| 【発明の名称】 |
冷凍回路及びそれを用いた冷蔵庫 |
| 【発明者】 |
【氏名】白石 秀雄
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| 【要約】 |
【課題】吸込冷媒の加熱に用いられるエネルギー消費を極力抑えることを目的とした。
【解決手段】圧縮機１、凝縮器２、キャピラリチューブ３び蒸発器４を順次冷媒配管５、６、７で接続した冷凍回路であって、前記蒸発器４と前記圧縮機１を接続する冷媒配管である吸込管５と前記キャピラリチューブ３との間で熱交換する熱交換部８と、この熱交換部８を通過した冷媒を更に加熱するための加熱手段９、１１、１２、１３を設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器を順次冷媒配管で接続した冷凍回路であって、前記蒸発器と前記圧縮機を接続する冷媒配管である吸込管と前記減圧装置との間で熱交換する熱交換部と、この熱交換部を通過した冷媒を更に加熱するための加熱手段を設けたことを特徴とする冷凍回路。
【請求項２】 前記加熱手段は、電気ヒータ、前記圧縮機に設けられたオイルクーラー、前記圧縮機の吐出管又は前記凝縮器であることを特徴とする請求項１記載の冷凍回路。
【請求項３】 前記冷凍回路に用いる冷媒は、比熱比が１．１８以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の冷凍回路。
【請求項４】 請求項１乃至請求項３いずれかに記載の冷凍回路を備えた冷蔵庫。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクルを構成する冷凍回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開平８−２４０３４９号公報（Ｆ２５Ｂ １／００）には、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、蒸発器とこれらを順次環状に接続した冷凍サイクルと、前記圧縮機吸入管に設置した液冷媒加熱手段と、吸入温度検知手段とを設けたことを特徴とする冷蔵庫が開示されている。
【０００３】そして、この液冷媒加熱手段としては、電気ヒータを用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した様な従来技術では、吸入管の冷媒加熱を液冷媒加熱手段のみで行っているため、液冷媒加熱手段、即ち電気ヒータの消費電力が多くなり、多大なエネルギーを消費する問題がある。
【０００５】本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、吸込冷媒の加熱に用いられるエネルギー消費を極力抑えることを目的とした冷凍回路を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための手段として、本発明の請求項１では、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器を順次冷媒配管で接続した冷凍回路であって、前記蒸発器と前記圧縮機を接続する冷媒配管である吸込管と前記減圧装置との間で熱交換する熱交換部と、この熱交換部を通過した冷媒を更に加熱するための加熱手段を設けた冷凍回路を提供する。
【０００７】この様に、熱交換部で減圧装置と熱交換し、加熱された冷媒を、更に加熱手段にて加熱する。
【０００８】また、請求項２の発明では、前記加熱手段は、電気ヒータ、前記圧縮機に設けられたオイルクーラー、前記圧縮機の吐出管又は前記凝縮器である請求項１記載の冷凍回路を提供する。
【０００９】このため、加熱手段が電気ヒータの場合、吸込管と減圧装置の熱交換効率にかかわりなく、吸込管を加熱する事ができる。また、加熱手段がオイルクーラーの場合、吸込管の加熱ができると共に、圧縮機の冷却をも行う事ができる。更に、加熱手段が圧縮機の吐出管又は凝縮器である場合、吸込管の加熱ができると共に、吐出管又は凝縮器の冷却をも行う事ができる。
【００１０】また、請求項３の発明では、前記冷凍回路に用いる冷媒は、比熱比が１．１８以下である請求項１又は請求項２記載の冷凍回路を提供する。
【００１１】この様に、比熱比１．１８以下の冷媒を用いる。
【００１２】また、請求項４の発明では、請求項１乃至請求項３いずれかに記載の冷凍回路を備えた冷蔵庫を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】図１は加熱手段として電気ヒータを設けた冷凍回路図、加熱手段として圧縮機のオイルクーラーを用いた冷凍回路図、加熱手段として圧縮機の吐出管を用いた冷凍回路図、加熱手段として凝縮器を用いた冷凍回路図、図５は図１の冷凍回路におけるヒータ入力とコンプレッサ入力の関係を示す図である。
【００１５】１はロータリコンプレッサやレシプロコンプレッサなどの圧縮機、２はこの圧縮機１の吐出冷媒を凝縮する凝縮器、３はこの凝縮器２にて凝縮された冷媒を減圧する減圧装置としてのキャピラリチューブ、４はこのキャピラリチューブ３からの冷媒を蒸発させる蒸発器である。
【００１６】そして、前記圧縮機１と蒸発器４は吸込冷媒管５にて接続され、圧縮機１と凝縮器２は吐出冷媒管６にて接続されている。また、前記凝縮器２と蒸発器４はキャピラリチューブ３を介在して接続冷媒管７にて接続されている。
【００１７】また、前記吸込冷媒配管５とキャピラリチューブ３とは熱交換部８にて熱交換可能に接触して設けられている。
【００１８】図１において、９は加熱装置の一例を示し、具体的には吸込冷媒管５に巻回された電気ヒータで、１０は電気ヒータ９の電源ユニットである。
【００１９】以上の如く、蒸発器４にて蒸発気化した気液混合状態の冷媒は、吸込冷媒管５を通って圧縮機１に吸い込まれるが、前記熱交換部８にてキャピラリチューブ３と熱交換して加熱され、更に、電気ヒータ９にて再度加熱された後、圧縮機１に吸い込まれる。
【００２０】この様に、熱交換部８にてキャピラリチューブ３と吸込冷媒管５とで熱交換する事により、圧縮機１の吸込側の冷媒を加熱する事ができると共に、キャピラリチューブ３での冷媒を冷却する事ができる。
【００２１】更に、一度この様に熱交換部８にて熱交換して加熱された冷媒を、電気ヒータ９にて加熱するため、電気ヒータ９の消費電力を極力低く抑える事ができる。
【００２２】尚、この際に用いる冷媒は、比熱比（物性値）１．１８以下のものが好ましく、具体的にはＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）系冷媒（例えば、ＨＣＦＣ２２等）、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系冷媒（例えば、ＨＦＣ１３４ａ等）、ＨＣ（ハイドロカーボン）系冷媒（例えば、イソブタン、プロパン等）などがある。
【００２３】尚、ここでいう比熱比とは、厳密には圧縮機１の吸込冷媒配管５における状態（吸入ガス状態）の時のものである。
【００２４】図５は前記電気ヒータ９と圧縮機１の入力（Ｗ）の関係を示す。この際の組み合わせは、ＨＣＦＣ２２とロータリコンプレッサ、ＨＦＣ１３４ａとロータリコンプレッサ、ＨＦＣ１３４ａとレシプロコンプレッサの３つの組み合わせである。
【００２５】この図５によると、ＨＦＣ１３４ａとロータリコンプレッサの組み合わせでは、電気ヒータ入力が１０Ｗ前後で顕著なコンプレッサ入力の低下が見られる。
【００２６】更に、ＨＦＣ１３４ａとレシプロコンプレッサの組み合わせでは、電気ヒータ入力が８〜１２Ｗの間で、コンプレッサ入力の低下が見られる。
【００２７】この様に、ＨＦＣ１３４ａの冷媒を用いる場合、圧縮機１の形式に関わらず、圧縮機１の消費エネルギーを低減させる事ができる。
【００２８】そして、ＨＣＦＣ２２とロータリコンプレッサの組み合わせの場合、顕著なコンプレッサ入力の低減は見られないが、キャピラリチューブ３などと熱交換する事により、吐出側冷媒の凝縮温度を低下させる事ができるため、省エネルギー効果を奏する。
【００２９】また、図２に示す実施形態では、吸込冷媒管５に圧縮機１のオイルクーラー１１を設けた。この場合、蒸発器４にて蒸発気化した気液混合状態の冷媒は、前記熱交換部８にて熱交換後、更にオイルクーラー１１にて熱交換を行った後、圧縮機１に吸い込まれる。
【００３０】このため、前述の如く熱交換部８にて熱交換した後、更にオイルクーラー１１にて圧縮機１を冷却すると共に、圧縮機１の吸込側冷媒を加熱する事ができ、熱交換効率を向上させ、省エネルギー効果を奏するものである。
【００３１】また、図３に示す実施形態では、吸込冷媒管５と吐出冷媒管６とで熱交換的に接触して設けた第２熱交換部１２を形成した。この場合、蒸発器４にて蒸発気化した気液混合状態の冷媒は、前記熱交換部８にて熱交換後、更に第２熱交換部１２で熱交換を行った後、圧縮機１に吸い込まれる。
【００３２】このため、前述の如く熱交換部８にて熱交換した後、更に第２熱交換部１２にて圧縮機１から凝縮器２へ送られる高温ガス冷媒を冷却すると共に、圧縮機１の吸込側冷媒を加熱する事ができ、熱交換効率を向上させ、省エネルギー効果を奏するものである。
【００３３】また、図４に示す実施形態では、吸込冷媒管５と凝縮器２の一部、即ち第２凝縮器１３とを熱交換的に接触して設けた。この場合、蒸発器４にて蒸発気化した気液混合状態の冷媒は、前記熱交換部８にて熱交換後、更に第２凝縮器１３と熱交換を行った後、圧縮機１に吸い込まれる。
【００３４】このため、前述の如く熱交換部８にて熱交換した後、更に第２凝縮器１３にて高温ガス冷媒を冷却すると共に、圧縮機１の吸込側冷媒を加熱する事ができ、熱交換効率を向上させ、省エネルギー効果を奏するものである。
【００３５】上述した様な冷凍回路は、家庭用又は業務用の冷蔵庫、冷凍庫或いは冷凍冷蔵庫などに用いられる他、ショーケース、自動販売機などに用いても良いものである。
【００３６】
【発明の効果】 以上詳述した如く、本発明によると、吸込管は、減圧装置で加熱され、更に加熱手段でも加熱されるため、加熱手段のエネルギー消費を極力抑える事ができる。更に、減圧装置も吸込管で冷却されるため、冷媒の凝縮温度を下げ、冷却能力を向上する事となる。そして、冷媒として、ＨＣＦＣ系冷媒、ＨＦＣ系冷媒、ＨＣ系冷媒等であって比熱比１．１８以下のものを用いる。
【００３７】以上により、省エネルギー運転のできる冷凍回路を提供する事ができる。更に、この冷凍回路を冷蔵庫に用いる事により、冷蔵庫のランニングコスト削減を図る事ができ、省エネルギー冷蔵庫を顧客に提供する事ができる。
【００３８】また、請求項２の発明によると、 このため、加熱手段が電気ヒータの場合、吸込管と減圧装置の熱交換効率にかかわりなく、吸込管を加熱する事ができる。また、加熱手段がオイルクーラーの場合、吸込管の加熱ができると共に、圧縮機の冷却をも行う事ができる。更に、加熱手段が圧縮機の吐出管又は凝縮器である場合、吸込管の加熱ができると共に、吐出管又は凝縮器の冷却をも行う事ができる。
【００３９】従って、圧縮機の運転効率を向上させる事ができると共に、圧縮機自体、若しくは圧縮機吐出側冷媒の凝縮温度の低下を図る事ができるため、省エネルギー効果を奏するものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月２６日（１９９９．３．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１１３８３
【弁理士】
【氏名又は名称】芝野 正雅
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２７４８４２（Ｐ２０００−２７４８４２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月６日（２０００．１０．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８３８００ |
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