JPH1137579A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JPH1137579A
JPH1137579A JP20225397A JP20225397A JPH1137579A JP H1137579 A JPH1137579 A JP H1137579A JP 20225397 A JP20225397 A JP 20225397A JP 20225397 A JP20225397 A JP 20225397A JP H1137579 A JPH1137579 A JP H1137579A
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JP
Japan
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valve
buffer tank
pressure
refrigerant
refrigerant compressor
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JP20225397A
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English (en)
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Shunichi Furuya
俊一 古屋
Hiroshi Kanai
宏 金井
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Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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Publication date
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25B2309/06Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍装置の構成部品の全部を耐圧仕様にする
必要がなく、しかもアキュムレータの大型化を防ぐこと
ができる冷凍装置を提供する。 【解決手段】 冷凍装置停止時に装置内部の冷媒を導入
するためのバッファタンク6を冷媒圧縮機1に並列に接
続し、バッファタンク6の出口側に開閉弁V1 を設け、
制御装置7によって、冷凍装置停止時に開閉弁V1 を開
いてバッファタンク6内に冷媒を導入するようにした。
その結果、バッファタンク6を除く装置内部の圧力の上
昇が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は冷凍装置に関し、
特に冷媒として二酸化炭素が用いられる冷凍装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図8は二酸化炭素のモリエル線図であ
る。冷却行程を示す線が気液の臨界点より高圧側に位置
し、飽和液線及び飽和蒸気線のいずれとも交わらない。
臨界点を越える領域では凝縮行程が存在せず、冷媒が液
化しない状態で冷却行程が行われる。
【0003】この冷凍装置では、装置内部の圧力が温度
と冷媒の質量とによって決定されるため、冷凍装置停止
時の温度が臨界温度を越えると、そのときの圧力は著し
く高くなる。例えば外気温が60゜Cのときに冷凍装置
が停止すると、装置内部の圧力は10MPa程度に達す
る。
【0004】そのため、冷凍装置を構成する部品の全部
を耐圧仕様にする必要があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、冷凍装置の構
成部品の全部を耐圧仕様にすることは、冷凍装置の重
量、価格及びサイズを大きく増やすことになる。
【0006】これに対し、アキュムレータの容積を増加
させることによって、冷凍装置停止時の装置内部の圧力
の上昇を抑制する方法も考えられるが、アキュムレータ
が大型化するという問題がある。
【0007】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は冷凍装置の構成部品の全部を耐圧
仕様にする必要がなく、しかもアキュムレータの大型化
を防ぐことができる冷凍装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項1記載の発明の冷凍装置は、冷媒圧縮機、冷却
器、膨脹弁、エバポレータ及びアキュムレータを備え、
冷媒として二酸化炭素が用いられる冷凍装置において、
前記冷媒圧縮機に並列に接続され、冷凍装置停止時に装
置内部の冷媒を導入するためのバッファタンクと、前記
バッファタンクの出口側に設けられた第1の開閉弁と、
冷凍装置停止時に第1の開閉弁を開く制御手段とを備え
ていることを特徴とする。
【0009】冷凍装置が停止したときバッファタンク内
に冷媒が導入され、バッファタンクを除く装置内部の圧
力の上昇が抑制されるため、冷凍装置の構成部品を耐圧
仕様にする必要がなく、またアキュムレータの容積を増
やす必要がない。
【0010】請求項2記載の発明の冷凍装置は、冷媒圧
縮機、冷却器、膨脹弁、エバポレータ及びアキュムレー
タを備え、冷媒として二酸化炭素が用いられる冷凍装置
において、前記冷媒圧縮機に並列に接続され、冷凍装置
停止時に装置内部の冷媒を導入するためのバッファタン
クと、前記バッファタンクの出口側に設けられた第1の
開閉弁と、前記バッファタンクの入口側に設けられた第
2の開閉弁と、前記バッファタンク内の圧力を検出する
圧力検出手段と、冷凍装置停止時、前記第1の開閉弁を
開き、前記第2の開閉弁を閉じ、その後前記バッファタ
ンク内の圧力が第1の所定値を越えたとき、前記第1の
開閉弁を閉じ、前記冷媒圧縮機を停止させる制御手段と
を備えていることを特徴とする。
【0011】冷凍装置停止時、第1の開閉弁が開き、第
2の開閉弁が閉じ、その後バッファタンク内の圧力が第
1の所定値を越えたとき、第1の開閉弁が閉じ、冷媒圧
縮機が停止する。その結果、バッファタンク内に冷媒が
十分に蓄えられ、バッファタンクを除く装置内部の圧力
をより低くすることができる。
【0012】請求項3記載の発明の冷凍装置は、請求項
2記載の発明の冷凍装置において、前記制御手段が、冷
凍装置運転時、まず前記第1の開閉弁を閉じ、次に前記
冷媒圧縮機を起動させ、前記第2の開閉弁を開くことを
特徴とする。
【0013】冷凍装置運転時、まず第1の開閉弁が閉
じ、次に冷媒圧縮機が起動し、第2の開閉弁が開くの
で、バッファタンク内に蓄えられた冷媒はバッファタン
クを除く装置内部に強制的に戻される。
【0014】請求項4記載の発明の冷凍装置は、請求項
2記載の発明の冷凍装置において、前記制御手段が、冷
凍装置運転時、前記バッファタンク内の圧力が第2の所
定値を下回るまで前記第1の開閉弁を開いておき、前記
バッファタンク内の圧力が第2の所定値を下回ったとき
前記第1の開閉弁を閉じ、前記冷媒圧縮機を起動させ、
前記第2の開閉弁を開くことを特徴とする。
【0015】冷凍装置運転時、バッファタンク内の圧力
が第2の所定値を下回るまで第1の開閉弁が開き続け、
バッファタンク内の圧力が第2の所定値を下回ったとき
に第1の開閉弁が閉じ、冷媒圧縮機が起動し、第2の開
閉弁が開く。その結果、まずバッファタンク内に蓄えら
れた高圧の冷媒の一部は高圧ラインに戻り、その後残り
の冷媒はバッファタンクを除く装置内部に強制的に戻さ
れる。
【0016】請求項5記載の発明の冷凍装置は、冷媒圧
縮機、冷却器、膨脹弁、エバポレータ及びアキュムレー
タを備え、冷媒として二酸化炭素が用いられる冷凍装置
において、前記冷媒圧縮機に並列に接続され、冷凍装置
停止時に装置内部の冷媒を導入するためのバッファタン
クと、前記バッファタンクの出口側に設けられた第1の
開閉弁と、前記バッファタンクの入口側に設けられた第
2の開閉弁と、前記アキュムレータの出口側に設けられ
た第3の開閉弁と、前記バッファタンク内の圧力を検出
する圧力検出手段と、冷凍装置停止時、まず前記第1の
開閉弁及び前記第3の開閉弁をそれぞれ開くとともに前
記第2の開閉弁を閉じ、その後前記バッファタンク内の
圧力が第1の所定値を越えたとき前記第1の開閉弁を閉
じ、前記冷媒圧縮機を停止させる制御手段とを備えてい
ることを特徴とする。
【0017】冷凍装置停止時、まず第1の開閉弁及び前
記第3の開閉弁をそれぞれ開くとともに第2の開閉弁を
閉じ、その後バッファタンク内の圧力が第1の所定値を
越えたとき第1の開閉弁を閉じ、冷媒圧縮機を停止させ
る。その結果、バッファタンク内に冷媒が十分に蓄えら
れ、バッファタンクを除く装置内部の圧力をより低くす
ることができる。
【0018】請求項6記載の発明の冷凍装置は、請求項
5記載の発明の冷凍装置において、前記制御手段が、冷
凍装置運転時、まず前記冷媒圧縮機を起動させ、次に前
記第1の開閉弁及び前記第3の開閉弁をそれぞれ閉じる
とともに前記第2の開閉弁を開くことを特徴とする。
【0019】冷凍装置運転時、まず冷媒圧縮機が起動
し、次に第1の開閉弁及び第3の開閉弁がそれぞれ閉じ
るとともに第2の開閉弁を開く。その結果、バッファタ
ンク内に蓄えられた高圧の冷媒は低圧ライン側へ逆戻り
せず、冷媒圧縮機へ送り戻される。
【0020】請求項7記載の発明の冷凍装置は、請求項
5記載の発明の冷凍装置において、前記制御手段が、冷
凍装置運転時、まず前記冷媒圧縮機を起動させ、次に前
記第1の開閉弁及び前記第3の開閉弁をそれぞれ閉じる
とともに前記第2の開閉弁を開き、その後前記バッファ
タンク内の圧力が第3の所定値を下回ったとき、前記第
2の開閉弁を閉じるとともに前記第3の開閉弁を開くこ
とを特徴とする。
【0021】冷凍装置運転時、まず冷媒圧縮機が起動さ
せ、次に第1の開閉弁及び第3の開閉弁がそれぞれ閉じ
るとともに第2の開閉弁が開き、その後バッファタンク
内の圧力が第3の所定値を下回ったとき、第2の開閉弁
が閉じるとともに第3の開閉弁が開く。その結果、バッ
ファタンク内の冷媒のほとんどがバッファタンクを除く
装置内部に送り出され、バッファタンク内の圧力は低圧
ラインの圧力以下になる。
【0022】請求項8記載の発明の冷凍装置は、請求項
5記載の発明の冷凍装置において、前記制御手段が、冷
凍装置運転時、前記バッファタンク内の圧力が第2の所
定値を下回るまで前記第1の開閉弁を開いておき、前記
バッファタンク内の圧力が第2の所定値を下回ったと
き、前記第1の開閉弁を閉じて前記冷媒圧縮機を起動さ
せ、次に前記第2の開閉弁を開くとともに前記第3の開
閉弁を閉じ、その後前記バッファタンク内の圧力が第3
の所定値を下回ったとき、前記第2の開閉弁を閉じると
ともに前記第3の開閉弁を開くことを特徴とする。
【0023】冷凍装置運転時、バッファタンク内の圧力
が第2の所定値を下回るまで第1の開閉弁が開き続け、
バッファタンク内の圧力が第2の所定値を下回ったと
き、第1の開閉弁が閉じて冷媒圧縮機が起動し、次に第
2の開閉弁が開くとともに第3の開閉弁が閉じ、その後
バッファタンク内の圧力が第3の所定値を下回ったと
き、第2の開閉弁が閉じるとともに第3の開閉弁が開
く。その結果、まずバッファタンク内に蓄えられた高圧
の冷媒の一部は高圧ラインに戻り、その後残りの冷媒は
バッファタンクを除く装置内部に強制的に戻され、しか
もバッファタンク内の冷媒のほとんどがバッファタンク
を除く装置内部に送り出され、バッファタンク内の圧力
は低圧ラインの圧力以下になる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
【0025】図1はこの発明の第1の実施形態に係る冷
凍装置の概念図、図8は二酸化炭素のモリエル線図であ
る。図1の〜は図8の〜と対応する。
【0026】この冷凍装置は、冷媒圧縮機1と、冷却器
2と、膨脹弁3と、エバポレータ4と、アキュムレータ
5と、バッファタンク6と、開閉弁(第1の開閉弁)V
1 と、開閉弁V1 を制御する制御装置(制御手段)7と
で構成されている。冷媒としては例えば二酸化炭素(C
O2 )が用いられる。
【0027】バッファタンク6は冷媒圧縮機1に並列に
接続されている。開閉弁V1 (例えば電磁弁)はバッフ
ァタンク6の出口側に設けられている。また、制御装置
7は図示しないCPU等で構成されている。
【0028】制御装置7は、冷凍装置のスイッチ(図示
せず)がオンになると、開閉弁V1を閉じ、冷媒圧縮機
1を起動させる。
【0029】冷媒は冷媒圧縮機1で圧縮され、高圧高温
の状態になり(図8の〜)、冷媒圧縮機1の吐出口
から流出し、冷却器2へ送り込まれる。冷却器2では、
冷媒と外気との温度差により、冷媒は冷やされる。しか
し、冷媒は遷臨界域のため凝縮しない(図8の〜
)。そのため、冷媒は液化されない状態(高密度のガ
スの状態)で冷却器2から膨脹弁3へ送られる。膨脹弁
3では、高圧の冷媒が急激に膨脹させられて低圧低温に
なる。このとき膨脹弁3で冷媒は飽和状態となり、はじ
めて液体が存在することになる(図8の〜)。膨脹
弁3で低圧低温になった冷媒はエバポレータ4へ移動
し、エバポレータ4の周囲の空気から熱を吸収して蒸発
する(図8の〜)。エバポレータ4の出口はアキュ
ムレータ5に接続され、アキュムレータ5で冷媒はガス
冷媒と液冷媒とに分離され、ガス冷媒は冷媒圧縮機1の
吸入口に送られる。このときバッファタンク6内の圧力
は3.5 MPa程度である。
【0030】制御装置7は冷凍装置がオフになると、開
閉弁V1 を開き、冷媒圧縮機1を停止させる。このとき
装置内部の圧力は7.0 MPa程度である。
【0031】この冷凍装置によれば、冷凍装置が停止し
たときバッファタンク6内に冷媒が導入され、バッファ
タンク6を除く装置内部の圧力の上昇が抑制されるた
め、冷凍装置の構成部品(特に低圧ラインの部品)を耐
圧仕様にする必要がなく、冷凍装置の重量、価格及びサ
イズの増加を防ぐことができるとともに、アキュムレー
タ5の容積を増やす必要がなく、アキュムレータ5の大
型化を防ぐことができる。
【0032】図2はこの発明の第2の実施形態に係る冷
凍装置の概念図である。図1の冷凍装置と共通する部分
には同一符号を付してその説明を省略する。
【0033】この実施形態の冷凍装置は開閉弁V1 の他
に開閉弁(第2の開閉弁)V2 を備えているとともに、
バッファタンク6の内部の圧力を検出する圧力センサ
(圧力検出手段)8を備えている。開閉弁V2 (例えば
電磁弁)はバッファタンク6の入口側に設けられてい
る。また、制御装置(制御手段)7は図示しないCPU
等で構成されている。制御装置7の出力端は開閉弁
1 ,V2 及び冷媒圧縮機1に、制御装置7の入力端は
圧力センサ8にそれぞれ接続されている。
【0034】図3は第2の実施形態の冷凍装置の動作パ
ターン1を説明するためのフローチャートである。
【0035】まず、冷凍装置(A/C)のスイッチ(S
W)がオンか否かを判断する(ステップS301)。
【0036】この答が肯定(Yes)、すなわち冷凍装
置(A/C)のスイッチ(SW)がオンのとき、開閉弁
1 を閉じる(ステップS302)。
【0037】次に、冷媒圧縮機(COMP)1を起動さ
せる(ステップS303)。
【0038】その後、開閉弁V2 を開き(ステップS3
04)、ステップS301に戻る。
【0039】このとき、開閉弁V2 を介してバッファタ
ンク(BT)6から冷媒圧縮機(COMP)1へ冷媒が
強制的に引き込まれ、バッファタンク(BT)6内の圧
力は3.5 MPa程度になる。
【0040】前記ステップS301の答が否定(N
o)、すなわち冷凍装置(A/C)のスイッチ(SW)
がオフのとき、開閉弁V1 を開き(ステップS30
5)、開閉弁V2 を閉じる(ステップS306)。この
とき、開閉弁V1 を介して冷媒がバッファタンク(B
T)6内に送り込まれる。
【0041】次に、バッファタンク(BT)6内の圧力
が10.0MPa(第1の所定値)以上になったか否かを判
断する(ステップS307)。
【0042】この答が否定(No)、すなわちバッファ
タンク(BT)6内の圧力が10.0MPa以上でないと
き、その圧力が10.0MPa以上になるまで同ステップS
307の判断を繰り返す。
【0043】前記ステップS307の答が肯定(Ye
s)、すなわちバッファタンク(BT)6内の圧力が1
0.0MPa以上になったとき、開閉弁V1 を閉じる(ス
テップS308)。その結果、バッファタンク(BT)
6に冷媒が閉じ込められる。
【0044】そして、冷媒圧縮機(COMP)1を停止
させ(ステップS309)、プログラムを終了する。
【0045】この冷凍装置によれば、第1の実施形態と
同様の効果を得ることができるとともに、冷凍装置(A
/C)のスイッチ(SW)がオンのとき、開閉弁V1
閉じた後、冷媒圧縮機(COMP)1を起動させ、その
後、開閉弁V2 を開くようにしたので、バッファタンク
(BT)6内に蓄えられた冷媒は装置内部に強制的に戻
され、冷媒を無駄なく利用することができる。
【0046】また、冷凍装置(A/C)のスイッチ(S
W)がオフのとき、開閉弁V1 を開き、開閉弁V2 を閉
じた後、バッファタンク(BT)6内の圧力が10.0MP
a以上になったときに開閉弁V1 を閉じ、冷媒圧縮機
(COMP)1を停止させるようにしたので、冷凍装置
停止時にバッファタンク(BT)6内に冷媒を十分に蓄
えることができ、バッファタンク6を除く装置内部の圧
力をより低くすることができる。
【0047】なお、第1の所定値は10.0MPaであ
るが、これは一例にすぎない。
【0048】図4は第2の実施形態の冷凍装置の動作パ
ターン2を説明するためのフローチャートである。
【0049】まず、冷凍装置(A/C)のスイッチ(S
W)がオンか否かを判断する(ステップS401)。
【0050】この答が肯定(Yes)、すなわち冷凍装
置(A/C)のスイッチ(SW)がオンのとき、バッフ
ァタンク(BT)6内の圧力が8.0 MPa(第2の所定
値)以上か否かを判断する(ステップS402)。
【0051】この答が肯定(Yes)、すなわちバッフ
ァタンク(BT)6内の圧力が8.0MPa以上のとき、
開閉弁V1 を開き(ステップS406)、圧力が8.0 M
Pa未満になるまでステップS402の判断を繰り返
す。その結果、開閉弁V1 を介して高圧の冷媒が高圧ラ
イン(冷媒圧縮機1の出口と膨脹弁の入口とを結ぶライ
ン)に戻される。
【0052】前記ステップS402の答が否定(N
o)、すなわちバッファタンク(BT)6内の圧力が8.
0 MPa未満になったとき、開閉弁V1 を閉じる(ステ
ップS403)。
【0053】次に、冷媒圧縮機(COMP)1を起動さ
せる(ステップS404)。
【0054】その後、開閉弁V2 を開き(ステップS4
05)、ステップS401に戻る。
【0055】このとき、開閉弁V2 を介してバッファタ
ンク(BT)6から冷媒圧縮機(COMP)1へ冷媒が
強制的に引き込まれ、バッファタンク(BT)6内の圧
力は3.5 MPa以下になる。
【0056】前記ステップS401の答が否定(N
o)、すなわち冷凍装置(A/C)のスイッチ(SW)
がオフのときの動作(ステップS407〜S501)は
図3のフローチャートのステップS305〜S309と
同じであるので、その動作説明を省略する。
【0057】この冷凍装置によれば、冷凍装置(A/
C)のスイッチ(SW)がオンのとき、バッファタンク
(BT)6内の圧力が8.0 MPa以上か否かを判断し、
その圧力が8.0 MPa以上のとき、開閉弁V1 を開き、
圧力が8.0 MPa未満になったときに開閉弁V1 を閉
じ、その後に冷媒圧縮機(COMP)1を起動させ、開
閉弁V2 を開くようにしたので、まずバッファタンク
(BT)6内に蓄えられた高圧の冷媒の一部が高圧ライ
ンに戻り、その後残りの冷媒がバッファタンク(BT)
6を除く装置内部に強制的に戻される。すなわち低圧ラ
インへ高圧の冷媒が急激に戻らないので、開閉弁V1
して高級なバルブを使わなくとも制御可能である。
【0058】なお、第2の所定値は8.0MPaである
が、これは一例にすぎない。
【0059】図5はこの発明の第3の実施形態に係る冷
凍装置の概念図である。図1及び図2の冷凍装置と共通
する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0060】この実施形態の冷凍装置は開閉弁V1 ,V
2 の他に開閉弁(第3の開閉弁)V3 を備えている。開
閉弁V3 (例えば電磁弁)はアキュムレータ5の出口側
に設けられている。また、制御装置(制御手段)7の出
力端は開閉弁V1 ,V2 ,V3 及び冷媒圧縮機1に、制
御装置7の入力端は圧力センサ8にそれぞれ接続されて
いる。
【0061】図6は第3の実施形態の冷凍装置の動作パ
ターン1を説明するためのフローチャートである。
【0062】まず、冷凍装置(A/C)のスイッチ(S
W)がオンか否かを判断する(ステップS601)。
【0063】この答が肯定(Yes)、すなわち冷凍装
置(A/C)のスイッチ(SW)がオンのとき、冷媒圧
縮機(COMP)1を起動させる(ステップS60
2)。
【0064】次に、開閉弁V1 を閉じ(ステップS60
3)、開閉弁V2 を開き(ステップS604)、開閉弁
3 を閉じる(ステップS605)。その結果、冷媒が
低圧ラインに戻ることはない。
【0065】その後、バッファタンク(BT)6内の圧
力が1.0 MPa(第3の所定値)以上か否かを判断する
(ステップS606)。
【0066】この答が否定(No)、すなわちバッファ
タンク(BT)6内の圧力が1.0 MPa未満に下がった
とき、開閉弁V2 を閉じ(ステップS607)、開閉弁
3を開き(ステップS608)、ステップS601に
戻る。
【0067】前記ステップS601の答が否定(N
o)、すなわち冷凍装置(A/C)のスイッチ(SW)
がオフのとき、開閉弁V3 を開き(ステップS609)
開閉弁V1 を開き(ステップS610)、開閉弁V2
閉じる(ステップS611。その結果バッファタンク
(BT)6内に冷媒が徐々に蓄積される。
【0068】そして、バッファタンク(BT)6内の圧
力が10.0MPa(第1の所定値)以上になったか否かを
判断する(ステップS612)。
【0069】この答が否定(No)、すなわちバッファ
タンク(BT)6内の圧力が10.0MPa以上でないと
き、その圧力が10.0MPa以上になるまで同ステップS
612の判断を繰り返す。
【0070】前記ステップS612の答が肯定(Ye
s)、すなわちバッファタンク(BT)6内の圧力が1
0.0MPa以上になったとき、開閉弁V1 を閉じる(ス
テップS613)。
【0071】そして、冷媒圧縮機(COMP)1を停止
させ(ステップS614)、プログラムを終了する。
【0072】この冷凍装置によれば、冷凍装置(A/
C)のスイッチ(SW)がオンのとき、まず冷媒圧縮機
(COMP)1を起動させ、開閉弁V1 を閉じ、開閉弁
2 を開き、開閉弁V3 を閉じようにしたので、バッフ
ァタンク(BT)6内に蓄えられた高圧の冷媒は低圧ラ
インに逆戻りせず、冷媒圧縮機(COMP)1の入口へ
送り出され、低圧ラインの部品に高圧が掛かるのを防ぐ
ことができる。
【0073】また、冷媒圧縮機(COMP)1を起動さ
せ、開閉弁V1 を閉じ、開閉弁V2を開き、開閉弁V3
を閉じた後、バッファタンク(BT)6内の圧力が圧力
が1.0 MPa未満になったときに開閉弁V2 を閉じ、開
閉弁V3 を開くようにしたので、バッファタンク(B
T)6内の冷媒のほとんどがバッファタンク(BT)6
を除く装置内部に送り出され、バッファタンク(BT)
6内の圧力は低圧ラインの圧力以下になる。
【0074】更に、冷凍装置(A/C)のスイッチ(S
W)がオフのとき、まず開閉弁V1及び開閉弁V3 をそ
れぞれ開くとともに開閉弁V2 を閉じ、その後バッファ
タンク(BT)6内の圧力が10.0MPaを越えたとき開
閉弁V1 を閉じ、冷媒圧縮機(COMP)1を停止させ
る。その結果、バッファタンク(BT)6内に冷媒をよ
り多く蓄えられ、バッファタンク6を除く装置内部の圧
力をより一層低くすることができる(1.0 MPa未
満)。
【0075】なお、第3の所定値は1.0MPaである
が、これは一例にすぎない。
【0076】図7は第3の実施形態の冷凍装置の動作パ
ターン2を説明するためのフローチャートである。
【0077】まず、冷凍装置(A/C)のスイッチ(S
W)がオンか否かを判断する(ステップS701)。
【0078】この答が肯定(Yes)、すなわち冷凍装
置(A/C)のスイッチ(SW)がオンのとき、バッフ
ァタンク(BT)6内の圧力が8.0 MPa(第2の所定
値)以上か否かを判断する(ステップS702)。
【0079】この答が肯定(Yes)、すなわちバッフ
ァタンク(BT)6内の圧力が8.0MPa以上のとき、
開閉弁V1 を開き(ステップS710)、圧力が8.0 M
Pa未満になるまでステップS702の判断を繰り返
す。
【0080】ステップS702の答が否定(No)、す
なわちバッファタンク(BT)6内の圧力が8.0 MPa
未満になったとき、開閉弁V1 を閉じる(ステップS7
03)。
【0081】この後のステップS704〜S709の内
容は図6のフローチャートのステップS602〜S60
8と同じであるので、その説明を省略する。
【0082】前記ステップS701の答が否定(N
o)、すなわち冷凍装置(A/C)のスイッチ(SW)
がオフのときの動作(ステップS711〜S716)は
図6のフローチャートのステップS609〜S614と
同じであるので、その説明を省略する。
【0083】この冷凍装置によれば、冷凍装置(A/
C)のスイッチ(SW)がオンのとき、バッファタンク
(BT)6内の圧力が8.0 MPa以上のとき開閉弁V1
を開き、圧力が8.0 MPa未満になったときに開閉弁V
1 を閉じ、その後に冷媒圧縮機(COMP)1を起動さ
せ、起動後、開閉弁V1 を閉じるようにしたので、まず
バッファタンク(BT)6内に蓄えられた高圧の冷媒の
一部が高圧ラインに戻り、その後残りの冷媒がバッファ
タンク(BT)6を除く装置内部に強制的に戻される。
すなわち低圧ラインへ高圧の冷媒が急激に戻らないの
で、開閉弁V1 として高級なバルブを使わなくとも制御
可能である。
【0084】また、圧力が8.0 MPa未満になったとき
に開閉弁V1 を閉じ、冷媒圧縮機(COMP)1を起動
させた後、開閉弁V1 を閉じ、開閉弁V2 を開き、開閉
弁V3 を閉じ、その後バッファタンク(BT)6内の圧
力が1.0 MPa未満になったときに開閉弁V2 を閉じ、
開閉弁V3 を開くようにしたので、バッファタンク(B
T)6内の冷媒のほとんどがバッファタンク(BT)6
を除く装置内部に強制的に戻され、冷媒が一層無駄なく
利用され、バッファタンク(BT)6内の圧力は低圧ラ
イン以下になる。
【0085】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
の冷凍装置によれば、冷凍装置が停止したときバッファ
タンク内に冷媒が導入され、冷凍装置内部の圧力の上昇
が抑制されるため、冷凍装置の構成部品の全部を耐圧仕
様にする必要がなく、またアキュムレータの容積を増や
す必要がなく、冷凍装置の重量、価格及びサイズの増加
を防ぐことができるとともに、アキュムレータの大型化
を防ぐことができる。
【0086】請求項2記載の発明の冷凍装置によれば、
冷凍装置停止時、第1の開閉弁が開き、第2の開閉弁が
閉じ、その後バッファタンク内の圧力が第1の所定値を
越えたとき、第1の開閉弁が閉じ、冷媒圧縮機が停止す
るので、バッファタンク内に冷媒が十分に蓄えられ、バ
ッファタンクを除く装置内部の圧力をより低くすること
ができる。
【0087】請求項3記載の発明の冷凍装置によれば、
冷凍装置運転時、まず第1の開閉弁が閉じ、次に冷媒圧
縮機が起動し、第2の開閉弁が開くので、バッファタン
ク内に蓄えられた冷媒はバッファタンクを除く装置内部
に強制的に戻され、冷媒を無駄なく利用することができ
る。
【0088】請求項4記載の発明の冷凍装置によれば、
冷凍装置運転時、バッファタンク内の圧力が第2の所定
値を下回るまで第1の開閉弁が開き続け、バッファタン
ク内の圧力が第2の所定値を下回ったときに第1の開閉
弁が閉じ、冷媒圧縮機が起動し、第2の開閉弁が開くの
で、まずバッファタンク内に蓄えられた高圧の冷媒の一
部が高圧ラインに戻り、その後残りの冷媒がバッファタ
ンクを除く装置内部に強制的に戻される。すなわち低圧
ラインへ高圧の冷媒が急激に戻らないので、第2の開閉
弁として高級なバルブを使わなくとも制御可能である。
【0089】請求項5記載の発明の冷凍装置によれば、
冷凍装置停止時、まず第1の開閉弁及び前記第3の開閉
弁をそれぞれ開くとともに第2の開閉弁を閉じ、その後
バッファタンク内の圧力が第1の所定値を越えたとき第
1の開閉弁を閉じ、冷媒圧縮機を停止させるので、バッ
ファタンク内に冷媒が十分に蓄えられ、バッファタンク
を除く装置内部の圧力をより低くすることができる。
【0090】請求項6記載の発明の冷凍装置によれば、
冷凍装置運転時、まず冷媒圧縮機が起動し、次に第1の
開閉弁及び第3の開閉弁がそれぞれ閉じるとともに第2
の開閉弁を開くので、バッファタンク内に蓄えられた高
圧の冷媒は低圧ライン側へ逆戻りせず、冷媒圧縮機へ送
り戻され、低圧ラインの部品に高圧が掛かるのを防ぐこ
とができる。
【0091】請求項7記載の発明の冷凍装置によれば、
冷凍装置運転時、まず冷媒圧縮機が起動し、次に第1の
開閉弁及び第3の開閉弁がそれぞれ閉じるとともに第2
の開閉弁が開き、その後バッファタンク内の圧力が第3
の所定値を下回ったとき、第2の開閉弁が閉じるととも
に第3の開閉弁が開くので、バッファタンク内の冷媒の
ほとんどがバッファタンクを除く装置内部に送り出さ
れ、冷媒を無駄なく利用することができ、バッファタン
ク内の圧力は低圧ラインの圧力以下になる。
【0092】請求項8記載の発明の冷凍装置によれば、
冷凍装置運転時、バッファタンク内の圧力が第2の所定
値を下回るまで第1の開閉弁が開き続け、バッファタン
ク内の圧力が第2の所定値を下回ったとき、第1の開閉
弁が閉じて冷媒圧縮機が起動し、次に第2の開閉弁が開
くとともに第3の開閉弁が閉じ、その後バッファタンク
内の圧力が第3の所定値を下回ったとき、第2の開閉弁
が閉じるとともに第3の開閉弁が開くので、まずバッフ
ァタンク内に蓄えられた高圧の冷媒の一部が高圧ライン
に戻り、その後残りの冷媒がバッファタンクを除く装置
内部に強制的に戻され、しかもバッファタンク内の冷媒
のほとんどがバッファタンクを除く装置内部に送り出さ
れる。したがって、低圧ラインへ高圧の冷媒が急激に戻
らないので、第2の開閉弁として高級なバルブを使わな
くとも制御可能であり、また冷媒を無駄なく利用するこ
とができ、バッファタンク内の圧力は低圧ラインの圧力
以下になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の第1の実施形態に係る冷凍装
置の概念図である。
【図2】図2はこの発明の第2の実施形態に係る冷凍装
置の概念図である。
【図3】図3は図2の冷凍装置の動作パターン1を説明
するためのフローチャートである。
【図4】図4は図2の冷凍装置の動作パターン2を説明
するためのフローチャートである。
【図5】図5はこの発明の第3の実施形態に係る冷凍装
置の概念図である。
【図6】図6は図5の冷凍装置の動作パターン1を説明
するためのフローチャートである。
【図7】図7は図5の冷凍装置の動作パターン2を説明
するためのフローチャートである。
【図8】図8は二酸化炭素のモリエル線図である。
【符号の説明】
1 冷媒圧縮機 2 冷却器 3 膨脹弁 4 エバポレータ 5 アキュムレータ 6 バッファタンク 7 制御装置 8 圧力センサ V1 ,V2 ,V3 開閉弁

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒圧縮機、冷却器、膨脹弁、エバポレ
    ータ及びアキュムレータを備え、冷媒として二酸化炭素
    が用いられる冷凍装置において、 前記冷媒圧縮機に並列に接続され、冷凍装置停止時に装
    置内部の冷媒を導入するためのバッファタンクと、 前記バッファタンクの出口側に設けられた第1の開閉弁
    と、 冷凍装置停止時に前記第1の開閉弁を開く制御手段とを
    備えていることを特徴とする冷凍装置。
  2. 【請求項2】 冷媒圧縮機、冷却器、膨脹弁、エバポレ
    ータ及びアキュムレータを備え、冷媒として二酸化炭素
    が用いられる冷凍装置において、 前記冷媒圧縮機に並列に接続され、冷凍装置停止時に装
    置内部の冷媒を導入するためのバッファタンクと、 前記バッファタンクの出口側に設けられた第1の開閉弁
    と、 前記バッファタンクの入口側に設けられた第2の開閉弁
    と、 前記バッファタンク内の圧力を検出する圧力検出手段
    と、 冷凍装置停止時、前記第1の開閉弁を開き、前記第2の
    開閉弁を閉じ、その後前記バッファタンク内の圧力が第
    1の所定値を越えたとき、前記第1の開閉弁を閉じ、前
    記冷媒圧縮機を停止させる制御手段とを備えていること
    を特徴とする冷凍装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段が、冷凍装置運転時、まず
    前記第1の開閉弁を閉じ、次に前記冷媒圧縮機を起動さ
    せ、前記第2の開閉弁を開くことを特徴とする請求項2
    記載の冷凍装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手段が、冷凍装置運転時、前記
    バッファタンク内の圧力が第2の所定値を下回るまで前
    記第1の開閉弁を開いておき、前記バッファタンク内の
    圧力が第2の所定値を下回ったとき前記第1の開閉弁を
    閉じ、前記冷媒圧縮機を起動させ、前記第2の開閉弁を
    開くことを特徴とする請求項2記載の冷凍装置。
  5. 【請求項5】 冷媒圧縮機、冷却器、膨脹弁、エバポレ
    ータ及びアキュムレータを備え、冷媒として二酸化炭素
    が用いられる冷凍装置において、 前記冷媒圧縮機に並列に接続され、冷凍装置停止時に装
    置内部の冷媒を導入するためのバッファタンクと、 前記バッファタンクの出口側に設けられた第1の開閉弁
    と、 前記バッファタンクの入口側に設けられた第2の開閉弁
    と、 前記オッイル分離器の出口側に設けられた第3の開閉弁
    と、 前記バッファタンク内の圧力を検出する圧力検出手段
    と、 冷凍装置停止時、まず前記第1の開閉弁及び前記第3の
    開閉弁をそれぞれ開くとともに前記第2の開閉弁を閉
    じ、その後前記バッファタンク内の圧力が第1の所定値
    を越えたとき前記第1の開閉弁を閉じ、前記冷媒圧縮機
    を停止させる制御手段とを備えていることを特徴とする
    冷凍装置。
  6. 【請求項6】 前記制御手段が、冷凍装置運転時、まず
    前記冷媒圧縮機を起動させ、次に前記第1の開閉弁及び
    前記第3の開閉弁をそれぞれ閉じるとともに前記第2の
    開閉弁を開くことを特徴とする請求項5記載の冷凍装
    置。
  7. 【請求項7】 前記制御手段が、冷凍装置運転時、まず
    前記冷媒圧縮機を起動させ、次に前記第1の開閉弁及び
    前記第3の開閉弁をそれぞれ閉じるとともに前記第2の
    開閉弁を開き、その後前記バッファタンク内の圧力が第
    3の所定値を下回ったとき、前記第2の開閉弁を閉じる
    とともに前記第3の開閉弁を開くことを特徴とする請求
    項5記載の冷凍装置。
  8. 【請求項8】 前記制御手段が、冷凍装置運転時、前記
    バッファタンク内の圧力が第2の所定値を下回るまで前
    記第1の開閉弁を開いておき、前記バッファタンク内の
    圧力が第2の所定値を下回ったとき、前記第1の開閉弁
    を閉じて前記冷媒圧縮機を起動させ、次に前記第2の開
    閉弁を開くとともに前記第3の開閉弁を閉じ、その後前
    記バッファタンク内の圧力が第3の所定値を下回ったと
    き、前記第2の開閉弁を閉じるとともに前記第3の開閉
    弁を開くことを特徴とする請求項5記載の冷凍装置。
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