JPH06229631A - スクリュ式冷凍機 - Google Patents

スクリュ式冷凍機

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JPH06229631A
JPH06229631A JP5015350A JP1535093A JPH06229631A JP H06229631 A JPH06229631 A JP H06229631A JP 5015350 A JP5015350 A JP 5015350A JP 1535093 A JP1535093 A JP 1535093A JP H06229631 A JPH06229631 A JP H06229631A
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JP
Japan
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valve
pressure
evaporator
compressor
bypass
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JP5015350A
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Hajime Nakamura
中村  元
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/22Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves between evaporator and compressor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液分離器と蒸発器を流れる冷媒の速度を限定
する必要性等を伴うことなく、液バック現象の発生防止
を可能にスクリュ式冷凍機を提供する。 【構成】 閉ループの蒸発器14出側およびバイパス弁
17の合流部と蒸発器14との間に位置する弁開度調節
可能な吸込弁15と、蒸発器14に蒸発器14内の温度
を検出する温度検出器1と、上記合流部と圧縮機11と
の間に位置し、閉ループ内の圧力を検出する圧力検出器
2と、両検出器からの信号を受け、圧縮機起動時に、吸
込弁15を閉、バイパス弁17を開の状態に保ち、その
後、温度検出器1からの信号が示す第1の圧力と圧力検
出器2からの信号が示す第2の圧力とを比較し、第1の
圧力が第2の圧力よりも低い場合は、吸込弁15を開方
向に、バイパス弁17を閉方向に制御し、上記とは逆の
場合は、上記各弁を上記とは逆方向に制御する制御手段
3とを設けて形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機の吐出側と吸込
側とを連通させるバイパス流路を備えたスクリュ式冷凍
機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、図2に示すスクリュ式冷凍機が公
知である。この冷凍機は、スクリュ式圧縮機11,凝縮
器12,膨張弁13,蒸発器14,吸込弁15および液
分離器16を含む冷媒の閉ループと、弁開度調節可能な
バイパス弁17を介して上記圧縮機11の吐出側と吸込
側とを連通させる容量調節用のバイパス流路18とを備
えている。また、凝縮器12の内外に、被加熱液体が流
れる高温側流路19が延びるとともに、蒸発器14の内
外に、被冷却液体が流れる低温側流路20が延びてい
る。
【0003】そして、冷媒が蒸発器14内で完全に気化
されず、蒸発器14から冷媒ガスとともに流れ出た冷媒
液を圧縮器11が吸込まないように、即ち液バック現象
が生じないように、液分離器16が設けられている。な
お、バイパス流路18は、容量調節時に使用され、冷凍
能力を低下させる場合、バイパス弁17を開いて、圧縮
器11から吐出された冷媒ガスの一部が圧縮器11の吸
込側にバイパスされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
液バック現象を防ぐために液分離器16が設けてある。
この液分離器16は、蒸発器14を出た冷媒液の流速が
遅い場合には、有効であるが、冷媒液の流速が速い場合
には、冷媒液を圧縮器11側に通過させてしまう可能性
が非常に高い。特に、圧縮器11と液分離器16との間
の圧力よりも、蒸発器14と吸込弁15との間の圧力の
方が高くなる場合がよく生じる。そして、このような場
合には、液分離器16では、冷媒液を捕捉できず、液バ
ック現象が発生し、圧縮器11を損傷させてしまうとい
う問題が生じる。
【0005】これを防止するために、蒸発器14に入る
低温側流路20内の被冷却液体を冷却することにより、
蒸発器14を冷却して蒸発器13内の圧力を下げて、圧
縮器11を起動する方法が提案されている。しかしなが
ら、この方法では、圧縮器11を起動するために、別の
冷凍機が必要になるという問題があり、使用上も不便で
ある。
【0006】さらに、外気温度の変動が激しい場所で
は、冷凍機の起動のプロセスの条件を限定できないの
で、液バック現象を防止するために、蒸発器14内の冷
媒液の液面レベルを監視しながら、吸込弁15の開閉操
作を行わなければならないという煩わしさがある。本発
明は、斯る従来の問題点を課題としてなされたもので、
液分離器と蒸発器を流れる冷媒の速度を限定する必要性
や、煩雑な弁操作および蒸発器内液面レベルの監視の必
要性を伴うことなく、液バック現象の発生防止を可能と
したスクリュ式冷凍機を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、少なくとも圧縮機,凝縮器,膨張弁およ
び蒸発器を含む冷媒の閉ループと、弁開度調節可能なバ
イパス弁を介して上記圧縮機の吐出側と吸込側とを連通
させるバイパス流路とを備えた冷凍機において、上記閉
ループの蒸発器出側および上記バイパス弁の合流部と上
記蒸発器との間に位置する弁開度調節可能な吸込弁と、
上記蒸発器に蒸発器内の温度或は圧力を検出する第1検
出器と、上記合流部と上記圧縮機との間に位置し、上記
閉ループ内の圧力を検出する第2検出器と、上記第1,
第2検出器からの信号を受け、圧縮機起動時に、上記吸
込弁を閉、上記バイパス弁を開の状態に保ち、その後、
上記第1検出器からの信号が示す第1の圧力と第2検出
器からの信号が示す第2の圧力とを比較し、第1の圧力
が第2の圧力よりも低い場合は、上記吸込弁を開方向
に、上記バイパス弁を閉方向に制御し、上記とは逆の場
合は、上記各弁を上記とは逆方向に制御する制御手段と
を設けて形成した。
【0008】
【作用】上記発明のように構成することにより、複雑な
弁操作等をすることなく、第2の圧力を第1の圧力より
も高く保ち、これにより、吸込弁と圧縮器との間の温度
を上昇させ、この間に冷媒液が流入することがあって
も、冷媒液は蒸発するようになる。
【0009】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明する。図1は、本発明に係るスクリュ式冷凍機を示
し、図2に示す冷凍機とは、吸込弁15,液分離器16
に代えて、新たに温度検出器1,圧力検出器2,制御手
段3を設けた点を除き、他は実質的に同一であり、互い
に共通する部分については、同一番号を付して説明を省
略する。温度検出器1は、蒸発器14に冷媒温度検出可
能に設けてある。圧力検出器2は、バイパス流路18お
よび冷媒の閉ループの合流部と圧縮器11との間に冷媒
圧力検出可能に設けてある。制御手段3は、プログラム
可能な計算機で、温度検出器1からの温度信号と、圧力
検出器2から圧力信号の入力を受け、上記温度信号から
蒸発器14内の第1の圧力を算出し、この第1の圧力と
上記圧力信号が示す第2の圧力に基づいて、バイパス弁
17に対して以下の制御を行うものである。
【0010】冷凍機の起動時、制御手段3により、吸込
弁15を閉じた状態を保つとともに、バイパス弁17を
開の状態に保って、圧縮器11からの吐出冷媒ガスを、
バイパス流路18を通して、直接圧縮器11の吸込口に
導くバイパス運転を行い、圧縮器11の吸込側の圧力を
上昇させる。なお、バイパス運転中における、圧縮器1
1の吸込側の圧力は、バイパス弁17を開閉させること
により調節できる。そして、制御手段3により、第1の
圧力と第2の圧力とを比較し、第1の圧力よりも第2の
圧力の方が高い場合、蒸発器を流れる冷媒の流速が遅い
ため、液バック現象が発生する可能性が極めて低く、吸
込弁15を開とし、バイパス弁17を閉とする。
【0011】逆に、第1の圧力よりも第2の圧力の方が
低い場合、液バック現象が発生し易いため、吸込弁15
を閉の状態に保って、バイパス運転を続けるとともに、
バイパス弁17を開閉させることにより第2の圧力を上
昇させる。この運転状態において、第1の圧力がバイパ
ス運転によって昇圧可能な第2の圧力の上限値を超える
場合は、吸込弁15を微開にした状態で、バイパス運転
を続け、第1の圧力を低下させ、第1の圧力が第2の圧
力よりも低いか、若しくは同等になったときに、吸込弁
14を徐々に、例えば約60秒かけて開いてゆくととも
に、バイパス弁17を徐々に閉じてゆく。
【0012】このようにして、図に示す冷凍機の場合の
ように液分離器16と蒸発器14を流れる冷媒の速度を
限定する必要性や、煩雑な弁操作および蒸発器14内液
面レベルの監視の必要性を伴うことなく、第2の圧力を
第1の圧力よりも高くすることにより、吸込弁15と圧
縮器11との間の温度を上昇させ、この間に冷媒液が流
入することがあっても、冷媒液を蒸発させて、液バック
現象の発生を防止するようになっている。なお、上記実
施例では、蒸発器14に温度検出器1を設けたものを示
したが、本発明はこれに限定するものでなく、蒸発器1
4に内部圧力検出可能に圧力検出器を設け、これによる
検出圧力と圧力検出器2による検出圧力とを制御手段3
により比較させて、上記同様の制御をさせるようにした
ものであってもよく、凝縮器12は受液器と分離したタ
イプのものであってもよい。また、図示していないが、
現実には、膨張弁13の反蒸発器側には電磁式遮断弁が
設けてあり、起動時における上記制御を行っている間は
この遮断弁を閉じるようにしてあるので、第1の圧力よ
りも第2の圧力の方を高くしても、蒸発器14から膨張
弁13側への冷媒の逆流が生じることはない。
【0013】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、少なくとも圧縮機,凝縮器,膨張弁および蒸
発器を含む冷媒の閉ループと、弁開度調節可能なバイパ
ス弁を介して上記圧縮機の吐出側と吸込側とを連通させ
るバイパス流路とを備えた冷凍機において、上記閉ルー
プの蒸発器出側および上記バイパス弁の合流部と上記蒸
発器との間に位置する弁開度調節可能な吸込弁と、上記
蒸発器に蒸発器内の温度或は圧力を検出する第1検出器
と、上記合流部と上記圧縮機との間に位置し、上記閉ル
ープ内の圧力を検出する第2検出器と、上記第1,第2
検出器からの信号を受け、圧縮機起動時に、上記吸込弁
を閉、上記バイパス弁を開の状態に保ち、その後、上記
第1検出器からの信号が示す第1の圧力と第2検出器か
らの信号が示す第2の圧力とを比較し、第1の圧力が第
2の圧力よりも低い場合は、上記吸込弁を開方向に、上
記バイパス弁を閉方向に制御し、上記とは逆の場合は、
上記各弁を上記とは逆方向に制御する制御手段とを設け
て形成してある。
【0014】このため、液分離器と蒸発器を流れる冷媒
の速度を限定する必要性や、煩雑な弁操作および蒸発器
内液面レベル監視の必要性を伴うことなく、液バック現
象の発生防止が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るスクリュ式冷凍機の全体構成図
である。
【図2】 従来のスクリュ式冷凍機の全体構成図であ
る。
【符号の説明】
1 温度検出器 2 圧力検出器 3 制御手段 11 スクリュ式圧縮機 12 凝縮器 13 膨張弁 14 蒸発器 15 吸込弁 17 バイパス弁 18 バイパス流路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも圧縮機,凝縮器,膨張弁およ
    び蒸発器を含む冷媒の閉ループと、弁開度調節可能なバ
    イパス弁を介して上記圧縮機の吐出側と吸込側とを連通
    させるバイパス流路とを備えた冷凍機において、上記閉
    ループの蒸発器出側および上記バイパス弁の合流部と上
    記蒸発器との間に位置する弁開度調節可能な吸込弁と、
    上記蒸発器に蒸発器内の温度或は圧力を検出する第1検
    出器と、上記合流部と上記圧縮機との間に位置し、上記
    閉ループ内の圧力を検出する第2検出器と、上記第1,
    第2検出器からの信号を受け、圧縮機起動時に、上記吸
    込弁を閉、上記バイパス弁を開の状態に保ち、その後、
    上記第1検出器からの信号が示す第1の圧力と第2検出
    器からの信号が示す第2の圧力とを比較し、第1の圧力
    が第2の圧力よりも低い場合は、上記吸込弁を開方向
    に、上記バイパス弁を閉方向に制御し、上記とは逆の場
    合は、上記各弁を上記とは逆方向に制御する制御手段と
    を設けて形成したことを特徴とするスクリュ式冷凍機。
JP01535093A 1993-02-02 1993-02-02 スクリュ式冷凍機 Expired - Lifetime JP3240207B2 (ja)

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