JPH09159287A

JPH09159287A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH09159287A
Application number: JP31435595A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ogura; 和夫小倉; Hiroshi Nose; 浩史野瀬; Katsumi Hachisuga; 勝巳蜂須賀
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-12-01
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 1997-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】圧縮機、凝縮器、主回路開閉弁、絞り機構及
び蒸発器をこの順に接続して冷凍サイクルを構成すると
ともに、前記凝縮器と絞り機構との間の液管と前記圧縮
機の中間圧以下の圧力領域との間に、前記圧縮機からの
吐出ガスの温度又は過熱度が一定となるよう液冷媒のイ
ンジェクション量を制御する制御弁を備えた液インジェ
クション回路を設けた冷凍装置において、運転中大きな
負荷変動があった場合においても、吐出ガス温度を適正
に保ち得るようにすること。【解決手段】前記液冷媒のインジェクション量を制御
する制御弁の感温筒に過熱手段を配設し、主回路開閉弁
を閉止し、吸入圧力が所定値以下になった場合に前記過
熱手段を発熱せしめる如くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵ショーケース
やプレハブ冷蔵庫等に使用される冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の冷凍装置の他の例であ
り、特開平５−３１２４１５に記載されたものである。
本装置は、圧縮機Ａ、凝縮器Ｂ，受液器Ｃ、膨張弁Ｄ，
蒸発器Ｅをそれぞれ冷媒配管で接続して冷凍サイクルを
形成し、前記受液器Ｃの出口側と前記圧縮機Ａに設けた
液インジェクションポートｂとの間に液インジェクショ
ン回路Ｆを設けると共に、該回路Ｆに吐出配管の温度を
検知する感温筒ｇを備えた感温膨張弁を制御弁Ｇとして
介挿し、更に、該感温筒ｇを加熱する電気ヒータｈを配
設したものであって、通常運転中は、感温筒ｆで前記圧
縮機Ａからの吐出ガス温度を検出し、この検出結果に基
づき圧縮機Ａへの液インジェクション量を制御すること
により吐出ガスの過熱度を一定に制御し、前記圧縮機Ａ
のロータが異常に過熱するのを防止する。尚電気ヒータ
ｈは、圧縮機Ａの停止中に予め感温筒ｇを加熱し、圧縮
機の始動時に吐出ガス温度の変化に対する制御弁Ｇの応
答遅れを防止するためのものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のインジェクショ
ン付冷凍装置では、運転中の急激な負荷変動の場合、例
えば通常運転からポンプダウン運転に移行する場合、急
激に吸入圧力が低下し、圧縮機の吐出ガス温度は急激に
上昇するが、感温筒ｇの熱容量のため、感温筒ｇ内の作
動ガス温度が吐出ガス温度に達するまでに時間遅れが生
じ、前記制御弁の検知温度はすぐに上昇せず、そのため
液インジェクション量の調整は適正に追随されず、結果
として圧縮機内部の温度が上昇し、はなはだしい場合に
おいては圧縮機の損傷に至る。

【０００４】本発明は以上のような問題を解決するため
のもので、その目的は、圧縮機の内部を含めた吐出ガス
温度を、負荷変動がある場合にも適性範囲に保つことの
できる冷凍装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、圧縮機、凝縮器、主回路開閉弁、絞
り機構及び蒸発器を接続して冷凍サイクルを構成すると
共に、前記凝縮器と主回路開閉弁との間の液冷媒配管と
前記圧縮機の中間圧以下の圧力領域との間に、前記圧縮
機からの吐出ガスの温度を感温筒により検知して、該吐
出ガス温度又は過熱度が一定となるように液冷媒のイン
ジェクション量を制御する制御弁を備えた液インジェク
ション回路を設けた冷凍装置において、前記制御弁の圧
縮機吐出ガス温度を検知する感温筒に加熱手段を配設
し、主回路開閉弁を閉止して吸入圧力が所定値以下にな
った場合に前記加熱手段を発熱せしめる如くしたことを
特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき説明する。図１は本発明に係わる冷凍装置の冷媒
配管系統図であって、電気回路の要部を図示している。
図１において、１は液インジェクションポートを有する
圧縮機、１１は同圧縮機の吐出配管、２は同圧縮機に連
なる凝縮器、３は同凝縮器に連なる液管、４は同液管上
に設けられた絞り機構、５は同液管に連なる蒸発器、１
２は同蒸発器に連なり、他端で前記圧縮機１に連なる吸
入管である。また、７は前記液管３の凝縮器２と絞り機
構４の間に設けられた主回路開閉弁、１０は液管３の、
凝縮器２と主回路開閉弁７の間から分岐し、圧縮機１の
液インジェクションポートに連なる液インジェクション
回路、６は同液インジェクション回路１０に設けられた
液インジェクション用の制御弁、６ａは圧縮機１の吐出
管１１に接続された制御弁６の均圧管、６ｂは圧縮機１
の吐出側に設けられた制御弁６の感温筒、６ｃは前記感
温筒６ｂを加熱する電気ヒータ等の加熱手段、７ａは前
記主回路開閉弁７の電磁コイル、８は圧縮機１の吸入圧
力を検知する圧力検知器で、該圧力検知器８は吸入圧力
が高いときに閉、同圧力が低いときに開となるように構
成されている。１３は庫内温度センサーで、被冷却物の
温度即ち庫内温度により開閉し、被冷却物の温度が高い
ときは閉、低いときは開となる。１４は電磁リレー、１
４ａは同電磁リレー１４の常閉接点である。而して、前
記加熱手段６ｃは電源に対し圧力検知器８び電磁リレー
１４の常閉接点１４ａを直列に接続している。また、前
記主回路開閉弁７及び前記電磁リレー１４は前記庫内温
度センサー１３を介して電源に接続されている。

【０００７】上記回路において、制御弁６は、液インジ
ェクションに使用されるものであり、一般の感温膨張弁
と同様のものであって、均圧管６ａを吐出管に接続する
と共に感温筒６ｂを吐出管に配設し、吐出ガスの温度を
間接的に検出する。而して、該感温筒で検出された温度
と均圧管６ａで検出する圧力から吐出ガスの過熱度を算
出し、該過熱度を一定に保持するように、液管３から圧
縮機１のインジェクションポートへバイパスする液冷媒
流量を調節すべく弁の開度を調節するものである。ま
た、電気回路図は省略されているが、圧縮機１は前記圧
力検知器８で検出された吸入圧力が所定値以上のとき運
転し、所定値以下にあっては停止するように構成されて
いる。尚、液冷媒を圧縮機側へインジェクションする位
置としては、本図面の圧縮機のようにインジェクション
ポートを備えている場合は該インジェクションポーとに
対して行うが、インジェクションポートを備えない圧縮
機を使用する場合は、圧縮機の吸入配管に行えばよい。

【０００８】また、上記構成において、所定値に対し被
冷却物の温度、即ち庫内温度が高く、吸入圧力が高い場
合は、庫内温度センサー及び圧力検知器が閉となり、主
回路開閉弁の電磁コイル７ａ及び電磁リレー１４が通電
され電磁リレー１４の接点１４ａが開となり、制御弁６
の感温筒の加熱手段６ｃは発熱せず、定常運転状態とな
る。また、庫内温度が低く、吸入圧力が高い場合は、庫
内温度センサー１３が開、圧力検知器が閉となり、主回
路開閉弁の電磁コイル７ａ及び電磁リレー１４には通電
されず、電磁リレー１４の接点１４ａが閉となるので、
主回路開閉弁７を閉じた状態、即ちポンプダウン運転が
行われる状態となるのであり、このとき制御弁６の感温
筒の加熱手段６ｃは発熱する。また、庫内温度が低く、
吸入圧力が低い場合は、庫内温度センサー１３が開、圧
力検知器が開となり、主回路開閉弁の電磁コイル７ａ及
び電磁リレー１４には通電されず、電磁リレー１４の接
点１４ａが閉となるので、主回路開閉弁を閉じ、制御弁
６の感温筒の加熱手段６ｃを発熱せず、更に、圧縮機は
停止状態となる。尚、庫内温度センサーの設定値及び圧
力検知器の設定値に関しては、冷凍装置を運転した場
合、庫内温度の低下と共に吸入圧力が低下して行くが、
この場合庫内温度が所定値まで低下したときに庫内温度
センサー１３がまず開となり、引き続き冷凍装置がポン
プダウン運転となり、冷媒が高圧側に所定量保持される
ようになった状態まで吸入圧力がさらに低下たときに、
圧力検知器８が開となるように設定される。

【０００９】本実施例の作用は次の通りである。被冷却
物の温度、即ち庫内温度が設定値より高くなると、庫内
温度センサー１３が閉となり、主回路開閉弁７が開き、
高圧側の冷媒が絞り機構４等を経て低圧側に流れるため
吸入圧力が次第に高くなり、圧縮機１が駆動する。圧縮
機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、吐出管１１
を経て凝縮器２に入り、ここで放熱し凝縮液化する。液
化した冷媒は液管３を経て、主に主回路開閉弁７より絞
り機構４に至る。冷媒はここで減圧され、蒸発器５に移
動して被冷却物を冷却し、冷媒自身は吸熱気化する。気
化した冷媒は吸入管１２を経て圧縮機１に戻る。

【００１０】この間において、吐出管１１内の吐出ガス
の過熱度が一定となるように制御弁６の開度が調節され
液冷媒の一部が液インジェクション回路１０を介して圧
縮機の液インジェクションポートにバイパスされる。

【００１１】被冷却物の温度が高いときは、吸入圧力が
高くなり、圧力検知器８は閉となるが、庫内温度センサ
ー１３は閉のため電磁リレー１４は通電され、その常閉
接点は１４ａは開放され加熱手段６ｃは通電されず、発
熱しない。

【００１２】被冷却物の温度が降下すると庫内温度セン
サー１３が開放され電磁リレー１４は非通電となり主回
路開閉弁７に対して閉弁指令が出て、所謂ポンプダウン
運転となる。而して、主回路開閉弁７が閉止されたポン
プダウン運転においては、これより後流にある冷媒はだ
んだん少なくなり、従って、吸入圧力が降下する。ま
た、電磁リレー１４は非通電となりその常閉接点は閉と
なり、加熱手段６ｃが通電発熱される。これにより、吐
出管１１に設けられた感温筒６ｂは吐出管１１からの検
知温度に加熱手段６ｃからの温度が付加され、加熱手段
が作動しない場合に比し温度付加分だけ吐出ガスの過熱
度が高いものとして制御弁６が制御され、該制御弁６の
開度は大きくなる。この結果、液インジェクション回路
１０から圧縮機１の液インジェクションポートに液冷媒
がより多く供給される。

【００１３】而して、吸入圧力が設定値まで低下する
と、圧力検知器８が開放され、加熱手段６ｃは非通電と
なり、圧縮機１は停止する。冷凍サイクルの停止中に被
冷却物の温度が上昇した場合は庫内温度センサー１３が
閉止され、主回路開閉弁７を開放し前述の運転を繰り返
す。

【００１４】以上説明したように、吐出ガスの過熱度
は、定常運転時は、従来と同様加熱手段６ｃを利用する
事なく制御弁６の作用により一定に保持され。しか
し、被冷却物の温度が低下し、主回路開閉弁７を閉止し
て運転する状態、即ち、ポンプダウン運転のように吸入
圧力が急速に低下して行くような場合にあっては、圧縮
比の急上昇により吐出ガスの過熱度が急上昇するため、
そのままでは過熱度検知の応答遅れにより制御弁６によ
る過熱度制御が実際の変化に追随できなくなる。しか
し、本発明においては、庫内温度センサー１３及び圧力
検知器８が閉となり、加熱手段６ｃが発熱し、この加熱
により制御弁６の追随遅れを埋め合わせするように、感
温筒６ｂの感ずる温度を補正し、圧縮機１の液インジェ
クションポートへ流す液冷媒量を増加させ、吐出ガス温
度の過熱度の上昇を防止し、圧縮機の焼損を防止する。

【００１５】尚、運転中の吸入圧力レベルがもともと低
く、蒸発器５への流量が減少している場合にあっては、
ポンプダウンによる圧力変動があっても、圧縮機内部の
吐出部温度の変動はあまり大きくなく、このためにイン
ジェクション流量を大幅に増大させる必要はないのが通
例である。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、液インジェクショ
ン回路に介挿されている液インジェクション用の制御弁
の感温筒に加熱手段を設け、主回路開閉弁を閉じ、吸入
圧力が所定値以下になった場合に前記加熱手段を発熱せ
しめる如くしたので、冷凍装置運転中大きな負荷変動が
あった場合において、吐出ガス温度を適正に保つことが
でき、圧縮機の焼損を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る冷凍装置の冷媒回路
図。

【図２】従来の冷凍装置の冷媒回路図。

【符号の説明】

１圧縮機２凝縮器３液管４絞り機構５蒸発器６制御弁６ａ均圧管６ｂ感温筒６ｃ加熱手段７主回路開閉弁７ａ主回路開閉弁の電磁コイル８圧力検知器１０液インジェクション回路１１吐出管１２吸入管１３庫内温度センサー１４電磁リレー１４ａ電磁リレーの常閉接点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、主回路開閉弁、絞り機
構及び蒸発器を接続して冷凍サイクルを構成すると共
に、前記凝縮器と主回路開閉弁との間の液冷媒配管と前
記圧縮機の吸入側を含む中間圧以下の圧力領域との間
に、前記圧縮機からの吐出ガスの温度を感温筒により検
知して、該吐出ガス温度又は過熱度が一定となるように
液冷媒のインジェクション量を制御する制御弁を備えた
液インジェクション回路を設けた冷凍装置において、前
記制御弁の圧縮機吐出ガス温度を検知する感温筒に加熱
手段を配設し、主回路開閉弁を閉止して吸入圧力が所定
値以下になった場合に前記加熱手段を発熱せしめる如く
したことを特徴とする冷凍装置。