JPH05172407A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感温膨張弁を遮断弁として併用する場合にお
ける起動時あるいは運転停止時における外部均圧管側の
急激な圧力変動を緩和し得るようにする。 【構成】 圧縮機１、凝縮器２、外部均圧式の感温膨張
弁３および蒸発器４を備えた冷凍装置において、前記感
温膨張弁３の外部均圧管６と圧縮機１の吐出管５との間
に第１開閉弁８を介設してなるバイパス路７を介設し且
つ前記外部均圧管６に、前記バイパス路７との接続点と
圧縮機１の吸入管１０との間に第２開閉弁９を設けると
ともに、前記圧縮機１の起動時において、前記第２開閉
弁９を開作動させるとともに、開状態にある第１開閉弁
８を所定時間経過後に閉作動させる制御手段２２を付設
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、外部均圧式感温膨張
弁を減圧手段として用いた冷凍装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷凍装置における減圧手段とし
て感温膨張弁を用いる場合、蒸発器の出口側の冷媒圧力
を外部均圧管を介して感温膨張弁の均圧室に導入するこ
とにより、蒸発器での圧力損失を補償し得るようにする
ことが行なわれている。

【０００３】一方、運転停止時における液戻りを防止す
るために、上記感温膨張弁を遮断弁に併用する試みもな
されている(例えば、特公昭４７ー２４３１１号公報参
照)。

【０００４】上記公知例の冷凍装置の場合、運転停止時
においては感温膨張弁の外部均圧管に高圧(例えば、高
圧液管圧力)を導入することにより感温膨張弁を遮断弁
として作用させ、正常運転時においては外部均圧管に蒸
発器出口側の低圧を導入することにより適正な過熱度制
御を行い得るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公知例
の場合、運転停止時において高圧液管と外部均圧管とが
連通状態となるところから、外部均圧管側に高圧が急激
に作用するおそれがある。すると、該高圧が感温膨張弁
のダイヤフラムに作用することとなるため、ダイヤフラ
ムの耐久性が低下するという不具合が生ずる。

【０００６】また、起動時において感温膨張弁の急激な
開弁状態への移行があると、液バックを起こすおそれが
ある。

【０００７】このようなダイヤフラムの耐久性低下およ
び液バック発生は、冷凍装置の信頼性を損なう原因とな
るところから、解決を要する重要課題とされている。

【０００８】本願発明は、上記課題を解決するためにな
されたもので、感温膨張弁を遮断弁として併用する場合
における起動時あるいは運転停止時における外部均圧管
側の急激な圧力変動を緩和し得るようにすることを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記課題を解決するための手段として、図面に示すよう
に、圧縮機１、凝縮器２、外部均圧式の感温膨張弁３お
よび蒸発器４を備えた冷凍装置において、前記感温膨張
弁３の外部均圧管６と圧縮機１の吐出管５との間に第１
開閉弁８を介設してなるバイパス路７を介設し且つ前記
外部均圧管６に、前記バイパス路７との接続点と圧縮機
１の吸入管１０との間に第２開閉弁９を設けるととも
に、前記圧縮機１の起動時において、前記第２開閉弁９
を開作動させるとともに、開状態にある第１開閉弁８を
所定時間経過後に閉作動させる制御手段２２を付設して
いる。

【００１０】請求項２の発明では、上記課題を解決する
ための手段として、図面に示すように、圧縮機１、凝縮
器２、外部均圧式の感温膨張弁３および蒸発器４を備え
た冷凍装置において、前記感温膨張弁３の外部均圧管６
と圧縮機１の吐出管５との間に第１開閉弁８を介設して
なるバイパス路７を介設し且つ前記外部均圧管６に、前
記バイパス路７との接続点と圧縮機１の吸入管１０との
間に第２開閉弁９を設けるとともに、前記圧縮機１の停
止時において、前記第１開閉弁８を開作動させるととも
に、開状態にある第２開閉弁９を所定時間経過後に閉作
動させる制御手段２２を付設している。

【００１１】請求項３の発明では、上記課題を解決する
ための手段として、図面に示すように、圧縮機１、凝縮
器２、外部均圧式の感温膨張弁３および蒸発器４を備え
た冷凍装置において、前記感温膨張弁３の外部均圧管６
と圧縮機１の吐出管５との間に第１開閉弁８を介設して
なるバイパス路７を介設し且つ前記外部均圧管６に、前
記バイパス路７との接続点と圧縮機１の吸入管１０との
間に第２開閉弁９を設けるとともに、前記圧縮機１の起
動時あるいは停止時において、前記第２開閉弁９あるい
は第１開閉弁８を開作動させるとともに、開状態にある
第１開閉弁８あるいは第２開閉弁９を所定時間経過後に
閉作動させる制御手段２２を付設している。

【００１２】

【作用】請求項１の発明では、上記手段によって次のよ
うな作用が得られる。

【００１３】即ち、起動時においては、第２開閉弁９が
開作動されるとともに、開状態にある第１開閉弁８が所
定時間経過後に閉作動されるところから、起動後の所定
時間においてはバイパス路７を介して供給される高圧ガ
ス冷媒が低圧側(即ち、蒸発器４の出口側)にバイパスし
つつ感温膨張弁３に作用することとなり、外部均圧管６
側の圧力が急激に低下せず徐々に低下することとなる。

【００１４】請求項２の発明では、上記手段によって次
のような作用が得られる。

【００１５】即ち、運転停止時においては、第１開閉弁
８が開作動されるとともに、開状態にある第２開閉弁９
が所定時間経過後に閉作動されるところから、運転停止
後の所定時間においてはバイパス路７を介して供給され
る高圧ガス冷媒が低圧側(即ち、蒸発器４の出口側)にバ
イパスしつつ感温膨張弁３に作用することとなって、外
部均圧管６側の圧力が運転停止後の所定時間においては
急激に上昇せず徐々に上昇し、所定時間経過後において
は外部均圧管６側の圧力が高圧に上昇することとなる。

【００１６】請求項３の発明では、上記手段によって次
のような作用が得られる。

【００１７】即ち、起動時あるいは運転停止時において
は、第２開閉弁９あるいは第１開閉弁８が開作動される
とともに、開状態にある第１開閉弁８あるいは第２開閉
弁９が所定時間経過後に閉作動されるところから、起動
後あるいは運転停止後の所定時間においてはバイパス路
７を介して供給される高圧ガス冷媒が低圧側(即ち、蒸
発器４の出口側)にバイパスしつつ感温膨張弁３に作用
することとなって、外部均圧管６側の圧力が急激に低下
あるいは上昇せず徐々に低下あるいは上昇し、運転停止
後において所定時間経過後には所定時間経過後において
は外部均圧管６側の圧力が高圧に上昇することとなる。

【００１８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、起動時におい
ては、第２開閉弁９が開作動されるとともに、開状態に
ある第１開閉弁８が所定時間経過後に閉作動されるよう
にして、起動後の所定時間においてはバイパス路７を介
して供給される高圧ガス冷媒が低圧側(即ち、蒸発器４
の出口側)にバイパスしつつ感温膨張弁３に作用するよ
うにしたので、起動後の所定時間においては外部均圧管
６側の圧力が急激に低下せず徐々に低下することとな
り、感温膨張弁３のダイヤフラム１８に対する衝撃的な
圧力変動が回避できるとともに、感温膨張弁３の急激な
開弁状態への移行がなくなるところから液バックも防止
できるという優れた効果がある。

【００１９】請求項２の発明によれば、運転停止時にお
いては、第１開閉弁８が開作動されるとともに、開状態
にある第２開閉弁９が所定時間経過後に閉作動されるよ
うにして、運転停止後の所定時間においてはバイパス路
７を介して供給される高圧ガス冷媒が低圧側(即ち、蒸
発器４の出口側)にバイパスしつつ感温膨張弁３に作用
し、所定時間経過後においては高圧全体が感温膨張弁３
に作用するようにしたので、運転停止後の所定時間にお
いては外部均圧管６側の圧力が急激に上昇せず徐々に上
昇し、所定時間経過後においては外部均圧管６側の圧力
が高圧に上昇することとなり、感温膨張弁３のダイヤフ
ラム１８に対する衝撃的な圧力変動を回避しつつ感温膨
張弁３を遮断弁として併用できるという優れた効果があ
る。

【００２０】請求項３の発明では、上記手段によって次
のような作用が得られる。

【００２１】即ち、起動時あるいは運転停止時において
は、第２開閉弁９あるいは第１開閉弁８が開作動される
とともに、開状態にある第１開閉弁８あるいは第２開閉
弁９が所定時間経過後に閉作動されるようにして、起動
後あるいは運転停止後の所定時間においてはバイパス路
７を介して供給される高圧ガス冷媒が低圧側(即ち、蒸
発器４の出口側)にバイパスしつつ感温膨張弁３に作用
するようにしたので、起動後あるいは運転停止後の所定
時間においては外部均圧管６側の圧力が急激に低下ある
いは上昇せず徐々に低下あるいは上昇し、運転停止後の
所定時間経過後においては外部均圧管６側の圧力が高圧
に上昇することとなり、感温膨張弁３のダイヤフラム１
８に対する衝撃的な圧力変動を回避しつつ感温膨張弁３
を遮断弁として併用できるとともに、起動時における感
温膨張弁３のの急激な開弁状態への移行がなくなるとこ
ろから液バックも防止できるという優れた効果がある。

【００２２】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本願発明の好適
な実施例を説明する。

【００２３】本実施例の冷凍装置は、図１に示すよう
に、圧縮機１、凝縮器２、外部均圧式の感温膨張弁３お
よび蒸発器４を順次接続してなる冷媒サイクルにより構
成されている。

【００２４】前記感温膨張弁３は、図２に示すように、
凝縮器２側に接続される入口通路１３と蒸発器４側に接
続される出口通路１４と両通路１３,１４を連通する弁
室１５とを有する弁本体１１と、該弁本体１１の上部に
設けられたパワーヘッド１２とによって構成されてい
る。

【００２５】前記弁室１５には、前記両通路１３,１４
を連通する連通路１６の開度を制御する弁体１７が配設
されている。

【００２６】一方、前記パワーヘッド１２は、ダイヤフ
ラム１８により上下に区画された加圧室１９および均圧
室２０を備えている。符号２１は感温筒、２３はスプリ
ングである。

【００２７】そして、前記弁体１７の弁棒１７aは上方
に延びて前記パワーヘッド１２の均圧室２０に臨ましめ
られ、前記ダイヤフラム１８の下面に当接されている。

【００２８】前記均圧室２０には、前記蒸発器４の出口
側となる吸入管１０に接続される外部均圧管５が接続さ
れている。

【００２９】上記構成の感温膨張弁３は、感温筒２１に
接続された加圧室１９と外部均圧管５に接続された均圧
室２０との圧力バランスに応じて弁体１７の開度が制御
されることとなっている。

【００３０】しかして、前記外部均圧管５と圧縮機１の
吐出管６との間には、第１開閉弁８を介設してなるバイ
パス路７が介設され且つ前記外部均圧管５に、前記バイ
パス路７との接続点と前記吸入管１０との間には第２開
閉弁９が設けられている。

【００３１】さらに、本実施例の冷凍装置には、前記圧
縮機１の起動時あるいは停止時において、前記第２開閉
弁９あるいは第１開閉弁８を開作動させるとともに、開
状態にある第１開閉弁８あるいは第２開閉弁９を所定時
間(例えば、t₁＝２秒あるいはt₂＝５秒)経過後に閉作動
させる制御手段２２が付設されている。

【００３２】上記のように構成された冷凍装置の作用を
図３に示すフローチャートおよび図４に示すタイムチャ
ートを参照して説明する。

【００３３】ステップＳ₁において圧縮機１が起動する
と、第１開閉弁８および第２開閉弁９が開作動され(ス
テップＳ₂)、その後所定時間t₁が経過すると(ステップ
Ｓ₃)、第１開閉弁８が閉作動される(ステップＳ₄)。す
ると、圧縮機１の起動と同時にバイパス路７を介して外
部均圧管６側に供給される高圧ガス冷媒は、起動後の所
定時間t₁においては蒸発器４出口側の吸入管１０にバイ
パスしつつ感温膨張弁３の均圧室２０に導入されること
となり、均圧圧力(換言すれば、吸入管１０の圧力)Ｐ
は、図４に示すように、Ｐ₁から徐々にＰ₂へ低下するこ
ととなる。

【００３４】従って、ダイヤフラム１８に対する衝撃的
な圧力変動が回避できるとともに、感温膨張弁３の急激
な開弁状態への移行がなくなるところから液バックも防
止できるのである。

【００３５】その後、冷凍装置が正常に運転されている
間は、第１開閉弁８が閉弁状態、第２開閉弁９が開弁状
態とされ、外部均圧管６からの蒸発器４の出口側圧力と
感温筒２１の圧力とのバランスにより感温膨張弁３は適
正な過熱度制御される。

【００３６】しかる後、サーモ停止等により圧縮機１の
運転が停止されると(ステップＳ₅)、第２開閉弁９を開
弁状態としたまま、第１開閉弁８が開作動され(ステッ
プＳ₆)、その後所定時間t₂が経過すると(ステップ
Ｓ₇)、第２開閉弁９が閉作動される(ステップＳ₈)。す
ると、圧縮機１の起動と同時にバイパス路７を介して外
部均圧管６側に供給される高圧ガス冷媒は、運転停止後
の所定時間t₂においては蒸発器４出口側の吸入管１０に
バイパスしつつ感温膨張弁３の均圧室２０に導入される
こととなり、均圧圧力(換言すれば、吸入管１０の圧力)
Ｐは、図４に示すように、Ｐ₂から徐々にＰ₁へ上昇する
こととなる。

【００３７】従って、ダイヤフラム１８に対する衝撃的
な圧力変動が回避できるのである。

【００３８】なお、運転停止後に所定時間t₂が経過する
と、第２開閉弁９が閉作動されるので、バイパス路７を
介して外部均圧管６に供給される高圧ガス冷媒の全部が
感温膨張弁３の均圧室２０へ導入されることとなるた
め、感温膨張弁３は遮断弁として併用されることとな
る。

【００３９】上記したように、本実施例によれば、起動
時あるいは運転停止時においては、第２開閉弁９あるい
は第１開閉弁８が開作動されるとともに、開状態にある
第１開閉弁８あるいは第２開閉弁９が所定時間経過後に
閉作動されるようにして、起動後あるいは運転停止後の
所定時間においてはバイパス路７を介して供給される高
圧ガス冷媒が低圧側(即ち、蒸発器４の出口側)にバイパ
スしつつ感温膨張弁３に作用するようにしたので、起動
後あるいは運転停止後の所定時間においては外部均圧管
６側の圧力が急激に低下あるいは上昇せず徐々に低下あ
るいは上昇し、運転停止後の所定時間経過後においては
外部均圧管６側の圧力が高圧に上昇することとなり、感
温膨張弁３のダイヤフラム１８に対する衝撃的な圧力変
動を回避しつつ感温膨張弁３を遮断弁として併用できる
とともに、起動時における感温膨張弁３の急激な開弁状
態への移行がなくなるところから液バックも防止できる
のである。

【００４０】本願発明は、上記実施例の構成に限定され
るものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において
適宜設計変更可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例にかかる冷凍装置の冷媒回路
図である。

【図２】本願発明の実施例にかかる冷凍装置における感
温膨張弁の縦断面図である。

【図３】本願発明の実施例にかかる冷凍装置における制
御手段の作用を説明するためのフローチャートである。

【図４】本願発明の実施例にかかる冷凍装置における制
御手段の作用を説明するためのタイムチャートである。

【符号の説明】

１は圧縮機、２は凝縮器、３は感温膨張弁、４は蒸発
器、５は吐出管、６は外部均圧管、７はバイパス路、８
は第１開閉弁、９は第２開閉弁、１０は吸入管、１８は
ダイヤフラム、２２は制御手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機(１)、凝縮器(２)、外部均圧式の
   感温膨張弁(３)および蒸発器(４)を備えた冷凍装置にお
   いて、前記感温膨張弁(３)の外部均圧管(６)と圧縮機
   (１)の吐出管(５)との間に第１開閉弁(８)を介設してな
   るバイパス路(７)を介設し且つ前記外部均圧管(６)に
   は、前記バイパス路(７)との接続点と圧縮機(１)の吸入
   管(１０)との間に第２開閉弁(９)を設けるとともに、前
   記圧縮機(１)の起動時において、前記第２開閉弁(９)を
   開作動させるとともに、開状態にある第１開閉弁(８)を
   所定時間経過後に閉作動させる制御手段(２２)を付設し
   たことを特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 圧縮機(１)、凝縮器(２)、外部均圧式の
   感温膨張弁(３)および蒸発器(４)を備えた冷凍装置にお
   いて、前記感温膨張弁(３)の外部均圧管(６)と圧縮機
   (１)の吐出管(５)との間に第１開閉弁(８)を介設してな
   るバイパス路(７)を介設し且つ前記外部均圧管(６)に
   は、前記バイパス路(７)との接続点と圧縮機(１)の吸入
   管(１０)との間に第２開閉弁(９)を設けるとともに、前
   記圧縮機(１)の停止時において、前記第１開閉弁(８)を
   開作動させるとともに、開状態にある第２開閉弁(９)を
   所定時間経過後に閉作動させる制御手段(２２)を付設し
   たことを特徴とする冷凍装置。
3. 【請求項３】 圧縮機(１)、凝縮器(２)、外部均圧式の
   感温膨張弁(３)および蒸発器(４)を備えた冷凍装置にお
   いて、前記感温膨張弁(３)の外部均圧管(６)と圧縮機
   (１)の吐出管(５)との間に第１開閉弁(８)を介設してな
   るバイパス路(７)を介設し且つ前記外部均圧管(６)に
   は、前記バイパス路(７)との接続点と圧縮機(１)の吸入
   管(１０)との間に第２開閉弁(９)を設けるとともに、前
   記圧縮機(１)の起動時あるいは停止時において、前記第
   ２開閉弁(９)あるいは第１開閉弁(８)を開作動させると
   ともに、開状態にある第１開閉弁(８)あるいは第２開閉
   弁(９)を所定時間経過後に閉作動させる制御手段(２２)
   を付設したことを特徴とする冷凍装置。