JPS645227B2 - - Google Patents
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- JPS645227B2 JPS645227B2 JP56059628A JP5962881A JPS645227B2 JP S645227 B2 JPS645227 B2 JP S645227B2 JP 56059628 A JP56059628 A JP 56059628A JP 5962881 A JP5962881 A JP 5962881A JP S645227 B2 JPS645227 B2 JP S645227B2
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- refrigerant
- evaporator
- compressor
- pipe
- condenser
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- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 2
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- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- 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
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
- F25B40/02—Subcoolers
-
- 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
- F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
-
- 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
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/13—Economisers
-
- 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
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2509—Economiser valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、冷凍回路を有する空調装置に関し、
高効率冷凍回路の一部分として作動するように構
成した凝縮器と、低効率冷凍回路の一部分として
作動するように構成した蒸発器とを組合せた冷凍
回路およびその構成機器に関する。
高効率冷凍回路の一部分として作動するように構
成した凝縮器と、低効率冷凍回路の一部分として
作動するように構成した蒸発器とを組合せた冷凍
回路およびその構成機器に関する。
典型的な住宅用空気調和装置においては、凝縮
器を周囲空気(外気)に対して熱交換関係をなす
ように配置し、蒸発器を空調すべき囲い区域(部
屋)の空気に対して熱交換関係をなして配置して
ある。これらの凝縮器および蒸発器に圧縮機およ
び膨脹器を接続して冷凍回路を構成し、囲い区域
内の空気(室内空気)と周囲空気(外気)との間
で熱エネルギーが伝達されるようになされてい
る。
器を周囲空気(外気)に対して熱交換関係をなす
ように配置し、蒸発器を空調すべき囲い区域(部
屋)の空気に対して熱交換関係をなして配置して
ある。これらの凝縮器および蒸発器に圧縮機およ
び膨脹器を接続して冷凍回路を構成し、囲い区域
内の空気(室内空気)と周囲空気(外気)との間
で熱エネルギーが伝達されるようになされてい
る。
空調装置を作動させるためのエネルギーコスト
が高騰した現在、各メーカーは、エネルギー効率
の高い空調機器の開発を試みている。エネルギー
効率の高い機器への切換の結果として、以前に製
造された機器と比較的新しい効率の高い機器との
間で作動特性に相異が生じることになる。
が高騰した現在、各メーカーは、エネルギー効率
の高い空調機器の開発を試みている。エネルギー
効率の高い機器への切換の結果として、以前に製
造された機器と比較的新しい効率の高い機器との
間で作動特性に相異が生じることになる。
空気調和装置の効率を高める方法の1つは、水
頭圧、従つて圧縮機を低くすることである。
頭圧、従つて圧縮機を低くすることである。
典型的な住宅用空調装置においては、冷凍系統
の各構成部品(機器)は、その有効寿命の間使用
に供した後は交換しなければならない。しかしな
がら、屋内熱交換器などの他の構成部品は、有効
寿命が長く、その他の部品を交換しなければなら
ない場合でもまだ十分に使用に供することができ
ることが多い。このような部分的な交換の結果、
圧縮器と凝縮器が新しいものに交換され、蒸発器
はそのまま残されるというようなことがある。
の各構成部品(機器)は、その有効寿命の間使用
に供した後は交換しなければならない。しかしな
がら、屋内熱交換器などの他の構成部品は、有効
寿命が長く、その他の部品を交換しなければなら
ない場合でもまだ十分に使用に供することができ
ることが多い。このような部分的な交換の結果、
圧縮器と凝縮器が新しいものに交換され、蒸発器
はそのまま残されるというようなことがある。
省エネ意識の高いユーザは、冷凍系の一部を新
しい効率の高い機器と交換することを希望する。
しかしながら、このような効率の高い機器の使用
は、膨脹器として毛管を備えている冷凍系統の蒸
発器と組合わされた場合1つの問題を惹起する。
異る水頭圧で作動するように設計されている冷凍
回路構成機器を組合わせると、冷凍装置の容量が
低下し、その結果、装置の全体効率を低下させた
り、その他の作動上の問題を生じたりする。この
ような問題の重大さの度合は、屋内熱交換器に連
関した膨脹器の形式および接続配管のサイズ等を
含むいろいろな要素によつて異る。多くの場合、
住宅用サイズの蒸発器のための膨脹器は、一連の
一定直径の毛管によつて構成されている。
しい効率の高い機器と交換することを希望する。
しかしながら、このような効率の高い機器の使用
は、膨脹器として毛管を備えている冷凍系統の蒸
発器と組合わされた場合1つの問題を惹起する。
異る水頭圧で作動するように設計されている冷凍
回路構成機器を組合わせると、冷凍装置の容量が
低下し、その結果、装置の全体効率を低下させた
り、その他の作動上の問題を生じたりする。この
ような問題の重大さの度合は、屋内熱交換器に連
関した膨脹器の形式および接続配管のサイズ等を
含むいろいろな要素によつて異る。多くの場合、
住宅用サイズの蒸発器のための膨脹器は、一連の
一定直径の毛管によつて構成されている。
しばしば住宅用サイズの蒸発器のための膨脹器
として使用される毛管は、それを通る冷媒の圧力
を低下させる作用をするためのものであり、所与
の温度および水頭圧において所定の質量流量で冷
媒を通すように寸法を定められている。水頭圧が
低下すると、毛管を通る冷媒の質量流量も低下す
る。しかしながら毛管を通る冷媒の温度が低下す
ると、質量流量が増大する場合がある。なぜな
ら、液体冷媒が過冷却されその粘性が低下するか
らである。
として使用される毛管は、それを通る冷媒の圧力
を低下させる作用をするためのものであり、所与
の温度および水頭圧において所定の質量流量で冷
媒を通すように寸法を定められている。水頭圧が
低下すると、毛管を通る冷媒の質量流量も低下す
る。しかしながら毛管を通る冷媒の温度が低下す
ると、質量流量が増大する場合がある。なぜな
ら、液体冷媒が過冷却されその粘性が低下するか
らである。
本発明の冷凍装置およびその構成機器は、新し
い交換機器をそれが組込まれる既存の機器より低
い水頭圧で作動するように設計された効率的な冷
凍回路を構成するようにしたことを特徴とするも
のである。
い交換機器をそれが組込まれる既存の機器より低
い水頭圧で作動するように設計された効率的な冷
凍回路を構成するようにしたことを特徴とするも
のである。
過冷却器および中間熱交換器を備えた冷凍回路
は従来から知られているが、本発明は、フラツシ
ユ過冷器として中間熱交換器を使用し、凝縮器か
ら蒸発器へ循環される液体冷媒の一部分を中間熱
交換器へ分流させて該中間熱交換器内でフラツシ
ユ蒸発させ圧縮機の吸込圧にまで低下させる。か
くして、この冷媒は、液体から気体へ相変化する
際、凝縮器から蒸発器へ流れる別の冷媒から熱エ
ネルギーを吸収し該冷媒を過冷却させる。従つ
て、凝縮器を通る冷媒の流量と、蒸発器を通る冷
媒の流量とが異ることになる。しかしながら、分
流された冷媒部分は無駄にされるわけではない。
なぜなら、その冷媒部分が分流されずに蒸発器内
でフラツシユ蒸発されたとすれば吸収されたであ
ろう熱エネルギーは、蒸発器へ流入する冷媒を更
に過冷却するのに利用されるからである。
は従来から知られているが、本発明は、フラツシ
ユ過冷器として中間熱交換器を使用し、凝縮器か
ら蒸発器へ循環される液体冷媒の一部分を中間熱
交換器へ分流させて該中間熱交換器内でフラツシ
ユ蒸発させ圧縮機の吸込圧にまで低下させる。か
くして、この冷媒は、液体から気体へ相変化する
際、凝縮器から蒸発器へ流れる別の冷媒から熱エ
ネルギーを吸収し該冷媒を過冷却させる。従つ
て、凝縮器を通る冷媒の流量と、蒸発器を通る冷
媒の流量とが異ることになる。しかしながら、分
流された冷媒部分は無駄にされるわけではない。
なぜなら、その冷媒部分が分流されずに蒸発器内
でフラツシユ蒸発されたとすれば吸収されたであ
ろう熱エネルギーは、蒸発器へ流入する冷媒を更
に過冷却するのに利用されるからである。
本発明の好ましい実施例によれば、中間熱交換
器を配置し、凝縮器から蒸発器へ流れる冷媒の一
部分を該中間熱交換器の第1流路を通して通流さ
せるようにする。また、凝縮器から蒸発器へ流れ
る冷媒の他の一部分を上記中間熱交換器の第2流
路へ分流させる手段を設け、該分流された冷媒部
分を中間熱交換の第1流路を通る前記冷媒部分に
対して熱交換関係にもたらすようにする。更に、
中間熱交換器の第2流路を圧縮機の吸込管に接続
する導管を配設し、前記分流された冷媒を圧縮機
へ戻すことができるようにする。
器を配置し、凝縮器から蒸発器へ流れる冷媒の一
部分を該中間熱交換器の第1流路を通して通流さ
せるようにする。また、凝縮器から蒸発器へ流れ
る冷媒の他の一部分を上記中間熱交換器の第2流
路へ分流させる手段を設け、該分流された冷媒部
分を中間熱交換の第1流路を通る前記冷媒部分に
対して熱交換関係にもたらすようにする。更に、
中間熱交換器の第2流路を圧縮機の吸込管に接続
する導管を配設し、前記分流された冷媒を圧縮機
へ戻すことができるようにする。
前記中間熱交換器の第2流路へ分流される冷媒
の流量を調節するための感熱膨脹弁を接続する。
即ち、感熱膨脹弁に設けた温度感知バルブによつ
て蒸発器から圧縮機へ流れる冷媒の温度を検出
し、その温度の関数として前記分流冷媒の流量を
制御する。感熱膨脹弁を平衡化させる(感熱膨張
弁の圧力を圧縮機への吸込管の圧力と均衡させ
る)ために圧縮機の吸込管と該膨脹弁との間に圧
力平衡化導管を設ける。
の流量を調節するための感熱膨脹弁を接続する。
即ち、感熱膨脹弁に設けた温度感知バルブによつ
て蒸発器から圧縮機へ流れる冷媒の温度を検出
し、その温度の関数として前記分流冷媒の流量を
制御する。感熱膨脹弁を平衡化させる(感熱膨張
弁の圧力を圧縮機への吸込管の圧力と均衡させ
る)ために圧縮機の吸込管と該膨脹弁との間に圧
力平衡化導管を設ける。
以下に添付図を参照して説明する本発明の実施
例は、空調系統に使用するための冷凍回路に関連
したものとされているが、本発明は空調機以外の
冷凍装置にも同様に適用することができることは
明らかである。更にここに述べる好ましい実施例
は、各構成機器の流量特性を住宅用空調機に適用
した場合に関連して説明されているが、本発明は
それに限定されるものではなく、また、交換すべ
きものとされる構成機器の種類および新しく交換
された機器と組合わされるものとされる既存の構
成機器の種類もここに例示した実施例の如くに限
定されるものではない。
例は、空調系統に使用するための冷凍回路に関連
したものとされているが、本発明は空調機以外の
冷凍装置にも同様に適用することができることは
明らかである。更にここに述べる好ましい実施例
は、各構成機器の流量特性を住宅用空調機に適用
した場合に関連して説明されているが、本発明は
それに限定されるものではなく、また、交換すべ
きものとされる構成機器の種類および新しく交換
された機器と組合わされるものとされる既存の構
成機器の種類もここに例示した実施例の如くに限
定されるものではない。
本発明は、各冷媒流れの間で熱交換させるため
の特定の熱交換器を有するものとして説明されて
いるが、熱交換器の形式の選択は設計事項であ
り、同様に膨脹器ならびにその他の接続配管の形
式の選択は設計事項である。
の特定の熱交換器を有するものとして説明されて
いるが、熱交換器の形式の選択は設計事項であ
り、同様に膨脹器ならびにその他の接続配管の形
式の選択は設計事項である。
在来の蒸気圧縮式冷凍回路においては、気体状
冷媒の温度および圧力を圧縮機によつて増大さ
せ、該冷媒を凝縮器へ送給し、凝縮器内で気体冷
媒を凝縮させて液体にする。次いで、この液体冷
媒を膨脹器内で圧力降下させた後、蒸発器内で蒸
発させて気体となし、その際冷却すべき流体(例
えば空気)から熱エネルギーを吸収させるように
する。次いで、この気体状冷媒を圧縮機へ戻し、
冷凍サイクルを完了する。
冷媒の温度および圧力を圧縮機によつて増大さ
せ、該冷媒を凝縮器へ送給し、凝縮器内で気体冷
媒を凝縮させて液体にする。次いで、この液体冷
媒を膨脹器内で圧力降下させた後、蒸発器内で蒸
発させて気体となし、その際冷却すべき流体(例
えば空気)から熱エネルギーを吸収させるように
する。次いで、この気体状冷媒を圧縮機へ戻し、
冷凍サイクルを完了する。
第1図を参照すると、本発明を組入れた冷凍回
路の概略図が示されている。圧縮機30は、吐出
管22によつて凝縮器20に接続されている。凝
縮器20は、連結導管16によつて膨脹器12に
接続され、膨脹器は導管14を介して蒸発器10
に接続されている。蒸発器10は、圧縮機吸込管
32によつて圧縮機30に接続され、冷凍回路を
完成する。
路の概略図が示されている。圧縮機30は、吐出
管22によつて凝縮器20に接続されている。凝
縮器20は、連結導管16によつて膨脹器12に
接続され、膨脹器は導管14を介して蒸発器10
に接続されている。蒸発器10は、圧縮機吸込管
32によつて圧縮機30に接続され、冷凍回路を
完成する。
第1図に示されるように、本発明によれば、連
結導管16を囲繞するようにフラツシユ式過冷却
器即ち中間熱交換器50を配設し、連結導管16
がこの過冷却器を貫通して延長するようにする。
フラツシユ式過冷却器50は、感熱膨脹弁供給管
62によつて導管16に接続された感熱膨脹弁5
2を有している。膨脹弁52を感熱膨脹弁排出管
66によつてフラツシユ式過冷却器のフラツシユ
室56に接続し、該フラツシユ室を過冷却器吸込
管34によつて圧縮機吸込管32に接続する。更
に、感熱膨脹弁52を膨脹弁圧力平衡化導管64
および過冷却器吸込管34を介して圧縮機吸込管
32に接続する。この圧力平衡化導管64は、感
熱膨脹弁52の圧力を圧縮機30への吸込管32
の圧力と均衡させるためのものである。
結導管16を囲繞するようにフラツシユ式過冷却
器即ち中間熱交換器50を配設し、連結導管16
がこの過冷却器を貫通して延長するようにする。
フラツシユ式過冷却器50は、感熱膨脹弁供給管
62によつて導管16に接続された感熱膨脹弁5
2を有している。膨脹弁52を感熱膨脹弁排出管
66によつてフラツシユ式過冷却器のフラツシユ
室56に接続し、該フラツシユ室を過冷却器吸込
管34によつて圧縮機吸込管32に接続する。更
に、感熱膨脹弁52を膨脹弁圧力平衡化導管64
および過冷却器吸込管34を介して圧縮機吸込管
32に接続する。この圧力平衡化導管64は、感
熱膨脹弁52の圧力を圧縮機30への吸込管32
の圧力と均衡させるためのものである。
感熱膨脹弁52の温度感知バルブ(感温体)5
4は、毛管55によつて該膨脹弁に接続する。バ
ルブ54は、蒸発器10から圧縮機30へ流れる
冷媒の温度を検出するために圧縮機吸込管32に
付設する。
4は、毛管55によつて該膨脹弁に接続する。バ
ルブ54は、蒸発器10から圧縮機30へ流れる
冷媒の温度を検出するために圧縮機吸込管32に
付設する。
第2図を参照すると、フラツシユ式過冷却器5
0の透視図が示されている。過冷却器50は、断
熱材(図示せず)を施したケーシング58を有し
ており、感熱膨脹弁52および各接続管はケーシ
ング58内に収容されている。連結導管16は、
過冷却器即ち中間熱交換器50の第1流路を構成
する。連結導管16の外周面と、外側管72とで
熱交換器50の第2流路を構成する。第2流路を
構成するこの導管16と外側管72との間の空間
は、先に述べたようにフラツシユ室56と称す
る。導管16からの冷媒流は、膨脹弁供給管即ち
分流管62を介して感熱膨脹弁52へ分流させる
ことができる。分流管62と膨脹弁52とで分流
装置を構成する。導分流管62を通つて弁52へ
流入した冷媒は、該弁から排出導管66を通して
排出される。排出管66は、簡単な管であつてよ
いが、冷媒の流れを更に制限するために、そして
膨脹弁の変動を平滑にするために毛管としてもよ
い。ここでいう膨脹弁とは、感熱膨脹弁単独、ま
たは該弁とその排出側に接続した毛管との組合せ
を意味する。
0の透視図が示されている。過冷却器50は、断
熱材(図示せず)を施したケーシング58を有し
ており、感熱膨脹弁52および各接続管はケーシ
ング58内に収容されている。連結導管16は、
過冷却器即ち中間熱交換器50の第1流路を構成
する。連結導管16の外周面と、外側管72とで
熱交換器50の第2流路を構成する。第2流路を
構成するこの導管16と外側管72との間の空間
は、先に述べたようにフラツシユ室56と称す
る。導管16からの冷媒流は、膨脹弁供給管即ち
分流管62を介して感熱膨脹弁52へ分流させる
ことができる。分流管62と膨脹弁52とで分流
装置を構成する。導分流管62を通つて弁52へ
流入した冷媒は、該弁から排出導管66を通して
排出される。排出管66は、簡単な管であつてよ
いが、冷媒の流れを更に制限するために、そして
膨脹弁の変動を平滑にするために毛管としてもよ
い。ここでいう膨脹弁とは、感熱膨脹弁単独、ま
たは該弁とその排出側に接続した毛管との組合せ
を意味する。
第2図に明示されているように、感熱膨脹弁に
は毛管55によつてバルブ(感温体)54が連結
されており、バルブ54は、圧縮機吸込管32を
通る冷媒の温度を感知するために該吸込管に接触
して取付けられている。膨脹弁52からの冷媒
は、排出管66を通して接続管74へ供給され、
接続管74からフラツシユ室56を通つて接続管
76へ供給される。次いで、冷媒は、接続管76
からT字管78、過冷却器吸込管34を通して圧
縮機吸込管32へ流れる。膨脹弁平衡化導管64
は、T字管78と膨脹弁52との間に接続されて
いる。
は毛管55によつてバルブ(感温体)54が連結
されており、バルブ54は、圧縮機吸込管32を
通る冷媒の温度を感知するために該吸込管に接触
して取付けられている。膨脹弁52からの冷媒
は、排出管66を通して接続管74へ供給され、
接続管74からフラツシユ室56を通つて接続管
76へ供給される。次いで、冷媒は、接続管76
からT字管78、過冷却器吸込管34を通して圧
縮機吸込管32へ流れる。膨脹弁平衡化導管64
は、T字管78と膨脹弁52との間に接続されて
いる。
第3図には、この過冷却器を、住宅用空調機に
適用した場合について図示されている。第1図の
蒸発器10に相当する屋外熱交換器86は、第1
図の凝縮器20および圧縮器30に相当する機器
を包含した屋内熱交換器ユニツト82に接続する
ための常用弁85,88を有している。建物の囲
壁80の内側に置かれるものとして示されている
屋内熱交換器ユニツト82は、地下室または空調
すべき囲い区域内に設置されている。ユニツト8
2は、空気を循環するための送風機84を備えて
いる。
適用した場合について図示されている。第1図の
蒸発器10に相当する屋外熱交換器86は、第1
図の凝縮器20および圧縮器30に相当する機器
を包含した屋内熱交換器ユニツト82に接続する
ための常用弁85,88を有している。建物の囲
壁80の内側に置かれるものとして示されている
屋内熱交換器ユニツト82は、地下室または空調
すべき囲い区域内に設置されている。ユニツト8
2は、空気を循環するための送風機84を備えて
いる。
第3図にみられるように、過冷却器50(ケー
シング58として示されている)は、連結管16
の一部分をフラツシユ式過冷却器組立体と交換す
ることによつて接続されている。過冷却器組立体
の両端に接続管が設けられ、一端は常用弁85
に、他端は連結導管16に接続されている。膨脹
弁52の感温バルブ54は、圧縮機吸込管32に
付設されている。過冷却器吸込管34は、シユレ
ーダT字管89を介して常用弁88に接続されて
いる。T字管89には密閉冷凍回路を構成するた
めにキヤツプ91を冠設する。T字管を通して系
内へ冷媒を注入したり、系内から冷媒を抽出した
りすることができる。第3図から分るように、こ
の過冷却器組立体を使用するには、過冷却器吸込
管34をT字管89に接続し、バルブ54を圧縮
機吸込管32に付設し、過冷却器の熱交換器部を
連結導管16の一部分に代えて接続すればよい。
シング58として示されている)は、連結管16
の一部分をフラツシユ式過冷却器組立体と交換す
ることによつて接続されている。過冷却器組立体
の両端に接続管が設けられ、一端は常用弁85
に、他端は連結導管16に接続されている。膨脹
弁52の感温バルブ54は、圧縮機吸込管32に
付設されている。過冷却器吸込管34は、シユレ
ーダT字管89を介して常用弁88に接続されて
いる。T字管89には密閉冷凍回路を構成するた
めにキヤツプ91を冠設する。T字管を通して系
内へ冷媒を注入したり、系内から冷媒を抽出した
りすることができる。第3図から分るように、こ
の過冷却器組立体を使用するには、過冷却器吸込
管34をT字管89に接続し、バルブ54を圧縮
機吸込管32に付設し、過冷却器の熱交換器部を
連結導管16の一部分に代えて接続すればよい。
第4図は、過冷却器組立体の別の実施例を示
す。この実施例では、連結導管16を、熱交換管
コイル18を含むものとして形成し、コイル18
を過冷却器ユニツトのフラツシユ室56内に配設
し、凝縮器からの冷媒は、導管16、コイル18
を通り、分流管16を通つて蒸発器へ送られるよ
うにする。導管16を導管62により一定径オリ
フイス付膨脹器53に接続し、膨脹器53をフラ
ツシユ室56に接続する。かくして、導管16か
らの液体冷媒がフラツシユ室56に流入してフラ
ツシユ蒸発せしめられるようにする。フラツシユ
室56は、過冷却器吸込管34を介して圧縮機吸
込管32に接続し、それによつて、導管62、膨
脹器53、フラツシユ室56および圧縮機を通し
ての冷媒流のための密閉回路を形成する。
す。この実施例では、連結導管16を、熱交換管
コイル18を含むものとして形成し、コイル18
を過冷却器ユニツトのフラツシユ室56内に配設
し、凝縮器からの冷媒は、導管16、コイル18
を通り、分流管16を通つて蒸発器へ送られるよ
うにする。導管16を導管62により一定径オリ
フイス付膨脹器53に接続し、膨脹器53をフラ
ツシユ室56に接続する。かくして、導管16か
らの液体冷媒がフラツシユ室56に流入してフラ
ツシユ蒸発せしめられるようにする。フラツシユ
室56は、過冷却器吸込管34を介して圧縮機吸
込管32に接続し、それによつて、導管62、膨
脹器53、フラツシユ室56および圧縮機を通し
ての冷媒流のための密閉回路を形成する。
フラツシユ式過冷却器の即ち中間熱交換器50
の他の変型実施例として二重管型熱交換器をつく
る巻状に形成し、その熱交換器全体をケーシング
58内に配設してもよい。また、感熱膨脹弁は、
該熱交換器と蒸発器との間ではなく、凝縮器と該
熱交換器との間に配置することができる。
の他の変型実施例として二重管型熱交換器をつく
る巻状に形成し、その熱交換器全体をケーシング
58内に配設してもよい。また、感熱膨脹弁は、
該熱交換器と蒸発器との間ではなく、凝縮器と該
熱交換器との間に配置することができる。
第1〜2図の冷凍回路の作動において、凝縮器
20からの高温の液体冷媒は、連結導管16を経
て蒸発器10へ送られるが、その途中で冷媒の一
部分は、膨脹弁供給管即ち分流管62を通して感
熱膨脹弁52へ分流される。分流された冷媒の流
れは、膨脹弁52によつて減圧されてフラツシユ
室56へ送られ、フラツシユ室内で蒸発して連結
導管16内を通る冷媒から熱エネルギーを吸収す
る。冷媒の一部分をこのようにフラツシユ蒸発さ
せることにより、導管16を通る残りの冷媒は過
冷却されて膨脹器12へ、そして蒸発器10へ流
入し、該蒸発器内で冷却すべき流体から熱エネル
ギーを吸収する。液体冷媒を過冷却することによ
つて、一定の流量の冷媒が蒸発器10内で熱エネ
ルギーを吸収する能力が増大される。フラツシユ
室内でフラツシユ蒸発した冷媒は、吸込管34を
通して圧縮機吸込管32へ吸引される。従つて、
蒸発器10からの気体冷媒も、フラツシユ室56
からの気体冷媒も、同じ吸込圧で圧縮機へ吸込ま
れる。
20からの高温の液体冷媒は、連結導管16を経
て蒸発器10へ送られるが、その途中で冷媒の一
部分は、膨脹弁供給管即ち分流管62を通して感
熱膨脹弁52へ分流される。分流された冷媒の流
れは、膨脹弁52によつて減圧されてフラツシユ
室56へ送られ、フラツシユ室内で蒸発して連結
導管16内を通る冷媒から熱エネルギーを吸収す
る。冷媒の一部分をこのようにフラツシユ蒸発さ
せることにより、導管16を通る残りの冷媒は過
冷却されて膨脹器12へ、そして蒸発器10へ流
入し、該蒸発器内で冷却すべき流体から熱エネル
ギーを吸収する。液体冷媒を過冷却することによ
つて、一定の流量の冷媒が蒸発器10内で熱エネ
ルギーを吸収する能力が増大される。フラツシユ
室内でフラツシユ蒸発した冷媒は、吸込管34を
通して圧縮機吸込管32へ吸引される。従つて、
蒸発器10からの気体冷媒も、フラツシユ室56
からの気体冷媒も、同じ吸込圧で圧縮機へ吸込ま
れる。
感熱膨脹弁52は、他の物体の温度の関数とし
て位置を調節されるようにしたダイヤフラムを有
する慣用の弁である。本発明においては、フラツ
シユ室56への冷媒の流量を調節する作用をする
のは圧縮機吸込管32の温度である。吸込管32
の温度が上昇した場合、それは蒸発器10への冷
媒の流量が不十分であることを示すものであり、
従つて、蒸発器から流出する冷媒は、系の効率を
低下させる程に過熱されていることを示す、従つ
て、感熱膨脹弁52は、フラツシユ過冷却器のフ
ラツシユ室56への冷媒の流れを増大させ、それ
によつて蒸発器へ送られる液体冷媒を更に過冷却
させ、毛管12を通しての冷媒の質量流量を増大
させる。
て位置を調節されるようにしたダイヤフラムを有
する慣用の弁である。本発明においては、フラツ
シユ室56への冷媒の流量を調節する作用をする
のは圧縮機吸込管32の温度である。吸込管32
の温度が上昇した場合、それは蒸発器10への冷
媒の流量が不十分であることを示すものであり、
従つて、蒸発器から流出する冷媒は、系の効率を
低下させる程に過熱されていることを示す、従つ
て、感熱膨脹弁52は、フラツシユ過冷却器のフ
ラツシユ室56への冷媒の流れを増大させ、それ
によつて蒸発器へ送られる液体冷媒を更に過冷却
させ、毛管12を通しての冷媒の質量流量を増大
させる。
感温バルブ54が蒸発器10から流出する冷媒
の温度が低過ぎることを感知した場合は、それは
蒸発器へ供給される冷媒が多過ぎることを示すも
のである。即ち、この低温は、蒸発器への冷媒の
質量流量が大きいことを示し、従つて蒸発器内の
冷媒が蒸発器の外面を被つて流れる空気(冷却す
べき流体)から熱エネルギーを伝達される機会が
少なくなる。この場合、感熱膨脹弁52は、連結
導管16から分流される冷媒の流量を減少させる
働きをし、それによつて蒸発器10への冷媒の質
量流量が減少される。なぜなら、膨脹弁52を通
る冷媒の流量の減少は、連結導管16を通る液体
冷媒の過冷却の度合を減少させ、その結果として
蒸発器10へ流入する冷媒の気体分に対する液体
分の割合を減少させる(従つて冷媒の質量流量を
減少させる)からである。かくして、液体冷媒が
圧縮機へ循環されるのを防止するために蒸発器か
らの低温冷媒の排出を注意深く回避することがで
きる。
の温度が低過ぎることを感知した場合は、それは
蒸発器へ供給される冷媒が多過ぎることを示すも
のである。即ち、この低温は、蒸発器への冷媒の
質量流量が大きいことを示し、従つて蒸発器内の
冷媒が蒸発器の外面を被つて流れる空気(冷却す
べき流体)から熱エネルギーを伝達される機会が
少なくなる。この場合、感熱膨脹弁52は、連結
導管16から分流される冷媒の流量を減少させる
働きをし、それによつて蒸発器10への冷媒の質
量流量が減少される。なぜなら、膨脹弁52を通
る冷媒の流量の減少は、連結導管16を通る液体
冷媒の過冷却の度合を減少させ、その結果として
蒸発器10へ流入する冷媒の気体分に対する液体
分の割合を減少させる(従つて冷媒の質量流量を
減少させる)からである。かくして、液体冷媒が
圧縮機へ循環されるのを防止するために蒸発器か
らの低温冷媒の排出を注意深く回避することがで
きる。
特定の水頭圧で作動する圧縮機を包含した冷凍
回路の凝縮器ユニツツトを比較的低い水頭圧で作
動するように設計された効率の高い新しい凝縮器
ユニツトと交換する場合、異る水頭圧で作動する
ように設計されているそれらの冷凍回路機器を整
合させる必要がある。今日得られる効率の高い機
器は、屋内熱交換器を含む、以前に製造された空
調装置より低い、水頭圧を使用する。従つて、冷
凍回路の圧縮機と凝縮器だけを新しいものと交換
する場合、空調系統の最大限の効率を達成するた
めには追加の装備を必要とする。このような機器
の整合を達成するために、本発明は、蒸発器へ送
られる冷媒を過冷却させるフラツシユ過冷却器の
使用を企図したものである。蒸発器10へ送られ
る冷媒を過冷却させることは、蒸発器の毛管12
が、水頭圧が低くてもそれにかかわりなく、冷媒
の質量流量を所要の大きさに維持することを可能
にする。これは、凝縮器ユニツトの容量を低い水
頭圧において維持することができるように、蒸発
器へ流入する液体冷媒の一部を過冷却させること
によつて達成される。
回路の凝縮器ユニツツトを比較的低い水頭圧で作
動するように設計された効率の高い新しい凝縮器
ユニツトと交換する場合、異る水頭圧で作動する
ように設計されているそれらの冷凍回路機器を整
合させる必要がある。今日得られる効率の高い機
器は、屋内熱交換器を含む、以前に製造された空
調装置より低い、水頭圧を使用する。従つて、冷
凍回路の圧縮機と凝縮器だけを新しいものと交換
する場合、空調系統の最大限の効率を達成するた
めには追加の装備を必要とする。このような機器
の整合を達成するために、本発明は、蒸発器へ送
られる冷媒を過冷却させるフラツシユ過冷却器の
使用を企図したものである。蒸発器10へ送られ
る冷媒を過冷却させることは、蒸発器の毛管12
が、水頭圧が低くてもそれにかかわりなく、冷媒
の質量流量を所要の大きさに維持することを可能
にする。これは、凝縮器ユニツトの容量を低い水
頭圧において維持することができるように、蒸発
器へ流入する液体冷媒の一部を過冷却させること
によつて達成される。
比較的低い冷媒流量で作動するように設計され
た既存の蒸発器の多くは、膨脹器として毛管を利
用している。毛管を通つて流れることができる冷
媒の量は、その冷媒の圧力と温度の関数である。
凝縮器から流出する液体冷媒の温度は、空冷式の
場合空気の温度によつて限定されるので、蒸発器
への冷媒の供給量を高めるための従来からの慣用
の方法は冷媒の圧力を高めることであつた。冷媒
の圧力の増大は、空調系統への冷媒の装入量を増
加させることによつて達成することができる。し
かしながら、冷媒装入量の増加がある点を越える
と、凝縮器内に過度の液体冷媒が蓄積され、その
結果凝縮器の有効コイル管表面積が減少されるた
め性能の低下が生じる。
た既存の蒸発器の多くは、膨脹器として毛管を利
用している。毛管を通つて流れることができる冷
媒の量は、その冷媒の圧力と温度の関数である。
凝縮器から流出する液体冷媒の温度は、空冷式の
場合空気の温度によつて限定されるので、蒸発器
への冷媒の供給量を高めるための従来からの慣用
の方法は冷媒の圧力を高めることであつた。冷媒
の圧力の増大は、空調系統への冷媒の装入量を増
加させることによつて達成することができる。し
かしながら、冷媒装入量の増加がある点を越える
と、凝縮器内に過度の液体冷媒が蓄積され、その
結果凝縮器の有効コイル管表面積が減少されるた
め性能の低下が生じる。
従つて、本発明は、蒸発器へ供給される冷媒を
フラツシユ過冷却させることにより冷媒の圧力に
ではなく冷媒の温度に影響を与え、それによつて
水頭圧を増大させる必要なしに高い効率の空調系
統を維持することを可能にした。更に、一定径の
オリフイス(開口の径が可変でなく固定されてい
るオリフイス)付調量器には、設計値以外の条件
下においては調量器を通る冷媒が過度に減少した
り、過度に増大したりする問題があるが、そのよ
うな調量器に組合わせてフラツシユ式冷却器の感
熱膨脹弁を付加することは、最適の性能を得る上
で系にある程度の融通性を与える。
フラツシユ過冷却させることにより冷媒の圧力に
ではなく冷媒の温度に影響を与え、それによつて
水頭圧を増大させる必要なしに高い効率の空調系
統を維持することを可能にした。更に、一定径の
オリフイス(開口の径が可変でなく固定されてい
るオリフイス)付調量器には、設計値以外の条件
下においては調量器を通る冷媒が過度に減少した
り、過度に増大したりする問題があるが、そのよ
うな調量器に組合わせてフラツシユ式冷却器の感
熱膨脹弁を付加することは、最適の性能を得る上
で系にある程度の融通性を与える。
第1図は本発明を組入れた冷凍回路の概略図、
第2図は、熱交換器と感熱膨脹弁を備えた交換用
ユニツト組立体の透視図、第3図は屋内ユニツト
および屋外ユニツトを含む住宅用空調機の概略
図、第4図は本発明の別の実施例を示す冷凍回路
の一部分の概略図である。 図中、10は蒸発器(第2熱交換器)、12は
膨脹器、16は連結導管、20は凝縮器(第1熱
交換器)、22は吐出管、30は圧縮機、32は
吸込管、34は吸込管、50は過冷却器、52は
感熱膨脹弁、54は温度感知バルブ、56はフラ
ツシユ室(熱交換器)、58はケーシング、62
は供給管即ち分流管、64は平衡化導管、66は
排出管。
第2図は、熱交換器と感熱膨脹弁を備えた交換用
ユニツト組立体の透視図、第3図は屋内ユニツト
および屋外ユニツトを含む住宅用空調機の概略
図、第4図は本発明の別の実施例を示す冷凍回路
の一部分の概略図である。 図中、10は蒸発器(第2熱交換器)、12は
膨脹器、16は連結導管、20は凝縮器(第1熱
交換器)、22は吐出管、30は圧縮機、32は
吸込管、34は吸込管、50は過冷却器、52は
感熱膨脹弁、54は温度感知バルブ、56はフラ
ツシユ室(熱交換器)、58はケーシング、62
は供給管即ち分流管、64は平衡化導管、66は
排出管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 凝縮器20と、蒸発器10と、該蒸発器に近
接した位置に膨張器12を有し凝縮器を蒸発器に
接続して凝縮器から該膨張器を通して蒸発器へ冷
媒を送給するための連結導管16と、圧縮機30
と、該圧縮機を凝縮器及び蒸発器に接続する圧縮
機吸込管32及び圧縮機吐出管22とを有する冷
凍回路を含む空調装置において、前記冷凍回路の
凝縮器の交換の結果、相対的に前記凝縮器20前
記蒸発器10より効率が高い場合に、前記蒸発器
の性能を高めるために空調装置に組入れて使用す
る過冷却器であつて、 前記膨張器12の上流に配置され、内部にフラ
ツシユ室56を画定し、前記連結導管16の一部
を構成するように該連結導管に接続された管区間
を囲包するケーシング58と、 前記連結導管16内を通る冷媒の一部を受容す
るように前記管区間に接続されて前記ケーシング
58内に設けられた分流管62と、 該分流管62から前記フラツシユ室56へ冷媒
を導入して該フラツシユ室内でフラツシユ蒸発さ
せ、該フラツシユ蒸発せしめられた冷媒をフラツ
シユ室内で前記管区間を通つて流れる冷媒の流れ
と熱交換させて後者の冷媒を過冷却し、それによ
つて前記膨張器12を通る冷媒の流量を増大させ
るように該分流管62からフラツシユ室56内へ
制御された量の冷媒を導くために該分流管に接続
されて前記ケーシング58内に設けられた感熱膨
張弁52と、 前記蒸発器10から圧縮機30へ前記圧縮機吸
込管32を通つて流れる冷媒の温度を感知し、そ
の感知された温度に応じて前記感熱膨張弁を通つ
てフラツシユ室56へ流れる冷媒の流れを調節す
るように該感熱膨張弁を制御するために該圧縮機
吸込管32に対して熱交換関係に設置され、該感
熱膨張弁に接続された温度感知バルブ54と、 フラツシユ蒸発した冷媒を前記フラツシユ室5
6から圧縮機吸込管32を通して圧縮機30へ導
くために一端を前記フラツシユ室56に接続され
ており、他端は該圧縮機吸込管32に接続するこ
とができるようになされた吸込管34と、 から成る過冷却器。 2 凝縮器20と、蒸発器10と、該蒸発器に近
接した位置に膨張器12を有し、凝縮器を蒸発器
に接続して凝縮器から該膨張器を通して蒸発器へ
冷媒を送給するための連結導管16と、圧縮機3
0と、該圧縮機を凝縮器及び蒸発器に接続する圧
縮機吸込管32及び圧縮機吐出管22とを有する
冷凍回路を含む空調装置において、前記冷凍回路
の凝縮器の交換の結果、相対的に前記凝縮器20
前記蒸発器10より効率が高い場合に、前記蒸発
器の性能を高めるために空調装置に組入れて使用
する過冷却器であつて、 前記膨張器16の上流に配置され、内部にフラ
ツシユ室56を画定し、前記連結導管16の一部
を構成するように該連結導管に接続された管区間
を囲包するケーシング58と、 前記連結導管15内を通る冷媒の一部を受容す
るように前記管区間に接続されて前記ケーシング
58内に設けられた分流管62と、 該分流管62から前記フラツシユ室56へ冷媒
を導入して該フラツシユ室内でフラツシユ蒸発さ
せ、該フラツシユ蒸発せしめられた冷媒をフラツ
シユ室内で前記管区間を通つて流れる冷媒の流れ
と熱交換させて後者の冷媒を過冷却し、それによ
つて前記膨張器12を通る冷媒の流量を増大させ
るように該分流管62からフラツシユ室56内へ
制御された量の冷媒を導くために該分流管に接続
されて前記ケーシング58内に設けられた感熱膨
張弁52と、 前記蒸発器10から圧縮機30へ前記圧縮機吸
込管32を通つて流れる冷媒の温度を感知し、そ
の感知された温度に応じて前記感熱膨張弁を通つ
てフラツシユ室56へ流れる冷媒の流れを調節す
るように該感熱膨張弁を制御するために該圧縮機
吸込管32に対して熱交換関係に設置され、該感
熱膨張弁に接続された温度感知バルブ54と、 フラツシユ蒸発した冷媒を前記フラツシユ室5
6から圧縮機吸込管32を通して圧縮機30へ導
くために一端を前記フラツシユ室56に接続され
ており、他端は該圧縮機吸込管32に接続するこ
とができるようになされた吸込管34と、 前記吸込管34と感熱膨張弁52との間に接続
されて前記ケーシング58内に設けられた平衡化
導管64と、 から成る過冷却器。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/142,517 US4316366A (en) | 1980-04-21 | 1980-04-21 | Method and apparatus for integrating components of a refrigeration system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56165865A JPS56165865A (en) | 1981-12-19 |
JPS645227B2 true JPS645227B2 (ja) | 1989-01-30 |
Family
ID=22500142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5962881A Granted JPS56165865A (en) | 1980-04-21 | 1981-04-20 | Method of and apparatus for integrating devices of refrigerating plant |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4316366A (ja) |
EP (1) | EP0038442B1 (ja) |
JP (1) | JPS56165865A (ja) |
AU (1) | AU538806B2 (ja) |
CA (1) | CA1136872A (ja) |
DE (1) | DE3173793D1 (ja) |
DK (1) | DK161855C (ja) |
ES (2) | ES8206824A1 (ja) |
Families Citing this family (29)
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US4748820A (en) * | 1984-01-11 | 1988-06-07 | Copeland Corporation | Refrigeration system |
US4598556A (en) * | 1984-09-17 | 1986-07-08 | Sundstrand Corporation | High efficiency refrigeration or cooling system |
GB8511729D0 (en) * | 1985-05-09 | 1985-06-19 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Screw rotor compressor |
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WO2014150004A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Olive Tree Patents 1 Llc | Thermal recovery system and method |
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Family Cites Families (20)
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