JP3505209B2 - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JP3505209B2
JP3505209B2 JP30061393A JP30061393A JP3505209B2 JP 3505209 B2 JP3505209 B2 JP 3505209B2 JP 30061393 A JP30061393 A JP 30061393A JP 30061393 A JP30061393 A JP 30061393A JP 3505209 B2 JP3505209 B2 JP 3505209B2
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憲一 山岸
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芳夫 井田
一彦 三原
弘 西川
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、受液器内の液冷媒を圧
縮機に供給して圧縮機の冷却を行うリキッドインジェク
ション回路を備えた冷凍装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】本発明に先行する従来技術としては、出
願人が先に出願した特願平5−176122号に示す様
な構造のものが一般的である。 【0003】即ち、係る従来の冷凍装置の冷媒回路を図
7に簡略して示す。従来の冷凍装置は圧縮機101、凝
縮器102、受液器103、膨張弁104、蒸発器10
5、アキュ−ムレ−タ106を配管にて順次環状に接続
し、冷凍サイクルが構成されており、前記受液器103
の出口側と膨張弁104の間の配管からは、圧縮機10
1内の中間圧力部に連通したリキッドインジェクション
回路120が設けられている。 【0004】このリキッドインジェクション回路120
には、電磁弁109と、この電磁弁109と間隔を存し
て配設されており、圧縮機101の吐出側の温度を感温
筒111にて検出し、インジェクション量の制御を行う
膨張弁から成るインジェクション制御弁110が介設さ
れている。 【0005】尚、107は膨張弁104の感温筒であ
り、蒸発器105の出口側の配管に添設されると共に、
キャピラリ−チュ−ブ108により膨張弁104に接続
されている。 【0006】そして、圧縮機101は図5に示す如く低
圧の圧力が所定の低圧カットイン値に上昇した時点で起
動され、所定の低圧カットアウト値まで低下した時点で
停止される。 【0007】上述した従来技術は、感温筒111がイン
ジェクション制御弁110の性能上サ−モスタット等と
比較して大きな熱容量を持っている為、安定運転中は非
常に良い制御性を示すが、装置停止時には速やかにイン
ジェクション制御弁110を閉とすることができず、応
答性が悪いものである。また、インジェクション制御弁
110を閉状態において密閉することは工程上極めて困
難である。 【0008】そのため、インジェクション制御弁110
の一次側(流入側)におけるリキッドインジェクション
回路120には前述の如く電磁弁109を設け、圧縮機
101の運転・停止に同期して開・閉していたが、サー
ビス時のろう付け時の熱影響を考慮して、この電磁弁1
09とインジェクション制御弁110は冷媒流路上離れ
て配置されていた。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】従って、圧縮機101
が停止して電磁弁109が閉じた後に、電磁弁109の
2次側(流出側)とインジェクション制御弁110の1
次側との間の管路内には比較的多量の液冷媒が残留する
ことになる。そのため、図5に示すポンプダウン開始
後、圧縮機101の低圧が低圧カットアウト値まで下が
り圧縮機101が停止した場合、電磁弁109の2次側
から前記残留冷媒が圧縮機101の中間圧力部を経て低
圧側に流入し、圧縮機101の低圧圧力を低圧カットイ
ン値まで上昇させてしまうことにより、圧縮機101が
再び運転を開始してしまい、これを繰り返すという問題
があった。 【0010】このため、従来では図6に示す様に低圧カ
ットイン値を上方に修正して対処していたが、低圧カッ
トイン値はサ−モサイクルに於ける圧縮機101の起動
を決定する値であるため、低圧カットイン値の修正では
庫内の冷却不良が発生する問題があった。 【0011】本発明は係る従来の技術的課題を解決する
ために成されたものであり、圧縮機を起動させる低圧カ
ットイン値を修正することなく、圧縮機が停止後に起動
・停止繰り返し運転されることを防止できる冷凍装置を
提供することを目的とする。 【0012】 【課題を解決するための手段】圧縮機、凝縮器、受液
器、減圧装置及び蒸発器を順次環状に接続して冷凍サイ
クルを構成し、冷凍サイクル中の低圧圧力に基づいて前
記圧縮機の運転を制御すると共に、前記受液器内の液冷
媒を前記圧縮機の中間圧力部に供給するリキッドインジ
ェクション回路を設けた冷凍装置において、前記リキッ
ドインジェクション回路には前記圧縮機の吐出ガス温度
に基づいてインジェクション量を調整するインジェクシ
ョン制御弁と、このインジェクション制御弁の冷媒流入
側に設けられ、前記圧縮機の運転・停止に同期して開閉
する開閉弁とを介設すると共に、この開閉弁と前記イン
ジェクション制御弁とを固定具で共に一体化して固定し
たことを特徴とする。 【0013】 【作用】本発明の冷凍装置では安定運転中は、圧縮機、
凝縮器、受液器、減圧装置及び蒸発器を順次冷媒が循環
すると共に、受液器内の液冷媒の一部をリキッドインジ
ェクション回路にて圧縮機に供給して圧縮機を冷却す
る。また、圧縮機の低圧圧力が所定の低圧カットアウト
値まで低下して圧縮機の運転が停止すると、リキッドイ
ンジェクション回路の開閉弁も閉となり、開閉弁とイン
ジェクション制御弁との間に残留していた液冷媒が圧縮
機の低圧側に流入するが、開閉弁とインジェクション制
御弁とが冷媒流路上近接して設けられている関係で、残
留液冷媒量は極少量であり、圧縮機の低圧圧力は低圧カ
ットイン値まで上昇する前に安定する。 【0014】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図1乃至図4を参
照して説明する。図1は本発明の冷凍装置の冷媒回路
図、図2は本発明の開閉弁としての電磁弁15及びイン
ジェクション制御弁16の正面図、図3は同じく側面
図、図4は本発明を用いた場合の圧縮機1の低圧圧力の
特性図である。図1において、1は例えばスクロ−ル型
の圧縮機、2は凝縮器、3は受液器、4は減圧装置とし
ての膨張弁、5は蒸発器、6はアキュ−ムレ−タであ
り、これらは冷媒配管により順次環状に接続されて、冷
凍装置の冷凍サイクルを構成している。7は膨張弁4の
感温筒であり、蒸発器5の出口側の配管に添設されると
共に、キャピラリ−チュ−ブ8により膨張弁4に接続さ
れている。 【0015】前記受液器3の出口側と膨張弁4の間の配
管21からは、図1に示す如く圧縮機1の中間圧力部に
連通したリキッドインジェクション回路14が設けられ
ており、このリキッドインジェクション回路14には圧
縮機1の吐出ガス温度に基づいてインジェクション量を
調整するインジェクション制御弁16と、このインジェ
クション制御弁16の1次側(流入側)に開閉弁として
の電磁弁15が介設されている。 【0016】このインジェクション制御弁16は所謂膨
張弁であり、その感温筒20はキャピラリチューブ19
を介してインジェクション制御弁16に連通され、感温
筒20は圧縮機1の吐出側配管22に添設されている。
そして、このインジェクション制御弁16は、圧縮機1
の吐出ガス温度が上昇して吐出側配管22の温度が高温
となったら液冷媒の圧縮機1への流入量(インジェクシ
ョン量)を増加させ、低くなったら減少させるように制
御するものである。 【0017】尚、17は圧縮機1の吸込側配管12に連
通して設けられ、その低圧圧力を検知し、低圧が所定の
低圧カットイン値に上昇した場合に圧縮機1を起動し、
それに同期して電磁弁15を開き、所定の低圧カットア
ウト値に低下して圧縮機1を停止し、それに同期して電
磁弁15を閉じる制御を行う圧力検知装置である。 【0018】前記リキッドインジェクション回路14は
図2及び図3に示す如く、電磁弁15の一次側(流入
側)配管14Aが配管21に接続され、電磁弁15とイ
ンジェクション制御弁16とは短い連結配管14Bにて
連結され、インジェクション制御弁16の二次側(流出
側)配管14Cは圧縮機1の中間圧力部に連結されてい
る。そして、これら電磁弁15及びインジェクション制
御弁16は固定金具18に共に固定され、一体化されて
サービス時に電磁弁15とインジェクション制御弁16
とをろう付する作業がなくなる。尚、電磁弁15とイン
ジェクション制御弁16とを一体化する際には広い作業
所で電磁弁15とインジェクション制御弁16とを十分
に冷却しながらろう付を行っている。 【0019】以上の構成にて動作を説明する。圧縮機1
の低圧圧力が図4に示す低圧カットイン値まで上昇する
と、圧力検知装置17により圧縮機1が始動され、電磁
弁15も開放される。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にて凝縮液化された後、受液器3
に一旦貯溜され、その後膨張弁4で減圧されてから蒸発
器5にて蒸発する。この時に生ずる吸熱作用により冷凍
装置は冷却能力を発揮する。 【0020】この様に、圧縮機1からは高温のガス冷媒
が吐出されるので、圧縮機1の吐出側配管22の温度は
急激に上昇する。すると、感温筒20が係る温度上昇を
検知することによりインジェクション制御弁16の弁開
度が大きくなり、受液器3内の液冷媒の一部がリキッド
インジェクション回路14より圧縮機1の中間圧力部に
供給される。圧縮機1に流入したインジェクション液冷
媒はそこで蒸発し周囲から熱を奪うので圧縮機1は冷却
され、その吐出ガス温度は低下する。 【0021】そして、膨張弁4が閉じ、或いは略閉じる
ことにより、ポンプダウンが開始されると、圧縮機1の
低圧圧力は低下して行く。そして、前記低圧カットアウ
ト値まで低下すると、係る低下を圧力検知装置17が検
知して圧縮機1を停止させる。 【0022】ここで、電磁弁15は圧力検知装置17に
より前述の如く圧縮機1の停止と同期して閉じられる
が、電磁弁15及びインジェクション制御弁16とが短
い連結配管14Bにて連結され、冷媒流路上近接して設
けられている関係上、この間の配管(連結配管14B)
内に滞留している液冷媒は極微量である。従って、圧縮
機1の停止、及び電磁弁15の閉鎖後にインジェクショ
ン制御弁16から圧縮機1の中間圧力部に流入する液冷
媒も微量となる。 【0023】このため、図4に示す如く圧縮機1のポン
プダウン開始時から、圧縮機1の低圧圧力が低圧カット
アウト値まで下がって圧縮機1が停止した後、前述した
残留液冷媒が圧縮機1の中間圧力部から低圧側に流入し
て低圧圧力を上昇させようとしても、圧縮機1の再始動
を行う低圧カットイン値まで上昇することはなくなる。
従って、感温筒7の検知にて膨張弁4が開くまで、圧縮
機1の低圧圧力は低圧カットイン値より低いままで安定
するので、従来の如く低圧カットイン値を修正すること
なく、圧縮機1の停止後に起動・停止が繰り返されるこ
とを防止することができるようになる。 【0024】また、実施例の如く電磁弁15とインジェ
クション制御弁16を固定金具18に固定して一体化す
ることにより、サービス部品としての取り扱いが簡単な
ものとなる。 【0025】 【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、受液
器内の液冷媒を圧縮機の中間圧力部に供給するリキッド
インジェクション回路に、圧縮機の吐出ガス温度に基づ
いてインジェクション量を調整するインジェクション制
御弁と、このインジェクション制御弁の冷媒流入側に設
けられ、前記圧縮機の運転・停止に同期して開閉する開
閉弁とを介設すると共に、この開閉弁と前記インジェク
ション制御弁とを固定具で共に一体化して固定したの
で、圧縮機の運転中に開閉弁とインジェクション制御弁
との間に残留する冷媒が極少量となり、圧縮機の運転停
止後のインジェクション制御弁、圧縮機の中間圧力部へ
流れて生じる冷凍サイクル中の低圧圧力の上昇を抑制す
ることができるようになり、従来の如く圧縮機停止後に
起動・停止が繰り返される不都合を解消できる。 【0026】特に、圧縮機を起動させる低圧圧力値、即
ち低圧カットイン値を上方に修正する必要がなくなるの
で、冷凍装置の冷却能力を損なう不都合も解消すること
ができるものである。 【0027】
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の冷凍装置の冷媒回路図である。 【図2】本発明の電磁弁及びインジェクション制御弁の
正面図である。 【図3】本発明の電磁弁及びインジェクション制御弁の
側面図である。 【図4】本発明におけるポンプダウン開始後の圧縮機低
圧圧力の特性図である。 【図5】従来技術におけるポンプダウン開始後の圧縮機
低圧圧力の特性図である。 【図6】従来低圧カットイン値を修正した場合の圧縮機
低圧圧力の特性図である。 【図7】従来の冷凍装置の冷媒回路図である。 【符号の説明】 1 圧縮機 2 凝縮器 3 受液器 4 膨張弁 5 蒸発器 14 リキッドインジェクション回路 15 電磁弁 16 インジェクション制御弁
フロントページの続き (72)発明者 井田 芳夫 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 三原 一彦 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 西川 弘 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−117056(JP,A) 特開 昭58−148362(JP,A) 特開 平4−324066(JP,A) 実公 平5−19724(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 1/00 311

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 圧縮機、凝縮器、受液器、減圧装置及び
    蒸発器を順次環状に接続して冷凍サイクルを構成し、冷
    凍サイクル中の低圧圧力に基づいて前記圧縮機の運転を
    制御すると共に、前記受液器内の液冷媒を前記圧縮機の
    中間圧力部に供給するリキッドインジェクション回路を
    設けた冷凍装置において、前記リキッドインジェクショ
    ン回路には前記圧縮機の吐出ガス温度に基づいてインジ
    ェクション量を調整するインジェクション制御弁と、こ
    のインジェクション制御弁の冷媒流入側に設けられ、前
    記圧縮機の運転・停止に同期して開閉する開閉弁とを
    設すると共に、この開閉弁と前記インジェクション制御
    とを固定具で共に一体化して固定したことを特徴とす
    る冷凍装置。
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JP2001280750A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍機ユニット
JP5515568B2 (ja) * 2009-09-30 2014-06-11 株式会社富士通ゼネラル ヒートポンプサイクル装置
WO2021229770A1 (ja) * 2020-05-14 2021-11-18 三菱電機株式会社 冷凍装置

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