JPH0674574A - 冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はコンプレッサが過酷使用により過熱
されたことを感知して自動的に開閉する弁（電力は使用
しない弁）を備え、過熱された時にインジェクションし
て強力に冷却し、コンプレッサの信頼性向上と長寿命を
図る。 【構成】 凝縮器２内で凝縮した液体冷媒を、密閉型コ
ンプレッサ２１の運転中の温度を感知して、その温度が
高い時だけ、シリンダの中の高温部に向かってその凝縮
器２に連結したバイパス管２５に配設した温度自動開閉
弁２７を開いてインジェクションする。コンプレッサ２
１の温度が低い時は温度自動開閉弁２７は閉弁される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷蔵庫，冷凍装置に使用
される冷凍サイクルに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷凍サイクルに使用される密閉型
コンプレッサ（以下コンプレッサという）は過酷な条件
で使用されることが多くなっている。又フロン規制によ
り冷媒を従来のＲ−１２からＲ−２２，Ｒ−１３４ａに
変更する等の理由により高温になった時にコンプレッサ
を冷却することが信頼性の面で重要になっている。

【０００３】以下図面を参照しながら、上述した従来の
冷凍サイクルの一例について説明する。

【０００４】図６は実公昭５１−４９６３９に示されて
いる冷凍装置で、コンプレッサ１から吐出された冷媒ガ
スを凝縮液化する凝縮器２、液冷媒を減圧する膨脹弁５
によって減圧された液冷媒を蒸発気化する蒸発器６、お
よびコンプレッサ１の吸込側が順次連通されて、冷凍サ
イクルを構成している。また凝縮器２と膨脹弁５とを接
続する接続管７の中途部から分岐して一端をコンプレッ
サ１の吸込側と蒸発器６の吐出側を接続する接続管８の
中途部に連通する冷媒導通管９が配管されている。

【０００５】この冷媒導通管９の中途部には通電時に管
路を閉成する電磁弁１０が設けられ、この電磁弁にはコ
ンプレッサ１の密閉容器１ａ下部に感熱部１１ａを臨ま
せた電磁開閉機構１１が連結され、この一部を構成する
開閉スイッチ１１ｂが上記感熱部１１ａからの信号によ
って開閉することにより電磁弁１０を開閉するようにな
っている。

【０００６】以上のような構成において、まずコンプレ
ッサ１に通電して冷媒を吸入圧縮し、高温高圧の冷媒ガ
スとして凝縮器２へ順次吐出する。このとき同時に冷媒
導通管９に設けられた電磁弁１０は励磁されて管路を閉
成するから冷媒は実線矢印で示す方向に順次循環し、蒸
発器６での冷媒の蒸発気化熱で被冷凍室（図示しない）
を冷却している。

【０００７】一方、コンプレッサ１の密閉容器１ａ下部
の温度が所定の温度以上に到達したら感熱部１１ａから
の信号によって開閉スイッチ１１ｂが閉成して電磁弁１
０が開放され、破線矢印で示すように液冷媒の一部が冷
媒導通管９を介してコンプレッサ１の吸入側に流入して
液冷媒の蒸発気化熱で密閉容器１ａ内に収納された電動
コンプレッサおよび底部に溜まった潤滑油を冷却する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では２つの課題がある。即ち、冷媒導通管から
過熱されているコンプレッサ１の吸入側に入流した液冷
媒はシリンダに到着するまでに過熱されてしまうのでコ
ンプレッサを冷却する力は弱くなる。又、電磁弁１０，
電磁弁開閉機構１１，感熱部１１ａと多くの部品を必要
とし、しかもその作動に電力を必要とすることである。

【０００９】本発明は上記課題に鑑みコンプレッサが過
酷使用により、過熱された時にコンプレッサを強力に冷
却する。その方法としてコンプレッサが所定温度以上に
過熱されたことを感知して自動的に開閉する弁（電力は
使用しない弁）を備えた冷凍サイクルを提供するもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために本発明の冷凍サイクルは凝縮器内で凝縮した
液体冷媒を、密閉型コンプレッサの運転中の温度を感知
してその温度が高い時だけ、シリンダの中の高温部、シ
リンダの環状室の高圧側、密閉容器内の潤滑オイルの中
等機種に応じてその凝縮器に連結したバイパス管に配設
した温度自動開閉弁を開いて直接注入する温度自動開閉
弁を備え、弁のセンサーである感温部をコンプレッサの
吐出管又は吐出管近傍の密閉容器に付けたという構成を
備えたものである。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成により密閉型コンプレッ
サの温度が所定値より高い時だけ、前記したコンプレッ
サ内の所定位置に向かって液体冷媒を直接注入するので
インジェクションの蒸発潜熱による冷却効果で強く冷却
でき、コンプレッサの過熱を除くことができる。密閉型
コンプレッサの温度が所定の温度より低い時にはインジ
ェクションされないので凝縮した液体冷媒は前記の被冷
凍室を有効に冷凍するから無駄がない。

【００１２】又、液体冷媒は自動温度開閉弁によって制
御されるため、従来のように電磁弁，電磁弁開閉機構の
如き多くの部品は不要、そして作動のために必要として
いた電力も不要となる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例の冷凍サイクルについ
て図面を参照しながら説明する。尚、従来品と同一部品
は同一符号を用いて説明し構成，動作の同じところは省
略する。図１において、コンプレッサ２１から吐出され
た冷媒ガスを吐出管２２を通して凝縮液化する凝縮器
２、液冷媒を減圧するキャピラリーチューブ２３によっ
て減圧された液冷媒を蒸発気化する蒸発器６、および吸
入管２４を通してコンプレッサ２１の吸込側が順次連通
されて冷凍サイクルを構成している。また凝縮器２とキ
ャピラリーチューブ２３とを接続する管の中途部から分
岐して一端をコンプレッサ２１のシリンダの中の高温部
とを連通するバイパス管２５が配管されている。２６は
バイパス管２５を流れる冷媒の量を制限するためのキャ
ピラリーである。

【００１４】バイパス管２５の途中に温度自動開閉弁２
７が配設され、それのセンサーである感温部２９がコン
プレッサ２１の吐出管又は吐出管近傍の密閉容器に取り
つけられ細管２８で結ばれていて、コンプレッサ２１の
運転中の温度を感知してその温度が所定温度（ガスの種
類によって異なるがＲ−１２で吐出ガス温度１５０℃、
密閉容器で１１０℃程度）より高い時だけシリンダの中
の高温部に向かって液体冷媒を噴射する（以下、インジ
ェクションするという）ため温度自動開閉弁２７が開
く。一方コンプレッサ２１の温度が低い時は弁は閉じて
いる。図１に示すものは特公昭３９−２４２６０号公報
に示されているものに、温度自動開閉弁２７を追加して
コンプレッサ２１の温度が所定値より高い時だけシリン
ダの中の高温部に向かってインジェクションするように
したものである。

【００１５】図２，図３はロータリの密閉型コンプレッ
サにインジェクションされる様子を示し、ロータリコン
プレッサ３０は密閉容器３１内に電動要素３２と圧縮要
素３３が一体的に配設されている。

【００１６】圧縮要素３３はシリンダ３４の環状室３５
を構成するＬベアリング３６，Ｓベアリング３７と、環
状室３５と高圧側３８と低圧側３９に区割するローラ５
１とベーン４０，吸入通路４１，吐出孔４２，吐出弁４
３等より成っている。４４は潤滑オイルである。

【００１７】図２，図３に示すように冷凍サイクルの凝
縮した冷媒源から液体冷媒を注入口の開口４５へ供給す
る装置を設ける。バイパス管２５（図１参照）と連結さ
れた通路は太い管４７でありこの管４７は密閉容器に入
って潤滑オイル４４内を上方へ到り、そこで注入口の開
口４５と一致して設けた連結短管４８により、Ｓベアリ
ング３７に連結している。細い毛細管４９を連結短管４
８の中心を通し管４７内の液体冷媒中に常に浸漬して注
入口の開口４５へ至る液体冷媒供給通路を形成する。

【００１８】膨脹室５０はローラ５１の回転中注入口４
５の間歇的開閉に基づいて発生される振動即ち液体の衝
撃を緩和する。

【００１９】図４は図１の他の実施例による冷凍サイク
ルの略図でありコンプレッサが異なっている。５５はレ
シプロの密閉型コンプレッサで密閉容器５６内には電動
要素と一体になった圧縮要素５７が収納され吐出管２２
は圧縮要素５７と直結され、下部には潤滑オイル４４が
封入されている。レシプロの密閉コンプレッサ５５の運
転中の温度を感知してその温度が高い時だけ密閉容器５
６内の潤滑オイル４４の中にその凝縮器２に連結したバ
イパス管２５に配設した温度自動開閉弁２７を開いて直
接注入するようにしてインジェクションした時には潤滑
オイル４４と圧縮要素５７を強く冷却できる。

【００２０】尚、温度自動開閉弁２７のセンサーである
感温部は図１，図４ともコンプレッサの吐出管又は吐出
管近傍の密閉容器に付けて当該コンプレッサの最高温度
を感温するように配慮されている。

【００２１】図５は開閉弁の説明図であり、温度自動開
閉弁２７は細管２８と感温部２９と連結され弁本体の内
部は弁部５８，ベローズ５９，プッシュピン６０，内部
均圧孔６１が配設され、感温部２９が所定の温度を感知
すると弁部５８の弁が開いて矢印の方向に液体冷媒が流
れ、感温部２９が所定温度より以下を感知すると弁部５
８は閉じる構成となっている。

【００２２】以上のような構成において、密閉型コンプ
レッサの温度が所定値より高い時だけシリンダの中の高
温部（コンプレッサがレシプロの場合は密閉容器内の潤
滑オイル）に向かって液体冷媒を直接注入するのでイン
ジェクションの蒸発潜熱による冷却効果で強く冷却で
き、コンプレッサの過熱を除くことができる。密閉型コ
ンプレッサの温度が所定の温度より低い時（冷凍機の負
荷が軽い機種とか、気候が冬期の場合）にはインジェク
ションされないので凝縮した液体冷媒は前記の被冷凍室
を有効に冷凍できるから凝縮した液体冷媒は無駄になら
ない。

【００２３】又、液体冷媒は自動温度開閉弁によって制
御されるため従来のように電磁弁，電磁弁開閉機構の如
き多くの部品は不要、そして作動のために必要としてい
た電力も不要となる。

【００２４】以上の効果をまとめると過熱を除くことに
よりコンプレッサの信頼性が向上する。コンプレッサの
温度の低い時は液体冷媒の有効利用でムダがない。液体
冷媒は自動温度開閉弁によって制御されるため従来のよ
うに多くの部品は不要、そして作動のために必要として
いた電力は不要とすることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明は凝縮器内で凝縮し
た液体冷媒を、密閉型コンプレッサの運転中の温度を感
知してその温度が高い時だけ、シリンダの中の高温部、
シリンダの環状室の高圧側、密閉容器内の潤滑オイルの
中等機種に応じてその凝縮器に連結したバイパス管に配
設した温度自動開閉弁を開いて直接注入する密閉型コン
プレッサと温度自動開閉弁とを備え、弁のセンサーであ
る感温部をコンプレッサの吐出管又は吐出管近傍の密閉
容器に付けたという構成を備えることにより、液体冷媒
を直接注入するのでインジェクションの蒸発潜熱による
冷却効果で強く冷却でき、コンプレッサの過熱を除くこ
とができる。密閉型コンプレッサの温度が所定の温度よ
り低い時（冷凍機の負荷が軽い機種とか、気候が冬期の
場合）にはインジェクションされないので凝縮した液体
冷媒は前記の被冷凍室を有効に冷凍できるから無駄がな
い。

【００２６】又、液体冷媒は自動温度開閉弁によって制
御されるため従来のような電磁弁，電磁弁開閉機構のよ
うに多くの部品は不要、そして作動のために必要として
いた電力を不要にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷凍サイクルの配管図

【図２】本発明の冷凍サイクルに使用されるコンプレッ
サの一例を示すロータリコンプレッサの縦断面図

【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿う平面断面図

【図４】本発明の他の実施例を示す冷凍サイクルの配管
図

【図５】本発明の冷凍サイクルに使用する温度自動開閉
弁の概略図

【図６】従来の冷凍サイクルの配管図

【符号の説明】

２ 凝縮器 ２１ コンプレッサ ２２ａ 吐出管 ２５ バイパス管 ２７ 温度自動開閉弁 ２８ 細管 ２９ 感温部 ３０ 密閉型ロータリコンプレッサ ３５ シリンダの環状室 ５５ 密閉型レシプロコンプレッサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凝縮器と、この凝縮器の出口とコンプレ
   ッサのシリンダの環状室とを連結したバイパス管と、前
   記バイパス管に配設して前記コンプレッサの温度が所定
   値より高い時に開弁する温度自動開閉弁と、この温度自
   動開閉弁と細管でつながって前記コンプレッサの外表面
   に付けられた感温部とを備えたことを特徴とする冷凍サ
   イクル。
2. 【請求項２】 凝縮器と、この凝縮器の出口とコンプレ
   ッサの圧縮室又は密閉容器とを連結したバイパス管と、
   前記バイパス管に配設して前記コンプレッサの温度が所
   定値より高い時に開弁する温度自動開閉弁と、この温度
   自動開閉弁と細管でつながって前記コンプレッサの吐出
   管又は吐出管近傍の密閉容器に付けたことを特徴とする
   冷凍サイクル。