JPH03152349A - 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】 くイ）産業上の利用分野 本発明は液冷媒によって冷却される圧縮機を備えた冷凍
装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来、冷凍装置に組み込まれる圧縮機の冷却方式として
、リキッドインジェクション方式と呼ばれるものがある
。この方式は圧縮機のシリンダと、凝縮器の出口側の液
溜器とをインジェクション管でつないで、液溜器内の液
冷媒をこの圧縮機のシリンダ内に導びいて、液冷媒の蒸
発潜熱によって圧縮機を冷却するものである。ここで、
特公昭６２−４６７７５号公報では、上述したインジェ
クション管に開閉弁を設け、圧縮機の吐出冷媒の温度が
一定値以上の時にこの開閉弁を開放し、又この吐出冷媒
の温度が一定値以下の時にこの開閉弁を閉じるようにし
た冷凍装置が示されている。

（八）発明が解決しようとする課題 このように、圧縮機の吐出冷媒の温度に応じてインジェ
クション管の開閉弁の制御を行なわせることによって、
圧縮機の吐出冷媒の温度はある程度の範囲で一定に保つ
ことができる。

しかしながらこの冷凍装置を冷蔵用兼冷凍用として用い
る場合において、特に冷凍時すなわち減圧抵抗値を大き
くして、冷媒の蒸発温度を一４０℃程度にすると冷凍装
置の冷媒の圧力差が大きくなり、圧縮比が高く（例えば
２２程度）なる、尚通常の圧縮機の圧縮比は１３程度で
ある。このように圧縮比が高くなると、それにともなっ
て圧縮機内のシリンダやモータの温度が異常に上り、モ
ータの巻線が焼付いたりフォーミング現象が生じたりし
て圧縮機の運転がむずかしくなり、冷凍装置の冷媒の蒸
発温度の範囲を広げることはできなかった。

本発明は、圧縮機から吐出される冷媒の温度上昇を低く
抑えて、冷凍装置の冷媒の蒸発温度の範囲を広げること
を目的としたものである。

（：）課題を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明は圧縮機へつながる
インジェクション管に制御弁を設け、この圧縮機から吐
出された冷媒の温度上昇にともなってこの制御弁の弁開
度を大きくするようにしたものである。

（杓作用 冷媒蒸発温度を低くするために圧縮機の圧縮比を高める
と、これにともなって圧縮機内のシリンダやモータの発
熱量が増加する。この増加器コよって圧縮機から吐出さ
れる冷媒の温度は上昇するものの、この上昇に応じて制
御弁の開度が大きくなり圧縮機へインジェクションされ
る液冷媒の量が増えて圧縮機を冷却し冷媒の温度上昇を
抑える。

くべ）実施例 図面において、１はロータリー式の圧縮機で、この圧縮
機１の内部の下方にはシリンダ２が、このシリンダ２の
上方にモータ３が夫々配置されており、吸込管４から圧
縮機１内に導入された冷媒はシリンダ２で圧縮され、そ
の後モータ３に導びかれる。このモータ３に導びかれた
冷媒はモータ３の固定子と回転子との隙間（図示せず）
を通って機内の上方に導びかれ、吐出管５より排出され
る。この時、冷媒によってモータの巻線が冷やされて、
モータ３の異常発熱を防止する。

６は凝縮器、７はレシーバタンク、８は減圧器、９は蒸
発器、１０．１１はアキュムレーターで、これら機器は
冷媒管で順次つながれている。

１２はインジェクション管で、その一端１３はレシーバ
タンク７と減圧器８との間の冷媒管１４に、他端１５は
圧縮機１のシリンダ２に夫々つながれている。１６はこ
のインジェクション管１２に設けられた制御弁で、外均
式の膨張弁と呼ばれているものである。

この制御弁１６は第２図に示すような構造となっており
下部にはレシーバタンク７につながる入口１７と、圧縮
機１のシリンダ２につながる出口１８とが形成されてお
り、一方上部にはダイヤフラム１９によって感温筒側室
２０と均圧側室２１とに区画されたダイヤプラム室２２
が形成されている。そして、このダイヤフラム１９と連
動する弁体２３によって、入口１７と出口１８とをつな
ぐ通路２４が開閉される。そして均圧側室２１には圧縮
機１の吐出管５より分岐した均圧管２５がキャピラリチ
ューブ２６を介してつながれており、感温筒側室２０に
は圧縮機１の吐出管５に取り付けられた感温筒２７がつ
ながれている。ここで均圧管２５にキャピラリチューブ
２６を設けたのは、圧縮機１の吐出管５から吐出された
冷媒の脈動が直接均圧側室２１へかからないようにする
ためである。

第３図は制御弁１６の開閉状態を示すもので圧縮Ｊａｌ
から吐出される冷媒の温度上昇にともなってこの制御弁
１６の開度が大きくなるようにしている。更に詳述すれ
ば圧縮機１から吐出される冷媒の加熱度が１０°Ｃの時
この制御弁は閉（弁開度θ％）となっているものの、そ
の加熱度が高くなるにつれて、制御弁１６の開度は大き
くなり、加熱度が４０″Ｃの時に全開（弁開度１００％
）となるよう制御きれる。

この冷凍装置には冷媒としてＲ−２２を封入して圧縮機
１を運転させる。そして、この冷凍装置を冷蔵用として
用いる場合は減圧器８の抵抗値を小さく設定して、冷凍
装置の冷媒の圧力差を小さくする。−例を示せば冷媒の
凝縮温度が６０℃程度、冷媒の蒸発温度が一５°Ｃ程度
で、この時の圧縮機１の冷媒吐出温度は１００℃程度で
ある。この冷蔵運転時に、感温筒２７で冷媒の吐出温度
を検出して加熱度が１０℃以下の時は制御弁１６を閉じ
て、圧縮機１のシリンダ２に液冷媒を流さないようにし
ている。又、その加熱度が１０℃以上になると、第３図
で示すように徐々に制御弁１６を開放して液冷媒をシリ
ンダ２に流し、このシリンダ２並びにモータ３を冷却す
る。そして加熱度が４０℃以上の時にほこの制御弁１６
を全開の状態（弁開度１００％）として、圧縮機１のシ
リンダ２に液冷媒を多量に流し、このシリンダ２並びに
モータ３の冷却を早める。このように制御弁１６の開閉
状態を制御させ冷媒の加熱度を２０″Ｃ〜３０℃の範囲
（吐出冷媒の温度は１２０℃〜１３０℃）に収めるよう
にしている。

一方、この冷凍装置を冷凍用として用いる場合は減圧器
８の抵抗値を大きく設定して、冷凍装置の冷媒の圧力差
を大きくする。−例を示せば、冷媒の凝縮温度が２５°
Ｃ程度、冷媒の蒸発温度が一４０°Ｃ程度である。この
冷凍用として用いた場合は、圧縮機１の圧縮比が２２程
度と高くなる（冷媒の圧力差が大きいため）ので圧縮機
１内のシリンダ２やモータ３に負荷がかかり、これによ
って圧縮機１から吐出される冷媒の温度も前述の冷蔵運
転時よりも高くなる。ここでこの吐出冷媒の上昇は感温
筒２７によって検出され、圧縮機１のシリンダ２内へ液
冷媒を流すようにして、この圧縮機１並びに圧縮機１の
吐出温度の上昇を防止する。詳述すれば、感温筒２７に
よって吐出冷媒の温度を検出し、加熱度が１０°Ｃ以下
の時は制御弁１６を閉じ、その加熱度が１０℃以上にな
ると、第３図で示すよう徐々に制御弁１６を開放し４０
°Ｃ以上の時にはこの制御弁１６を全開の状態とする。

この冷凍運転時は吐出冷媒の温度は上昇ぎみとなるので
、インジェクション管１２を介して圧縮機１に流れ込む
液冷媒の量は冷蔵運転時よりも多くなる。そして吐出冷
媒の温度は冷蔵運転時の吐出冷媒の温度と略同程度にな
るようにしている。

このように制御弁１６で、冷蔵運転時も冷凍運転時も、
インジェクション管１２を介して液冷媒を圧縮機１のシ
リンダ室へ送り込めるようにしたので、吐出冷媒の温度
上昇にともなってこの圧縮機１のシリンダ２並びにモー
タ３は確実に冷却きれる。従って冷凍装置の冷媒の蒸発
温度の範囲を大きく（例えば−４０℃〜−５℃）設定す
ることができる。

（ト）発明の効果 以上述べたように本発明は圧縮機から吐出された冷媒の
温度上昇にともなってインジェクション管の制御弁の開
度を大きくしたので、冷媒の蒸発温度を低く設定しても
圧縮機のシリンダやモータ並びにこの圧縮機から吐出さ
れる冷媒の温度上昇を小さく抑えることができる。これ
によって冷凍装置の冷媒の蒸発温度の範囲が拡大されこ
の装置を冷蔵用あるいは冷凍用として用いることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し第１図は冷凍装置の冷媒回
路図、第２図は同装置の制御弁の断面図、第３図はこの
制御弁の弁開度を示す説明図である。 １・・・圧縮機、　　２・・・シリンダ、　　３・・・
モータ、６・・・凝縮器、　８・・・減圧器、　９・・
・蒸発器、　１２・・・インジェクション管、　　１６
・・・制御弁。 第 ２ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次冷媒管でつ
   なぎ、この凝縮器で凝縮された液冷媒の一部を前記圧縮
   機へ導びくインジェクション管を設けた冷凍装置におい
   て、前記インジェクション管には前記圧縮機から吐出さ
   れた冷媒の温度の上昇にともなって弁開度が大きくなる
   制御弁を設けたことを特徴とする冷凍装置。