JP2010261670A

JP2010261670A - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2010261670A
Application number: JP2009113941A
Authority: JP
Inventors: Michihiko Ichinose; 充彦一瀬
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2010-11-18

Abstract

【課題】簡単な構成で、液ショックの発生を防止することのできる信頼性の高い冷凍装置を提供する。
【解決手段】圧縮機１、凝縮器２、電磁弁３、膨張弁４及び蒸発器５が、冷媒配管により順次接続されて冷凍サイクルを構成した冷凍装置において、電磁弁３と膨張弁４との間にクッションタンク１０を設け、液ショックの発生を防止するようにしたので、簡単な構造で信頼性が高く、その上コストを低減できる冷凍装置を得ることができた。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍サイクルを構成する冷凍装置に係り、より詳しくは、電磁弁の開放時における液ショック現象を緩和するようにした冷凍装置に関するものである。

図２は一般的な冷凍サイクルを構成する冷凍装置の概略冷媒系統図である。
図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は電磁弁、４は膨張弁、５は蒸発器で、冷媒配管により順次接続されている。６は凝縮器２と電磁弁３とを接続する第１の高圧液管、７は電磁弁３と膨張弁４とを接続する第２の高圧液管、８は膨張弁４と蒸発器５とを接続する低圧ガス管である。なお、９は蒸発器５によって冷却された空気や水、ブラインなどの温度（以下、庫内温度という）を調節するサーモスタットである。

上記のように構成した冷凍装置において、庫内温度が設定温度より高くなるとこれを感知したサーモスタット９が作動し、圧縮機１が起動すると共に、電磁弁３が開状態になる。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器２により空気、水などと熱交換され、凝縮されて高圧の液冷媒となる。この液冷媒は電磁弁３を通過して膨張弁４により減圧され、低圧の液とガスの二相状態となる。そして、この低圧の冷媒が蒸発器５で空気、水などと熱交換され、蒸発して低圧のガス冷媒となり、圧縮機１に吸入される。

このような冷凍サイクルが繰り返えされることにより、庫内温度が低下する。庫内温度が設定温度より低くなったことをサーモスタット９が感知すると、その作用により電磁弁３が閉状態となり、第２の高圧液管７、膨張弁４、低圧ガス配管８、蒸発器５そして圧縮機１に至る間の冷媒配管内の圧力が低下し、圧縮機１が停止する（このような圧縮機１の停止方法を、ポンプダウンと表現する）。

上記のようにしてポンプダウンしたのち、再び庫内温度が上昇してこれを感知したサーモスタット９が作動した場合や、使用者が停止中の冷凍装置を再運転する場合などにおいて、圧縮機１が起動し電磁弁３が開状態になると、第１の高圧液管６内の圧力（高圧）と、第２の高圧液管７内の圧力（低圧）との圧力差が大きいため、電磁弁３を開いた瞬間に、第１の高圧液管６内の高圧の液冷媒が第２の高圧液管７を通って膨張弁４に急激に流入し、膨張弁４に衝突する（この現象を液ショックと表現する）。

この液ショックが発生すると、液冷媒が膨張弁４に衝突するときに大きな衝撃音を発し、その衝撃圧力により膨張弁４及び第２の高圧液管７が振動し、場合によっては膨張弁４や第２の高圧液管７が破壊され、さらには冷媒が流出する不具合が発生することがあった。

上記のような問題を解決するために、図２の冷凍回路において、凝縮器と冷却器との間に、第１の電磁弁と第２の膨張弁からなる回路と、第２の電磁弁と第２の膨張弁からなる回路を並列に接続し、第２の電磁弁と第２の膨張弁との間にクッションタンクを設け、このクッションタンクと凝縮器とを結ぶ冷媒通路に均圧用電磁弁を設けて、液ショック及びこれに伴う不具合を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、図２の冷凍回路において、電磁弁３をバイパスするバイパス配管を設け、このバイパス配管に直列に開閉弁と減圧機構を接続し、圧縮機の起動時にバイパス配管の開閉弁を先行して開とし、第１の高圧液管６と第２の高圧液管７との圧力差が低減した状態で電磁弁３を開き、液ショック及びこれに伴う不具合を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開平４−１９８６７５号公報（第２−３頁、図１）特開平８−２３３３７９号公報（第３−４頁、図１−２）

特許文献１の冷凍装置は、第２の電磁弁、第２の膨張弁及びクッションタンクからなるバイパス配管を設けると共に、凝縮器とクッションタンクを結ぶ冷媒通路に均圧用電磁弁を設けるようにしているため、部品の数が多く製造が面倒であるばかりでなく、制御部の構成も複雑になり、これらによりコストが増大するという問題があった。

また、特許文献２の冷凍装置は、開閉弁と減圧機構が直列に接続されて、電磁弁をバイパスするバイパス配管を設けるようにしているので、配管や制御部の構成が複雑になり、依然としてコストアップは避けられなかった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、きわめて簡単な構成で、液ショックの発生を防止することのできる信頼性の高い冷凍装置を提供することを目的としたものである。

本発明は、圧縮機、凝縮器、電磁弁、膨張弁及び蒸発器が冷媒配管により順次接続されて冷凍サイクルを構成した冷凍装置において、前記電磁弁と膨張弁との間にクッションタンクを設けたものである。

本発明によれば、冷凍サイクルを構成する電磁弁と膨張弁との間にクッションタンクを設けて、液ショックの発生を防止するようにしたので、簡単な構造で信頼性が高く、その上コストを低減できる冷凍装置を得ることができる。

本発明の一実施の形態に係る冷凍装置の概略冷媒系統図である。従来の一般的な冷凍装置の概略冷媒系統図である。

図１は本発明の一実施の形態に係る冷凍装置の概略冷媒系統図である。なお、図２に示した従来の一般的な冷媒系統図と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本発明は、凝縮器２と蒸発器５を接続する配管に設けた電磁弁３と膨張弁４との間の第２の高圧液管７に、クッションタンク１０を直列に設けたものである。

上記のように構成した冷凍装置において、庫内温度が設定温度より高くなると、これを感知したサーモスタット９が作動して圧縮機１が起動し、同時に電磁弁３が開となる。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮機２によって熱交換され、凝縮されて高圧の液冷媒となる。

この液冷媒は第１の高圧液管６から電磁弁３を通過し、クッションタンク１０に送られる。そして、液冷媒はクッションタンク１０内で膨張して減圧され、低圧の液とガスの二相状態になり、膨張弁４によりさらに低圧化されて蒸発器５で熱交換されて低圧のガス冷媒となり、圧縮機１に吸入され、圧縮機１は停止する（ポンプダウン）。

また、冷凍装置がポンプアップしたのち、再び庫内温度が上昇して再びサーモスタット９が作動した場合や、使用者が停止中の冷凍装置を再運転する場合などにおいて、圧縮機１が起動し電磁弁３が開になると、第１の高圧液管６から電磁弁３を通過した高温高圧のガス冷媒は、クッションタンク１０に導入されて低圧の液とガスの二相状態となり、第２の高圧液管７から膨張弁４に流入する。

このため、第２の高圧液管７及び膨張弁４に作用する液ショックが抑制されて、膨張弁４への衝撃が大幅に緩和されるので、液ショックによる衝撃音の発生、第２の高圧液管７や膨張弁４の破壊、冷媒の流出などの不具合の発生を防止することができる。

本発明によれば、電磁弁の仕様変更や増設、制御部の変更などを行うことなく、電磁弁３と膨張弁４との間に一般的な部品であるクッションタンク１０を設けることにより、簡単な構造により低コストで液ショックを大幅に抑制し、これに伴う不具合の発生を防止することのできる、信頼性の高い冷凍装置を得ることができる。

１圧縮機、２凝縮器、３電磁弁、４膨張弁、５蒸発器、６第１の高圧液管、７第２の高圧液管、８低圧ガス管、９サーモスタット、１０クッションタンク。

Claims

圧縮機、凝縮器、電磁弁、膨張弁及び蒸発器が冷媒配管により順次接続されて冷凍サイクルを構成した冷凍装置において、
前記電磁弁と膨張弁との間にクッションタンクを設けたことを特徴とする冷凍装置。