JPH01263460A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、冷凍装置に係り、特に、例えばターボ冷凍機
における、蒸発器の冷水管群を流通する冷水が高温であ
るときの起動を円滑にするのに好適な冷凍装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来のターボ冷凍機においては、起動時には圧縮機入口
側の制御弁を全閉にしている。これにより、蒸発器にお
ける冷水管群を流通する冷水が高温であるときの密度の
高い冷媒ガスの吸込量を絞ることになり、圧縮機モータ
のオーバーロードを防止することができていた。しかし
、それも冷水温度が３５°Ｃ程度までが限度であり、た
とえば中近東などで外気温が５０℃近くまで上る地域で
は、４０’Ｃ以上の冷水温度になることがあり得る。そ
のような場合には、冷水配管途中のバルブを絞ることに
より、冷水出口温度を下げ、蒸発器内部圧力を下げて、
圧縮機に吸込まれる冷媒ガスの密度を下げ、圧縮機モー
タのオーバーロー１・を防ぐ方法がとられていた。

このような従来技術については、例えば特公昭５５−４
４８６４号公報、あるいは特開昭５１−１５０１４７号
公報に記載されている。

ここで、特公昭５５−４．４８６４号公報記載の技術は
、夏季、冬期のみでなく中間期をも含め、温水、冷水負
荷の変動に良好な追従性を発揮するだめのもので、温水
コンデンサと冷却水コンデンサとを直列に配備され、温
水コンデンサから冷却水コンデンサにいたる冷媒経路の
冷媒流量を温水出口温度または温水コンデンサ圧力の変
動によって調節する技術が開示されていた。

また、特開昭５１−１５０１４７号公報記載の技術は、
一系統の冷凍回路中に並列接続された対水型蒸発器の冷
水出口温度を夫々検出して、そのうちの最も高い温度を
選択し、この温度を制御指令として圧縮機の容量を調整
する技術が開示されており、これも負荷に応した経済運
転をはかるためのものであった。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来のやり方では、冷水温度が高くなるに従い、冷
水配管のバルブを全開近くにする必要があるため、蒸発
器チューブ（冷水管群）内の冷水がほとんど流れない状
態ができることになり、操作ミス等によって蒸発器チュ
ーブ内で冷凍事故を起こすおそれがあった。

また、冷水配管のバルフ操作を自動にしようとすれば、
配管サイズが大きいため、コスＩ〜が大幅に上るという
問題があった。

一方、上記の特公昭５５−４４８６４号公報あるいは特
開昭５１−１５０１４．７号公報記載の従来技術には、
外気温度が５０°Ｃ近くまで上る中近東などの高温地域
で使用するターボ冷凍機等の高冷水温時の起動について
は配慮されていなかった。

本発明は、上記従来技術における課題を解決するために
なされたもので、コス１へをかけずに、しかも冷水凍結
の危険をおかすことなく、圧縮機モータのオーバーロー
ドを防ぎながら、高冷水温時でも起動をスムーズに行い
うる冷凍装置を提供することを、その目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る冷凍装置の構
成は、圧縮機、凝縮器、冷水管群を有する蒸発器、およ
びこれら各機器間を接続する冷媒配管からなる冷凍装置
において、前記凝縮器から前記蒸発器へ至る冷媒配管に
制御弁を設け、前記蒸発器の器内圧力を検知する手段を
設けて、前記蒸発器における冷水管群中の冷水の高温時
に、前記蒸発器の器内圧力に応じて前記制御弁の開度を
制御するように制御回路を構成したものである。

なお付記すると、上記目的は、蒸発器へ流入する冷媒配
管途中に制御弁を設け、蒸発器内部の圧力が高いときは
そのバルブを閉め、低いときには開くように制御するこ
とにより達成される。

［作用コ 上記技術的手段による働きを次に述べる。

高冷水温度のときは、蒸発器内は、冷水温度に相当する
冷媒の飽和圧力となっている。冷凍装置を起動すれば、
圧縮機により蒸発器から冷媒ガスを吸込むため、蒸発器
内の圧力は低下する。しかし、蒸発器に冷媒液が供給さ
れ続けられている限りはある圧力以下には下らない。こ
こで冷媒液の供給を停止すれば、圧縮機により冷媒ガス
が吸入され続けるので蒸発器圧力はどんどん低下してい
く。それにより吸込まれる冷媒ガスの密度も低くなり、
冷凍装置における圧縮機モータのオーバーロードを防ぐ
ことができる。つまり、蒸発器に供給される冷媒液量を
調整することより、蒸発器内の圧力を、モータがオーバ
ーロードしない圧力以下に保つことができる。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

図面は、本発明の一実施例に係るターボ冷凍機の構成図
である。

図面において、１は、器内に冷凍管群１ａを有する蒸発
器、２は、ターボ圧縮機（以下東に圧縮機という）、２
ａは、圧縮機モータ、３は、器内に冷却水管群３ａを有
する凝縮器、４は、凝縮器３と蒸発器１とを結ぶ冷媒配
管、５は、冷媒配管４に設けられた制御弁、６は、冷媒
配管４が蒸発器１に接続する近傍に設けたオリフィス、
７は、蒸発器１の器内圧力を検知して制御弁５に制御信
号を出力する圧力制御器、８は、圧縮機入口制御弁であ
る。

図面中、白抜きの太い矢印は冷媒の流れ、実線矢印は冷
水または冷却水の流れを示している。

図面では、蒸発器］に接続する冷却配管における冷水温
度を検知して、冷水が高温のときに圧縮機入口制御弁８
を制御して吸込量を絞る制御系を略示している。また、
タービン圧縮機のサクションベーンの駆動制御系等につ
いても略示している。

しかし、これらの制御系は、特に従来技術と変るところ
がないので、その構成２作用を符号を付して説明するこ
とを省略する。

次に、本実施例のターボ冷凍機の作用を説明する。

圧縮機２て圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、凝縮器３
の冷却水管群３ａ内を流通する冷却水を熱交換（放熱）
して凝縮液化する。その液冷媒は、冷媒配管４、制御弁
５、オリフィス６を通って蒸発器］に入る。ここで、冷
媒は冷水管群１ａを流通する冷水と熱交換（吸熱）して
蒸発し、低温低圧の冷媒ガスとなって圧縮機入口制御弁
８を経て圧縮機２に吸入され、以下間し冷凍サイクルを
繰り返す。

いま、冷水温度が、例えば４０°Ｃ程度に高い場合には
、蒸発器１の器内圧力が高くなり、圧力制御器７から制
御弁５に閉信号が出ており、起動前には制御弁５は全開
となっている。

その状態で冷凍機を起動すると、冷媒液が供給されない
ので、蒸発器１の器内圧力（以下内圧という）はどんど
ん下っていく。内圧が圧力制御器７の設定値まで下がれ
ば、制御弁５に対し開信号が出て冷媒液がわずかに蒸発
器１へ送り込まれる。

この冷媒液は、温度の高い冷水により加熱されるので蒸
発し、冷水温度は下がる。したがって蒸発器１の内圧は
その分上昇することになり、圧力制御器１は、その内圧
を検知して制御弁５に弁を少し閉めるように制御信号を
出力する。

一方、蒸発した冷媒ガスは圧縮機２に吸入されるので再
び蒸発器１の内圧は下っていく。このくり返しにより、
冷水温度は次第に下がり、制御弁５は次第に全開へと向
っていく。冷水入口温度が３０℃程度まで下がれば、制
御弁５は全開となり、オリフィス６により冷媒循環量が
制御される通常の運転状態となる。

本実施例によれば、凝縮器３から蒸発器１への冷媒配管
４の途中に設けた制御弁５と蒸発器１の内圧を検知する
圧力制御器７を設けることにより、高冷水温時でも、圧
縮機モータ２ａがオーバーロー１・することなく、冷水
流量を絞ることなしで、スムーズな起動を行うことがで
きる。

なお、上記の実施例では、ターボ圧縮機を用いたターボ
冷凍機の例を説明したが、本発明は図面に示した如きタ
ーボ冷凍機に限るものではなく、同様の効果が期待され
る範囲で他の形式の冷凍装置への適用が防げるものでは
ない。

［発明の効果］ 以」二連へたように、本発明によれば、コストをかけず
に、しかも冷水凍結の危険をおかすことなく、圧縮機モ
ータのオーバーロードを防ぎながら、高冷水温時でも起
動をスムーズに行いうる冷凍装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例に係るターボ冷凍機の構成図
である。 １・・・蒸発器、１ａ・・冷水管群、２・・・圧縮機、
３・・・凝縮器、４・・・冷媒配管、５・・制御弁、７
・・圧力制御器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧縮機、凝縮器、冷水管群を有する蒸発器、および
   これら各機器間を接続する冷媒配管からなる冷凍装置に
   おいて、前記凝縮器から前記蒸発器へ至る冷媒配管に制
   御弁を設け、前記蒸発器の器内圧力を検知する手段を設
   けて、前記蒸発器における冷水管群中の冷水の高温時に
   、前記蒸発器の器内圧力に応じて前記制御弁の開度を制
   御するように制御回路を構成したことを特徴とする冷凍
   装置。