JPS62200139A

JPS62200139A - 冷凍機

Info

Publication number: JPS62200139A
Application number: JP4002686A
Authority: JP
Inventors: 川口　悦治; 大嶋　勲夫; 西谷　富雄
Original assignee: Osaka Oxygen Industries Ltd
Current assignee: Osaka Oxygen Industries Ltd
Priority date: 1986-02-25
Filing date: 1986-02-25
Publication date: 1987-09-03
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPH0668422B2

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】に東上の利用分野不発明は、１台の圧縮機で２台の膨張機を運転する場合
に、１つの切換弁により切替制御しうる複動冷凍イ幾に
関する。

従来の技術従来、１台の圧縮機に２台の膨張機を並列に接続して運
転する場合の１例として第３図に示すものがある。図中
、１は圧縮機、２−１．２−２は２つのロータリ型切替
弁、３−１．３−２はギフオードマクマホン方式の２台
の膨張機、４−１．４−２は２台の熱交換器、５−１．
５−２は２台の蓄熱器、６ａ〜６ｄはこれらを接続する
配管である。切替弁２−１．２−２は夫々ロータリ型弁
体２ａを有し、又各膨張機３−１．３−２は夫々シリン
ダ７内にシールリング８を介してピストン９を有する。

ここで、２つの切替弁２−１．２−２の各弁体２ａは夫
々モータ（図示せず）により独自に回転駆動されており
、互いの回転位相も独自であるが、例えば略同位相であ
ったとする。

まず各弁体２ａが第３図中実脚で示す角度位置に至った
とする。すると、配管６ｂ−１，６ｂ−２は夫々切替弁
２−１．２−２を介して画圧配管６ａと連通し、かつ低
圧配管６ｄとは遮断される。従って、圧縮機１からの高
圧ガスは、洲圧配管６ａを通って夫々切替弁２−１．２
−２の左上方室内に流入する。更に例えば切替弁２−１
側で考えると、高圧ガスは配管６ｂ−１を介して、一方
は更に連通管６ｃｍ１を介して第１の膨張機３−１の上
室７ａに流入し、他方は更に蓄熱器５−１、熱交換器４
−１を順次弁して第１の膨張機３−１の王室７ｂに流入
する。従って、上室及び下室７ａ。

７ｂは互いに等圧となり、ピストン９に対する移動力は
発生しない。

しかるに、ここでピストン９を、そのロッド９ａを介し
て外部のクランク機構楢等（図示せず）により、上方へ
の力を与えると、ピストン９は容易に上方へ移動してシ
リンダ７の上端に至り、下室７ｂのみに高圧ガスが充填
される。全く同様に第２の膨張機３−２においてもピス
トン９が上動し、シリンダ７０下室７ｂに高圧ガスが充
填される。尚この間、圧縮機１の低圧配管６ｄは夫々切
替弁２−１．２−２により膨張機３−１．３−２とは遮
断されている。

次に、切替弁２−１．２−２の各形体２ａが夫々９０度
回転して第３図中、一点鎖線で示す位置に至ったとする
。これにより配管６ｂ−１，６ｂ−２は夫々低圧配管６
ｄと切替連通され、かつ高圧配管６ａとは切替遮断され
る。

従って、例えば第１の膨張機３−１側で考えると、下室
７ｂの高圧ガスは、熱交換器４−１、蓄熱器５−１、配
管６ｂ−１を順次弁して切替弁２−１の左下方室に流入
し、更に、低圧配管６ｄを介して圧縮機１の低圧側に供
給される。これにより、下室７ｂ内で高圧ガスが膨張し
て低圧となりガス温度が急激に下降し、熱交換器４−１
において、周辺の被冷却体（図示せず）から熱を奪い冷
却せしめる。下室７ｂ内が低圧になるとピストン９は外
部のクランク機構等（図示せず）により下動されてシリ
ンダ７の下端位置に戻る。全く同様にして、第２の膨張
機３−２においても、王室７ｂの高圧ガスが膨張して熱
交換器４−２で周辺を冷却すると共に、ガスは切替弁２
−２を介して圧縮機１の低圧側に供給される。

次に、再び、切替弁２−１．２−２の各弁体２ａが、第
３図中実線位置に至ると、上記動作が繰返される。

しかるに、上記従来例によれば、例えば上記の如く、２
つの切替弁２−１．２−２が同位相で動作するとすれば
、各弁体２ａのＷ、３図中実線位置位相で高圧ガスによ
り２台の膨張機３−１．３−２の各ピストン９を同時に
上動させ、かつ同図中一点鎖糾位置で２台の膨張機３−
１．３−２を同時に膨張作動させるようにしているため
、各膨張機３−１．３−２での高圧ガス発生、ガス膨張
の効率が一台のみに対する場合に比して２分の１となり
、冷却効率が悪くなるという問題点があった。

又圧縮機１は高圧ガスを膨張機３−１．３−２へ供給し
ている開眼入側空間が閉ざされ、逆に吸入時には吐出側
空間が閉ざされるのでバッファ空間が無く圧縮機１に適
度の負荷変動を生じて故障を生じ易いと共に、何れの場
合も上記の如く一方の空間が閉ざされているので、該空
間から又は該空間へのガス補給がなく、一層高圧ガス発
生、膨張の効率が悪くなり冷却効率が低下するという問
題点があった。

更に、２台のモータにより２台の切替弁２−１゜２−２
の各弁体２ａを位相を正確に関連させて制御することは
困難であり位相がずれて装置の変動を生じ易く、又、モ
ータ、切替弁２−１．２−２共に２台ずつ必要として構
成が複雑であり、スペースが大となりかつコストも高く
なるという問題点があった。

問題点の解決手段本発明は、上記問題点を解決したものであり、一の圧縮
機からの高圧ガスを切替弁を介して２つの膨張機に切替
供給して低温を得る複動冷凍機において、前記切替弁は
一つのみ設けられ、かつ前記圧縮機からの高圧配管及び
低圧配管、更には前記２つの膨張機との各接続配管が夫
々接続されており、該切替弁の切替動作により、前記冨
圧配管を前記２つの接続配管の何れか一方に択一的に切
替連通せしめる際、同時に前記低圧配管を飢？弓接続配
管の他方に切替連通せしめる様構成したものである。

作用本発明は、一の切替弁の切替動作により、圧縮機からの
高圧配管を２つの膨張機のうち何れか一方に連通させる
ときは、圧縮機への低圧配管を他方の膨張機へ連通させ
るようにしているので、一方の膨張機にのみ高圧ガスが
十分に供給されてより高圧となり、他方の膨張機は膨張
による低圧ガスが圧縮機により吸入されるめで一層膨張
効果が増大するものである。

実施例次にその実施例を図面を参照して説明する。

ν１１図は本発明に係るａＳ冷凍機の一実施例の概略構
成図であり、同図中、第３図と同一部分には則−符号を
付してその説明を省略する。

第１図中、本実施例では、切替弁２−３は１個のみ設け
られ、これに対し、各配管６ａ、６ｂ−１，６ｂ−２，
６ｄが集中的に接続されている点が、従来例の如（２台
の切替弁２−１．２−２を使用する点と異なる。

切替弁２−３に対しては、圧縮機１の高圧配管６ａ、低
圧配管６ｄが夫々１８０度位置に接続され、更に第１及
び第２の膨張機３−１．３−２からの配管６ｂ−１，６
ｂ−２が夫々高圧配管６ａ、低圧配管６ｄの大略９０度
位置に接続されている。

次に、その動作につき説明する。切替弁２−３の弁体２
ａが第１図中実線位置にあるときは、高圧配管６ａと第
１の膨張機３−１の配管６ｂ−１とが連通し、又低圧配
管６ｄと第２の膨張機３−２の配管６ｂ−２とが連通し
ている。従って、圧縮機１からの高圧ガスは高圧配管６
ａを介して切替弁２−３の左上方室に流入され、更に第
１の膨張機３−１の配管６ｂ−１を介し、上記従来例の
場合と同様にシリンダ７の上室７ａ、及び下室７ｂに流
入される。ここでピストン９が上記従来例の場合と同様
にして上動することにより、下室７ｂに高圧ガスが充填
される。一方、第２の膨張機３−２側では、下室７ｂで
すでに高圧ガスの膨張が終り、そのガスは配管６ｂ−２
を介して切替弁２−３の右下方室に流入し、更に低圧配
管６ｄを介して圧縮機１の吸入側に戻される。このガス
は再び圧縮されて第１の膨張機３−１に送られるので、
第１の膨張機３−１の下室７ｂは十分高圧となる。

次に、弁体２ａが９０度回転して第１図中、一点鎖線で
示す位−に至ったとする。すると、高圧配管６ａの高圧
ガスは切替弁２−３の右上方室を介して、今度は第２の
膨張機３−２側に切替供給され、同様にその下室７ｂに
高圧ガスが充填される。−５第１の膨張機３−１の下室
７ｂの高圧がスは切替弁２−３の左下方室、低圧配管６
ｄを介して圧縮機１の吸入側に戻され、第１の膨張機３
−１の下室７ｂ内で高圧ガスの膨張が行なわれる。

圧縮機１に戻された低圧ガスは再び圧縮されて第２の膨
張機３−２に送られるので、第２の膨張機３−２の下室
７ｂは十分高圧になる。

次に切替弁２−３の弁体２ａが更に９０度回転すると、
第１図中実線で示す状態に戻り、上記と同様の動作がな
され、以後繰返しこの動作がなされる。かくして、上記
高圧ガスの膨張により、その都度寒冷が発生し、熱交換
器４−１．４−２により被冷却体を冷却する。

以上の構成及び動作によれば、一度に膨張機３−１．３
−２の何れか一方のみの高圧ガスを供給すること、及び
その際他方の膨張機からの低圧ガスを更に該一方の膨張
機に供給して一層高圧にしていることにより、各膨張機
３−１．３−２は一方が比較的高圧となってその後の膨
張効率が良くなり、しかも同時に他方は十分に膨張がな
されるので、きわめて効率の良い冷却を行なうことがで
きる。又圧縮機１は高圧ガスの吐出中に常に低圧ガスを
吸入しているので、吐出側、吸入側共に常時バッファ空
間ができてバッファ効果を生じ、負荷変動の少ない安全
運転を長期にわたり保証しうる。しかも切替弁２−３は
一つで良く構成が簡単となり、スペースを小としかつコ
ストも低減しうる。

第２図は、本発明複動冷凍機の他の実施例を示し、同図
中、第１図と同一部分には同一符号を付す。図中、本実
施例の膨張機３−３．３−４はツルベイ方式のものであ
り、第１図のギフオードマクマホン方式に比して、配管
６ｂ−１，６ｂ−２とシリンダ７の上室７ａとの間を連
通する各連通配管６Ｃ−１が夫々除去されたものである
。

これによれば、高圧ガスは各膨張機３−３．３−４のシ
リンダ７の上室７ａには供給されず、下室７ｂのみに供
給されてピストン９を押上げるものであり、その他の動
作は第１因の場合と同様であり、同様の効果が得られる
。

尚上記各実施例中、切替弁２−３はロータリ型であるが
、喪は配Ｉ＃６ａ、６ｂ−１；６ｄ；６ｂ−２を択一的
に交互に切替えるものであればよ（、仙の型式の切替弁
を使用してよいことは勿論である。

発明の効果以上炉間した如く、本発明は、一の切替弁により２つの
膨張機の何れか一方に高圧ガスを供給すると同時に他方
の膨張機からは低圧ガスを吸引しているため、膨張機の
高圧ガスの圧力を犬としかつ十分な膨張を行なわせて、
良好な冷却効率を得ることができ、又圧縮機は吐出側及
び吸入側に常時バッファ空間を生じ、負荷変動の少ない
安全運転を行なえ、又切替弁は１つのみゆえ、構成が簡
単となり、スペースを節約しかつコストも低減しうると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る冷凍機の一実施例の概略構成図、
第２図は上記冷凍機の他の実施例の概略構成図、第３図
は従来の膨張機を２台接続した冷凍機の概略構成図であ
る。１・・・圧縮機、　　　２−１．２−２．２−３・・・
２ａ・・・弁体、　　　　　　　　　　　　切替弁、３
−１〜３−４・・・膨張機、４−１．４−２・・・熱交換器、５−１．５−２・・・蓄熱器、６ａ〜６ｄ・・・配管、７・・・シリンダ、７ａ・・・
上室、　　　　７ｂ・・・下室、８・・・シール、　　
　　９・・・ピストン。第１［、圧縮禮第２図　　。

Claims

【特許請求の範囲】

一の圧縮機からの高圧ガスを切替弁を介して２つの膨張
機に切替供給して低温を得る冷凍機において、前記切替
弁は一つのみ設けられ、かつ前記圧縮機からの高圧配管
及び低圧配管、更には前記２つの膨張機との各接続配管
が夫々接続されており、該切替弁の切替動作を、前記高
圧配管を前記２つの接続配管の何れか一方に択一的に切
替連通せしめる際、同時に前記低圧配管を前記接続配管
の他方に切替連通せしめる様構成したことを特徴とする
複動冷凍機。