JPH0141907B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空調機用冷凍装置に係り、特に食品加
工場等の空調のように10℃〜20℃程度の低温度域
に使用する空調機に好適な冷凍装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

第１図を参照して従来の技術を説明する。

第１図は従来の冷凍サイクルを示し、圧縮機
１、凝縮器２、受液器７、温度式自動膨腸弁８、
空気冷却器４を図示のように順次配管接続し、冷
媒回路を形成し、圧縮機１の吐出側と空気冷却器
４の入口側をバイパス弁５を介在したバイパス経
路にて接続し、凝縮器２をバイパスした高温高圧
の冷媒ガスを空気冷却器４に直接流入せしめ氷結
防止を行つていた。この場合は温度式自動膨腸弁
８と組合わせて使用し、空気冷却器４が過熱し過
ぎないように温度式自動膨腸弁の開度が感温筒９
により制御されていた。実線矢印はサイクル循環
冷媒の流通方向、破線矢印はバイパス冷媒の流通
方向を示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の従来の空調機用冷凍装置は、空気冷却器
の吸込空気温度が低下すると、空気冷却器の冷媒
出口圧力が低下し、空気冷却器の表面が凍結し運
転不能になる欠点を有する。この対策としてバイ
パス弁を介在したバイパス経路を圧縮機吐出側と
空気冷却器の入口側に接続していた。上記バイパ
ス弁には温度式自動膨腸弁が使用され、空気冷却
器の吸込空気温度が低下すると温度式自動膨腸弁
が開き吐出冷媒ガスの一部を空気冷却器の入口側
に流入させて空気冷却器の凍結を防止していた
が、温度式自動膨腸弁は高価である問題点を有す
る。

本発明は目的は、冷媒制御装置として、従来の
如き高価な温度式自動膨腸弁を使用することな
く、安価なキヤピラリチユーブを用いて、空気冷
却器の氷結防止とする冷凍装置を提供することに
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、冷媒圧縮機、凝縮
器、キヤピラリチユーブ、空気冷却器を順次配管
接続して冷媒回路を形成し、冷媒圧縮機の吐出側
の冷媒圧縮機から凝縮器の間と、冷媒圧縮機の吸
込側の空気冷却器から冷媒圧縮機の間とをバイパ
ス弁を介在したバイパス経路にて接続し、上記バ
イパス弁は該弁の出口側に作用する圧力が低下す
れば開路すると共に弁の出口側に作用する圧力に
応じ弁開度を調整する手段を備え、バイパス弁の
出口から冷媒圧縮機までの経路に冷媒圧縮機の運
転を制御する温度開閉器を設け、上記温度開閉器
が上記出口側経路の冷媒温度の異常な上昇を検知
して該温度開閉器の接点を開路し冷媒圧縮機の給
電を停止するようにしたものである。

〔作用〕

空気冷却器の出口圧力が設定圧力以下に低下
し、空気冷却器が氷結直前の状態になるとバイパ
ス弁は開路し、冷媒圧縮機の吐出冷媒ガスを空気
冷却器の出口にバイパスさせて空気冷却器の氷結
防止をはかり、またバイパス弁の出口側に作用す
る圧力に応じ弁開度が制御され、上記出口側圧力
はほゞ所定圧力に維持され、更にバイパス弁の出
口側冷媒が異常過熱すれば圧縮機を停止する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第２図にもとずき説
明する。

１は冷媒圧縮機、２は凝縮器、３はキヤピラリ
チユーブ、４は空気冷却器で、上記各機器は図示
の如く配管接続されて冷凍サイクルが形成され、
上記冷媒圧縮機の吐出側の圧縮機から凝縮器の間
と、冷媒圧縮機の吸入側の空気冷却器から圧縮機
の間とをバイパス弁５を介在したバイパス経路５
Ｌで接続している。バイパス弁は公知の容量調整
弁で、バイパス弁が作動する開度圧力をスプリン
グの押圧力で設定し、バイパス弁の出口側圧力が
設定圧力より低下すれば弁は開き、且つ、出口側
圧力に応じ弁開度が調整され、出口側圧力が設定
圧力より高ければ弁は全閉となるものである。

またバイパス弁５出口側のバイパス経路５Ｌに
温度開閉器６が設けられ、バイパス弁５の出口側
温度が異常上昇した場合は冷媒圧縮機１を停止す
るように形成されている。実線矢印はサイクル循
環冷媒の流通方向、破線矢印はバイパス冷媒の流
通方向を示す。

空気冷却器４の吸入空気温度が高く、空気冷却
器４のフイン表面が氷結する恐れがない運転状態
の場合はバイパス弁５が閉塞しており、冷媒は実
線で示すように流れ、圧縮機１で圧縮された冷媒
ガスは凝縮器２に入り冷却、液化され、キヤピラ
リチユーブ３で減圧され、空気冷却器で気化、加
熱され再び圧縮機１に吸入されるところの周知の
冷凍サイクルが形成される。

空気冷却器４の吸入空気温度が低く、空気冷却
器４の出口圧力、即ち、圧縮機１の吸入圧力が所
定圧力以下に低下するとバイパス弁５が開き始め
圧縮機１を出た高温高圧の冷媒ガスの一部は直接
空気冷却器４の出口に流入するため空気冷却器４
の出口圧力は上昇し、空気冷却器４の表面温度が
０℃以上になる飽和圧力を維持するので空気冷却
器４の氷結は防止される。また、減圧装置として
キヤピラリチユーブを用いた冷凍装置では、空気
冷却器４の吸込空気温度が低下し吸入圧力が低下
してくると、空気と冷媒の熱交換が減少してくる
が、キヤピラリチユーブ３の冷媒調整作用の範囲
が温度式自動膨腸弁等に比べて極めて狭いため、
空気と冷媒の熱交換量の減少に見合つて、空気冷
却器４に送り込まれる冷媒量は減少しない。この
結果、吸入空気温度が低下し、バイパス弁５が動
作するような運転条件では、空気冷却器４の出口
における冷媒は湿り蒸気状態になるが、バイパス
弁５を通つて流入する高温高圧の冷媒ガスと混合
してガス化されるため、圧縮機１に吸入される冷
媒は、湿り蒸気状態であつたり、異常過熱された
状態であつたりすることはない。

しかしながら、減圧装置としてキヤピラリチユ
ーブを用いた冷凍装置では冷封入量により特性が
大きく変化し、特に冷媒が洩れて封入冷媒量が減
少した時、第３図に示すように吐出ガス温度は緩
やかに上昇してゆくが、バイパス弁入口温度、バ
イパス弁出口温度は、吸入圧力が低下してバイパ
ス弁５が必要以上に開くため急激に上昇する。ま
た、バイパス弁５が故障して必要以上に開き過ぎ
ている場合も、同様にバイパス弁入口温度、バイ
パス弁出口温度は異常に上昇する。温度開閉器６
はバイパス弁５の出口温度を感知し、この冷媒が
異常過熱した場合はすみやかにこれを検知し機械
を停止するように電気回路が組まれている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、キヤ
ピラリチユーブを用いた冷凍装置に、空気冷却器
の出口圧力で動作するバイパス弁を圧縮機の吸入
側と吐出側に接続し、空気冷却器の出口圧力が設
定圧力以下に低下し空気冷却器の表面が氷結直前
の状態になると冷媒圧縮機の吐出冷媒ガスを空気
冷却器の出口にバイパスさせるようにしたので、
空気冷却器の出口圧力が設定圧力以下に低下する
ことがなく、空気冷却器表面の氷結を防止するこ
とができる。したがつて、キヤピラリチユーブを
用いた安価な装置で空気冷却器の吸入空気温度が
低下しても安定した運転が可能である。また、バ
イパス弁の出口部位に異常過熱を検知する温度開
閉器を設置し、異常過熱した場合は圧縮機を停止
させるようにしたので、冷媒の洩れや、バイパス
弁の故障などによる機械の異常過熱による損傷を
未然に防ぐ効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷凍装置のサイクル系統図、第
２図は本発明の一実施例を示す冷凍装置のサイク
ル系統図を示す。第３図は本発明における冷凍装
置の温度・圧力と冷媒量の特性を示す線図であ
る。 １……圧縮機、２……凝縮器、３……キヤピラ
リチユーブ、４……空気冷却器、５……バイパス
弁、５Ｌ……バイパス経路、６……温度開閉器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷媒圧縮機、凝縮器、キヤピラリチユーブ、
   空気冷却器を順次配管接続して冷媒回路を形成
   し、冷媒圧縮機の吐出側の冷媒圧縮機から凝縮器
   の間に、冷媒圧縮機の吸入側の空気冷却器から冷
   媒圧縮機の間とをバイパス弁を介在したバイパス
   経路にて接続し、上記バイパス弁は該弁の出口側
   に作用する圧力が低下すれば開路すると共に弁の
   出口側に作用する圧力に応じ弁開度を調整する手
   段を備え、バイパス弁の出口から冷媒圧縮機まで
   の経路に冷媒圧縮機の運転を制御する温度開閉器
   を設け、上記温度開閉器が上記バイパス弁の出口
   側経路の冷媒温度の異常な上昇を検知して該温度
   開閉器の接点を開路し冷媒圧縮機の給電を停止す
   るようにしたことを特徴とする空調機用冷凍装
   置。