | 热泵装置 |
-
1984
- 1984-07-20 JP JP15081984A patent/JPS6129647A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4979133A (en) * | 1988-02-08 | 1990-12-18 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Pyrometer |
| CN100449228C (zh) * | 2004-04-27 | 2009-01-07 | 松下电器产业株式会社 | 热泵装置 |
| JP2007078196A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 冷凍サイクル装置 |
| WO2007049506A1 (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 膨張機を用いたヒートポンプ応用機器 |
| JP2007120903A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヒートポンプ装置 |
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