JPS5860169A - 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’１１１は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器等
ｔ−順次環状に連結して冷媒回路を構成した冷凍装置に
関し、４１に圧縮機の吐出側の圧力の上昇を抑制するも
のに関する。

従来、この種の冷凍装置ては、運転中、＊縮器で、熱交
換用の吸気が温度上昇した〕、鋏熱交換用ファンの回転
数が減少し７’ｔＪ）していわゆる過負荷運転とな〕、
凝縮器の熱交換能力が低下して。

冷媒の凝縮圧力が上昇するとともに、これに伴なって１
ｌｌ１度が上昇することがある。該凝縮圧力・温度が上
昇すると凝縮器入口１１に直結する圧縮機の吐出口の圧
力・温良が上昇し、圧縮器各部の負担−一増大するばか
）か、圧縮機内の潤滑油が過熱され、粘性変化を起こし
た９劣化したルして潤滑性能が低下することにょ〕、圧
縮機本体が焼損する等の不都合を生ずる。

このため、従来では圧縮機Ｑ吐出口圧力が設定値以、上
に増大すると圧縮機の運転を停止する高圧カットオフ機
構を備えることにより上記不都合を防止しているが、か
かる防止対策−を施すことにょシ運転可能な範囲が大幅
に制限されていた。

本発明は、上記難点を解消するものとして、゛圧縮機の
出口側の圧力の上昇を一定限度内に抑制したまま運転継
続を可能とした冷凍装置を提供するものである。

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、＋ｌｌｈ圧縮機、（２）は凝縮器、　
（３１は減圧装置、（４は蒸発器でこれらを勇次環状に
連結して冷媒回路を構成している。上記基本的な回路構
成の冷凍サイクルについて説明すると、圧縮機（１）で
ｔυχ断熱圧縮された冷媒は、凝縮器は）内で高熱源側
空気と熱交換して凝縮され液冷媒とな九さらに減圧装置
（３１でほぼ等エンタルピで絞シ膨張され湿ル蒸気とな
った後、蒸発器（４１で低熱源側空気と熱交換して乾き
蒸気にされ、再び圧縮機（１）に吸引される。

すなわち、低熱源側から熱量を吸熱し、これに圧縮機の
仕事量を加えた熱量を高熱源に放熱する構終となってｂ
る。次に、該基本的な冷凍サイクル回路に付加される本
発明の詳細な説明する。

俟は圧縮機（１）の出口側と入口側とを連結するバイパ
ス通路、（６＋は流量−御手段で、該バイパス通路（５
）に介装された電磁弁等の流量制御弁・である。（７）
は圧縮機（１）の出口側の庄カが所定以上となったこと
を検出する検出手段で、凝椰器（２）の管壁に配設され
九温度検知器である。−）は該温度検知器（７）からの
検知信号を入力して、応答信号を前記流量制御弁（２）
に伝達するマイクロコンピュータ等の演算部である。ｃ
９Ｊは蒸発＠（ｎの出口と圧縮機（１）の入口間を接続
する冷媒通路内に介装された阻止手段としての逆止弁士
あ）、圧１ｉＩｌ（１＞の入口側から蒸発器（４１の出
口側への逆流を防止するように配設される。

かかる構成の作動を第２図に基づいて説明する。

冷凍装置運転中、圧縮機（１）の冷媒吐出圧力が、過負
荷運転となる凝縮圧力の限界値であるＰＨ以下の設定値
Ｐ１に達すると１．諌吐出圧力Ｐ１に対応して１昇する
凝縮温度を温度検知器（７）で検知し、＃検知信号を演
算部品へ伝達する。−算部（２）は該信号を入力すると
、圧力Ｐ１　以下の凝縮圧力で閉状態にある制御弁（６
）を開成するよう１ｌｌｌｉｌする。そして、制御弁（
６１の開時、チフィパス通路（５）には圧縮機（五）の
高圧の吐出側から低圧の吸入側へ冷媒−流れる。このと
き、圧縮機（１）の吐出口と蒸発ｔｓ　偉１　’Ｃ）出
口とを接続する冷媒通路に介装し廻逆止弁（９Ｊの働き
によシ、バイパス通路（５）を流れる冷媒が蒸発器方向
に逆流することはなく、圧縮機（１）に流入する。

そして、流量制御弁（６）、バイパス通路（５）の通過
抵抗は前記基礎的な回路の通過抵抗に比べて無視でき±
程示きいから、圧縮機（１１で圧縮さすた冷媒はバイパ
ス通路（５１を循環するグけで凝縮機（２１の方向には
流れず、ＥＥ圧縮機Ｉｌ扛いわゆるｌから運転Ｉをし、
ていることにな−る。

ちなみに、圧縮機の仕事を断熱圧縮とすると。

該圧縮仕事りは次式で示される。

Ｌ＝ＣｖＩＰ１’２Ｐ２）　　　　　−−−−−−（１
）−１ ここでに：比熱比、Ｐｌ：断熱圧縮開始時の圧力。

Ｐ２：断熱圧縮終了時の圧力； ｖｌ：断熱圧縮開始時の比容積。

ｖ２：断熱圧縮終了時の比容積 前記したように流量制御弁（６）の開始のバイパス通路
（５）の通過抵抗を無視するとｖｌ　”　ｖ２ｔＰ１：
＝　ｐ２である痴らｖｔＰｌ　＝　Ｖ２Ｐ２　　となり
、これを（１１式に代入すると、圧−仕事は零となる。

次だし実＠には厳密な断熱圧縮ではないめで圧縮機（ｌ
蟇内部のシリンダからの熱損失或いはビス”トンとシリ
ンダ間め摩擦損失が仕事として費やされる。

こうして、重量制御弁（６）の開時、圧縮機（１）から
凝縮器（２１への冷媒供給が停止される一万、Ｊｌ縮器
（２１から減圧装置（３１を経て蒸発器（４）へは冷媒
が送出されるので、凝縮器（２）内の冷媒量は減少し、
凝縮圧力が降下する。そして、該圧力が図示した第２の
設定値Ｐ２にまで降下し、該圧力Ｐ２に対応した温度検
知器（７）の検知信号が演算部（８）に入力される“と
、演算部＜８１ｔ＝を制御弁（６）を附しる応答信号を
発生しバイパス通路（５）ハ閉成する。したがってバイ
パス通路（５）には冷媒が流れず、圧縮機（！）から凝
縮器（２）に流れて通常運転が再開されるから、凝縮圧
力は再び上昇する。そして凝縮圧力がＰｌ　　に達する
と再び制御弁は閉じられ、以下、はぼ等間隔に制御弁の
開閉が繰シ返されるので凝縮圧カ一時間曲線は第２図の
ような鋸歯状折線となる。

このようにして、凝縮圧力即ち圧縮機の出口側圧力の上
昇が過負荷運転を生じることのない設定、値以下に抑制
されたまま運転を継続することができ、ま゛た。この状
態゛で運転を継続できるから使用運転範囲が一段と拡大
するものである。

次に１本発明の他の実施例を第３図に示し説明する。こ
のものは第１゛図の実施例構成に加え、圧縮機の吐出温
度の上昇をも抑制１ｔＩｌＩ＃できるようにしたもので
ある。すなわち２本実施例では冷媒を圧縮機の吐出口か
ら入口側へ導くバイパス通路と凝縮器の出口側から圧縮
機の入口側へ導くバイパス通路との２個配設し、それぞ
れ凝縮温度、圧縮機の吐出温度を検知して流量１ｉｉＩ
Ｊ＃する構成とじたものである。

具体的には、流量制御手段としての流量制御弁ａｎの上
流側には圧縮機（１）の吐出口から分岐する前実施例同
様のバイパス通路０と、凝縮機＋２１の出口側から分岐
するバイパス通路０とが接続され、それぞれ制御弁圓の
下流で一本の共通なバイパス通路（１４１に連通し、圧
縮機＋１１の入口側に接続されている。そして演算部−
は、凝縮器（２）の圧力に対応した凝縮温度を検知する
温度検知器ａ・と、圧縮機＋１１の吐出口温度を検知す
る温度検知器（２）との両方から入力され、それぞれの
検知信号に対応して制御弁を開閉操作しバイパス通路■
およびバイパス通路部の冷媒流量を制御するようになっ
ている。

したがって、前実施例同様圧縮機の出口側の圧力の設定
値以上の上昇で、温度検知器αＧ、演算演算部弁して制
御弁Ｑｌｌが開閉しバイパス通路■、ａ４に冷媒を流し
、該吐出圧力の上昇を抑制する。同時に圧縮機（１）の
吐出温度の設定値以上の上昇で温度検知器（２）、演算
部（２）を介して制御弁αυが開閉し凝縮器下流の冷却
された液冷媒の一部がバイパス通路Ｕ、　Ｑ４１を介し
て再び圧縮機（１）で圧縮されるため、圧縮機（１）の
吐出口温度の上昇を確実に抑制することができ、圧縮機
の過熱による悪影響を回避できる。

すなわち４．前実施例の圧縮機吐出圧力の上昇を抑制す
る構成としただけでも、該圧力上昇に伴なう温度上昇′
ｆｔある程度抑制することはできるが。

本実施例は、圧縮機の吐出温度上昇もより確実に抑制す
ることができるものである。

なお１以上の実施例において、流量制御弁を開閉弁とし
、該開閉の繰り返し操作により圧縮機の吐出圧力・温度
を設定範囲内に制御構成としたが流量制御弁はこの他、
温度検知器の設定温度域で弁開度制御する絞り弁として
もよい。この場合。

例えば圧縮機め一出口側の圧力制御では、制御圧力は、
第２図に示すような鋸歯状折線とけならず。

比較的フラットな直線状となる′。

本発明は以上のように冷媒が圧縮機内を再循環するバイ
パス通路を配設し、かつ、該バイパス流量を制御する流
量制御手段を設け、この流量制御手段を圧縮機の出口側
の圧力に応じて制（財）することにより、圧縮機の出口
側の圧力の上昇が一定値内に抑制されるので、圧縮機の
過負荷運転を引き起すことなく圧縮機の耐久性が向上す
る。しかも。

圧縮機の出口側の圧力を、温度検知器で検出するように
したので、圧力を直接検出する方式と比較して、その構
成を極めて簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第３図は本発明に係る冷凍装置の実施例を示
す回路図、第２図は第１図の冷凍装置運転時の＃縮圧カ
一時間曲線図である。 図中、（ｌｌｉｊ圧縮機、（２１は凝縮器、（３）は減
圧装置。 （４１ハ蒸発器、　（５１，ｕ、α３．　ａａｎバイパ
ス通路、　（６１゜０１１は流量制御弁、　＋７１．　
Ｑｌｉｉ、　Ｃｒ７１ｔｌ温夏検知器、　（８１゜Ｏ９
は演算部、（９）は逆止弁である。 代理人　葛　野　信　− 第１図 り 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　圧縮機Ｊ凝縮〜器、減圧装置、蒸発器を順次
   冷媒配管にて環状に連結した冷凍装置におかて。 上記ＥＥＪｉＩ４１１Ｉの出口側の高圧冷媒を上側圧縮
   機の入口側に戻すバイパス通路と、このバイパス通路に
   設けられ通路内の冷媒流量を制御する流量制御手段と、
   上記バイパス通路よ〕戻る高圧冷媒が上記蒸発器側へ流
   れるｏｔ−阻止する阻止手段と、上記圧縮機の出口側の
   圧力が所定以上になったことを温ＩＩＬＫよシ検出する
   温度検知器とを備え、この１度検知器からの信号に応じ
   て上記流量１１１＃１手段を制御し上記バイパス通路を
   介して上記圧縮機の高圧冷媒を入口側へ戻すようにした
   ことを特徴とする冷凍装置。 （り　流量制御手段を、流量制脚弁で構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲＃！［項記載の冷凍装置。 （３）　　阻止手段を、逆止弁で構成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１ＪＪＩ記載の冷凍装置。