JPH05340615A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮機内部に液インジェクションして吐出ガ
ス温度の上昇を抑えるようにした冷凍装置における起動
時の液圧縮を防止する。 【構成】 高圧冷媒液ライン３６の冷媒液を第１キャピ
ラリ２１で減圧して圧縮機１の中間圧力部にインジェク
ションする第１インジェクション回路１９、前記冷媒液
を第２キャピラリ２２で減圧して冷媒ガス吸入ライン３
１にインジェクションする第２インジェクション回路２
０が冷凍回路中に設けられる。第１、２両インジェクシ
ョン回路１９，２０に共用させて、第１キャピラリ２１
と第２キャピラリ２２とに対し上流側で直列接続させ
て、両インジェクション回路１９，２０を同時に作動、
非作動にする電磁弁１８が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍運転中に冷媒液を
圧縮機の中間圧力部と冷媒ガス吸入ラインとにインジェ
クションさせて、吐出ガス、圧縮機潤滑油の温度上昇を
抑えるようにする冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮機の吐出ガス温度、潤滑油温度を低
下させる目的で、冷媒液をインジェクションするインジ
ェクション回路が設けられてなる冷凍装置の典型的な先
行技術は、たとえば特開昭５９−２１７４５８号公報に
よって公知である。図２には、インジェクション回路を
含む冷凍装置の概要が示される。この冷凍装置は、圧縮
機１、四路切換弁２、凝縮器３、感温膨張弁からなる膨
張機構４、蒸発器５およびアキュムレータ８を備え、さ
らにデフロストキャピラリ７を備えて、正冷凍サイクル
による冷凍運転と逆冷凍サイクルによるデフロスト運転
とが切換わって行われる冷凍回路が形成される。油分離
器６は、油取り出し口がキャピラリ３３を有する管路に
よってアキュムレータ８の出口側に接続される。デフロ
ストキャピラリ７は、ドライヤ１１、フィルタ１２を直
列に介して感温膨張弁４の入口に接続される。このデフ
ロストキャピラリ７に対して、逆止弁９とレシーバ１０
とを直列に接続して有する管路が並列に接続される。膨
張弁４に対して逆止弁１３が並列に接続される。蒸発器
５は、冷却時出口側となるコイル端部が逆止弁１４を介
して四路切換弁２の第２切換ポートに接続される。前記
逆止弁１４に対して、ドレンパンヒータ１７、庫内ファ
ン用ヒータ１６，１６、逆止弁１５を直列に介して有す
るヒータ管路が並列に接続される。庫内ファン２４，２
４の回転に伴って流動する室内空気は蒸発器５の蒸発潜
熱によって低温に冷却され、一方、凝縮器３では、高圧
冷媒ガスが室外ファン２３の回転に伴って流動する室外
空気との間で凝縮潜熱を熱交換して凝縮液化する。

【０００３】図２において、第１インジェクション回路
１９と第２インジェクション回路２０とが冷媒液ライン
から分岐する。第１インジェクション回路１９は、細管
２５中に第１電磁弁２６が介設されていて、第１電磁弁
２６の開放によって冷媒液ラインを流れる冷媒液の少量
を導き、スクロール圧縮機からなる圧縮機１のスクロー
ル中間部（中間圧力部となる）に冷媒液をインジェクシ
ョンし、スクロール内の圧縮ガスを冷却するように作動
する。

【０００４】一方、第２インジェクション回路２０は、
第２電磁弁２８とキャピラリ２７とが直列接続された冷
媒管路に形成され、第２電磁弁２８の開放によって冷媒
液ラインの冷媒液の少量を導き、キャピラリ２７で減圧
した後、アキュムレータ８の冷媒流入側に接続される冷
媒ガス吸入ライン中に、冷媒液をインジェクションする
ことによって、アキュムレータ８内に溜まっている潤滑
油を冷却するよう作動する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記両インジェクショ
ン回路１９，２０は、圧縮機１が停止中は両電磁弁２
６，２８を閉じさせて不作動とするものである。しかし
電磁弁２６，２８に僅かでも洩れがあると、特に第１イ
ンジェクション回路１９の場合は、電磁弁２６の入口・
出口管の圧力差によって冷媒液が該電磁弁２６を経て、
圧縮機１のスクロール内に流れて滞留し、その直後に起
動した際、圧縮機１が液圧縮を起こしてスクロールの破
損を招く問題がある。

【０００６】本発明の目的は、圧縮機停止時に圧縮機に
接続される液インジェクション回路で冷媒洩れが生じて
も、圧縮機内で冷媒液が滞留しないようにして、起動時
の液圧縮を防ぎ安全性が高い冷凍装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮機１、凝
縮器３、膨張機構４、蒸発器５を備えて冷凍サイクルが
構成される冷凍装置であって、膨張機構４の冷媒流入側
に接続される高圧冷媒液ライン３６の冷媒液を導き、第
１キャピラリ２１で減圧して、圧縮機１の中間圧力部に
インジェクションする第１インジェクション回路１９
と、前記高圧冷媒液ライン３６の冷媒液を導き、第２キ
ャピラリ２２で減圧して、蒸発器５の冷媒流出側に接続
される冷媒ガス吸入ライン３１中にインジェクションす
る第２インジェクション回路２０と、前記第１、２イン
ジェクション回路１９，２０に共用させ、第１キャピラ
リ２１および第２キャピラリ２２に対し上流側で直列接
続して設けられ、圧縮機１の停止時は閉じさせる電磁弁
１８とを含むことを特徴とする冷凍装置である。

【０００８】本発明はまた、前記電磁弁１８が、冷凍運
転中は前記第１、２インジェクション回路１９，２０を
常にインジェクション作動するために開放作動される冷
凍装置である。

【０００９】

【作用】本発明によれば、冷凍運転中は両インジェクシ
ョン回路１９，２０が同時に作動して、第１インジェク
ション回路１９による冷媒液インジェクション作用によ
って、吐出冷媒ガス温度の異常上昇が抑制される。また
第２インジェクション回路２０による冷媒液インジェク
ション作用によって、低圧吸入ライン中のたとえばアキ
ュムレータなど冷媒液貯留部分に存在する潤滑油の温度
上昇が抑えられる。

【００１０】圧縮機１停止時に電磁弁１８を閉じさせ
て、両インジェクション回路１９，２０が非作動状態と
なっているときに、電磁弁１８にたとえ僅かな洩れが生
じることがあっても、第１インジェクション回路１９の
圧縮機１接続側の中間圧力の方が、第２インジェクショ
ン回路２０の吸入ライン接続側の低圧圧力に比して高い
ために、圧縮機１に溜まっている冷媒液は、第１インジ
ェクション回路１９から第２インジェクション回路２０
に向けて圧力差で流動し、また、冷媒ガスも同じように
流動する。したがって圧縮機１には冷媒液が溜まらな
く、起動に際して液圧縮が生じなく、安全運転が可能で
ある。

【００１１】本発明によれば、冷凍運転中に電磁弁１８
を常時開放させておいても、第１、２両キャピラリ２
１，２２が冷媒ガスに対して抵抗が大きいために、バイ
パスして流れる冷媒量は無視し得る程度に少量であり、
したがって、冷凍能力の低下はほとんどなく、吐出ガス
などの温度上昇を抑える制御が安定して行われる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の実施例の冷凍装置における冷
凍回路図である。図１図示の冷凍装置は、圧縮機１、四
路切換弁２、凝縮器３、感温膨張弁からなる膨張機構
４、蒸発器５およびアキュムレータ８を備え、さらにデ
フロストキャピラリ７を備えて、正冷凍サイクルによる
冷凍運転と逆冷凍サイクルによるデフロスト運転とが切
換わって行われる冷凍回路が形成される。

【００１３】圧縮機１としてスクロール圧縮機が使用さ
れ、該圧縮機１は、吐出口が油分離器６を介して有する
管路２９によって四路切換弁２の流入ポートに接続さ
れ、吸入口が管路３０によってアキュムレータ８の出口
に接続される。アキュムレータ８は、入口が管路３１に
よって四路切換弁２の流出ポートに接続される。一方、
油分離器６は、油取り出し口がキャピラリ３３を有する
管路３２によってアキュムレータ８の出口側に接続され
る。

【００１４】凝縮器３は、冷却時入口側となるコイル端
部が管路３４によって四路切換弁２の第１切換ポートに
接続され、冷却時出口側となるコイル端部が管路３５に
よってデフロストキャピラリ７の一端部に接続される。
デフロストキャピラリ７は、他端部がドライヤ１１、フ
ィルタ１２を直列に介して有する管路３６で実現される
冷媒液ラインによって感温膨張弁４の入口に接続され
る。このデフロストキャピラリ７に対して、逆止弁９と
レシーバ１０とを直列に接続して有する管路が並列に接
続される。

【００１５】感温膨張弁４は、出口が管路３７によって
蒸発器５の冷却時入口側となるコイル端部に接続され
る。この膨張弁４に対して逆止弁１３が並列に接続され
る。蒸発器５は、冷却時出口側となるコイル端部が逆止
弁１４を介して有する管路３８によって四路切換弁２の
第２切換ポートに接続される。前記逆止弁１４に対し
て、ドレンパンヒータ１７、庫内ファン用ヒータ１６，
１６、逆止弁１５を直列に介して有するヒータ管路が並
列に接続される。前記冷媒液ライン３６は、途中のデフ
ロストキャピラリ７に近い個所から管路３９が岐出され
て、該管路３９の端部には電磁弁１８の入口が接続され
る。この電磁弁１８は、出口が第１インジェクション回
路１９の流入側端部と第２インジェクション回路２０の
流入側端部とに接続される。

【００１６】第１インジェクション回路１９は、第１キ
ャピラリ２１を備えていて、その流出側端部がスクロー
ル圧縮機１におけるスクロールの中間圧力部に接続され
る。第２インジェクション回路２０は、第２キャピラリ
２２を備えていて、その流出側端部が冷媒ガス吸入ライ
ン中のたとえば管路３１に分岐接続される。

【００１７】上記実施例の冷凍装置は、四路切換弁２を
図１に示される実線示弁操作にすることによって、圧縮
機１、油分離器６、四路切換弁２、凝縮器３、逆止弁
９、レシーバ１０、ドライヤ１１、フィルタ１３、感温
膨張弁４、蒸発器５、逆止弁１４、四路切換弁２、アキ
ュムレータ８、圧縮機１の冷凍サイクルが形成されて、
庫内ファン２４，２４の回転に伴って流動する室内空気
は蒸発器５の蒸発潜熱によって低温に冷却され、一方、
凝縮器３では、高圧冷媒ガスが室外ファン２３の回転に
伴って流動する室外空気との間で凝縮潜熱を熱交換して
凝縮液化する。

【００１８】一方、蒸発器５のデフロストを行わせる場
合は、四路切換弁２を破線示弁操作に切換えることによ
って、圧縮機１、油分離器６、四路切換弁２、逆止弁１
５、庫内ファン用ヒータ１６、ドレンパンヒータ１７、
蒸発器５、逆止弁１３、フィルタ１２、ドライヤ１１、
デフロストキャピラリ７、凝縮器３、四路切換弁２、ア
キュムレータ６、圧縮機１のデフロストサイクルが形成
され、蒸発器５側ではホットガスの顕・潜熱によるデフ
ロストが行われる。

【００１９】冷凍運転が行われていて、圧縮機１が運転
している間は、電磁弁１８を開放して第１、２インジェ
クション回路１９，２０を作動させる。第１インジェク
ション回路１９は、高圧冷媒液ライン３６を流れる冷媒
液の一部を導いて第１キャピラリ２１で中間圧力に減圧
して、この減圧された冷媒液をスクロール圧縮機１のス
クロール中間圧部にインジェクションさせる。この液イ
ンジェクションによって圧縮機１内の吐出冷媒の温度異
常上昇は抑えられる。

【００２０】一方、第２インジェクション回路２０は、
高圧冷媒液ライン３６を流れる冷媒液の一部を導き、第
２キャピラリ２２で低圧圧力に減圧し、この減圧された
冷媒液を冷媒ガス吸入ライン３１を介してアキュムレー
タ８内にインジェクションさせる。この液インジェクシ
ョンによる冷却作用によって、管路３２を経てアキュム
レータ８内に送り込まれた潤滑油は温度が低下する。温
度低下した潤滑油は、管路３０を流れる低圧冷媒ガスに
導かれて圧縮機１に送られる。

【００２１】圧縮機１が停止した場合は、電磁弁１８は
閉じられる。電磁弁１８の閉弁によって両インジェクシ
ョン回路１９，２０のインジェクション作用は行われな
くなる。この場合、前述したように、両インジェクショ
ン回路１９，２０間の圧力差によって圧縮機１側の冷媒
はアキュムレータ８に移動する。

【００２２】このように電磁弁１８は、圧縮機１が運転
している間は開放させるが、吐出ガス温度が低下するほ
ど異常温度である場合は閉弁させるようにすることが望
ましい。

【００２３】なお、第２インジェクション回路２０は、
蒸発器５の出口と圧縮機１吸入側とを接続する冷媒ガス
吸入ライン３１中の任意の個所に接続すればよいが、液
冷媒を一時的に溜めるアキュムレータ８の流入側に接続
することが潤滑油の冷却効果を高める上で好ましい。

【００２４】図１に示す実施例において、逆サイクルに
よるデフロストを行う場合、外気温度が高い時に冷却運
転からデフロスト運転に切換わった直後に、凝縮器３側
の高圧冷媒が四路切換弁２、アキュムレータ８を経て圧
縮機１に吸入されることがあり、そのために圧縮機１の
吐出圧力がさらに上昇して高圧圧力スイッチなどの保護
装置が作動して運転停止してしまうことがしばしば起こ
る。

【００２５】したがってデフロスト開始信号が出された
場合、四路切換弁２をデフロストサイクル側に切換える
と同時に、圧縮機１を所定時間たとえば１５秒間停止し
た後、起動させるように制御する。このように圧縮機１
が停止すると、その間に凝縮器３側に溜まっている冷媒
は低圧側に拡散して圧力が低下するので、デフロスト起
動の際の高圧圧力異常上昇を防止することが可能であ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のごとく本発明によれば、圧縮機１
運転中は、第１インジェクション回路１９と第２インジ
ェクション回路２０とが共にインジェクション作動する
ために、圧縮機１における吐出ガス温度の異常上昇が抑
えられるとともに、圧縮機１に戻す潤滑油の温度を下げ
ることが可能である。また、圧縮機１停止時には、電磁
弁１８が閉じられていても、第１、２両インジェクショ
ン回路１９，２０が直列に接続されているので、圧縮機
１シリンダ内の冷媒を両インジェクション回路１９，２
０を経て吸入ライン側に流動することができ、その後の
圧縮機１起動の際の液圧縮を防止して安全運転が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の冷凍装置における冷凍回路図
である。

【図２】従来の冷凍装置における冷凍回路図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ３ 凝縮器 ４ 膨張機構 ５ 蒸発器 １８ 電磁弁 １９ 第１インジェクション回路 ２０ 第２インジェクション回路 ２１ 第１キャピラリ ２２ 第２キャピラリ ３１ 冷媒ガス吸入ライン ３６ 高圧冷媒液ライン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機１、凝縮器３、膨張機構４、蒸発
   器５を備えて冷凍サイクルが構成される冷凍装置であっ
   て、 膨張機構４の冷媒流入側に接続される高圧冷媒液ライン
   ３６の冷媒液を導き、第１キャピラリ２１で減圧して、
   圧縮機１の中間圧力部にインジェクションする第１イン
   ジェクション回路１９と、 前記高圧冷媒液ライン３６の冷媒液を導き、第２キャピ
   ラリ２２で減圧して、蒸発器５の冷媒流出側に接続され
   る冷媒ガス吸入ライン３１中にインジェクションする第
   ２インジェクション回路２０と、 前記第１、２インジェクション回路１９，２０に共用さ
   せ、第１キャピラリ２１および第２キャピラリ２２に対
   し上流側で直列接続して設けられ、圧縮機１の停止時は
   閉じさせる電磁弁１８とを含むことを特徴とする冷凍装
   置。
2. 【請求項２】 前記電磁弁１８が、冷凍運転中は前記第
   １、２インジェクション回路１９，２０を常にインジェ
   クション作動するために開放作動される請求項１記載の
   冷凍装置。