JPH03144257A - 冷凍装置 - 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 本発明は高圧容器型の密閉型圧縮機を用いる冷蔵庫、冷
凍庫、冷蔵、冷凍ショーケース等の冷凍装置用の流体制
御弁に関する。

従来例の構成とその問題点 一般的なロータリーコンプレッサの如く高圧容器型の密
閉圧縮機（以下ロータリーコンプレッサと呼ぶ）を採用
する小形冷凍装置においては、密閉容器内が高圧側にな
るために一般のレシプロコンプレッサの如く低圧容器型
の密閉圧縮機（以下レシプロコンプレッサと呼ぶ）に比
べて冷凍装置に封入する冷媒量が大幅に増加する。その
−例として、普及型冷凍冷蔵庫ではレシプロ型の冷媒封
入量１５０２程度に対して、ロータリー型では約２５０
２程度となシロ０チ以上の大幅な増加となる。この冷媒
の増加分１ｏｏりのうち一部は高温高圧のスーパーヒー
トガスとして、一部は冷凍機油中に溶解して密閉容器中
に滞留しているのである。これらの高温高圧の冷媒は冷
凍装置の温度調節器の働きにより冷凍装置の停止時には
スーパーヒートガスはガス状■で、冷凍機油中に溶解し
ているものは気化して密閉容器内の高温部分で加熱され
、高温高圧のスーパーヒートガスとなりエバポレータに
流入する。従来例を示す第１図にて説明するとその第１
流路Ａとしてロータリーコンプレッサａの密閉容器ｂ→
コンデンサＣ→キギヤラリーチューブｄ→エノくボレー
タｅへと流入する。

このときのスーパーヒートガスはコンデンサＣで放熱さ
れるので常温のスーパーヒートガスとして流入するが、
エバポレータｅとの温度差は非常に大きく、従ってエバ
ポレータｅを加熱し大きな熱負荷となる欠点があった。

また、第２流路Ｂとして密閉容器ｂ→圧縮要素ｆのシリ
ンダ室→サクションラインｑ→エバポレータｅへと流入
スる。このトキヌーバーヒートガスは高温高圧のスーパ
ーヒートガスのまま流入してエバポレータを加熱するた
め第１流路Ａ以上に大きな熱負荷となる欠点があった。

なおこの、密閉容器す内の高温高圧ガスがシリンダ室ｆ
に流入するのは、現存するロータリーコンプレッサａが
金属面接触によるメカニカルシールにてシリンダ室を構
成しているためである。すなわち、このロータリーコン
プレッサを用いた冷凍装置は以上の如く高温高圧のスー
パーヒートガスが多量にエバポレータに流入して大きな
熱負荷となるものであった。そのため従来のレシプロコ
ンプレッサに比べて約２０％程度効率の高いロータリー
コンプレッサを実際に冷凍冷蔵庫に取りつけて日本工業
規格ＪＩＳ　Ｃ９８０７電気冷蔵庫及び電気冷凍庫の消
費電力量試験にて測定した場合には効果は大幅に減少し
、約５％程度の′ＩｆＯ電量でしかないものであった。

この消費電力量の低減量をロータリーコンプレッサの効
率向上相当分に引き上げるためには、前記第１流路Ａ。

第２流路Ｂよシエバポレータに流入する多量のスーパー
ヒートガスを阻止することである。現在−部に用いられ
ている方法は前記第２流路Ｂを改善する方法で、冷凍装
置のサクションラインｑにチエツクパルプｈを設ける方
法であるが、前記第１流路Ａは未改良であるためその効
果は小さく、消費電力量の低減は５チ程度向上するのみ
で合計１０チ程度の効果である。また前記第１流路Ａを
改善する方法として考えられる方法は、電磁弁ｉをコン
デンサＣの出口に設は冷凍装置の運転に連動して開閉す
る手法があるが、電磁弁は高価であり、動作時に騒音が
発生し、またこの電磁弁の制御回路を必要で電気回路が
複雑となυ、それ自身が電力を消費するなどの欠点を有
していた。

発明の目的 本発明は運転中に開路し、停止中に閉路する流体制御−
７Ｆ−（弁装置）を冷凍装置の運転・停止による急激な
変化を生じる個所のシステム圧力で作動させることにあ
る。

この目的を達成するために、エバポレータとコンプレッ
サの間に逆止弁を設け、かつ、コンデンサと減圧器との
間に流体制御弁を設け、前記逆止弁の下流側の圧力によ
り前記流体制御弁の開閉をおこなうガス流入用の枝管を
設けたものである。

かかる構成によりロータリーコンプレッサの運転中は蒸
発圧力と同等の低圧力が、停止中には高圧側とバランス
して高圧力が作用する逆止弁下流側の圧力が低圧力のと
きに弁装置を開路、高圧力のときに閉路するよう動作す
るので、停止中には弁装置、及び逆止弁が閉路し、高圧
側のスーパーヒートガスがエバポレータに流入すること
を防止するものである。

実施例の説明 以下本発明の実施例について第２図を用いて説明する。

１はロータリーコンプレッサで、密閉容器２内には圧縮
要素３と図示しない電動要素で構成されている。冷凍装
置はロータリーコンプレッサ１．コンデンサ４．流体制
御弁６の上方に位置する第１室５ａｌギヤピラリ−チュ
ーブ６、エバポレータ７１エバポレータ７よシサクショ
ンライン９へ冷媒が流れる時に開路する逆止弁８．サク
ションライン９．ロータリーコンプレッサ１を順次環状
に連結して冷凍サイクルを構成している。

流体制御弁６の下方に位置する第２室６ｂはサクション
ライン９に枝管９ａを介して連結されている。流体制御
弁６は第１のハウジング１ｏと第２のハウジング１１に
より外殻１２を構成し気密を保持している。前記第１の
ハウジング１ｏには入口管１０ａと出口管１０ｂおよび
、ボール弁１３を収容する凹陥１４ａを形成したブロッ
ク１４を有している。このブロック１４には凹陥１４ａ
底部に弁座１４ｂを形成し、かつ、該凹陥１４ａの側壁
上部には複数の連通孔１４ｃ、１４ｃ・・・が第１室５
ａと凹陥１４ａとを連通ずるよう貫通され、ボール弁１
３と弁座１４ｂにて弁装置１５を構成している。さらに
前記ボール弁１３はプレート１３ａに固着されている。

このプレー）１３ａは周縁上面を第１のハウジング１０
の下面に当接し、周縁下面を第２のハウジング１１の上
面に当接して両者にはさまれ、流体制御弁５内を第１室
５ａと第２室６ｂに完全に遮断し、両室５ａ、５ｂの圧
力差にて変位する圧力応動部材１６（以下ダイヤフラム
１６という）上に載置されている。１３ｂはプレート１
３＆をダイヤフラム１６上に押付ける押付スプリングで
ある。

このダイヤフラム１６は弁装置１６を閉路する方向に付
勢する付勢力をそれ自体に有している。

一方、第２室５ｂはダイヤフラム１６と圧力導入管１１
ｂを有する第２のハウジング１１より形成され、第２の
ハウジング１１の略中央は平坦に形成され前記ダイヤフ
ラム１６の過度の動きを規制すると共に破損を防止する
リティナ一部１１ａとしての機能を有する寸法で成形さ
れている。そして、当然ではあるが、前記圧力導入管１
８の第２室５ｂ側の先端はリティナ一部１１’ａよシ上
方に突出しない構造としている。

次に上記構成による動作について説明する。

先ず運転中について述べる。ロータリーコンプレッサ１
よシ吐出された高温高圧の冷媒はコンデンサ４で放熱さ
れ、高圧液冷媒となって流体制御弁５の入口管１ｏａを
経て第１室６ａに流入し、ダイヤフラム１６の上面には
高圧圧力が作用している。この時第２室６ｂ内は低圧力
の吸入圧力が枝管９ａ及び導入管１１ｂを通じて導入さ
れているため、ダイヤフラム１６の下面には低圧圧力が
作用している。その結果、ダイヤフラム１６は弁装置１
５を閉路する方向へ付勢する付勢力をそれ自体に有して
いるが、圧力差によりダイヤフラムを下方へ付勢する付
勢力は前記ダイヤフラム１６自体の付勢力よりはるかに
大であり、ダイヤフラム１６は第２のハウジング１１の
リティナ一部１１ａに接する位置迄下方に押付けられて
いる。従って、押付スプリング１７にてプレー）１３ａ
は常にダイヤフラム１６に押付けられているため、ボー
ル弁１３は弁座１４ｂから構成される装置１５は開路さ
れている。これにより、液冷媒は連通孔１４Ｃ，１４Ｃ
・・・を通って出口管１ｏｂよシギヤピラリーチューブ
６に流入し、減圧されエバポレータ７で蒸発し、逆止弁
８．サクションライン９を通って、ロータリーコンプレ
ッサ１へと連続的に循環する。

次に停止中の作用について述べる。ロータリーコンプレ
ッサ１が停止すると密閉容器２内の高温高圧の冷媒ガス
は圧縮要素３のメカニカルシール部より図示しないシリ
ンダ室へ流入し、サクションライン９を通って逆止弁８
へと逆流する。この逆流により逆止弁８は閉路するので
サクションライン９の圧力は密閉容器２内の圧力と同等
になるまで急激に上昇し、前記サクシコンライン９に枝
管９ａ、導入管１８を介して連通されている第２室５ｂ
内の圧力も同じく急上昇し、第２室５ｂと第１室６ａの
圧力は路間等となる。そうするとダイヤフラム１６自体
の付勢力によりボール弁１３は弁座１４ｂへと押し付け
られ弁装置１６は閉路するのでエバポレータ７への冷媒
の流れも停止される。次にサーモヌタノト等により運転
が再開されるとサクションライン９の圧力が急激に低下
するので流体制御弁６の第２室６ｂの圧力も急激に低下
し、ダイヤフラム１６は再びリティナ一部１１ａに接す
る迄ダイヤフラム１ｅ自体の付勢力に抗して下シ、ボー
ル弁１３は押付スフリング１３ｂにより下方へ押付けら
れ弁装置１５は開弁し、冷媒をキャピラリーチューブ６
へと流し、正常な冷凍作用を行なう。ここで、押付スプ
リング１３ｂについて詳述すると、冷却運転の停止中に
は流体制御弁６の第１室５ａ、第２室５ｂ共に高圧力に
バランス維持されている。一方、出口管１ｏｂ内はエバ
ポレータ７と同一の低圧力にバランス維持されている。

従って弁装置１５においては弁座１４ｂとボール弁１３
のシート面に上記高低圧力の圧力差が作用し、ボール弁
１３は弁座１４ｂＫ吸着している。この状態で運転が再
開されると第２室６ｂ内の圧力は急激に降下し、ダイヤ
フラム１６は下方へ変位するが、ボール弁１３には停止
中と同一の吸着が生じている。つまり、押付ヌプリング
１３ｂの付勢力はボール弁１３を弁座１４ｂに吸着せし
める圧力差による力よシ大なるように装着されておシ、
ボール弁１３はプレー　ｌ−１３ａと共に吸着力に係わ
らず常にダイヤフラム１６の変位に同期して変位せしめ
、弁装置１５を開路、閉路するものである。従って、流
体制御ノＦ５のダイヤフラム１６に作用する圧力は第１
室６ｄ内が常に高圧力、第２室６ｂ内は運転中に低圧力
、停止中に高圧力となるロータリーコンプレッサ特有の
サクションライン９の停止弁８の下流側圧ノＪと連通し
、運転・停止により急激な変化を示す圧力であるだめ、
運転・停止に伴ないダイヤフラム１６は確実に変位し、
弁装置１５が開閉するもので、運転中には正常冷却作用
に対し何ら支障とならず、停止中にはエバポレータ７を
弁装置１５と逆止弁８により高圧側から完全に分離し、
常に低圧力を維持できるものである。

発明の効果 本発明による冷凍装置はロータリーコンプレッサとエバ
ポレータとの間に介設した逆上弁の下流側の圧力によっ
て冷媒回路の高圧側に設けた流体制御弁を開閉制御でき
るようにし、ロータリーコンプレッサの停止時における
逆止弁の閉成にともなう低圧側の圧力上昇を枝管により
確実に流体制御弁に伝えることができ、構造が簡単で、
駆動電力を必要とせずしかも弁体の作動音の少ない低騒
音の開閉制御ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す冷凍装置のシステム図、第２図は
本発明の冷凍装置の一実施例を示す要部断面図を含むシ
ステム図である。 １・・・・・・ｏ−ｐｖ−コンプレッサ、４・・・・・
・コンデンサ、５・・・・・・流体制御弁、６・・・・
減圧器（ギヤピラリ−チューブ）、７・・・・・・エバ
ポレータ、８・・・・・・逆止弁、９ａ・・・・・・枝
管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロータリーコンプレッサ、コンデンサ、減圧器、エバポ
   レータを備え、かつエバポレータとコンプレッサの間に
   逆止弁を設けた冷凍装置において、前記コンデンサと減
   圧器との間に流体制御弁を設け、前記逆止弁の下流側の
   圧力により前記流体制御弁の開閉をおこなうガス流入用
   の枝管を設けてなる冷凍装置。