JPS5852955A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高圧容器型の密閉圧縮機を用いる冷凍装置の改
良に関する。

一般的なロータリーコンプレッサの如く高圧容器型の密
閉圧縮機（以下ロータリーコンプレッサと呼ぶ）を採用
する小形冷凍装置においては密閉容器内が高圧側になる
ため一般のレシプロコンプレッサの如く低圧容器型の密
閉圧縮機（以下レシプロコンプレッサと呼ぶ）に比べて
冷媒封入量が大巾に増加する。その−例として普及型冷
凍冷蔵庫のレシプロコンプレッサでは冷媒封入量１５０
ｊｉＥ程度に対してロータリーコンプレッサでは約２５
０１程度となり５０％以上の大巾な増加となる。この冷
媒の増加分１００ｙは密閉容器内に高温高圧ガスとして
滞留しているのである。

この高温高圧のスーパーヒートガスは冷凍装置の温度調
節器の働きにより冷凍装置の停止時には第１流路として
密閉容器−コンデンサーキャビラリーチュープーエバボ
レータへと流入する。このガスハ、コンデンサを経由し
ているのでコンテンツで放熱され常温のスーパーヒート
ガスとしてエバポレータに流入しエバポレータを加熱し
、大きな熱負荷となる。また第２流路として密閉容器−
圧縮要素のシリンダ室−サクションラインーエバポレー
タへと高温高圧のスーパーヒートガスのｔ　を流入しエ
バポレータを加熱し、これまた大きな熱負荷となる。な
お密閉容器内の高温高圧ガスがシリンダ室に流入するの
は現存するロータリーコンプレッザは金属面接触による
メカニカル７−ルにて７リンダ室を構成しているためで
ある。従って従来のレシプロコンプレッサに比べて約２
０％程度効率の良いロータ　リーコンプレッサを実際に
冷凍冷蔵庫に取りつけてＪ　Ｉ　５Ｃ９６０７電気冷蔵
庫及び電気冷凍庫の消費電力量試験で測定した時の効果
は大巾に減少し、約６％程度の節電量である。この消費
電力量の減少をコンプレッサの効率向上相当分に引き上
げるには前記第１．第２流路よりエバポレータに流入す
る多量のスー／：　−ヒービガスを防止することである
。現在一般に用いられている方法は前記第２流路を改善
する方法で、冷凍装置のサクションラインにチェックパ
ルプを設ける方法であるが消費電力量の低減は１０％程
度と小さく、その効果は小さいのである。一方前記第１
流路を改善する方法として電磁弁をコンデンサ出口に設
け、冷凍装置の運転に連動して開閉する手法があるが、
電磁弁自体が高価であり、また動作時に騒音が発生し、
また電気的制御回路が必要で電気回路が複雑となり、そ
れ自身が電力を消費するなどの欠点を有していた。

本発明は以上の欠点に鑑みて、安価で、ｉｔ電気的制御
を必要とせず、静粛でかつコンプレッサ単体と同等以上
の高効率化を冷凍装置として図らんとする省エネルギー
形の冷凍装置を提供せんとするものである。

以丁に本発明の一実施例について説明する。１ｄロータ
リーコンプレツサで密閉容器２と圧縮要素３と図示しな
い電動要素で構成されている。冷凍装置はロータリーコ
ンブレツブ１．コンデンザ４、本発明の主要部である流
体制御弁５の高１１−回路５ａ、キヤピラリーチユーブ
６、エバポレータ７、前記流体制御弁６の低圧回路５ｂ
、ザクジョンライン８．コンプレッサ１を順次環状に連
結して成る。前記流体制御弁５は高圧側ケーシング９と
低圧側ケーシング１ｏで外殻１１を形成し気密を保持し
ている。前記外殻１１内には高圧１目１路５ａと低圧１
す１路５ｂを仕切り、前記２回路の圧力に応動するベロ
ーズ１２を配設し、ベローズ１２は図中−に方に向って
付勢力をつけている。前記ベローズ１２の下方にはベロ
ーズ１２の過度の動きを規制するとともに破損を防１Ｆ
、するリティナ−１３を有［７、リティナ−１３には低
圧回路５ｂの圧力を正しく感知するだめの複数個の小孔
１３ａ・・　・・が設けである。一方高圧側ケーシング
９には人［１管９＆と出口管９ｂと弁座９ｃを有し、略
中央にはスラＪダ１４が摺動自在に収納され、前記スラ
イダ１４の一ト端中央にはボール弁１°６がカシメによ
り同定され、高圧側弁装置１６ａを形成している。

ベローズ１２の高圧側底部には、中央に凹状切欠き１６
ａを有する断面コ字状のフック１６が設けられている。

そして、この凹状切欠き１６ａには、スライダ１４の下
端に形成した突起１４ａがわずかな隙間を持って挟着支
持されている。従ってフック１６とスライダ１４は微小
範囲において自在な動きを可能とｊ〜ている。これは、
後記するボール弁１５と弁座９Ｃの開離に有効に作用す
る。また低圧側ケーシング１ｏにも入口管１０ａ、出口
管１０ｂ、弁座１０Ｃを有し、略中央ｒ（は外周部にガ
ス通路を形成する切り欠きを有する例えば星形のり一〕
弁１７を摺動自在に収納し、リーフ弁１了の過度の動き
を規制するストッパ１８を有し低圧側弁装置１９を形成
している。

次に作用について述べる。第１図は冷凍装置６が運転中
の状態図を表わしたもので、冷凍装置の高圧側は通常の
高圧力であり、低圧側も通常の低圧力であるため流体制
御弁５のベローズ１２は圧力差によって丁方にドリリテ
ィナ−１３に押しつけられボール弁１６は弁座９Ｃを回
路している。

尚、圧縮機停止時のボール弁１６の閉鎖状態ろ・ら開路
状態へ移る過程を説明しると、圧縮機の停止時には、ボ
ール弁１６が弁座９Ｃに高圧回路６ａとエバポレータ７
内の圧力差により強力に吸引され−Ｏハる。次に低圧回
路６ｂの圧力低Ｆによりベローズ１２およびフック１６
がｆ方に移動し、こ１つ初動をもって、フック１６の口
広切欠１６ａとスライダ１４の突起が係合し、スライダ
１４、ボール弁１６をＦ方に移動し、ボール弁１６と弁
座９Ｃの開離を行なう。そののち、スライダ１４０自屯
ヲ加味して、ベローズ１２がリティーナ−１２に当接す
るまで降「するものでちる。

一方低圧側弁装置７）　ＩＪ−フ弁１７はエバポレータ
７」；りのガス流により吹きヒげられてリーフ弁１７と
弁座１０ｃは離れた状態となり低圧側弁装置１９は開［
」状態となっている。従ってロータリーコンプレノナ１
より吐出された冷媒ガスはコンデツナ４、流体制御弁６
の高圧回路６ａ、キャピラリ−チ−ブ６、エバポレータ
７、流体制御弁５の低圧回路５ｂ、ナクノヨンライン８
．ロータリーコンプレノナ１へと支障なく流れて冷凍作
１１を行う。

次に冷凍装置つ停止時の状態について第２図を診照しな
がら説明する。ロータリーコンプレツナ１の停止により
エバポレータ７より１）ガス流が停止するので流体制御
弁６の低圧回路６ｂ内のＩＪ−ノ弁１７は１正で落ドし
弁座１０Ｃに接して低圧側弁装置１９を閉路状態にし、
ロータリーコンプレツナ１よりの過熱ガスがエバポレー
タ７に流入するのを防止する。更に密閉容器２内の過熱
ガスは圧縮要素３の図示しないシリンダ室に流入し、さ
らにナクンヨンライン８へと流入し、（第２図鎖線分印
）流体制御弁５の低圧回路６ｂに流入するので前記低圧
回路６ｂの圧力は急激にヒ昇し、高圧回路６ａの圧力と
近似となる。前記両回路６ａ。

６ｂの圧力が近似になるとベローズ１２の付勢力により
前記ベローズ１２は［一方に移動するのでフック１６、
スライダ１４も連動して押し上げら江流体制御井６の高
圧回路５ａのボール７Ｐ＋５は弁座９Ｃに押付けらｈて
高圧側弁装置１６ａは閉路状態となりコンデツナ４より
の過熱ガスのエバポレータ７への流入を防止する。

ベローズ１２７）付勢力により−」↓閉塞した高圧側弁
装置ｉ　１５　ａは、弁座９Ｃの直径に比例する高子回
路５ａとエバポレータＴ内の圧力差（こて士し６カによ
り、スライダー１４と一体になったボール弁１６を弁座
９Ｃに強く吸引さす、その閉塞は史に確実なものとなり
、洩れは一層減少する。

以］−の様にロータリーコンプレツナ１が停＋Ｌｒると
流体制御弁６の低圧側弁装置１９は瞬時に閉路し、高圧
側弁装置１５ａは微小時間差をもって閉Ｍｒるので、エ
バポレータ７へのスーパーヒートガスの流入を防Ｉ卜す
る。

以ヒの様に本発明の冷凍装置は流木制呻斤を備え、前記
流体制御弁の高圧側弁装置はコンデンサとキャピラリー
チー−プ等の減圧器の間に接続し、チェックパルプ機能
を何する低圧側弁装置はエバポレータとロータリーコン
プレノナの間のナクンヨンラインに接続し、高圧側弁装
置は低圧回路の圧力が低い時に開弁し、高い時は閉弁ｆ
る圧力応動するようにしている′７）で冷凍装置の運転
中は通常の冷媒循環を行い、冷凍装置の停止時にはチェ
ックバルブ機能を有する低圧側弁装置がただちに閉弁す
ると同時に低圧回路の圧力が急上昇し高圧側弁装置を微
小時間差をもって閉弁するので、密閉容器内およびコン
デンナ内のスーパーヒートガスがザクジョンラインおよ
びキャピラリーチューブ等を介してエバポレータに流入
するのを防止する。従って流木制御弁の無いものに比べ
て約２５係と節電になると共に前記両弁装置を熱交換的
に一体に形成しているのでエバポレータを流出した排熱
である温度の低いスーパーヒートガスによりコンデン丈
より流出する液冷媒の過冷却を行い冷凍効果を向にでき
、更に３係程度の省電力化が図れ、合計２８％程度の省
電力がｏＴ能でちる。まだ電磁弁で制＃するものに比べ
て制御ｉるのに電力を消費すす、又余分な電気配線を必
要とせず、又なめらかな作動を行うので騒音が発申しな
いなどの特徴をＨするものでちる。

また起動時の高圧側弁装置の開弁にあたっては、ボール
弁やボール弁とスライダとの一体品の自重のみで開弁さ
亡るものは前記部活の自重が２００９程度以ト（例：ボ
ート径１．６ＮＬ、高圧回路と低圧回路の圧力差１５に
９にの時）は必要なのにｉｔ、−ｃ、本発明ｌｊ信よベ
ローズに働く高圧回路と低圧回路の圧力差によって生じ
る大きな力によりボール弁が弁座に吸着されているのを
強制的に引き離すため、ボール弁やスライダは小形のも
のでよく、流木制御弁を小形に製作することが可能でち
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷凍装置の連転中の状
態における要部欠截の回路図、第２図は第１図の停止１
−中の流木制御弁の半裁側面、メ１でらる。 １・・・・・・高圧容器型の密閉圧縮機、４−・・・・
・・コンデンサ、６・・・・・・減圧器、７・・・・・
・エバポレータ、８・・・・・・丈りションライン、６
・・・・・・流１本＋１１１Ｊ御弁、５ａ・・・・・・
高圧回路、５ｂ・・・・・・低圧回路、１５ａ・・・・
・・高圧側弁装置、１８・・・・・・低圧両弁装置、１
６・・・・・・高圧弁（ボール弁）、１７・・・・・・
低圧弁（リーフ弁）、１４，１６・・・・・・可動側弁
１本（スライダ、ボール弁）、１　ｅ、　１４ａ・・・
・・・連結手段（フック、突起）、１２・・・・・・１
ｆ力応動本（ベローズ）。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　７なか１名第
１図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）高圧容器型の密閉圧縮機、コンデンサ、キャピラ
   リーチューブ等の減圧器、エバポレータ・サクションラ
   イン、流体制御弁等を備え、前記流体制御弁は高圧弁並
   びに高圧回路を含む高圧側弁装置と、低圧弁並びに低圧
   回路を含む低圧側弁装置を含み、前記高圧側弁装置は前
   記減圧器の上流側に、前記低圧側弁装置は前記エバポレ
   ータの下流側に各々介在接続され、前記高圧弁は前記高
   圧回路と前記底圧回路の圧力差にて動作し、かつ略等圧
   時に閉鎖状態を保つとともに、前記低圧弁は逆止弁動作
   をする冷凍装置。
2. （２）前記高圧弁の可動側弁体は連結手段により前記高
   圧回路と前記低圧回路の圧力差により応動する圧力応動
   体に一体的に連結した特許請求の範囲第１項記載の冷凍
   装置。
3. （３）前記高圧側弁装置と前記低圧側弁装置は、熱交換
   関係に配置した特許請求の範囲第１項記載の冷凍装置。
4. （４）前記流体制御弁は上方に位置する前記高圧側弁装
   置と下方に位置する前記低圧側弁装置を一体的構成した
   前記特許請求の範囲第３項記載の冷凍装置。