JPH08105671A - マルチ冷凍機用の過冷却器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容量制御運転時においても、蒸発器に送られ
る冷媒液の温度の安定化を図ることができ、また圧縮機
内部の軸受の信頼性の向上を図り得るマルチ冷凍機用の
過冷却器を提供すること。 【構成】 複数台の圧縮機１を搭載し、この複数台の圧
縮機１に共通の油分離器２、凝縮器３、過冷却器４、主
液用膨張弁６、蒸発器７等を接続して冷凍サイクルを形
成したマルチ冷凍機において、単一の過冷却器４の胴側
に、圧縮機１の台数と同数の冷媒液入口部８，同出口部
９およびガス入口部１１，同出口部１２を設けるととも
に、過冷却器４の胴内を仕切り板１４により圧縮機１の
台数と同数の冷媒液流路１５に区画した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１台の冷凍機に複数台
の圧縮機を搭載したマルチ冷凍機用の過冷却器に係り、
特に容量制御運転時においても、主液用膨張弁および蒸
発器に充分に過冷却された冷媒主液を送り、圧縮機の中
間段には過熱ガスを供給するために好適なマルチ冷凍機
用の過冷却器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は複数台（３台）の圧縮機を搭載し
たマルチ冷凍機の冷凍サイクルを示し、この図４中の実
線矢印は冷媒の流れを示す。

【０００３】この図４に示すマルチ冷凍機では、３台の
圧縮機１により冷媒が圧縮され、高圧・高温のガスとな
り、圧縮機１から吐出される。

【０００４】前記高圧・高温のガスは、油分離器２によ
り冷媒ガスと冷凍機油に分離される。

【０００５】油分離器２で分離された冷媒ガスは、凝縮
器３により凝縮されて凝縮液となり、過冷却器４の胴側
に送られる。一方、油分離器２で分離された冷凍機油
は、油冷却器（図示せず）により冷却された後、圧縮機
１の内部の軸受等に供給される。

【０００６】過冷却器４の胴内に流入した凝縮液である
冷媒液の一部は、過冷却器用膨張弁５に送られ、湿りガ
ス状態で冷却管内を通り、過冷却器胴側の冷媒液を冷却
後、過熱ガス状態で各圧縮機１の中間段に流入し、モー
タ冷却を行う。

【０００７】一方、冷却された過冷却器胴内の液冷媒
は、主液用膨張弁６を経て蒸発器７に送られ、蒸発器７
で冷却作用を行った後、圧縮機１の低段に戻される。

【０００８】次に、図５は従来使用されている過冷却器
の拡大平面図、図６は同過冷却器の一部破断正面図であ
る。

【０００９】前記凝縮器３で凝縮された冷媒液は、過冷
却器４の胴内へ１カ所の液入口部８より流入する。その
主液は、過冷却器４の１カ所の液出口部９より流出して
主液用膨張弁６に至るが、冷媒液の一部は過冷却器４の
液取出部１０より配管で分岐され、過冷却器用膨張弁５
を通過後、湿りガス状態となり、ガス入口部１１より冷
却管内を通り、主液と熱交換して蒸発した後、ガス出口
部１２より圧縮機１の中間段に流入する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
過冷却器４は図５および図６から分かるように、液入口
部８が１カ所であり、また過冷却器胴側の液通路面積が
同一である。したがって、容量制御に伴い例えば圧縮機
を１台運転した場合、過冷却器胴側の流速が低下し、熱
交換効率が低下し、主液用膨張弁６を経て蒸発器７へ送
られる冷媒の主液が充分に過冷却されない。また、湿り
ガスが完全に蒸発されないまま圧縮機１の中間段へ送ら
れるので、圧縮機内部の軸受の信頼性を低下させてい
た。

【００１１】本発明の目的は、前記従来技術の問題を解
決し、容量制御運転時においても、蒸発器に送られる冷
媒液の温度の安定化を図ることができ、また圧縮機内部
の軸受の信頼性の向上を図り得るマルチ冷凍機用の過冷
却器を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的は、複数台の圧
縮機を搭載したマルチ冷凍機において、単一の過冷却器
胴側に、圧縮機の台数と同数の冷媒液出入口部およびガ
ス出入口部を設けるとともに、過冷却器胴内を仕切り板
により圧縮機の台数と同数の冷媒液流路に区画したこと
により、達成される。

【００１３】また、前記目的は過冷却器胴側に圧縮機の
台数と同数設けられた液入口部の上流側に、それぞれ電
磁弁を設け、各電磁弁を、運転する圧縮機に連動させて
開操作するようにしたことによって、より良く達成され
る。

【００１４】

【作用】本発明では、単一の過冷却器胴側に圧縮機の台
数と同数の冷媒液出入口部およびガス出入口部を設け、
過冷却器胴内を圧縮機の台数と同数の冷媒液流路に区画
している。

【００１５】このように、単一の過冷却器内を圧縮機の
台数と同数の独立サイクルとしているので、従来過冷却
器胴内全体に流れていた冷媒液が、仕切り板により区画
された専用の冷媒液流路内しか流れない。したがって、
容量制御運転時においても、液流速が低下することがな
いため、全負荷運転時と変わらない熱交換性能を発揮で
きるので、蒸発器に送る冷媒液の温度の安定化を図るこ
とが可能となる。

【００１６】また、本発明では前述のごとく、単一の過
冷却器内を圧縮機の台数と同数の独立サイクルとしてい
るので、容量制御運転時においても、湿りガスを完全に
蒸発させ、圧縮機の中間段に過熱ガスを送り込むことが
できるので、圧縮機内部の軸受の信頼性を向上させるこ
とが可能となる。

【００１７】さらに、本発明では過冷却器胴側に圧縮機
の台数と同数設けられた液入口部の上流側に、それぞれ
電磁弁を設け、各電磁弁を、運転する圧縮機に連動させ
て開操作するようにしているので、前記過冷却器の機能
および信頼性をより一層高めることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１９】図１〜図３は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は冷凍サイクルの系統図、図２は本発明の要部
である過冷却器の拡大平面図、図３は同過冷却器の一部
破断正面図である。

【００２０】これらの図において、前記図４〜図６に示
す従来技術と同じ機器，部材には同じ符号を付けて示
し、これ以上の説明を省略する。

【００２１】本発明のこの実施例では、３台の圧縮機１
を搭載したマルチ冷凍機を示すもので、過冷却器４の胴
側に、圧縮機１の台数と同数の３個の液入口部８および
液出口部９が設けられている。

【００２２】前記各液入口部８の上流側には、それぞれ
電磁弁１３が設けられている。前記各電磁弁１３は、容
量制御運転時に、運転する圧縮機１に連動させて開操作
されるように、制御装置（図示せず）に接続されてい
る。

【００２３】前記過冷却器４の胴内は、仕切り板１４に
より、圧縮機１の台数と同数の冷媒液流路１５に区画さ
れている。

【００２４】この実施例の過冷却器４では、凝縮器３に
より凝縮された冷媒液は、圧縮機１の台数と同数設けら
れた電磁弁１３を通り、過冷却器４の胴側に圧縮機１の
台数と同数設けられた液入口部８に流れる。このとき、
電磁弁１３は当該圧縮機の動作に連動し、当該圧縮機１
の運転中は開状態となり冷媒液を通過させ、当該圧縮機
１の停止中は閉状態となり冷媒液を遮断する。

【００２５】前述のごとく、運転される圧縮機１に連動
して開操作された電磁弁１３を経て当該液入口部８に流
入した凝縮液である冷媒液は、仕切り板１４により区画
された専用の冷媒液流路１５を流れ、その冷媒液の一部
は当該液取出部１０→過冷却器用膨張弁５に送られ、湿
りガス状態で当該ガス入口部１１→冷却管内を通り、過
冷却器胴側の冷媒液を冷却後、過熱ガス状態となって、
当該ガス出口部１２を通り、運転中の当該圧縮機１の中
間段に流入し、モータを冷却する。

【００２６】一方、過冷却器４の胴内の仕切り板１４に
より区画された冷媒液流路１５を流れる冷媒液の他の一
部は、冷却管内を流れる冷媒ガスと熱交換し、冷却され
た後、過冷却器４の胴側に圧縮機１の台数と同数設けら
れた液出口部９を通り、主液用膨張弁６を経て蒸発器７
に送られ、冷却作用を行った後、圧縮機１の低段に戻さ
れる。

【００２７】以上のように、この実施例では単一の過冷
却器４の胴側に圧縮機１の台数と同数の液入口部８およ
び液出口部９を設け、胴内を仕切り板１４により圧縮機
１の台数と同数の冷媒液流路１５に区画し、前記液入口
部８の上流側にはそれぞれ電磁弁１３を設け、各電磁弁
１３を運転する圧縮機１の台数に連動させて開操作する
ようにしているので、過冷却器４内が圧縮機１の台数と
同数の独立サイクルとして作用する。

【００２８】したがって、従来の過冷却器では胴内全体
に流れていた冷媒液が、仕切り板１４で区画された冷媒
液流路１５内でしか流れず、容量制御運転時において
も、液流速が低下することがない。このため、全負荷運
転時と変わらない熱交換機能を発揮するので、容量制御
運転時の場合でも主液用膨張弁６を経て蒸発器７へ安定
した温度の冷媒液を供給することができる。

【００２９】また、前述のごとく、過冷却器４内を圧縮
機１の台数と同数の独立サイクルとしているので、容量
制御運転時においても冷媒液と湿りガスとを効率良く熱
交換できるため、湿りガスを完全に蒸発させ、過冷却器
４の胴側に圧縮機１の台数と同数設けられたガス出口部
１２を通じて、運転中の当該圧縮機１の中間段へ過熱ガ
スを送ることができ、したがって圧縮機１の内部の軸受
の信頼性を向上させることが可能となる。

【００３０】なお、この実施例では過冷却器胴側の液入
口部８と液出口部９における熱交換器としての軸方向の
距離は、前述した各独立サイクル共、同一であるため、
主液用膨張弁６を経て蒸発器７に送られる冷媒液の温度
を、各独立サイクルで同一とすることができる。

【００３１】また、この実施例では３台の圧縮機１を搭
載したマルチ冷凍機について示しているが、２台以上の
圧縮機１を搭載したマルチ冷凍機全般に適用することが
できる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、複数台の
圧縮機を搭載したマルチ冷凍機において、単一の過冷却
器胴側に、圧縮機の台数と同数の冷媒液出入口部および
ガス出入口部を設けるとともに、過冷却器胴内を仕切り
板により圧縮機の台数と同数の冷媒液流路に区画してお
り、単一の過冷却器内を圧縮機の台数と同数の独立サイ
クルとしているので、容量制御運転時においても、液流
速が低下することがないため、全負荷運転時と変わらな
い熱交換性能を発揮することができ、したがって蒸発器
に送る冷媒液の温度の安定化を図り得る効果があり、容
量制御運転時においても、湿りガスを完全に蒸発させ、
圧縮機の中間段に過熱ガスを送り込むことができるの
で、圧縮機内部の軸受の信頼性を高め得る効果もある。

【００３３】また、本発明によれば過冷却器胴側に圧縮
機の台数と同数設けられた液入口部の上流側に、それぞ
れ電磁弁を設け、各電磁弁を、運転する圧縮機に連動さ
せて開操作するようにしているので、前記過冷却器の機
能および信頼性をより一層高め得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における冷凍サイクルの系統
図である。

【図２】本発明の要部である過冷却器の拡大平面図であ
る。

【図３】図２の一部破断正面図である。

【図４】従来技術における冷凍サイクルの系統図であ
る。

【図５】従来使用されている過冷却器の拡大平面図であ
る。

【図６】図５の一部破断正面図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…油分離器、３…凝縮器、４…過冷却
器、５…過冷却器用膨張弁、６…主液用膨張弁、７…蒸
発器、８…過冷却器胴側の液入口部、９…過冷却器胴側
の液出口部、１０…過冷却器胴側の液取出部、１１…過
冷却器管側のガス入口部、１２…過冷却器管側のガス出
口部、１３…電磁弁、１４…過冷却器胴内の仕切り板、
１５…過冷却器胴内の冷媒液流路。

フロントページの続き (72)発明者 加瀬沢 実 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 (72)発明者 山田 訓良 静岡県清水市村松390番地 日立清水エン ジニアリング 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台の圧縮機を搭載し、この複数台の
   圧縮機に共通の油分離器、凝縮器、過冷却器、膨張弁、
   蒸発器等を接続して冷凍サイクルを形成したマルチ冷凍
   機において、単一の過冷却器胴側に、圧縮機の台数と同
   数の冷媒液出入口部およびガス出入口部を設けるととも
   に、過冷却器胴内を仕切り板により圧縮機の台数と同数
   の冷媒液流路に区画したことを特徴とするマルチ冷凍機
   用の過冷却器。
2. 【請求項２】 前記過冷却器胴側に圧縮機の台数と同数
   設けられた液入口部の上流側に、それぞれ電磁弁を設
   け、各電磁弁を、運転する圧縮機に連動させて開操作す
   るようにしたことを特徴とする請求項１記載のマルチ冷
   凍機用の過冷却器。