(57)【要約】【課題】凝縮器の冷却を、電動モータを用いることなく行う。【解決手段】気体状の冷媒ＬＧ２は圧縮機１０１で圧縮されて気体状で高圧の冷媒ＨＧとなる。高圧の気体冷媒ＨＧは、凝縮器１０３ａで凝縮されて、高圧の液体冷媒ＨＬ０となり、これは分岐構造１０６によって第１の液状冷媒ＨＬ１と第２の液状冷媒ＨＬ２に分岐する。第１の液状冷媒ＨＬ１は流体機械１０５によって減圧され、第２の液状冷媒ＨＬ２は減圧弁２０１によって減圧され、いずれも蒸発器２０２において蒸発し、低圧で気体状の冷媒ＬＧ２が得られる。凝縮器１０３ａに送風してその潜熱を奪うファン１０４は、流体機械１０５によって駆動される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体状の冷媒（ＬＧ０；ＬＧ２）を圧縮する圧縮機（１０１）と、
前記圧縮機から出力された前記冷媒（ＨＧ）を凝縮する凝縮器（１０３ａ）と、
前記凝縮器から出力された液体状の前記冷媒（ＨＬ０）を、第１の液状冷媒（ＨＬ１、ＬＬ１）及び第２の液状冷媒（ＨＬ２，ＬＬ２）に分岐させる分岐構造（１０６）と、
前記分岐構造から分岐した前記第１の液状冷媒（ＨＬ１）の圧力を減圧する流体機械（１０５）と、
前記分岐構造から分岐した前記第２の液状冷媒（ＨＬ２）の圧力を減圧する減圧機構（２０１）と、
前記減圧機構によって減圧された前記第２の液状冷媒（ＬＬ２）を蒸発させて前記圧縮機に供給する第１の蒸発器（２０２）と、
前記流体機械によって減圧された前記第１の液状冷媒（ＬＬ１）を蒸発させて前記圧縮機に供給する第２の蒸発器（１０３ｂ；２０２）と、
前記流体機械によって駆動され、前記凝縮器に送風するファン（１０４）と
を備える冷凍装置。
【請求項２】
前記第１の蒸発器（２０２）と前記第２の蒸発器（２０２）とは兼用され、前記減圧機構（２０１）によって減圧された前記第２の液状冷媒（ＬＬ２）と、前記流体機械（１０５）によって減圧された前記第１の液状冷媒（ＬＬ１）とを蒸発させる、請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記減圧機構によって減圧された前記第２の液状冷媒（ＬＬ２）と、前記流体機械によって減圧された前記第１の液状冷媒（ＬＬ１）とを入力し、両者の圧力を調整して前記第１の蒸発器（２０２）に供給する圧力調整機（２０４）
を更に備える、請求項２記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記第２の蒸発器（１０３ｂ）は前記凝縮器（１０３ａ）と共に熱交換機（１０３）を構成する、請求項１記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記第１の蒸発器（２０２）及び前記第２の蒸発器（１０３ｂ）から前記気体状の冷媒（ＬＧ２，ＬＧ１）を得て前記圧縮機（１０１）に与える圧力調整器（１０２）
を更に備える、請求項４記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記圧力調整器（１０２）は前記圧縮機（１０１）についてのアキュムレータとして機能する、請求項５記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記流体機械（１０５）は反動水車又は羽根車である、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の冷凍装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の冷凍装置を採用し、
前記凝縮器（１０３ｂ）を有する室内機と、
前記第１の蒸発器（２０２）を有する室外機と
を備える空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は冷凍装置に関し、特に凝縮器を冷却する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に冷凍装置においては、冷媒を液化する凝縮器は必須となる。そして液化のためには冷媒の潜熱を奪うべく凝縮器を冷却する必要がある。
【０００３】
なお、本願に関係する先行技術として、気体状の冷媒を二系統に切り換える特許文献１を挙げる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７１２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで従来は凝縮器を冷却するために電動モータによって駆動されるファンが採用されていた。しかしながら電動モータは当然のことながら電力を消費し、以て冷凍装置全体の消費電力に加担していた。
【０００６】
本発明はかかる観点からなされたもので、凝縮器の冷却を、電動モータを用いることなく行うことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明にかかる冷凍装置の第１の態様は、気体状の冷媒（ＬＧ０；ＬＧ２）を圧縮する圧縮機（１０１）と、前記圧縮機から出力された前記冷媒（ＨＧ）を凝縮する凝縮器（１０３ａ）と、前記凝縮器から出力された液体状の前記冷媒（ＨＬ０）を、第１の液状冷媒（ＨＬ１、ＬＬ１）及び第２の液状冷媒（ＨＬ２，ＬＬ２）に分岐させる分岐構造（１０６）と、前記分岐構造から分岐した前記第１の液状冷媒（ＨＬ１）の圧力を減圧する流体機械（１０５）と、前記分岐構造から分岐した前記第２の液状冷媒（ＨＬ２）の圧力を減圧する減圧機構（２０１）と、前記減圧機構によって減圧された前記第２の液状冷媒（ＬＬ２）を蒸発させて前記圧縮機に供給する第１の蒸発器（２０２）と、前記流体機械によって減圧された前記第１の液状冷媒（ＬＬ１）を蒸発させて前記圧縮機に供給する第２の蒸発器（１０３ｂ；２０２）と、前記流体機械によって駆動され、前記凝縮器に送風するファン（１０４）とを備える。
【０００８】
この発明にかかる冷凍装置の第２の態様は、その第１の態様であって、前記第１の蒸発器（２０２）と前記第２の蒸発器（２０２）とは兼用され、前記減圧機構（２０１）によって減圧された前記第２の液状冷媒（ＬＬ２）と、前記流体機械（１０５）によって減圧された前記第１の液状冷媒（ＬＬ１）とを蒸発させる。
【０００９】
この発明にかかる冷凍装置の第３の態様は、その第２の態様であって、前記減圧機構によって減圧された前記第２の液状冷媒（ＬＬ２）と、前記流体機械によって減圧された前記第１の液状冷媒（ＬＬ１）とを入力し、両者の圧力を調整して前記第１の蒸発器（２０２）に供給する圧力調整機（２０４）を更に備える。
【００１０】
この発明にかかる冷凍装置の第４の態様は、その第１の態様であって、前記第２の蒸発器（１０３ｂ）は前記凝縮器（１０３ａ）と共に熱交換機（１０３）を構成する。
【００１１】
この発明にかかる冷凍装置の第５の態様は、その第４の態様であって、前記第１の蒸発器（２０２）及び前記第２の蒸発器（１０３ｂ）から前記気体状の冷媒（ＬＧ２，ＬＧ１）を得て前記圧縮機（１０１）に与える圧力調整器（１０２）を更に備える。
【００１２】
この発明にかかる冷凍装置の第６の態様は、その第５の態様であって、前記圧力調整器（１０２）は前記圧縮機（１０１）についてのアキュムレータとして機能する。
【００１３】
この発明にかかる冷凍装置の第７の態様は、その第１乃至第６の態様のいずれかであって、前記流体機械（１０５）は反動水車又は羽根車である。
【００１４】
この発明にかかる空気調和機は、この発明にかかる冷凍装置の第１乃至第７の態様のいずれかの冷凍装置を採用し、前記凝縮器（１０３ｂ）を有する室内機と、前記第１の蒸発器（２０２）を有する室外機とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
この発明にかかる冷凍装置の第１の態様によれば、第１の蒸発器において冷媒の潜熱を周囲から奪うことによって、周囲の冷却が行われる。凝縮器を冷却するためのファンを駆動する電動機が不要となる。
【００１６】
この発明にかかる冷凍装置の第２の態様によれば、流体機械で減圧された第１の液状冷媒も、減圧機構で減圧された第２の液状冷媒も、第１の蒸発器において蒸発するので、圧縮機から出力された冷媒を全て有効に利用した冷却が行われる。
【００１７】
この発明にかかる冷凍装置の第３の態様によれば、いずれも減圧された第１及び第２の液状冷媒の圧力を調整して、第１の蒸発器に入力させる。
【００１８】
この発明にかかる冷凍装置の第４の態様によれば、第２の蒸発器が奪う潜熱によって凝縮器の冷却効率が高まる。また第１の蒸発器への第２の液状冷媒の供給量を分岐構造で制御できるので、圧縮機の運転能力を制御することなく、第１の蒸発器による冷却能力を制御できる。
【００１９】
この発明にかかる冷凍装置の第５の態様によれば、第１及び第２の蒸発器の各々から得られたいずれも気体状の冷媒の圧力を調整して、圧縮機に入力させる。
【００２０】
この発明にかかる冷凍装置の第６の態様によれば、液体状の冷媒が圧縮機に入力することが防止される。
【００２１】
この発明にかかる冷凍装置の第７の態様によれば、第１の液状冷媒の圧力を減圧しやすい。
【００２２】
この発明にかかる空気調和機によれば、空気調和機として第１乃至第７の態様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
第１の実施の形態．
図１はこの発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置の構成を示す冷凍回路図である。一点鎖線に対して図中の左側は空気調和機の室外機１における構成であり、同右側は室内機２における構成である。もちろん、当該冷凍装置を室外機１と室内機２についてどのように区分するかは適宜変更可能である。
【００２４】
本実施の形態では当該冷凍装置は室外機１において、圧縮機１０１と、凝縮器１０３ａと、ファン１０４と、流体機械１０５と、分岐構造１０６とを備える。また本実施の形態では当該冷凍装置は室内機２において、減圧弁２０１と、蒸発器２０２と、ファン２０３と、圧力調整器２０４とを備える。
【００２５】
圧縮機１０１は気体状で低圧の冷媒ＬＧ２を圧縮し、気体状で高圧の冷媒ＨＧを出力する。凝縮器１０３ａは冷媒ＨＧを凝縮して液体状で高圧の冷媒ＨＬ０を出力する。分岐構造１０６は冷媒ＨＬ０を液状の冷媒ＨＬ１，ＨＬ２に分岐させる。
【００２６】
流体機械１０５は冷媒ＨＬ１の圧力を減圧する機能を有し、当該減圧によって回転駆動される。ファン１０４は流体機械１０５の回転によって駆動され、凝縮器１０３ａへと送風する。流体機械１０５としては、冷媒ＨＬ１の圧力を利用しやすいように、例えば反動水車又は羽根車を採用することができる。
【００２７】
減圧弁２０１は冷媒ＨＬ２の圧力を減圧して液体状で低圧の冷媒ＬＬ２を出力する。蒸発器２０２は冷媒ＬＬ２を蒸発させて圧縮機１０１に供給する機能と、冷媒ＬＬ１を蒸発させて圧縮機１０１に供給する機能とを併有する。蒸発器２０２は冷媒ＬＬ１，ＬＬ２を蒸発させて気体状で低圧の冷媒ＬＧ２を圧縮機１０１に供給する。
【００２８】
圧力調整器２０４は冷媒ＬＬ１，ＬＬ２の圧力を調整して蒸発器２０２に供給する機能を果たし、例えばタンクを採用することができる。ファン２０３は図示されない機構によって駆動され、蒸発器２０２において冷媒の潜熱を周囲から奪うことによって、蒸発器２０２の周囲の冷却が行われる。
【００２９】
冷媒は、圧縮機１０１、凝縮器１０３ａ、蒸発器２０２を通り、圧縮／凝縮／蒸発という冷凍サイクルを経験する。但し分岐構造１０６で分岐することにより、膨張（減圧）工程は減圧弁２０１と流体機械１０５とに分かれて経験する。
【００３０】
本実施の形態では、減圧工程を実現すると共に、回転駆動する流体機械１０５を採用することにより、凝縮器１０３ａから潜熱を奪うための送風を行うファン１０４の駆動源として電動モータは不要となる。よって冷凍装置全体の消費電力の低減に資することができる。
【００３１】
本実施の形態においては、流体機械１０５で減圧された冷媒ＬＬ１も、減圧弁２０１で減圧された冷媒ＬＬ２も、蒸発器２０２において蒸発するので、圧縮機１０１から出力された冷媒を全て有効に利用した冷却を行うことができる。
【００３２】
第２の実施の形態．
図２はこの発明の第２の実施の形態にかかる冷凍装置の構成を示す冷凍回路図である。一点鎖線の意味は図１と同様であり、第１の実施の形態で説明済みである。
【００３３】
本実施の形態では当該冷凍装置は室外機１において、第１の実施の形態で示された圧縮機１０１と、凝縮器１０３ａと、ファン１０４と、流体機械１０５と、分岐構造１０６の他、更に圧力調整器１０２と蒸発器１０３ｂとを備える。また本実施の形態では当該冷凍装置は室内機２において、減圧弁２０１と、蒸発器２０２と、ファン２０３とを備えるが、第１の実施の形態で示された圧力調整器２０４は不要である。
【００３４】
圧縮機１０１は気体状で低圧の冷媒ＬＧ０を圧縮し、気体状で高圧の冷媒ＨＧを出力する。凝縮器１０３ａ、流体機械１０５及び分岐構造１０６の機能は第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００３５】
本実施の形態では冷媒ＬＬ１は室内機２側で蒸発するのではなく、室外機１側の蒸発器１０３ｂで蒸発する。そして凝縮器１０３ａと蒸発器１０３ｂとが熱交換機１０３を構成する。これにより蒸発器１０３ｂが奪う潜熱によって凝縮器１０３ａの冷却効率が高まる。
【００３６】
減圧弁２０１、ファン２０３の機能は第１の実施の形態と同様であるが、本実施の形態における蒸発器２０２は冷媒ＬＬ２を蒸発させるが、冷媒ＬＬ１を蒸発させない。よって本実施の形態では、室内機２として従来の構造のものを採用できる点で、第１の実施の形態よりも有利である。
【００３７】
蒸発器１０３ｂで蒸発して得られた気体状で低圧の冷媒ＬＧ１は、蒸発器２０２で蒸発して得られた気体状で低圧の冷媒ＬＧ２と共に、圧力調整器１０２に入力する。圧力調整器１０２は冷媒ＬＧ１，ＬＧ２の圧力を調整して圧縮機１０１に供給する機能を果たす。例えば圧力調整器１０２は  圧縮機１０１についてのアキュムレータとして機能させてもよい。換言すれば、圧縮機１０１のアキュムレータに圧力調整器１０２の機能を担わせてもよい。当該アキュムレータは液体状の冷媒が圧縮機１０１に入力することを防止する。
【００３８】
本実施の形態でも第１の実施の形態と同様にして、ファン１０４の駆動源として電動モータは不要となるので、冷凍装置全体の消費電力の低減に資することができる。
【００３９】
しかも蒸発器２０２への冷媒ＨＬ２（ＬＬ２）の供給量を分岐構造１０６で制御できるので、圧縮機１０１の運転能力を制御することなく、蒸発器２０２による冷却能力を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置の構成を示す冷凍回路図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態にかかる冷凍装置の構成を示す冷凍回路図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  室外機
１０１  圧縮機
１０２，２０４  圧力調整器
１０３  熱交換器
１０３ａ  凝縮器
１０３ｂ，２０２  蒸発器
１０４  ファン
１０５  流体機械
１０６  分岐構造
２  室内機
２０１  膨張弁
【図１】
2008164211.tif 000003
【図２】
2008164211.tif 000004