JPH11223396A - 多段圧縮冷凍装置 - Google Patents
多段圧縮冷凍装置Info
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- JPH11223396A JPH11223396A JP4281298A JP4281298A JPH11223396A JP H11223396 A JPH11223396 A JP H11223396A JP 4281298 A JP4281298 A JP 4281298A JP 4281298 A JP4281298 A JP 4281298A JP H11223396 A JPH11223396 A JP H11223396A
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
- F04C18/3562—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation
- F04C18/3564—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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- F25B2400/23—Separators
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 複数圧縮手段を備えた冷凍サイクルで、負荷
に適応運転を選択できる多段圧縮冷凍装置の提供。 【解決手段】 低段圧縮機５２、高段圧縮機５１、凝縮
器３７、減圧器３８、気液分離器３９、減圧器４１及び
冷却器４２を環状に接ぎサイクルを形成する。圧縮機５
１、凝縮器、減圧器、気液分離器、減圧器、冷却器、圧
縮機５１の回路の第１モードと、圧縮機５２、凝縮器、
減圧器、気液分離器、減圧器、冷却器、圧縮機５２の回
路の第２モードと、圧縮機５１、５２から夫々吐出され
た冷媒を上記の回路を通り、最後に分流して圧縮機５
１、５２に戻る第３モードと、圧縮機５１、凝縮器３
７、減圧器３８、気流分離器３９に流し分離器内液冷媒
を減圧器４１、冷却器４２を経て圧縮機５２に至り、更
にその吐出ガス冷媒を圧縮機５１に吸引させると共に、
分離３９内ガス冷媒を圧縮機５２の吐出ガス冷媒と共に
圧縮機５１に吸入させる第４モードを有し各選択でき
る。
に適応運転を選択できる多段圧縮冷凍装置の提供。 【解決手段】 低段圧縮機５２、高段圧縮機５１、凝縮
器３７、減圧器３８、気液分離器３９、減圧器４１及び
冷却器４２を環状に接ぎサイクルを形成する。圧縮機５
１、凝縮器、減圧器、気液分離器、減圧器、冷却器、圧
縮機５１の回路の第１モードと、圧縮機５２、凝縮器、
減圧器、気液分離器、減圧器、冷却器、圧縮機５２の回
路の第２モードと、圧縮機５１、５２から夫々吐出され
た冷媒を上記の回路を通り、最後に分流して圧縮機５
１、５２に戻る第３モードと、圧縮機５１、凝縮器３
７、減圧器３８、気流分離器３９に流し分離器内液冷媒
を減圧器４１、冷却器４２を経て圧縮機５２に至り、更
にその吐出ガス冷媒を圧縮機５１に吸引させると共に、
分離３９内ガス冷媒を圧縮機５２の吐出ガス冷媒と共に
圧縮機５１に吸入させる第４モードを有し各選択でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の圧縮手段を
備え、特に低段側圧縮手段と低段側圧縮手段を用いて冷
媒を多段圧縮する多段圧縮冷凍装置に関するものであ
る。
備え、特に低段側圧縮手段と低段側圧縮手段を用いて冷
媒を多段圧縮する多段圧縮冷凍装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来冷蔵庫や空気調和機などに用いられ
る冷凍装置には、例えば特公平７−３０７４３号公報
（Ｆ０４Ｃ２３／００）に示される如く、それぞれロー
タリー用シリンダとその内部で回転するローラから成る
二つの圧縮手段を同一の密閉容器内に収納したロータリ
ー型の圧縮機を用い、各圧縮手段を低段側圧縮手段と高
段側圧縮手段として、低段側圧縮手段により一段圧縮し
た冷媒ガスを高段側圧縮手段に吸い込ませることによ
り、冷媒を多段圧縮するものが開発されている。
る冷凍装置には、例えば特公平７−３０７４３号公報
（Ｆ０４Ｃ２３／００）に示される如く、それぞれロー
タリー用シリンダとその内部で回転するローラから成る
二つの圧縮手段を同一の密閉容器内に収納したロータリ
ー型の圧縮機を用い、各圧縮手段を低段側圧縮手段と高
段側圧縮手段として、低段側圧縮手段により一段圧縮し
た冷媒ガスを高段側圧縮手段に吸い込ませることによ
り、冷媒を多段圧縮するものが開発されている。
【０００３】係る多段圧縮冷凍装置によれば、一圧縮当
たりのトルク変動を抑制しながら、高圧縮比を得ること
ができる利点がある。
たりのトルク変動を抑制しながら、高圧縮比を得ること
ができる利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】機器の設置時のプルダ
ウン中などの過渡的な状態では、多段圧縮させても効率
の向上は望めず、却って各圧縮手段それぞれの一段圧縮
による運転の方が排除容積が増加して効率的な運転を実
現できる。逆に、夜間などの低負荷の状況では多段圧縮
する必要も無くなる。
ウン中などの過渡的な状態では、多段圧縮させても効率
の向上は望めず、却って各圧縮手段それぞれの一段圧縮
による運転の方が排除容積が増加して効率的な運転を実
現できる。逆に、夜間などの低負荷の状況では多段圧縮
する必要も無くなる。
【０００５】本発明は、係る従来技術の課題を解決する
ために成されたものであり、複数の圧縮手段を備えた冷
凍サイクルにおいて、負荷に応じて的確な運転を選択で
きる多段圧縮冷凍装置を提供することを目的とする。
ために成されたものであり、複数の圧縮手段を備えた冷
凍サイクルにおいて、負荷に応じて的確な運転を選択で
きる多段圧縮冷凍装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の多段圧縮
冷凍装置は、低段側圧縮手段、高段側圧縮手段、凝縮
器、一次膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び冷却
器を順次環状に接続して冷凍サイクルを構成したもので
あって、高段側圧縮手段から吐出された冷媒を凝縮器、
一次膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び冷却器に
順次流し、高段側圧縮手段に吸引させる第一のモード
と、低段側圧縮手段から吐出された冷媒を凝縮器、一次
膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び冷却器に順次
流し、低段側圧縮手段に吸引させる第二のモードと、高
段側圧縮手段と低段側圧縮手段からそれぞれ吐出された
冷媒を凝縮器、一次膨張手段、気液分離器、二次膨張手
段及び冷却器に順次流し、分流して高段側圧縮手段と低
段側圧縮手段にそれぞれ吸引させる第三のモードと、高
段側圧縮手段から吐出された冷媒を凝縮器、一次膨張手
段、気液分離器に流し、当該気液分離器内の液冷媒を二
次膨張手段から冷却器へと流して低段側圧縮手段に吸引
させ、更に当該低段側圧縮手段から吐出された冷媒を高
段側圧縮手段に吸引させると共に、気液分離器内の飽和
ガス冷媒を低段側圧縮手段から吐出された冷媒と共に高
段側圧縮手段に吸い込ませる第四のモードとを選択的に
実行可能としたものである。
冷凍装置は、低段側圧縮手段、高段側圧縮手段、凝縮
器、一次膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び冷却
器を順次環状に接続して冷凍サイクルを構成したもので
あって、高段側圧縮手段から吐出された冷媒を凝縮器、
一次膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び冷却器に
順次流し、高段側圧縮手段に吸引させる第一のモード
と、低段側圧縮手段から吐出された冷媒を凝縮器、一次
膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び冷却器に順次
流し、低段側圧縮手段に吸引させる第二のモードと、高
段側圧縮手段と低段側圧縮手段からそれぞれ吐出された
冷媒を凝縮器、一次膨張手段、気液分離器、二次膨張手
段及び冷却器に順次流し、分流して高段側圧縮手段と低
段側圧縮手段にそれぞれ吸引させる第三のモードと、高
段側圧縮手段から吐出された冷媒を凝縮器、一次膨張手
段、気液分離器に流し、当該気液分離器内の液冷媒を二
次膨張手段から冷却器へと流して低段側圧縮手段に吸引
させ、更に当該低段側圧縮手段から吐出された冷媒を高
段側圧縮手段に吸引させると共に、気液分離器内の飽和
ガス冷媒を低段側圧縮手段から吐出された冷媒と共に高
段側圧縮手段に吸い込ませる第四のモードとを選択的に
実行可能としたものである。
【０００７】また、請求項２の発明の多段圧縮冷凍装置
は、上記において気液分離器内の気液分離温度を−５℃
〜＋２５℃の範囲に設定したものである。
は、上記において気液分離器内の気液分離温度を−５℃
〜＋２５℃の範囲に設定したものである。
【０００８】また、請求項３の発明の多段圧縮冷凍装置
は請求項１又は請求項２において、低段側圧縮手段の排
除容積Ｄ１と高段側圧縮手段の排除容積Ｄ２の比Ｄ２／
Ｄ１を、０．３５±０．１の範囲に設定したものであ
る。
は請求項１又は請求項２において、低段側圧縮手段の排
除容積Ｄ１と高段側圧縮手段の排除容積Ｄ２の比Ｄ２／
Ｄ１を、０．３５±０．１の範囲に設定したものであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明の多段圧縮冷凍装置Ｒの
冷媒回路図、図２は本発明に適用するロータリー型の圧
縮機Ｃの縦断側面図である。本発明の多段圧縮冷凍装置
Ｒの冷媒回路は後述する第一のモードＭ１、第二のモー
ドＭ２、第三のモードＭ３、第四のモードＭ４を運転可
能に構成されているが、先ず図２から説明すると、１は
密閉容器であり、内部の上側に電動機（ブラシレスＤＣ
モータ）２、下側にこの電動機２で回転駆動される圧縮
要素３が収納されている。密閉容器１は予め２分割され
たものに電動機２、圧縮要素３を収納した後、高周波溶
着などによって密閉されたものである。
形態を詳述する。図１は本発明の多段圧縮冷凍装置Ｒの
冷媒回路図、図２は本発明に適用するロータリー型の圧
縮機Ｃの縦断側面図である。本発明の多段圧縮冷凍装置
Ｒの冷媒回路は後述する第一のモードＭ１、第二のモー
ドＭ２、第三のモードＭ３、第四のモードＭ４を運転可
能に構成されているが、先ず図２から説明すると、１は
密閉容器であり、内部の上側に電動機（ブラシレスＤＣ
モータ）２、下側にこの電動機２で回転駆動される圧縮
要素３が収納されている。密閉容器１は予め２分割され
たものに電動機２、圧縮要素３を収納した後、高周波溶
着などによって密閉されたものである。
【００１０】電動機２は、密閉容器１の内壁に固定され
た固定子４と、この固定子４の内側に回転軸６を中心に
して回転自在に支持された回転子５とから構成されてい
る。そして、固定子４は回転子５に回転磁界を与える固
定子巻線７を備えている。尚、Ｗ１、Ｗ２はそれぞれ回
転子５の上面と下面に取り付けられたバランスウエイト
である。
た固定子４と、この固定子４の内側に回転軸６を中心に
して回転自在に支持された回転子５とから構成されてい
る。そして、固定子４は回転子５に回転磁界を与える固
定子巻線７を備えている。尚、Ｗ１、Ｗ２はそれぞれ回
転子５の上面と下面に取り付けられたバランスウエイト
である。
【００１１】圧縮要素３は中間仕切板８で仕切られた第
１のロータリー用シリンダ９及び第２のロータリー用シ
リンダ１０を備えている。各のシリンダ９、１０には回
転軸６で回転駆動される偏心部１１、１２が取り付けら
れており、これら偏心部１１、１２は偏心位置がお互い
に位相を１８０度ずらして設けられている。
１のロータリー用シリンダ９及び第２のロータリー用シ
リンダ１０を備えている。各のシリンダ９、１０には回
転軸６で回転駆動される偏心部１１、１２が取り付けら
れており、これら偏心部１１、１２は偏心位置がお互い
に位相を１８０度ずらして設けられている。
【００１２】１３、１４はそれぞれシリンダ９、１０内
を回転する第１のローラ、第２のローラであり、それぞ
れ偏心部１１、１２の回転でシリンダ内を回る。１５、
１６はそれぞれ第１の枠体、第２の枠体であり、第１の
枠体１５は中間仕切板８との間にシリンダ９の閉じた圧
縮空間を形成させ、第２の枠体１６は同様に中間仕切板
８との間にシリンダ１０の閉じた圧縮空間を形成させて
いる。また、第１の枠体１５、第２の枠体１６はそれぞ
れ回転軸６の下部を回転自在に軸支する軸受部１７、１
８を備えている。
を回転する第１のローラ、第２のローラであり、それぞ
れ偏心部１１、１２の回転でシリンダ内を回る。１５、
１６はそれぞれ第１の枠体、第２の枠体であり、第１の
枠体１５は中間仕切板８との間にシリンダ９の閉じた圧
縮空間を形成させ、第２の枠体１６は同様に中間仕切板
８との間にシリンダ１０の閉じた圧縮空間を形成させて
いる。また、第１の枠体１５、第２の枠体１６はそれぞ
れ回転軸６の下部を回転自在に軸支する軸受部１７、１
８を備えている。
【００１３】上記上側のシリンダ９、偏心部１１、ロー
ラ１３と、シリンダ９内を高圧室及び低圧室に区画する
ベーン（図示せず）などによって高段側圧縮部５１（高
段側圧縮手段）が構成され、下側のシリンダ１０、偏心
部１２、ローラ１４と、シリンダ１０内を高圧室及び低
圧室に区画するベーン（図示せず）などによって低段側
圧縮部５２（低段側圧縮手段）が構成される。
ラ１３と、シリンダ９内を高圧室及び低圧室に区画する
ベーン（図示せず）などによって高段側圧縮部５１（高
段側圧縮手段）が構成され、下側のシリンダ１０、偏心
部１２、ローラ１４と、シリンダ１０内を高圧室及び低
圧室に区画するベーン（図示せず）などによって低段側
圧縮部５２（低段側圧縮手段）が構成される。
【００１４】また、低段側圧縮部５２の排除容積をＤ
１、高段側圧縮部５１の排除容積をＤ２とすると、これ
らの排除容積比Ｄ２／Ｄ１は、０．３５±０．１の範囲
に設定されている。
１、高段側圧縮部５１の排除容積をＤ２とすると、これ
らの排除容積比Ｄ２／Ｄ１は、０．３５±０．１の範囲
に設定されている。
【００１５】１９は吐出マフラーであり、第１の枠体１
５を覆うように取り付けられている。シリンダ９と吐出
マフラー１９は第１の枠体１５に設けられた図示しない
吐出孔にて連通されている。
５を覆うように取り付けられている。シリンダ９と吐出
マフラー１９は第１の枠体１５に設けられた図示しない
吐出孔にて連通されている。
【００１６】一方、第２の枠体１６には凹所２１が設け
られ、この凹所２１を蓋体２６にて閉塞している。そし
て、蓋体２６をボルト２７にて第２の枠体１６と一体に
シリンダ１０に固定することにより、内部に膨張型消音
器２８を構成している。そして、第２の枠体１６にはシ
リンダ１０内と凹所２１内とを連通する吐出ポート２９
が設けられている。
られ、この凹所２１を蓋体２６にて閉塞している。そし
て、蓋体２６をボルト２７にて第２の枠体１６と一体に
シリンダ１０に固定することにより、内部に膨張型消音
器２８を構成している。そして、第２の枠体１６にはシ
リンダ１０内と凹所２１内とを連通する吐出ポート２９
が設けられている。
【００１７】尚、この第２の枠体１６は密閉容器１内の
最下部に位置しており、その周囲は潤滑油が貯留される
オイル溜まり３０とされている。これにより、第２の枠
体１６周囲には潤滑油が満たされるかたちとなるので、
密閉容器１内の高圧ガスが膨張型消音器２８内に漏れる
危険性が無くなり、冷媒循環量の減少による性能の低下
を防止できる。
最下部に位置しており、その周囲は潤滑油が貯留される
オイル溜まり３０とされている。これにより、第２の枠
体１６周囲には潤滑油が満たされるかたちとなるので、
密閉容器１内の高圧ガスが膨張型消音器２８内に漏れる
危険性が無くなり、冷媒循環量の減少による性能の低下
を防止できる。
【００１８】前記吐出ポート２９は密閉容器１外に引き
出された配管３１に連通しており、この配管３１は同じ
く密閉容器１外に設けられた合流器３２内に上方から挿
入され、この合流器３２内に開口している。また、この
合流器３２下端の出口配管３２Ａはシリンダ９につなが
る吸入管２３に連通されている。
出された配管３１に連通しており、この配管３１は同じ
く密閉容器１外に設けられた合流器３２内に上方から挿
入され、この合流器３２内に開口している。また、この
合流器３２下端の出口配管３２Ａはシリンダ９につなが
る吸入管２３に連通されている。
【００１９】他方、２２は密閉容器１の上に設けられた
吐出管であり、２４はシリンダ１０へつながる吸込管で
ある。また、２５は密閉ターミナルであり、密閉容器１
の外部から固定子４の固定子巻線７へ電力を供給するも
のである（密閉ターミナル２５と固定子巻線７とをつな
ぐリード線は図示せず）。
吐出管であり、２４はシリンダ１０へつながる吸込管で
ある。また、２５は密閉ターミナルであり、密閉容器１
の外部から固定子４の固定子巻線７へ電力を供給するも
のである（密閉ターミナル２５と固定子巻線７とをつな
ぐリード線は図示せず）。
【００２０】次ぎに、図１の冷媒回路において、冷凍装
置Ｒを構成する前記圧縮機Ｃの吐出管２２は、配管３６
を経て凝縮器３７の入り口に接続され、この凝縮器３７
の出口には一次膨張手段としてのキャピラリチューブ３
８が接続されている。このキャピラリチューブ３８の出
口には気液分離器３９の上部が連通接続されると共に、
この気液分離器３９の下端には二次膨張手段としてのキ
ャピラリチューブ４１が接続されている。
置Ｒを構成する前記圧縮機Ｃの吐出管２２は、配管３６
を経て凝縮器３７の入り口に接続され、この凝縮器３７
の出口には一次膨張手段としてのキャピラリチューブ３
８が接続されている。このキャピラリチューブ３８の出
口には気液分離器３９の上部が連通接続されると共に、
この気液分離器３９の下端には二次膨張手段としてのキ
ャピラリチューブ４１が接続されている。
【００２１】そして、キャピラリチューブ４１の出口に
冷却器４２が接続され、冷却器４２の出口に接続された
配管４３は前記圧縮機Ｃの吸込管２４に連通されてい
る。更に、気液分離器３９の上部には分岐管４４が接続
され、この分岐管４４は前記合流器３２内に上方から挿
入され、内部にて開口されている。
冷却器４２が接続され、冷却器４２の出口に接続された
配管４３は前記圧縮機Ｃの吸込管２４に連通されてい
る。更に、気液分離器３９の上部には分岐管４４が接続
され、この分岐管４４は前記合流器３２内に上方から挿
入され、内部にて開口されている。
【００２２】また、合流器３２内には第一切換電磁弁４
５が設けられ、この第一切換電磁弁４５は出口配管３２
Ａの手前に介設されている。そして、この第一切換電磁
弁４５には配管４３から分岐した配管４５Ａが接続され
ている。
５が設けられ、この第一切換電磁弁４５は出口配管３２
Ａの手前に介設されている。そして、この第一切換電磁
弁４５には配管４３から分岐した配管４５Ａが接続され
ている。
【００２３】更に、配管３１には第二切換電磁弁４６が
介設され、この第二切換電磁弁４６に接続された配管４
６Ａは密閉容器１内に連通して開口している。また、前
記配管４５Ａとの分岐点より下流側の配管４３には電磁
弁４７が介設されている。尚、多段圧縮冷凍装置Ｒの冷
媒回路内には例えばＲ−１３４ａなどのＨＦＣ冷媒やＨ
Ｃ冷媒が所定量封入され、潤滑油はエステル油、エーテ
ル油、ＨＡＢ油、鉱物油などが使用されるが、実施例で
はＲ−１３４ａが冷媒として用いられ、また、潤滑油と
してはエステル油が使用されているものとする。
介設され、この第二切換電磁弁４６に接続された配管４
６Ａは密閉容器１内に連通して開口している。また、前
記配管４５Ａとの分岐点より下流側の配管４３には電磁
弁４７が介設されている。尚、多段圧縮冷凍装置Ｒの冷
媒回路内には例えばＲ−１３４ａなどのＨＦＣ冷媒やＨ
Ｃ冷媒が所定量封入され、潤滑油はエステル油、エーテ
ル油、ＨＡＢ油、鉱物油などが使用されるが、実施例で
はＲ−１３４ａが冷媒として用いられ、また、潤滑油と
してはエステル油が使用されているものとする。
【００２４】前記第一切換電磁弁４５は切り換え動作に
よって合流器３２からの冷媒を吸入管２３から高段側圧
縮部５１に流通・停止できるように構成されると共に、
切り換え動作によって冷却器４２を出た冷媒を配管４５
Ａを介して吸入管２３から高段側圧縮部５１に流通・停
止できるように構成されている。更に、第一切換電磁弁
４５は切り換え動作によって合流器３２からの冷媒と冷
却器４２からの冷媒を同時に停止することもできるよう
に構成されている。
よって合流器３２からの冷媒を吸入管２３から高段側圧
縮部５１に流通・停止できるように構成されると共に、
切り換え動作によって冷却器４２を出た冷媒を配管４５
Ａを介して吸入管２３から高段側圧縮部５１に流通・停
止できるように構成されている。更に、第一切換電磁弁
４５は切り換え動作によって合流器３２からの冷媒と冷
却器４２からの冷媒を同時に停止することもできるよう
に構成されている。
【００２５】また、第二切換電磁弁４６は切り換え動作
によって低段側圧縮部５２から吐出された冷媒を配管３
１から合流器３２に流通・停止できるように構成される
と共に、切り換え動作によって低段側圧縮部５２から吐
出された冷媒を配管４６Ａを介して、密閉容器１内に流
通・停止できるように構成されている。
によって低段側圧縮部５２から吐出された冷媒を配管３
１から合流器３２に流通・停止できるように構成される
と共に、切り換え動作によって低段側圧縮部５２から吐
出された冷媒を配管４６Ａを介して、密閉容器１内に流
通・停止できるように構成されている。
【００２６】係る構成の冷媒回路で第一のモードＭ１、
第二のモードＭ２、第三のモードＭ３、第四のモードＭ
４について説明する。先ず第一のモードＭ１では、第一
切換電磁弁４５は合流器３２から冷媒の流入を停止し、
冷却器４２から配管４５Ａを介して高段側圧縮部５１に
冷媒を流通するように構成されている。また、電磁弁４
７は閉じられて冷却器４２から冷媒が低段側圧縮部５２
側に流通するのを停止する（図３）。
第二のモードＭ２、第三のモードＭ３、第四のモードＭ
４について説明する。先ず第一のモードＭ１では、第一
切換電磁弁４５は合流器３２から冷媒の流入を停止し、
冷却器４２から配管４５Ａを介して高段側圧縮部５１に
冷媒を流通するように構成されている。また、電磁弁４
７は閉じられて冷却器４２から冷媒が低段側圧縮部５２
側に流通するのを停止する（図３）。
【００２７】また、第二のモードＭ２では、電磁弁４７
を開いて冷却器４２から冷媒を吸込管２４側に流通する
と共に、第二切換電磁弁４６は低段側圧縮部５２から吐
出された冷媒が合流器３２に流入するのを停止し、低段
側圧縮部５２から吐出された冷媒を配管４６Ａを介して
密閉容器１内に流通させる。また、第一切換電磁弁４５
は閉じられて合流器３２からの冷媒の流入を停止すると
共に、配管４５Ａからの冷媒の流入を停止する（図
４）。
を開いて冷却器４２から冷媒を吸込管２４側に流通する
と共に、第二切換電磁弁４６は低段側圧縮部５２から吐
出された冷媒が合流器３２に流入するのを停止し、低段
側圧縮部５２から吐出された冷媒を配管４６Ａを介して
密閉容器１内に流通させる。また、第一切換電磁弁４５
は閉じられて合流器３２からの冷媒の流入を停止すると
共に、配管４５Ａからの冷媒の流入を停止する（図
４）。
【００２８】また、第三のモードＭ３では、第一切換電
磁弁４５は合流器３２から冷媒の流入を停止し、冷却器
４２から配管４５Ａを介して高段側圧縮部５１に冷媒を
流通すると共に、電磁弁４７は開いて冷却器４２からの
冷媒を吸込管２４から低段側圧縮部５２に流通する。ま
た、第二切換電磁弁４６は低段側圧縮部５２から吐出さ
れた冷媒が合流器３２に流入するのを停止し、密閉容器
１内に流通するように構成されている（図５）。
磁弁４５は合流器３２から冷媒の流入を停止し、冷却器
４２から配管４５Ａを介して高段側圧縮部５１に冷媒を
流通すると共に、電磁弁４７は開いて冷却器４２からの
冷媒を吸込管２４から低段側圧縮部５２に流通する。ま
た、第二切換電磁弁４６は低段側圧縮部５２から吐出さ
れた冷媒が合流器３２に流入するのを停止し、密閉容器
１内に流通するように構成されている（図５）。
【００２９】更に、第四のモードＭ４では、電磁弁４７
を開いて冷却器４２からの冷媒を吸込管２４から低段側
圧縮部５２に流通させると共に、第二切換電磁弁４６は
低段側圧縮部５２から吐出された冷媒を配管３１を介し
て合流器３２に流通させるように構成されている。ま
た、第一切換電磁弁４５は配管４５Ａからの冷媒の流入
を停止し、合流器３２からの冷媒を高段側圧縮部５１に
流通する（図６）。
を開いて冷却器４２からの冷媒を吸込管２４から低段側
圧縮部５２に流通させると共に、第二切換電磁弁４６は
低段側圧縮部５２から吐出された冷媒を配管３１を介し
て合流器３２に流通させるように構成されている。ま
た、第一切換電磁弁４５は配管４５Ａからの冷媒の流入
を停止し、合流器３２からの冷媒を高段側圧縮部５１に
流通する（図６）。
【００３０】以上の構成で次ぎに各モードＭ１、Ｍ２、
Ｍ３、Ｍ４の動作を説明する。第一のモードＭ１で電動
機２が駆動されると、高段側圧縮部５１で圧縮されたガ
ス冷媒は、吐出孔より吐出マフラー１９に吐出され、吐
出マフラー１９から密閉容器１内に吐出される。密閉容
器１内の吐出された圧縮ガス冷媒は、吐出管２２から配
管３６に吐出され、凝縮器３７に流入する。そこで放熱
して凝縮された後、キャピラリチューブ３８にて減圧さ
れ、気液分離器３９に流入する。
Ｍ３、Ｍ４の動作を説明する。第一のモードＭ１で電動
機２が駆動されると、高段側圧縮部５１で圧縮されたガ
ス冷媒は、吐出孔より吐出マフラー１９に吐出され、吐
出マフラー１９から密閉容器１内に吐出される。密閉容
器１内の吐出された圧縮ガス冷媒は、吐出管２２から配
管３６に吐出され、凝縮器３７に流入する。そこで放熱
して凝縮された後、キャピラリチューブ３８にて減圧さ
れ、気液分離器３９に流入する。
【００３１】そして、気液分離器３９内からは液冷媒の
みがキャピラリチューブ４１に流出し、そこで減圧され
た後、冷却器４２に流入して蒸発し冷却作用を発揮す
る。そして、冷却器４２を出た低温冷媒は配管４３、配
管４５Ａを経て第一切換電磁弁４５を通過し、吸入管２
３から高段側圧縮部５１に吸い込まれる。
みがキャピラリチューブ４１に流出し、そこで減圧され
た後、冷却器４２に流入して蒸発し冷却作用を発揮す
る。そして、冷却器４２を出た低温冷媒は配管４３、配
管４５Ａを経て第一切換電磁弁４５を通過し、吸入管２
３から高段側圧縮部５１に吸い込まれる。
【００３２】即ち、第一のモードＭ１では低段側圧縮部
５２を使用せずに、高段側圧縮部５１のみで冷却運転を
行なう。これにより、夜間或いは外気温の低い場合、冷
却能力を低下させて消費電力を抑制することが可能とな
る。
５２を使用せずに、高段側圧縮部５１のみで冷却運転を
行なう。これにより、夜間或いは外気温の低い場合、冷
却能力を低下させて消費電力を抑制することが可能とな
る。
【００３３】また、第二のモードＭ２で電動機２が駆動
されると、低段側圧縮部５２で圧縮されたガス冷媒は第
二切換電磁弁４６から配管４６Ａに至り、密閉容器１内
に吐出される。密閉容器１内の吐出された圧縮ガス冷媒
は、吐出管２２から配管３６に吐出され、凝縮器３７に
流入する。そこで放熱して凝縮された後、キャピラリチ
ューブ３８にて減圧され、気液分離器３９に流入する。
されると、低段側圧縮部５２で圧縮されたガス冷媒は第
二切換電磁弁４６から配管４６Ａに至り、密閉容器１内
に吐出される。密閉容器１内の吐出された圧縮ガス冷媒
は、吐出管２２から配管３６に吐出され、凝縮器３７に
流入する。そこで放熱して凝縮された後、キャピラリチ
ューブ３８にて減圧され、気液分離器３９に流入する。
【００３４】そして、前述同様気液分離器３９内からは
液冷媒のみがキャピラリチューブ４１に流出し、そこで
減圧され冷却器４２に流入して蒸発し冷却作用を発揮す
る。そして、冷却器４２を出た低温冷媒は配管４３、電
磁弁４７を経て、吸込管２４から低段側圧縮部５２に再
び吸い込まれる。
液冷媒のみがキャピラリチューブ４１に流出し、そこで
減圧され冷却器４２に流入して蒸発し冷却作用を発揮す
る。そして、冷却器４２を出た低温冷媒は配管４３、電
磁弁４７を経て、吸込管２４から低段側圧縮部５２に再
び吸い込まれる。
【００３５】即ち、第二のモードＭ２では高段側圧縮部
５１を使用せずに、低段側圧縮部５２のみで冷却運転を
行なっている。これにより、第一のモードＭ１同様に夜
間或いは外気温の低い場合、冷却能力を低下させて消費
電力を抑制することが可能となる。
５１を使用せずに、低段側圧縮部５２のみで冷却運転を
行なっている。これにより、第一のモードＭ１同様に夜
間或いは外気温の低い場合、冷却能力を低下させて消費
電力を抑制することが可能となる。
【００３６】また、第三のモードＭ３で電動機２が駆動
されると、低段側圧縮部５２で圧縮されたガス冷媒は第
二切換電磁弁４６から配管４６Ａにより密閉容器１内に
吐出される。一方、高段側圧縮部５１で圧縮されたガス
冷媒も、吐出孔より吐出マフラー１９に吐出され、吐出
マフラー１９から密閉容器１内に吐出される。
されると、低段側圧縮部５２で圧縮されたガス冷媒は第
二切換電磁弁４６から配管４６Ａにより密閉容器１内に
吐出される。一方、高段側圧縮部５１で圧縮されたガス
冷媒も、吐出孔より吐出マフラー１９に吐出され、吐出
マフラー１９から密閉容器１内に吐出される。
【００３７】密閉容器１内の吐出されたこれら圧縮ガス
冷媒は、吐出管２２から配管３６に吐出され、凝縮器３
７に流入する。そこで放熱して凝縮された後、キャピラ
リチューブ３８にて減圧され、気液分離器３９に流入す
る。
冷媒は、吐出管２２から配管３６に吐出され、凝縮器３
７に流入する。そこで放熱して凝縮された後、キャピラ
リチューブ３８にて減圧され、気液分離器３９に流入す
る。
【００３８】そして、前述同様気液分離器３９内からは
液冷媒のみがキャピラリチューブ４１に流出し、そこで
減圧され冷却器４２に流入して蒸発し、冷却作用を発揮
する。そして、冷却器４２を出た低温冷媒は分流し、一
方は配管４３、電磁弁４７を経て、吸込管２４から低段
側圧縮部５２に再び吸い込まれる。
液冷媒のみがキャピラリチューブ４１に流出し、そこで
減圧され冷却器４２に流入して蒸発し、冷却作用を発揮
する。そして、冷却器４２を出た低温冷媒は分流し、一
方は配管４３、電磁弁４７を経て、吸込管２４から低段
側圧縮部５２に再び吸い込まれる。
【００３９】また、冷却器４２を出た低温冷媒の他方は
配管４５Ａを経て第一切換電磁弁４５を通り、吸入管２
３から高段側圧縮部５１に吸い込まれる。この高段側圧
縮部５１から吐出された冷媒は、第二切換電磁弁４６を
介して配管４６Ａから密閉容器１内に吐出された低段側
圧縮部５２の圧縮ガス冷媒と密閉容器１内で合流し、再
び吐出管２２から配管３６に吐出される。
配管４５Ａを経て第一切換電磁弁４５を通り、吸入管２
３から高段側圧縮部５１に吸い込まれる。この高段側圧
縮部５１から吐出された冷媒は、第二切換電磁弁４６を
介して配管４６Ａから密閉容器１内に吐出された低段側
圧縮部５２の圧縮ガス冷媒と密閉容器１内で合流し、再
び吐出管２２から配管３６に吐出される。
【００４０】即ち、第三のモードＭ３では低段側圧縮部
５２と高段側圧縮部５１の並列運転を行なっている。こ
れにより、プルダウン時や、昼間或いは外気温の高い場
合などの高負荷時に、排除容積を増大させ、冷却能力が
最大となるようにしている。
５２と高段側圧縮部５１の並列運転を行なっている。こ
れにより、プルダウン時や、昼間或いは外気温の高い場
合などの高負荷時に、排除容積を増大させ、冷却能力が
最大となるようにしている。
【００４１】また、第四のモードＭ４で電動機２が駆動
されると、低段側圧縮部５２は吸込管２４から冷媒を吸
引して圧縮（一段圧縮）し、第二切換電磁弁４６を経て
配管３１に吐出する。配管３１に吐出された一段圧縮ガ
ス冷媒は、合流器３２、第一切換電磁弁４５を経て吸入
管２３から高段側圧縮部５１に吸引される。
されると、低段側圧縮部５２は吸込管２４から冷媒を吸
引して圧縮（一段圧縮）し、第二切換電磁弁４６を経て
配管３１に吐出する。配管３１に吐出された一段圧縮ガ
ス冷媒は、合流器３２、第一切換電磁弁４５を経て吸入
管２３から高段側圧縮部５１に吸引される。
【００４２】そこで圧縮（二段圧縮）された二段圧縮ガ
ス冷媒は、吐出孔より密閉容器１内に吐出される。密閉
容器１内の吐出された二段圧縮ガス冷媒は、吐出管２２
から配管３６に吐出される。そして、凝縮器３７に流入
し、そこで放熱して凝縮された後、キャピラリチューブ
３８にて減圧され、気液分離器３９に流入する。尚、こ
のときの飽和ガス冷媒の温度、即ち、気液分離温度は−
５℃〜＋２５℃の範囲となるようにキャピラリチューブ
３８の絞り量が選定される。
ス冷媒は、吐出孔より密閉容器１内に吐出される。密閉
容器１内の吐出された二段圧縮ガス冷媒は、吐出管２２
から配管３６に吐出される。そして、凝縮器３７に流入
し、そこで放熱して凝縮された後、キャピラリチューブ
３８にて減圧され、気液分離器３９に流入する。尚、こ
のときの飽和ガス冷媒の温度、即ち、気液分離温度は−
５℃〜＋２５℃の範囲となるようにキャピラリチューブ
３８の絞り量が選定される。
【００４３】そして、前述同様気液分離器３９内からは
液冷媒のみがキャピラリチューブ４１に流出し、そこで
減圧され冷却器４２に流入して蒸発し冷却作用を発揮す
る。そして、冷却器４２を出た低温ガス冷媒は配管４
３、電磁弁４７を経て吸込管２４から低段側圧縮部５２
に再び吸い込まれる。
液冷媒のみがキャピラリチューブ４１に流出し、そこで
減圧され冷却器４２に流入して蒸発し冷却作用を発揮す
る。そして、冷却器４２を出た低温ガス冷媒は配管４
３、電磁弁４７を経て吸込管２４から低段側圧縮部５２
に再び吸い込まれる。
【００４４】また、気液分離器３９内上部の飽和ガス冷
媒は、分岐管４４に流出し、そこを通って合流器３２に
流入する。そこで、低段側圧縮部５２から吐出された一
段圧縮ガス冷媒と合流した後、共に第一切換電磁弁４５
を経て吸入管２３から高段側圧縮部５１に吸引され、圧
縮される。即ち、第四のモードＭ４では低段側圧縮部５
２で圧縮された吐出された冷媒を高段側圧縮部５１で再
度圧縮し、一圧縮当たりのトルク変動を抑制しながら、
高圧縮比を得られるようになっている。
媒は、分岐管４４に流出し、そこを通って合流器３２に
流入する。そこで、低段側圧縮部５２から吐出された一
段圧縮ガス冷媒と合流した後、共に第一切換電磁弁４５
を経て吸入管２３から高段側圧縮部５１に吸引され、圧
縮される。即ち、第四のモードＭ４では低段側圧縮部５
２で圧縮された吐出された冷媒を高段側圧縮部５１で再
度圧縮し、一圧縮当たりのトルク変動を抑制しながら、
高圧縮比を得られるようになっている。
【００４５】尚、このときの飽和ガス冷媒の温度、即
ち、気液分離温度は−５℃〜＋２５℃の範囲となるよう
にキャピラリチューブ３８の絞り量が選定される。
ち、気液分離温度は−５℃〜＋２５℃の範囲となるよう
にキャピラリチューブ３８の絞り量が選定される。
【００４６】そして、気液分離器３９内からは液冷媒の
みがキャピラリチューブ４１方向に流出し、そこで減圧
され冷却器４２に流入して蒸発する。このときに周囲か
ら熱を奪うことによって冷却器４２は冷却作用を発揮す
る。そして、冷却器４２を出た低温ガス冷媒は配管４３
を経て圧縮機Ｃに帰還し、吸込管２４から低段側圧縮部
５２に再び吸い込まれる。
みがキャピラリチューブ４１方向に流出し、そこで減圧
され冷却器４２に流入して蒸発する。このときに周囲か
ら熱を奪うことによって冷却器４２は冷却作用を発揮す
る。そして、冷却器４２を出た低温ガス冷媒は配管４３
を経て圧縮機Ｃに帰還し、吸込管２４から低段側圧縮部
５２に再び吸い込まれる。
【００４７】また、気液分離器３９内上部の飽和ガス冷
媒は、分岐管４４に流出し、そこを通って合流器３２に
流入する。そこで、低段側圧縮部５２から吐出された一
段圧縮ガス冷媒と合流した後、共に吸入管２３から高段
側圧縮部５１に吸引され、再び圧縮される。即ち、低段
側圧縮部５２で圧縮された吐出された冷媒を高段側圧縮
部５１で再度圧縮することにより、一圧縮当たりのトル
ク変動を抑制しながら、高圧縮比を得られるようになっ
ており、これを通常の多段圧縮冷凍装置Ｒとされてい
る。
媒は、分岐管４４に流出し、そこを通って合流器３２に
流入する。そこで、低段側圧縮部５２から吐出された一
段圧縮ガス冷媒と合流した後、共に吸入管２３から高段
側圧縮部５１に吸引され、再び圧縮される。即ち、低段
側圧縮部５２で圧縮された吐出された冷媒を高段側圧縮
部５１で再度圧縮することにより、一圧縮当たりのトル
ク変動を抑制しながら、高圧縮比を得られるようになっ
ており、これを通常の多段圧縮冷凍装置Ｒとされてい
る。
【００４８】係る多段圧縮冷凍装置Ｒは圧縮機Ｃの低段
側圧縮部５２、高段側圧縮部５１、凝縮器３７、キャピ
ラリチューブ３８、気液分離器３９、キャピラリチュー
ブ４１及び冷却器４２を順次環状に接続して冷凍サイク
ルが構成され、気液分離器３９内の飽和ガス冷媒を低段
側圧縮部５２から吐出された冷媒と共に高段側圧縮部５
１に吸い込ませるようにしているので、高段側圧縮部５
１が吸い込むガス冷媒の温度を低下させることができる
ようになり、入力の低減が図られている。また、高段側
圧縮部５１の吐出ガス冷媒の温度が低くなるため、潤滑
油としてエステル油を用いた場合にも、ＰＯＥ問題の発
生や潤滑特性の劣化が抑制されている。
側圧縮部５２、高段側圧縮部５１、凝縮器３７、キャピ
ラリチューブ３８、気液分離器３９、キャピラリチュー
ブ４１及び冷却器４２を順次環状に接続して冷凍サイク
ルが構成され、気液分離器３９内の飽和ガス冷媒を低段
側圧縮部５２から吐出された冷媒と共に高段側圧縮部５
１に吸い込ませるようにしているので、高段側圧縮部５
１が吸い込むガス冷媒の温度を低下させることができる
ようになり、入力の低減が図られている。また、高段側
圧縮部５１の吐出ガス冷媒の温度が低くなるため、潤滑
油としてエステル油を用いた場合にも、ＰＯＥ問題の発
生や潤滑特性の劣化が抑制されている。
【００４９】また、気液分離器３９内の液冷媒をキャピ
ラリチューブ４１に流して冷却器４２にて蒸発させてい
るので、冷媒循環量に対する冷凍効果が増大し、図７の
モリエル線図に示す如き効率の向上を図ることが可能と
なる。
ラリチューブ４１に流して冷却器４２にて蒸発させてい
るので、冷媒循環量に対する冷凍効果が増大し、図７の
モリエル線図に示す如き効率の向上を図ることが可能と
なる。
【００５０】ここで、低段側圧縮部５２の排除容積Ｄ１
と高段側圧縮部５１の排除容積Ｄ２の比Ｄ２／Ｄ１と成
績係数の関係を図８に示しており、成績係数は排除容積
比Ｄ２／Ｄ１の３０％（０．３）付近をピークとした山
なりの特性はこの図からも明らかである。
と高段側圧縮部５１の排除容積Ｄ２の比Ｄ２／Ｄ１と成
績係数の関係を図８に示しており、成績係数は排除容積
比Ｄ２／Ｄ１の３０％（０．３）付近をピークとした山
なりの特性はこの図からも明らかである。
【００５１】次ぎに、キャピラリチューブ３８の絞り量
を変更して気液分離器３９における気液分離温度を変更
し、各気液分離温度における図８の曲線のピーク値を図
１０に示す如く結んで行くと、図９或いは図１０に示す
如き山なりの特性となる。
を変更して気液分離器３９における気液分離温度を変更
し、各気液分離温度における図８の曲線のピーク値を図
１０に示す如く結んで行くと、図９或いは図１０に示す
如き山なりの特性となる。
【００５２】即ち、図９或いは図１０に示される気液分
離器３９における気液分離温度と成績係数の関係を基に
して、気液分離器３９内の気液分離温度を−５℃〜＋２
５℃の範囲に設定すると、図１０の最下部に示す一段圧
縮の冷凍装置の場合に比して成績係数は著しく改善され
る。
離器３９における気液分離温度と成績係数の関係を基に
して、気液分離器３９内の気液分離温度を−５℃〜＋２
５℃の範囲に設定すると、図１０の最下部に示す一段圧
縮の冷凍装置の場合に比して成績係数は著しく改善され
る。
【００５３】このように、多段圧縮冷凍装置Ｒの運転を
第一のモードＭ１、第二のモードＭ２、第三のモードＭ
３、第四のモードＭ４に切り換えられるように構成して
いるので、夜間及び外気温の低い時などの低負荷時には
第一のモードＭ１或いは第二のモードＭ２とすることに
より、消費電力を抑制することが可能になる。
第一のモードＭ１、第二のモードＭ２、第三のモードＭ
３、第四のモードＭ４に切り換えられるように構成して
いるので、夜間及び外気温の低い時などの低負荷時には
第一のモードＭ１或いは第二のモードＭ２とすることに
より、消費電力を抑制することが可能になる。
【００５４】また、多段圧縮冷凍装置Ｒの据え付け後や
冷却器４２の除霜後のプルダウン時などの高負荷時には
前記第三のモードＭ３とすることにより、冷凍能力を最
大として強力且つ迅速な冷却を行なうことが可能とな
る。更に、第四のモードＭ４を通常運転とすることによ
り、一圧縮当たりのトルク変動を抑制しながら、高圧縮
比を得ることができるので、高段側圧縮部５１が吸い込
むガス冷媒温度を低下させ、入力の低減を図ることが可
能となると共に、一段圧縮の冷凍装置に比較した成績係
数を一層改善し、効率の向上を図ることが可能になる。
冷却器４２の除霜後のプルダウン時などの高負荷時には
前記第三のモードＭ３とすることにより、冷凍能力を最
大として強力且つ迅速な冷却を行なうことが可能とな
る。更に、第四のモードＭ４を通常運転とすることによ
り、一圧縮当たりのトルク変動を抑制しながら、高圧縮
比を得ることができるので、高段側圧縮部５１が吸い込
むガス冷媒温度を低下させ、入力の低減を図ることが可
能となると共に、一段圧縮の冷凍装置に比較した成績係
数を一層改善し、効率の向上を図ることが可能になる。
【００５５】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、低段
側圧縮手段、高段側圧縮手段、凝縮器、一次膨張手段、
気液分離器、二次膨張手段及び冷却器を順次環状に接続
して冷凍サイクルを構成した多段圧縮冷凍装置におい
て、高段側圧縮手段から吐出された冷媒を凝縮器、一次
膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び冷却器に順次
流し、高段側圧縮手段に吸引させる第一のモードと、低
段側圧縮手段から吐出された冷媒を凝縮器、一次膨張手
段、気液分離器、二次膨張手段及び冷却器に順次流し、
低段側圧縮手段に吸引させる第二のモードと、高段側圧
縮手段と低段側圧縮手段からそれぞれ吐出された冷媒を
凝縮器、一次膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び
冷却器に順次流し、分流して高段側圧縮手段と低段側圧
縮手段にそれぞれ吸引させる第三のモードと、高段側圧
縮手段から吐出された冷媒を凝縮器、一次膨張手段、気
液分離器に流し、当該気液分離器内の液冷媒を二次膨張
手段から冷却器へと流して低段側圧縮手段に吸引させ、
更に当該低段側圧縮手段から吐出された冷媒を高段側圧
縮手段に吸引させると共に、気液分離器内の飽和ガス冷
媒を低段側圧縮手段から吐出された冷媒と共に高段側圧
縮手段に吸い込ませる第四のモードとを選択的に実行可
能としたので、通常は前記第四のモードとすることによ
り、一圧縮当たりのトルク変動を抑制しながら、高圧縮
比を得ることができるようになると共に、高段側圧縮手
段が吸い込むガス冷媒温度を低下させることができるよ
うになり、入力の低減を図ることが可能となる。また、
高段側圧縮手段の吐出ガス冷媒温度も低くなるため、潤
滑油として例えばエステル油を用いた場合にも、ＰＯＥ
問題の発生や潤滑特性の劣化を抑制することができるよ
うになる。
側圧縮手段、高段側圧縮手段、凝縮器、一次膨張手段、
気液分離器、二次膨張手段及び冷却器を順次環状に接続
して冷凍サイクルを構成した多段圧縮冷凍装置におい
て、高段側圧縮手段から吐出された冷媒を凝縮器、一次
膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び冷却器に順次
流し、高段側圧縮手段に吸引させる第一のモードと、低
段側圧縮手段から吐出された冷媒を凝縮器、一次膨張手
段、気液分離器、二次膨張手段及び冷却器に順次流し、
低段側圧縮手段に吸引させる第二のモードと、高段側圧
縮手段と低段側圧縮手段からそれぞれ吐出された冷媒を
凝縮器、一次膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び
冷却器に順次流し、分流して高段側圧縮手段と低段側圧
縮手段にそれぞれ吸引させる第三のモードと、高段側圧
縮手段から吐出された冷媒を凝縮器、一次膨張手段、気
液分離器に流し、当該気液分離器内の液冷媒を二次膨張
手段から冷却器へと流して低段側圧縮手段に吸引させ、
更に当該低段側圧縮手段から吐出された冷媒を高段側圧
縮手段に吸引させると共に、気液分離器内の飽和ガス冷
媒を低段側圧縮手段から吐出された冷媒と共に高段側圧
縮手段に吸い込ませる第四のモードとを選択的に実行可
能としたので、通常は前記第四のモードとすることによ
り、一圧縮当たりのトルク変動を抑制しながら、高圧縮
比を得ることができるようになると共に、高段側圧縮手
段が吸い込むガス冷媒温度を低下させることができるよ
うになり、入力の低減を図ることが可能となる。また、
高段側圧縮手段の吐出ガス冷媒温度も低くなるため、潤
滑油として例えばエステル油を用いた場合にも、ＰＯＥ
問題の発生や潤滑特性の劣化を抑制することができるよ
うになる。
【００５６】そして、気液分離器内の液冷媒を二次膨張
手段に流して冷却器にて蒸発させるようにしているの
で、冷媒循環量に対する冷凍効果を増大させ、効率の向
上を図ることが可能となる。
手段に流して冷却器にて蒸発させるようにしているの
で、冷媒循環量に対する冷凍効果を増大させ、効率の向
上を図ることが可能となる。
【００５７】また、冷凍装置の据え付け後や冷却器の除
霜後のプルダウン時などの高負荷時には前記第三のモー
ドとすることにより、冷凍能力を最大として強力且つ迅
速な冷却作用を得ることができるようになると共に、夜
間などの低負荷時には前記第一若しくは第二のモードと
することにより、消費電力を抑制することができるよう
になるものである。
霜後のプルダウン時などの高負荷時には前記第三のモー
ドとすることにより、冷凍能力を最大として強力且つ迅
速な冷却作用を得ることができるようになると共に、夜
間などの低負荷時には前記第一若しくは第二のモードと
することにより、消費電力を抑制することができるよう
になるものである。
【００５８】請求項２の発明によれば上記に加えて、気
液分離器内の気液分離温度を−５℃〜＋２５℃の範囲に
設定したので、特に前記第四のモードにおいて、一段圧
縮の冷凍装置に比較した場合の成績係数を著しく改善す
ることができるようになるものである。
液分離器内の気液分離温度を−５℃〜＋２５℃の範囲に
設定したので、特に前記第四のモードにおいて、一段圧
縮の冷凍装置に比較した場合の成績係数を著しく改善す
ることができるようになるものである。
【００５９】更に、請求項３の発明によれば上記に加え
て、低段側圧縮手段の排除容積Ｄ１と高段側圧縮手段の
排除容積Ｄ２の比Ｄ２／Ｄ１を、０．３５±０．１の範
囲に設定したので、特に前記第四のモードにおいて、一
段圧縮の冷凍装置に比較した成績係数を一層改善し、効
率の向上を図ることができるようになるものである。
て、低段側圧縮手段の排除容積Ｄ１と高段側圧縮手段の
排除容積Ｄ２の比Ｄ２／Ｄ１を、０．３５±０．１の範
囲に設定したので、特に前記第四のモードにおいて、一
段圧縮の冷凍装置に比較した成績係数を一層改善し、効
率の向上を図ることができるようになるものである。
【図１】本発明の多段圧縮冷凍装置の冷媒回路図であ
る。
る。
【図２】図１の圧縮機の縦断側面図である。
【図３】図１の多段圧縮冷凍装置の第一のモードの冷媒
の流れを示す冷媒回路図である。
の流れを示す冷媒回路図である。
【図４】図１の多段圧縮冷凍装置の第二のモードの冷媒
の流れを示す冷媒回路図である。
の流れを示す冷媒回路図である。
【図５】図１の多段圧縮冷凍装置の第三のモードの冷媒
の流れを示す冷媒回路図である。
の流れを示す冷媒回路図である。
【図６】図１の多段圧縮冷凍装置の第四のモードの冷媒
の流れを示す冷媒回路図である。
の流れを示す冷媒回路図である。
【図７】第四のモードにおける多段圧縮冷凍装置のモリ
エル線図である。
エル線図である。
【図８】低段側圧縮部と高段側圧縮部の排除容積比と成
績係数の関係を示す図である。
績係数の関係を示す図である。
【図９】気液分離器における気液分離温度と成績係数の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図１０】同じく気液分離器における気液分離温度と成
績係数の関係を示すもう一つの図である。
績係数の関係を示すもう一つの図である。
Ｃ 圧縮機 Ｒ 多段圧縮冷凍装置 １ 密閉容器 ２ 電動機 ３ 圧縮要素 ９、１０ シリンダ １３、１４ ローラ ３１ 配管 ３２ 合流器 ３７ 凝縮器 ３８ キャピラリチューブ（一次膨張手段） ３９ 気液分離器 ４１ キャピラリチューブ（二次膨張手段） ４２ 冷却器 ４４ 分岐管 ４５ 第一切換電磁弁 ４５Ａ 配管 ４６ 第二切換電磁弁 ４６Ａ 配管 ４７ 電磁弁 ５１ 高段側圧縮部 ５２ 低段側圧縮部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 只野 昌也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 低段側圧縮手段、高段側圧縮手段、凝縮
器、一次膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び冷却
器を順次環状に接続して冷凍サイクルを構成した多段圧
縮冷凍装置において、 前記高段側圧縮手段から吐出された冷媒を前記凝縮器、
一次膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び冷却器に
順次流し、前記高段側圧縮手段に吸引させる第一のモー
ドと、前記低段側圧縮手段から吐出された冷媒を前記凝
縮器、一次膨張手段、気液分離器、二次膨張手段及び冷
却器に順次流し、前記低段側圧縮手段に吸引させる第二
のモードと、前記高段側圧縮手段と低段側圧縮手段から
それぞれ吐出された冷媒を前記凝縮器、一次膨張手段、
気液分離器、二次膨張手段及び冷却器に順次流し、分流
して前記高段側圧縮手段と低段側圧縮手段にそれぞれ吸
引させる第三のモードと、前記高段側圧縮手段から吐出
された冷媒を前記凝縮器、一次膨張手段、気液分離器に
流し、当該気液分離器内の液冷媒を前記二次膨張手段か
ら前記冷却器へと流して前記低段側圧縮手段に吸引さ
せ、更に当該低段側圧縮手段から吐出された冷媒を前記
高段側圧縮手段に吸引させると共に、前記気液分離器内
の飽和ガス冷媒を前記低段側圧縮手段から吐出された冷
媒と共に前記高段側圧縮手段に吸い込ませる第四のモー
ドとを選択的に実行可能としたことを特徴とする多段圧
縮冷凍装置。 - 【請求項２】 気液分離器内の気液分離温度を−５℃〜
＋２５℃の範囲に設定したことを特徴とする請求項１の
多段圧縮冷凍装置。 - 【請求項３】 低段側圧縮手段の排除容積Ｄ１と高段側
圧縮手段の排除容積Ｄ２の比Ｄ２／Ｄ１を、０．３５±
０．１の範囲に設定したことを特徴とする請求項１又は
請求項２の多段圧縮冷凍装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04281298A JP3619657B2 (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 多段圧縮冷凍装置 |
| US09/236,042 US6189335B1 (en) | 1998-02-06 | 1999-01-22 | Multi-stage compressing refrigeration device and refrigerator using the device |
| EP99102227A EP0935106A3 (en) | 1998-02-06 | 1999-02-04 | Multi-stage compressing refrigeration device and refrigerator using the device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04281298A JP3619657B2 (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 多段圧縮冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11223396A true JPH11223396A (ja) | 1999-08-17 |
| JP3619657B2 JP3619657B2 (ja) | 2005-02-09 |
Family
ID=12646375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04281298A Expired - Fee Related JP3619657B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-09 | 多段圧縮冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3619657B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006015629A1 (en) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Carrier Corporation | Flashgas removal from a receiver in a refrigeration circuit |
| JP2007232280A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
| KR20110031930A (ko) * | 2008-06-18 | 2011-03-29 | 월풀 에쎄.아. | 냉각 시스템 |
| US9001486B2 (en) | 2005-03-01 | 2015-04-07 | X2Y Attenuators, Llc | Internally overlapped conditioners |
| US9019679B2 (en) | 1997-04-08 | 2015-04-28 | X2Y Attenuators, Llc | Arrangement for energy conditioning |
| US9036319B2 (en) | 1997-04-08 | 2015-05-19 | X2Y Attenuators, Llc | Arrangement for energy conditioning |
| JP2015098973A (ja) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 冷凍機 |
| US9054094B2 (en) | 1997-04-08 | 2015-06-09 | X2Y Attenuators, Llc | Energy conditioning circuit arrangement for integrated circuit |
| WO2016113785A1 (ja) * | 2015-01-15 | 2016-07-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷凍サイクル装置及びそれに用いられる圧縮機 |
-
1998
- 1998-02-09 JP JP04281298A patent/JP3619657B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9019679B2 (en) | 1997-04-08 | 2015-04-28 | X2Y Attenuators, Llc | Arrangement for energy conditioning |
| US9036319B2 (en) | 1997-04-08 | 2015-05-19 | X2Y Attenuators, Llc | Arrangement for energy conditioning |
| US9054094B2 (en) | 1997-04-08 | 2015-06-09 | X2Y Attenuators, Llc | Energy conditioning circuit arrangement for integrated circuit |
| US9373592B2 (en) | 1997-04-08 | 2016-06-21 | X2Y Attenuators, Llc | Arrangement for energy conditioning |
| WO2006015629A1 (en) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Carrier Corporation | Flashgas removal from a receiver in a refrigeration circuit |
| US9001486B2 (en) | 2005-03-01 | 2015-04-07 | X2Y Attenuators, Llc | Internally overlapped conditioners |
| JP2007232280A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
| KR20110031930A (ko) * | 2008-06-18 | 2011-03-29 | 월풀 에쎄.아. | 냉각 시스템 |
| JP2011524511A (ja) * | 2008-06-18 | 2011-09-01 | ワールプール・エシ・ア | 冷凍システム |
| JP2015098973A (ja) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 冷凍機 |
| WO2016113785A1 (ja) * | 2015-01-15 | 2016-07-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷凍サイクル装置及びそれに用いられる圧縮機 |
| JPWO2016113785A1 (ja) * | 2015-01-15 | 2017-10-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷凍サイクル装置及びそれに用いられる圧縮機 |
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|---|---|
| JP3619657B2 (ja) | 2005-02-09 |
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