JPS5842842Y2 - 二段圧縮冷凍装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、除霜回路を備えた二段圧縮冷凍装置の改良
に関するものである。

一般に、二段圧縮冷凍装置においては、高段側圧縮機の
吐出側から凝縮器と冷却器とを経て低段側圧縮機の吸入
側に至る冷却回路と、凝縮器から高段側圧縮機の吸入側
に至る中間回路と、高段側圧縮機の吐出側から冷却器を
経て低段側圧縮機の吸入側に至る除霜回路とによって構
成されており、冷却回路に冷媒を循環させる通常の冷却
運転時、あるいは除霜回路に冷媒を循環させる除霜運転
時には、中間回路にも冷媒を循環させて、高段側圧縮機
の吐出冷媒ガス温度、電動機温度および油温などの上昇
を防止するようになされている。

ところが、除霜運転時においては、凝縮器に供給される
冷媒ガス量が少ないため、冷媒ガス量に対して凝縮器の
凝縮能力が必要以上に大きくなり、特に空冷式を用いて
いる凝縮装置にあっては外気温度の低いときに一層顕著
に過大となるため、凝縮器や液溜内に多量の冷媒液が溜
り、除霜回路を循環する冷媒循環量が不足して除霜能力
を極端に低下させることがあった。

このために、除霜運転時には凝縮器へ冷媒を供給しない
ようにした第１図のような冷媒回路の構成が用いられて
いる。

以下、従来の二段圧縮冷凍装置を第１図により説明する
。

図において、１は低段側圧縮機２と高段側圧縮機３とを
備えた二段圧縮装置、４は一端を高段側圧縮機３の吐出
側に接続された凝縮器、５は一端を凝縮器４の他端に接
続された液溜、６は中間冷却器であって、冷却部の一端
を中間回路の絞り装置７と中間回路の開閉弁８とを介し
て液溜５の他端に、他端を高段側圧縮機３の吸入側に接
続され、被冷却部の一端を冷却回路の開閉弁９を介して
液溜５の他端に接続されている。

１０は一端を中間冷却器６の被冷却部の他端に接続され
た冷却回路の絞り装置、１１は一端を冷却回路の絞り装
置１０の他端と高段側圧縮機３の吐出側とに接続された
冷却器、１２は一端を冷却器１１の他端に、他端を低段
側圧縮機２の吸入側に接続されたアキュームレータ、１
３は回路開閉装置であって、高段側圧縮機３の吐出側と
凝縮器４との間に設けられた開閉弁１４、および高段側
圧縮機３の吐出側と冷却器１１との間に設けられた開閉
弁１５で構成され、開閉弁１４と１５とは一方が開路す
れば他方は閉路するように制御される。

１６は一端を開閉弁１５の冷却器１１側に、他端を絞り
装置１７を介して高段側圧縮機３の吸入側に接続された
除霜用熱交換器である。

そして、１００は冷却回路であって、高段側圧縮機３の
吐出側から開閉弁１４、凝縮器４、液溜５、冷却回路の
開閉弁９、中間冷却器６、冷却回路の絞り装置１０、冷
却器１１およびアキュームレータ１２を経て低段側圧縮
機２の吸入側に至る回路で構成されている。

２００は中間回路で゛あって、冷却回路１００の液溜５
の出口側から分岐して中間回路の開閉弁８、中間回路の
絞り装置７および中間冷却器６を経て高段側圧縮機３の
吸入側に至る回路で構成されている。

３００は除霜回路であって、高段側圧縮機３の吐出側か
ら開閉弁１５、冷却器１１およびアキュームレータ１２
を経て低段側圧縮機２の吸入側に至る回路と、開閉弁１
５の出口側から分岐して除霜用熱交換器１６および絞り
装置１７を経て高段側圧縮機３の吸入側に至る回路とで
構成されている。

このように構成されたものにおいて、回路開閉装置１３
を制御して、冷却回路１００側を開路し除霜回路３００
側を閉路した冷却運転時は、同時に冷却回路の開閉弁９
と中間回路の開閉弁８とを開路して、冷却回路１００と
中間回路２００とに冷媒を供給する。

よって、第１図に示す実線矢印のように冷媒が循環する
。

即ち、高段側圧縮機３の吐出側より吐出された冷媒ガス
は、凝縮器４で凝縮されて冷媒液とより液溜５に溜る。

そして、冷却回路１００と中間回路２００に分流される
。

冷却回路１００を流れる冷媒液は中間冷却器６で過冷却
されて、冷却回路の絞り装置１０で減圧され、冷却器１
１で被冷却物を冷却して蒸発し、アキュームレータ１２
を経て低段側圧縮機２の吸入側に吸入され圧縮される。

一方、中間回路２００を流れる冷媒液は中間回路の絞り
装置７で減圧されて、中間冷却器６で冷却回路１００を
流れる冷媒液と熱交換して蒸発し、高段側圧縮機３の吸
入側に吸入されて、高段側圧縮機３の吐出冷媒ガス温度
、電動機温度および油温などの上昇を防止する。

次に、回路開閉装置１３を制御して、冷却回路１００側
を閉路し除霜回路３００側を開路した除霜運転時は、同
時に冷却回路の開閉弁９と中間回路の開閉弁８とを閉路
して、除霜回路３００に冷媒を供給する。

よって、第１図に示す破線矢印のように冷媒が循環する
。

即ち、高段側圧縮機３の吐出側より吐出された冷媒ガス
は、冷却器１１を加熱して除霜を行い、アキュームレー
タ１２を経て低段側圧縮機２の吸入側に吸入され圧縮さ
れる。

一方、冷却器１１に至る途中において分流された冷媒ガ
スの一部は、冷却器１１の下部に設けられであるドレン
パン（図示しない）などを加熱するように構成されであ
る除霜用熱交換器１６で熱交換されて一部は冷媒液とな
り、絞り装置１７で減圧されて蒸発し、高段側圧縮機３
の吸入側に吸入されて、高段側圧縮機３の吐出ガス温度
、電動機温度および油温などの上昇を防止する。

従って、上述した従来例のものにおいては、除霜運転時
に、回路開閉装置１３の開閉弁１４、冷却回路の開閉弁
９および中間回路の開閉弁８を閉路するため、凝縮器４
には冷媒ガスが供給されることはなく、除霜運転中に凝
縮器４や液溜５内に冷媒液の蓄積させることはなくなる
。

しかし、冷却運転時に凝縮器４や液溜５内に溜っている
冷媒量が適正であるときは、次に除霜運転を開始すると
正常な運転を行うが、外気温度の低いときなどにおいて
、冷却運転中に多量の冷媒液が既に液溜５内に溜ってい
るときは、次に除霜運転を開始すると除霜回路３００を
循環する冷媒循環量が不足して正常な運転が行えず、除
霜能力を極端に低下させる欠点があった。

この考案は上述した欠点を除去するためになされたもの
であって、除霜運転時に液溜内に蓄積されている冷媒液
量を感知して、中間回路の開閉弁を開閉制御することに
より、除霜回路を循環する冷媒循環量を適正にするもの
である。

以下、この考案の一実施例を第２図により説明する。

図において、第１図と同じ符号をつけである部分は第１
図に同一または相当する部分であり説明は省略する。

１８は高段側圧縮機３の吐出力を感知する圧力開閉器で
あって、除霜運転時において、吐出力が所定圧力以下に
なると、配線１８ａを介して中間回路の開閉弁８に設け
られである電磁コイル８ａを付勢して中間回路の開閉弁
８を開路し、所定圧力を越えると閉路するように構成さ
れている。

次に作用を説明する。

冷却運転時および冷却運転時に液溜５内に蓄積されてい
る冷媒量の適正であるときにおいて次に行う除霜運転時
は、第１図の従来例と同じであるため説明は省略する。

そして、外気温度の低いときなどにおいて、冷却運転中
に多量の冷媒液が既に液溜５内に蓄積されているときに
、次に除霜運転を開始すると、除霜回路３００を循環す
る冷媒循環量が不足して、高段側圧縮機３の吐出力圧が
異常に低下し吸入圧力も低下する。

そして、吸入圧力が液溜５内の圧力よりも低くなるよう
な所定圧力に吐出圧力が低下すると、圧力開閉器１８が
動作して電磁コイル８ａを付勢して中間回路の開閉弁８
を開路する。

よって、液溜５内の冷媒液は中間回路の開閉弁８、中間
回路の絞り装置７および中間冷却器６を経て高段側圧縮
機３の吸入側に供給されて、除霜回路３００を循環する
冷媒循環量を増加させ、除霜能力を向上させるとともに
、高段側圧縮機３の吐出冷媒ガス温度、電動機温度およ
び油温などの上昇を防止する。

そして、除霜回路３００を循環する冷媒循環量が適正に
なると、高段側圧縮機３の吐出圧力も高くなり、吐出圧
力が所定圧力を越えると、圧力開閉器１８が動作して、
電磁コイル８ａを消勢するため、中間回路の開閉弁８は
閉路される。

よって、その後に液溜５内の圧力よりも除霜回路３００
の圧力が高くなっても、冷媒が液溜５などに逆流穴する
のを防止することができる。

第３図はこの考案の他の実施例である。

図において、第１図と同じ符号をつけである部分は第１
に同一または相当する部分であり説明は省略する。

１９は外気温度を感知する感温部２０を備えた温度開閉
器であって、除霜運転時において、外気温度が所定温度
よりも低いときには、配線１９ａを介して中間回路の開
閉弁８に設けられである電磁コイル８ａを付勢して中間
回路の開閉弁８を開路し、所定温度よりも高いときには
閉路するように構成されている。

よって、外気温度が所定温度よりも低いときに除霜運転
を開始すると、液溜５内に多量の冷媒液が冷却運転時に
おいて蓄積されであるため、除霜回路３００を循環する
冷媒循環量は不足しているが、温度開閉器１９が動作し
て中間回路の開閉弁８を開路するため、液溜５内の冷媒
液を高段側圧縮機３の吸入側を経て除霜回路３００に供
給することができ、除霜回路３００を循環する冷媒循環
量を適正量に増加させることができる。

また、外気温度が所定温度よりも高いときには除霜回路
３００を循環する冷媒循環量は適正であり、中間回路の
開閉弁８は閉路されているので、適正量を維持すること
ができる。

なお、上述した実施例においては、液溜５内に蓄積され
ている冷媒液量を感知する感知装置として、液溜５内に
多くの冷媒が蓄積されると、除霜運転時に除霜回路３０
０を循環する冷媒循環量が不足して高段側圧縮機３の吐
出圧力が異常に低下することから、この吐出圧力を感知
する圧力開閉器１８を用いた場合と、外気温度の低いと
きには液溜５内に多量の冷媒液が蓄積されていることか
ら、外気温度を感知する温度開閉器１９を用いた場合と
について説明したが、液溜５内の冷媒液量が所定量より
も多いか少ないかを直接または間接に感知することがで
きる他の感知装置を用いても同等の効果を得ることがで
きる。

以上のように、；の考案によると、冷却回路と中間回路
と除霜回路と上記冷却回路の液溜内の冷媒液量を感知す
る感知装置とを備え、除霜運転時には上記感知装置で上
記中間回路の開閉弁を開閉制御するように構成しである
ため、除霜運転時の上記除霜回路を循環する冷媒循環量
を適正にするとともに適正量を維持することができ、除
霜能力の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の二段圧縮冷凍装置を示す冷媒回路図、第
２図はこの考案の一実施例を示す二段圧縮冷凍装置の冷
媒回路図、第３図はこの考案の他の実施例を示す二段圧
縮冷凍装置の回路図である。 図中、１は二段圧縮装置、４は凝縮器、５は液溜、１１
は冷却器、８は中間回路の開閉弁、１８は圧力開閉器、
１９は温度開閉器、１００は冷却回路、２００は中間回
路、３００は除霜回路である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）低段側圧縮機と高段側圧縮機とを有する二段圧縮
   装置、冷却運転回路と除霜運転回路との冷媒回路を開閉
   制御する回路開閉装置、凝縮器、液溜、冷却回路の開閉
   弁、中間冷却器、冷却回路の絞り装置および冷却器を順
   次連通してなる冷却回路と、上記液溜、中間回路の開閉
   弁、中間回路の絞り装置、上記中間冷却器および上記高
   段側圧縮機の吸入側を順次連通してなる中間回路と、上
   記二段圧縮装置、上記回路開閉装置および上記冷却器を
   順次連通してなる除霜回路と、上記液溜、ン疑縮器等内
   の冷媒液量を感知する感知装置とを備え、上記回路開閉
   装置を開閉制御して、上記除霜回路に冷媒を供給する除
   霜運転時に、上記感知装置により上記中間回路の開閉弁
   を開閉制御するようにしたことを特徴とする二段圧縮冷
   凍装置。
2. （２）上記感知装置は上記高段側圧縮機の吐出圧力を感
   知する圧力開閉器である実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の二段圧縮冷凍装置。
3. （３）上記感知装置は外気温度を感知する温度開閉器で
   ある実用新案登録請求の範囲第１項記載の二段圧縮冷凍
   装置。