KR19980013707A - 냉동장치(A refrigerating machine) - Google Patents

Abstract

하이드로 플루오르카본 혼합 냉매의 응축기는 온도 구배가 있고, 또한 응축기의 성능 발휘에 문제가 있다.

하이드로 플루오르카본 혼합 냉매 사용의 냉동 장치에 대한 응축기 냉매 입구측에서 출구측에서 보다 열 교환량을 많도록 하였다.

Description

냉동장치

본 발명은 상점 진열장, 냉장고, 항온조 등에 사용되는 냉동 장치에 관한 것이며, 보다 상세히는 냉매에 하이드로 플루오르 카본을 사용한 냉동 장치에 관한 것이다.

이같은 종류의 냉동 장치로서 종래의 예를 들자면 일본국 공개실용소 58-48987 호 공보에 기재된 것이 있다.

이 냉동 장치는 도 30 에서 도시되는 바와 같이 압축기(1), 응축기(2), 조리개 장치(3), 증발기(4)가 배관(5)에 의해 연결되며, 상기 증발기(4) 근처에는 송풍기(6)가 설치되고, 또한 증발기(4)의 출구측 배관(5)에는 감온통(7)이 설치되어 있다.

상기 냉동 장치의 동작에 대한 일례로서, 증발기(4)내의 액체상 냉매의온도가 내려가면 감온통(7)의 온도가 저하되고, 상기 증발기가 일정 온도 이하로 하강된 경우에는 송풍기(6)를 송풍 강도가 낮아지도록 작동시켜 창고내의 온도를 일정한 온도로 유지하도록 한 냉동 장치가 있다.

그러나 상기 구성에 의하면 냉매에 여러 종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 비등점이 다른 혼합 냉매를 사용한 경우의 일례에 대한, 몰리에르 다이어그램은 도 31 와 같이 표현된다. 즉 냉매에 여러 종류의 하이드로 플루오르카본을 혼합한 혼합 냉매에는 온도 구배가 있고 응축기에는 압력의 손실이 있기 때문에 응축기의 기체-액체 두가지 상부분의 기체 상측의 온도가 55℃ 액체 상측의 온도가 52℃로 된다. 따라서 응축기의 기체 상측과 액체 상측에서는 상기 응축기 주위의 온도와 온도 차가 서로 다르고 응축기의 성능을 최대한으로 발휘할 수 없거나, 또는 응축기내 압력이 초과상승되는 문제점이 있었다. 즉 응축기에서의 열교환량 Q 은 다음식으로 결정된다.

Q = KL△T

단, K:열통과율, A:전열면적 △T:온도차

상기 응축기내에서 △T의 온도 차가 있는(입구측 온도차대, 출구측 온도차 소) 경우, 출구측은 온도차가 적기 때문에 열 교환량이 적어지고, 응축기 전체로서의 열교환량이 적어져 응축기 성능이 최대한으로 발휘되지 않는 경우가 있다.

응축기 성능이 최대한으로 발휘되지 않는, 응축기의 열 교환량이 증가하도록 즉, △T 가 크게 되도록 유니트가 운전되고 응축 온도에 초과상승부분을 생성하여 응축 압력이 초과상승한다.

또한 냉매에 여러 종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매에는 온도 구배가 있고 증발기에는 압력손실이 있기 때문에, 예를들자면 도 31 와 같이 증발기의 입구측의 온도가 -20℃, 기체-액체 두가지 상부분의 기체 상측의 온도가 -18℃로 된다. 따라서 증발기의 입구측과 기체-액체 2 가지 상부분의 기체 상측에서는 증발기내의 냉매 온도가 다르기 때문에, 서리가 부착되는 방향이 달라져, 서리가 한쪽으로 치우쳐 부착되고 이것을 제거할 때 증발기의 서리가 생성되지 않은 부분에서 열 로스가 생기거나, 서리제거에 시간이 걸리거나, 혹은 창고내의 온도의 상승을 초래하는 등의 문제가 있었다.

또한 오존 파괴작용이 있는 하이드로 플루오르 카본(HCFC) 냉매 R22 로 부터 오즌 파괴 작용이 없는 하이드로 플루오르 카본 냉매로 전환시키는데 있어, 그 전환시기에는 R22 용 증발기와 하이드로 플루오르 카본 냉매용의 증발기가 필요하지만, 상기 두 냉매는 그 특성들이 달라 1 개의 증발기에서 함께 사용하지 못하기 때문에, 상기 2 종류 냉매의 소용에 맞는 2 종류의 증발기를 생산해야 한다는 문제가 있었다.

또한 냉매에 하이드로 플루오르카본 냉매를 사용한 경우, 종래의 냉매 R22 와 비교해서 냉동 능력이 부족한 문제도 있다.

하이드로 플루오르 카본으로서, 예를 들자면 R404A의 경우 도 32 의 몰리에르 다이어그램 및 도 33 에 도시된 바와 같이, 과열도 제어의 경우 증발기로서 활용되는 유효 능력(냉동 유효 능력)이 R22 가 3530Ka1/h 에 대해서 R404A 에서는 3401Kca1/h 으로 되어, 능력비에서 96.3%로 되고, 따라서 냉동 능력 부족이란 문제가 있다. 또한 냉동 능력의 개선을 도모하려면 압축기의 배출 온도의 초과 상승을 일으키고 압축기의 신뢰성에 문제가 생긴다.

따라서, 본 발명은 상술 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 수단으로

서, 본 발명의 목적은, 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용한 경우에 있어서, 응축기의 입구측에서의 열 교환량을 출구측 보다도 많도록 하여, 응축기의 기체상측의 온도를 저하시켜 응축기의 기체상측과 액체상측에서의 응축기 주위 온도와의 온도차를 가급적 없도록 하고, 응축기의 성능을 최대한으로 발휘하여 응축기내 압력의 상승을 방지시키는 것을 목적으로 한다.

또한 응축기의 출구측에서 응축기 주위 온도와 응축기내의 냉매 온도와의 차를 가능한한 최소로 함으로서 응축기의 성능을 최대한으로 발휘하고, 응축기 내의 압력의 상승을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한 응축기내의 온도 분포를 검출하는 온도 검출부와, 온도 검출부의 신호에 의해 응축기내의 온도 분포가 균일하게 되도록 응축기의 풍량을 제어하는 제어부를 설치함으로서, 응축기의 성능을 최대한으로 발휘하고, 응축기내의 압력의 상승을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용한 경우에 있어서, 증발기내의 냉매 온도를 거의 균일하게 하고 서리가 한쪽으로 치우쳐 생성되는 현상 등을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용한 경우와, R22 를 사용한 경우에 증발기 등을 그대로 함께 사용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한 냉매에 1 종류 또는 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 사용하는 냉동 장치에 있어서, 과냉각 제어에 의해 냉동 능력의 향상을 도모함과 함께 압축기로의 흡입 기체 온도가 소정치 이상으로 상승되는 경우 등, 과냉각 제어의 중지 등으로 압축기의 매출 온도의 초과상승이나, 기름 온도의 초과상승을 방지시켜 압축기의 신뢰성을 확보하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 냉동 장치는 압축기, 응축기, 조리개 장치 및 증발기의 각 기능을 차례로 접속해서 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성시키고, 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하며, 응축기의 입구측에서의 열교환량을 출구측 보다도 많도록 한 것이다.

본 발명에 따른 냉동 장치는 응축기에 송풍기를 구비하고, 상기 응축기로 의 풍량을 응축기의 냉매 출구측 보다 냉매 입구측을 크게한 것이다.

본 발명에 따른 냉동 장치는 응축기의 열교환용의 배관의 입구측을 출구측으로부터 열교환 유체와의 전열면적을 크게 한 것이다.

본 발명에 따른 냉동 장치는 응축기에서 열교환량 배관의 입구측을 출구측 보다 열 전도율이 높은 것을 사용한 것이다.

본 발명에 따른 냉동 장치는 응축기에서 일정한 열 교환량을 얻는데에 열 교환용 배관의 형상, 설치 형태등으로 결졍되는 소정의 열 전도율 및 전열 면적에 대해서, 응축기의 출구측 기준으로 하여 열교환용 유체간의 온도차를 허용 범위내에서 가능한한 최대로 설정한 것이다.

본 발명에 따른 냉동 장치는 압축기, 응축기, 조리개 장치 및 증발기의 각 기기를 차례로 접속하여 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성시키고, 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하며, 응축기용의 송풍기와 응축기내의 온도 분프를 검출하는 온도 검출부와, 상기 온도 검출부의 신호에 의해 응축기내의 온도 분포가 균일하게 유지되도록 송풍기를 제어하는 송풍기 제어부를 구비한 것이다.

본 발명에 다른 냉동 장치는 압축기, 응축기, 조리개 장치 및 증발기의 각 기기를 차례로 접속해서 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성시키고, 냉매는 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하며, 증발기내의 압력손실이 냉매의 온도 구배를 거의 동일해지도록 한 것이다.

본 발명에 따른 냉동 장치는 증발기의 배관 압력손실의 부여를 배관 형상과 길이로 설정한 것이다.

본 발명에 따른 냉동 장치는 증발기의 배관 압력손실의 부여를 배관내 냉매 유속의 제어로 설정한 것이다.

본 발명에 따른 냉동 장치는 하이드로 플루오르 카본 혼합 냉매를 R404A로서 선정하고, 냉동 능력이 거의 최대로 되는 증발기의 열 교환기의 경로수가 R404A 와 냉매 R22 의 공통 경로수인 증발기를 구비한 것이다.

본 발명에 따른 냉동 장치는 압축기, 응축기, 조리개 장치 및 증발기의 각 기기를 차례로 접속해서 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성시키고, 냉매에 하이드로 플루오르 카본을 사용하며, 고압액 냉매와 저압 기체 냉매를 열 교환하는 과냉 가열 교환기를 구비한 것이다.

본 발명에 따른 냉동 장치는 냉매에 하이드로 플루오르 카본 R404A, 또는 하이드로 플루오르 카본 R507 을 사용하는 것이다.

본 발명에 따른 냉동 장치는 고압부 액체 냉매와 저압의 기체 냉매로 열교환 하는 과냉각 열 교환기를 2 중관으로 하고, 내관내에는 저압의 기체 냉매가 통과하고, 환형상부에는 고압액 냉매가 통과하는 것이다.

또한 고압의 액체 냉매와 저압의 기체 냉매를 열 교환하는 과냉각 열 교환기를 고압 액체 접속 배관에, 저압 기체 접속 배관에 접속할 수 있도록 하여 냉동 능력 개선용의 별도 부품으로 한 것이다.

또한 본 발명에 따른 냉동 장치는 과냉각 열 교환기에 통하는 냉매량을 제어하는 냉매 제어 수단을 구비한 것이다.

도 1 은 본 발명의 실시형태 1 에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 2 는 본 발명의 실시형태 1 에 따른 냉동 장치의 응축기를 도시한 사시도.

도 3 는 본 발명의 실시형태 2 에 따른 냉동 장치의 응축기 배관을 도시한 단면도.

도 4 는 본 발명의 실시형태 4 에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 5 는 본 발명의 실시형태 5 에 따른 냉동 장치의 응축기를 도시한 사시도.

도 6 는 본 발명의 실시형태 5 에 따른 냉동 장치에 대한 설명용 몰리에르 다이어그램.

도 7 는 본 발명의 실시형태 6 에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 8 는 본 발명의 실시형태 7 에 따른 냉동 장치에 대한 증발기의 배관 구성도.

도 9 는 본 발명의 실시형태 7 에 따른 냉동 장치에 대한 증발기의 경로수와 냉동 능력의 관계를 도시하는 도면.

도 10 는 본 발명의 실시형태 8 에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 11 는 본 발명의 실시형태 8 에 따른 냉동 장치의 설명용 몰리에르 다이어그램.

도 12 는 본 발명의 실시형태 8 에 따른 냉동 장치의 냉동 능력을 도시한 도면.

도 13 는 본 발명의 실시형태 9 에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 14 는 본 발명의 실시형태 9 에 따른 냉동 장치의 설명용 몰리에르 다이어그램.

도 15 는 본 발명의 실시형태 10 에 따른 냉동장치를 도시한 구성도.

도 16 는 본 발명의 실시형태 11 에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 17 는 본 발명의 실시형태 12 에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 18 는 본 발명의 실시형태 13 에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 19 는 본 발명의 실시형태 14 에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 20 는 본 발명의 실시형태 15 에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 21 는 본 발명의 실시형태 16 에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 22 는 본 발명의 실시형태 17 에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 23 는 본 발명의 실시형태 17 에 따른 냉동 장치를 도시한 냉동 싸이클 동작을 도시한 몰리에르 다이어그램.

도 24 는 본 발명의 실시형태 17 에 따른 냉동 장치를 도시한 냉동 능력을 도시한 도면.

도 25 는 본 발명의 실시형태 17 에 따른 냉동 장치를 도시한 또다른 구성도.

도 26 는 본 발명의 실시형태 18 에 따른 냉동 장치를 도시한 구정도.

도 27 는 본 발명의 실시형태 18 에 따른 냉동 장치를 도시한 또 다른 구성도.

도 28 는 본 발명의 실시형태 18 에 따른 냉동 장치를 도시한 또다른 구성도.

도 29 는 본 발명의 실시형태 18 에 따른 냉동 장치를 도시한 또다른 구성도.

도 30 는 종래 기술에 따른 냉동 장치를 도시한 구성도.

도 31 는 종래 기술에 따른 냉동 장치를 도시한 설명용 몰리에르 다이어그램.

도 32 는 종래 기술에 따른 냉동 장치의 냉동 능력 설명용 몰리에르 다이어그램.

도 33 는 종래 기술에 따른 냉동 장치의 냉동 능력을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1:압축기2:응축기

2a:입구측2b:출구측

3:조리개 장치4:증발기

8:열 교환기 9:송기

10:온도 검출기 11:풍자 제어부

18:과냉각 열 교환기 19:흡입 기체 온도 검출부

20: 냉각 제어 수단21:흡입 압력 검출부

22:소정치 결경부23:배출기쳬 온도 검출부

24:유온 검출부25:개폐 밸브

26:유량 제어 밸브27:우회통과 배관

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

발명의 실시 형태 1

도 1 는 발명의 실시형태 1 에 관한 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 비등점이 다른 혼합 냉매를 사용한 냉동 장치의 구성도로서, 도 2 는 도 1 의 냉동 장치에 사용하는 응축기의 일 예를 도시하는 것이다.

도 1 에 있어서, 압축기(1), 응축기(2), 조리개 장치(3), 증발기(4)가 배관(5)에 의해 연결되어 있고, 상기 증발기(4) 근처에는 송풍기(6)가 설치되어 있고, 또한 증발기(4)의 출구측 배관(5)에는 감온퉁(7)이 설치되어 있다. 상기 응축기(2)는 입구측(2a)에서의 열 교환량을 출구측(2b) 보다도 많도록 되어 있다.

도 2 에 있어서 부호(8)는 응축기(2)의 열 교환기에서 냉매는 상부측으로 부터 하부측으로 흐르고 있다. 또한 (9)는 응축기용 송풍기로서, 열 교환기(8) 의 중심으로부터 상측에 설치되어 있고, 응축기(2)의 풍량을 응축기(2)의 하부보다도 상부가 커지도록 하고 있다.

본 실시예 형태에 따른 냉동 장치의 동작은, 예를들면 증발기(4)내의 액체 상 냉매의 온도가 내려가면 감온통(7)의 온도가 저하하고, 온도 이하로 된 경우에는 송풍기(6)를 송풍 강도가 저하하도록 작동시켜서 창고내의 온도가 일정하게 되도록 하고 있다.

또한 본 발명은 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 함께 비등하지 않는 혼합 냉매를 사용하고, 응축기의 입구측(2a)에서의 열교환량을 출구측(2b) 보다도 많도록 하여 응축기의 기체상측의 온도를 저하시키고, 응축기(2)의 기체상측과 액체상측에서의 응축기 주위 온도의 온도차를 가급적 없애고, 필요에 따라서 균일화된 응축기의 온도와 응축기 주위 온도에 적당한 온도차를 설치하므로서, 층분한 열 교환량을 확보하고 응축기의 성능을 최대한으로 발휘시키고, 더욱이 응축기내 압력의 상승을 방지할 수가 있다.

본 발명은 냉매를 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매 사용한 냉동 장치에 있어서, 응축기(2)의 바람량을 응축기(2)의 하부로부터 상부를 크게 하므로서, 응축기(2)의 성능을 최대한으로 발휘하고 응축기내의 압력의 상승을 방지할 수가 있다.

또한 응축기(2)의 바람량을 응축기(2)의 하부(출구측) 보다도 상부(입구측)을 크게하는 방법으로서 복수의 팬을 설치하고, 상부의 팬을 강풍, 하부의 팬을 약풍으로 운전하는 것이 고려된다. 또한 응축기(2)의 풍로를 하부 보다도 상부에 압력손실이 없는 구조를 제공하므로써 응축기(2)의 바람의 량을 응축기(2)의 하부 보다도 상부를 크게 할 수가 있다.

발명의 실시형태 2

응축기(2)에서의 입구측의 열 교환량을 출구측 보다도 많도록 하는 다른 방법으로서 다음과 같이 하여도 좋다.

도 3 는 도 2 에 도시된 응축기(2)에서 열 교환기(8) 배관(12)의 내부단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 3a 는 내부에 흠이 있는 흠 부착판이고, 도 3b 는 내부가 평활한 평활관이다.

도 2, 도 3 에 있어서 열 교환기(8)의 중심 보다도 상측은 배관 열 통과율이 높은 내면 홈 부착관을, 하측에는 배관열 통과율의 보다 낮은 평활관을 .사용하고 응축기(2)의 성능을 최대한으로 발휘하여 응축기내의 압력의 상승을 방지할 수가 있다.

또한 열 교환기(8)의 입구측의 내면흠이 부착된 관으로부터 출구측의 평활관까지 입구측은 홈을 많게하고 출구측은 적게하도록 하여도 좋다.

또한 응축기(2)의 입구측에서의 열 교환량이 출구측 보다도 많도록 하는 방법으로서, 다시 입구측의 전열면적을 출구측 보다 크게 하여도 좋다. 즉 입구측의 핀(fin)의 갯수를 출구측 보다 많게 하거나, 입구측에 열 전달율이 높은 루버 스티어 핀을 사용하고 출구측에 열 전달율이 낮은 링 핀을 사용하는 것도 고려된다.

또한 실시형태 1 에 기재된 송풍기 등에 의한 풍속(바람량)을 변화시키는 방법과 본 실시형태의 방법을 적합하게 조합시킴으로서 보다 좋은 효과를 거둘 수가 있다.

발명의 실시 형태 3

본 실시형태의 냉동 장치는 도 1 에 도시하는 구성을 갖는다.

도 1 에 있어서 응축기(2)에서의 열 교환량 Q 는 다음식으로 결정된다·

Q=K·A·△T

단, K:열 통과울, A:전열면적, △T:냉매 온도와 응축기 주위 온도와의 온도차,

상기 Q 는 유니트의 냉동 능력에 의하여 결정되고, K 및 A 는 열 교환용배관의 형상, 설치형태 등에 의해 결정되지만, 본 실시 형태에서 요구되는 응축기의 Q 를 얻기 위한 △T 의 설정, 즉 응축기내의 냉매 온도의 설정을 응축기의 출구측을 기준으로 하여 행힝하는 것이다.

본 발명은 냉매에 하이드로 플루오르 카본을 혼합해서 혼합 냉매를 사용하고 있기 때문에 응축기내에 온도 구배가 있고, 응축기 입구측 편이 출구측에 비해서 냉매 온도가 높고, △T 는 커진다.

따라서 △T 의 설정을 응축기의 출구측을 기준으로 요구되는 Q 에 대해서 허용 범위내에서 필요한 최소한으로 설졍하므로서, 확실히 응축기의 요구되는 열 교환량 Q 이 확보됨과 함께 출구측 냉매 온도와 주위 온도와의 차가 최소로 되어 있고 입구측 냉매 온도도 온도 구배내로 억제할 수가 있어 응축기내의 압력의 초과상승을 방지할 수 있다.

특히 상기 수학식 2에 있어서 K·A 을 크게하여 △T 를 적게하면 응축기의 열 교환량의 확보와 응축기내의 압력 초과상승의 방지 효과는 현저하다.

발명의 실시 형태 4

도 4 는 실시 형태 4 에 관한 냉동 장치의 구성도이고, 실시형태 1 과 다른 곳만이 설명하기로 한다.

상술한 응축기(2)에는 복수개의 응축기용 송풍기가 설치되어 있고, 이.실시 형태에서는 2 개의 응축기용 승풍기(9a,9b)가 설치되어 있다.

또한 (10)은 응축기(2)내의 온도 분포를 감출하는 온도 검출부이고,(11)

은 온도 검출부(10)의 신호에 의해 응축기(2)내의 온도 분포가 없어지도록 응축기(2)의 풍속을 제어하는 제어부이다.

본 냉동 장치의 동작은: 예를들자면 온도 검출부(10)의 신호에 의해 응축기(2)내의 온도 분포가 검출되고, 제어부(11)에서는 응축기(2)내의 온도가 높은 근처의 응축기용 송풍기(9a)의 풍속을 크게하고, 온도가 낮은 근처의 응축기용 송풍기 (9b) 의 풍속을 적게하여 응축기 (2) 내의 온도 분포가 균일하게 되도록 제어하고 있다.

따라서 본 실시 형태에서는 응축 과정에 있어서 온도 분포를 일으키기 쉬운 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용한 경우에 있어서도 응축기내의 온도 분포를 검출하는 온도 검출부와, 온도 검출부의 신호에 의해 응축기내의 온도 분포가 균일하게 되도록 응축기에 복수개의 송풍기 바람량을 제어하는 제어부를 설치함으로서 응축기의 성능을 최대한으로 발휘하고 응축기내 압력의 초과상승을 방지할 수가 있다.

본 발명에 의하면 응축기내의 냉매의 온도 분포를 균일화할 수 있고 냉동능력의 향상을 위해 냉매 온도를 상승시켜도 특히 온도가 지나치게 높아지는 부분을 일으키는 일이 없고 따라서 응축기내 압력의 초과상승을 방지할 수 있어, 응축기 능력을 층분히 발휘할 수 있다.

도 4 에는 송풍기 2 대를 설치한 경우의 예를 도시하고 있다. 상기와 같이 2 대에 한정되지 아니하고 2 갯수를 많도록 하면, 보다 섬세한 제어가 가능해지고 또한 효과도 높아진다.

또한 송풍기를 1 대 또는 여러대로 하고, 방향 및 강도를 가변으로 하여 온도가 높은 부분에 최대로 하고 다른 부분에 약하게 하는 등 변화를 주어도 꼭 같은 효과가 얻어진다.

발명의 실시 형태 5

도 1 는 본 실시형태의 냉동 장치의 한 예를 도시하는 구성도이다.

또한 도 5 는 도 1 의 냉동 장치의 증발기(4)를 도시하는 사시도이다.

도면에 있어서 (13)은 증발기(4)의 열 교환기로 냉매는 상부측에서 하부측으로 흐르고 있다. 또한 (14)는 열 교환기(13)내의 배관이고 도 6 의 몰리에르 다이어그램에 도시하는 바와 같이 열 교환기(13)내의 배관 압력손실 △P 이배관압력손실이 아닌 경우의 냉매 온도 구배에 대한 예를들자면 증발기(4)의 열교환기(13)의 입구측 냉매 온도 -20℃ 에서 출구측 냉매 온도 -18℃에 이르는 냉매 온도 구배(-18℃)-(-20℃)=2℃ 로 거의 동일하게 되도록 선정되어 있다.

구체적인 배관 압력손실의 설정은 배괌 내경을 동일하게 유지한채로 연장하여 배관 내경을 서서히 적게하거나, 배관내에 저항을 설치하는 등 적절하게,선정할 수 있다.

이 실시 형태는 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하고 열 교환기(13)내의 배관 압력손실이 냉매의 온도 구배와 거의 동일하게 되도록 열 교환기(13)내에 배관(14)이 선경되어 있으므로, 증발기(4)내의 냉매 온도가 거의 균일해지고 한쪽으로 서리가 형성되는 현상을 방지할 수가 있다.

발명의 실시 형태 6

도 7 는 실시형태 6 에 관한 냉동 장치의 구성도이고, 실시형태(1)와 다른 부분만을 설명한다.

(15 및 16)은 각각 증발기(4)내의 입구, 출구측의 냉매 온도를 검출하는 냉매 입구 온도 검출부 및 냉매 출구 온도 검출부이다. 또한 (17)은 냉매 입구 온도 검출부(15)와 냉매 출구 온도 검출부(16)의 온도차가 없어지도록 냉매 유량을 제어하는 제어부이다.

이 실시 형태는 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용한 경우에 있어서도 증발기(4)내의 입구, 출구측의 냉매 온도를 검출하는 냉매 입구 온도 검출부(15) 및 냉매 출구 온도 검출부(16)와, 냉매 입구 온도 검출부(15)와 냉매 출구 온도 감출 부(16)의 온도차가 없어지도록 냉매 유량을 제어하는 제어부(17)에 의해 증발기(4)내의 냉매 온도가 거의 균일해지고 한쪽으로 서리가 형성되는 현상을 방지할 수가 있다.

즉, 증발기 냉매 입구 온도 검출부(15)와 냉매 출구 온도 검출부(16)의 온도차가 직은 경우, 냉매 유량을 감소시킴으로서 증발기내의 냉매 압력손실을 감소시키고, 역으로 냉매 입구의 온도 검출기(15)와 냉매 출구 온도 검출부(16)의 온도차가 큰 경우, 냉매의 유량을 증가시키므로서 증발기내의 냉매 압력손실을 증가시키도록 되어 있다.

발명의 실시형태 7

도 8 는 실시형태 7 에 관한 냉동 장치의 증발기에 대한 열 교환기의 배관 구성의 일 예를 도시하는 것이다. 냉동 장치의 구성은 도 1 와 같다.

도 8 에 있어서 부호(13)는 증발기(4)의 열 교환기이고, 부호(14)는 열교환용의 배판이며, 열 교환기용 배관량은 열 교환기의 용량에 의해 설정되어 있다. 부호(23)는 증발기 입구로부터 냉매를 분배하는 헤더(1, 24)이고, 상기 헤더(1, 24)는 증발기 출구측에 설치된 냉매를 집합하는 헤더(2)이다. 부호(23,24)의 헤더(1, 2)는 배관(14)을 10 개로 분배하고 있고, 경로수는 10 이다. 도 9는 본 실시 형태에 있어서 경로수를 변화시킨 경우의 하이드로 플루오르 카본 혼합 냉매인 R404A 와 냉매 R22 의 냉동 능력의 변학를 도시한 도면이다.

도 9 는 경로수를 변화시켜서 열 교환기의 열 교환용 배관으로 냉매 유량을 변화시킨 경우의 냉동 능력의 변화를 냉매 R22 와 R404A 에 대해서 조사한 것이다.

도 9 에 도시하는 바와 같이 경로수를 변화시키고 열 교환용 배관(14)으로의 냉매 유량을 변화시키므로서 냉동 능력이 변화하고 경로수(10)로 냉동 능력이 두개 냉매 모두에 거의 최대로 된다.

이것은 냉동 능력 Q 은 다음식으로 나타내어지고

Q = K·A·△T

단, K: 열 통과율, A: 전열면적, △T: 냉매 온도와 응축기 주위 온도와의 온도차.

A404A 와 R22 와의 관계는 증발기는 동일하고, 전열면적 A 도 동일, 또는 R404A 와 R22 는 관내 증발열 전도율이 동일 배출 량의 압축기를 사용한 경우, 거의 동일하게 되기 때문에 열 통과율 K 도 거의 동일해진다.

따라서 냉동 능력은 △T 에 의해 결정이 되고 R404A 와 R22 에서는 냉동능력이 거의 최대로 되는 공통의 경로수가 설정된다.

본 실시 형태에서는 증발기의 열 교환기에 대한 열 교환용 배관으로의 냉매 유량을 설정하는 경로수를 공통으로 하여 냉매 R404A 와 R22 에 관해서 각각의 냉동 능력을 거의 최대로 할 수가 있으므로,1 개의 증발기에서 냉매 R404A와 R202 가 공용되고 오존 파괴 작용이 없는 냉매로 전환하는 시기에 있어서 R22용 증발기와 오존 파괴 내지 R404A 용의 증발기의 양편의 요구에 대해서 공통의 증발기로 대치되고, 갯수의 절감이 가능하여 경제적인 효과가 크다.

발명의 실시 형태 8

도 10 는 실시형태 8 에 관한 냉동 장치의 구성도이고, 같은 도면에 있어 서 압축기(1), 응축기(2), 조리개 장치(3), 증발기(4) 및 과냉각 열 교환기(18)가 배관(5)에 의해 연결되어 있고, 증발기(4) 근처에는 송풍기(6)가 배치되며, 증발기(4)의 출구측 배관(5)에는 감온통(7)이 배치되어 있다. 과냉각 열 교환기(18)는 응축기(2)와 조리개 장치(3)의 사이에 있어서 증발기(4)를 나온 냉매와 열 교환을 하도록 하고 있다. 즉 과냉각 열 교환기(18)는 응축기(2)를 나온 고압 액체 냉매와 증발기(4)를 나온 저압 기체 냉매를 양 배관 사이에서 열 교환하도록 하여 구성이 되어 있다. 또한 부호(19)는 압축기(1)의 흡입 기체 온도를 검출하는 흡입 기체 온도 검출부이고 냉매 제어 수단인 냉매 제어부(20)에서는 과냉각 열 교환기(18)에 의한 과냉각 운전을 하는 경우는 개폐 밸브(25)의 (25a)를 열고: 부호(25b)를 닫고, 흡입 기체 온도 검출부(19)에서 검출된 흡입 기체 온도가 소정치 이상으로 되면 개폐 밸브(25)를 제어하여 (25a)를 닫고, 부호(25b)를 열어서 과냉각 열 교환기(18)에는 냉매를 통하지 않하도록 제어되도록 되어 있다.

도 11 는 냉각 열 교환기(18)에 의해 운전한 경우의 운전 상태를 실선으로, 과냉각하지 않은 운전 상태를 파선으로 도시한 몰리에르 다이어그램이다.

도 11 에서는 과냉각 열 교환기(18)에 의해 액체 냉매가 과냉각 되어, 증발기에서의 엔탈피 △I 몫만이 증가한다.

즉, 과냉각 없이 운전하는 경우, 증발기 출구와 증발기 입구와의 엔탈피차는 △I, 과냉각 열 교환기(18)에 의해 운전된 경우는 △I' 로 과냉각하므로서 냉동 능력이 증가된다.

도 12는 과냉각 운전에 의한 냉동 능력 증가의 한 예를 도시한 것이며, 냉매 R22 (R22 는 도 33 의 가열도 제어만이다)와 비교할 때 R404A 의 내동 능력비(R22 에 대한 R404A 의 증발기로서 활용할 수 있는 능력비)는 106.2% 로 되고, 가열제어(슈퍼 히트 제어) 의 경우의 도 33 의 냉동 능력비(R22 에 대한 R404A 의 증발기로서 활용되는 능력비) 106.2%로 되고, 가열도 제어(슈퍼 히트 제어)의 경우의 도 33의 냉동 능력비(R22 에 대한 R404A 의 증발기로서 활용되는 능력비) 96.3% 와 비교해서 냉동 능력의 향상될 수 있다.

즉 과냉각 운전에 의해 종래의 냉매 R22 의 냉동 능력이 확보된다. 또한 압축기로 흡입 기체 온도를 검출하고 소정치 이상으로 되면, 과냉각 운전을 중지하도록 하고 있으므로, 압축기의 배출 온도의 초과상승도 방지할 수 있다.

따라서 본 발명은 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하며 과냉각 열 교환기와 압축기의 흡입 기체 온도를 검출하는 흡입 기체 온도 검출부를 설치하고, 흡입 기체 온도가 소정치 이상으로 되면, 과냉각 열 교환기에는 냉매를 흘리지 않도록 제어하는 냉매 제어부를 구비하므로서, 압축기의 배출 온도의 초과상승이 없고, 하이드로 플루오르 카본 혼합 냉매의 냉동 능력을 향상시킬 수 있어, 냉동 장치 능력의 향상을 도모할 수가 있다.

또한 흡입 기체 온도의 검출은 온도 검출부를 흡입 배관에 접촉시키는 것만으로 충분하고, 비교적 용이하게 더욱이 염가로 검출된다.

본 실시의 형태에 대한 변형예로서 도 10 에 있어서 개폐 밸브(25)에 대신해서 유량 제어 밸브(26)를 사용하여 흡입 기체 온도 검출부(19)에서 압축기의 흡입 기체 온도를 검출하고 일정치를 넘지 않도록 과냉각 열 교환기(18)에 흐르는 냉매 유량을 냉매 제어부(20)에서 유량 제어 밸브(26a, 26b)의 열림을 조절하여 제어해도 좋다.

이와 같이 하므로서 개폐 밸브(25)를 사용하는 효과에 더해서 유량 제어 밸브(26)의 열림 조절에 의해 제어 정밀도가 향상해서 제어가 용이해진다.

발명의 실시형태 9

도 13 는 실시형태 9 에 관한 냉동 장치의 구성도이고 실시형태 8 과 다른 부분만이 설명하기로 한다.

부호(21)는 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 검출부이고, 부호(22)는 흡입 압력 검출부(21)에 의해 검출된 흡입 압력에 의해 소정치를 결정하는 소정치 결정부이다. 또한 냉매 제어부(20)에서는 흡입 기체 온도 검출부(19)에서 검출된 흡입 기체 온도가 소정치 결정부(22)에 의해 결정되는 소정치 이상으로 되면 과냉각 열 교환기(18)에는 냉매를 흘리지 않도록 제어되도록 되어 있다.

도 14 는 과냉각 열 교환기(18)에 의해 운전한 경우의 운전상태의 실선, 과냉각 내지 운전상태를 파선으로 도시한 몰리에르 다이어그램이다.

도면중 일점 쇄선으로 표시한 곡선은 소정치 곡선이고 이 곡선 보다 우측의 헌팅되어 있는 영역에서는 과냉각 열 교환기(18)에 의한 운전은 하지 아니하고 과냉각 없는 운전을 하도록 되어 있다.

본 실시형태에서는 소정치의 결정을 흡입 냉매 압력에 의거해 행하고 있으므로 흡입 냉매 온도가 같아도 압력이 낮을수록 압축비(고압/저압)가 높아지므로서 배출 냉매 온도가 높아지는데 대한 처리가 행해지고, 도 14 의 이점 쇄선으로 표시한 등온선과 소정치 곡선으로 알 수 있는 바와 같이, 압력의 낮은 편에서는 소정치 곡선의 온도를 낮게하고 있으므로, 실시형태 8 에 기재된 경우에 비해서 배출 온도 초과상승에 대해서 보다 정밀도가 높은 제어가 가능해진다.

또한 실시형태 8 에서 변형예로서 기재한 바와 같이 개몌 밸브(25)에 덧붙여서 유량 제어 밸브(26)를 사용해서 제어해도 좋다.

따라서 본 발명은 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한혼합 냉매를 사용하며, 압축기의 흡입 기체 온도를 검출하는 흡입 기체 온도, 검출부 및 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 검출부를 설치하고, 소정치 설정부에 의해 흡입 압력 검출부에 의해 검출된 흡입 압력에 의해 소정치가 결경된다. 냉매 제어부에서는 흡입 기체 온도 검출부에서 검출된 흡입 기체 온도가 소정치 결정부에 의해 결정되는 소정치 이상으로 되면 과냉각 열 교환기에는 개폐 밸브에 의해 증발기로부터 냉매를 흐르지 않도록 제어되므로, 압축기의 배출 온도가 초과상승되는 일이 좋게 방지되고 냉동 장치의 능력의 향상을 도모할 수가 있다.

발명의 실시형태 10

도 15 는 실시형태(10)에 관한 냉동장치의 구성도이고 실시형태 8 과 다른 부분만이 설명하기로 한다.

부호(23)은 압축기의 배출기체 온도를 검출하는 배출기체 온도 검출부이다.

또한 냉매 제어부(20)에서는 배출기체 온도 검출부(23)에서 검출된 배출기체 온도가 소정치 이상으로 되면 과냉각 열 교환기(18)에는 냉매를 흐르지 않도록 제어된 다.

본 실시형태에서는 압축기의 배출기체 온도를 검출하고 소정치 이상으로 되면 과냉각 운전을 중지하도록 하고 있으므로 압축기의 배출 온도의 초과상승을 방지할 수 있다.

또한 배출기체 온도의 검출은 온도 검출부를 배출 배관에 접촉시키는 것만으로 충분하고 비교적 용이하게, 더욱이 염가로 검출할 수 있다. 더욱이 배출온도를 직접 검출하고 있으므로 배출 온도 초과상승에 대해서 보다 정밀도가 높은 제어가 가능해진다.

따라서 본 실시형태는 냉매에 여러증류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하며, 과 냉각 열 교환기와 압축기의 배출기체 온도를 검출하는 배출기체 온도 검출부를 설치하고 배출기체 온도가 소정치 이상으로 되면 과냉각 열 교환기에는 냉매를 흘리지 않도록 제어하는 냉매 제어부를 구비하므로서, 압축기의 배출 온도의 초과상승이 없고 하이드로 플루오르 카본 혼합 냉매의 냉동 능력을 업할 수 있고 냉동 장치의 능력의 향상을 도모할 수가 있다.

본 실시 형태의 변형예로서 도 15 에 있어서 개폐 밸브(25)에 더해서 유량 제어 밸브(26)를 사용해서 배출기체 온도 검출부(23)에서 압축기의 배출기체 온도를 검출하고 소정치 이상으로 되지 않도록 과냉각 열 교환기(18)에 흐르는 냉매 유량을 냉매 제어부(20)에서 유량 제어 밸브(26a,26b)의 열림을 조절해서 제어해도 좋다. 이와 같이 함으로서 개폐 밸브(25)를 사용하는 효과에 더해서 유량 제어 밸브(26)의 열림 조절에 의해 제어 정밀도가 향상하고 제어가 용이해 진다.

발명의 실시 형태 11

도 16 는 실시형태 11 에 관한 냉도 장치의 구성도이고 실시형태 8 과 다른 부분 만이 설명하기로 한다.

부호(24)는 압축기의 유온을 검출하는 유온 검출부이다.

또한 냉매 제어부(20)에서는 유온 검출부(24)에서 검출된 유온이 소정치 이상으로 되면 과냉각 열 교환기(18)에는 냉매가 흐르지 않도록 제어된다.

본 실시형태에서는 압축기의 유온을 검출하여 소정치 이상으로 되면 과냉각 운전을 중지하도록 하고 있으므로 압축기의 유온의 초과상승을 방지할 수 있다.

또한 유온을 직접 검출하고 있으므로 유온 초과상승에 대해서 보다 정밀도가 높은 제어가 가능해진다.

따라서 본 실시형태는 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하며, 과냉각 열 교환기와 압축기의 유온을 검출하는 유온검출부를 설치하고, 유온이 소정치 이상으로 되면 과냉각 열 교환기에는 냉매를 흐르지 않도록 제어하는 냉매 제어부를 구비하므로서, 압축기의 유온의 초과상승이 없고, 하이드로 플루오르 카본 혼합 냉매의 냉동 능력을 향상시킬 수 있고, 냉동 장치 능력의 향상을 도모할 수가 있다.

본 실시헝태의 변형으로서 도 16 에 있어서 개폐 밸브(25)에 더해서 유량 제어 밸브(26)를 사용해서 유온 검출부(24)에서 압축기의 유온을 검출하고 소정치 이상으로 되지 않도록 냉각 열 교환기(18)에 흐르는 냉매 유량을 냉매 제어부(20)에서 유량 제어 밸브(26a,26b)의 열림을 조절해서 제어해도 좋다. 이와 같이 하므로서 개폐 밸브(25)를 사용하는 효과에 더해서 유량 제어 밸브(26)의 열림 조절에 의해 제어 정밀도가 향상하고 제어가 용이해진다.

발명의 실시형태 12

도 17 는 실시형태 12 에 관한 냉동 장치의 구성도이고 실시형태 8 과 다른 부분만이 설명을 하기로 한다.

부호(23)은 압축기의 배출기체 온도를 검출하는 배출기체 온도 검출부와, 부호(24)는 압축기의 유온을 검출하는 유온 검출부이다.

또한 냉매 제어부 (20)에서는 배출기체 온도 검출부(23)에서 검출된 배출 기체 온도가 소정치 이상으로 되거나 혹은 유온 검출부(24)에서 검출된 유온이 소정치 이상으로 되면 과냉각 열 교환기(18)에는 냉매를 흐르지 아니하도록 제어되도록 되어 있다.

본 실시형태에서는 압축기의 배출기체 온도와 압축기의 유온을 검출하고 어느쪽인가 각각의 소정치 이상으로 되면 과냉각 운전을 중지하도록 하고 있으므로 압축기의 배출 온도의 초과상승 및 유온의 초과상승이 방지된다.

또한 배출기체 온도와 유온의 양편을 검출하고 있으므로 배출 온도 초과 상승 및 유온 초과상승의 양편의 방지에 대해서 보다 정밀도가 높은 제어가 가능해진다.

따라서 본 실시형태는 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하며, 과냉각 열교환기와 압축기의 배출기체 온도를 검출하는 배출기체 온도 검출부 및 압축기의 유온을 검출하는 유온 검출부를 설치하고 배출기체 온도가 소정치 이상으로 되거나, 혹은 유온이 소정치 이상으로 되면 과냉각 열 교환기에는 냉매를 흐르지 않도록 제어하는 냉매 제어부를 구비하므로서 압축기의 배출 온도의 초과상승 및 유온의 초과상승이 없고 하이드로 플루오르 카본 혼합 냉매의 냉동 능력을 향상할 수 있고 냉동 장치 능력의 향상을 도모할 수가 있다.

본 실시형태의 변형에로서 도 17 에 있어서 개폐 밸브(25)에 더해서 유량제어 밸브(26)를 사용해서 배출기체 온도 검출부(23)에서 압축기의 배출기체 온도를 검출하고 유온 검출부(24)에서 압축기의 유온을 검출하고 어떤 것의 검출치도 각각의 소정치 이상으로 되지 않는 과냉각 열 교환기(18)에 흐르는 냉매 유량을 냉매 제어부(20)에서 유량 제어 밸브(26a, 26b)의 열림을 조절해서 제어해도 좋다. 이와 같이 함으로서 개폐 밸브(25)를 사용하는 효과에 더해서 유량 제어밸브(26)의 열림 조절에 의해 제어 정밀도가 향상하고 제어가 용이해진다.

발명의 실시형태 13

도 18 는 실시형태 13에 관한 냉동 장치의 구성도이고 실시형태 8 과 다른 부분만이 설명하기로 한다.

(23)은 압축기의 배출기체 온도를 검출하는 배출기체 온도 검출부와, (21)은 압축기의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 검출부이다.

또한 냉매 제어부(20)에서는 흡입 압력 검출부(21)에서 검출된 흡입 압력이 소정치 이하의 경우와, 배출기체 온도 검출부(23)에서 검출된 배출기체 온도가 소정치 이상에서 또는 흡입 압력이 소정치를 넘는 경우, 배출기체 온도가 도 1 의 소정치 이상으로 설정된 도 2 의 소경 이상에서 과냉각 열 교환기(18)에는 냉매를 흐르지 않도록 제어된다.

흡입 압력이 소정치 이하까지 하강된다는 것은 창고내의 온도가 소정치이하까지 하강되고 과냉각 운전을 중지하여도 창고내의 온도가 불냉으로 될 때까지 상승하는 일은 없다.

따라서 배출기체 온도를 제 1 의 소정치, 제 2 의 소정치와 2 단계로서 흡입 압력이 소정치 이하의 경우는 배출기체 온도의 높은 편의 한계치인 도 2 의 소정치에 대해서 여유를 본 보다 낮은 제 1 의 소정치 이상으로 되었을 때, 과냉각 운전을 멈추고 창고내의 온도의 불냉을 일으키는 일이 없어 배출기체 온도의 초과상승을 방지할 수 있고. 또한 흡입 압력이 소정치를 넘은 경우 창고내 온도의 냉각을 중시해서 배출기체 온도가 높은 편의 한계치인 보다 높은 제 2 의 소정치 이상에서 과냉각 윤전을 멈추도록 하여 역시 창고내 온도의 불냉을 일으키는 일 없이 배출기체 온도의 초과상승을 방지하도록 하고 있다.

따라서 본 발명의 실시형태에서는 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하며, 과냉각 열 교환기와 압축기의 온도를 검출하는 배출기체 온도 검출부 및 압축기의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 검출부를 설치하고, 흡입 압력이 소정치 이하의 경우, 배출기체 온도가 제 1 의 소정치이상에서 또한 흡입 압력이 소정치를 넘은 경우, 배출기체 온도가 제 1 의 소정치 이상으로 설졍된 제 2 의 소정치 이상에서 과냉각 열 교환기에는 냉매를 흘리지 않도록 제어하는 냉매 제어부를 구비하므로서 압축기의 배출 온도의 초과상승이 없고, 하이드로 플루오르 카본 혼합 냉매의 냉동 능력을 향상할 수 있고 냉동 장치 능력의 향상업을 도모할 수가 있다.

본 실시 형태의 변형예로서 도 18에 있어서 개폐 밸브(25)에 더해서 유량 제어 밸브(26)를 사용해서 흡입 압력 검출부(21)에서 흡입 압력을 검출하고 배출기체 온도 검출부(23)에서 압축기의 배출기체 온도를 검출하고 흡입 압력이 소정치 이하의 경우 배출기체 온도가 제 1 의 소정치 이상으로 되지 않도록, 또 한 흡입 압력이 소정치를 넘는 경우, 배출 온도가 제 2 의 소정치 이상으로 되지 않도록 과냉각 열 교환기(18)에 흐르는 냉매 유량을 냉매 제어부(20)에서 유량 제어 밸브(26a, 26b)의 열림을 조절하여 제어하여도 좋다. 이와 같이 하므로서 개폐 밸브(25)를 사용하는 효과에 더해서 유량 제어 밸브(26)의 열림 조절에 의해 제어 정밀도가 향상하고 제어가 용이해진다.

발명의 실시형태 14

도 19 는 실시형태 14 에 관한 냉동 장치의 구성도이고 실시형태 8 와 다른 부분만이 설명하기로 한다.

(24)는 압축기의 유온을 검출하는 유온 검출부와,(21)은 압축기의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 검출부이다.

또한 냉매 제어부(20)에서는 흡입 압력 검출부(21)에서 검출된 흡입 압력이 소정치 이하의 경우와, 유온 검출부(24)에서 검출된 유온이 소정치 이상에서 또한 흡입 압력이 소정치를 넘는 경우, 유온이 제 1 의 소정치 이상으로 설정된 제 2 의 소정치 이상에서 과냉각 가열 교환기(18)에는 냉매를 흘리지 않도록 제어된다.

본 실시형태에서는 유온을 제 1 의 소정치, 제 2 의 소정치로 2 단계로 하고 흡입 압력이 소정치 이하의 경우는, 유온의 높은 편의 한계치인 제 2 의 소정치에 대해서 여유를 본 것보다 낮은 제 1 의 소정치 이상으로 될 때 과냉각 운전을 멈추고 창고내 온도의 불냉을 일으키는 일 없이 유온의 초과상승을 방지할 수 있고, 또한 흡입 압력이 소정치를 넘은 경우는, 창고내 온도의 냉각을 중시하여 유온의 높은편의 한계치인 보다 높은 제 2 의 소정치 이상에서 과냉각 운전을 멈추도록 하여 역시 창고내 온도의 불냉을 일으키는 일 없이 유온의 초과상승을 방지하도록 하고 있다.

따라서 본 실시의 형태에서는 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하며 과냉각 열 교환기와 압축기의 유온을 검출하는 유온 검출부 및 압축기의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 검출부를 설치하고 흡입 압력이 소정치 이하의 경우와, 유온이 제 1 의 소정치 이상에서 또한 흡입 압력이 소정치를 초과한 경우, 유온이 제 1 의 소정치 이상으로 설겅된 제 2 의 소정치 이상에서 과냉각 열 교환기에는 냉매를 흐르지 않도록 제어하는 냉매 제어부를 구비하므로서 압축기의 유온의 초과상승이 없고 하이드로 플루오르 카본 혼합 냉매의 냉동 능력을 향상시킬 수 있고 냉동 장치의 능력의 향상을 도모할 수가 있다.

본 실시형태의 변형예로서 도 19 에 있어서 개폐 밸브(25)에 더해서 유량 제어 밸브(26)를 사용해서 흡입 압력 검출부(21)의 흡입 압력을 검출하고 유온검출부(24)에서 압축기의 유온을 검출하고 흡입 압력이 소정치 이하인 경우, 유온이 제 1 의 소징치 이상으로 되지 않도록, 또한 흡입 압력이 소정치를 넘지 아니하는 경우, 유온이 제 2 의 소정치 이상으로 되지 않도록 과냉각 열 교환기(18)에 흐르는 냉매 유량을 냉매 제어 밸브(20)에서 유량 제어 밸브(26a, 26b)의 열림을 제어해도 좋다. 이와 같이 하므로서 개폐 밸브(25)를 사용하는 효과에 더해서 유량 제어 밸브(26)의 열림 조절에 의해 제어 정밀도가 향상하고 제어가용이해진다.

발명의 실시형태 15

도 20 는 실시의 형태 15 에 관한 냉동 장치의 구성도이고 실시형태 8 과 다른 부분만을 설명하기로 한다.

(23)은 압축기의 배출기체 온도를 검출하는 배출기체 온도 검출부,(24)는 압축기의 유온을 검출하는 유온 검출부와,(21)은 압축기의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 검출부이다.

또한 냉매 제어부(20)에서는 흡입 압력 검출부(21)에서 검출된 흡입 압력이 소정치 이하인 경우, 배출기체 온도 검출부(23)에서 검출된 배출기체 온도 및 유온 검출부(24)에서 검출된 유온 중 최소한 한편이 제 1 의 소정치 이상으로 또한 흡입 압력 검출부(21)에서 검출된 흡입 압력이 소정치를 넘는 경우, 배출기체 온도 및 유온중 최소한 한편이 제 1 의 소정치 이상으로 설정된 제 2 의 소정치 이상에서 개폐 밸브(25a)를 닫고, 개폐 밸브(25b)를 열리고 과냉각 열 교환기 (18)에는 냉매를 흘리지 아니하도록 제어된다.

본 실시 형태에서는 배출기체 온도와 유온을 각각 제 1 의 소정치, 제 2 의 소정치와 2 단계로하고 흡입 압력이 소정치 이하인 경우는, 배출기체 온도와 유온의 높은 편의 한계치인 제 2 의 소정치에 대해서 여유를 본 것 보다 낮은 제 1 의 소정치 이상으로 배출기체 온도와 유온 중 최소한 한편이 되었을 때, 과냉각 운전을 멈추고 창고내 온도의 불냉을 일으키는 일 없이 배출기체 온도의 초과 상승 및 기름 온도의 초과상승을 방지할 수 있고, 또한 흡입 압력이 소정치를 초과한 경우 창고내 온도의 냉각을 중시하여 배출기체 온도와 유온의 높은 편의 한계치인 보다 높은 제 2 의 소정치 이상으로 배출기체 온도와 유온중 최소한 한편이 된 때 과냉각 윤전을 멈추도록 하여 역시 창고내의 온도의 뷸냉을 일으키는 일없이 배출기체 온도의 초과상승 및 유온의 초과상승을 방지하도록 하고 있다.

따라서 본 실시형태에서는 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하며, 과냉각 열교환기와 압축기의 배출기체 온도를 검출하는 배출기체 온도 검출부, 압축기의 유온을 검출하는 유온 검출부 및 압축기의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 검출부를 설치하고, 흡입 압력이 소정치 이하인 경우와, 배출기체 온도와 유온중 최소한 한편이 제 1 의 소정치 이상으로 또한 흡입 압력이 소정치를 넘은 경우 배출기체 온도와 유온중 최소한 한편이 제 1 의 소정치 이상으로 설정된 제 2 의 소정치 이상에서 과냉각 열 교환기에는 냉매를 흐르지 아니하도록 제어하는 냉매 제어부를 구비하므로서 압축기의 배출 온도의 초과상승 및 유온의 초과상승이 없고 하이드로 플루오르 카본 혼합 냉매의 냉동 능력을 향상할 수 있고 냉동 장치 능력의 향상을 도모할 수가 있다.

본 실시예의 형태 변형예로서 도 20 에 있어서 개폐 밸브(25)에 더해서 유량 제어 밸브(26)를 사용해서 배출기체 온도 검출부(23)에서 압축기의 배출기체 온도를 검출하여, 또한 유온 검출부(24)에서 압축기의 유온을 검출하여 흡입 압력 검출부(21)에서 검출된 흡입 압력이 소정치 이하의 경우는, 어떤 것의 검출치도 각각의 제 1 의 소정치 이하로 되지 않도록 과냉각 열 교환기(18)에 흐르는 냉매 유량을 냉매 제어 밸브(20)에서 유량 제어 밸브(26a, 26b)의 열림을 조절해서 제어하고, 또한 흡입 압력이 소정치를 초과한 경우는, 어떤 검출치도 제 2 의 소정치 이상으로 되지 아니하도록 제어해도 좋다. 이와 같이 하므로서 개폐 밸브(25)를 사용하는 효과에 더해서 유량 제어 밸브(26)의 열림 조절에 의해 제어 정밀도가 향상하고 제어가 용이해진다.

발명의 실시형태 16

도 21 는 실시형태 16 에 관한 냉동 장치의 구성도이고 실시형태 8 과 다른 부분만을 설명하기로 한다.

부호(19)는 압축기의 흡입 기체 온도를 검출하는 흡입 기체 온도 검출부와, 부호(21)은 압축기의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 검출부이다.

또한 냉매 제어부(20)에서는 흡입 압력 검출부(21)에서 검출된 흡입 압력이 소정치 이하인 경우, 흡입 기체 온도 검출부(19)에서 검출된 흡입 기체 온도가 제 1 의 소정치 이상에서, 또한 흡입 압력이 소정치를 넘는 경우, 흡입 기체 온도가 제 1 의 소정치 이상으로 설정된 제 2 의 소정치 이상에서 과냉각 열 교환기(18)에는 냉매를 흐르지 아니하도록 제어된다.

본 실시형태에서는 흡임 기체 온도 제 1 의 소정치, 제 2 의 소정치와 2 단계로 하고 흡입 압력이 소정치 이하인 경우는 흡입 기체 온도가 높은 편의 한계치인 제 2 의 소정치에 대해서 여유를 본 보다 낮은 제 1 의 소정치 이상으로 된 때 과냉각 운전을 멈추고 창고내 온도의 불냉을 일으키는 일 없이 배출기체 온도의 초과상승을 방지할 수 있고 또한, 흡입 압력 이 소정치를 넘은 경우는 창고내 온도의 냉각을 중시하고 흡입 기체 온도의 높은 편의 한계치인 보다 높은 제 2 의 소정치 이상에서 과냉각 운전을 멈추도록 하여 역시 창고내 온도의 불냉을 일으키는 일이 없고 압축기의 배출기체 온도의 초과상승을 방지하도록 하고 있다.

따라서 본 실시 형태에서는 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하며, 과냉각 열 교환기와 압축기의 흡입 기체 온도를 검출하는 흡입 기체 온도 검출부 및 압축기의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 검출부를 설치하고 흡입 압력이 소정치 이하인 경우 흡입 기체 온도가 제 1 의 소정치 이상에서 또한 흡입 압력이 소정치를 초과한 경우 흡입 기체 온도가 제 1 의 소정치 이상으로 설정된 제 2 의 소정치 이상에서 과냉각 열 교환기에는 냉매 를 흘리지 않도록 제어하는 냉매 제어부를 구비하므로서 압축기의 배출 온도의 초과상승이 없고 하이드로 플루오르 카본 혼합 냉매의 냉동 능력을 향상할 수 있고 냉동 장치 능력의 향상을 도모할 수가 있다.

본 실시 형태의 변형예로서 도 21 에 있어서 개폐 밸브(25)에 더해서 유량 제어 밸브(26)를 써서 흡입 기체 온도 검출부(19)에서 압축기의 흡입 기체 온도 검출부(19)에서 압축기의 흡입 기체 온도를 검출하여 흡입 압력 검출부(21)에서 검출된 흡입 압력이 소정치 이하인 경우는 제 1 의 소정치 이상으로 되지 아니하도록 또한 흡입 압력이 소정치를 초과한 경우는 제 2 의 소정치 이상으로 되지 아니하도록 과냉각 열 교환기(18)에 흐르는 냉매 유량을 냉매 제어 밸브(20)에서 유량 제어 밸브(26a, 26b)의 열림을 조절하여 제어해도 좋다. 이와 같이 하므로서 개폐 밸브(25)를 사용하는 효과에 더해서 유량 제어 밸브(26)의 열림 조절에 의해 제어 정밀도가 향상하고 제어가 용이하게 된다.

더욱이 실시형태 8, 9, 10,11,12, 13, 14, 15, 16 에 있어서 개폐 밸브(25)와 유량 제어 밸브(26)를 혼재시키고 과냉각 열 교환기(18)측의 배관과 과냉각 열 교환기(18)를 우회통과 하는 배관에 각각 설치해도 또한 과냉각 열 교환기(18) 측의 배관에 설치한 개폐 밸브(25a) 또는 유량 제어 밸브(26a)를 각 실시형태의 도면과 같이 과냉각 열 교환기(18)의 입구측 배관에 설치하는 대신에 출구측에 설치해도 상술한 각 실시형태의 변형예로서 기개한 것과 거의 같은 효과가 얻어 진다.

발명의 실시예 17

도 22 는 본 발명의 실시형태 17 를 도시하는 냉동 장치도이고 압축기(1), 응축기 (2), 수액기 (30), 조리개장치 (4), 증발기 (4), 아큠레이터 (31) 등이 차례로 배판으로서 접속되고 다시 과냉각 열 교환기(18)의 고압액체부는 수액부(30)와 조리까 장치(3) 사이, 저압 기체부는 증발기(4)와 아큠레이터(31) 사이에 접속한 것이다. 즉 과냉각 열교환기(18)는 응축기(2)를 나온 고압액 냉매와 증발기(4)를 나온 저압 기체 냉매를 예를들자면 양 배관 사이에서 열 교환하도록 하여 구성하고 있다. 냉매로서는 하이드로 플루오르 카본 R404A 를 사용한 냉동장치이다. 냉매는 하이드로 플루오르 카본 R507 이라도 좋다. 도 23 는 압력 엔탈피선도 위의 본 실시형태의 냉동 싸이클 동작점이고 도 24a 는 R404A 의 냉동 능력의 이론 증가 비율을 도 24b 는 R22 의 냉동 능력의 이론 증가 비율을 도시하는 것이다. 과냉각 열 교환기(18)를 응축기(2) W 증발기(4)의 일부로서 유니트에 내장시켜도 좋다. 또한 도면에 있어서 화살표(32)는 냉매의 흐름을 도시하고 있다.

도 23 를 사용해서 동작에 대해서 설명을 한다. 압축기(1)에서 배출된 고온 고압의 냉매 기체 ①은 응축기(2)에 들어가고 거기에서 고압의 액 냉매 ②'로 되고, 수액기(30)를 통과하고 고압액 냉매는 과냉각 열 교환기(18)로 들어가고, 저압 기체의 엔탈피차 ④-④'에서 냉각되고, 엔탈피를 ②에서 ②까지 저하하고 조리개 장치(3)에서 감압되고 2 상의 저압 냉매 ③로 된다. 증발기(4)로 보내진 2 상 냉매는 증발기(4)에서 증발해서 저압 기체 냉매 ④,로 되고 과냉각 열 교환기(18)로 들어간다. 거기에서 고압액 냉매와의 열 교환에 의해 엔탈피를 ④'에서 ④로 증가시키고 다시 압축기(1)에 흡입된다.

다음으로 과냉각 열 교환기(18)에서의 냉동 싸이클 동작에 대해서 상세히 설명한다. ②, ②에 있어서 엔탈피를 각각H3',H3, ④', ④dp 있어서 엔탈피를 각각 H4',H4, ④', ④dp 있어서 밀도를 각각 p4', p4, 종래의 냉동 싸이클의 냉동 능력을 Q 로 한다. 수액기(30)를 나온 고압액 냉매는 과냉각 열 교환기(18)로 ②'에서 ②로 이동하고 즉 증발기 입구의 엔탈피가 H3'에서 H3 으로 저하하고 증발기(4)에서의 엔탈피 차가 H4'-H3'에서 H4,-H3으로 증가한다. 저압 기체 냉매는 과냉각 열 교환기(18)에서 ④,에서 ④로 이동하고 즉 압축기의 흡입의엔탈피가 H4,에서 H4로 증가하고 압축기(1) 의 흡입의 냉매 기체 온도가 상승하고 냉매 기체 밀도가 p4' 에서 p4 로 저하하고 그 결과 냉매 유량이 저하한다.

냉동 능력의 증가하는 이론 비율은 동일 압축기를 상용한 때는 다음식으로 조사한다. 단, H4-H4'는 온도가 높고 냉동에 기여하지 아니하기 때문에 냉동 능력을 산출하는 엔탈피차로부터 제외하였다.

도 24a에 R404에 대해서 응축 온도 40℃에 대해서 옹축 온도 40℃, 증발온도 -10∼40℃에 있어서 과냉각 열 교환기(18)에 의해 과냉각도가 10(deg)로 되었을 때 증발기(4)에서의 엔탈피 차의 증가하는 경우 즉(H4'-H3)/(H4'-H3'), 압축기 흡입의 기체 냉매 밀도의 감소하는 비울 즉 p4/p4', 냉동 력략의 증가하는 비울 즉 Q/Q를 이론적으로 구한 결과를 표시한다· 본 실시형태의 비교를 위해 도 24b 에 냉매를 R22 로 하여 응축 온도 40℃, 증발온도 -10∼-40℃에 있어서 과냉각 열 교환기(18)에 의해 과냉각도 10(deg)로 된 때 증발기(4)에서의 엔탈피차의 증가하는 비율 즉(H4'-H3)/(H4'-H3'), 압축기 흡입의 기체 냉매 밀도의 감소하는 비율 즉 p4/p4', 냉동 능력의 증가하는 비울, 즉 Q/Q 를 표시하고 있다.

도 24a 에서 알 수 있는 바와 같이 R404A 에 있어서는 증발기에서의 엔탈피차의 증가하는 비율이 압축기(1)의 흡입 기체 냉매 밀도의 저하하는 비울 보다도 뛰어나므로 전체로서 냉동 능력이 증가한다.

한편 도 24b에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 냉동 장치에서 사용되고 있는 R22에서는 증발기에서의 엔탈피 차의 증가하는 비율과 압축기(1)의 흡입 기체 냉매 밀도의 저하하는 비율이 거의 같으므로 냉동 능력의 향상은 도모해지지 아니한다. 이상에서 R22 에는 알맞지 아니하고 R404A 에는 본 실시형태는 유효한 것을 알 수 있다.

이상으로 상술한 바와 같이 고압액 냉매와 저압 기체 냉매와의 열 교환은 R22 에서는 하향이나 R404A는 본 실시형태에 표시하는 고압액 냉매와 저압기체 냉매를 열 교환시키는 냉동 장치는 압축기의 신뢰성을 확보할 수 있는 범위(배출온도가 지나치게 상승하지 아니하는 범위)에서 냉동 능력의 향상을 도모할 수가 있다. 또한 R507에 대해서는 본 실시 형태에서는 값은 표시하지 아니하였으나 R404A 와 동등한 효과가 있다.

또한 과냉각 열 교환기(18)에 의해 증발기(4)에서 다시 액체 상태로 되어도 과냉각 열 교환기(18)에서 열을 회수할 수가 있고 기체 냉매로 할 수가 있고 다시 액체 상태로 되는 현상에 의한 압축기의 신뢰성 저하를 악제하는 일도 기대 된다.

도 22 에 있어서 과냉각 교환기(18)를 2 중관으로 하고 내관내에 저압 기체 냉매, 외측의 환상부에 고압액 냉매를 흘리는 구조로 하면 환상부에 고압액 냉매를 흘리는 구조로 하면 환상부의 고압액 냉매(예를들자면 온도 40℃)와 외기(예를 들자면 20℃)와의 열 교환(방열)에 의한 손실이 환상부에 저압 기체 냉매(예를 들자면 온도 -30℃)를 흘렸을 때에 외기와의 열교환(흡열)에 의한 손실 실보다 적으므로 저압 기체 냉매와 고압액 냉매와의 열 교환 효울이 좋다.

도 25 에 도시하는 것은 과냉각 열 교환기(18)를 고압액 접속관과 저압 기체 접속관의 도중에서 접속할 수 있도록 하고 성능 개선을 목적으로 하는 다른 부품으로 한 것이다. 이때 압축기(1), 응축기(2), 수액기(30), 조리개 장치(3), 증발기(4) 등을 종래의 것과 같은 것이 사용되고 다시 기존의 냉동 장치에 과냉각, 열교환기(18)를 내장시키는 것만으로 냉동 능력 개선이 향상되는 장점이 있다.

발명의 실시 형태 18

도 26 는 본 발명의 실시형태 18 를 도시한 것이다. 과냉각 열 교환기(18)를 우회통과하는 액관의 우회통과 회로(33)와 그것의 회로에 예를들자면 개폐 밸브로서 전자 밸브(34)를 설치하고 과냉각 열 교환기(18)의 출구의 기체 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서(36)를 구비하고 있다. 과냉각 열 교환기(18)를 통과하는 액관의 출구에 예를들자면 개폐 밸브로서 전자 밸브(35)를 설치함과 함께 통상의 운전에서는 우회통과 회로(33)의 전자 밸브(34)는 닫히고 과냉각 열교환기를 동과하는 액관의 전자 밸브(35)는 열리고 실시 형태(17)와 같이 냉동능력의 증대를 도모한다. 과냉각 열 교환기(1S)의 출구의 기체 냉매의 온도를 온도 센서(36)에서 검출하고 소정 온도 이상으로 되면 우회통과 회로(33)의 전자밸브(34)를 열고 열 교환기를 통과하는 액관의 전자 밸브(35)는 닫히고 우회통과회로(33)에 냉매가 흐르므로서 압축기(1)의 흡입 기체 온도의 상승이 약제되므로 압축기(1)의 신뢰성을 확보할 수 있다.

도 27 에 도시하는 것은 과냉각 열 교환기(18)를 우회통과하는 기체관의 우회통과 회로(37)와 그것의 회로에 예를들자면 개폐 밸브로서 전자 밸브(38)를 설치하고 과냉각 열 교환기(18)의 출구의 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서(36)구비하고 있다. 과냉각 열 교환기(18)를 동과하는 기체관의 출구에 예를 들자면 개폐 밸브로서 전자 밸브(39)를 설치하고 있다. 통상의 운전에서는 우회통과 회로(37)의 전자 밸브(38)는 닫히고 과냉각 열 교환기를 통과하는 기체판의 전자밸브(39)는 열리고 실시형태 17 과 같이 냉동 능력의 증대를 도모한다. 과냉각 열 교환기(18)의 출구의 기체 냉매의 온도를 온도 셴서(36)로 검출하고 소정 온도 이상으로 되면 우회통과 회로(37)의 전자 밸브(38)를 열고 열 교환기를 통과하는 기체관의 전자 밸브(39)는 닫히고, 압축기(1)의 흡입 기체 온도의 상승이 억제되므로 압축기(1)의 신뢰정을 확보할 수 있다.

도 28에 도시하는 것은 과냉각 열 교환기(18)를 우회통과하는 기체관의 우회통과 회로(37)와 그것의 우회통과 회로(37)에 예를들자면 유량 제어 밸브로서 전자 팽창 밸브(40)를 설치하고 과냉각 열 교환기(18)의 기체 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서(36)를 구비하고 있다. 과냉각 열 교환기(18)를 통과하는 기체관의 출구에 예를들자면 개폐 밸브로서 전자 밸브(29)를 설치하고 있다. 통상의 운전에서는 전자 팽창 밸브(40)는 전폐로 하고 전자 밸브(39)는 열리고 실시형태(17)와 냉동 능력의 증대를 도모한다. 과냉각 열 교환기(18)의 출구의 냉매 기체 온도를 온도 센서(36)로 검출하고 소정 온도 이상으로 되면 우회통과 회로(37)의 전자 팽창 밸브(40)의 열림을 조절하여 우회통과량을 제어하므로서 과냉각 열 교환기(18)의 출구의 냉매 기체 온도가 설정 온도 이하로 되도록 제어 한다. 이에 따라 압축기 투입 기체 온도의 상승을 억제하고 압축기(1)의 신뢰성을확보함과 함께 실시형태(17)와 같이 냉동 능력의 증대를 도모할 수가 있다. 전자 팽강 밸브(40)의 열림을 전부 열어도 소정 온도 이하로 되지 아니할 때는 전자 밸브(39)를 닫고 기체 냉매 모두가 우회통과 회로(37)로 흐르므로서 압축기흡입 기체 온도의 상승을 억제하고 압축기(1)의 신뢰성을 확보한다.

도 29 에 도시하는 것은 과냉각 열 교환기(18)를 우회통과 하는 기체관의 우회통과 회로(37)와 그것의 회로에 예를들자면 개폐 밸브로서 전자 밸브(38)를 설치하고 과냉각 알 교환기(18)의 기체 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서(36)를구비하고 있다. 과냉각 열 교환기(18)를 동과하는 기체관의 출구에 예를 들자면 냉매 유량 제어 밸브로서 전자 팽창 밸브(41)를 설치하고 있다. 통상의 운전에 서는 전자 밸브(38)는 닫히고 전자 팽창 밸브(41)는 전체가 열어서 실시형태 17 과 같이 냉동 능력의 증대를 도모할 수가 있다. 과냉각 열 교환기(18)의 출구의 냉매 기체 온도를 온도 셴서(36) 에서 검출하고 소정 온도 이상으로 되면 전자 밸브(38)를 열고 전자 팽창 밸브(41)의 열림을 조절하여 과냉각 열 교환기(18)로 흐르는 냉매 기체 유량을 조절하므로서 과냉각 교환기(18)의 출구의 냉매 기체 온도가 소정 온도 이하로 되도록 제어한다. 이에 따라 압축기 흡입 기체 온도의상승을 억제하고 압축기(1)의 신뢰성을 확보함과 합께 실시형태 17 과 같이 냉동능력의 증대를 도모한다.

또한 상술한 각 발명의 실시 형태에 기재된 냉동 장치, 응축기 및 증발기등은 어디까지나 한 실시형태를 표시하는 것이고 이들에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지를 달성하는 것은 널리 포함되는 것은 말할 나위도 없다.

이상 설명한 대로 제 1 의 발명에 관한 냉동 장치는 압축기, 응축기, 조리개 장치 및 증발기의 각 기기를 차례로 접속하여 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성시키고 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하는 냉동 장치에 있어서, 응축기의 입구측에서의 열 교환량을 출구측 보다도 많도록 한 구성으로 하였으므로 응축기의 기체상측과 액체상측에서의 응축기 주위 온도와의 온도차를 가급적 없애고 또한 필요에 의해 균일화된 응축기의 온도와 응축기 주위 온도에 적당한 온도차를 설치하므로서 충분한 열 교환량을 확보하고 응축기의 성능을 층분히 발휘시키고 더욱이 응축기 내 압력의 초과 상승을 방지할 수가 있다.

또한 제 2 의 발명에 관한 냉동 장치는 응축기에 송풍기를 구비하고 응축기로의 풍량을 응축기의 냉매 출구측 보다도 냉매 입구측을 그게한 구성으로 하므로서 응축기의 냉매 출구측 보다 냉매 입구측을 보다 냉각할 수가 있고 응축기의 온도를 균일화 할 수 있고 응축기의 성능이 층분히 발휘되고 더욱이 옹축기,내압력의 초과 상승을 방지할 수 있다.

또한 제 3 의 발명에 관한 냉동 장치는 응축기의 열 교환용의 배관의 입구측을 출구측 보다 열 교환 유체와의 전열면적을 크게 한 구성으로 하였으므로 출구측 보다 입구측에서 열 교환량을 크게할 수 있고 응축기의 온도를 균일화 할 수 있다.

또한 제 4 의 발명에 관한 냉동 장치는 응축기의 열 교환용의 배관의 입구측을 출구측 보다 열통과율이 높은 것을 사용하였으므로 응축기 온도를 균일화 할 수 있다.

또한 제 5 의 발명에 관한 냉동 장치는 압축기, 응축기, 조리개 장치 및증발기의 각 기기를 차례로 접속해서 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성시키고 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하는냉동 장치에 있어서 응축기의 소정의 열 교환량을 얻는데에 열 교환용 배관의 형상, 설치 형태 등으로 정해지는 소정의 열통과율 및 전열면적에 대해서 응축기의 출구측 기준으로 열 교환용 유체간의 온도차를 허용 범위내에서 필요 최소한으로 설정하였으므로 확실하게 응축기의 요구 열 교환량 Q 이 확보됨과 함께 출구측 냉매 온도와 주위 온도와의 차가 필요 최소로 되어 있고 입구측 냉매 온도도 온도 구배내로 억제할 수가 있고 응축기내의 압력의 초과상승을 방지할 수 있다.

또한 제 6 의 압축기, 응축기, 조리개 장치 및 증발기의 각 기기를 차례로 접속하여 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성시키고 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하는 냉동 장치에 있어서, 응축기용의 송풍기와 응축기내의 온도 분포를 검출하는 온도 검출부와 온도 검출부의 신호에 의해 응축기내의 온도 분포가 균일하게 되도록 송풍기를 제어하는 송풍기 제어부를 구비하였으므로 응축기내의 냉매의 온도 분포를 균일화 할 수 있고 냉동 능력의 향상을 위해 냉매 온도를 상승시켜도 특히 온도가 지나치게 높은부분을 일으키는 일이 없고 따라서 응축기내 압력의 초과상승을 방지할 수 있고응축기 능력을 충분히 발휘할 수 있다.

또한 제 7 의 압축기, 응축기, 조리개 장치 및 증발기의 각 기기를 차례로 접속해서 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성시키고 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하는 냉동 장치에 있어서, 증발기의 열 교환기의 배관 압력손실이 냉매의 온도 구배가 거의 동일해지도록 하고있으므로 증발기내의 냉매 온도가 거의 균일해지고 한쪽으로 서리가 형성되는 현상이 방지된다.

또한 제 8 의 발명에 관한 냉동 장치는 증발기의 배관 압력손실의 부여를 배관 형상과 길이로 설정하고 있으므로 배관 형상과 길이를 적당하게 하므로서 증발기내의 압력손실과 냉매의 온도 구배를 거의 동일하게 할 수가 있다.

또한 제 9 의 발명에 관한 냉동 장치는 증발기의 배관 압력손실의 부여를 배관내 냉매의 유속의 제어로 설정하도록 하고 있으므로 증발기 냉매 입구 온도와 냉매 출구 온도의 온도차가 적은 경우 냉매 유량을 감소시키므로서 증발기내의 냉매 압력손실을 감소시키고 역으로 냉매 입구 온도와 냉매 출구 온도의 온도차가 큰 경우 냉매 유량을 증가시키므로서 증발기내의 냉매 압력손실을 증가시키고 증발기내의 냉매 온도를 거의 균일하게 할 수 있다.

또한 제 10 의 압축기, 응축기, 조리개 장치 멎 증발기의 각 기기의 차례로 접속하여 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성시키고 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하는 냉동 장치에 있어서, 하이드로 플루오르 카본 혼합 냉매로서 R404A 를 선정하고 냉동 능력이 거의 최대로 되는 증발기의 열 교환기의 경로수가 R404A 와 냉매 R22 에서 공통의 경로수인 증발기를 구비한 구성으로 하고 있으므로 증발기의 열 교환용 배관으로의 냉매 유량을 설정하는 경로수를 공통으로 하여 냉매 R404A 와 R22 에 관해서 각각의 냉동 능력을 거의 최대로 할 수가 있으므로 1 개의 증발기로 냉매 R404A 와 R22 가 공용되고 오존 파괴 작용이 없는 냉동으로의 전환에 있어서 R22 용 증발기와 오존 파괴 없는 R404A 용의 증발기의 양편의 요구에 대해서 공동의 증발기로 대ㅊ;되고 갯수의 절감이 가능하고 경제적인 효과가 크다.

또한 제 11 의 압축기, 응축기, 조리개 장치 및 증발기의 각 기기를 차례로 접속하여 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성시키고 냉매에 하이드로 플루오르 카본을 사용하는 냉동 장치에 있어서, 고압액 냉매와 저압 기체 냉매를 열교환하는 과냉각 열 교환기를 구비하므로서 냉매에 하이드로 플루오르 카본을 사용하여도 과냉각 열 교환기에서의 고압액 냉매와 저압 기체 냉매의 열 교환에 의해 증발기 출구와 입구의 엔탈피차가 증대하고 냉동 능력이 증대한다.

또한 제 12 의 발명에 관한 냉동 장치는 냉매에 하이드로 플루오르 카본R404A 또는 R507 을 사용하므로서 냉동 장치의 냉동 능력의 향상이 도모해진다.

또한 제 13 의 발명에 관한 냉동 장치는 고압액 냉매와 저압 기체 냉매를 열 교환하는 과냉각 열 교환기를 2 중관으로 하고 내관내에 저압 기체 냉매, 환형상부에 고압액 냉매를 흐르도록 하고 있으므로 과냉각 열 교환기의 저압 기체 냉매와 고압액 냉매와의 열 교환의 효율이 좋다.

또한 제 14 의 발명에 관한 냉동 장치는 고압액 냉매와 저압 기체 냉매를 열 교환하는 과냉각 열 교환기를 고압액 접속 배관의 도중과 저압 기체 접속 배관의 도중에서 접속되도록 하고 냉동 능력 개선용의 별도 부품으로 하였으므로 기존의 냉동 장치에 과냉각 열 교환기를 내장하는 것만으로 하이드로 플루오르 카본 냉매 사용의 냉동 장치의 냉동 능력 개선이 도모해진다.

또한 제 15 의 발명에 관한 냉동 장치는 과냉각 알 교환기에 흐르는 냉매량을 제어하는 냉매 제어 수단을 구비하고 있으므로 과냉각 열 교환기로 냉매를 흐르게 하므로서 냉동 장치의 냉동 능력을 개선할 수 있음과 함께 과냉각 열 교환기에 냉매를 흐르게 하므로서 불합리함이 생길때는 흐르는 냉매량을 제어함으로써, 상기 불합리함이 해소된다.

Claims (3)

1. 압축기, 응축기, 조리개 장치 및 증발기의 각 장치들을 차례로 접속하여 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성하며, 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하는 냉동 장치에 있어서,

   상기 응축기의 입구측에서의 열 교환량을 출구측에서의 열교환량 보다도

   더 많도록 한 것을 특징으로 하는 냉동 장치.
2. 압축기, 응축기, 조리개 장치 및 증발기의 각 장치들을 차례로 접속하여 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성하며, 냉매에 여러종류의 하이드로 플루오르 카본을 혼합한 혼합 냉매를 사용하는 냉동 장치에 있어서,

   응축기용의 송풍기와, 응축기내의 온도 분포를 검출하는 온도 검출부와 상기 온도 검출부의 신호에 의해 응축기내의 온도 분포가 균일하게 유지되도록 송풍기를 제어하는 송풍기 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 냉동 장치.
3. 압축기, 응축기, 조리개 장치 및 증발기의 각 장치들을 차례로 접속하여 냉매를 순환시키는 냉매 회로를 형성하며, 냉매에 하이드로 플루오르 카본을 사용하는 냉동 장치에 있어서,

   고압 액체 냉매와 저압 기체 냉매에서 열 교환되는 과냉각 열 교환기를 구비한 것을 특징으로 하는 냉동 장치