JP2001021242A

JP2001021242A - 冷凍機

Info

Publication number: JP2001021242A
Application number: JP11191552A
Authority: JP
Inventors: Hideya Hirano; 秀弥平野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 1999-07-06
Publication date: 2001-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】冷媒の有無を確認して運転動作を制御する信
頼性の高い冷凍機を得る。【解決手段】圧縮機、凝縮器、絞り機構、及び蒸発器
が順次配管で接続されて成る冷凍機において、前記絞り
機構と並列に設けられ、前記凝縮器の出口側冷媒を前記
冷凍機の低圧回路へバイパスさせるバイパス回路と、こ
のバイパス回路の途中に設けられ、前記冷媒を絞るバイ
パス絞り機構と、このバイパス絞り機構後の前記バイパ
ス回路の出口側部位に設けられ、当該出口側部位の冷媒
の温度を検出する冷媒温度検出手段と、この冷媒温度検
出手段の検出結果に基づいて、当該検出結果が所定温度
以上の時は、前記圧縮機の運転を停止させる制御手段
と、を備え、前記バイパス絞り機構から前記出口側部位
までの冷媒が、外気等の熱源で温められるようにしたこ
とを特徴とする冷凍機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高圧側の冷媒液
に応じて圧縮機の動作を制御する冷凍機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の冷凍機の構成図であり、
この図において、１は圧縮機、２は水冷式シェル＆チュ
ーブ形凝縮器、３はこの凝縮器２からの冷媒を流した
り、流さなかったりする開閉弁、４は膨張弁、５は蒸発
器であり、これらのものは冷媒配管で順次接続されてい
る。また、凝縮器２の出口部（底部）と圧縮機１の冷媒
吸入側部とは冷却バイパス回路８によって結ばれ、この
冷却バイパス回路には、凝縮器２から圧縮機１へ流すバ
イパス冷媒量を調整する温度膨張弁７と、この温度膨張
弁７へ凝縮器２の液冷媒の一部を流したり、流さなかっ
たりするバイパス開閉弁６が設けられている。

【０００３】なお、この冷却バイパス回路８に設けられ
た温度膨張弁７の感温筒７ａは圧縮機１の吐出配管に取
り付けられ、当該吐出配管温度によって膨張弁７の開度
を調整して、冷媒量を調整する。また、９は水冷式シェ
ル・チューブ形凝縮器２の上部と底部とに配管を介して
接続され、凝縮器２内の冷媒液面を検知するフロート式
液面検知器であり、１０はこの液面検知器９からの信号
に基づいて、圧縮機の運転動作を制御する制御手段であ
る。

【０００４】次に、この動作について説明する。まず、
冷凍機が運転されると、冷媒は圧縮機１で圧縮され、高
温高圧のガスとなって凝縮器３へ流れ、ここで凝縮さ
れ、高圧の液となり、この高圧の冷媒液は冷却バイパス
回路へ流れる一方、多くは絞り機構４へ流れて減圧さ
れ、低圧の気・液混合の冷媒となって蒸発器５へ送られ
る。次に、この蒸発器５で冷媒は被冷却物と熱交換さ
れ、気・液混合の冷媒の冷媒液は蒸発し、ガス冷媒とな
って圧縮機１に吸入され、再び圧縮機１で圧縮され、同
じ動作を繰り返す。

【０００５】また一方、冷却バイパス回路８へ流れた高
圧の冷媒液は、開閉弁６が開いている時は、温度膨張弁
７によって減圧され、低圧の気・液２相混合冷媒となっ
て圧縮機１に吸入され、圧縮機１を冷却しながら、圧縮
エネルギーによって温められ、ガス化され、前述の蒸発
器５から圧縮機１へ吸入されたガス冷媒と混合された
後、圧縮機１で圧縮される。

【０００６】なお、この時、図１１に示すように、フロ
ート式液面検知器９が、水冷式シェル・チューブ形凝縮
器２内の冷媒液が充分にない、即ち冷却バイパス回路８
を介して圧縮機１へ流れる圧縮機冷却用液冷媒が充分に
ないことを検知すると、ＯＦＦ信号を制御手段１０（図
示せず）へ送信するので、制御手段１０は圧縮機冷却用
液冷媒がないから、圧縮機の温度が上昇し、摺動部分等
が焼付く恐れがあると判断して、圧縮機１の運転を停止
する。

【０００７】しかし、一般的に、水冷式シェル・チュー
ブ形凝縮器２内の冷媒液面は圧縮機１から間欠的に吐出
される冷媒の吐出脈動変化により、波打つようになるた
め、結果として、この脈動変化する液面をフロート式液
面検知器９は検知することになる。

【０００８】従って、このような液面検知器９では、往
々にして、冷媒液が充分あるにも関わらず、吐出脈動に
よるフロートのオーバー動作の影響から冷媒液が不足し
ている。即ち、冷媒液面が充分に確保されていないから
圧縮機の温度が上昇し、摺動部分等が焼付く恐れがある
と判断して、圧縮機１の運転を停止させたり、或いは、
その逆に、冷媒液が不足しているにも関わらず、冷媒液
面が充分に確保されていないとして、圧縮機１の運転を
継続したりする。

【０００９】そこで、このような液面高さの誤判断によ
る誤った制御を防止するため、図１２に示すように、フ
ロートスイッチ９ｂがオフからオン、或いはオンからオ
フに切り換わっても、予め設定した所定時間、例えば１
分間の間、フロートスイッチ９ｂからその信号が送信さ
れ続けない限り、オンになった或いはオフになったとは
判断しないようにして制御する。

【００１０】また、フロート検知方式は、機械式のた
め、吐出脈動等によってフロート部が拗れたり、均圧が
上手くゆかないと、フロートが液面に追従しなくなり、
この追従しなくなった液面の信号を送信する。即ち、冷
媒が無いにも関わらず、有ると言う信号を送信するた
め、吐出ガス温度の上昇による圧縮機の破損が発生する
ことがしばしばある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の冷凍機は、複雑な構成で、しかも誤信号を送信す
るフロートス式液面検知器で冷媒液面を検知するため、
わざわざ、この吐出脈動の影響による誤信号を防止する
ため、複雑な制御をしたり、タイムラグを設けなければ
ならないという問題点があった。

【００１２】また、この従来のフロート検知方式の冷凍
機では、間接式のため、吐出脈動等によってフロート部
が拗れたり、均圧が上手くゆかないと、フロートが液面
に追従しなくなり、この追従しなくなった液面の信号を
送信して制御する。即ち、誤った制御をするという問題
点があった。

【００１３】この発明は以上の問題を解消するためにな
されたもので、冷却に関与する適正冷媒量を判断して、
冷媒不足の温度上昇に起因して発生するトラブルを未然
に防止して冷却する信頼性の高い冷凍機を得ることを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明の冷凍機は、圧
縮機、凝縮器、絞り機構、及び蒸発器が順次配管で接続
されて成る冷凍機において、前記絞り機構と並列に設け
られ、前記凝縮器の出口側冷媒を前記冷凍機の低圧回路
へバイパスさせるバイパス回路と、このバイパス回路の
途中に設けられ、前記冷媒を絞るバイパス絞り機構と、
このバイパス絞り機構後の前記バイパス回路の出口側部
位に設けられ、当該出口側部位の冷媒の温度を検出する
冷媒温度検出手段と、この冷媒温度検出手段の検出結果
に基づいて、当該検出結果が所定温度以上の時は、前記
圧縮機の運転を停止させる制御手段と、を備え、前記バ
イパス絞り機構から前記出口側部位までの冷媒が、外気
等の熱源で温められるようにしたものである。

【００１５】また、圧縮機、凝縮器、受液器、絞り機
構、及び蒸発器が順次配管で接続されて成る冷凍機にお
いて、前記絞り機構と並列に設けられ、前記受液器の出
口側冷媒を前記冷凍機の低圧回路へバイパスさせるバイ
パス回路と、このバイパス回路の途中に設けられ、前記
冷媒を絞るバイパス絞り機構と、このバイパス絞り機構
後の前記バイパス回路の出口側部位に設けられ、当該出
口側部位の冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段と、
この冷媒温度検出手段の検出結果に基づいて、当該検出
結果が所定温度以上の時は、前記圧縮機の運転を停止さ
せる制御手段と、を備え、前記バイパス絞り機構から前
記出口側部位までの冷媒が、外気等の熱源で温められる
ようにしたものである。

【００１６】また、前記バイパス回路の入口部が、前記
凝縮器の冷媒出口よりも高い所定の位置に接続され、前
記冷媒をバイパスさせるものである。

【００１７】また、前記バイパス回路の入口部が、前記
受液器の冷媒出口よりも高い所定の位置に接続され、前
記冷媒をバイパスさせるものである。

【００１８】また、前記バイパス回路が、前記絞り機構
及び前記蒸発器と並列に設けられ、その出口側部位が前
記圧縮機の吸入側に接続され、前記圧縮機からの熱を接
続部材を介して前記出口側部位の冷媒に伝えるようにし
たものである。

【００１９】また、開閉弁が、前記バイパス回路に設け
られ、前記圧縮機の停止時には閉じるものである。

【００２０】また、前記制御手段が、前記圧縮機始動後
の所定時間の間、前記冷媒温度検出手段の検出結果に関
わらず、前記圧縮機を運転するものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下に、この発明
の実施の形態１について説明する。図１はこの発明の実
施の形態１に示す冷凍機の構成であり、図２は冷凍機制
御装置の構成図であり、図１において、１は圧縮機、２
は水冷式シェルアンドチューブ形や２重管式や空冷式等
の凝縮器、３は運転時に開いて凝縮器からの冷媒を流
し、停止時に閉じて膨張弁４へ流さなくする主開閉弁、
４は絞り機構である膨張弁、５は蒸発器であり、これら
は冷媒配管を介して順次連結されている。なお、絞り機
構４が開閉弁機能を有する電気式膨張弁の時は、主開閉
弁３は不要となる。

【００２２】また、１２は絞り機構４と並列に設けら
れ、凝縮器２の出口側部と冷凍機の低圧回路（例えば、
圧縮機１の冷媒吸入側部又は蒸発器５の入口部）とを結
ぶバイパス回路であり、この冷却バイパス回路１２に
は、凝縮器２から低圧回路へバイパスする冷媒量を調整
するバイパス絞り機構１３（具体的にはキャピラリーチ
ューブや、温度式膨張弁や、電気式膨張弁等）と、この
バイパス絞り機構１３後の冷媒温度を検出する冷媒温度
検出手段１４が設けられている。

【００２３】なお、このバイパス絞り機構１３の開度は
キヤピラリを用いると一定になり、温度式膨張弁又は電
気式膨張弁を用いる場合は、圧縮機１の吐出冷媒温度や
蒸発器出口のスーパーヒートによって調節し、バイパス
冷媒量を調整するものの、冷媒液が不足するとスーパー
ヒートの調整ができなくなり、やがては、温度が増大し
て行く。

【００２４】次に、このように構成された冷凍機の動作
について図１、２を用いて説明する。まず、冷凍機が運
転されると、冷媒は圧縮機１で圧縮され、高温高圧のガ
スとなって凝縮器３へ流れ、ここで凝縮され、高圧の液
となり、この高圧液冷媒の一部はバイパス回路１２へ流
れる一方、多くは絞り機構４へ流れ、この絞り機構４で
減圧され、低圧の気・液混合の冷媒となって蒸発器５へ
流れるため、この蒸発器５で被冷却物と熱交換されて蒸
発し、全てガス冷媒となり、圧縮機１に吸入された後、
再び圧縮され、同じ動作を繰り返す。

【００２５】なお、この時、バイパス回路１２へ流れた
高圧液冷媒の一部は、バイパス絞り機構１３によって減
圧され、低圧の気・液２相混合冷媒となって低圧回路
（例えば、圧縮機１の入口側又は蒸発器５の入口側）へ
流れるため、この低圧回路へ流れた低圧液冷媒はバイパ
ス回路１２の出口までの配管からの放熱、言い換えれ
ば、外気の熱、或いは、圧縮機１からの熱に温められて
蒸発し、全てガス冷媒となり、圧縮機１に吸入され、再
び圧縮される。

【００２６】即ち、この低圧液冷媒が蒸発器５の入口側
へ流れるようにした時は、バイパス絞り機構１３からバ
イパス回路１２の出口までの配管長さを充分取り、放熱
部分を有るようにし、図３に示すように、その配管から
の放熱によってバイパス冷媒を蒸発させ、全てガス冷媒
にした後、蒸発器５を介して再び圧縮機１に吸入される
ようにする。また、この低圧液冷媒が圧縮機１入口側へ
流れるようにした時は、バイパス冷媒が圧縮機１を冷却
する一方、逆に圧縮機１の圧縮熱によって温められると
共に、バイパス回路１２の配管からの放熱によって、ガ
ス化され、再び圧縮機１で圧縮される。

【００２７】また、この状態で、バイパス絞り機構１３
後のバイパス回路１２の出口部位に設けられた冷媒温度
検出手段１４が予め設定された所定温度（例えば、低圧
圧力に相当する温度が５℃以下で、高圧圧力に相当する
温度が３０℃以上の場合に、１５℃）以上の温度を検出
すると、冷凍機内の冷媒が不足して温度上昇したと判断
し、制御手段１５が圧縮機１の動作を停止する。

【００２８】なお、冷媒が不足し、バイパス回路１２に
流れるガス冷媒が多くになると、図３に示すように、減
圧作用が大きくなり、外気との温度差が大きくなるの
で、バイパス回路の表面からの外気への熱放出が多くな
ると共に、バイパス冷媒の冷却効果も小さくなるので、
温度上昇し易くなるため、この現象から制御手段は冷媒
が充分に有るか否かを、的確に冷媒温度検出手段１４は
判断できるものの、余りも放熱量を少なくすると、即
ち、放熱量をゼロにすると、極端に冷媒が不足しない限
り検出できなようになるため、吐出ガス温度が上昇し、
圧縮機１が破損してしまう恐れある。従って、バイパス
冷媒量に応じた放熱部をバイパス絞り機構１３後のバイ
パス回路１２に設ける必要がある。

【００２９】また、この時、凝縮器２からバイパス回路
１２に流れ込む冷媒が冷媒液であるか冷媒ガスである
か、言い換えれば、冷媒が充分有るか否かは、バイパス
回路１２が凝縮器２の出口より高い部位に接続された
か、或いは、低い部位に接続されたかにより異なる。即
ち、高い部位に接続された場合は、冷媒の過不足を速く
検出することができるため、スピーディに冷媒の過不足
を判断して温度上昇による圧縮機の破損を防止できると
共に、凝縮器の冷媒出口と所定の高さ位置までの間の滞
留冷媒によって被冷却物を手動・強制冷却することがで
きるようになる、即ち、圧縮機の温度上昇等を見ながら
手動運転等により強制的に冷却運転ができるようになる
ため、特に、短時間でも被冷却物を冷却し、腐らすこと
なく、冷媒不足にも対応できる使い勝手の良い冷凍機が
得られるというメリットがある。

【００３０】一方、凝縮器２の底部と同等の低い部位に
接続された場合は、被冷却物の冷却や温度上昇による圧
縮機の破損防止に対してはやや難はあるものの、冷凍機
内の冷媒を充分に活用して冷却しながら冷媒の不足を確
実に検出して圧縮機の駆動を停止する信頼性の高い冷凍
機が得られるというメリットがある。

【００３１】また、以上の構成においては、圧縮機の吐
出冷媒が脈動しても、凝縮器出口の冷媒の脈動は小さく
抑えられるため、安定した検出・制御ができる。また、
仮にバイパス回路１２の絞り機構１３に吐出脈動により
液冷媒とガス冷媒が交互に供給されるようになったとし
ても、その混合された比に応じた温度を冷媒温度検知手
段１４が検出することになるので、このことを考慮して
予め設定した所定温度を充分に高く設定しておけば、吐
出脈動による温度変化に充分対応できるようになると共
に、冷媒温度検知手段１４が取り付けられた配管等の熱
マスによっても吐出脈動による温度変化が緩和されるこ
とになるので、信頼性の高い検出・制御ができるように
なる。

【００３２】とは言っても、所定温度を充分に高く設定
できない時や配管等の熱マスが小さいときは、吐出脈動
による温度変化に対応することができない恐れがあるの
で、所定温度以上超えても、直ちに冷媒がなくなったと
判断せずに、その温度状態を所定時間以上、例えば１分
間以上継続した場合は、冷媒がなくなったと判断するよ
うにしてもよい。

【００３３】以上説明したように、前記凝縮器の出口側
冷媒を前記冷凍機の低圧回路へバイパスさせるバイパス
回路と、このバイパス回路の途中に設けられ、前記冷媒
を絞るバイパス絞り機構と、このバイパス絞り機構後の
前記バイパス回路の出口側部位に設けられ、当該出口側
部位の冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段と、この
冷媒温度検出手段の検出結果に基づいて、当該検出結果
が所定温度以上の時は、前記圧縮機の運転を停止させる
制御手段と、を備え、前記バイパス絞り機構から前記出
口側部位までの冷媒が、外気等の熱源で温められるよう
にしたので、制御手段が、冷媒温度検出手段の検出結果
から、当該検出結果が所定温度以上の時は、正確に冷媒
が不足したと判断して圧縮機を停止するようになるた
め、冷媒不足の温度上昇に起因して発生するトラブルを
未然に防止して冷却する信頼性の高い冷凍機が得られ
る。

【００３４】また、バイパス回路の入口部が、前記凝縮
器の冷媒出口よりも高い所定の位置に接続され、前記冷
媒をバイパスさせるので、スピーディに冷媒の過不足を
判断て温度上昇による圧縮機の破損を防止できるように
なると共に、凝縮器の冷媒出口と所定の高さ位置までの
間の滞留冷媒によって被冷却物を冷却することができる
ようになる、即ち、圧縮機の温度上昇等を見ながら手動
運転等により強制的に冷却運転ができるようになるた
め、特に、被冷却物を短時間でも冷却しながら腐らすこ
となく、冷媒不足にも対応できる使い勝手の良い冷凍機
が得られる。

【００３５】実施の形態２．以下に、この発明の実施の
形態２について説明する。この実施の形態２において
は、図４、５に示すように、実施の形態１の冷凍機の構
成に冷媒のガスと液に分離して貯流する受液器１７を、
凝縮器２と絞り機構示との間に追加付記すると共に、こ
の追加付記した受液器１７の出口側部と冷凍機の低圧回
路（例えば、圧縮機１の冷媒吸入側部又は蒸発器５の入
口部）とを結でバイパス回路１２を形成したものであ
り、その他の構成は実施の形態１で説明したとほぼ同じ
構成となる。

【００３６】即ち、この図３において、１は圧縮機、２
は水冷式シェルアンドチューブ形や２重管式や空冷式等
の凝縮器、１７はこの凝縮器２からの冷媒をガスと液に
分離して貯流する受液器、３は運転時に開いて凝縮器か
らの冷媒を流し、停止時に閉じて膨張弁４へ流さなくす
る主開閉弁、４は絞り機構である膨張弁、５は蒸発器で
あり、これらは冷媒配管を介して順次連結されている。
なお、絞り機構４が開閉弁機能を有する電気式膨張弁の
時は、主開閉弁３は不要となる。

【００３７】また、１２は絞り機構４と並列に設けら
れ、受液器１７の出口側部と冷凍機の低圧回路（例え
ば、圧縮機１の冷媒吸入側部又は蒸発器５の入口部）と
を結ぶバイパス回路であり、この冷却バイパス回路に
は、凝縮器２から低圧回路へバイパスする冷媒量を調整
するバイパス絞り機構１３（具体的にはキャピラリーチ
ューブや、温度式膨張弁や、電気式膨張弁等）と、この
バイパス絞り機構１３後の冷媒温度を検出する冷媒温度
検出手段１４が設けられて構成されている。

【００３８】次に、このように構成された冷凍機の動作
について説明する。まず、冷凍機が運転されると、冷媒
は圧縮機１で圧縮され、高温高圧のガスとなって凝縮器
３へ流れ、ここで凝縮され、高圧の液となり受液器１７
へ流れて貯流され、この貯流された高圧液冷媒の一部は
バイパス回路１２へ流れる一方、多くは絞り機構４へ流
れ、この絞り機構４で減圧され、低圧の気・液混合の冷
媒となって蒸発器５へ流れるため、この蒸発器５で被冷
却物と熱交換されて蒸発し、全てガス冷媒となり、圧縮
機１に吸入された後、再び圧縮され、同じ動作を繰り返
す。

【００３９】なお、これ以降の動作は、実施の形態１で
説明した通りであり、この説明における凝縮器２と言う
言葉を受液器１７と言う言葉にほぼ置き換えて説明する
だけなので、詳細な説明は割愛する。

【００４０】以上説明したように、前記受液器の出口側
冷媒を前記冷凍機の低圧回路へバイパスさせるバイパス
回路と、このバイパス回路の途中に設けられ、前記冷媒
を絞るバイパス絞り機構と、このバイパス絞り機構後の
前記バイパス回路の出口側部位に設けられ、当該出口側
部位の冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段と、この
冷媒温度検出手段の検出結果に基づいて、当該検出結果
が所定温度以上の時は、前記圧縮機の運転を停止させる
制御手段と、を備え、前記バイパス絞り機構から前記出
口側部位までの冷媒が、外気等の熱源で温められるよう
にしたので、制御手段が、冷媒温度検出手段の検出結果
から、当該検出結果が所定温度以上の時は、正確に冷媒
が不足したと判断して圧縮機を停止するようになるた
め、冷媒不足の温度上昇に起因して発生するトラブルを
未然に防止して冷却する信頼性の高い冷凍機が得られ
る。

【００４１】また、バイパス回路の入口部が、前記受液
器の冷媒出口よりも高い所定の位置に接続され、前記冷
媒をバイパスさせるので、スピーディに冷媒の過不足を
判断て温度上昇による圧縮機の破損を防止できるように
なると共に、凝縮器の冷媒出口と所定の高さ位置までの
間の滞留冷媒によって被冷却物を冷却することができる
ようになる、即ち、圧縮機の温度上昇等を見ながら手動
運転等により強制的に冷却運転ができるようになるた
め、特に、被冷却物を短時間でも冷却しながら腐らすこ
となく、冷媒不足にも対応できる使い勝手の良い冷凍機
が得られる。

【００４２】実施の形態３．以下に、この発明の実施の
形態３について説明する。この実施の形態３において
は、図６に示すように、実施の形態１又は２のバイパス
回路１２の出口部位を圧縮機１の吸入側配管に接続した
ものである。なお、その他の構成は実施の形態１又は２
で説明したとおりである。

【００４３】次に、このように構成された動作について
説明する。まず、前述したように、バイパス回路１２の
出口部位を圧縮機１の吸入側配管に接続する構成にする
と、液冷媒が多くある時は、バイパス回路１２の冷媒は
蒸発器５を介さずに圧縮機１の吸入側に流れるため、圧
縮機１を冷却し、低い温度に維持する。

【００４４】また、凝縮器２または受液器１７の出口側
冷媒が冷媒不足して、液冷媒が少なくなり、冷却効果が
小さい時は、圧縮機１からの圧縮エネルギー熱を直接的
に配管等を介して貰うため、温度上昇し易くなる。従っ
て、この温度上昇を冷媒温度検出手段１４が的確にキャ
ッチして制御手段へ送信するので、制御手段は圧縮機１
の動作を停止するようになる。

【００４５】以上説明したように、バイパス回路１２の
出口部位を圧縮機１の吸入側配管に接続し、前記圧縮機
からの熱を接続部材を介して前記出口側部位の冷媒に伝
えるようにしたので、運転時には、バイパス冷媒によっ
て温度上昇を抑制しながら、逆に、圧縮機からの圧縮エ
ネルギー熱を直接的に配管等を介して貰うようになるの
で、特に、冷媒不足時の温度上昇の勾配が大きくなるた
め、冷媒不足を的確にキャッチして、温度上昇に起因し
て発生するトラブルを未然に防止して冷却する信頼性の
高い冷凍機が得られる。

【００４６】実施の形態４．以下に、この発明の実施の
形態４について説明する。この実施の形態４において
は、図７に示すように、実施の形態１から３までのバイ
パス回路１２に圧縮機１の運転時に開き、停止時に閉じ
るバイパス開閉弁６を設けたものである。なお、その他
の構成は実施の形態１から３までに説明したいずれかの
構成である。

【００４７】次に、このように動作について図７、８を
用いて説明する。まず、圧縮機１が運転すると、バイパ
ス開閉弁６が開くので、凝縮器２又は受液器の出口側冷
媒はバイパス回路１２のバイパス絞り機構１３を介して
低圧回路へ流れ、実施の形態１から３までに説明したい
ずれかの動作をする。

【００４８】次に、圧縮機１が停止すると、バイパス開
閉弁６が閉じるので、凝縮器２又は受液器の出口側冷媒
はバイパス回路１２を介して低圧回路側へ流れなくな
る。従って、冷却を必要としない圧縮機停止時には、低
圧回路側へ流れなくなるので、無駄なエネルギーが消費
されなくなる。

【００４９】以上説明したように、開閉弁が、前記バイ
パス回路に設けられ、前記圧縮機の停止時には閉じるの
で、冷却を必要としない圧縮機停止時には、低圧回路側
へ流れなくなり、無駄なエネルギーが消費されなくなる
ため、経済的な冷凍機が得られる。

【００５０】実施の形態５以下にこの発明実施の形態５について図９を用いて説明
する。本実施の形態においては、前述の実施の形態１か
ら４までのいずれの構成において、制御手段１５が、圧
縮機始動後の所定時間の間、冷媒温度検出手段１４の検
出結果に関わらず、圧縮機１を運転するものである。

【００５１】次に、この動作について説明する。まず、
図９に示すように、制御手段１５が、時刻Ａで被冷却物
が充分冷却されたと判断して圧縮機１を停止すると、冷
媒が流れなくなるため、時刻Ａで温度検出器１４が検出
した設定温度ＴＨ１より低い温度が上昇し、やがては設
定温度ＴＨ１を超えるようになる。

【００５２】次に、この停止状態で被冷却物の温度が上
昇し、圧縮機１を運転しようと思っても、前述したよう
に、バイパス回路１２の温度検出器１４が設定温度ＴＨ
１より高い温度を検出している恐れがあるために、実際
には冷媒が有るにも関わらず、冷媒が無くなったと誤判
断して、圧縮機１の停止状態を維持する恐れがある。

【００５３】従って、本実施の形態では、制御手段１５
が、圧縮機始動後の所定時間の間、冷媒温度検出手段１
４の検出結果に関わらず、圧縮機１を運転し、冷媒を流
し、温度検出器１４が検出する温度が下がるようにす
る。

【００５４】この結果、冷媒温度検出手段１４の検出温
度が設定温度ＴＨ１より下がった時は、圧縮機１の運転
を継続し、下がらなかった時は、圧縮機１の運転を停止
するようにする。

【００５５】以上説明したように、制御手段が、圧縮機
始動後の所定時間の間、冷媒温度検出手段の検出結果に
関わらず、圧縮機を運転するようにしたので、冷媒が有
るにも関わらず、冷媒が無いと誤った判断をしないよう
になるため、信頼性の高い冷凍機が得られる。

【００５６】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。

【００５７】前記凝縮器の出口側冷媒を前記冷凍機の低
圧回路へバイパスさせるバイパス回路と、このバイパス
回路の途中に設けられ、前記冷媒を絞るバイパス絞り機
構と、このバイパス絞り機構後の前記バイパス回路の出
口側部位に設けられ、当該出口側部位の冷媒の温度を検
出する冷媒温度検出手段と、この冷媒温度検出手段の検
出結果に基づいて、当該検出結果が所定温度以上の時
は、前記圧縮機の運転を停止させる制御手段と、を備
え、前記バイパス絞り機構から前記出口側部位までの冷
媒が、外気等の熱源で温められるようにしたので、制御
手段が、冷媒温度検出手段の検出結果から、当該検出結
果が所定温度以上の時は、正確に冷媒が不足したと判断
して圧縮機を停止するようになるため、冷媒不足の温度
上昇に起因して発生するトラブルを未然に防止して冷却
する信頼性の高い冷凍機が得られる。

【００５８】また、前記受液器の出口側冷媒を前記冷凍
機の低圧回路へバイパスさせるバイパス回路と、このバ
イパス回路の途中に設けられ、前記冷媒を絞るバイパス
絞り機構と、このバイパス絞り機構後の前記バイパス回
路の出口側部位に設けられ、当該出口側部位の冷媒の温
度を検出する冷媒温度検出手段と、この冷媒温度検出手
段の検出結果に基づいて、当該検出結果が所定温度以上
の時は、前記圧縮機の運転を停止させる制御手段と、を
備え、前記バイパス絞り機構から前記出口側部位までの
冷媒が、外気等の熱源で温められるようにしたので、制
御手段が、冷媒温度検出手段の検出結果から、当該検出
結果が所定温度以上の時は、正確に冷媒が不足したと判
断して圧縮機を停止するようになるため、冷媒不足の温
度上昇に起因して発生するトラブルを未然に防止して冷
却する信頼性の高い冷凍機が得られる。

【００５９】また、バイパス回路の入口部が、前記凝縮
器の冷媒出口よりも高い所定の位置に接続され、前記冷
媒をバイパスさせるので、スピーディに冷媒の過不足を
判断て温度上昇による圧縮機の破損を防止できるように
なると共に、凝縮器の冷媒出口と所定の高さ位置までの
間の滞留冷媒によって被冷却物を冷却することができる
ようになる、即ち、圧縮機の温度上昇等を見ながら手動
運転等により強制的に冷却運転ができるようになるた
め、特に、被冷却物を短時間でも冷却しながら腐らすこ
となく、冷媒不足にも対応できる使い勝手の良い冷凍機
が得られる。

【００６０】また、バイパス回路の入口部が、前記受液
器の冷媒出口よりも高い所定の位置に接続され、前記冷
媒をバイパスさせるので、スピーディに冷媒の過不足を
判断て温度上昇による圧縮機の破損を防止できるように
なると共に、凝縮器の冷媒出口と所定の高さ位置までの
間の滞留冷媒によって被冷却物を冷却することができる
ようになる、即ち、圧縮機の温度上昇等を見ながら手動
運転等により強制的に冷却運転ができるようになるた
め、特に、被冷却物を短時間でも冷却しながら腐らすこ
となく、冷媒不足にも対応できる使い勝手の良い冷凍機
が得られる。

【００６１】また、バイパス回路の入口部が、前記受液
器の冷媒出口よりも高い所定の位置に接続され、前記冷
媒をバイパスさせるので、スピーディに冷媒の過不足を
判断て温度上昇による圧縮機の破損を防止できるように
なると共に、凝縮器の冷媒出口と所定の高さ位置までの
間の滞留冷媒によって被冷却物を冷却することができる
ようになる、即ち、圧縮機の温度上昇等を見ながら手動
運転等により強制的に冷却運転ができるようになるた
め、特に、被冷却物を短時間でも冷却しながら腐らすこ
となく、冷媒不足にも対応できる使い勝手の良い冷凍機
が得られる。

【００６２】また、バイパス回路１２の出口部位を圧縮
機１の吸入側配管に接続し、前記圧縮機からの熱を接続
部材を介して前記出口側部位の冷媒に伝えるようにした
ので、運転時には、バイパス冷媒によって温度上昇を抑
制しながら、逆に、圧縮機からの圧縮エネルギー熱を直
接的に配管等を介して貰うようになるので、特に、冷媒
不足時の温度上昇の勾配が大きくなるため、冷媒不足を
的確にキャッチして、温度上昇に起因して発生するトラ
ブルを未然に防止して冷却する信頼性の高い冷凍機が得
られる。

【００６３】また、開閉弁が、前記バイパス回路に設け
られ、前記圧縮機の停止時には閉じるので、冷却を必要
としない圧縮機停止時には、低圧回路側へ流れなくな
り、無駄なエネルギーが消費されなくなるため、経済的
な冷凍機が得られる。

【００６４】また、制御手段が、圧縮機始動後の所定時
間の間、冷媒温度検出手段の検出結果に関わらず、圧縮
機を運転するようにしたので、冷媒が有るにも関わら
ず、冷媒が無いと誤った判断をしないようになるため、
信頼性の高い冷凍機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による冷凍機の冷媒
系統図。

【図２】この発明の実施の形態１による冷凍機制御装
置の構成図。

【図３】この発明の実施の形態１による冷凍機の冷媒
サイクル図。

【図４】この発明の実施の形態２による冷凍機の冷媒
系統図。

【図５】この発明の実施の形態２による別の事例の冷
凍機の冷媒系統図。

【図６】この発明の実施の形態３による冷凍機の冷媒
系統図。

【図７】この発明の実施の形態４による冷凍機の冷媒
系統図。

【図８】この発明の実施の形態４による冷凍機制御装
置。

【図９】この発明の実施の形態５による冷凍機の検出
冷媒温度変化図。

【図１０】従来の冷凍機の冷媒系統図。

【図１１】従来の冷凍機の液面検知装置の断面図。

【図１２】従来の冷凍機制御装置の構成図。

【符号の説明】

１圧縮機、２凝縮器、３主開閉弁、４絞
り機構、５蒸発器、６バイパス開閉弁、７
温度膨張弁、８冷媒液戻し配管、９液面検知装
置、９ａケース、９ｂフロートスイッチ、９
ｃフロート、１０冷媒液、１１冷凍機制御装
置、１２バイパス回路、１３バイパス絞り機
構、１４温度検出器、１５制御手段、１７
受液器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、絞り機構、及び蒸発器
が順次配管で接続されて成る冷凍機において、前記絞り
機構と並列に設けられ、前記凝縮器の出口側冷媒を前記
冷凍機の低圧回路へバイパスさせるバイパス回路と、こ
のバイパス回路の途中に設けられ、前記冷媒を絞るバイ
パス絞り機構と、このバイパス絞り機構後の前記バイパ
ス回路の出口側部位に設けられ、当該出口側部位の冷媒
の温度を検出する冷媒温度検出手段と、この冷媒温度検
出手段の検出結果に基づいて、当該検出結果が所定温度
以上の時は、前記圧縮機の運転を停止させる制御手段
と、を備え、前記バイパス絞り機構から前記出口側部位
までの冷媒が、外気等の熱源で温められるようにしたこ
とを特徴とする冷凍機。
【請求項２】圧縮機、凝縮器、受液器、絞り機構、及
び蒸発器が順次配管で接続されて成る冷凍機において、
前記絞り機構と並列に設けられ、前記受液器の出口側冷
媒を前記冷凍機の低圧回路へバイパスさせるバイパス回
路と、このバイパス回路の途中に設けられ、前記冷媒を
絞るバイパス絞り機構と、このバイパス絞り機構後の前
記バイパス回路の出口側部位に設けられ、当該出口側部
位の冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段と、この冷
媒温度検出手段の検出結果に基づいて、当該検出結果が
所定温度以上の時は、前記圧縮機の運転を停止させる制
御手段と、を備え、前記バイパス絞り機構から前記出口
側部位までの冷媒が、外気等の熱源で温められるように
したことを特徴とする冷凍機。
【請求項３】前記バイパス回路の入口部が、前記凝縮
器の冷媒出口よりも高い所定の位置に接続され、前記冷
媒をバイパスさせることを特徴とする請求項１に記載の
冷凍機。
【請求項４】前記バイパス回路の入口部が、前記受液
器の冷媒出口よりも高い所定の位置に接続され、前記冷
媒をバイパスさせることを特徴とする請求項２に記載の
冷凍機。
【請求項５】前記バイパス回路が、前記絞り機構及び
前記蒸発器と並列に設けられ、その出口側部位が前記圧
縮機の吸入側に接続され、前記圧縮機からの熱を接続部
材を介して前記出口側部位の冷媒に伝えるようにしたこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載
の冷凍機。
【請求項６】開閉弁が、前記バイパス回路に設けら
れ、前記圧縮機の停止時には閉じることを特徴とする請
求項１から請求項５までのいずれかに記載の冷凍機。
【請求項７】前記制御手段が、前記圧縮機始動後の所
定時間の間、前記冷媒温度検出手段の検出結果に関わら
ず、前記圧縮機を運転することを特徴とする請求項１か
ら請求項６までのいずれかに記載の冷凍機。