JPH04148158A

JPH04148158A - 圧縮式冷凍機

Info

Publication number: JPH04148158A
Application number: JP26883190A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kusunoki; 楠　裕行
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1990-10-05
Filing date: 1990-10-05
Publication date: 1992-05-21

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〉この発明は、ターボ冷凍機等の圧縮式冷凍機に関するも
のである。

〈従来の技術と発明が解決しようとする課題〉従来、上
記ターボ冷凍機等の圧縮式冷凍機においては、通常用い
られているＣＦＣｌ２　（Ｒ−１１）等の冷媒の沸点か
常温に近いため、下記のような問題があった。すなわち
、圧縮式冷凍機の運転休止時に周囲の温度か冷媒の沸点
よりも低くなると、冷媒の圧縮、液化、膨脹、蒸発のサ
イクルが行われる密閉回路内の飽和蒸気圧か大気圧より
も低くなり、この密閉回路にわずかでも気密不良部かあ
ると、空気か回路内に侵入して冷媒を加水分解し、酸性
となって密閉回路を構成するパイピング類を腐蝕するお
それかあった。

そこで、冬季休止等の長期間の休止時には、密閉回路内
の冷媒を抜き取り、機内を６００〜６５０關−程度の減
圧状態に保持するか、或いは、チッ素ガスや炭酸ガス等
の不活性ガスを密閉回路内に充填することが行われてい
る。

しかし、冷媒の抜き取り作業は手間がかかる上、冷媒の
損失を伴い、しかも、抜き取り後の冷媒の保管は高圧ガ
ス取締法に基づいて行わねばならず、繁雑な手続きを必
要とする等の問題かある。

この発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであって
、長期休止時に冷媒を抜き取る必要のない圧縮式冷凍機
を提供することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉上記課題を解決するための、この発明の圧縮式冷凍機は
、密閉回路内で冷媒の機械的圧縮、液化、膨脹、蒸発の
サイクルを行い、相変化に伴う冷却効果を利用する圧縮
式冷凍機において、上記密閉回路の液溜り部に、運転休
止時に液冷媒を加熱する加熱装置を備えることを特徴と
している。

また、上記圧縮式冷凍機は、運転休止後、所定時間経過
した段階で、密閉回路内の圧力または温度を検出し、検
出値か所定値以下のとき、前記加熱装置を作動させる加
熱制御装置を備えることか好ましい。

〈作用〉上記構成からなる、この発明の圧縮式冷凍機においては
、運転休止時に、液溜り部に設けた加熱装置によって液
冷媒を加熱して一部を蒸発させ、機内圧力を上昇させる
ことで、密閉回路内の飽和蒸気圧が大気圧よりも低くな
ることを防止できる。

また、上記圧縮式冷凍機が、運転休止後、所定時間経過
した段階で、密閉回路内の圧力または温度を検出し、検
出値が所定値以下のとき、その検出値に基づいて加熱装
置を自動的に作動させる加熱制御装置を有する場合には
、密閉回路内の冷媒状態を確実に検出できるので、誤動
作かない。なお、ここでいう密閉回路内の圧力または温
度は、液冷媒の温度や密閉回路内の圧力を直接に測定す
ることで検出てきるほか、装置外部の温度等を測定する
ことで、間接的に検出することもできる。

〈実施例〉以下に、この発明を、実施例を示す図面を参照しつつ説
明する。

第１図に見るように、この実施例の圧縮式冷凍機は、圧
縮機としてターボ圧縮機１を備え、図中黒矢印で示す流
れに沿って、冷媒の圧縮、液化、膨脹、蒸発のサイクル
が行われる密閉回路りを構成する各部材か一体に形成さ
れた、一体型のターボ冷凍機を示している。

密閉回路りは、同図並びに第２図（ａｌに示すように、
モータＭによって駆動される、冷媒気体圧縮のためのタ
ーボ圧縮機１と、圧縮された高温高圧の冷媒気体を、冷
却水か通された複数の凝縮管２１ａ　　２１ａ・・・に
接触させて凝縮、液化するための凝縮器２と、高圧の冷
媒液体を減圧するためのオリフィス３と、低温低圧化し
た冷媒液体を、被冷却物冷却のための媒体としての水が
通された複数の蒸発管４１ａ、４１ａ・・・に接触させ
て気化し、その際に蒸発管４１ａ、４１ａ・・・中の水
を冷却する蒸発器４とで構成されている。なお、第１図
中の白矢印は、凝縮器２および蒸発器４における水の流
れを示している。

蒸発器４は、液冷媒の受液器を兼ねており、タボ冷凍機
の運転休止時に器内に貯蔵される液冷媒を直接加熱する
ため、Ｆ記蒸発器４の液溜り部４ａに突出配置された加
熱装置Ｈと、この加熱装置Ｈを制御するための加熱制御
装置Ｃとを備えている。

加熱装置Ｈとしては、電気加熱方式、水蒸気加熱方式、
温水加熱方式等、各種加熱方式のものが使用される。な
お、この加熱装置Ｈは、第２図山）に示すように、蒸発
器４に外付けされ、蒸発器４を外部から加熱することて
、間接的に液冷媒を加熱するように構成されていても良
い。

また、温水加熱方式の加熱装置Ｈとしては、蒸発器４の
蒸発管４１ａ、４１ａ・・・を利用したものを用いるこ
ともてきる。

蒸発管４１ａ、４１ａ・・・を利用した加熱装置Ｈの具
体例としては、例えば、第３図（ａｌ〜（Ｃ）に示す構
成のものが挙げられる。

第３図（ａｌの加熱装置Ｈは、蒸発器４の本体内に挿通
された蒸発管４１ａ、４１ａ・・・と、これら蒸発管４
１ａ、４１ａ・・・を］つにまとめて、前後の配管４１
ｂ、４１ｃに接続するために、蒸発器４の外面に配置さ
れた２つの小室４１ｄ、４１ｅとを使用し、両手室４１
ｄ、４１ｅ間に、出口側の小室４１ｅから小型のポンプ
Ｐ１を介して入口側の小室４１ｄに至る戻し管Ｒを設け
ると共に、入口側の小室４１ｄにヒータｈを配置するこ
とで構成されている。そして、ターボ冷凍機の運転休止
時には、バルブＶｌ、Ｖ２を閉じて両手室４１ｄ。

４１ｅと本管４１ｂ、４１ｃとの間の接続をしゃ断し、
蒸発管４１ａ中に充填された水をヒータｈによって加熱
しつつ、同図中に矢印で示すように、ポンプＰ１によっ
て循環させることで、蒸発器４内の冷媒を加熱するよう
になっている。

また、同図面の加熱装置Ｈは、上記蒸発管４１ａ、４１
ａ・−・、前後の小室４１ｄ、４１ｅ、バルブＶｌ、Ｖ
２、配管４１ｂ、４１ｃ等を含む水の循環経路４１の全
体を利用したもので、図中矢印で示すように、図示しな
い温水源がら温水を供給することで、蒸発器４内の冷媒
を加熱するように構成されている。

そして、同図（Ｃ１の加熱装置Ｈは、同じく循環経路４
１の全体を利用するもので、この循環経路４１の途中に
負荷ｇを設けることで、循環ポンプＰ２から吐出される
水を発熱させて、蒸発器４内の冷媒を加熱するように構
成されている。

加熱制御装置Ｃは、ターボ冷凍機の運転を休止したのち
所定時間経過後に、密閉回路り内の圧力または温度の検
出を開始して、検出値が所定値以下のするとき、前記加
熱装置を作動させる。

なお、上記のように、密閉回路り内の圧力または温度の
検出を、ターボ冷凍機の運転を休止したのち所定時間経
過後に開始するのは、下記の理由による。

すなわち、運転休止直後では、凝縮器内と蒸発器内とて
温度差があったり、第４図に示すように、凝縮器圧力と
蒸発器圧力との間に差があったりする等、機内の冷媒状
態か安定せず、センサの位置によっては、正確な圧力や
温度を検出できないおそれがある。

そこで、ターボ冷凍機の運転休止後、例えば１０数分な
いし１時間程度経過して、凝縮器内と蒸発器内との温度
差がなくなり、また、第４図に示すように、凝縮器圧力
と蒸発器圧力とがバランスして、機内の冷媒状態か安定
した段階で、圧力または温度の検出を開始することが好
ましい。

上記所定時間の経時には、第１因に示すように、加熱制
御装置Ｃに接続されたタイマーＴか用いられる。

上記密閉回路内の圧力または温度は、前述したように、
液冷媒の温度や密閉回路内の圧力を直接に測定すること
で検出できるほか、装置外部の温度等を測定することで
、間接的に検出することもてきる。より具体的には、第
１図に示すように、■　ターボ冷凍機の周囲の温度を、
機外に設けた温度セッサＳ１で検出して、周囲の温度が
所定温度以下のときに加熱装置Ｈを作動させる周囲温度
検出法、 ■　密閉回路り内の液冷媒温度を、液溜り部４ａに設け
た温度センサＳ２で検出して、液冷媒温度が所定温度以
下のときに加熱装置Ｈを作動させる液冷媒温度検出法、 ■　密閉回路り内の圧力を、この密閉回路り内（図では
蒸発器４の液溜り部４ａの上方の空間内）に設けた圧力
センサＳ３で検出して、圧力が所定圧力以下のときに加
熱装置Ｈを作動させる機内圧力検出法、 ■　密閉回路り内の圧力を、上記密閉回路り内（図では
蒸発器４の液溜り部４ａの上方の空間内）に設けた圧力
センサＳ４ａで検出すると共に、ターボ冷凍機の周囲の
圧力を、機外に設けた圧力センサＳ４ｂて検出し、両者
のデータを差圧検出装置Ｓ４ｃで比較して、密閉回路り
内の圧力が、機外温度に対応する冷媒の相当飽和圧力よ
りも低いときに加熱装置Ｈを作動させる差圧検出法、等か考えられる。

上記各部からなる、この実施例のターボ冷凍機において
は、運転休止時に、周囲の温度が冷媒の沸点よりも低く
なると、この温度変化を、加熱制御装置Ｃか、前記４種
の検出方法の何れかによって検出して、加熱装置Ｈを作
動させる。そして、加熱装置Ｈが、蒸発器４の液溜り部
４ａに貯蔵された液冷媒を加熱して、密閉回路内の飽和
蒸気圧を機外の気圧よりも高めるため、空気が密閉回路
り内に侵入するおそれがない。

なお、これまでは、この発明の圧縮式冷凍様について、
実施例のターボ冷凍機に基づいてのみ該明してきたが、
この発明の圧縮式冷凍機は、上記実施例に限定されるも
のではない。

例えば、実施例では、蒸発器４か受液器を兼ねると共に
、加熱装置Ｈか、この蒸発器４・に配置されていたが、
蒸発器と受液器とは別体であっても良く、また、加熱装
置は蒸発器以外の部分に配置されていても良い。しかし
、上記実施例の構成、特に蒸発管４１ａを加熱装置に利
用した構成の場合には、他に加熱のための配管を設ける
必要がないので、簡単な構造で本発明の構成を実現する
ことができ、好ましい。

圧縮機はターボ式には限定されず、往復式、回転式、振
動式等の、他の方式の圧縮機を用いることができる。

加熱装置Ｈの作動は、加熱制御装置Ｃを用いず例えばタ
イマーを用いて周期的に作動／停止させたり、モータＭ
の電源盤Ｎに、上記モータＭへの電源をしゃ断した際に
閉じられ、モータＭへの電源を投入した際に開かれるス
イッチを設けて、モータＭへの電源のしゃ断／投入と入
れ代わりに作動／停止させたり、或いは、手動により作
動／停止させたりしても良い。

密閉回路は、上記実施例に示した各部材以外にも、濾過
器等の従来公知の部材を備えていても良い。

また、密閉回路の回路構成は上記実施例には限定されず
、例えば、高圧、低圧の２つの密閉回路が分離器を介し
て繋かれた２段圧縮冷凍機の回路構成や、高温、低温の
２つの密閉回路か熱交換器を介して熱的に接続された２
元冷凍機の回路構成等、より複雑な回路構成を採用する
こともてきる。

密閉回路を構成する各部材は一体かされておらず、分散
配置されていても良い。

その他の部分についても同様であって、この発明の要旨
を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことかできる
。

〈発明の効果〉上記構成からなる、この発明の圧縮式冷凍機においては
、運転休止時に、液溜り部に設けた加熱装置によって液
冷媒を加熱して一部を蒸発させ、機内圧力を上昇させる
ことで、密閉回路内の飽和蒸気圧か大気圧よりも低くな
ることを防止できるので、空気が密閉回路内に侵入する
おそれがないわしたがって、この発明の圧縮式冷凍機は
、長期休止時にも冷媒を抜き取る必要がなく、保守管理
の容易化を達成することができる。

また、上記圧縮式冷凍機が、運転休止後、所定時間経過
した段階で、密閉回路内の圧力または温度の検出を開始
し、その検出値に基づいて加熱装置を自動的に作動させ
る加熱制御装置を有する場合には、密閉回路内の冷媒状
態を確実に検出てきるので、誤動作がない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の圧縮式冷凍機の一実施例としてのタ
ーボ冷凍機を示す断面図、第２図（ａｌは上記実施例の
密閉回路の構成を示す配管図、第２図中）並びに第３図
（ａｌ〜（Ｃ）は、それぞれ、加熱装置の変型例を示す
概略図、第４図は圧縮式冷凍機の運転を休止したのち所
定時間の蒸発器圧力および凝縮器圧力の経過を示すグラ
フである。Ｈ・・・加熱装置、Ｌ・・・密閉回路、１・・・ターボ圧縮機、２・・・凝縮器、３・・・オリフィス、４　・・蒸発器、ａ・・・液溜り部、Ｃ・・加熱制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】１、密閉回路（Ｌ）内で冷媒の機械的圧縮、液化、膨脹
、蒸発のサイクルを行い、相変化に伴う冷却効果を利用
する圧縮式冷凍機において、上記密閉回路（Ｌ）の液溜
り部（４ａ）に、運転休止時に液冷媒を加熱する加熱装
置（Ｈ）を備えることを特徴とする圧縮式冷凍機。２、運転休止後、所定時間経過した段階で、密閉回路（
Ｌ）内の圧力または温度を検出し、検出値が所定値以下
のとき、前記加熱装置を作動させる加熱制御装置（Ｃ）
を備える請求項１記載の圧縮式冷凍機。