JP2012247133A - スクロール圧縮機を備えた超低温冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動要素とスクロール圧縮要素が密閉容器に収容され、冷媒ガスをスクロール圧縮要素にて圧縮後、密閉容器外に吐出する超低温圧縮機100を備え、圧縮された冷媒ガスが、オイルセパレータ5、凝縮器6、レシーバタンク7を経て膨張弁13にて減圧膨張された液冷媒を蒸発器14で蒸発した後、再びスクロール圧縮要素へ帰還する冷媒回路1を形成した超低温冷凍装置おいて、レシーバタンク7を出た冷媒を過冷却器8で過冷却した液冷媒の一部をスクロール圧縮要素の圧縮室へ供給するリキッドインジェクション回路21と、オイルセパレータ5で冷媒から分離されたオイルをスクロール圧縮要素の圧縮室へ供給するオイルインジェクション回路22と、を設けた。
【選択図】図1
Description
前記レシーバタンクに溜まった液冷媒の一部または前記レシーバタンクを出た冷媒を過冷却器で過冷却した液冷媒の一部を前記スクロール圧縮要素の低圧部または中間圧部の圧縮室へ供給するリキッドインジェクション回路を備えるとともに、
冷媒蒸発温度が所定の冷凍温度以下において前記オイルセパレータで冷媒から分離されたオイルを前記スクロール圧縮要素の低圧部または中間圧部の圧縮室へ供給するオイルインジェクション回路を設けた、ことを特徴とする。
前記オイルセパレータで冷媒から分離されたオイルを前記密閉容器内へ供給するオイルリターン回路をさらに備えた、ことを特徴とする。
前記オイルインジェクション回路は電磁弁を備え、前記圧縮機の密閉容器内の低圧室の温度が所定値を下回ると前記電磁弁を開くように構成した、ことを特徴とする。
前記オイルセパレータは、フロート式のもので構成されるとともに、所要液面以上に貯油されると弁が開いて前記オイルリターン回路へ吐出される、ことを特徴とする。
図1は、本実施形態に係る超低温冷凍装置に用いる冷媒循環回路を構成する冷媒回路1を示すものであり、この冷媒回路1は、スラッジ等の異物を除去するためのストレーナ2と、液冷媒(液状の冷媒、以下同じ。)を貯留しガス化させるアキュムレータ3と、極低温・低圧のガス冷媒(ガス状の冷媒、以下同じ。)を吸入し圧縮するスクロール型の超低温圧縮機(以下、「圧縮機」とよぶ)100と、この圧縮機100から吐出された高温・高圧の冷媒に含まれる潤滑油であるオイルを分離・貯留し後述するオイルリターン回路23を介して圧縮機100に戻すオイルセパレータ5と、凝縮器として作用する熱交換器6と、この熱交換器6から流出した液冷媒を貯留するレシーバタンク7と、熱交換器6と一体的に設置された過冷却器8と、冷媒に含まれる水分を除去するフィルタードライヤ9と、及び水分検出用のモイスチャーインジケータ10と、が順次配管接続されている。
図2において、スクロール圧縮機100は内部低圧型のものであって、鋼板からなる縦型円筒状の密閉容器101を備えている。この密閉容器101は、縦長円筒状を呈する容器本体101Aと、この容器本体101Aの両端(上下両端)にそれぞれ溶接固定された略椀状を呈するエンドキャップ101B(図中上方)及びボトムキャップ101C(図中下方)とから構成されている。以下、密閉容器101のエンドキャップ101B側を上、ボトムキャップ101C側を下で説明を行う。
初めに、圧縮機100内のスクロール圧縮要素102の作用、特に圧縮ガスの冷却作用について説明する。なお、ここでは、詳細は後述するが、吐出される冷媒温度が所定の温度を上回ったことを、温度検知部60を介して制御部24で検出すると、以下のような工程を経て、制御部24の制御により、レシーバタンク7内の液冷媒が、リキッドインジェクション回路21を介してスクロール圧縮要素102の中間圧部に戻され、蒸発して圧縮ガスの冷却が行われる。
まず、本実施形態には、リキッドインジェクション回路21を備えており、スクロール型超低温圧縮機100においては、温度検知部60が所定の設定温度以上に上昇したことを検知することにより、制御部24が動作制御する。
例えば、オイルインジェクション回路22に関する温度検出は、本実施形態では、制御部24により、低圧圧力センサ25の圧力検知に基づき圧縮機100の密閉容器101内の低圧室112の内部圧力から温度が演算される構成であるが、特にこれに限定されない。
1A 流入管
1B 流出管
11、12 ユニット間配管
13 減圧装置(膨張弁)
14 熱交換器(蒸発器)
2 ストレーナ
21 リキッドインジェクション回路
21A 第1電磁弁
22 オイルインジェクション回路
22B 第2電磁弁(電磁弁)
23 オイルリターン回路
24 制御部
25 低圧圧力センサ
3 アキュムレータ
5 オイルセパレータ
5A 容器
5B フロート式弁
5C フロート
5D オイル管
6 熱交換器(凝縮器)
60 温度検知部
7 レシーバタンク
8 過冷却器
100 圧縮機(スクロール型超低温圧縮機)
101 密閉容器
112 低圧室
113 吐出孔(吐出ポート)
114 固定スクロール
145 冷媒吸入管
P パイプ
Claims (4)
- 電動要素と、前記電動要素によって駆動されるスクロール圧縮要素が、密閉容器内に収容され、前記スクロール圧縮要素に連通した吸入管から吸い込んだ冷媒ガスを前記スクロール圧縮要素にて圧縮しつつ吐出ポートから前記密閉容器内に吐出し、この吐出される冷媒ガスを前記密閉容器外に吐出するスクロール圧縮機を備え、
前記吐出される冷媒ガスが、オイルセパレータ、凝縮器、液冷媒を溜めるレシーバタンクを経て膨張弁にて減圧膨張された液冷媒を蒸発器で蒸発した後、再び前記吸入管から前記スクロール圧縮要素へ帰還する冷媒循環回路を形成した超低温冷凍装置おいて、
前記レシーバタンクに溜まった液冷媒の一部または前記レシーバタンクを出た冷媒を過冷却器で過冷却した液冷媒の一部を、前記スクロール圧縮要素の低圧部または中間圧部の圧縮室へ供給するリキッドインジェクション回路を備えるとともに、
冷媒蒸発温度が所定の温度以下において前記オイルセパレータで冷媒から分離されたオイルを前記スクロール圧縮要素の低圧部または中間圧部の圧縮室へ供給するオイルインジェクション回路を設けた、
ことを特徴とするスクロール圧縮機を備えた超低温冷凍装置。 - 前記オイルセパレータで冷媒から分離されたオイルを前記密閉容器内へ供給するオイルリターン回路をさらに備えた、
ことを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機を備えた超低温冷凍装置。 - 前記オイルインジェクション回路は電磁弁を備え、前記圧縮機の密閉容器内の低圧室の温度が設定値を上回ると前記電磁弁を開くように構成した、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のスクロール圧縮機を備えた超低温冷凍装置。 - 前記オイルセパレータは、フロート式のもので構成されるとともに、所要液面以上に貯油されると弁が開いて前記オイルリターン回路へ吐出される、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機を備えた超低温冷凍装置。
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2011
- 2011-05-27 JP JP2011119250A patent/JP5877361B2/ja active Active
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