JPH03233262A - 冷凍サイクル - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は冷凍冷蔵庫等の各種冷凍機械に備えられる冷
凍サイクルに係り、特にコンプレッサへの液バツクを防
止した冷凍サイクルに関する。

（従来の技術） 冷凍冷蔵庫等の各種冷凍機械には、コンプレッサ、強制
ファンクール用凝縮器、キャピラリチューブなどの膨張
機構および蒸発器を順次接続して構成される冷凍サイク
ルか備えられている。この冷凍サイクルはコンプレッサ
の運転により蒸発器で庫内を所定温度に冷凍あるいは冷
却するようになっている。

冷凍冷蔵庫等の庫内温度が所要温度まで低下すると、庫
内温度センサが庫内温度を感知し、第４図に示すシーケ
ンス制御により、コンプレッサの運転を停止させると同
時に凝縮器ファンの作動を停止させていた。

このシーケンス制御により、コンプレッサや凝縮器ファ
ンの運転を制御した場合、冷凍サイクルに例えばキャピ
ラリチューブを使用すると、冷凍サイクルの運転中に高
圧側と低圧側との間に生じる差圧により、コンプレッサ
の運転停止時には、凝縮器から蒸発器側へ液冷媒が流入
し始め、この液冷媒の流れは高圧側と低圧側が圧力バラ
ンスするまで継続する。

（発明が解決しようとする課題） 従来の冷凍サイクルにおいて、コンプレッサの運転停止
時に凝縮器から蒸発器に流入した液冷媒は、コンプレッ
サの運転時に比較して圧力上昇しているので飽和温度も
高くなり、吸熱蒸発能力が低下する。このため、蒸発器
中に液冷媒状態のまま滞溜することになる。

蒸発器に液冷媒のまま滞溜すると、庫内温度が上昇する
一方、コンプレッサの再起動により滞溜した液冷媒かそ
のままコンプレッサに流入するおそれがある。運転開始
直後に、蒸発器に停溜していた液冷媒がそのまま直接コ
ンプレッサに流入すると、液圧縮現象等を引き起こし、
コンプレッサ内が異常高圧になってコンプレッサの破損
や損傷か生したり、またコンプレッサ摺動部品の摩耗を
促進させたりするおそれがある等の不都合があった。

この発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、
コンプレッサへの液バツクを防止してコンプレッサの破
損や損傷を未然にかつ有効的に防止し、コンプレッサ摺
動部品の摩耗を有効的に防止した冷凍サイクルを提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明に係る冷凍サイクルは、上述した課題を解決す
るために、コンプレッサ、強制ファンクール凝縮器、膨
張機構および蒸発器を順次接続した冷凍サイクルにおい
て、コンプレッサおよび凝縮器ファンの運転をシーケン
ス制御するシーケンサを設け、このシーケンサはコンプ
レッサ運転停止後所要時間凝縮器ファンの運転を継続さ
せるように設定したものである。

（作用） この冷凍サイクルはシーケンサによりコンプレッサおよ
び凝縮器ファンの運転制御を行なう一方、上記シーケン
サはコンプレッサの運転停止時に凝縮器ファンの運転を
所要時間継続させたから、凝縮器ファンの運転継続によ
り、冷凍サイクル内の高圧側と低圧側との圧力バランス
を急速に図ることができ、凝縮器から蒸発器に流入する
液冷媒の流れを防止したり、最小限に抑えることができ
る。

したがって、コンプレッサの再運転開始時に液バツクか
生じるのを有効的に防止し、コンプレッサ内が異常高圧
になるのを未然にかつ確実に防止でき、コンプレッサの
破損や損傷を防止し、コンプレッサ摺動部品の損耗を最
小限に抑えることができる。

（実施例） 以下、この発明に係る冷凍サイクルの一実施例について
添付図面を参照して説明する。

第１図は冷凍冷蔵庫等の各種冷凍機械に備えられるこの
発明の冷凍サイクルの一例を示すものである。この冷凍
サイクル１０はコンプレッサ１１、強制ファンクール凝
縮器１２、ドライヤ１３、冷媒制御用膨張機構としての
キャピラリチューブ１４および蒸発器１５を順次接続し
て構成される。

上記凝縮器１２には強制ファンクール用の凝縮器ファン
１６が対向して一体あるいは一体的に配置される。蒸発
器１５は各種冷凍機械の庫内に設けられる。

また、冷凍サイクル１０の高圧側と低圧側との間には差
圧センサ１７が配設される。この差圧センサ１７は例え
ばコンプレッサ１１の吐出側と吸込側との間に跨って接
続され、この差圧センサ１７で検出された差圧信号はシ
ーケンサ１８に入力されるようになっている。

このシーケンサ１８には、庫内温度を検出する温度セン
サ１９からの検出信号が入力される。この温度センサ１
９は蒸発器１５と同様に庫内に設置される。シーケンサ
１１は温度センサ１９により検出される庫内温度と、差
圧センサ１７により検出される冷凍サイクル１０内の差
圧とから、コンプレッサ１１および凝縮器ファン１６の
運転をシーケンス制御するようになっている。

次に、冷凍サイクルの作用を説明する。

この冷凍サイクル１０はコンプレッサ１１の駆動により
運転が開始され、コンプレッサ１１で圧縮された高温・
高圧の吐出冷媒は凝縮器１２で放熱して凝縮され、液冷
媒となる。この液冷媒はドライヤ１３およびキャピラリ
チューブ１４を経て蒸発器１５に送られ、ここで吸熱し
、庫内を所定温度まで冷却あるいは冷凍している。冷凍
機械の庫内を冷却した冷媒は蒸発してコンプレッサー０
に戻され、次の冷凍サイクル１０に備えられる。

この冷凍サイクル１０は、第２図に示されるシーケンス
により運転制御される。その際、庫内温度は温度センサ
ー９により、冷凍サイクル１０の高圧側と低圧側との圧
力差は差圧センサー７によりそれぞれ検出される。

しかして、庫内温度を検知する温度センサー９が所定の
温度を検出するとその温度検出信号がシーケンサ１７に
入力され、コンプレッサー１の運転が停止せしめられる
。

このコンプレッサー１の運転停止直後には、凝縮器１２
の圧力Ｐｌと蒸発器１５の圧力Ｐ２とはＰ　　＞＞Ｐ２
の関係にある。このまま、凝縮器フアン１６の作動を停
止させると、凝縮器１２内の液冷媒はキャピラリチュー
ブ１４を通じて低圧の蒸発器１５側に流入する。

蒸発器１５側への流入流量Ｑは、断熱変化量や外部機械
仕事、位置のエネルギ変化をそれぞれゼロと考えると、
熱力学の第１法則により次式か成立し、求めることがで
きる。

０　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・・　
（１）ただし、ρは冷媒の密度、■は流速を示す。

この第１式を整理すると、 ・・・・・・　（２） となり、キャピラリチューブ１４の内径をｄとすると、
流入量Ｑは、 （３） で表わされる。

第３式を冷媒Ｒ２２の例をとると、第３図に示すように
なる。

第３図に示されたグラフから、冷凍サイクル１０をシー
ケンス制御により運転中、コンプレッサ１１の運転停止
後、凝縮器１２を蒸発器１５の圧力差を急速に小さくす
ると、冷凍サイクルの高圧側と低圧側とをすばやく圧力
バランスさせることができ、蒸発器１５側への流入流量
Ｑを少なくすることができる。

この点から、第１図に示す冷凍サイクル１０においては
、冷凍サイクル１０の通常運転中、コンプレッサ１１の
運転が停止されると、このコンプレッサ１１の運転停止
後、直ちにシーケンサ１８で第２図に示すようにシーケ
ンス制御し、凝縮器ファン１６の運転を所要時間継続さ
せて凝縮器１５から放熱させ、冷媒の飽和圧力を低下さ
せる。

これにより、冷凍サイクル１０の高圧側と低圧側とを急
速に圧力バランスさせることができる。その際、凝縮器
ファン１６の運転継続時間は、好ましくは冷凍サイクル
１０の高圧側と低圧側とが圧力バランスするまであるい
はその直前まで行なうのが望ましい。

このように、シーケンサ１８によりコンプレッサ１１の
運転停止後、所要時間凝縮器ファン１６の運転を継続さ
せることにより、冷凍サイクル１０を急速に圧力バラン
スさせることができる。コンプレッサ１１はその運転停
止によりコンプレッサ１１から凝縮器１２に新しい冷媒
ガスが流入することがないので、凝縮器１２内圧力はそ
のファン１６作動により急速に低下する。そして、差圧
センサ１７が冷凍サイクル１０の圧力バランス（平衡状
態）を検知した時点で、凝縮器ファン１６の作動を停止
させる。

冷凍サイクル１０の運転をシーケンサ１８により、第２
図に示すように、シーケンス制御することにより、コン
プレッサ１１の運転停止時に、凝縮器１２から蒸発器１
５に冷媒が流入するのを有動的に防止あるいは最小限に
抑えることができ、コンプレッサ１１の運転開始時に液
冷媒がコンプレッサ１１に流入するのを効果的に防止で
きる。

したがって、コンプレッサ１１に液圧縮現象か生しるの
を防止しコンプレッサ１１の破損や損傷を有効的にかつ
確実に防ぐことかできる。

〔発明の効果〕

以上に述へたようにこの発明に係る冷凍サイクルにおい
ては、コンプレッサおよび凝縮器ファンの運転をシーケ
ンス制御するシーケンサを設け、このシーケンサにより
コンプレッサの運転停止時に凝縮器ファンの運転を所要
時間継続させたから、凝縮器ファンのファン作動により
凝縮器内の冷媒圧力を急速に低下させ、冷凍サイクルの
高圧側と低圧側を急速に圧力バランスさせることができ
る。

このため、コンプレッサの運転停止後に凝縮器から蒸発
器側に冷媒が流入するのを有効的に防ぐことができ、こ
の結果、コンプレッサの運転開始時に液冷媒かコンプレ
ッサに流入して液圧縮現象か生じるのを未然に防ぐこと
かできる。この液圧縮現象の防止により、コンプレッサ
内が異常高圧になるのを効果的かつ確実に防ぐことがで
き、コンプレッサの破損や損傷を防止できるとともに、
コンプレッサ摺動部品に異常な圧力が作用しないので、
その損耗も有効的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る冷凍サイクルの一実施例を示す
図、第２図は上記冷凍サイクルのシーケンス運転制御を
説明する図、第３図は冷凍サイクル内に生じる圧力差と
冷媒流量の関係を示す図、第４図は従来の冷凍サイクル
におけるシーケンス運転制御例を示す図である。 １０・・・冷凍サイクル、１１・・・コンプレッサ、１
２・・・凝縮器、１４・・・キャピラリチューブ（膨張
機構）、１５・・・蒸発器、１６・・・凝縮器ファン、
１７・・・差圧センサ、１８・・・シーケンサ、１９・
・・温度センサ。 第１図 第２図 情−五） 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コンプレッサ、強制ファンクール凝縮器、膨張機構およ
   び蒸発器を順次接続した冷凍サイクルにおいて、コンプ
   レッサおよび凝縮器ファンの運転をシーケンス制御する
   シーケンサを設け、このシーケンサはコンプレッサ運転
   停止後所要時間凝縮器ファンの運転を継続させるように
   設定したことを特徴とする冷凍サイクル。