JP5239617B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、空冷ヒートポンプチラー等の冷凍装置に関する。

従来、冷凍装置としては、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを備えたものがある（特開２００３−１６１５３５号公報：特許文献１参照）。圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器は、順に、冷媒流路を介して、環状に接続されている。

凝縮器と膨張弁との間には、ポンプダウン用の手動弁が設けられている。ポンプダウン時に、この手動弁を閉じてから、冷媒回路の冷媒を凝縮器にて回収していた。
特開２００３−１６１５３５号公報

しかしながら、上記従来の冷凍装置では、ポンプダウン時に、この手動弁を閉じてから、冷媒回路の冷媒を凝縮器にて回収していたので、凝縮器を除く冷媒回路に冷媒が残って、冷媒を確実に回収できない問題があった。また、ポンプダウン用の手動弁が必要であり、部品数が増大し、コスト高となる問題があった。

そこで、この発明の課題は、ポンプダウン時の確実な冷媒回収と、部品数の削減によるコストダウンとを図ることができる冷凍装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の冷凍装置は、
圧縮機と、
凝縮器と、
膨張弁と、
蒸発器と
を備え、
上記圧縮機、上記凝縮器、上記膨張弁および上記蒸発器は、順に、冷媒流路を介して、環状に接続され、
ポンプダウン時に、上記圧縮機を回転させながら上記膨張弁を除々に閉じる制御部を有し、
上記制御部は、上記圧縮機の吸入側の上記冷媒流路の圧力が設定値に達したときに、上記膨張弁の閉動作を停止することを特徴としている。

ここで、「ポンプダウン」とは、冷媒回路の冷媒を凝縮器に回収することをいい、冷凍装置の修理や移設の際に行う。「冷媒流路の圧力の設定値」とは、冷凍サイクル可能な量の冷媒が流れているときの冷媒流路の圧力をいう。

この発明の冷凍装置によれば、ポンプダウン時に、上記圧縮機を回転させながら上記膨張弁を除々に閉じる制御部を有するので、ポンプダウン時に、冷媒を流しながら回収するため、多くの冷媒を回収できる。また、上記膨張弁をポンプダウン時に用いることで、ポンプダウン用手動弁を不要とし、部品数を削減できる。

したがって、ポンプダウン時の確実な冷媒回収と、部品数の削減によるコストダウンとを図ることができる。

また、上記制御部は、上記圧縮機の吸入側の上記冷媒流路の圧力が設定値に達したときに、上記膨張弁の閉動作を停止するので、ポンプダウン時に、上記圧縮機の吸入側の上記冷媒流路の圧力を設定値に保持できる。つまり、冷媒を確実に流しつつ、冷媒を回収できて、一層多くの冷媒を回収できる。

また、一実施形態の冷凍装置では、上記制御部は、上記圧縮機の吐出側の上記冷媒流路の温度が設定値を超えたときに、上記膨張弁の閉動作を再開する。

ここで、「冷媒流路の温度の設定値」とは、冷凍サイクル可能な量の冷媒が流れているときの冷媒流路の温度をいう。

この実施形態の冷凍装置によれば、上記制御部は、上記圧縮機の吐出側の上記冷媒流路の温度が設定値を超えたときに、上記膨張弁の閉動作を再開するので、上記圧縮機から冷媒が吐出されることを確認してから、上記膨張弁を再度除々に閉じる。したがって、一層多くの冷媒を回収できる。

また、一実施形態の冷凍装置では、上記制御部は、上記圧縮機の吐出側の上記冷媒流路の温度が予め定められた限界値を超えたときに、上記圧縮機の回転を停止する。

ここで、「冷媒流路の温度の限界値」とは、圧縮機から吐出される冷媒がなくなったときの冷媒流路の温度をいう。

この実施形態の冷凍装置によれば、上記制御部は、上記圧縮機の吐出側の上記冷媒流路の温度が予め定められた限界値を超えたときに、上記圧縮機の回転を停止するので、上記圧縮機から冷媒が吐出されないことを確認してから、上記圧縮機の回転を停止する。したがって、上記圧縮機に不要なストレスを与えずに、冷媒を回収できる。

また、一実施形態の冷凍装置では、上記制御部は、上記圧縮機の吸入側の上記冷媒流路の圧力が予め定められた限界値を下回ったときに、上記圧縮機の回転を停止する。

ここで、「冷媒流路の圧力の限界値」とは、圧縮機から吐出される冷媒がなくなったときの冷媒流路の圧力をいう。

この実施形態の冷凍装置によれば、上記制御部は、上記圧縮機の吸入側の上記冷媒流路の圧力が予め定められた限界値を下回ったときに、上記圧縮機の回転を停止するので、上記圧縮機から冷媒が吐出されないことを確認してから、上記圧縮機の回転を停止する。したがって、上記圧縮機に不要なストレスを与えずに、冷媒を回収できる。

この発明の冷凍装置によれば、ポンプダウン時に、上記圧縮機を回転させながら上記膨張弁を除々に閉じる制御部を有するので、ポンプダウン時の確実な冷媒回収と、部品数の削減によるコストダウンとを図ることができる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、この発明の冷凍装置の一実施形態である簡略構成図を示している。この冷凍装置は、圧縮機１と、凝縮器２と、電子膨張弁３と、蒸発器４とを備えている。

圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３および蒸発器４は、順に、（配管等の）冷媒流路１０を介して、環状に接続されている。

凝縮器２には、ファン５が設けられ、ファン５により送られた空気と冷媒流路１０を流れる冷媒との熱交換を行う。

蒸発器４には、（配管等の）水流路１１が設けられ、この水流路１１を流れる水と冷媒流路１０を流れる冷媒との熱交換を行う。

この冷凍装置の冷媒流れを説明すると、矢印に示すように、圧縮機１で圧縮された冷媒は、順に、凝縮器２、膨張弁３、蒸発器４を通って、圧縮機１へ戻ってくる。このとき、凝縮器２では、空気が冷媒により暖められ、蒸発器４では、水が冷媒により冷やされる。

圧縮機１の吸入側の冷媒流路１０には、圧力センサ２１が設けられ、圧縮機１の低圧側の冷媒流路１０の圧力を計測する。

圧縮機１の吐出側の冷媒流路１０には、温度センサ２２が設けられ、圧縮機１の高圧側の冷媒流路１０の温度を計測する。

圧力センサ２１および温度センサ２２の出力値に基づいて膨張弁３を制御する制御部３０が設けられている。制御部３０には、操作パネル３１が設けられている。

制御部３０は、ポンプダウン時に、操作パネル３１からの指令により、圧縮機１を回転させながら膨張弁３を除々に閉じる。

ここで、「ポンプダウン」とは、冷媒回路の冷媒を凝縮器２に回収することをいい、冷凍装置の修理や移設の際に行う。

制御部３０は、圧力センサ２１の出力（圧縮機１の低圧側の冷媒流路１０の圧力）が設定値に達したときに、膨張弁３の閉動作を停止する一方、温度センサ２２の出力（圧縮機１の高圧側の冷媒流路１０の温度）が設定値を超えたときに、膨張弁３の閉動作を再開する。

ここで、「冷媒流路１０の圧力の設定値」とは、冷凍サイクル可能な量の冷媒が流れているときの冷媒流路１０の圧力をいう。「冷媒流路１０の温度の設定値」とは、冷凍サイクル可能な量の冷媒が流れているときの冷媒流路１０の温度をいう。

制御部３０は、圧縮機１の吐出側の冷媒流路１０の温度が予め定められた限界値を超えたときに、圧縮機１の回転を停止する。ここで、「冷媒流路１０の温度の限界値」とは、圧縮機１から吐出される冷媒がなくなったときの冷媒流路１０の温度をいう。

なお、制御部３０は、圧縮機１の吸入側の冷媒流路１０の圧力が予め定められた限界値を下回ったときに、圧縮機１の回転を停止するようにしてもよい。ここで、「冷媒流路１０の圧力の限界値」とは、圧縮機１から吐出される冷媒がなくなったときの冷媒流路１０の圧力をいう。

上記構成の冷凍装置によれば、ポンプダウン時に、圧縮機１を回転させながら膨張弁３を除々に閉じる制御部３０を有するので、ポンプダウン時に、冷媒を流しながら回収するため、多くの冷媒を回収できる。特に、オゾン層破壊防止法の観点から、冷媒としてＨＦＣ等の非共沸冷媒を用いる場合に、この冷媒を確実に回収できて、環境に配慮したものとなる。

また、膨張弁３を、本来の減圧機能に加えて、ポンプダウン時に用いることで、ポンプダウン用手動弁を不要とし、部品数を削減できる。また、手動弁を用いることがないので、ポンプダウンの作業が容易となる。

したがって、ポンプダウン時の確実な冷媒回収と、部品数の削減によるコストダウンとを図ることができる。

また、制御部３０は、圧縮機１の吸入側の冷媒流路１０の圧力が設定値に達したときに、膨張弁３の閉動作を停止するので、ポンプダウン時に、圧縮機１の吸入側の冷媒流路１０の圧力を設定値に保持できる。つまり、冷媒を確実に流しつつ、冷媒を回収できて、一層多くの冷媒を回収できる。

また、制御部３０は、圧縮機１の吐出側の冷媒流路１０の温度が設定値を超えたときに、膨張弁３の閉動作を再開するので、圧縮機１から冷媒が吐出されることを確認してから、膨張弁３を再度除々に閉じる。したがって、一層多くの冷媒を回収できる。

また、制御部３０は、圧縮機１の吐出側の冷媒流路１０の温度が予め定められた限界値を超えたときに、圧縮機１の回転を停止するので、圧縮機１から冷媒が吐出されないことを確認してから、圧縮機１の回転を停止する。したがって、圧縮機１に不要なストレスを与えずに、冷媒を回収できる。

また、制御部３０は、圧縮機１の吸入側の冷媒流路１０の圧力が予め定められた限界値を下回ったときに、圧縮機１の回転を停止するようにしてもよく、圧縮機１から冷媒が吐出されないことを確認してから、圧縮機１の回転を停止する。したがって、圧縮機１に不要なストレスを与えずに、冷媒を回収できる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、電子膨張弁３の代わりに、電磁膨張弁や電動膨張弁等の電気的駆動弁であってもよい。また、圧力センサおよび温度センサは、必須の構成でない。

本発明の冷凍装置の一実施形態を示す簡略構成図である。

１ 圧縮機
２ 凝縮器
３ 電子膨張弁
４ 蒸発器
５ ファン
１０ 冷媒流路
１１ 水流路
２１ 圧力センサ
２２ 温度センサ
３０ 制御部
３１ 操作パネル

Claims (4)

1. 圧縮機（１）と、
   凝縮器（２）と、
   膨張弁（３）と、
   蒸発器（４）と
   を備え、
   上記圧縮機（１）、上記凝縮器（２）、上記膨張弁（３）および上記蒸発器（４）は、順に、冷媒流路（１０）を介して、環状に接続され、
   ポンプダウン時に、上記圧縮機（１）を回転させながら上記膨張弁（３）を除々に閉じる制御部（３０）を有し、
   上記制御部（３０）は、上記圧縮機（１）の吸入側の上記冷媒流路（１０）の圧力が設定値に達したときに、上記膨張弁（３）の閉動作を停止することを特徴とする冷凍装置。
2. 請求項１に記載の冷凍装置において、
   上記制御部（３０）は、上記圧縮機（１）の吐出側の上記冷媒流路（１０）の温度が設定値を超えたときに、上記膨張弁（３）の閉動作を再開することを特徴とする冷凍装置。
3. 請求項１または２に記載の冷凍装置において、
   上記制御部（３０）は、上記圧縮機（１）の吐出側の上記冷媒流路（１０）の温度が予め定められた限界値を超えたときに、上記圧縮機（１）の回転を停止することを特徴とする冷凍装置。
4. 請求項１または２に記載の冷凍装置において、
   上記制御部（３０）は、上記圧縮機（１）の吸入側の上記冷媒流路（１０）の圧力が予め定められた限界値を下回ったときに、上記圧縮機（１）の回転を停止することを特徴とする冷凍装置。

Images