JPH05288410A

JPH05288410A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH05288410A
Application number: JP11804192A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sugie; 宏之杉江; Kazuhiro Mori; 和弘森; Susumu Tatematsu; 進立松
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1992-04-09
Filing date: 1992-04-09
Publication date: 1993-11-02

Abstract

(57)【要約】【目的】圧縮機の効率的な運転を達成する。【構成】凝縮器２０と蒸発器２８とを接続する管体２
２および圧縮機１２のインジェクションポート３６の間
に、第１減圧装置４０と第１開閉器３８とを備えた第１
インジェクション回路４２が配設される。第１インジェ
クション回路４２と並列に、第２減圧装置４６と第２開
閉器４４とを備えた第２インジェクション回路４８が配
設される。圧縮機１２の吐出口１４近傍に、サーモスタ
ット５０が設けられる。サーモスタット５０は、上限設
定温度を検出した際に、第１開閉器３８を開放すると共
に、第２開閉器４４を閉成する。またサーモスタット５
０は、下限設定温度を検出した際に、第１開閉器３８を
閉成すると共に、第２開閉器４４を開放するよう設定さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばロータリ式圧
縮機を備えた冷凍装置において、周囲温度が変化して
も、常にロータリ式圧縮機の効率的な運転を行ない得る
ようにした冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】冷蔵庫や冷凍庫等に使用される冷凍装置と
して、ロータリ式圧縮機を使用したものが知られてい
る。この装置では、冷却負荷の変動等により蒸発器から
の戻り冷媒が全て蒸発されず、未蒸発の液冷媒が混合し
た気液混相状態の冷媒がロータリ式圧縮機に帰還するこ
とがあった。また温度調節器によるＯＮ，ＯＦＦ動作時
の各起動毎に、装置内に残っている液冷媒が圧縮機に吸
入されることもある。このように、(ａ)液冷媒がロータ
リ式圧縮機に吸入されると、液圧縮状態となって圧縮機
が損傷するおそれがあった。またロータリ式圧縮機で
は、(ｂ)圧縮した高温高圧冷媒ガスを圧縮機の密閉容器
内に一旦吐出するため、圧縮機を構成する電動機部や潤
滑油が高温に晒され、電動機の絶縁破壊や潤滑油の劣
化、更には潤滑不良による焼付事故を起こす問題があっ
た。

【０００３】前記問題に対処する手段として、各種の提
案がなされている。例えば、特公昭６２−５５０６５
号公報に開示される装置では、ロータリ式圧縮機から吐
出された冷媒をケーシング内に導入する一次吐出側冷媒
管に中間冷却器を接続すると共に、圧縮機の低圧側もど
り管の一部に、中間冷却器と熱交換関係にある熱交換器
を接続したバイパス回路が設けられている。そして、ロ
ータリ式圧縮機の起動時にもどり冷媒をバイパス回路に
導き、該もどり冷媒を一次吐出側冷媒管を流通する吐出
冷媒と熱交換させて加熱することにより、圧縮機の吸入
側に設けたアキュームレータ内での再蒸発を容易とし
て、圧縮機への液冷媒の吸込みを防止し得るようになっ
ている。また実公昭６０−２５３４号公報に開示され
る装置では、ロータリ式圧縮機に設けた中間吐出弁の背
面側に吐出冷媒を導くバイパス回路を配設し、高容量運
転時には吐出冷媒の一部を中間吐出弁の背面に導いて該
弁を閉成し、低容量運転時には背圧を除いて中間吐出弁
を開放するものにおいて、バイパス回路に減圧機構を設
けている。これにより、高容量運転から低容量運転に切
換えられた際に、中間吐出弁の背面に残留している液冷
媒は、減圧機構によりガス化されて圧縮機に吸入され、
該圧縮機への液バックが防止されるようになっている。

【０００４】また特開昭６０−１６５４６６号公報に
開示される装置では、凝縮器で圧縮された冷媒の一部を
ロータリ式圧縮機のシリンダー内に導くインジェクショ
ン回路に受液器を設け、この受液器に貯留した液冷媒の
みを圧縮機に戻すよう構成されている。これにより、ロ
ータリ式圧縮機により圧縮中の冷媒ガスを、液冷媒と熱
交換して効率的な冷却をなし得、モータ巻線の焼損およ
びオイルの劣化を防止することができる。更に特開昭
５８−８８５５７号公報に開示される装置では、凝縮器
で圧縮した液冷媒をロータリ式圧縮機に戻す液インジェ
クション回路と、液冷媒を蒸発器に通過させることなく
圧縮器に戻す液バイパス回路とを設け、負荷変動に応じ
何れか一方または両方共に閉弁して、圧縮機で圧縮され
た冷媒ガスの適正な冷却を行なうようになっている。ま
た特開昭５６−１００２７３号公報に開示される装置
では、凝縮器の出口側に、圧縮された気液混合冷媒の一
部をロータリ式圧縮機に戻す分岐管を配設し、該気液混
合冷媒によりモータ巻線を冷却してその焼損およびオイ
ルの劣化を防止するよう構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記およびに係る
装置では、前述した(ａ)に関する問題を解決することは
できるが、前記(ｂ)に係るロータリ式圧縮機の過熱によ
るモータ巻線の焼損やオイルの劣化を防止することはで
きない。また前記やおよびに係る装置では、前述
した(ｂ)に関する問題を解決することはできるが、前記
(ａ)に係る起動または負荷変動による容量制御切換時
に、ロータリ式圧縮機に液冷媒が大量に戻ってしまう点
については、これを解決することはできなかった。すな
わち、前述した何れの装置も、前記(ａ),(ｂ)両方の問
題を解決し得るものではなかった。

【０００６】またロータリ式圧縮機を使用する場合、潤
滑油の温度を、周囲温度により変化する冷媒の凝縮温度
よりも常に一定温度(ｔ℃)以上高く確保することが必要
であった。しかるに、前記〜に係る装置では、殊に
周囲温度が中、低温時には、潤滑油の温度と冷媒の凝縮
温度との差がｔ℃以下となり、このため冷媒が潤滑油中
に溶け込み、油を希釈して潤滑不良を来たす問題があっ
た。また温度(圧力)変化によるオイルフォーミングが発
生し、油が機外に吐出されて凝縮能力や冷却能力が低下
する欠点が指摘される。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、前記冷凍装置に内在する前記
欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたもの
であって、圧縮機の液圧縮や過熱に起因する故障の発生
を防止すると共に、周囲温度が変化しても常に圧縮機の
効率的な運転を達成し得るようにした冷凍装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を好適に達成するため本発明は、圧縮機と凝縮器
とが吐出管を介して接続されると共に、凝縮器に管体を
介して蒸発器が接続され、更に蒸発器は戻り管を介して
圧縮機に接続される冷凍装置において、前記圧縮機に設
けたインジェクションポートと、前記凝縮器と蒸発器の
間に臨む管体との間に並列に接続され、凝縮器で凝縮液
化した冷媒の一部をインジェクションポートに戻す複数
のインジェクション回路と、前記各インジェクション回
路に配設され、夫々異なる量の冷媒を流通させる流量調
節手段と、前記複数のインジェクション回路の少なくと
も一つに配設された開閉手段と、前記圧縮機から吐出さ
れた冷媒温度を検出し、その検出温度に応じて前記開閉
手段を開閉制御する温度検知手段とから構成したことを
特徴とする。

【０００９】

【実施例】次に、本発明に係る冷凍装置につき、好適な
実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明す
る。

【００１０】図１は、実施例に係る冷凍装置１０の回路
図であって、該装置１０におけるロータリ式圧縮機１２
の吐出口１４に接続された吐出管１６は、調節弁１８を
介して凝縮器２０の入口側に接続されている。また凝縮
器２０の出口側から導出した管体２２に、ドライヤ２４
と減圧装置２６とが直列に接続されると共に、該管体２
２は蒸発器２８の入口側に接続されている。更に、蒸発
器２８の出口側には、ロータリ式圧縮機１２の吸入口３
０に接続する戻り管３２が接続される。すなわち、ロー
タリ式圧縮機１２で圧縮された気化冷媒は、吐出管１６
を経て凝縮器２０で凝縮液化し、ドライヤ２４で脱湿さ
れた後減圧装置２６で減圧され、蒸発器２８に流入して
ここで一挙に膨張して蒸発することにより、外部との間
で熱交換を行なう。そして蒸発器２８で熱交換を行なっ
た冷媒は、戻り管３２を介してロータリ式圧縮機１２に
帰還するサイクルを繰り返す。なお、前記調節弁１８と
凝縮器２０の出口側に接続した管体２２との間に、分岐
管３４が連通接続され、調節弁１８の開度調節により凝
縮圧力を適宜調節可能になっている。

【００１１】前記凝縮器２０と減圧装置２６を接続する
管体２２におけるドライヤ２４と減圧装置２６との間に
臨む部位と、ロータリ式圧縮機１２に設けたインジェク
ションポート３６との間に、第１開閉器３８と第１減圧
装置４０とを有する第１インジェクション回路４２およ
び第２開閉器４４と第２減圧装置４６とを有する第２イ
ンジェクション回路４８が並列に配設される。第１減圧
装置４０および第２減圧装置４６は、例えばキャピラリ
ーチューブで構成され、その長さ寸法が異なるよう設定
されている(後述)。

【００１２】またロータリ式圧縮機１２の吐出口１４近
傍に、サーモスタット５０が設けられ、吐出口１４の温
度(圧縮機から吐出される冷媒温度)を検出するよう構成
されている。そして、サーモスタット５０は、予め設定
した上限設定温度を検出した際にＯＦＦ作動し、このと
き第１開閉器３８を開放すると共に第２開閉器４４を閉
成するよう設定されている。またサーモスタット５０は
下限設定温度を検出した際にＯＮ作動し、このとき第１
開閉器３８を閉成すると共に第２開閉器４４を開放する
よう設定されている。

【００１３】前記第１減圧装置４０および第２減圧装置
４６の長さ寸法(容量)は、図７に示す如く、冷凍装置１
０が使用されると予測される使用温度範囲(Ａ℃〜Ｂ℃
の範囲)で、ロータリ式圧縮機１２の過熱を防止すると
共に、潤滑油温度と冷媒凝縮温度との差ｔが、下限設定
温度Ｆ₃(例えば５℃)以上となるよう設定される。実施
例においては、潤滑油温度として圧縮機１２のケース下
温度(Ｄ₁,Ｄ₂)を測定し、冷媒凝縮温度として凝縮器２
０の中央部温度(Ｅ₁,Ｅ₂)を測定した場合において、各
インジェクション回路４２,４８を個々に使用した状態
で、前記条件を満たす両減圧装置４０,４６の長さ寸法
を設定した。

【００１４】すなわち、第１減圧装置４０の長さ寸法に
ついては、第１インジェクション回路４２の第１開閉器
３８を開放し、第２インジェクション回路４８の第２開
閉器４４を閉成した状態で冷凍装置１０を運転した場合
に、図３に示す如く、吐出口１４の温度Ｃ₁が、使用温
度範囲(Ａ℃〜Ｂ℃)内において管理温度Ｆ₂を超えない
よう設定した。なお管理温度Ｆ₂は、ロータリ式圧縮機
１２における上限温度Ｆ₁の９０％〜９５％に設定して
あるものとする。

【００１５】また第２減圧装置４６の長さ寸法について
は、第２インジェクション回路４８の第２開閉器４４を
開放し、第１インジェクション回路４２の第１開閉器３
８を閉成した状態で冷凍装置１０を運転した場合に、図
４に示す如く、使用温度範囲(Ａ℃〜Ｂ℃)内において、
潤滑油温度(Ｄ₂)と冷媒凝縮温度(Ｅ₂)との差がＦ₃以上
となるよう設定した(図７参照)。

【００１６】なお、図３および図４では、吐出管１６に
配設した調節弁１８を使用して凝縮圧力を調節した場合
において、前記第１減圧装置４０および第２減圧装置４
６の長さ寸法を設定したが、図５および図６に示す如
く、調節弁１８を使用しない状態において設定するよう
にしてもよい。

【００１７】図２は、冷凍装置１０の電気制御回路の要
部を示すものであって、電源供給ラインＲとラインＴと
の間に、図示しないリレーＸ₁と協働する常開接点Ｘ₁−
ａとリレーＸ₂とが直列に接続されている。また両ライ
ンＲ,Ｔの間に、サーモスタット５０の接点Ｔｈとリレ
ーＸ₃とが直列に接続される。サーモスタット５０は、
上限設定温度で接点Ｔｈを開放(ＯＦＦ作動)し、下限設
定温度で接点Ｔｈを閉成(ＯＮ作動)するよう設定されて
いる。

【００１８】更に、両ラインＲ,Ｔの間に、リレーＸ₂と
協働する常開接点Ｘ₂−ａとリレーＸ₃と協働する常閉接
点Ｘ₃−ｂおよび第１開閉器３８が直列に接続される。
また常閉接点Ｘ₃−ｂおよび第１開閉器３８と並列に、
リレーＸ₃と協働する常開接点Ｘ₃−ａおよび第２開閉器
４４が接続されている。なお、リレーＸ₁は、ロータリ
式圧縮機１２を制御するためのもので、該リレーＸ₁が
通電励磁されたときは、ロータリ式圧縮機１２が駆動さ
れて冷却運転に入ると同時に、常開接点Ｘ₁−ａを閉成
するよう設定してある。

【００１９】

【実施例の作用】次に、実施例に係る冷凍装置の作用に
つき説明する。なお、サーモスタット５０の上限設定温
度は、ロータリ式圧縮機１２の管理温度Ｆ₂と同一に設
定されているものとする。また図７において、Ｃ₁の曲
線は、第１インジェクション回路４２のみを使用した場
合の、吐出口１４の温度変化を示す特性曲線であり、Ｃ
₂の曲線は、第２インジェクション回路４８のみを使用
した場合の、吐出口１４の温度変化を示す特性曲線であ
る。更に、Ｇの曲線は、第１インジェクション回路４２
のみを使用した場合の、前記ｔの変化を示す特性曲線で
あり、Ｈの曲線は、第２インジェクション回路４８のみ
を使用した場合の、前記ｔの変化を示す特性曲線であ
る。またＥの曲線は、冷媒凝縮温度に対応する凝縮器２
０の中央部温度の変化を示す曲線である。なお、前記サ
ーモスタット５０の上限設定温度はｃ₁で、下限設定温
度はｃ₃に設定される。

【００２０】前記冷凍装置１０の運転に際し、先ず周囲
温度が中、低温時には、前記サーモスタット５０の下限
設定温度ｃ₃より吐出口１４の温度は低いため、その接
点Ｔｈは閉成されてリレーＸ₃は通電励磁されている。
このとき、前記リレーＸ₂は、常開接点Ｘ₁−ａが閉成す
ることにより通電励磁されて、これと協働する常開接点
Ｘ₂−ａを閉成しているが、リレーＸ₃の常閉接点Ｘ₃−
ｂは開放しているので、第１開閉器３８は閉成される。
また第２開閉器４４は、常開接点Ｘ₃−ａが閉成してい
ることにより開放される。すなわち、ロータリ式圧縮機
１２から吐出されて凝縮器２０で凝縮液化した冷媒の一
部は、第２インジェクション回路４８を介して圧縮機１
２のインジェクションポート３６に戻される。これによ
り、吐出口１４の温度は、第２インジェクション回路４
８のみを使用した場合の特性曲線Ｃ₂(図４参照)に沿っ
て上昇する。

【００２１】次に、周囲温度が上昇し、吐出口１４の温
度が管理温度Ｆ₂(サーモスタット５０の上限設定温度ｃ
₁)に達すると、吐出口１４近傍に設けたサーモスタット
５０がＯＦＦ作動し、その接点Ｔｈを開放する。従っ
て、前記リレーＸ₃が消磁され、これと協働する常開接
点Ｘ₃−ａが開放して第２開閉器４４を閉成すると共
に、常閉接点Ｘ₃−ｂが閉成して第１開閉器３８を開放
する。従って、凝縮器２０で凝縮液化した冷媒の一部
は、第１インジェクション回路４２を介して圧縮機１２
のインジェクションポート３６に戻される。これによ
り、前記特性曲線Ｃ₂に沿って上昇していた吐出口１４
の温度は、図７に示す如く、ｃ₁点から第１インジェク
ション回路４２のみを使用した場合の特性曲線Ｃ₁(図３
参照)のｃ₂点に低下し、以後は特性曲線Ｃ₁に沿って上
昇する。この場合に、冷凍装置１０の使用温度範囲(Ａ
℃〜Ｂ℃)内においては、吐出口１４の温度は前記管理
温度Ｆ₂を超えないので、ロータリ式圧縮機１２の過熱
を防止し得る。

【００２２】前記吐出口１４の温度変化に対し、潤滑油
温度と冷媒凝縮温度との温度差ｔは、先ず特性曲線Ｈに
沿って上昇変化し、前記サーモスタット５０がＯＦＦ作
動するｈ₁点に至ると、ここで曲線Ｇのｇ₁点まで減少
し、以後は曲線Ｇに沿って温度差が増加する。すなわ
ち、周囲温度が低い場合であっても、温度差ｔを下限設
定温度Ｆ₃以上に確保することができ、冷媒の潤滑油へ
の溶け込みを防止することができ、効率的な運転を達成
し得る。

【００２３】次に、高温運転状態から周囲温度が低下す
る場合は、前記サーモスタット５０がＯＦＦ状態となっ
ているので、第１インジェクション回路４２が開路され
ており、吐出口１４の温度は特性曲線Ｃ₁に沿って低下
する。そしてサーモスタット５０の下限設定温度ｃ₃ま
で低下すると、該サーモスタット５０がＯＮ作動し、そ
の接点Ｔｈを閉成する。これにより第１開閉器３８が閉
成すると共に、第２開閉器４４が開放し、凝縮器２０で
凝縮液化した冷媒の一部は、第２インジェクション回路
４８を介して圧縮機１２のインジェクションポート３６
に戻される。これにより、吐出口１４の温度は、図７に
示す如く、ｃ₃点から第２インジェクション回路４８の
みを使用した場合の特性曲線Ｃ₂におけるｃ₄点まで上昇
し、以後は曲線Ｃ₂に沿って低下する。

【００２４】前記吐出口１４の前述した温度変化に対
し、潤滑油温度と冷媒凝縮温度との温度差ｔは、先ず特
性曲線Ｇに沿って減少し、前記サーモスタット５０がＯ
Ｎ作動するｇ₂点に至ると、ここで曲線Ｈのｈ₂点まで増
大し、以後は曲線Ｈに沿って温度差ｔが減少する。しか
るに、図７に示すように、冷凍装置１０の使用温度範囲
(Ａ℃〜Ｂ℃)内において、温度差ｔはその下限設定温度
Ｆ₃を確保しているので、ロータリ式圧縮機１２の正常
な運転を行ない得る。

【００２５】なお、図７に示す作用例は、前記吐出管１
６に配設した調節弁１８を使用する場合のものである
が、図８に示す如く、調節弁１８を使用しなない場合で
あっても、同様な運転制御を行ない得る。

【００２６】

【別実施例について】図９は、本発明に係る冷凍装置の
別実施例を示すものであって、基本的な構成は前述した
実施例と同一である。但し、第２インジェクション回路
４８には、第２減圧装置４６のみが配設されて、該冷凍
装置１０においては、常には第２インジェクション回路
４８を介して冷媒がロータリ式圧縮機１２のインジェク
ションポート３６に戻されるよう構成してある。またロ
ータリ式圧縮機１２の吐出口１４近傍に配設したサーモ
スタット５０は、予め設定した上限設定温度を検出した
際にＯＦＦ作動し、このとき第１開閉器３８を開放する
よう設定されている。またサーモスタット５０は下限設
定温度を検出した際にＯＮ作動し、このとき第１開閉器
３８を閉成するよう設定されている。

【００２７】更に別実施例では、第１インジェクション
回路４２と第２インジェクション回路４８との両方を介
して冷媒をロータリ式圧縮機１２のインジェクションポ
ート３６に戻す運転を行なった際に、吐出口１４の温
度、潤滑油温度(圧縮機ケース下温度)および冷媒凝縮温
度(凝縮器中央部温度)が、前述した図３に示す対応の特
性曲線Ｃ₁,Ｄ₁,Ｅ₁に沿って変化するように、第１減圧
装置４０および第２減圧装置４６の長さ寸法が設定され
ている。なお、第２インジェクション回路４８のみを使
用して運転を行なった場合は、各部の温度は、前述した
図４に示す対応の特性曲線Ｃ₂,Ｄ₂,Ｅ₂に沿って変化す
るよう第２減圧装置４６の長さ寸法が設定される。

【００２８】図１０は、別実施例に係る冷凍装置１０の
電気制御回路の要部を示すものであって、電源供給ライ
ンＲとラインＴとの間に、図示しないリレーＸ₁と協働
する常開接点Ｘ₁−ａとリレーＸ₂とが直列に接続されて
いる。また両ラインＲ,Ｔの間に、リレーＸ₂と協働する
常開接点Ｘ₂−ａを介してサーモスタット５０の接点Ｔ
ｈと第１開閉器３８とが直列に接続される。そしてサー
モスタット５０は、上限設定温度を検出した際に接点Ｔ
ｈを閉成(ＯＮ作動)して、第１開閉器３８を開放すると
共に、下限設定温度を検出した際に接点Ｔｈを開放(Ｏ
ＦＦ作動)して、第１開閉器３８を閉成するよう設定さ
れている。なお、リレーＸ₁は、ロータリ式圧縮機１２
を制御するためのもので、該リレーＸ₁が通電励磁され
たときは、ロータリ式圧縮機１２が運転状態に入ると同
時に常開接点Ｘ₁−ａを閉成するよう設定してある。

【００２９】

【別実施例の作用について】次に、前述した別実施例に
係る冷凍装置の作用につき説明する。なお、別実施例の
冷凍装置を運転した場合の各部の温度変化は、図１に示
す実施例と同一であるので、図７を参照して説明する。

【００３０】前記冷凍装置１０の運転に際し、先ず周囲
温度が中、低温時には、前記サーモスタット５０の接点
Ｔｈは開放されて、第１開閉器３８を閉成している。す
なわち、ロータリ式圧縮機１２から吐出されて凝縮器２
０で凝縮液化した冷媒の一部は、第２インジェクション
回路４８のみを介して圧縮機１２のインジェクションポ
ート３６に戻される。これにより、吐出口１４の温度
は、第２インジェクション回路４８のみを使用した場合
の特性曲線Ｃ₂に沿って上昇する。

【００３１】次に、周囲温度が上昇し、吐出口１４の温
度が管理温度Ｆ₂(サーモスタット５０の上限設定温度ｃ
₁)に達すると、吐出口１４近傍に設けたサーモスタット
５０がＯＮ作動し、その接点Ｔｈを閉成する。これによ
り第１開閉器３８が開放し、凝縮器２０で凝縮液化した
冷媒の一部は、第１インジェクション回路４２および第
２インジェクション回路４８を介して圧縮機１２のイン
ジェクションポート３６に戻される。従って、前記特性
曲線Ｃ₂に沿って上昇していた吐出口１４の温度は、ｃ₁
点から両インジェクション回路４２,４８を使用した場
合の特性曲線Ｃ₁(図１に示す実施例においては、第１イ
ンジェクション回路４２のみを使用した場合と同一)の
ｃ₂点に低下し、以後は特性曲線Ｃ₁に沿って上昇する。
この場合に、冷凍装置１０の使用温度範囲(Ａ℃〜Ｂ℃)
内においては、吐出口１４の温度は前記管理温度Ｆ₂を
超えないので、ロータリ式圧縮機１２の過熱を防止し得
る。

【００３２】また潤滑油温度と冷媒凝縮温度との温度差
ｔは、図１に示す実施例と同様に、冷凍装置１０の使用
温度範囲(Ａ℃〜Ｂ℃)内において、下限設定温度Ｆ₃以
上を確保することができ、冷媒の潤滑油への溶け込みを
防止して効率的な運転を達成し得る。

【００３３】次に、高温運転状態から周囲温度が低下す
る場合は、両インジェクション回路４２,４８が開路さ
れており、吐出口１４の温度は特性曲線Ｃ₁に沿って低
下する。そしてサーモスタット５０の下限設定温度ｃ₃
まで低下すると、該サーモスタット５０がＯＦＦ作動
し、その接点Ｔｈを開放する。これにより第１開閉器３
８が閉成し、凝縮器２０で凝縮液化した冷媒の一部は、
第２インジェクション回路４８を介してのみ圧縮機１２
のインジェクションポート３６に戻される。従って、吐
出口１４の温度は、ｃ₃点から第２インジェクション回
路４８のみを使用した場合の特性曲線Ｃ₂におけるｃ₄ま
で上昇し、以後は曲線Ｃ₂に沿って低下する。

【００３４】この場合において、潤滑油温度と冷媒凝縮
温度との温度差ｔは、冷凍装置１０の使用温度範囲(Ａ
℃〜Ｂ℃)内において、その下限設定温度Ｆ₃以上に確保
され、ロータリ式圧縮機１２の正常な運転を行ない得
る。

【００３５】

【変形例について】なお実施例では、吐出口の近傍にサ
ーモスタットを設けたが、冷凍回路上で周囲温度に対応
して温度が変化する場所であれば、同等の効果が得られ
る。また温度検出個所を複数とすれば、更に精度を向上
させ得る。更に、サーモスタットと開閉器および減圧装
置の組合わせに代えて、温度式自動膨張弁を使用して
も、同等の効果を得ることができる。更に、第２インジ
ェクション回路のみ開放、第１インジェクション回路の
み開放および第１、第２インジェクション回路を共に開
放する３段階の制御とすることにより、ロータリ式圧縮
機を冷却するための液冷媒量を更に低減でき、より効率
的な冷却運転を達成し得る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る冷凍装
置によれば、圧縮機のインジェクションポートへの冷媒
の戻り量を、圧縮機からの吐出冷媒の温度に応じて複数
のインジェクション回路を切換えることにより制御する
ようにしたので、温度変化に対応して圧縮機の正常で効
率的な運転を達成し得る。また、圧縮機の加熱や液圧縮
による故障の発生を防止することができる。更に潤滑油
温度と冷媒凝縮温度との差が、常に所要温度以上となる
よう構成したので、潤滑油に冷媒が溶け込むことがな
く、油の希釈による潤滑不良およびオイルフォーミング
による冷凍回路への油の吐出を防止できる。これによ
り、凝縮器や冷却器の熱交換効率の低下も防止し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例に係る冷凍装置を示す回
路図である。

【図２】図１に示す冷凍装置を運転制御する電気制御回
路の要部を示す回路図である。

【図３】第１インジェクション回路のみを使用して冷凍
装置を運転した場合の、各部の温度変化を示すグラフ図
である。

【図４】第２インジェクション回路のみを使用して冷凍
装置を運転した場合の、各部の温度変化を示すグラフ図
である。

【図５】調節弁を使用しない状態で、第１インジェクシ
ョン回路のみを使用して冷凍装置を運転した場合の、各
部の温度変化を示すグラフ図である。

【図６】調節弁を使用しない状態で、第２インジェクシ
ョン回路のみを使用して冷凍装置を運転した場合の、各
部の温度変化を示すグラフ図である。

【図７】両インジェクション回路を使用して冷凍装置を
運転した場合の、各部の温度変化を示すグラフ図であ
る。

【図８】調節弁を使用しない状態で、両インジェクショ
ン回路を使用して冷凍装置を運転した場合の、各部の温
度変化を示すグラフ図である。

【図９】本発明の別の実施例に係る冷凍装置を示す回路
図である。

【図１０】図９に示す冷凍装置を運転制御する電気制御
回路の要部を示す回路図である。

【符号の説明】

１２ロータリ式圧縮機１６吐出管２０凝縮器２２管体２８蒸発器３２戻り管３６インジェクションポート３８第１開閉器４０第１減圧装置４２第１インジェクション回路４４第２開閉器４６第２減圧装置４８第２インジェクション回路５０サーモスタット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機(12)と凝縮器(20)とが吐出管(16)
を介して接続されると共に、凝縮器(20)に管体(22)を介
して蒸発器(28)が接続され、更に蒸発器(28)は戻り管(3
2)を介して圧縮機(12)に接続される冷凍装置において、前記圧縮機(12)に設けたインジェクションポート(36)
と、前記凝縮器(20)と蒸発器(28)の間に臨む管体(22)と
の間に並列に接続され、凝縮器(20)で凝縮液化した冷媒
の一部をインジェクションポート(36)に戻す複数のイン
ジェクション回路(42,48)と、前記各インジェクション回路(42,48)に配設され、夫々
異なる量の冷媒を流通させる流量調節手段(40,46)と、前記複数のインジェクション回路(42,48)の少なくとも
一つに配設された開閉手段(38)と、前記圧縮機(12)から吐出された冷媒温度を検出し、その
検出温度に応じて前記開閉手段(38)を開閉制御する温度
検知手段(50)とから構成したことを特徴とする冷凍装
置。
【請求項２】前記圧縮機(12)に設けたインジェクショ
ンポート(36)と、前記凝縮器(20)と蒸発器(28)の間に臨
む管体(22)との間に、第１減圧装置(40)と第１開閉器(3
8)とを備えた第１インジェクション回路(42)および第２
減圧装置(46)と第２開閉器(44)とを備えた第２インジェ
クション回路(48)を並列に接続し、第１減圧装置(40)と
第２減圧装置(46)とを異なる容量に設定すると共に、前
記温度検知手段(50)により第１開閉器(38)と第２開閉器
(44)とを開閉制御するよう構成した請求項１記載の冷凍
装置。
【請求項３】前記第１減圧装置(40)の容量を第２減圧
装置(46)の容量よりも大きく設定し、前記冷媒温度が所
要設定温度となったことを前記温度検知手段(50)が検出
した場合は、前記第１開閉器(38)を開放すると共に第２
開閉器(44)を閉成し、前記第１インジェクション回路(4
2)を介して冷媒がインジェクションポート(36)に戻るよ
う制御される請求項２記載の冷凍装置。
【請求項４】前記第１減圧装置(40)の容量を第２減圧
装置(46)の容量よりも大きく設定し、前記冷媒温度が所
要設定温度となったことを前記温度検知手段(50)が検出
した場合は、前記第１開閉器(38)を閉成すると共に第２
開閉器(44)を開放し、前記第２インジェクション回路(4
8)を介して冷媒がインジェクションポート(36)に戻るよ
う制御される請求項２記載の冷凍装置。