JPH0317177Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はホツトガスバイパスによる吸入圧力
制御を行つて冷却負荷の大きい変化に影響され
ることなく安定した運転が可能な冷凍装置に関
し、特に低圧異常低下に対し確実な保護作用を
行わせ得るようにしたものである。

（従来の技術） 冷却負荷が低い場合に生じる低圧の異常低下
を抑制して運転範囲の拡大をはかるために圧縮
機の吸入側にホツトガスをバイパスさせて低
圧々力を一定に制御するホツトガスバイパス方
式の冷凍装置は、特公昭27−4537号公報、実公
昭55−48359号公報等によつて公知であり、電
子計算機室など年間を通じ冷房負荷が存在する
場所に使用する冷房装置、また、高温下で作業
に従事する作業員のためのスポツトクーラなど
に好適なものとして普及している。

この種の冷凍装置では定圧制御不能な程の極
端な低負荷運転になることが屡々あるが、かゝ
る事態になると低圧が当然低下してきて蒸発器
の温度が下り、霜付き、凍結の問題があるばか
りでなく、圧縮機に液冷媒が吸入される不都合
が生じる。

（考案が解決しようとする問題点） このような点から低圧異常低下現象に対して
保護対策が必要であることは言うまでもなく、
普通は最終保護装置として低圧側に圧力開閉器
を設置して、低圧が定圧制御値を離れ異常低下
した場合に圧縮機を停止することが考えられる
が、圧力開閉器は高価額であり、かつ、設置ス
ペースを可成り占有するのと、設置工事も面倒
であるのとの理由で普及が阻まれている。

そこで小形、安価、手軽なものとしてサーミ
スタ等の温度センサを利用することが考慮され
るが、蒸発器として作用する利用側熱交換器が
対空気形であると、該熱交換器に付設している
利用側フアンの風の影響を受け易くて正確な冷
媒温度検知が行えなく、さらに問題として挙げ
られるのは、低圧一定制御のための検知圧力は
吸入管圧力であつて、最終保護の対象となるの
はこの吸入管圧力よりも所定値低い圧力でなさ
れる必要があるが、熱交換器においては圧力降
下があつて、しかも熱交換の途中での圧力（温
度）の吸入管圧力に対する圧力差が変化もする
し不定であることから最終保護値の適正な設定
が行い難く、正確な制御ができないことであ
る。

かゝる問題点に対処して本考案は温度センサ
が有する簡単な構造の利点を活かしながら、し
かも最終保護として適正な基準値の設定を可能
ならしめるために、蒸発器での風の影響及びバ
イパスさせたホツトガスの影響を受けることな
く変動圧力を的確に温度変化として捕え得る如
き特定した温度センサの配設態様をとらせるこ
とによつて従来の欠点を克服するに至つたもの
であつて、制御性ならびに経済性にすぐれた異
常低圧保護装置の普及をはからせる点を目的と
する。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上述の目的を達成するために、実施
例を示す図面によつても明らかな如く、圧縮機
１、冷房時に凝縮器となる熱源側熱交換器２、
膨張機構３、冷房時に蒸発器となる利用側熱交
換器４を備え、御弁６を有するホツトガスバイ
パス管５を、前記圧縮機１の吐出口と吸入口と
を連絡する冷凍回路に側路して設け、前記制御
弁６の開度調節により低圧々力を一定に制御す
る冷凍装置において、前記利用側熱交換器４の
冷房時出口となる端部から前記ホツトガスバイ
パス管５の出口が接続される個所までの間の低
圧ガス管７に、前記低圧々力が制御圧力よりも
所定値低下するのを温度の変化として検知し
て、前記圧縮機１に対し停止又は容量低減出力
を発する温度センサ８を配設してなることを特
徴とする。

（作用） 本考案は前記温度センサ８を配設した個所が
利用側熱交換器４の出口よりも下流側で、かつ
ホツトガスの流入点よりも上流側の位置であつ
て、ホツトガスバイパスが成されて低圧制御が
行われている際は後述する如く過熱度が如ど零
の状態の冷媒ガスが流通している個所であるの
で、温度換算によつて冷媒圧力をほゞ正確に検
知することができる。

従つて、着霜や湿り圧縮に至らない間に低圧
の異常低下を正確に検知し保護装置を確実に作
動させることができる。

（実施例） 以下、本考案の１実施例を添付図面にもとづ
いて説明する。

第１図は本考案の１例に係る冷房機の略示構
造図であつて、圧縮機１、凝縮器として作用す
る熱源側熱交換器（以下凝縮器と称す）２、膨
張機構例えばキヤピラリーチユーブ３、蒸発器
として作用する利用側熱交換器（以下蒸発器と
称す）４及びアキユムレータ９を備えていて公
知の冷凍サイクルを形成している。

なお、図示しないが四路切換弁を追加し、か
つキヤピラリーチユーブ３を冷房用と暖房用と
に区分して冷凍回路中に設けることにより冷暖
房機を構成させるようにしても良い。

第１図中１０は凝縮器２用のフアン、１１は
蒸発器４用のフアンである。

この冷房機において圧縮機１の吐出口に接続
する高圧ガス管と同じく吸入口に接続する低圧
ガス管とに亘らせて、制御弁６が介されたホツ
トガスバイパス管５を側路として接続させ、凝
縮器２、キヤピラリーチユーブ３、蒸発器４の
直列接続になる回路に対しバイパス路に形成し
ている。

上記制御弁６は、定圧自動膨張弁、すなわち
弁出口の流体圧力が設定値以下に低下しないよ
うに圧力が下ろうとすると弁開度を増すよう自
動弁調節が成される膨張弁や、電磁弁が該当す
るものであつて、単に開閉するだけの電磁弁の
場合は、ホツトガスバイパス管５の出口が接続
される個所よりも下流側の低圧ガス管温度を検
出するサーモによつて電磁弁の開閉制御を行わ
せるようにすればよい。

上記冷房機において蒸発器４の出口端部から
ホツトガスバイパス管５の出口が接続される個
所までの間の低圧ガス管７（第１図に太線で示
した配管）の適当個所に温度センサ８を配設せ
しめて、この配設個所の冷媒温度を上記温度セ
ンサ８によつて検知するようにしているが、上
記低圧ガス管７はバイパス流通させたホツトガ
スが混じる前の低圧冷媒のみが流通する部分で
あり、温度センサ８はむしろ蒸発器４寄り側に
配設すれば良い。

なお、温度センサ８は、ガス管の外周に添着
し、あるいはガス管内に装着してもいずれでも
良い。

次に前記冷房機に係る電気回路の要部を第２
図によつて説明すると、図示の回路は圧縮機１
用のモータ１Ｍ、温度センサ８の低温により開
放する常閉接点８ｂ、前記両フアン１０，１１
に共用の２軸モータ１０Ｍ、電磁開閉器１２、
風量切換スイツチ１３、起動補償タイマ１４、
操作スイツチ１５及び過電流リレーの常閉接点
１６に対して、図示の通りの配線接続を行つて
いる。

圧縮機モータ１Ｍは、過電流リレー常閉接点
１６が閉成し、かつ操作スイツチ１５が冷房ノ
ツチハに操作されていて、電磁開閉器１２が投
入されることによつて駆動する。

電磁開閉器１２の電磁コイル１２ｃは、過電
流リレー常閉接点１６が閉成し、かつ操作スイ
ツチ１５が冷房ノツチハに操作されていて、し
かも温度センサ８の常閉接点８ｂ及び起動補償
タイマ１４の常閉接点１４ｂが閉成しているこ
とによつて励磁される。

上記起動補償タイマ１４は、コンデンサの充
放電作動を利用した電子的タイマにより形成さ
れていて、電磁コイル１２ｃが通電から非通電
に切り換つた時点において前記常閉接点１４ｂ
を開放させ、その後３分間の計時を行つた後に
前記常閉接点１４ｂを開放から閉成に復帰せし
めるオフデイレイタイマーである。

次に２軸モータ１０Ｍは、操作スイツチ１５
を送風ノツチロ又は冷房ノツチハに操作したと
きならびに両ノツチハ，ロ間の切換操作の間を
通じて前記切換スイツチ１３を強風側に操作し
た場合は高回転で駆動し、逆に弱風側に操作し
た場合は低回転で駆動するようになつている。

冷房機の構成は以上述べた通りであるが、次
にその作動について説明すると、操作スイツチ
１５を停止ノツチイから順次切換え操作して冷
房ノツチハにセツトすると、電磁開閉器１２の
投入により圧縮機１が駆動し２軸モータ１０Ｍ
の駆動により前記両フアン１０，１１が付勢し
て冷房運転に入る。

運転中に低負荷となり低圧々力が制御圧力よ
りも低下しようとすると前記制御弁６が弁開度
を自動調節することによりホツトガスバイパス
管５を経、ホツトガスが低圧側にバイパスする
ので低圧々力は制御圧力以下に下らなく定圧制
御が行われるが、極端に負荷が小さくなつて前
記低圧ガス管７内の圧力が制御圧力よりも所定
値低下した状態になると、温度センサ８がこれ
を温度の低下に換算して検知し接点８ｂを開か
せるので、電磁開閉器１２を釈放して圧縮機１
を停止させ、冷房機を低圧異常低下により誘発
される事故から未然に防護することができる。

この場合、圧縮機１は全停のほかアンロード
機構の作動等による容量低減制御により、冷凍
能力の低減制御を行わせるようにしてもよい。

このようにして、圧縮機１がいつたん停止し
た場合には、起動補償タイマ１４の作動によつ
て３分間は再運転に入ることが無いので、高低
圧がバランスした状態となつたところで円滑に
起動する。

なお、かゝる起動補償機能は、過電流リレー
１６が作動して圧縮機１が停止した場合にも同
様に発揮される。

しかして温度センサ８が低圧々力の低下を正
確に検知し得ることを第３図によつて説明す
る。

ホツトガスバイパス方式の冷凍装置は通常、
ホツトガスをバイパスさせているときに、圧縮
機の吸入ガスが異常過熱状態とならないよう
に、圧縮機吸入口における冷媒の状態ａを適切
範囲に収まるように設計している。

従つて、制御弁６の出口の状態ｃに対して温
度センサ８を配設した位置の冷媒の状態ｂは飽
和曲線の近傍に存在しているのが普通である。

かゝる状態で低圧が制御圧力値よりも低下し
て状態ｂがb′になつたとした場合、このb′点は
ほゞ過熱度零の状態にあると考えられ、従つて
圧力の変化は顕熱の変化に表されるので温度セ
ンサ８によつて圧力の変化を検知できることは
言うまでもない。

特にスポツト冷房機の場合は、蒸発器４側と
凝縮器２側の空気条件は同じであるので、負荷
についても同レベルで変化することから、吸入
管温度（状態ａに相当する）とその過熱度とを
較べて見た場合、温度が下れば過熱度もこれに
応じて小さくなると考えられ、従つてこの場合
は前記温度センサ８によつて湿り運転防止の制
御も行える利点が加わる。

（考案の効果） 本考案は以上述べたように、温度センサ８に
よつて低圧々力の異常低下を検知することが可
能であるから、汎用品であつた安価かつ比較的
小形な温度センサ８を使用して正確な異常低圧
保護をはかることができ、経済性、信頼性、省
スペース性に富む冷凍装置を提供し得るすぐれ
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１例に係る冷凍装置の略示
構造図、第２図は同じく電気回路図、第３図は
本考案に係る異常低圧保護特性を説明するため
のモリエル線図である。 １……圧縮機、２……熱源側熱交換器、３…
…膨張機構、４……利用側熱交換器、５……ホ
ツトガスバイパス管、６……制御弁、７……低
圧ガス管、８……温度センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機１、冷房時に凝縮器となる熱源側熱交
   換器２、膨張機構３、冷房時に蒸発器となる利
   用側熱交換器４を備え、制御弁６を有するホツ
   トガスバイパス管５を、前記圧縮機１の吐出口
   と吸入口とを連絡する冷凍回路に側路して設
   け、前記制御弁６の開度調節により低圧々力を
   一定に制御する冷凍装置において、前記利用側
   熱交換器４の冷房時出口となる端部から前記ホ
   ツトガスバイパス管５の出口が接続される個所
   までの間の低圧ガス管７に、前記低圧々力が制
   御圧力よりも所定値低下するのを温度の変化と
   して検知して、前記圧縮機１に対し停止又は容
   量低減出力を発する温度センサ８を配設したこ
   とを特徴とする冷凍装置。