JPH02143056A - 二元冷凍装置の起動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、二元冷凍装置の起動装置、詳しくはそれぞれ
独立した低温側冷媒系と高温側冷媒系とを備え、カスケ
ード式凝縮器を介して、低温側冷媒系の冷媒を高温側冷
媒系の冷媒で冷却するようにした二元冷凍装置の起動装
置に関する。

（従来の技術） 従来、この種二元冷凍装置は、例えば特開昭６２−２９
３０５１号公報に記載され、かつ、第３図に示したごと
（、低温側圧縮機（ＬＣ）　、カスケード式凝縮器（Ｃ
Ｃ）と低温側膨張弁（ＬＶ）及び蒸発器（ＬＥ）などを
備えた低温側の冷媒系（Ｌ）と、高温側圧縮機（ＨＣ）
、凝縮器（Ｃ）と高温側膨張弁（ＨＶ）及び前記カスケ
ード式凝縮器（ＣＣ）と熱交換する蒸発器（ＨＥ）など
を備えた高温側冷媒系（）（）とで構成される。

また、以上のような二元冷凍装置の起動装置としては、
通常タイマーを使用し、先ず、前記高温側冷媒系（Ｈ）
の高温側圧縮機（ＨＣ）を起動させた後で、前記タイマ
ーで設定した一定時間が経過したとき、つまり前記カス
ケード式凝縮器（ＣＣ）が充分に冷却された後に、前記
低温側冷媒系（Ｌ）の低温側圧縮機（ＬＣ）を起動させ
て、前記カスケード式凝縮器（ＣＧ）を通過する冷媒を
充分に冷却させるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 所で、以上の起動装置では、前記高温側圧縮機（ＨＣ）
の起動後で前記タイマーによる設定時間を経過したとき
には、前記低温側圧縮機（ＨＣ）が必ず起動されること
から、次のような問題が発生したのである。

即ち、前記高温側冷媒系（Ｈ）に異常が発生したとき、
例えば、冷媒抜けなどにより前記高Ｉｆｌ側冷媒系（Ｈ
）の循環冷媒量が不足したり、また、前記高温側膨張弁
（ＨＶ）の不良により能力が不足したような場合など何
らかの異常があった場合には、前記カスケード式凝縮器
（ＣＣ）が充分に冷却されないのであるが、斯かる場合
にあっても、前記タイマーによる設定時間を経過すると
、前記低温側圧縮機（ＬＣ）が起動されるため、換言す
れば、前記カスケード式凝縮器（ＣＣ）が充分に冷却さ
れていない状態で、前記低温側冷媒系（Ｌ）を低温膨張
形の冷媒が流れるために、該低温側冷媒系（Ｌ）を流れ
る冷媒圧力が極端に上昇し、過負荷運転を招いて、危険
であるばかりか、前記低温側冷媒系（Ｌ）の構成部品を
破ｔ１１シたりすることがあった。

本発明は以上のような問題に鑑みてなしたもので、その
目的は、高温側冷媒系に異常などがあって、カスケード
式凝縮器が充分に冷却されていない場合には、低温側圧
縮機の起動を中止させて、低温側冷媒系の破損事故など
を未然に防止することかできる二元冷凍装置の起動装置
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、低温側圧縮機（
１）、カスケード式凝縮器（２）と低温側膨張弁（３）
及び蒸発器（５）とを介装した低温側冷媒配管（６）を
備えた低温側冷媒系（Ｌ）と、高温側圧縮機（１１）　
、凝縮器（１３）と訪温側膨張弁（１４）及び前記カス
ケード式凝縮器（２）と熱交換する蒸発器（１５）とを
介装した高温側冷媒配管（１６）を備えた高温側冷媒系
（■（）とから成る二元冷凍装置の起動装置において、
前記高温側冷媒配管（１６）の低圧回路部分を流れる冷
媒の温度を検出するサーモスタット（２１）を設けると
共に、運転開始時、前記高温側圧縮機（１１）を起動し
、前記サーモスタット（２１）の検出温度が設定温度以
下になったとき、前記低温側圧縮機（１）を起動させ、
かつ、前記低圧回路部分の冷媒温度が、前記高温側圧縮
機（１１）の起動後一定時間を経過しても設定温度以下
にならないとき、前記高温側圧縮機（１１）を停止させ
るコントローラ（２２）を設けたことを特徴とするもの
である。

（作用） 前記高温側圧縮機（１１）の起動後に、前記サーモスタ
ット（２１）で前記高温側冷媒系（Ｈ）の低圧回路部分
を流れる冷媒温度が検出され、この検出温度が設定温度
以下の場合に、つまり前記カスケード式凝縮器（２）が
充分に冷却されたときに、始めて前記コントローラ（２
２）からの１旨令で前記低塩側圧縮機（１）が起動され
る。

また、前記高温側圧縮機（１１）の起動後で、前記サー
モスタット（２１）の検出温度が設定温度以上の場合は
、つまり前記カスケード式凝縮器（２）が充分に冷却さ
れていないときには、前記コントローラ（２２）からの
指令で、前記低温側圧縮機（１）は停止状態に保持され
、かつ、前記サーモスタット（２１）による検出温度が
、一定時間経過しても設定温度以下とならない場合にハ
、前記コントローラ（２２）からの１ｈ令で、前記高温
側冷媒系（Ｈ）に異常があるとして、前記高温側圧縮機
（１１）が停止される。

（実施例） 第１図に示した二元冷凍装置は、それぞれ独立した低温
側冷媒系（Ｌ）と高温側冷媒系（Ｈ）とを備え、この低
温側冷媒系（Ｌ）は、低温側圧縮機（１）とカスケード
式の凝縮器（２）と低温側膨張弁（３）及びファン（４
）を付設した蒸発器（５）とを、それぞれ低温側冷媒配
管（６）で接続して構成され、また、前記高温側冷媒系
（Ｈ）は、高温側圧縮機（１１）とファン（１２）を付
設した凝縮器（１３）と高温側膨張弁（１４）及び前記
カスケード式凝縮器（２）と熱交換する蒸発器（１５）
とを、それぞれ高温側冷媒配管（１６）で接続して構成
されている。

また、前記低温側冷媒配管（６）における低温側圧縮機
（１）と蒸発器（５）との間には膨張タンク（７）を接
続して、前記冷媒配管（６）を循環される低温膨張形の
冷媒が高温となって膨張されたとき、この冷媒一部を前
記膨張タンク（７）内に収納退避させるようにしている
。

しかして、以上の二元冷凍装置における起動装置を、次
のように構成したのである。

即ち、前記高温側冷媒配管（１６）の低圧回路部分、例
えば該冷媒配管（１６）における前記高温側圧縮機（１
１）と蒸発器（１５）との中間部位に、サーモスタット
（２１）を接続して、該サーモスタフ）（２１）で前記
低圧回路部分を流れる冷媒温度を検出するようになすと
共に、前記サーモスフ、）（２１）にコントローラ（２
２）を接続して、このコントローラ（２２）で、前記二
元冷凍装置の運転開始時に、先ず、前記高温側圧縮機（
１１）を起動させ、該圧縮機（１１）の起動に伴い前記
サーモスタット（２１）で検出される検出温度が、所定
の設定温度（例えば前記低温側冷媒系（Ｌ）を循環され
る冷媒の凝縮温度）以下になったとき、始めて前記低温
側圧縮機（１）を起動させるようになし、また、前記サ
ーモスタット（２１）による検出温度が、前記高温側圧
縮機（１１）の起動後一定時間を経過しても前記設定温
度以下にならないときは、前記高温側圧縮機（１工）を
停止させるようにしたのである。

次に、以上の起動装置を、第２図に示したフローチャー
トに基づいて説明する。

先ず、スタート開始（ステップ１）と同時に、前記高温
側圧縮機（１１）が起動（ステップ２）されて、前記コ
ントローラ（２２）に組込んだタイマーが経過時間（１
＝０）の状態からスタート（ステップ３）され、この後
ステップ４において、前記サーモスタット（２１）の検
出温度（Ｔ）が設定温度（ＴＳ）より以下であるか否か
が、前記コントローラ（２２）で判断され、イエスの場
合に、つまり前記高温側圧縮機（１１）の起動に伴い前
記カスケード式Ｕ縮器（２）が充分に冷却されている場
合に、始めてステップ５において、前記低温側圧縮機（
１）が起動される。

また、前記ステップ４での判断結果がノーの場合には、
ステップ６において、前記高温側圧縮機（１１）の起動
開始からの経過時間（ｔ）が、前記タイマーで設定した
設定時間（ｔ　ｓ）より大であるか否かが判断され、ノ
ーの場合、つまり高温側圧縮機（１１）の起動開始時間
（ｔ、）が未だ設定時ｎｆｌ　（ｔ　ｓ　）を経過して
いないときには、前記ステップ４からの経過が繰り返さ
れ、イエスの場合には、つまり高温側圧縮機（１１）の
起動開始時間（１）が設定時間（ｔｓ）を経過し、しが
も前記サーモスタット（２１）の検出温度（Ｔ）が設定
温度（ＴＳ）より低くならず、前記カスケード式凝縮器
（２）が充分に冷却されていないときには、前記高温側
冷媒系（Ｈ）に異常があると判断されて、前記コントロ
ーラ（２２）でｍｉ記高温側圧縮機（１１）が停止され
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の起動装置では、高温側冷
媒配管（１６）の低圧回路部分を流れる冷媒温度を検出
するサーモスタフ）（２１）を設けると共に、運転開始
時、高温側圧縮機（１１）を起動させ、前記サーモスタ
ット（２１）の検出温度が設定温度以下になったとき、
低温側圧縮機（１）を起動させ、かつ、前記低圧回路部
分の冷媒温度が、前記高温側圧縮機（１１）の起動後−
定時間を経過しても設定温度以下にならないとき、該高
温側圧縮機（１１）を停止するコントローラ（２２）を
設けたから、低温側冷媒系（Ｌ）での過負荷運転や破損
事故を未然に防止できて、この低温側冷媒系（Ｌ）の安
全な運転が可能となり、しかも、前記高温側圧縮機（工
１）の起動後に、前記サーモスタット（２Ｉ）による検
出温度が設定温度以下となれば、即座に前記低温側圧縮
機（１）が起動されるため、従来のタイマーで前記低温
側圧縮機（１）の起動時間を決定するものと比べて、運
転開始時の立上がり時間を短縮できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる二元冷凍装置の起動装置を示す
回路図、第２図は同起動装置の起動態様を示すフローチ
ャート図、第３図は従来例を示す回路図である。 （Ｌ）・・１ （Ｈ）　　　−・　會　・ （１）・・・・ （２）・・拳・ （３）・１命 （５）・１・ （６）・１・ （ＩＩ）−” （１３）・・拳 （１４）−−・ （１５）・・・ （１６）・・・ （２１）・・・ （２２）―・脅 ・低温側冷媒系 ・高温側冷媒系 ・低温側圧縮機 ・カスケード式凝縮器 ・低温側膨張弁 ・蒸発器 ・低温側冷媒配管 ＃高温側圧縮機 ・凝縮器 ・高温側膨張弁 ・蒸発器 Ｏ高温側冷媒配管 会サーモスタット 中コントローラ 第２図 −１ｃ Ｃ ３、僅羞剛膨ｆｋ号 ２１：寸−モス７．ト ２２：Ｄシト０−ラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）低温側圧縮機（１）、カスケード式凝縮器（２）と
   低温側膨張弁（３）及び蒸発器（５）とを介装した低温
   側冷媒配管（６）を備えた低温側冷媒系（Ｌ）と、高温
   側圧縮機（１１）、凝縮器（１３）と高温側膨張弁（１
   ４）及び前記カスケード式凝縮器（２）と熱交換する蒸
   発器（１５）とを介装した高温側冷媒配管（１６）を備
   えた高温側冷媒系（Ｈ）とから成る二元冷凍装置の起動
   装置であって、前記高温側冷媒配管（１６）の低圧回路
   部分を流れる冷媒の温度を検出するサーモスタット（２
   １）を設けると共に、運転開始時、前記高温側圧縮機（
   １１）を起動し、前記サーモスタット（２１）の検出温
   度が設定温度以下になったとき、前記低温側圧縮機（１
   ）を起動させ、かつ、前記低圧回路部分の冷媒温度が、
   前記高温側圧縮機（１１）の起動後一定時間を経過して
   も設定温度以下にならないとき、前記高温側圧縮機（１
   １）を停止させるコントローラ（２２）を設けたことを
   特徴とする二元冷凍装置の起動装置。