JPS62162855A - 冷凍機械 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は冷凍機械、特にコンプレッサ、コンデンサ、減
圧器及びエバポレータを実質的に含む冷凍機械に係る。

［発明が解決しようとする問題点］ 冷凍の分野において現在化満足に解決されていない問題
はエバポレータの霜取りである。エバポレータの効率は
氷層の厚みに比例して低下し最終的には零となるからエ
バポレータの霜取りが重要なのである。既知の装置にお
いては霜取りは例えば独立の電気装置により冷凍機械の
外部で発生する所定の熱量を供給することにより行われ
る。これ等の装置は冷却しなければならない部屋を加熱
し、かつしばらくすると油の炭化した粒子の付着物を生
じ機械の機能を低下させると云う欠点を有する。

本発明の目的は簡単かつ経済的な霜取り装置による冷凍
機械の改善である。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的は、下記の圧縮冷凍ｌｌａ械により達成される
。すなわち、コンプレッサ、コンデンサ、減圧器及びエ
バポレータを有する冷却回路を含んでいる圧縮冷却機械
において、 （１）コンデンサ上部入口とエバポレータ上部入口とを
接続する霜取りラインであって、霜取り期間のみ開放さ
れる霜取りバルブを備えている霜取りラインを有してい
ること（ここで、霜取り期間とは、コンデンサが停止し
てガス状の冷却媒体をエバポレータに供給しエバポレー
タの壁の霜取りを行なう期間である。以下、同じ。）、
及び （２）コンデンサ下部とエバポレータとを接続する帰還
ラインであって、霜取り期間のみ開放されてエバポレー
タ中にある液状冷却媒体のコンデンサへの逆流を行なう
帰還弁を備えていることを特徴とする圧縮冷凍機械によ
り上記目的は達成される。

本発明の有利な実施態様においては、冷凍機械は霜取り
タンクを含み、本タンクの上部にはガス相の冷却媒体を
常に有し、木タンクは霜取りラインによってエバポレー
タの上部と接続されており、更に本タンクはコンデンサ
の上部と常時接続されており、この際液状の冷却媒体を
常時有している本タンクの残りの部分は、減圧器が設け
られているラインによってエバポレータ下部と接続され
ており、また本タンクは上部返還ラインによってコンデ
ンサ下部と常に接続されている。

エバポレータがコンデンサよりも低いレベルに位看して
いる本発明の他の実施態様においては、冷凍機械は霜取
り期間の間のみ作動する手段であって、上記の霜取りタ
ンク下部から移送される冷却媒体の少なくとも一部分を
気化する手段を含んでいる。

エバポレ・　′！が収集ライン、上記の収集ラインに開
口して　５下部入口をそれぞれ有する冷却器及び乾燥λ
；　り構成されている本発明の更に他の実施態様におい
ては、減圧器並びにｎ取りラインは冷却器の上部入口と
接続されておりコンプレッサは乾燥器の上部入口と接続
されており帰還ラインはエバポレータの収集ラインと接
続されている。

本発明による冷却機械の霜取り手段の構造を更に簡単に
するために、この機械の霜取りライン及び帰還ラインは
共通の部分を有し、本部分は残りの部分よりも大きな内
部横断面を有し、かつ本部分には霜取り弁並びに帰還弁
の働きを有する単一の弁が設けられている。

本発明の他の実施態様においては、通常運転中にエバポ
レータに付着した氷を検知するための氷検知器を含み、
この検知器により霜取り弁及び帰還弁は制御される。本
実施態様により、自動霜取りの制御が可能となり、かつ
霜取り期間の開始時に自動でコンプレッサを停止し、こ
の期間の終了時に自動でコンプレッサを再始動すること
が可能となる。

［実施例］ 本発明の特徴を更によく理解する様に本発明の実施態様
のいくつかの例を添付の図面に関して例として以下に記
載するがこれに限定されるものではない。

第１図に示されている様にｉｓ機械はコンプレッサ１、
コンデンサ２、減圧器又は任意の他の制限機構３及びエ
バポレータ４を含む。

本発明において冷凍機械は霜取りライン５及び湯速ラン
イ６を含む鮎取り手段を有する。

霜取りライン５はコンデンサ２の上部人ロアとエバポレ
ータ４の上部８とを接続しており雪取り弁９が設けられ
ている。

帰還ライン６はエバポレータ４の下部ｌＯとコンデンサ
２の下部１１とを接続しており帰還弁１２が設けられて
いる。

冷凍サイクルの間は弁９及び１２が閉鎖している。一方
霜取りの間は弁９及び１２は開いておりコンプレッサ２
は停止している。

通常の冷凍運転の間は矢印Ｆで示されている様に過熱さ
れた蒸気の気相であり、低圧の冷凍媒体がコンプレッサ
２によりライン１３を介して吸引される。コンプレッサ
２から＋Ｉｆｊ出ｊ゛るメ（１１）の冷凍媒体はライン
１４を介して、高圧及び高温でコンデンサ２の中に供給
される。コンデンサ２は外側で冷媒例えば図には示され
ていないファンによってコンデンサ２に吹き付けられる
空気の様な冷媒によって同冷媒の温度に迄冷却される。

気相の冷却媒体の温度は液化点化工げられて、コンデン
サ２の下部１１の中で液状の冷却媒体となる。このよう
に液化によって得られた液状冷却媒体は重力によりライ
ン１５を通って流れ、最終的に減圧器３に達する。

減圧器３によって部分的に気化された冷却媒体は次にエ
バポレータ４に流入し、ここで気化が行なわれる。冷却
される空洞部がエバボレタ４に熱を供給するからである
。この際エバポレータ４を取り囲む外側の媒体の温度が
エバポレータの内部の温度より高くなっている。この様
にして飽和蒸気相の冷却媒体はエバポレータ４の上部８
で過熱蒸気相に変換される。

エバポレータ４を通じて減圧器３とコンプレッサｌとの
間の冷凍機械の部分の圧力はライン１３の内部の上記の
圧力と大体等しい。

霜取り期間には、矢印Ｆ１で示されている様に冷却媒体
は回路を流れる。

コンデンサ中の冷却媒体は霜取り期間には冷却媒体の熱
源の働きをする。そしてコンデンサ２の下部１１の中に
ある液状の冷却媒体はコンデンサ２に流入し、本コンデ
ンサはエバポレータの役目をする。この気化した冷却媒
体は次に霜取りライン５及び弁９を通ってエバポレータ
４に流入し、ここで冷却媒体は液化される。この際気化
熱が氷相に伝達され、この様にして氷層が解ける。この
液化した冷却媒体はエバポレータ４の下部ｌＯに運び込
まれ、帰還弁１２が接続されている帰還ライン６を通っ
て自重より移送される。

弁９及び１２は、コンプレッサ１の制御装置と同様に手
動又は自動で作動される。この場合弁９及び１２並びに
コンプレッサ１の：ｔｊｌ　ｆａｌｌ装置は上バボレー
タ４の壁の上の氷の厚みを検知する装置により作動する
。第１図より第４図迄の例においては、この装置は圧力
調整器１６である。この検知器は例えばサーモスタット
装置又はタイマを備えた測温器により任意の特定な氷層
の厚みを検知するのに適した他の装置であってもよい。

所定の時間が経過するとエバポレータ４の外壁は氷層に
よって覆われ、同氷層の厚みが圧力調整器１６によって
検知される。この圧力調整器は導体１７によってコンプ
レッサ１及び霜取り弁９及び帰還弁１２に接続されてい
る。

圧力調整器１６が氷層の特定の厚みに対応する特定の圧
力を記録するとコンプレッサ１を停止し弁９及び１２を
開放する。

霜取りが終了すると、同時に圧力調整器１６が弁を閉鎖
しコンプレッサ１を再始動する。

第１図より第４図迄に示されている構造においては２つ
の弁９及び１２は制御弁である。他の実施態様において
は霜取り弁９のみが：しり（３１１弁て帰旦弁１２は逆
止弁である。

第２図及び第３図に示されている実ｊｌｉ！ｌ態様にお
いては、本発明による冷凍機械は、同冷凍機械が運転し
ている時には液状媒体を所定のレベルに維持する装置を
特に含む霜取りタンク１８を有している。ここにおいて
例えばタンク１８はそれぞれ１９及び２０の２つの部屋
に分割されており同部屋の上部２１及び２２は相互に連
通している。

タンクの下部２３及び２４はそれぞれ一方においてコン
デンサ２の下部１１と他方において帰還弁１２並びに減
圧器３との間に位置している。霜取りライン５における
コンデンサ２と霜取り弁９との間に位置している部分は
タンク１８の上部２１又は２２のいずれかと接続してい
る。

第２図においては第２の部屋２０は第１の部屋１９のレ
ベルより低いレベルに位置している。

機械が通常の冷却運転をしている間は液状の冷却媒体は
第１の部屋１９に流入し開口部２５のレベルに達し、液
状媒体は自重によって第２の部屋２０に流入する。

霜取りの間第１の部屋１９の中にある液状冷却媒体がコ
ンデンサ２に流入し、本コンデンサはエバポレータの働
きをする。部屋１９の中に八っている液状冷却媒体は霜
取りが完了−・ｒるまで徐々に気化する。

第２図による冷凍機械は、コンデンサ２か霜取りタンク
１８の第１の部屋１９とほぼ同しレベルにありかつエバ
ポレータ４が同様に同じレベル又はより高いレベルにあ
る場合に限り霜取りの間満足に作動する。

エバポレータ４及びコンデンサのいかなる位置にも冷凍
機械を適合させるために第３図に示されている様に冷凍
回路は、霜取りタンク１８の下部２３から８送される液
状冷却媒体の少なくとも一部を気化するための手段２６
を有し、この際この手段は霜取りの間しか作動しない。

第１の実施態様においてはこの手段２６は電気抵抗であ
り、本抵抗は、冷却媒体を含む霜取りタンク１８の下部
２３とコンデンサ２とを接続するラインを少なくとも部
分的にこのラインの中の冷却液のレベル化成り囲んでい
る。

手段２６の第２の実施態様においてはこの手段は熱交換
器を有し本交換器では、熱交換が外側の媒体例えば空気
との間、及び霜取りタンク１８の下部２３とコンデンサ
２とを接続するラインの中の液状冷却媒体との間で行な
われる。

第４図及び第５図には更に他の２つの異なる実施態様が
示されておりここにおいてはエバポレータ４は収集ライ
ン２７及びそれぞれ上記の収集ライン２７に開口してい
る下部入口を有する冷却器２８並びに乾燥器２９より構
成されている。減圧器３及び霜取りライン５は冷却器２
８の上部で入口（及び／又は出口）３０に接続されてい
る。

コンデンサ２は乾燥器２９の上部で入口（又は出口）３
１と接続されており、帰還ライン６は上記のエバポレー
タの収集ライン２７の下部と接続されている。

第５図に示されている実施態様においては１１ｄ取り手
段は同様に霜取りライン５及び・掃迩ライン６を有して
いる。しかしなからこの場合には霜取りライン５及び帰
還ライン６は共通部分３２を有しており同部分は他の部
分より大きい自由断面を有していて気相の冷却媒体のコ
ンデンサから冷却器２８への流れ及び液状媒体の収集ラ
イン２７からこのコンデンサ２への流れを同時に許容し
ている。

この例においては霜取りライン５と帰ぶライン６との共
通部分３２との中に単一弁３３が設けられており同舟は
同時に霜取り弁及び帰還弁の働きをする。

この後者の場合にはコンプレッサ１の駆動装置は、霜取
り及び帰還用の単一弁３３の開放又は閉鎖と同時に停止
又は再始動する。

コンプレッサ１の駆動装置及び単一弁３３のこの様な制
御はサーモスタット装置３４によって行なわれ、本装置
はエバポレータ４の冷却器２８の上部と接続されており
かつエバポレータ４の外壁の上に付着した氷層の厚みに
関連して作動する。

減圧器が毛細管により形成され、毛ｆａｌｌ　’Ｊとコ
ンデンサ２との間に設けられた乾燥フィルタと直列に接
続されて構成されることは明瞭てある。

多くの変形か本発明の要旨を逸脱することなく前記の実
施態様に行なわれることは明瞭である。

［効果］ 本発明に係る冷却機械は霜取りの点のみならず冷凍サイ
クルの間に作動すると云う点から見ても非常に貴重なも
のである。事実この機械により霜取り期間の間冷凍回路
の中で冷凍媒体の中の圧力を平衡させることができる。

従ってコンプレッサのモータに、この霜取り期間の後で
再び始動した時に決して過負荷がかかることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明より冷凍機械の中の冷凍媒体の流れの模
式図である。 第２図及び第３図は冷凍回路が霜取りタンクを有する実
施Ｒｔｌの模式図である。 第４図及び第５図はエバポレータが冷却器、乾燥器及び
収集ラインより構成されている実施態様の模式図である
。 １・・・コンプレッサ　　２・・・コンデンサ３・・・
減圧器又は任意の他の制限機構４・・・エバポレータ　
　５・・・霜取りライン６・・・帰還ライン　　　７・
・・コンデンサ上部入口８・・・エバポレータ上部　９
・・・弁１０・・・エバポレータ下部　１１・・・コン
デンサ下部１２・・・弁　　　　　　　　１６・・・圧
力調整器１７・・・導体　　　　　　　１８・・・タン
ク１９．２０・・・部屋　　　　　２１．２２・・・部
屋上部２３．２４・・・タンク下部　　２５・・・開口
部２６．２７・・・収集ライン　　２８・・・冷却器２
９・・・乾燥器　　　　　　３２・・・ライン共通部分
３３・・・単一弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コンプレッサ、コンデンサ、減圧器及びエバポレー
   タを有する冷却回路を含んでいる圧縮冷却機械において
   、コンデンサが停止してガス状の冷却媒体をエバポレー
   タに供給しエバポレータの壁の霜取りを行なう霜取り期
   間のみ開放される霜取りバルブを備え、且つ、コンデン
   サ上部入口とエバポレータ上部入口とを接続する霜取り
   ラインを有しているこ と、 及び 霜取り期間のみ開放されてエバポレータ中 にある液状冷却媒体のコンデンサへの逆流を行う帰還弁
   を備え、且つ、コンデンサ下部とエバポレータとを接続
   する帰還ラインを有していること、 を特徴とする圧縮冷凍機械。 ２、霜取りタンクを有し、霜取りタンクの上部には常に
   ガス状の冷却媒体が存在すること、該タンク下部とコン
   デンサ上部入口とが接 続され、同時に、該タンク下部と返還バルブとが接続さ
   れ、該タンク下部と減圧器とが接続されていること、 及び、 霜取りラインにおけるコンデンサと霜取り バルブの間の部分が該タンク上部と接続されていること
   、 を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載 の圧縮冷凍機械。 ３、霜取りタンクが、冷凍機械が作動している時に、液
   状の冷却媒体を所定のレベルに維持するための手段を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の圧縮
   冷凍機械。 ４、冷凍機械が作業が作動している時に液状の冷凍媒体
   を所定のレベルに維持するための手段が、霜取りタンク
   を上部が相互に接続されている２つの部屋に分割するこ
   とにより構成されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載の圧縮冷凍機械。 ５、コンデンサ下部入口が第１の部屋と帰還ラインとに
   接続されており並びに減圧器を含むラインが第２の部屋
   に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項に記載の圧縮冷凍機械。 ６、第２の部屋が第１の部屋よりも低いレベルに位置し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第４項又は第５
   項に記載の圧縮冷凍機 械。 ７、エバポレータがコンデンサよりも低いレベルに位置
   しており、かつ霜取りの間のみ作動する手段であって、
   霜取りタンク下部から移送される冷却液の少なくとも一
   部分を気化する手段を含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の圧縮冷凍機械
   。 ８、上記の気化手段が電気抵抗であり、該抵抗が、冷却
   媒体を含んでいる霜取りタンク下部とコンデンサとを接
   続するラインを少なくとも部分的に即ちこのラインの中
   の液状冷却媒体のレベル迄取り囲んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第７項に記載の圧縮冷凍機械。 ９、上記の気化手段が熱交換器であり、熱の交換が外側
   の媒体例えば空気との間で、及び霜取りタンク下部とコ
   ンデンサとを接続するラインの中に含まれている液状冷
   却媒体との間で行われていることを特徴とする特許請求
   の範囲第７項に記載の圧縮冷凍機械。 １０、エバポレータが収集ライン、下部入口がそれぞれ
   上記の収集ラインと接続されている冷却器及び乾燥器に
   よって構成されており、減圧器並びに霜取りラインがエ
   バポレータ冷却器の上部入口と接続されており、コンプ
   レッサがエバポレータ乾燥器の上部入口と接続されてお
   り、かつ帰還ランイがエバポレータ収集ラインと接続さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の圧縮冷凍機 械。 １１、霜取りライン並びに帰還ラインが共通の部分を有
   し、該部分が他の残りの部分よりも大きな内部横断面を
   有し、かつ該部分には同時に霜取り弁及び帰還弁の働き
   をする単一の弁が設けられており液相の冷却媒体及びガ
   ス相の冷却媒体の同時に逆方向の流れを許容することを
   特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載の圧縮冷凍機
   械。 １２、霜取り弁及び帰還弁がそれぞれ単一の霜取り及び
   帰還弁であり、制御弁であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第１１項のいずれかに記載の圧縮冷凍
   機械。 １３、霜取り弁が制御弁であり帰還弁が逆止弁であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１０項のい
   ずれかに記載の圧縮冷凍機械。 １４、制御弁並びにコンプレッサの制御装置が手動で操
   作されることを特徴とする特許請求の範囲第１２項又は
   第１３項に記載の圧縮冷凍機械。 １５、制御弁並びにコンプレッサの制御装置が自動で操
   作されることを特徴とする特許請求の範囲第１２項又は
   第１３項に記載の圧縮冷凍機械。 １６、制御弁がエバポレータの壁の上に付着した氷層の
   厚みを検知する、サーモスタット装 置、圧力調整器、厚みゲージの様な装置により操作され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１５項に記載の圧
   縮冷凍機械。 １７、減圧器が毛細管であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第１６項のいずれかに記載の圧縮冷凍
   機械。 １８、減圧器が毛細管であり、乾燥フィルタがコンデン
   サ下部入口と上記の毛細管との間に設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１０項乃至第１６項のい
   ずれかに記載の圧縮機械。