JPH0367958A - 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、エコノマイザを配置した冷媒回路を有する冷
凍装置に係り、特に信頼性の向上対策に関する。

（従来の技術） 従来より、例えば「冷凍空調便覧、第４版、基礎編、３
８２頁、昭和５６年５月３０日、社団法人　日本冷凍協
会　発行」に開示されるように、圧縮機及び凝縮器の容
量を抑制しながら冷凍能力を増大させるいわゆるエコノ
マイザを備えた冷凍装置として、例えば第１０図に示す
ように、圧縮機（ａ）、凝縮器（ｂ）、受液器（Ｃ）、
主減圧弁（ｄ）、蒸発器（ｅ）及び液滴分離器（ｆ）を
順次冷媒配管で接続した冷媒回路（ｇ）において、減圧
弁（ｈ）で冷媒を減圧ガス化させバイパス路（ｉ）を介
して圧縮機（ａ）の中間圧となる箇所にバイパスすると
ともに、その蒸発熱で液冷媒を過冷却する中間冷却器（
ｊ）を受けたものは公知の技術である。また、同文献に
開示されるように、液管で液冷媒を減圧したのちレシー
バでガス冷媒と液冷媒とを分離して、ガス冷媒を圧縮機
の中間圧となる箇所にバイパスし、低温の液冷媒のみを
蒸発器で蒸発させるようにしたいわゆるエコノマイザレ
シーバを設けたものも知られている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のようなエコノマイザにより、例えば第４図のモリ
エル線図に示すように、冷凍サイクルが同図実線のよう
な冷凍サイクルになる結果、エンタルピ変化Δｉがエコ
ノマイザを使用しないときのΔ１１からΔ１２へと増大
して、冷凍効果が増大するものである。

しかしながら、例えばアンローダ機構により圧縮機の運
転容量を多段に調節するようにしたものの場合、制御対
象（例えば液体冷却装置における液体温度等）の温度制
御精度を向上させるべく、圧縮機の停止回数を減じる必
要があるが、最低アンローダの容量値を低く設定して停
止状態との間の容量変化幅を小さくしようとすると、冷
媒循環量が低下するので、潤滑油の冷媒回路内への滞留
により圧縮機の焼付き等が生じる虞れがある。

また、特に、上記エコノマイザにおける減圧弁として吐
出管に感温筒を有する自動膨張弁を使用すると、例えば
アンローダ付き圧縮機で起動又はロードアップする場合
、吐出圧力の上昇はすぐに検出されるが吐出ガス温度の
上昇はすぐには感温筒で検出されないので、−時的に自
動膨張弁の開度が閉じる方向に作動し、吐出ガス温度が
過上昇して潤滑油が劣化する等、信頼性を損ねる虞れが
ある。

さらに、通常運転時においても、冷房負荷等の条件が変
動した場合、上記のようにエコノマイザを設けたことに
よりその変化に対する系全体の応答が遅くなるので、吐
出管温度の上昇に迅速に対応できず、信頼性を損ねる虞
れがあった。

本発明は上記のような諸点に鑑みてなされたものであり
、その目的は、冷媒回路全体の機能を害することなくエ
コノマイザの機能のみを停止させる手段を講することに
より、信頼性の向上を図ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、液冷媒の
一部を圧縮機の中間圧となる箇所にバイパスさせる経路
をエコノマイザを経る経路と、エコノマイザをバイパス
する経路とに切換える手段を講することにある。

具体的には、第１の解決手段は、第１図に示すように、
圧縮機（１）、凝縮器（２）、主減圧機構（３）及び蒸
発器（４）を順次接続してなる主冷媒回路（７）と、該
主冷媒回路（７）の凝縮器（２）と主減圧機構（３）と
の間の液管（５ａ）を圧縮機（１）の中間圧となる箇所
に冷媒が上記主減圧機構（３）及び蒸発器（４）をバイ
パスして流通するよう接続する第１バイパス路（１１）
と、該第１バイパス路（１１）を流れる冷媒を減圧する
第１減圧機構と、該第１減圧機構による冷媒の減圧効果
に基づき冷凍能力を増大させるエコノマイザとを備えた
冷凍装置を前提とする。

そして、上記主冷媒回路（７）の液冷媒を、上記第１バ
イパス路（１１）のエコノマイザをバイパスして圧縮機
（１）の中間圧となる箇所に流通させる第２バイパス路
（１４）と、該第２バイパス路（１４）を流れる冷媒を
減圧する第２減圧機構（１６）と、主冷媒回路（７）の
液管（５ａ）中の冷媒の一部を圧縮機（１）の中間圧と
なる箇所にバイパスさせる経路を第１バイパス路（１１
）のエコノマイザ側と第２バイパス路（１４）側とに選
択的に切換える切換手段（５１）とを設ける構成とした
ものである。

第２の解決手段は、上記第１の解決手段において、圧縮
機（１）をアンローダ機構（１ａ）により運転容量を調
節されるものとする。

さらに、第１の解決手段に加えて、圧縮機（１）の最低
容量時に容量を低減すべき指令信号が出力されたときに
液管（５ａ）中の冷媒の一部が第２バイパス路（１４）
側に流れるよう切換手段（５１）を制御する切換制御手
段（５２Ａ）を設けたものである。

第３の解決手段は、上記第１の解決手段において、第１
減圧機構を圧縮機（１）の吐出管（５ｂ）に感温筒（１
７ａ）を有する自動膨張弁（１７）とする。

さらに、第１の解決手段に加えて、圧縮機（１）の吐出
管（５ｂ）の温度を検出する吐出管温度検出手段（Ｔ　
ｈ１）と、該吐出管温度検出手段（Ｔｈ１）の出力を受
け、吐出管温度が所定の設定値以上のときには液管（５
ａ）中の冷媒の一部が第２バイパス路（１４）側に流れ
るよう切換手段（５１）を制御する切換制御手段（５２
Ｂ）とを設けたちのである。

第４の解決手段は、上記第１の解決手段において、圧縮
機（１）をアンローダ機構（１ａ）により り運転容量を調節されるものとし、第１減圧機構を圧縮
機（１）の吐出管（５ｂ）に感温筒（１７ａ）を有する
自動膨張弁（１７）とする。

さらに、第１の解決手段に加えて、圧縮機（１）の容量
変化時、容量を増大すべき指令信号が出力されたときに
は、液管（５ａ）中の冷媒の一部が一定時間第２バイパ
ス路（１４）側に流れるよう切換手段（５１）を制御す
る切換制御手段（５２Ｃ）を設けたものである。

第５の解決手段は、上記第１．第２．第３又は第４の解
決手段において、エコノマイザを、主冷媒回路（７）の
液管（５ａ）の一部で形成され、液冷媒が流通する内管
（９）と、第１バイパス路（１１）に介設されかつ上記
内管（９）とは所定の密閉円筒状の外側空間（１０ａ）
を有するようにその外方に設けられた外管（１０）とを
有する二重管構造をなし、第１減圧機構（１３）で減圧
されたガス冷媒が内管（９）中の液冷媒との熱交換可能
に上記円筒状空間を流通するよう構成された中間冷却器
（８）としたものである。

０ （作用） 以上の構成により、請求項（１）の発明では、切換手段
（５１）により、主冷媒回路（７）の液管（５ａ）中の
液冷媒の一部が第１バイパス路（１１）側にバイパスさ
れ第１減圧機構で減圧された後エコノマイザを介して圧
縮機（１）の中間圧の箇所に吸入される経路と、第１バ
イパス路（１１）のエコノマイザをバイパスして第２バ
イパス路（１４）から圧縮機（１）に吸入される経路と
に選択的に切換えられるので、必要に応じ冷媒循環量を
減少することなく冷凍能力の低減が可能となり、能力調
節範囲が拡大することになる。

請求項（２）の発明では、上記請求項（１）の発明にお
いて、冷凍装置の運転中に負荷の減少により圧縮機（１
）の容量が低下して、最低アンローダ値となった後、さ
らに負荷の減少による運転容量の低下信号が出力された
場合、切換制御手段（５２Ａ）により、液管（５ａ）か
らバイパスされる液冷媒の流れがエコノマイザをバイパ
スして第２バイパス路（１４）側に流れるよう切換手段
（５１）が１ 制御されるので、エコノマイザの機能が停止した状態で
液冷媒の一部が圧縮機（１）の中間圧となる箇所にバイ
パスされる結果、冷媒の循環量を低減することなく冷凍
能力が最低アンローダ値以下と同等の能力に制御される
ことになる。

請求項（３）の発明では、吐出管温度検出手段（Ｔｈ１
）で検出される圧縮機（１）の吐出管温度が所定の設定
値以上になると、切換制御手段（５２Ｂ）により、液管
（５ａ）中の冷媒の一部が第２バイパス路（１４）側に
流れるように切換手段（５１）が制御されるので、エコ
ノマイザを通過しないｉ＆・ガスの混合した冷媒のイン
ジェクションにより、吐出管温度の過上昇が抑制され、
圧縮機（１）の潤滑油の劣化等が防止される。ことにな
る。

請求項（４）の発明では、圧縮機（１）の運転容量を増
大する指令信号が出力されると、切換制御手段（５２Ｃ
）により、一定時間の間、液管（５ａ）中の冷媒の一部
が第２バイパス路（１４）側に流れるよう切換手段（５
１）が制御され、エコノマイザを通過しない液・ガスの
混合した冷媒のイン２ ジエクション効果により、アンローダ（１ａ）付き圧縮
機（１）のロードアップ時における吐出管温度の過上昇
が未然に防止される。

請求項（５）の発明では、上記請求項（１）、　（２）
、　（３１又は（４）の発明において、陶管（９）と外
管（１０）との間の環状の外側空間（１０ａ）において
、減圧機構で減圧されたガス冷媒との熱交換により、主
冷媒回路（７）の液管（５ａ）中の液冷媒が過冷却され
るので、上記各発明におけるエコノマイザとしての効果
が発揮されることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、第２図〜第９図に基づ
き説明する。

第２図は本発明の実施例を示し、（１）は圧縮機、（１
ａ）はザクジョン・ベーン制御により圧縮機（１）の運
転容量を１００．７０，４０．２０及び０％に変化ざ゛
せるアンローダ機構、（２）は凝縮器、（３）は主減圧
機構としての外部均圧式の蒸発器用自動膨張弁、（４）
は制御対象を冷却するための蒸発器、（３ａ）は蒸発器
（４）の３ 出口側に配置された上記自動膨張弁（３）の感温筒であ
って、上記各機器（１）〜（４）は冷媒配管（５）によ
り冷媒の循環可能に接続され、凝縮器（２）で得た冷熱
を蒸発器（４）側の制御対象に移動させるようにした主
冷媒回路（７）が構成されている。

ここで、上記冷媒回路（７）の液管（５ａ）には、冷凍
能力を効率的に増大させるエコノマイザとしての中間冷
却器（８）が設けられていて、該中間、冷却器（８）は
、上記主冷媒回路（７）の液管（５ａ、）の一部をなし
その内側空間（９ａ）を液冷媒が流通する内管（９）と
、該内管（９）との間に密閉環状の外側空間（１０ａ　
）を挾んで設けられた外管（１０）とからなる二重管構
造をしている。そして、上記中間冷却器（８）の外側空
間（１０ａ）を介して、液管（５ａ）と上記圧縮機（１
）の中間圧となる箇所との間には、主冷媒回路（７）中
の岐冷媒の一部を上記自動膨張弁（３）及び凝縮器（４
）をバイパスして圧縮機（１）に戻すようにした第１バ
イパス路（１１）　４ が設けられていて、該第１バイパス路（１１）の中間冷
却器（８）と液管（５ａ）との間に、第１バイパス路（
１１）の冷媒の流れを開閉制御する第１開閉弁（１２）
と、第１バイパス路（１１）を流れる冷媒を減圧する減
圧機構としての第１キヤピラリチユーブ（１３）とが肢
管（５ａ）側から順に介設されている。すなわち、主冷
媒回路（７）の液管（５ａ）を流れる液冷媒の一部を第
１キヤピラリチユーブ（１３）で蒸発させて圧縮機（１
）の中間圧となる箇所にバイパスさせるとともに、中間
冷却器（８）において、その蒸発による冷熱で内管（９
）中を流れる液冷媒を過冷却するようにしている。

さらに、本発明の特徴として、上記第１バイパス路（１
１）において、冷媒を第１バイパス路（１１）の中間冷
却器（８）をバイパスして圧縮機（１）の中間圧となる
箇所に流通させるための第２バイパス路（１４）が設け
られていて、該第２バイパス路（１４）には、第２バイ
パス路（１４）を開閉する第２開閉弁（１５）と、冷媒
を減５ 圧する第２減圧機構としての第２キヤピラリチユーブ（
１６）とが順に介設されている。すなわち、上記第１．
第２開閉弁（１２）、　　（１５）の開閉を交互に切換
えることにより、上記第１−バイパス路（１１）を流れ
る冷媒の流れを第１バイパス路（１１）の中間冷却器（
８）側と第２バイパス路（１４）側とに選択切換える切
換手段（５１）が構成されている。

そして、冷凍装置の運転時における第１．第２開閉弁（
１２）、　　（１５）の開閉制御について、第３図のフ
ローチャートに基づき説明するに、ステップＳ１で中間
冷却器（８）を使用する通常運転を行いながら、ステッ
プＳ２で圧縮機（１）の運転容ＭＵが最低アンローダ値
Ｕｍｉｎか否かを判別し、最低アンローダ値Ｕｍｉｎで
あれば、さらにステップＳ３で圧縮機（１）の容ｆｆ１
Ｕのダウン信号（以下、Ｕダウン信号とする）が人力さ
れているか否かを判別して、Ｕダウン信号が人力されて
いれば、圧縮機（１）を停止させることなく冷凍能力を
減少させる必要があると判断し、ステップ６ Ｓ４で上記第１開閉弁（１２）を閉じ第２開閉弁（１５
）を開いて、液冷媒の一部を第２バイパス路（１４）側
にバイパスさせる。そして、ステップＳ５でＵダウン信
号が解除されるのを待って、上記ステップＳ１の通常運
転に戻る。一方、上記ステップＳ２の判別で圧縮機（１
）の運転容ｆｆ１Ｕが最低アンローダ値ＵＩＩｌｊｎで
ない場合、又はステップＳ３の判別でＵダウン信号が出
力されていない場合には、ステップＳ１に戻って通常運
転を行う。

上記フローにおいて、ステップＳ４により、圧縮機（１
）の最低容量による運転時、容量低減信号が出力された
ときには、液管（５ａ）中の冷媒の一部が第２バイパス
路（１４）側に流れるよう上記切換手段（５１）を制御
する切換制御手段（５２Ａ）が構成されている。

したがって、請求項（１）の発明では、液冷媒の一部を
第１キヤピラリチユーブ（第１減圧機構）（１３）で減
圧させて第１バイパス路（１１）側にバイパスさせ、エ
コノマイザ（上記実施例では、７ 中間冷却器（８））で主冷媒回路（７）の液冷媒を過冷
却するように構成するとともに、第１バイパス路（１１
）のエコノマイザをバイパスして冷媒を圧縮機（１）の
中間圧となる箇所にバイパスさせる第２バイパス路（１
４）を設けて、切換手段（５１）により、冷媒の流れを
第１バイパス路（１１）のエコノマイザ側と第２バイパ
ス路（１４）側とに選択的に切換えるようにしたので、
必要に応じて冷凍能力の低減が可能となる。

すなわち、上記第２図中に示す各点Ａ−Ｇにおける冷媒
状態の変化を第４図のモリエル線図に示すように、エコ
ノマイザを使用するモードでは、図中実線で示すごとく
、冷凍サイクルは主冷媒回路（７）でＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−
Ｅ−Ａと変化するサイクルと、第１バイパス路（１１）
で（Ａ　−Ｂ　−）Ｆ−（、−Ａと変化するサイクルと
になる。つまり、第１バイパス路（１１）でＦ−Ｇに変
化するエンタルピ分だけ主冷媒回路（７）でＢ−Ｃまで
冷媒が過冷却されることにより、冷凍効果が増大する結
果、冷凍能力が増大するのである。

８ 一方、圧縮機（１）にバイパスさせる冷媒の流れを第２
バイパス路（１４）側に切換えてエコノマイザを使用し
ないモードでは、図中破線で示すごとく、冷凍サイクル
は主冷媒回路（７）でＡ−Ｂ−ｄ−ｅ−Ａと変化するサ
イクルと、第２バイパス路（１４）側で（Ａ−Ｂ−）ｇ
−Ａと変化するサイクルとになる。

以上により、エコノマイザを使用した冷凍サイクルにお
けるエンタルピ差Δｉ−！　（図中のＤ−Ｅ間に相当）
に対してエコノマイザを使用しない冷凍サイクルにおけ
るエンタルピ差Δｉ＋　　（図中のｄ−Ｃ間に相当）が
過冷却分（Ｂ−Ｃ間に相当）だけ小さくなり、冷凍効果
が低減することが分かる。すなわち、圧縮機（１）の容
量を変えることなくつまり冷媒循環量を低減することな
く、冷凍能力を低減することができ、能力調節範囲の拡
大を図ることができる。

請求項（２）の発明では、上記請求項（１）の発明にお
いて、冷凍装置の運転中に負荷の減少により圧縮機（１
）の容量Ｕが低下して、最低アンローダ値９ ＵＩＩｌｉｎとなった後、さらに負荷の減少による運転
容ｆｆ１Ｕの低下信号が出力された場合、切換制御手段
（５２Ａ）により、液冷媒の一部をガス化してエコノマ
イザにバイパスしている冷媒の流れが第２バイパス路（
１４）側に流れるよう切換手段（５１）が制御されるの
で、液冷媒の一部が冷凍能力に寄与することなく圧縮機
（１）の中間圧となる箇所にバイパスされ、そのことに
より、冷媒の循環量を低減することなく冷凍能力を最低
アンローダ値Ｕｍｉｎ以下と同等の能力に制御できるも
のである。

なお、上記第１実施例では各バイパス路（１１）（１４
）の減圧機構として、第１．第２キヤピラチユーブ（１
３）、（１５）を設けたが、条件によっては、これらは
一つのもので兼用しうる。

また、切換手段として三方弁等も使用できることはいう
までもない。

次に、第８図は上記第１実施例の変形例を示し、上記実
施例における中間冷却器の代りに、エコノマイザとして
の気液分離器（２０）が設けられて０ いて、該気液分離器（２０）の上流側の液管（５ａ）に
は減圧機構としてのキャピラリチューブ（２１）が介設
されている。そして、上記気液分離器（２０）のガス部
から圧縮機（１）の中間圧となる箇所に第１バイパス路
（２２）が設けられていて、該第１バイパス路（２２）
には冷媒の流れを開閉制御する第１開閉弁（２３）が介
設されている。また、上記凝縮器（２）とキャピラリチ
ューブ（２１）との間の液管（５ａ）から上記第１開閉
弁（２３）と圧縮機（１）との間の第１バイパス路（２
２）に第２バイパス路（２４）が設けられていて、該第
２バイパス路（２４）には、減圧機構としてのキャピラ
リチューブ（２５）と、第２バイパス路（２４）を開閉
する第２開閉弁（２６）が設けられている。その他の構
成は、上記実施例と同様である。

そして、通常の運転時には、第１開閉弁（２３）を開き
第２開閉弁（２６）を閉じて主冷媒回路（７）の液管（
５ａ）中の冷媒をキャピラリチューブ（２１）で減圧し
て気液分離器（２０）で低１ 温側の液体のみを蒸発器（４）に送ることにより、上記
実施例と同様のエコノマイザ効果を発揮する一方、圧縮
機（１）が最低アンローダ状態でかつ運転容量を低減す
べき指令信号が出力されたときには、第１開閉弁（２３
）を閉じ第２開閉弁（２６）を開いて、全体の冷媒循環
量を確保しながら、気液分離器（２０）の液冷媒とガス
冷媒とを分離する機能を停止させることにより、冷凍能
力を低減するようになされている。

すなわち、第９図において第８図中の各点Ｐ〜Ｖに対応
する冷媒状態の変化を示すように、エコノマイザを使用
するモードでは、図中実線に示すごとく、冷凍サイクル
はＰ−Ｑ−Ｒ−３−Ｔ−Ｕ−Ａと変化する冷凍サイクル
（主冷媒回路）と、（Ｐ−Ｑ−Ｒ−）Ｖ−Ｐと変化する
冷凍サイクルとになる。つまり、気液分離器（２０）に
おいて、キャピラリチューブ（２１）で減圧された冷媒
をエンタルピの高いガス冷媒（図中のＶ部）とエンタル
ピの低い液冷媒（図中の３部）とに分離することにより
、主冷媒回路（７）の冷凍効果を図中２ Ｒ−８間のエンタルピ差に相当する分だけ増大させるよ
うになされている。

一方、エコノマイザを使用しないモードでは、図中破線
に示すごとく、冷凍サイクルはＰ−Ｑ−Ｒ−ｔ−Ｕ−Ａ
と変化するサイクルと、（Ｐ−Ｑ）Ｗ−Ｐと変化するサ
イクルとになる。つまり、気液分離器（２０）のガス冷
媒と液冷媒とに分離する機能が停止するので、上記エコ
ノマイザを使用するモードのような冷凍効果の増大効果
は得られず、冷媒循環量を低減することなく、冷凍能力
が低減されることになる。

したがって、本変形例でも、上記第１実施例と同様の効
果を発揮するものである。

次に、請求項（３）及び（４）の発明に係る第２実施例
について、第５図〜第７図に基づき説明する。

第５図は第２実施例の冷凍装置の構成を示し、本実施例
では、第１バイパス路（１１）において、上記第１実施
例における第１．第２キヤピラリチユーブ（１３）、　
　（１６）の代りに、第１．第２バイパス路（１１）、
　　（１４）における減圧機構３ を兼用するバイパス自動膨張弁（１７）が設けられてい
て、該バイパス自動膨張弁（１７）の感温筒（１７ａ）
は、圧縮機（１）の吐出管（５ｂ）に接触し七設けられ
ている。また、圧縮機（１）の吐出管（５ｂ）には、吐
出管温度Ｔ１を検出する吐出管温度検出手段としての吐
出管センサ（ＴｈＬ）が取付けられている。

その他の構成は、上記第１実施例と同様である。

ここで、請求項（３）の発明に係る制御の内容について
、第６図のフローチャートに基づき説明するに、ステッ
プＳ１１で中間冷却器（８）を使用する通常運転を行い
ながら、ステップＳ１２で上記吐出管センサ（Ｔ　ｈ１
）で検出される吐出管温度Ｔ１が所定の設定値Ｔｌｓ以
上か否かを判別し、Ｔ１≧Ｔ１ｓになると、吐出管温度
Ｔｌが過上昇する虞れがあると判断してステップＳＩ３
に移行し、第１開閉弁（１２）を閉じ第２開閉弁（１５
）を開いて中間冷却器（８）をバイパスさせることによ
り、液・ガス混合した冷媒を圧縮機（１）に戻して吐出
ガス温度Ｔ１の過上昇を抑制する。そして、ステ４ ツブＳ＋４で吐出管温度Ｔｌが所定の回復値Ｔｌｒ（＜
Ｔｌ５）よりも低くなるまで待って、上記ステップＳ１
１の通常運転に戻るようになされている。

上記フローにおいて、ステップＳＩ３により、吐出管温
度Ｔｌが設定値Ｔｌｓ以上のときには液管（５ａ）中の
冷媒の一部が第２バイパス路（１４）側に流れるよう切
換手段（５１）を制御する切換制御手段（５２Ｂ）が構
成されている。

したがって、請求項（３）の発明では、吐出管センサ（
吐出管温度検出手段）　　（Ｔｈ１）で検出される圧縮
機（１）の吐出管温度ＴＩが所定の設定値Ｔ１６以上の
ときには、切換制御手段（５２Ｂ）により、液管（５ａ
）中の冷媒の一部が第２バイパス路（１４）側に流れる
ように切換手段（５コ）が制御されるので、中間冷却器
（８）を通過しない液・ガス混合した冷媒のインジェク
ションにより、吐出管温度ＴＩの過上昇が抑制され、圧
縮機（１）の異常停止が有効に防止される。よって、信
頼性の向上を図ることができる。

一方、第７図（Ｄ〜（へ）は請求項（４）の発明に係る
運５ 転制御のタイムチャートを示し、時刻ｔｌで圧縮機（１
）の起動指令（同図（＋）参照）を受けると、アンロー
ダ（１ａ）を所定段階までロードアップする（同図（ｎ
）参照）。そのとき、一定時間ｔ。

（例えば１〜２分間）の間、上記第１開閉弁（］２）は
閉じたままで（同図０参照）第２開閉弁（１５）は開い
て（同図ＯＶＩ参照）、液冷媒を圧縮機（１）の中間圧
となる箇所にバイパスさせることにより、冷媒のインジ
ェクション効果で吐出ガス温度の過上昇を抑制する。そ
の後、第１開閉弁（１２）を開き第２開閉弁（１５）を
閉じて（同図（ホ）及び（ハ）の時刻ｔ２参照）、中間
冷却器（８）による液冷媒の過冷却を行いながら運転を
続ける。

そして、再びロードアップ信号が入力されアンロダ（１
ａ）の段階を増大させるときには（同図（ｎ）の時刻ｔ
３参照）上記と同様に一定時間ｔＱの間、筆１開閉弁（
１２）を閉じ、第２開閉弁（１５）を開いて液冷媒のイ
ンジェクションを行った後、第１開閉弁（１２）を開き
第２開閉弁（１５）を閉じて（同図０及び（ト）の時刻
ｔ４参照）通常の６ エコノマイザ（８）を使用する運転を行うようになされ
ている。

上記制御のタイムチャートにおいて、請求項（４）の発
明では、第７図０及び０の時刻ｔ１〜１．及びｔ３〜ｔ
４の制御により、圧縮機（１）の容量変化時、容量増大
指令信号が出力されたときには、液管（５ａ）中の冷媒
の一部が一定時間ｔＱの間第２バイパス路（１４）側に
流れるよう切換手段（５１）を制御する切換制御手段（
５２Ｃ）が構成されている。

したがって、請求項（４）の発明では、圧縮機（１）の
運転容量を増大する指令信号が出力されると、切換制御
手段（５２Ｃ）により、一定時間ｔＱの間、液管（５ａ
）中の冷媒の一部が第２バイパス路（］４）側に流れる
よう切換手段（５１）が制御される。ここで、アンロー
ダ（１ａ）付き圧縮機（１）の場合、ロードアップする
際に、吐出管温度Ｔ１が過上昇する虞れがあるか、本発
明では、一定時間冷媒のインジェクションを行うよう制
御されるので、吐出管温度ＴＩの過上昇が未然に防７ 止され、よって、信頼性の向上を図ることができる。

請求項（５）の発明では、上記請求項（１）、　（２）
、　（３）又は（４）の発明において、エコノマイザの
構成として、液管（５ａ）の一部からなる内管（９）と
、該内管（９）との間に密閉環状の外側空間（１０ａ）
を有するように設けられた外管（１０）とからなる二重
管構造とし、減圧機構で減圧されたガス冷媒を外側空間
（１０ａ）に流して液冷媒を過冷却するように構成した
ので、上記各発明におけるエコノマイザとしての効果を
有効に発揮することができる。

なお、エコノマイザとして、上記第８図に示すような気
７夜分離器（２０）を利用するタイプのものも請求項（
３）及び（４）の発明に応用できることはいうまでもな
い。

なお、上記第２実施例ではバイパス自動膨張弁（１７）
により第１．第２減圧機構を兼用するようにしているが
、第２減圧機構は別途設けてもよい。

８ （発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明によれば、第
１バイパス路から圧縮機に吸入される冷媒の減圧効果に
基づき冷凍能力を増大させるエコノマイザを備えた冷凍
装置において、上記エコノマイザをバイパスして液冷媒
を圧縮機に吸入させる第２バイパス路を設け、液管中の
液冷媒の一部を第１バイパス路側と第２バイパス路側と
に選択的に切換えるようにしたので、装置の運転状態に
応じてエコノマイザの使用、不使用を選択することがで
き、よって、冷媒循環量を低減することなく冷凍能力の
調節範囲を拡大することができる。

請求項（２）の発明によれば、上記請求項（１）の発明
に加えて、圧縮機の容量が最低容量でかつ圧縮機の容量
低減指令信号が出力された場合には、バイパスされる冷
媒が第２バイパス路側に流れるよう制御するようにした
ので、冷媒流量を低減することなく冷凍能力を低減する
ことができ、よって、信頼性の低下を招くことなく、温
度制御精度の向上を図ることができる。

２つ 請求項（３）の発明によれば、上記請求項（１）の発明
に加えて、吐出管温度が設定値以上のときには液管中の
液冷媒の一部が第２バイパス路側に流れるよう制御する
ようにしたので、液冷媒による吐出管温度の過上昇を有
効に抑制することができ、よって、信頼性の向上を図る
ことができる。

請求項（４）の発明によれば、上記請求項（１）の発明
に加えて、圧縮機の容量を増大する際、一定時間液管中
の冷媒の一部が第２バイパス路側に流れるよう制御する
ようにしたので、液・ガス混合した冷媒のインジェクシ
ョン効果により、吐出管温度の過上昇を未然に防止する
ことができ、よって、信頼性の向上を図ることができる
。

請求項（５）の発明によれば、上記請求項（１）、　（
２］。

（３）又は（４）の発明において、エコノマイザを、主
冷媒回路の液管の一部で形成される内管と、その内管の
外側に設けられた外管とで構成される二重管構造を有し
、第１バイパス路を流れるガス冷媒で液管中の液冷媒を
過冷却するように構成された中間冷却器としたので、上
記各発明における能力ｌ曽０ 大効果を有効に発揮することができ、よって、各発明の
実効を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図〜第４図は第１実施例を示し、第２図は冷凍装置
の全体構成を示す冷媒配管系統図、第３図は制御内容を
示すフローチャート図、第４図は発明の効果を示すモリ
エル線図、第５図〜第７図は第２実施例を示し、第５図
は冷凍装置の冷媒配管系統図、第６図は請求項（３）の
発明の制御内容を示すフローチャート図、第７図は請求
項（４）の発明の制御内容を示すタイムチャート図、第
８図及び第９図は第１実施例の変形例を示し、第８図は
冷媒配管系統図、第９図は冷凍サイクルを示すモリエル
線図である。第１０図は従来のエコノマイザを配置した
冷凍装置の構成例を示す冷媒配管系統図である。 ］　　圧縮機 １ａ　アンローダ ２　　凝縮器 自動膨張弁 （主減圧機構） ４　　蒸発器 ５ａ　液管 ７　　主冷媒回路 ８　　中間冷却器 （エコノマイザ） ９　　内管 １０　外管 １１　第１バイパス路 １３　第１キヤピラリチユーブ （減圧機構） １４　第２バイパス路 １６　第２キヤピラリチユーブ （減圧機構） １７　バイパス自動膨張弁 （減圧機構） １７ａ　　感温筒 ５１　切換手段 ５２　切換制御手段 １ ２ ３７８− （’Ｎ 賊 ３８０−

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）、凝縮器（２）、主減圧機構（３）
   及び蒸発器（４）を順次接続してなる主冷媒回路（７）
   と、該主冷媒回路（７）の凝縮器（２）と主減圧機構（
   ３）との間の液管（５ａ）を圧縮機（１）の中間圧とな
   る箇所に冷媒が上記主減圧機構（３）及び蒸発器（４）
   をバイパスして流通するよう接続する第１バイパス路（
   １１）と、該第１バイパス路（１１）を流れる冷媒を減
   圧する第１減圧機構と、該第１減圧機構による冷媒の減
   圧効果に基づき冷凍能力を増大させるエコノマイザとを
   備えた冷凍装置において、 上記主冷媒回路（７）の液冷媒を、上記第１バイパス路
   （１１）のエコノマイザをバイパスして圧縮機（１）の
   中間圧となる箇所に流通させる第２バイパス路（１４）
   と、該第２バイパス路（１４）を流れる冷媒を減圧する
   第２減圧機構（１６）と、主冷媒回路（７）の液管（５
   ａ）中の冷媒の一部を圧縮機（１）の中間圧となる箇所
   にバイパスさせる経路を第１バイパス路（１１）のエコ
   ノマイザ側と第２バイパス路（１４）側とに選択的に切
   換える切換手段（５１）とを備えたことを特徴とする冷
   凍装置。
2. （２）圧縮機（１）はアンローダ機構（１ａ）により運
   転容量を調節されるものであり、 圧縮機（１）の最低容量時に容量を低減すべき指令信号
   が出力されたときに液管（５ａ）中の冷媒の一部が第２
   バイパス路（１４）側に流れるよう切換手段（５１）を
   制御する切換制御手段（５２Ａ）を備えたことを特徴と
   する請求項（１）記載の冷凍装置。
3. （３）第１減圧機構は圧縮機（１）の吐出管（５ｂ）に
   感温筒（１７ａ）を有する自動膨張弁（１７）であり、 圧縮機（１）の吐出管（５ｂ）の温度を検出する吐出管
   温度検出手段（Ｔｈ１）と、該吐出管温度検出手段（Ｔ
   ｈ１）の出力を受け、吐出管温度が所定の設定値以上の
   ときには液管（５ａ）中の冷媒の一部が第２バイパス路
   （１４）側に流れるよう切換手段（５１）を制御する切
   換制御手段（５２Ｂ）とを備えたことを特徴とする請求
   項（１）記載の冷凍装置。
4. （４）圧縮機（１）はアンローダ機構（１ａ）により運
   転容量を調節されるものであり、第１減圧機構は圧縮機
   （１）の吐出管（５ｂ）に感温筒（１７ａ）を有する自
   動膨張弁（１７）であるとともに、 圧縮機（１）の容量変化時、容量を増大すべき指令信号
   が出力されたときには、液管（５ａ）中の冷媒の一部が
   一定時間第２バイパス路（１４）側に流れるよう切換手
   段（５１）を制御する切換制御手段（５２Ｃ）を備えた
   ことを特徴とする請求項（１）記載の冷凍装置。
5. （５）エコノマイザは、主冷媒回路（７）の液管（５ａ
   ）の一部で形成され、液冷媒が流通する内管（９）と、
   第１バイパス路（１１）に介設されかつ上記内管（９）
   とは所定の密閉円筒状の外側空間（１０ａ）を有するよ
   うにその外方に設けられた外管（１０）とを有する二重
   管構造をなし、第１減圧機構で減圧されたガス冷媒が内
   管（９）中の液冷媒との熱交換可能に上記円筒状空間を
   流通するよう構成された中間冷却器（８）であることを
   特徴とする請求項（１），（２），（３）又は（４）記
   載の冷凍装置。