JP5405058B2 - 冷却装置 - Google Patents
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一次冷媒を圧縮機により機械的に強制循環する一次回路と、
気相冷媒を凝縮して液相冷媒とする熱交換部と、液相冷媒を気化させて気相冷媒とする蒸発器とを、液配管およびガス配管で接続し、液配管を介して液相冷媒を熱交換部から蒸発器へ流通させると共に、ガス配管を介して気相冷媒を蒸発器から熱交換部へ流通させるように、二次冷媒を自然循環する二次回路としての冷媒回路と、
前記一次回路の一次熱交換部および前記冷媒回路の熱交換部が設けられ、該一次熱交換部を流通する一次冷媒および熱交換部を流通する二次冷媒の間で熱交換する熱交換器とを備えた冷却装置において、
前記液配管または前記ガス配管に接続される連通部と、
一方の端部が前記連通部に接続されると共に、他方の端部が閉塞された膨張容積部と、
前記連通部に設けられ、前記冷媒回路の内圧を指標として前記膨張容積部側への冷媒の流通を調節する管路開閉手段とを備え、
前記冷媒回路に設けられて前記指標を検知する検知手段が、予め設定された設定指標より高いことを検知すると、前記管路開閉手段を開放するよう制御し、前記設定指標以下を検知すると、前記管路開閉手段を閉成するように制御して、前記連通部を開閉するよう構成され、
前記管路開閉手段は、前記圧縮機の駆動時に前記連通部を開放し、圧縮機の停止時に連通部を閉成した管路開閉手段が、前記検知手段の検知結果により連通部を開放するよう構成されることを特徴とする
請求項1に係る発明によれば、冷媒回路の内圧に応じて管路開閉手段により膨張容積部への冷媒の流通を調節することで、冷却運転の停止時に管路開閉手段を閉成して蒸発器でのドライアウトを抑制でき、冷却運転を開始する際に立ち上がりを速くして冷却効率を向上することができる。また、冷媒回路の内圧が過剰になった際に、管路開閉手段を開放して膨張容積部に冷媒を逃がして内圧を緩衝することができる。検知手段による前記指標の検知結果に基づいて管路開閉手段を制御することで、ドライアウトおよび内圧の過剰な上昇をより適切に抑制することができる。管路開閉手段を圧縮機に連動して制御することで、冷却運転の停止時に、蒸発器におけるドライアウトを適切に抑制し得る。
請求項2に係る発明によれば、動力を必要としない圧力逃がし弁を用いることで、コストを低減し得る。
請求項3に係る発明によれば、液配管を流下する液相冷媒に影響を与えることを回避し得る。
請求項4に係る発明によれば、連通部が膨張容積部を配設した機械室内で冷媒回路から分岐する構成であるから、冷媒回路、管路開閉手段および膨張容積部の組み付け作業を行ない易く、メンテナンス性も向上し得る。
次に、実施例に係る冷却装置の作用について説明する。冷却装置32では、冷却運転を開始すると、一次回路34および二次回路44の夫々で冷媒の循環が開始される。先ず、一次回路34について説明すると、圧縮機CMおよび凝縮器ファンFMが駆動され、圧縮機CMで気相一次冷媒が圧縮されて、この一次冷媒を冷媒配管38を介して凝縮器CDに供給して、凝縮器ファンFMによる強制冷却により凝縮液化することで液相とする。液相一次冷媒は、膨張手段EVで減圧され、熱交換器HEの一次熱交換部36において二次熱交換部46を流通する二次冷媒から熱を奪って(吸熱)一挙に膨張気化する。このように一次回路34は、熱交換器HEにおいて、一次熱交換部36により二次熱交換部46を強制冷却するように機能している。そして、一次熱交換部36で気化した気相一次冷媒は、冷媒配管38を経て圧縮機CMに帰還する強制循環サイクルを繰返す。
本発明に係る冷却装置としては、前述した実施例のものに限られるものではなく、種々の変更が可能である。
(1)図4は、変更例に係る圧力緩衝手段を設けた冷却装置を示す概略回路図である。変更例の圧力緩衝手段は、管路開閉手段として圧力逃がし弁64が用いられ、連通管54とパラレルに膨張タンク(膨張容積部)56に接続されるバイパス管(バイパス部)66に、膨張タンク56側からの二次冷媒の流通を許容する一方、二次回路44側からの二次冷媒の流通を規制する逆止弁68が設けられる。変更例の圧力緩衝手段は、実施例の圧力緩衝手段と同様の作用効果を示し、圧力逃がし弁64は、二次回路44の内圧が設定内圧を越えた際に自動的に開いて一部を膨張タンク56へ逃がして減圧するので、圧力検知手段および動力等を必要とせず、コストを低減し得る。なお、図4において実施例で説明した部材・構成と同一の部材・構成に関しては、同一の符号を付してある。
(5)連通管が液配管に接続する構成であってもよい。また圧力検知手段を液配管に設けることも可能である。
(6)連通管の二次回路への接続部位および圧力検知手段の設置部位は、機械室内に限定されず、台板内や冷却室側であってもよい。
(7)実施例では、冷却装置を冷蔵庫に採用する場合を例にして説明したが、冷凍庫、冷凍・冷蔵庫、ショーケースおよびプレハブ庫等の所謂貯蔵庫、その他空調機器等にも適用可能である。
(8)実施例では、機械室に配設する機器の共通基板となる台板により、機械室と収納室との間で空気の流通がないように収納室と機械室とを区切る構成であるが、機械室と収納室とを箱体の天板で区切る構成であってもよい。
(9)実施例では管路開閉手段として電磁弁を用いたが、制御手段の制御下に連通部を開閉し得るものであれば、電動弁やその他を採用できる。
44 冷媒回路,46 二次熱交換部(熱交換部),48 液配管,50 ガス配管,
54 連通管(連通部),56 膨張タンク(膨張容積部),58 電磁弁(管路開閉手段),
60 圧力検知手段(検知手段),64 圧力逃がし弁(管路開閉手段),
66 バイパス部,68 逆止弁,EP 蒸発器,CM 圧縮機,HE 熱交換器
Claims (4)
- 一次冷媒を圧縮機(CM)により機械的に強制循環する一次回路(34)と、
気相冷媒を凝縮して液相冷媒とする熱交換部(46)と、液相冷媒を気化させて気相冷媒とする蒸発器(EP)とを、液配管(48)およびガス配管(50)で接続し、液配管(48)を介して液相冷媒を熱交換部(46)から蒸発器(EP)へ流通させると共に、ガス配管(50)を介して気相冷媒を蒸発器(EP)から熱交換部(46)へ流通させるように、二次冷媒を自然循環する二次回路としての冷媒回路(44)と、
前記一次回路(34)の一次熱交換部(36)および前記冷媒回路(44)の熱交換部(46)が設けられ、該一次熱交換部(36)を流通する一次冷媒および熱交換部(46)を流通する二次冷媒の間で熱交換する熱交換器(HE)とを備えた冷却装置において、
前記液配管(48)または前記ガス配管(50)に接続される連通部(54)と、
一方の端部が前記連通部(54)に接続されると共に、他方の端部が閉塞された膨張容積部(56)と、
前記連通部(54)に設けられ、前記冷媒回路(44)の内圧を指標として前記膨張容積部(56)側への冷媒の流通を調節する管路開閉手段(58,64)とを備え、
前記冷媒回路(44)に設けられて前記指標を検知する検知手段(60)が、予め設定された設定指標より高いことを検知すると、前記管路開閉手段(58)を開放するよう制御し、前記設定指標以下を検知すると、前記管路開閉手段(58)を閉成するように制御して、前記連通部(54)を開閉するよう構成され、
前記管路開閉手段(58)は、前記圧縮機(CM)の駆動時に前記連通部(54)を開放し、圧縮機(CM)の停止時に連通部(54)を閉成した管路開閉手段(58)が、前記検知手段(60)の検知結果により連通部(54)を開放するよう構成される
ことを特徴とする冷却装置。 - 前記管路開閉手段として圧力逃がし弁(64)が用いられ、前記連通部(54)とパラレルに前記膨張容積部(56)に接続されるバイパス部(66)に、該膨張容積部(56)側からの冷媒の流通を許容する一方、冷媒回路(44)側からの冷媒の流通を規制する逆止弁(68)が設けられる請求項1記載の冷却装置。
- 前記連通部(54)は、前記ガス配管(50)に接続される請求項1または2記載の冷却装置。
- 前記連通部(54)は、前記膨張容積部(56)が配設される機械室(20)内で前記冷媒回路(44)から分岐される請求項1〜3の何れか一項に記載の冷却装置。
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