JPS6325255B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスクリユー圧縮機を組込んだ冷凍サイ
クルに関するものである。

従来、一般の冷凍サイクルは圧縮機の吸入ガス
の状態を感知して吸入ガスの過熱度を制御してい
る。このため圧縮機の吐出ガス温度は吸入ガス圧
力と吸入ガス過熱度および凝縮圧力によつて決定
され、吐出ガスの過熱度は広い範囲で変動する。

一方、スクリユー圧縮機を組込んだ冷凍サイク
ルにおいては、吐出ガス温度と等しい温度になる
潤滑油があまり高温になると圧縮機の潤滑系統に
支障をきたし、圧縮機が運転不可能になる。スク
リユー圧縮機を使つた冷凍サイクルでは、吐出ガ
ス温度すなわち吐出側油温を一定値以下にする必
要がある。これに対し、従来は吐出ガス温度が極
端に高くなつた場合に、電磁弁とキヤピラリ管で
液バイパス系路を形成し、液を吐出ガス系路に噴
射して、吐出ガス温度を低下させるようにしたも
のがある。しかし、これらは、あらゆる負荷条件
のもとで吐出ガスの過熱度を常に安定して一定に
することは、開度が固定されたキヤピラリ管であ
るが故に難かしく、広い使用範囲にわたつて、液
バイパス量を制御することは困難であつた。

本発明は、上記の点に鑑みて、液バイパス系路
に冷凍サイクル使用冷媒より使用同一圧力におい
て飽和温度の高い冷媒を感熱筒に封入した温度式
自動膨脹弁を取付け、スクリユー圧縮機の吐出ガ
スの過熱度を大きくして常に安定して一定に保持
することができる冷凍サイクルを提供することを
目的とするものである。

上記の目的は、スクリユー圧縮機、凝縮器、減
圧装置および蒸発器などを配管接続した冷凍サイ
クルにおいて、凝縮器と減圧装置の間の液配管部
からスクリユー圧縮機のロータ中間の圧縮過程部
に至るバイパス配管を接続し、該バイパス配管の
途中に温度式自動膨脹弁を設け、該温度式自動膨
脹弁の感熱筒を冷凍サイクルの吐出側ガス系路、
または高圧側油配管系路に接続し、上記感熱筒内
封入冷媒を上記冷凍サイクル使用冷媒より使用同
一圧力のとき飽和温度が高い冷媒としたことによ
り、達成される。

以下、本発明を第１図乃至第２図に示す一実施
例により詳細に説明する。

１はスクリユー圧縮機、２は凝縮器、３は減圧
装置、４は蒸発器で直列に配管接続されている。
５はバイパス配管で片端を凝縮器２と減圧装置３
の間の液配管部に、他端を温度式自動膨張弁６の
バイパス膨脹弁を介して、スクリユー圧縮機１の
ロータ７の圧縮過程に接続開口している。該温度
式自動膨脹弁６の本体は通常空調機等に使用され
るものと同様に、過熱度が５〜10deg（℃）とな
るように調節された汎用のものである。８は温度
式自動膨脹弁６の外部均圧管で冷凍サイクルの吐
出ガス配管に接続している。９は上記温度式自動
膨脹弁６の感熱筒である。該感熱筒９内には冷凍
サイクル中の冷媒より、使用同一圧力のとき飽和
温度が高い異つた特性の冷媒、例えば冷凍サイク
ル中にフロン22を使用した場合は、フロン12を密
封する。１５は電磁接触器コイルである。

第２図はフロン22とフロン12の飽和圧力と温度
の関係曲線を示す冷媒特性曲線図である。該図は
吐出圧力15Kg／cm²Ｇのとき、吐出ガス温度が約70
℃になるように前記温度式自動膨脹弁６によつて
制御されていることを示している。

次にその作用を説明する。

スクリユー圧縮機１より吐出された高圧ガス冷
媒は、凝縮器２で液化される。次に減圧装置３に
よつて低圧ガスとなり、蒸発器４に流入し、冷却
作用を行なつた後、蒸発器４からスクリユー圧縮
機１に戻る。またバイパス配管５からは冷凍サイ
クルの高圧液の一部が分岐して温度式自動膨脹弁
６を介して上記スクリユー圧縮機１のロータ７の
圧縮過程中に噴射される。該膨脹弁６の外部均圧
管８は高圧圧力配管に接続されており、常に吐出
ガス温度を参照している。

これらの２つの冷媒の飽和圧力と温度の関係曲
線は第２図に示す通りであり、冷凍サイクルの通
常使用圧力（10Kg／cm²〜20Kg／cm²Ｇ）では同一圧
力に対して、フロン12の飽和温度の方がフロン22
の飽和温度に対して、約20deg（℃）高い。今、
仮に吐出圧力15Kg／cm²Ｇでの運転時、もし感熱筒
９内の冷媒が冷凍サイクル使用冷媒と同一の冷媒
のフロン22とすると、バイパス膨脹弁は過熱度を
５〜10deg（℃）に調節されているから吐出ガス
温度は高くても約50℃前後である。しかし、過熱
度が小さいからバイパス膨脹弁からの冷媒液の噴
射によつてすぐに液圧縮を起しやすい。

ところが、この発明の実施例では感熱筒９内の
冷媒は冷凍サイクル使用冷媒フロン22より飽和温
度が約20deg（℃）高い冷媒を封入してある。し
たがつて、第２図に見るようにバイパス膨脹弁の
感応する過熱度が５〜10deg（℃）と小さい汎用
の温度式自動膨脹弁６であつても、冷凍サイクル
使用冷媒フロン22の吐出ガスは約30℃の過熱度を
得ていることになり、バイパス膨脹弁からの冷媒
液の噴射によつてロータ７間における液圧縮を起
すことはない。

一般的に吐出ガス過熱度は、上記の点から
15deg（℃）以上は必要とされており、また一方、
吐出ガス温度は油温の異常高温化を避けるために
低く維持しなければならないが、この実施例によ
れば、例えば、使用吐出圧力が26.5Kg／cm²Ｇと高
い場合でも充分油温の異常高温化を防ぐ温度に維
持できることを確認している。このように、この
実施例はフロン22とフロン12の飽和温度差約
20deg（℃）をそのまゝ吐出ガスの過熱度として
利用できるから、バイパス膨脹弁も何ら特殊なも
のでなく、５〜10deg（℃）と通常の過熱度が得
られるように調節した汎用性のある温度式自動膨
脹弁本体を使用することができる。更に、液バイ
パス量を制御する。更に、液バイパス配管の先端
はスクリユー圧縮機１のロータ７間の圧縮過程の
途中に配管してあるから、吸入ガス閉じ込み後に
噴射するため、スクリユー圧縮機１の吸入ガス量
を減少させることはない。また、上記の場合は、
感熱筒９を吐出ガス配管に密着して取付けた場合
について述べたが、これのみに限定することはな
く、高温高圧油配管に取付けても良い。

第３図は他の実施態様を示すもので、バイパス
配管５の温度式自動膨脹弁６の入口側に電磁弁１
０を接続し、吐出側配管に温度スイツチ１１を密
着して取付け、電磁弁１０のコイル１２と温度ス
イツチ１１の接点１３とスクリユー圧縮機１の電
磁接触器接点１４とを直列に接続して、吐出ガス
温度が高く真に液バイパスを必要とする条件のと
きのみ、温度スイツチ１１の指示で上記接点１３
を閉じてコイル１２に通電して励磁し、電磁弁１
０を開き液冷媒を供給するようにして無駄な入力
増加をなくすようにしている。１５は電磁接触器
コイルである。

尚、上記実施例はフロン22とフロン12の組合せ
について述べたが、この組合せにのみに限定する
ものでなく、冷凍サイクル使用冷媒より使用同一
圧力のときの飽和温度が高い冷媒をバイパス膨脹
弁の感熱筒内に封入した冷媒の組合せを含むもの
である。

本発明は上記の如き構成にしたから、吐出ガス
温度の過熱度を大きくとつて常に安定して一定に
制御でき、スクリユー圧縮機を使用した冷凍サイ
クルの液圧縮の防止、吐出ガス温度、油温の異常
な上昇を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷凍サイクル系統図、第２図
は冷媒特性曲線図、第３図は他の実施態様の冷凍
サイクル系統図である。 １……スクリユー圧縮機、２……凝縮器、３…
…減圧装置、４……蒸発器、５……バイパス配
管、６……温度式自動膨脹弁、７……ロータ、８
……外部均圧管、９……感熱筒、１０……電磁
弁、１１……温度スイツチ、１２……電磁接触器
コイル、１３……温度スイツチ接点、１４……電
磁接触器接点、１５……電磁接触器コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スクリユー圧縮機、凝縮器、減圧装置および
   蒸発器などを配管接続した冷凍サイクルにおい
   て、凝縮器と減圧装置の間の液配管部からスクリ
   ユー圧縮機のロータ中間の圧縮過程部に至るバイ
   パス配管を接続し、該バイパス配管の途中に温度
   式自動膨脹弁を設け、該温度式自動膨脹弁の感熱
   筒を冷凍サイクルの吐出側ガス系路、または高圧
   側油配管系路に接続し、上記感熱筒内封入冷媒を
   上記冷凍サイクル使用冷媒より使用同一圧力のと
   き飽和温度が高い冷媒としたことを特徴とする冷
   凍サイクル。