JP3053379B2 - 冷凍システム - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
-
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- F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
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- F25B2400/13—Economisers
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は容量制御を備える単
段又は多段運転用コンプレッサを使用する冷凍システム
に関する。
段又は多段運転用コンプレッサを使用する冷凍システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】輸送冷凍では、アイスクリームの場合は
−２０°Ｆ，冷凍食品では０°Ｆおよび花や新鮮なフル
ーツや野菜では４０°Ｆの温度を必要とする負荷があ
る。トレーラは異なった温度を必要とする１つ以上の区
画を備えている。ある荷物、例えば果物、野菜および花
の場合においては、早熟、早吹きを避けるために、しっ
かりした制御が必要である。加えて、遭遇する周囲温度
は−２０°Ｆ又はそれ以下から１１０°Ｆ又はそれ以上
までの範囲である。必要とする負荷温度と同様に、シン
グルトリップで遭遇し得る周囲温度が広い範囲であるの
で、広範囲の温度範囲が要求される。多段コンプレッサ
は、伝統的な単段コンプレッサに勝る改良された冷凍能
力を提するので、輸送冷凍にとって望ましいものであ
る。現在使用されている多段コンプレッサ技術は、本質
的に多くのバルブとパイプを必要とし、かつコンプレッ
サを高信頼性をもって操作するために必要である多くの
適用制御を持っているので、最終使用者が使用すること
は困難である。
−２０°Ｆ，冷凍食品では０°Ｆおよび花や新鮮なフル
ーツや野菜では４０°Ｆの温度を必要とする負荷があ
る。トレーラは異なった温度を必要とする１つ以上の区
画を備えている。ある荷物、例えば果物、野菜および花
の場合においては、早熟、早吹きを避けるために、しっ
かりした制御が必要である。加えて、遭遇する周囲温度
は−２０°Ｆ又はそれ以下から１１０°Ｆ又はそれ以上
までの範囲である。必要とする負荷温度と同様に、シン
グルトリップで遭遇し得る周囲温度が広い範囲であるの
で、広範囲の温度範囲が要求される。多段コンプレッサ
は、伝統的な単段コンプレッサに勝る改良された冷凍能
力を提するので、輸送冷凍にとって望ましいものであ
る。現在使用されている多段コンプレッサ技術は、本質
的に多くのバルブとパイプを必要とし、かつコンプレッ
サを高信頼性をもって操作するために必要である多くの
適用制御を持っているので、最終使用者が使用すること
は困難である。
【０００３】日本出願である５３−１３３，２５７は多
段コンプレッサ装置について開示している。同一出願人
による米国特許第５，５７７，３９０号は多段コンプレ
ッサの操作に関し、同一出願人による米国特許出願番号
０８／３６０，４８３である米国特許第５，５７７，３
９０は多段コンプレッサの容量制御に関する。同一出願
人の米国特許第４，９３８，０２９号，第４，９８６，
０８４号および第５，０６２，２７４号では、段階冷却
手段を備えた２段階コンプレッサが開示されている。多
段階圧縮の往復冷凍コンプレッサにおいては、中間圧の
ガスはクランクケースのサンプ（油だめ、水だめ）を通
して通流できる。
段コンプレッサ装置について開示している。同一出願人
による米国特許第５，５７７，３９０号は多段コンプレ
ッサの操作に関し、同一出願人による米国特許出願番号
０８／３６０，４８３である米国特許第５，５７７，３
９０は多段コンプレッサの容量制御に関する。同一出願
人の米国特許第４，９３８，０２９号，第４，９８６，
０８４号および第５，０６２，２７４号では、段階冷却
手段を備えた２段階コンプレッサが開示されている。多
段階圧縮の往復冷凍コンプレッサにおいては、中間圧の
ガスはクランクケースのサンプ（油だめ、水だめ）を通
して通流できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】低温度を適用するため
にこの手法を用いると、効率を上げるために全く良好に
働くが、中間と高い温度を用いる場合に複雑になる。ク
ランクケースの圧力が高ければ、それぞれ油粘性が低下
し、スラストワッシャーの負荷が増加し、かつベアリン
グの負荷が増すことになる。
にこの手法を用いると、効率を上げるために全く良好に
働くが、中間と高い温度を用いる場合に複雑になる。ク
ランクケースの圧力が高ければ、それぞれ油粘性が低下
し、スラストワッシャーの負荷が増加し、かつベアリン
グの負荷が増すことになる。
【０００５】シリンダーに複数のバンクを有するコンプ
レッサは、低温運転の間に、単段又は中間と高温度運転
用の複数の並列単段によって運転できる。さらに、エコ
ノマイザ運転は、コンプレッサが２段階動作である時に
使用できる。単段運転と多段運転の切換は、検出された
吸引又はクランクケースのサンプ圧に応答し、又は負荷
折りたたみ式の場合におけるボックス温度に応答するマ
イクロプロセッサの制御のもとに行われる。多段運転は
経済的に使用しかつ各段の低い圧力差を使用することに
よって能力を増すことになる。減少された容量運転は第
１のステージを吸引に戻すためにバイパスするか又は第
１のステージにおける吸引締め切り（カットオフ）を用
いるか第１のステージ又バイパスするか、又は高ステー
ジをバイパスすることによって成し遂げることが出来
る。
レッサは、低温運転の間に、単段又は中間と高温度運転
用の複数の並列単段によって運転できる。さらに、エコ
ノマイザ運転は、コンプレッサが２段階動作である時に
使用できる。単段運転と多段運転の切換は、検出された
吸引又はクランクケースのサンプ圧に応答し、又は負荷
折りたたみ式の場合におけるボックス温度に応答するマ
イクロプロセッサの制御のもとに行われる。多段運転は
経済的に使用しかつ各段の低い圧力差を使用することに
よって能力を増すことになる。減少された容量運転は第
１のステージを吸引に戻すためにバイパスするか又は第
１のステージにおける吸引締め切り（カットオフ）を用
いるか第１のステージ又バイパスするか、又は高ステー
ジをバイパスすることによって成し遂げることが出来
る。
【０００６】基本的には、段間又はクランクケースのサ
ンプ圧は検出され、それに応答して、コンプレッサは多
段又は単段モードの何れでも運転される。単段運転は、
並列にして複数のバンクとして、又は多段運転における
第１のステージを無負荷にすることによって行うことが
出来る。エコノマイザ運転は多段運転で使用される。
ンプ圧は検出され、それに応答して、コンプレッサは多
段又は単段モードの何れでも運転される。単段運転は、
並列にして複数のバンクとして、又は多段運転における
第１のステージを無負荷にすることによって行うことが
出来る。エコノマイザ運転は多段運転で使用される。
【０００７】本発明の目的は、吸込ガスをクランクケー
スを通して通流させることが出来る簡略化された多段コ
ンプレッサを提供することである。
スを通して通流させることが出来る簡略化された多段コ
ンプレッサを提供することである。
【０００８】本発明の他の目的は、輸送および／若しく
は静止／商業の冷凍システムで使用するための多段コン
プレッサの設計と適用を簡単化することである。
は静止／商業の冷凍システムで使用するための多段コン
プレッサの設計と適用を簡単化することである。
【０００９】本発明のさらに他の目的は、単段又は複数
の並列単段である単段運転を備え多段又は単段の運転が
できるコンプレッサを提供することである。これらの目
的および他の目的は、後述することから明らかなよう
に、本発明によって達成される。
の並列単段である単段運転を備え多段又は単段の運転が
できるコンプレッサを提供することである。これらの目
的および他の目的は、後述することから明らかなよう
に、本発明によって達成される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、多段コンプレ
ッサ（１２），コンデンサ（２２），エコノマイザ（３
０），膨張器（２２）および蒸発器（３２）を直列に含
む閉回路を有し、前記閉回路に接続された枝ライン（２
４−１）が前記コンデンサと前記エコノマイザ の中間に
位置しかつ第１のバルブ（ＳＶ−４），膨張器（３４）
および前記エコノマイザを含む流路を有すると共に前記
コンデンサに接続され、領域入力とシステム入力に応答
して前記システムを制御するためのマイクロプロセッサ
を含む、冷凍システムであって、前記コンプレッサが、
少なくトンも２つのバンク（ＬＳ−１，ＬＳ−２）を含
む第１のステージと、第２のステージと、前記第１のス
テージの前記バンクの一つを無負荷にするための手段
（ＳＶ−１）、および前記第１と第２のステージの一つ
を無負荷にするための手段（ＳＶ−２，ＳＶ−３）、に
よって構成され、前記第１のステージの前記バンクが放
出部屋を有するとともに、前記第２のステージが吸込部
屋を有し、前記第２のステージが放出部屋を有し、前記
第１のステージの前記放出部屋と前記第２のステージの
前記吸込部屋が、前記第２のステージの前記放出部屋を
通して伸びる流路を介して、流体的に接続され、前記マ
イクロプロセッサは、前記第１のバルブ，前記バンクの
一つを無負荷にするための前記手段と前記第１と第２の
ステージの一つを無負荷にするための手段を制御し、前
記システムは、経済化された流れの有無に拘わらず、か
つ前記第１のステージの前記バンクの一つを無負荷にす
るか又はしないかに拘わらず、単段、二段運転される、
ことを特徴とする。
ッサ（１２），コンデンサ（２２），エコノマイザ（３
０），膨張器（２２）および蒸発器（３２）を直列に含
む閉回路を有し、前記閉回路に接続された枝ライン（２
４−１）が前記コンデンサと前記エコノマイザ の中間に
位置しかつ第１のバルブ（ＳＶ−４），膨張器（３４）
および前記エコノマイザを含む流路を有すると共に前記
コンデンサに接続され、領域入力とシステム入力に応答
して前記システムを制御するためのマイクロプロセッサ
を含む、冷凍システムであって、前記コンプレッサが、
少なくトンも２つのバンク（ＬＳ−１，ＬＳ−２）を含
む第１のステージと、第２のステージと、前記第１のス
テージの前記バンクの一つを無負荷にするための手段
（ＳＶ−１）、および前記第１と第２のステージの一つ
を無負荷にするための手段（ＳＶ−２，ＳＶ−３）、に
よって構成され、前記第１のステージの前記バンクが放
出部屋を有するとともに、前記第２のステージが吸込部
屋を有し、前記第２のステージが放出部屋を有し、前記
第１のステージの前記放出部屋と前記第２のステージの
前記吸込部屋が、前記第２のステージの前記放出部屋を
通して伸びる流路を介して、流体的に接続され、前記マ
イクロプロセッサは、前記第１のバルブ，前記バンクの
一つを無負荷にするための前記手段と前記第１と第２の
ステージの一つを無負荷にするための手段を制御し、前
記システムは、経済化された流れの有無に拘わらず、か
つ前記第１のステージの前記バンクの一つを無負荷にす
るか又はしないかに拘わらず、単段、二段運転される、
ことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図１〜図
４を参照しながら説明する。
４を参照しながら説明する。
【００１２】図１は本発明のコンプレッサを使用する冷
凍システム１０の概略構成を示し、同図において１２は
コンプレッサ、１４はクランクケース、１６は吸込ライ
ン、１８は放出ライン、２０は蒸発器、２２はコンデン
サ（凝縮器）、２４，２６はライン、３０はエコノマイ
ザ、３２，３４は熱膨張器、４０は圧力センサ、１００
はマイクロプロセッサ、ＳＶ−１〜ＳＶ−４はバルブ、
ＬＳ−１は第１の低ステージバンク、ＬＳ−２は第２の
低ステージバンク、ＨＳは高ステージである。
凍システム１０の概略構成を示し、同図において１２は
コンプレッサ、１４はクランクケース、１６は吸込ライ
ン、１８は放出ライン、２０は蒸発器、２２はコンデン
サ（凝縮器）、２４，２６はライン、３０はエコノマイ
ザ、３２，３４は熱膨張器、４０は圧力センサ、１００
はマイクロプロセッサ、ＳＶ−１〜ＳＶ−４はバルブ、
ＬＳ−１は第１の低ステージバンク、ＬＳ−２は第２の
低ステージバンク、ＨＳは高ステージである。
【００１３】２つのシリンダの３つのバンクを規定する
６つのシリンダを仮定すると、外部又は端部のバンクは
低ステージバンクとして示されている。低ステージバン
ク（ＬＳ−１）の一つはシリンダヘッド形状を有してお
り、エコノマイザガスをシリンダヘッドの放出側に導入
できる。他の低ステージバンク（ＬＳ−２）は標準吸引
カットオフ荷おろしヘッドを備えている。コンプレッサ
の中央バンクは、高ステージ（ＨＳ）として示されてお
り、放出ガスをＬＳ−２からＨＳ内部の吸引側まで横切
らせるシリンダヘッドを備えている。クランクケースか
らＨＳの吸引側までの流れをブロックするバルブプレー
トが使用される。
６つのシリンダを仮定すると、外部又は端部のバンクは
低ステージバンクとして示されている。低ステージバン
ク（ＬＳ−１）の一つはシリンダヘッド形状を有してお
り、エコノマイザガスをシリンダヘッドの放出側に導入
できる。他の低ステージバンク（ＬＳ−２）は標準吸引
カットオフ荷おろしヘッドを備えている。コンプレッサ
の中央バンクは、高ステージ（ＨＳ）として示されてお
り、放出ガスをＬＳ−２からＨＳ内部の吸引側まで横切
らせるシリンダヘッドを備えている。クランクケースか
らＨＳの吸引側までの流れをブロックするバルブプレー
トが使用される。
【００１４】マイクロプロセッサ１００は図１の冷凍シ
ステムにおける全ての制御を行う。マイクロプロセッサ
１００は、冷凍の必要性を示す領域入力を受け、それに
応答して、輸送冷凍システムの場合にはコンプレッサを
駆動する内燃機関（図示せず）始動および／若しくは係
合させ、静止／商業的な冷凍システムに動力を供給す
る。
ステムにおける全ての制御を行う。マイクロプロセッサ
１００は、冷凍の必要性を示す領域入力を受け、それに
応答して、輸送冷凍システムの場合にはコンプレッサを
駆動する内燃機関（図示せず）始動および／若しくは係
合させ、静止／商業的な冷凍システムに動力を供給す
る。
【００１５】圧力センサ４０は、コンプレッサ動作の主
表示器でありかつ検出された圧力が所定の設定点以上で
ある時負荷コンプレッサ１２への必要性を示す、クラン
クケース１４の吸引圧力を検出する。圧力センサ４０に
よって検出された圧力に応答するとともに領域入力に応
答して、マイクロプロセッサ１００はコンプレッサ１２
の容量を制御するとともに、ＳＶ−４を介してソレノイ
ドバルブＳＶ−１を制御することによってシステム１０
を制御する。ＳＶ−１は通常は開であり、ＳＶ−２から
ＳＶ−４は通常は閉である。バルブＳＶ−２からＳＶ−
４の一つのみがいつでも開にできる。バルブＳＶ−２と
ＳＶ−３、および余分又は代りと見なされるラインはた
だ一つのみがシステムに存在する。
表示器でありかつ検出された圧力が所定の設定点以上で
ある時負荷コンプレッサ１２への必要性を示す、クラン
クケース１４の吸引圧力を検出する。圧力センサ４０に
よって検出された圧力に応答するとともに領域入力に応
答して、マイクロプロセッサ１００はコンプレッサ１２
の容量を制御するとともに、ＳＶ−４を介してソレノイ
ドバルブＳＶ−１を制御することによってシステム１０
を制御する。ＳＶ−１は通常は開であり、ＳＶ−２から
ＳＶ−４は通常は閉である。バルブＳＶ−２からＳＶ−
４の一つのみがいつでも開にできる。バルブＳＶ−２と
ＳＶ−３、および余分又は代りと見なされるラインはた
だ一つのみがシステムに存在する。
【００１６】ピストン（図示せず）はクランクシャフト
（図示せず）を介してモータ（図示せず）によって往復
駆動される。図１に示すように、クランクシャフトはク
ランクケースに配設され、クランクケース１４はこのク
ランクケースの底部に配置されたサンプを持っている。
コンプレッサ１２は吸込ライン１６と放出ライン１８を
持っており、これらの吸込ライン１６と放出ライン１８
は、それぞれ、冷凍システムの蒸発器２０と凝縮器２２
に接続されている。
（図示せず）を介してモータ（図示せず）によって往復
駆動される。図１に示すように、クランクシャフトはク
ランクケースに配設され、クランクケース１４はこのク
ランクケースの底部に配置されたサンプを持っている。
コンプレッサ１２は吸込ライン１６と放出ライン１８を
持っており、これらの吸込ライン１６と放出ライン１８
は、それぞれ、冷凍システムの蒸発器２０と凝縮器２２
に接続されている。
【００１７】エコノマイザ３０と熱膨張器（ＴＸＶ）３
２は凝縮器２２と蒸発器２０間に直列に位置している。
吸込ライン１６はクランクケース１４とライン１６内の
枝１６−１と枝１６−２を含んでおり、ライン１６−１
は第１の低ステージバンクＬＳ−１のシリンダに導か
れ、ライン１６−２は吸込カットオフバンクＳＶ−１を
含み第２の低ステージバンクＬＳ−２のシリンダを供給
する。吸込カットオフバルブＳＶ−１が開くと、第１お
よび第２のバルブＬＳ−１とＬＳ−２は、熱い中間圧力
冷却剤ガスをプレナムＭ内に放出し、プレナムＭは高ス
テージＨＳ用吸込プレナムとして役立つ。高ステージＨ
Ｓから放出された熱い高圧ガスは、放出ライン１８を介
して、放出圧力ＰDで凝縮器２２に供給される。凝縮器
２２において、熱い冷媒ガスは熱を凝縮器空気に放出
し、これにより圧縮されたガスを冷却し、冷却剤の状態
をガスから液体に変える。ソレノイドバルブＳＶ−４が
閉じられると、液体冷却剤は、凝縮器２２から、流体ラ
イン２４と不動作のエコノマイザ３０を介して、熱膨張
バルブ（ＴＸＶ）３２まで流れる。液体冷却剤がＴＶＸ
３２のオリフィスを介して通るにつれて、液体冷却剤の
ある部分はガス（フラッシュガス）として蒸発する。液
体とガス状の冷却剤の混合物はライン２６を介して蒸発
器２０を通る。熱は蒸発器を介して空気から液体冷却剤
によって吸収され、液体冷却剤は蒸発器２０のコイルに
よって蒸発される。蒸発器圧力ＰEVAPの蒸発した冷却剤
は、吸込ライン１６とクランクケース１４を介して、ラ
イン１６−１と１６−２に流れ、コンプレッサ１２の低
ステージＬＳ−１とＬＳ−２に供給されて、流体回路を
完成する。
２は凝縮器２２と蒸発器２０間に直列に位置している。
吸込ライン１６はクランクケース１４とライン１６内の
枝１６−１と枝１６−２を含んでおり、ライン１６−１
は第１の低ステージバンクＬＳ−１のシリンダに導か
れ、ライン１６−２は吸込カットオフバンクＳＶ−１を
含み第２の低ステージバンクＬＳ−２のシリンダを供給
する。吸込カットオフバルブＳＶ−１が開くと、第１お
よび第２のバルブＬＳ−１とＬＳ−２は、熱い中間圧力
冷却剤ガスをプレナムＭ内に放出し、プレナムＭは高ス
テージＨＳ用吸込プレナムとして役立つ。高ステージＨ
Ｓから放出された熱い高圧ガスは、放出ライン１８を介
して、放出圧力ＰDで凝縮器２２に供給される。凝縮器
２２において、熱い冷媒ガスは熱を凝縮器空気に放出
し、これにより圧縮されたガスを冷却し、冷却剤の状態
をガスから液体に変える。ソレノイドバルブＳＶ−４が
閉じられると、液体冷却剤は、凝縮器２２から、流体ラ
イン２４と不動作のエコノマイザ３０を介して、熱膨張
バルブ（ＴＸＶ）３２まで流れる。液体冷却剤がＴＶＸ
３２のオリフィスを介して通るにつれて、液体冷却剤の
ある部分はガス（フラッシュガス）として蒸発する。液
体とガス状の冷却剤の混合物はライン２６を介して蒸発
器２０を通る。熱は蒸発器を介して空気から液体冷却剤
によって吸収され、液体冷却剤は蒸発器２０のコイルに
よって蒸発される。蒸発器圧力ＰEVAPの蒸発した冷却剤
は、吸込ライン１６とクランクケース１４を介して、ラ
イン１６−１と１６−２に流れ、コンプレッサ１２の低
ステージＬＳ−１とＬＳ−２に供給されて、流体回路を
完成する。
【００１８】ソレノイドバルブＳＶ−４を開くことによ
って、マイクロプロセッサ１００は流体冷却剤の一部を
ライン２４から枝ライン２４−１に転換し、通流させて
エコノマイザ３０をＴＸＶ３４の制御下にする。サーボ
バルブＳＶ−４とＴＸＶ３４を開にすると、膨張した冷
却剤は、エコノマイザ圧力ＰECONでライン２４−１を介
してプレナムＭに供給される。プレナムＭは、バンクＬ
Ｓ−１とＬＳ−２およびバンクＨＳの吸引プレナムを示
す。ＳＶ−１とＳＶ−４が開くと、最大容量が達成され
る。ソレノイドバルブＳＶ−１を閉じ、バンクＬＳ−２
を無負荷にすることによって、吸引カットオフによるエ
コノマイザーが動作しているかどうかに拘わりなく、シ
ステムの流量を減らすことによって、全容量を減少させ
る。
って、マイクロプロセッサ１００は流体冷却剤の一部を
ライン２４から枝ライン２４−１に転換し、通流させて
エコノマイザ３０をＴＸＶ３４の制御下にする。サーボ
バルブＳＶ−４とＴＸＶ３４を開にすると、膨張した冷
却剤は、エコノマイザ圧力ＰECONでライン２４−１を介
してプレナムＭに供給される。プレナムＭは、バンクＬ
Ｓ−１とＬＳ−２およびバンクＨＳの吸引プレナムを示
す。ＳＶ−１とＳＶ−４が開くと、最大容量が達成され
る。ソレノイドバルブＳＶ−１を閉じ、バンクＬＳ−２
を無負荷にすることによって、吸引カットオフによるエ
コノマイザーが動作しているかどうかに拘わりなく、シ
ステムの流量を減らすことによって、全容量を減少させ
る。
【００１９】バルブＳＶ−４が閉じられると、エコノマ
イザーがディスエーブルになり、減少した容量２段運転
が達成される。さらなる容量減少はソレノイドバルブＳ
Ｖ−１を閉じることによって得られ、吸引カットオフに
よってバンクＬＳ−２を無負荷にする。減少した単段運
転はバルブＳＶ−２を開くことによって達成され、第１
のステージをバイパスし、バンクＨＳは全てのポンピン
グを行うか、又はバルブＳＶ−３を開くことによって第
２のステージをバイパスする。バルブＳＶ−３を開く
と、両方のバンクＬＳ−１とＬＳ−２はポンピングする
ことができ、又はＬＳ−２はバルブＳＶ−１を閉じるこ
とによって無負荷にされる。上述のように、ＳＶ−２と
ＳＶ−３は一般に交互にできる。
イザーがディスエーブルになり、減少した容量２段運転
が達成される。さらなる容量減少はソレノイドバルブＳ
Ｖ−１を閉じることによって得られ、吸引カットオフに
よってバンクＬＳ−２を無負荷にする。減少した単段運
転はバルブＳＶ−２を開くことによって達成され、第１
のステージをバイパスし、バンクＨＳは全てのポンピン
グを行うか、又はバルブＳＶ−３を開くことによって第
２のステージをバイパスする。バルブＳＶ−３を開く
と、両方のバンクＬＳ−１とＬＳ−２はポンピングする
ことができ、又はＬＳ−２はバルブＳＶ−１を閉じるこ
とによって無負荷にされる。上述のように、ＳＶ−２と
ＳＶ−３は一般に交互にできる。
【００２０】バルブＳＶ−４が開かれかつバルブＳＶ−
１が閉じられると、経済化運転はＬＳ−１ポンピングが
高ステージＨＳに対して行われる。ＬＳ−２はＳＶ−１
の閉によってカットオフされる。ＬＳ−２の無負荷は熱
ガスバイパスによって達成される。ＳＶ−４を閉じる
と、経済化運転が不可能になる。
１が閉じられると、経済化運転はＬＳ−１ポンピングが
高ステージＨＳに対して行われる。ＬＳ−２はＳＶ−１
の閉によってカットオフされる。ＬＳ−２の無負荷は熱
ガスバイパスによって達成される。ＳＶ−４を閉じる
と、経済化運転が不可能になる。
【００２１】ＳＶ−４とＳＶ−１が閉じられかつＳＶ−
３が開かれると、単段運転が全ての仕事を行うＬＳ−１
で起こる。ＳＶ−１が開かれると、並列単段が両方のバ
ンクＬＳ−１とＬＳ−２の働きによって行われる。
３が開かれると、単段運転が全ての仕事を行うＬＳ−１
で起こる。ＳＶ−１が開かれると、並列単段が両方のバ
ンクＬＳ−１とＬＳ−２の働きによって行われる。
【００２２】上述のように、本発明は、高ステージＨＳ
のために、シリンダヘッド変更を必要とする。図２は基
本的なコンプレッサの構成を示し、この図２を参照する
と、ライン１６−１はＬＳ−１の吸引室Ｌに連通し、ラ
イン１６−２はＬＳ−２の吸引室Ｌに連通する。部屋Ｍ
は、互いに連通し、ＬＳ−１とＬＳ−２の放出室とＨＳ
の吸引室を示す。ＬＳ−２の部屋Ｍは、通路５０−４を
介しＨＳのシリンダヘッド５０における部屋Ｈを通し
て、ＨＳの部屋Ｍと連通している。
のために、シリンダヘッド変更を必要とする。図２は基
本的なコンプレッサの構成を示し、この図２を参照する
と、ライン１６−１はＬＳ−１の吸引室Ｌに連通し、ラ
イン１６−２はＬＳ−２の吸引室Ｌに連通する。部屋Ｍ
は、互いに連通し、ＬＳ−１とＬＳ−２の放出室とＨＳ
の吸引室を示す。ＬＳ−２の部屋Ｍは、通路５０−４を
介しＨＳのシリンダヘッド５０における部屋Ｈを通し
て、ＨＳの部屋Ｍと連通している。
【００２３】図３はシリンダヘッドを示し、図４は図３
の４−４線断面図である。図３と図４を参照すると、区
画５０−１はシリンダヘッド５０を部屋Ｍと部屋Ｈに分
割する。バルブプレート（図示せず）はシリンダヘッド
５０を覆い、ＨＳの部屋ＭとＨを形成する。ボルト位置
を調節するとともに所望の流れ断面を提供するために、
入口ポート５０−２と５０−３が設けられている。ポー
ト５０−２と５０−３は、通路５０−４と、ＬＳ−２の
部屋Ｍに連通する流体を供給するＨＳのバルブプレート
（図示せず）で登録する。従って、流路はＬＳ−２の部
屋ＭからＨＳの部屋Ｍまで存在し、ＨＳのバルブプレー
ト，ポート５０−２と５０−３、およびＨＳの部屋Ｍに
通じる通路５０−４を含む。図２に示すように、ＬＳ−
１の部屋Ｍは流体通路を介してＨＳの部屋Ｍに接続され
るが、通路５０−４のようなシリンダヘッドの特別な調
節を必要としない。
の４−４線断面図である。図３と図４を参照すると、区
画５０−１はシリンダヘッド５０を部屋Ｍと部屋Ｈに分
割する。バルブプレート（図示せず）はシリンダヘッド
５０を覆い、ＨＳの部屋ＭとＨを形成する。ボルト位置
を調節するとともに所望の流れ断面を提供するために、
入口ポート５０−２と５０−３が設けられている。ポー
ト５０−２と５０−３は、通路５０−４と、ＬＳ−２の
部屋Ｍに連通する流体を供給するＨＳのバルブプレート
（図示せず）で登録する。従って、流路はＬＳ−２の部
屋ＭからＨＳの部屋Ｍまで存在し、ＨＳのバルブプレー
ト，ポート５０−２と５０−３、およびＨＳの部屋Ｍに
通じる通路５０−４を含む。図２に示すように、ＬＳ−
１の部屋Ｍは流体通路を介してＨＳの部屋Ｍに接続され
るが、通路５０−４のようなシリンダヘッドの特別な調
節を必要としない。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、吸込ガスをクランクケ
ースに直接通すとともに中段ガスの通路を内面化するこ
とによって、多段コンプレッサの応用と制御が簡略化さ
れる。コンプレッサへのパイプ接続のみが、伝統的な吸
引であるとともに放出接続とエコノマイザガスを導入す
るための追加接続である。通常の単段システムに比べ
て、必要とされる追加のシステム要素は、エコノマイ
ザ，エコノマイザ膨張バルブ，エコノマイザ液体ライン
ソレノイドバルブおよびバイパスラインバルブのみであ
る。
ースに直接通すとともに中段ガスの通路を内面化するこ
とによって、多段コンプレッサの応用と制御が簡略化さ
れる。コンプレッサへのパイプ接続のみが、伝統的な吸
引であるとともに放出接続とエコノマイザガスを導入す
るための追加接続である。通常の単段システムに比べ
て、必要とされる追加のシステム要素は、エコノマイ
ザ，エコノマイザ膨張バルブ，エコノマイザ液体ライン
ソレノイドバルブおよびバイパスラインバルブのみであ
る。
【図１】本発明のコンプレッサを使用する冷凍システム
の概略ブロック図。
の概略ブロック図。
【図２】基本的なコンプレッサの概略ブロック図。
【図３】高ステージ側シリンダヘッドの断面図。
【図４】図３の４−４線に沿う断面図。
１０…冷凍システム １２…コンプレッサ １４…クランクケース １６…吸込ライン １８…放出ライン ２４，２６…ライン ３０…エコノマイザ ３２，３４…熱膨張器 ５０…シリンダヘッド ５０−１…区画 ５０−２，５０−３…入口ポート ５０−４…通路 １００…マイクロプロセッサ ＳＶ−１〜ＳＶ−４…バルブ ＬＳ−１…第１の低ステージバンク ＬＳ−２…第２の低ステージバンク ＨＳ…高ステージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブルース エイ．フレイサー アメリカ合衆国，ニューヨーク，マンリ ウス，チーズ ファクトリー ロード, アールディーナンバー１ (56)参考文献 特開 平８−210249（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−219567（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−25388（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−32913（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 1/10 F04B 25/00 F04B 27/02
Claims (4)
- 【請求項１】 多段コンプレッサ（１２），コンデンサ
（２２），エコノマイザ（３０），膨張器（２２）およ
び蒸発器（３２）を直列に含む閉回路を有し、前記閉回
路に接続された枝ライン（２４−１）が前記コンデンサ
と前記エコノマイザの中間に位置しかつ第１のバルブ
（ＳＶ−４），膨張器（３４）および前記エコノマイザ
を含む流路を有すると共に前記コンデンサに接続され、
領域入力とシステム入力に応答して前記システムを制御
するためのマイクロプロセッサを含む、冷凍システムで
あって、前記コンプレッサが、 少なくとも２つのバンク（ＬＳ−１，ＬＳ−２）を含む
第１のステージと、 第２のステージと、 前記第１のステージの前記バンクの一つを無負荷にする
ための手段（ＳＶ−１）、および前記第１と第２のステ
ージの一つを無負荷にするための手段（ＳＶ−２，ＳＶ
−３）、 によって構成され、前記第１のステージの前記バンクが放出部屋を有すると
ともに、前記第２のステージが吸込部屋を有し 、前記第２のステージが放出部屋を有し、前記第１のステ
ージの前記放出部屋と前記第２のステージの前記吸込部
屋が、前記第２のステージの前記放出部屋を通して伸び
る流路を介して、流体的に接続され、 前記マイクロプロセッサは、前記第１のバルブ，前記バ
ンクの一つを無負荷にするための前記手段と前記第１と
第２のステージの一つを無負荷にするための手段を制御
し、前記システムは、経済化された流れの有無に拘わら
ず、かつ前記第１のステージの前記バンクの一つを無負
荷にするか又はしないかに拘わらず、単段、二段運転さ
れる、 ことを特徴とする冷凍システム。 - 【請求項２】 前記第１と第２のステージの一つを無負
荷にするための前記手段が、前記第１のステージを無負
荷にすることを特徴とする、請求項１に記載の冷凍シス
テム。 - 【請求項３】 前記第１と第２のステージの一つを無負
荷にするための前記手段が、第２のバルブを含むことを
特徴とする、請求項２に記載の冷凍システム。 - 【請求項４】 多段コンプレッサ（１２），コンデンサ
（２２），エコノマイザ（３０），膨張器（２２）およ
び蒸発器（３２）を直列に含む閉回路を有し、前記閉回
路に接続された枝ライン（２４−１）が前記コンデンサ
と前記エコノマイザの中間に位置しかつ第１のバルブ
（ＳＶ−４），膨張器（３４）および前記エコノマイザ
を含む流路を有すると共に前記コンデンサに接続され、
領域入力とシステム入力に応答して前記システムを制御
するためのマイクロプロセッサを含む、冷凍システムで
あって、前記コンプレッサが、 少なくとも２つのバンクを含む第１のステージと、 第２のステージと 、前記第１のステージの前記バンクの一つを無負荷にする
ための手段、および 前記第２のステージを無負荷にする
ための手段 、によって構成され 、前記マイクロプロセッサは、前記第１のバルブ，前記バ
ンクの一つを無負荷にするための手段および前記第２の
ステージの一つを無負荷にするための手段を制御し、前
記システムは、経済化された流れの有無に拘わらず、か
つ前記第１のステージの前記バンクの一つを無負荷にす
るか又はしないかに拘わらず、単段、二段運転される、 ことを特徴とする冷凍システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/758837 | 1996-12-02 | ||
| US08/758,837 US5768901A (en) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | Refrigerating system employing a compressor for single or multi-stage operation with capacity control |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170083A JPH10170083A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3053379B2 true JP3053379B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=25053302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9327300A Expired - Lifetime JP3053379B2 (ja) | 1996-12-02 | 1997-11-28 | 冷凍システム |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5768901A (ja) |
| EP (1) | EP0845642B1 (ja) |
| JP (1) | JP3053379B2 (ja) |
| KR (1) | KR100409174B1 (ja) |
| CN (1) | CN1109864C (ja) |
| AR (1) | AR008924A1 (ja) |
| BR (1) | BR9706031A (ja) |
| DE (1) | DE69722146T2 (ja) |
| MX (1) | MX9709349A (ja) |
| MY (1) | MY119339A (ja) |
| TW (1) | TW376428B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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