JP2574864B2 - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
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- JP2574864B2 JP2574864B2 JP63095607A JP9560788A JP2574864B2 JP 2574864 B2 JP2574864 B2 JP 2574864B2 JP 63095607 A JP63095607 A JP 63095607A JP 9560788 A JP9560788 A JP 9560788A JP 2574864 B2 JP2574864 B2 JP 2574864B2
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- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- temperature
- stage
- discharge gas
- refrigeration cycle
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は容積形単段圧縮機を用いた冷凍装置に関し、
特に蒸発温度の低い領域において効率良く安定的に運転
させるようにした冷凍装置に関する。
特に蒸発温度の低い領域において効率良く安定的に運転
させるようにした冷凍装置に関する。
蒸発温度の低い（約−30〜−60℃）冷凍装置として
は、一般に二段圧縮冷凍装置が使用されている。例え
ば、実公昭55−26764号公報や特開昭62−225859号公報
に記載の二段圧縮冷凍装置は、低段側と高段側の圧縮部
がそれぞれ分離し、過冷却器又は気液分離器を有し、低
段側のガスを冷却すると共に高圧液を過冷却し二段冷凍
サイクルを構成している。
は、一般に二段圧縮冷凍装置が使用されている。例え
ば、実公昭55−26764号公報や特開昭62−225859号公報
に記載の二段圧縮冷凍装置は、低段側と高段側の圧縮部
がそれぞれ分離し、過冷却器又は気液分離器を有し、低
段側のガスを冷却すると共に高圧液を過冷却し二段冷凍
サイクルを構成している。
また、従来の他の例として特開昭56−117056号公報に
記載のように、凝縮器と膨張弁との間の配管から容積形
単段圧縮機の圧縮過程の途中に液冷媒の一部を減圧して
噴射する液インジェクション回路を有する冷凍装置もあ
った。
記載のように、凝縮器と膨張弁との間の配管から容積形
単段圧縮機の圧縮過程の途中に液冷媒の一部を減圧して
噴射する液インジェクション回路を有する冷凍装置もあ
った。
上記従来技術は、単段冷凍サイクルで蒸発温度の低い
運転での問題点をカバーするためのもので次の点をカバ
ーしている。蒸発温度が低い場合、吐出ガス温度が上昇
するのを防止するため低段側吐出ガスの冷却、吐出ガス
冷却のための循環量減少による冷凍能力低下の防止のた
めに高圧液の過冷却、圧力比が大きくなることによる圧
縮機効率の低下防止を低段側と高段側を分離した二段圧
縮方式、等で行っている。これら単段冷凍サイクルの種
々の問題点を二段冷凍サイクルでは解決できるが、冷凍
サイクル機器が多く複雑となり価格も高くなる問題があ
った。
運転での問題点をカバーするためのもので次の点をカバ
ーしている。蒸発温度が低い場合、吐出ガス温度が上昇
するのを防止するため低段側吐出ガスの冷却、吐出ガス
冷却のための循環量減少による冷凍能力低下の防止のた
めに高圧液の過冷却、圧力比が大きくなることによる圧
縮機効率の低下防止を低段側と高段側を分離した二段圧
縮方式、等で行っている。これら単段冷凍サイクルの種
々の問題点を二段冷凍サイクルでは解決できるが、冷凍
サイクル機器が多く複雑となり価格も高くなる問題があ
った。
また、液インジェクション回路を有する上記冷凍装置
のものは、温度式自動膨張弁を用い、加熱度を一定に制
御するようにしているが、加熱度を仮りに一定に制御で
きても吐出ガスの圧力変動に応じてその吐出温度も変動
する。負荷変動が大きければ吐出圧の変動も大きく、こ
れに応じて吐出温度も広い範囲で変動するため、冷凍装
置を構成しているモータや各摺動部品の寿命が低下する
欠点があった。
のものは、温度式自動膨張弁を用い、加熱度を一定に制
御するようにしているが、加熱度を仮りに一定に制御で
きても吐出ガスの圧力変動に応じてその吐出温度も変動
する。負荷変動が大きければ吐出圧の変動も大きく、こ
れに応じて吐出温度も広い範囲で変動するため、冷凍装
置を構成しているモータや各摺動部品の寿命が低下する
欠点があった。
しかも、温度式自動膨張弁は機械式のものであるた
め、吐出圧が特定の狭い範囲で使用される場合にはある
程度の精度を期待できるものの、吐出圧が変動するとそ
の変動幅が大きいほどその精度は著しく低下する。さら
に、機械式のため制御遅れが生じ、温度のオーバーシュ
ートも発生する。このため、冷え過ぎを引き起こした
り、吐出温度が著しく上昇する現象を防止できず、機器
寿命をさらに低下させる欠点もある。特に、吐出圧が高
圧となった場合には機械式自動膨張弁の精度低下とオー
バーシュートも重なり、吐出温度が大幅に上昇する欠点
があった。さらに、温度式自動膨張弁は高価であるとい
う欠点もある。
め、吐出圧が特定の狭い範囲で使用される場合にはある
程度の精度を期待できるものの、吐出圧が変動するとそ
の変動幅が大きいほどその精度は著しく低下する。さら
に、機械式のため制御遅れが生じ、温度のオーバーシュ
ートも発生する。このため、冷え過ぎを引き起こした
り、吐出温度が著しく上昇する現象を防止できず、機器
寿命をさらに低下させる欠点もある。特に、吐出圧が高
圧となった場合には機械式自動膨張弁の精度低下とオー
バーシュートも重なり、吐出温度が大幅に上昇する欠点
があった。さらに、温度式自動膨張弁は高価であるとい
う欠点もある。
本発明の目的はこれらの問題点を解決し、単段圧縮機
を用いた冷凍装置でも低い蒸発温度の運転を安価な手段
で可能にし、さらに吐出ガス温度の上昇を抑えて冷凍装
置を構成する機器寿命を向上することにある。
を用いた冷凍装置でも低い蒸発温度の運転を安価な手段
で可能にし、さらに吐出ガス温度の上昇を抑えて冷凍装
置を構成する機器寿命を向上することにある。
上記目的を達成するため本発明は、容積形単段圧縮
機、凝縮器、膨張弁、蒸発器等を順次直列に配管接続し
て冷凍サイクルを形成するとともに、前記凝縮器と膨張
弁との間の配管から前記容積形単段圧縮機の圧縮過程の
途中に液冷媒の一部を減圧して噴射するバイパス回路を
有する冷凍装置において、前記バイパス回路に設けら
れ、前記容積形単段圧縮機からの吐出ガス温度を検出し
てその温度信号により前記圧縮機の圧縮過程に噴射され
る液冷媒の噴射量を連続的に調整し、前記圧縮機からの
吐出ガス温度が一定となるように制御するパルスモータ
駆動の容量調整弁を備えたものである。
機、凝縮器、膨張弁、蒸発器等を順次直列に配管接続し
て冷凍サイクルを形成するとともに、前記凝縮器と膨張
弁との間の配管から前記容積形単段圧縮機の圧縮過程の
途中に液冷媒の一部を減圧して噴射するバイパス回路を
有する冷凍装置において、前記バイパス回路に設けら
れ、前記容積形単段圧縮機からの吐出ガス温度を検出し
てその温度信号により前記圧縮機の圧縮過程に噴射され
る液冷媒の噴射量を連続的に調整し、前記圧縮機からの
吐出ガス温度が一定となるように制御するパルスモータ
駆動の容量調整弁を備えたものである。
第１図は、液インジェクション回路をもち容積形単段
圧縮機を用いた冷凍装置の一般的な例を示すもので、圧
縮機1,凝縮器2,膨張弁3,蒸発器４により基本冷凍サイク
ルを構成している。圧縮機１はスクロールやスクリュー
のような容積形圧縮機で、凝縮器２から出た高圧液管と
圧縮機１の圧縮過程の途中とを接続し、電磁弁５とキャ
ピラリチューブ６を有するバイパス回路を備えている。
圧縮機１の吐出ガス温度が所定の温度以上になった時に
電磁弁５を開路しキャピラリチューブ６にて減圧し冷媒
を噴射させ圧縮過程の途中で吐出ガスを冷却している。
吐出ガス温度の検出は吐出ガス配管にサーモスタット等
を取付け行う。
圧縮機を用いた冷凍装置の一般的な例を示すもので、圧
縮機1,凝縮器2,膨張弁3,蒸発器４により基本冷凍サイク
ルを構成している。圧縮機１はスクロールやスクリュー
のような容積形圧縮機で、凝縮器２から出た高圧液管と
圧縮機１の圧縮過程の途中とを接続し、電磁弁５とキャ
ピラリチューブ６を有するバイパス回路を備えている。
圧縮機１の吐出ガス温度が所定の温度以上になった時に
電磁弁５を開路しキャピラリチューブ６にて減圧し冷媒
を噴射させ圧縮過程の途中で吐出ガスを冷却している。
吐出ガス温度の検出は吐出ガス配管にサーモスタット等
を取付け行う。
第２図は本発明の具体的実施例を説明する図で、凝縮
器２と膨張弁３とを接続している高圧液管と圧縮機１の
圧縮過程の途中とを接続するバイパス回路にはパルスモ
ータ駆動の容量調整弁７が設けられている。この容量調
整弁７は、容積形単段圧縮機１からの吐出ガス温度を検
出してその温度信号により圧縮機１の圧縮過程に噴射さ
れる液冷媒の噴射量を連続的に調整し、圧縮機１からの
吐出ガス温度が一定となるように制御される。
器２と膨張弁３とを接続している高圧液管と圧縮機１の
圧縮過程の途中とを接続するバイパス回路にはパルスモ
ータ駆動の容量調整弁７が設けられている。この容量調
整弁７は、容積形単段圧縮機１からの吐出ガス温度を検
出してその温度信号により圧縮機１の圧縮過程に噴射さ
れる液冷媒の噴射量を連続的に調整し、圧縮機１からの
吐出ガス温度が一定となるように制御される。
第３図は、本発明による冷凍サイクルのモリエル線図
である。圧縮過程のｂ点はバイパス噴射されたｇにより
冷却されｃ点になり、その後最終吐出圧力ｄとなる。ａ
点は、蒸発温度の低い運転においても適切な温度となっ
ているため安定に運転可能である。ａ点からの吸入量は
ｅ点より一部バイパスしてもしなくても圧縮機の固有の
吸入量を吸い込むため蒸発量への冷媒循環量は一定であ
り、冷凍能力の低下は生じない。ｃ点よりの吸入量は、
ａ点よりの吸入量とｇ点からのバイパス量との和とな
り、バイパス量分だけ増加することになる。圧縮機はス
クロール式やスクリュー式のようにバルブ機構のない連
続的に圧縮する容積形であつから、圧力比が増大しても
レシプロ式のように著しい性能低下のない運転が可能で
ある。
である。圧縮過程のｂ点はバイパス噴射されたｇにより
冷却されｃ点になり、その後最終吐出圧力ｄとなる。ａ
点は、蒸発温度の低い運転においても適切な温度となっ
ているため安定に運転可能である。ａ点からの吸入量は
ｅ点より一部バイパスしてもしなくても圧縮機の固有の
吸入量を吸い込むため蒸発量への冷媒循環量は一定であ
り、冷凍能力の低下は生じない。ｃ点よりの吸入量は、
ａ点よりの吸入量とｇ点からのバイパス量との和とな
り、バイパス量分だけ増加することになる。圧縮機はス
クロール式やスクリュー式のようにバルブ機構のない連
続的に圧縮する容積形であつから、圧力比が増大しても
レシプロ式のように著しい性能低下のない運転が可能で
ある。
本発明によれば、液インジャクション回路に、容積形
単段圧縮機からの吐出ガス温度を検出してその温度信号
により液冷媒の噴射量を連続的に調整し、吐出ガス温度
が一定となるように制御するパルスモータ駆動の容量調
整弁を備えているので、単段圧縮機でありながら低い蒸
発温度でも吐出ガス温度を一定に運転でき、冷凍能力も
減少させることなく運転することができる。したがっ
て、二段圧縮冷凍装置のように、圧縮機を低段側、高段
側に分離する必要がなくなり、しかも過冷却器や気液分
離器のような補器も必要なく、冷凍サイクルが簡素化で
き、安価な冷凍装置が得られる。また、低い蒸発温度で
の運転時や吐出圧力が大きく変動する運転時においても
吐出ガス温度の上昇を抑えることができるから、冷凍装
置を構成しているモータや摺動部材などの機器寿命も大
幅に向上でき、信頼性の高い冷凍装置が得られる。さら
に、上記のように吐出ガス温度信号により制御されるパ
ルスモータ駆動の容量調整弁を備えているので、機械式
の温度式自動膨張弁のように、制御遅れや温度のオーバ
ーシュートの発生がなく、吐出温度が著しく上昇するよ
うな現象を確実に防止して機器寿命を向上できるだけで
なく、安価な手段で実現できるという効果がある。
単段圧縮機からの吐出ガス温度を検出してその温度信号
により液冷媒の噴射量を連続的に調整し、吐出ガス温度
が一定となるように制御するパルスモータ駆動の容量調
整弁を備えているので、単段圧縮機でありながら低い蒸
発温度でも吐出ガス温度を一定に運転でき、冷凍能力も
減少させることなく運転することができる。したがっ
て、二段圧縮冷凍装置のように、圧縮機を低段側、高段
側に分離する必要がなくなり、しかも過冷却器や気液分
離器のような補器も必要なく、冷凍サイクルが簡素化で
き、安価な冷凍装置が得られる。また、低い蒸発温度で
の運転時や吐出圧力が大きく変動する運転時においても
吐出ガス温度の上昇を抑えることができるから、冷凍装
置を構成しているモータや摺動部材などの機器寿命も大
幅に向上でき、信頼性の高い冷凍装置が得られる。さら
に、上記のように吐出ガス温度信号により制御されるパ
ルスモータ駆動の容量調整弁を備えているので、機械式
の温度式自動膨張弁のように、制御遅れや温度のオーバ
ーシュートの発生がなく、吐出温度が著しく上昇するよ
うな現象を確実に防止して機器寿命を向上できるだけで
なく、安価な手段で実現できるという効果がある。
第１図は液インジェクション回路をもつ一般的な冷凍装
置の例を示す冷凍サイクル系統図、第２図は本発明の実
施例を示す冷凍サイクル系統図、第３図は本発明の冷凍
装置における冷凍サイクルのモリエル線図である。 １……圧縮機、２……凝縮器、３……膨張弁、４……蒸
発器、５……電磁弁、６……キャピラリチューブ、７…
…容量調整弁。
置の例を示す冷凍サイクル系統図、第２図は本発明の実
施例を示す冷凍サイクル系統図、第３図は本発明の冷凍
装置における冷凍サイクルのモリエル線図である。 １……圧縮機、２……凝縮器、３……膨張弁、４……蒸
発器、５……電磁弁、６……キャピラリチューブ、７…
…容量調整弁。
Claims (1)
- 【請求項１】容積形単段圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発
器等を順次直列に配管接続して冷凍サイクルを形成する
とともに、前記凝縮器と膨張弁との間の配管から前記容
積形単段圧縮機の圧縮過程の途中に液冷媒の一部を減圧
して噴射するバイパス回路を有する冷凍装置において、 前記バイパス回路に設けられ、前記容積形単段圧縮機か
らの吐出ガス温度を検出してその温度信号により前記圧
縮機の圧縮過程に噴射される液冷媒の噴射量を連続的に
調整し、前記圧縮機からの吐出ガス温度が一定となるよ
うに制御するパルスモータ駆動の容量調整弁を備えてい
ることを特徴とする冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63095607A JP2574864B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63095607A JP2574864B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01269866A JPH01269866A (ja) | 1989-10-27 |
| JP2574864B2 true JP2574864B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=14142240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63095607A Expired - Lifetime JP2574864B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2574864B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005351494A (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56117056A (en) * | 1980-02-22 | 1981-09-14 | Hitachi Ltd | Refrigerating cycle |
-
1988
- 1988-04-20 JP JP63095607A patent/JP2574864B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01269866A (ja) | 1989-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071024 Year of fee payment: 11 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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