JPH06313636A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リキッドインジェクション回路により安定し
た圧縮機の冷却を行うことができる冷凍装置を提供す
る。 【構成】 圧縮機２、凝縮器５、受液器６、減圧装置９
及び蒸発器１０を順次環状に接続して冷却装置１を構成
する。受液器６から圧縮機２に液冷媒を供給するリキッ
ドインジェクション回路１５を設ける。圧縮機２にリキ
ッドインジェクション用の注入口１８を形成する。注入
口１８の近傍のリキッドインジェクション回路１５に補
助受液器１７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍空調装置等に用い
られる冷凍装置において、特に、冷凍装置を構成する圧
縮機を冷却するためのリキッドインジェクション回路を
設けたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年この種冷凍装置においては、フロン
によるオゾン層破壊の問題から、フロンＲ−１２等の所
謂特定冷媒の使用が規制されるに至り、代わってフロン
Ｒ−２２等のオゾン層を破壊する危険性の少ない冷媒が
使用されるようになって来ている。しかしながら、係る
冷媒は比熱比が高く、圧縮機の吐出温度が上昇する性質
を有している。そのため、圧縮機の巻線温度等が限界温
度以上に上昇し、巻線の焼損や圧縮機構の損傷が発生す
る危険性があった。

【０００３】そこで、従来では所謂リキッドインジェク
ション回路を設けて圧縮機の冷却を行っていた。即ち、
リキッドインジェクション回路は冷凍装置の冷媒回路中
の受液器と圧縮機の間に接続され、受液器に貯溜された
液冷媒の一部を圧縮機の圧縮工程の中間部に流入させて
蒸発させることにより、圧縮機を冷却するものである。
また、リキッドインジェクション回路から圧縮機への液
冷媒の流入は、圧縮機の吐出側の配管の温度等に基づい
て開閉されるサーモバルブにより制御しており、温度が
上昇すると液冷媒を供給すると共に、温度が降下したら
液冷媒の供給を停止していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リキッ
ドインジェクション回路からの液冷媒の注入口は、前述
の如く圧縮機の圧縮工程の中間部にあるため、圧縮工程
の圧力変化により液冷媒は断続的な流れの発生を強いら
れ、それによって、リキッドインジェクション回路から
の液冷媒には圧縮機の回転数に近い脈動が発生する。

【０００５】係る脈動により、従来ではリキッドインジ
ェクション回路から圧縮機に安定した液冷媒の供給を行
うことができず、それによって圧縮機の冷却が不安定と
なり、圧縮機内部の圧縮機構及び吐出ガスの温度が周期
的に高低を繰り返す現象が発生しており、係る圧縮機の
冷却不良により冷凍装置の冷凍能力も低下してしまう問
題があった。

【０００６】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、リキッドインジェクショ
ン回路により安定した圧縮機の冷却を行うことができる
冷凍装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の冷凍装置１は、
圧縮機２、凝縮器５、受液器６、減圧装置９及び蒸発器
１０を順次環状に接続すると共に、受液器６から圧縮機
２に液冷媒を供給するリキッドインジェクション回路１
５を設けたものであって、圧縮機２にリキッドインジェ
クション用の注入口１８を形成し、リキッドインジェク
ション回路１５を注入口１８に接続すると共に、この注
入口１８の近傍のリキッドインジェクション回路１５に
補助受液器１７を設けたものである。

【０００８】

【作用】本発明の冷凍装置１によれば、圧縮機２のリキ
ッドインジェクション用の注入口１８の近傍におけるリ
キッドインジェクション回路１５に補助受液器１７を設
けたので、この補助受液器１７に受液器６からの液冷媒
を一時貯溜することができる。従って、圧縮機２の圧縮
工程の圧力変化によってリキッドインジェクション回路
１５の液冷媒の流れに脈動が生じても、圧縮機２に流入
する液冷媒は平均化され、それによって、圧縮機２の冷
却に必要な液冷媒を注入口１８より安定して供給するこ
とができるようになる。

【０００９】

【実施例】次に、図面に基づき本発明の実施例を詳述す
る。図１は本発明の冷凍装置１を構成する圧縮機２の正
面図を示し、図２は本発明の冷凍装置１の冷媒回路図を
示している。図２において、冷凍装置１は例えば空気調
和機等において用いられるもので、並列に接続された二
台のロータリー、或いはスクロール型圧縮機２、２を具
備している。各圧縮機２、２の吐出側配管３、３はオイ
ルセパレーター４の手前で合流され、オイルセパレータ
ー４の後段には凝縮器５が接続されている。凝縮器５の
出口側は電磁弁ＳＶ３を介して受液器６に接続されてお
り、更に、受液器６の出口側配管８は液管電磁弁ＳＶ１
を介して減圧装置９に接続されている。

【００１０】減圧装置９の出口側は二方向に分岐され、
二台の蒸発器１０、１０にそれぞれ接続されている。ま
た、蒸発器１０、１０の出口側はそれぞれアキュムレー
タ１２、１２を介して圧縮機２、２の吸入側配管１３、
１３に接続されている。更に、３３は凝縮器５の冷却用
の送風機であり、３４、３４は蒸発器１０、１０と熱交
換した冷気を図示しない冷却空間に循環するための送風
機である。

【００１１】オイルセパレーター４、４のオイル出口は
オイル戻し管３２、３２により、それぞれキャピラリチ
ューブ３１、３１を介して圧縮機２、２に接続されてい
る。また、受液器６と液管電磁弁ＳＶ１の間の出口側配
管８には、リキッドインジェクション回路１５、１５を
構成する配管１９が接続されている。配管１９は途中で
二方向の分岐し、直列に接続された電磁弁ＳＶ２、サー
モバルブ１６及び本発明の補助受液器１７をそれぞれ介
して圧縮機２、２の注入口１８に接続されている。

【００１２】前記サーモバルブ１６、１６の感温部７、
７はそれに対応する圧縮機２、２の吐出側配管３、３に
取り付けられており、サーモバルブ１６はそれぞれに対
応する圧縮機２、２の吐出側配管３、３の温度が所定の
高温度に上昇したらリキッドインジェクション回路１
５、１５をそれぞれ開き、所定の温度に低下したら閉じ
る動作を行う。それによって、注入口１８、１８から圧
縮機２、２に供給される液冷媒の流量を制御する。ま
た、補助受液器１７は図１に示す如く配管１９を外側に
膨出させて大径に形成したものであり、サーモバルブ１
６の下流側における注入口１８の近傍に設けられてい
る。また、補助受液器１７は電磁弁ＳＶ２及びサーモバ
ルブ１６が開いた状態で受液器６からの液冷媒を一時貯
溜する働きを成す。

【００１３】以上の構成で本発明の冷凍装置１の動作を
説明する。尚、冷媒回路内には前記Ｒ−２２冷媒が所定
量封入されているものとし、液管電磁弁ＳＶ１及び電磁
弁ＳＶ２、ＳＶ２は開いているものとする。本発明の冷
凍装置１は図示しない制御装置により前記冷却空間の温
度に基づいて圧縮機２、２の運転を制御し、冷却運転時
には電磁弁ＳＶ３を開いている。これによって、圧縮機
２、２から吐出された高温高圧のガス冷媒は吐出側配管
３、３を経てオイルセパレーター４でオイルが分離され
て凝縮器５に流入し、そこで放熱して凝縮液化された
後、受液器６に流入する。この受液器６に一旦貯溜され
た液冷媒は、出口側配管８を経て減圧装置９に至り、そ
こで絞られた後、蒸発器１０、１０にそれぞれ流入す
る。

【００１４】蒸発器１０、１０に流入した冷媒はそこで
蒸発し、その時に周囲から熱を吸収することにより冷却
作用を発揮する。そして蒸発器１０、１０を出た冷媒は
アキュムレータ１２、１２に入り、そこで未蒸発液冷媒
を気液分離した後、ガス冷媒のみが吸込側配管１３、１
３を経て圧縮機２、２にそれぞれ吸い込まれる。

【００１５】一方、圧縮機２は運転されることにより温
度が上昇して行くが、圧縮機２（いずれの圧縮機２、２
においても同様）の吐出側配管３の温度が前記所定の高
温度まで上昇すると、感温部７に基づきサーモバルブ１
６が開く。サーモバルブ１６が開くと、受液器６から出
た液冷媒の一部が配管１９、電磁弁ＳＶ２、サーモバル
ブ１６及び補助受液器１７を介して注入口１８に導かれ
る。

【００１６】このとき、液冷媒は注入口１８の近傍の補
助受液器１７に流入した段階で一時的にそこに貯溜さ
れ、その後、注入口１８から圧縮機２の圧縮工程の中間
部に吐出される。圧縮機２に吐出された液冷媒は内部で
蒸発し、周囲から熱を奪うので、圧縮機２は冷却され
る。係る冷却作用により圧縮機２の温度が下がり、吐出
側配管３の温度が所定の温度に低下すると、感温部７に
基づきサーモバルブ１６が閉じる。

【００１７】ここで、注入口１８は、前述の如く圧縮機
２の圧縮工程の中間部にあるため、圧縮工程の圧力変化
によりリキッドインジェクション回路１５を流れる液冷
媒は断続的な流れとなり、それによって、リキッドイン
ジェクション回路１５を流れる液冷媒には圧縮機２の回
転数に近い脈動が発生する。係る脈動により注入口１８
から流入する液冷媒の量が不安定となると、圧縮機２の
冷却も不安定となり、それによってサーモバルブ１６の
開閉も不安定となる。このような悪循環により、リキッ
ドインジェクション回路１５から圧縮機２の温度上昇を
抑えるのに必要な量の液冷媒が供給されなくなると、圧
縮機２及び吐出ガスの温度が周期的に高低を繰り返し、
冷凍装置１の冷凍能力も不安定なものとなる。

【００１８】しかしながら、本発明によればリキッドイ
ンジェクション回路１５の注入口１８の近傍に補助受液
器１７を設けて、サーモバルブ１６が開いたときに流入
した液冷媒を一時貯溜するように構成したので、圧縮機
２の圧縮工程の圧力変化により液冷媒の流れに脈動が生
じたとしても、注入口１８から圧縮機２に流入する液冷
媒の量をより平均化することができる。従って、圧縮機
２の冷却に必要な液冷媒の量を確保できるようになり、
圧縮機２の巻線や圧縮機構の損傷を防止して、冷凍装置
１の冷凍能力の低下を抑制することができるようにな
る。

【００１９】尚、実施例では二台の圧縮機２、２を並列
に接続した冷凍装置１に本発明を適用したが、それに限
らず、単一若しくは二台以上の圧縮機を有した冷凍装置
であっても差し支えない。また、本発明の冷凍装置１は
実施例の空気調和機に限らず、冷蔵庫やショーケース等
の各種冷凍空調装置に適用して有効である。

【００２０】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、圧縮
機のリキッドインジェクション用の注入口の近傍におけ
るリキッドインジェクション回路に補助受液器を設けた
ので、この補助受液器に受液器からの液冷媒を一時貯溜
することができる。従って、圧縮機の圧縮工程の圧力変
化によってリキッドインジェクション回路の液冷媒の流
れに脈動が生じても、圧縮機に流入する液冷媒は平均化
され、それによって、圧縮機の冷却に必要な液冷媒を注
入口より安定して供給することができるようになり、巻
線の焼損等の損傷の発生と冷凍能力の低下を未然に防止
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷凍装置を構成する圧縮機の正面図で
ある。

【図２】本発明の冷凍装置の冷媒回路図である。

【符号の説明】

１ 冷凍装置 ２ 圧縮機 ５ 凝縮器 ６ 受液器 ７ 感温部 １０ 蒸発器 １２ アキュムレータ １５ リキッドインジェクション回路 １６ サーモバルブ １７ 補助受液器 １８ 注入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 三男 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、受液器、減圧装置及び
   蒸発器を順次環状に接続すると共に、前記受液器から前
   記圧縮機に液冷媒を供給するリキッドインジェクション
   回路を設けた冷凍装置において、前記圧縮機にはリキッ
   ドインジェクション用の注入口を形成し、前記リキッド
   インジェクション回路を前記注入口に接続すると共に、
   該注入口の近傍における前記リキッドインジェクション
   回路には補助受液器を設けたことを特徴とする冷凍装
   置。