JPH02238256A - 冷凍装置及びその作動方法 - Google Patents
冷凍装置及びその作動方法Info
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- JPH02238256A JPH02238256A JP1273631A JP27363189A JPH02238256A JP H02238256 A JPH02238256 A JP H02238256A JP 1273631 A JP1273631 A JP 1273631A JP 27363189 A JP27363189 A JP 27363189A JP H02238256 A JPH02238256 A JP H02238256A
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- F25B2400/00—Component parts or details not otherwise provided for in this subclass
- F25B2400/13—Economisers
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- Thermal Sciences (AREA)
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Defrosting Systems (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業ヒの利用分野〕
本発明は、加熱サイクル及び冷却サイクルにより設定温
度を維持する冷凍袋置を作動する方法及び装置に関し、
より詳細には、かかる冷凍装置の加熱及び霜取りサイク
ルの効率を高める方法及び装置に関する。
度を維持する冷凍袋置を作動する方法及び装置に関し、
より詳細には、かかる冷凍装置の加熱及び霜取りサイク
ルの効率を高める方法及び装置に関する。
冷凍装置の冷却サイクルの効率を高めるため、蒸発器に
向かって流れる主冷媒流の一部を取り出し、取り出した
部分を膨張させ、膨張した冷媒を用いて、エコノマイザ
形熱交換器と呼ばれる熱交換器内の主冷媒流を冷却して
いる。膨張した冷媒は圧縮機中へ戻される．本発明の目
的は、エコノマイザ形熱交換器の利用により、冷却サイ
クルは勿論のこと、加熱サイクルと霜取りサイクルの両
方又は何れか一方の効率を高めることにある。
向かって流れる主冷媒流の一部を取り出し、取り出した
部分を膨張させ、膨張した冷媒を用いて、エコノマイザ
形熱交換器と呼ばれる熱交換器内の主冷媒流を冷却して
いる。膨張した冷媒は圧縮機中へ戻される．本発明の目
的は、エコノマイザ形熱交換器の利用により、冷却サイ
クルは勿論のこと、加熱サイクルと霜取りサイクルの両
方又は何れか一方の効率を高めることにある。
大まかに言うと、本発明は、吸込みポート及び排気ポー
トだけでなく中圧ポートをも備えた圧縮機を含む冷媒回
路を有し、加熱サイクル及び冷却サイクルにより設定温
度を維持する冷凍装置の作動方法及び装置に関する．エ
コノマイザ形熱交換器は、従来と同様、冷却サイクルの
効率向上のために用いられ、主冷媒流を冷媒用受液器か
ら蒸発器に流す第１の流路及び主冷媒流の一部をエコノ
マイザ形熱交換器用膨張弁を介して分岐させる第２０流
路を有している．膨張後の冷媒は中圧ポートを介して圧
縮機中に戻される。
トだけでなく中圧ポートをも備えた圧縮機を含む冷媒回
路を有し、加熱サイクル及び冷却サイクルにより設定温
度を維持する冷凍装置の作動方法及び装置に関する．エ
コノマイザ形熱交換器は、従来と同様、冷却サイクルの
効率向上のために用いられ、主冷媒流を冷媒用受液器か
ら蒸発器に流す第１の流路及び主冷媒流の一部をエコノ
マイザ形熱交換器用膨張弁を介して分岐させる第２０流
路を有している．膨張後の冷媒は中圧ポートを介して圧
縮機中に戻される。
第３０流路が、第２０流路と熱交換関係でエコノマイザ
形熱交換器中に設けられる．本発明の好ましい実施例で
は、第１の流路は加熱及び霜取りサイクル中においては
用いられない．第３０流路は、冷凍装置のかかる加熱及
び霜取りサイクル中、冷媒回路の外部に在る熱源から加
熱状態の流体、例えば、冷媒圧縮機を駆動する内燃機関
の冷却に用いられた液体冷却剤からの熱を＠御可能に受
け取る． 加熱及び霜取りサイクル中、圧ｖＭａからの高温排出ガ
スは、蒸発器の加熱に利用され、冷媒をエコノマイザ形
熱交換器の第２の流路を経て圧縮機に戻す流路に差し向
けられる．エコノマイザ形熱交換器は加熱及び霜取りサ
イクル中は蒸発器として働く．エコノマイザ形熱交換器
は加熱及び霜取りサイクル中、冷媒を圧縮機の中圧ポー
トだけに供給するのが良い．或いは、エコノマイザ形熱
交換器は加熱及び霜取りサイクル中は圧縮機への唯一の
冷媒源なので、かかる加熱及び霜取りサイクル中にだけ
吸込みガスのうち幾分かをＪｆ縮機の吸込みポートに差
し向けることができるよう制１２′Ｉされるエコノマイ
ザ・バイパス弁を用いるのが良い．添付の図面を参照し
て実施例に関する以下の詳細な説明を読むと本発明の内
容は一層深く理解できると共に本発明の別な利点及び用
途も一層容易に明らかになろう． 今、図面を参照し、特に第１図を参照すると、本発明の
第１の実施例に従って構成された冷凍装置１０が示され
ている．冷凍装置ＩＯは例えば、トラック、トレーラー
又はコンテナーの貨物用スペース内の空気の状態調節に
適した輸送式冷凍装置であるのが良い．一般に、冷凍装
Ｗ１０は、加熱サイクル及び冷却サイクルにより使用空
間の設定温度を維持する形式のものであり、加熱サイク
ルと冷却サイクルは両方とも、冷媒圧Ｎ８ｌの排出ポー
トから排出された高温ガスを用いる．また、かかる冷凍
装置の蒸発器部分の霜取りは圧縮機からの高温排出ガス
を用いて行うことが出来る．より詳細には、冷凍装置Ｉ
Ｏは、原動ａｌ５により駆動される圧縮４１ｍ＋ ４，
凝縮器１６、逆止弁１８、受液２Ｓ２０、蒸発器２２及
び蒸発器２２のための膨張弁２４を含む冷媒回路ｌ２を
有する，圧縮機ｌ４は、吸込みポートＳ１中圧ポーＭＰ
及び排出ポートＤを有する形式のものである．圧縮機か
らの高温ガス排出ライン（以下、［圧ｍｓ高温ガス排出
ライン１という．）２６が三方弁２８又は互いに整合状
態にある２つの別個の弁を介して圧ｖＭａの排出ポート
Ｄと凝ｍ器■６を連結している．液体ライン３０が受液
器２０と蒸発器用膨張弁２４を、唆込みライン３２が蒸
発器２２と圧ＭａＬ４の咬込みポートＳをそれぞれ互い
に連結している． 熱交換器３４が第１、第２及び第３の流路３６．３８．
４０を有している．なお、この熱交換器３４を以下、「
エコノマイザ形熱交換器１ともいう．第１の流路３６は
液体ライン３０と連結状態にある．第１の流路３６及び
第３の流路４０の周りに配置されたシェル４２により画
定される第２の流！３８は、人口４４及び出口４６を有
する．液体のキャリオーバは本発明の構成に関しては問
題にならないが、もしシヱル４２内に液状の冷媒４８が
溜まる場合、出口４６を、ガス状の冷媒だけが出口４６
を通ってシヱル４２から出るような位置に配置するのが
良い．第３の流路４０は制御可能な熱源５０に連結され
、かかる熱源の制御は例えばソレノイド制御弁５２で構
成される制御装置により行われる．熱源５０は冷媒回路
ｌ２の外部に位置し、好ましくは、圧縮機用原動９１１
５の作動により加熱される流体である．たとえば、原動
機！５はディーゼルエンジンのような内燃機関、熱源５
０はラジエーターの液体冷却剤又は排気ガスであるのが
良い． 液体ライン３０中の冷媒のうち少量は、受液器２０とエ
コノマイザ形熱交換器３４との間に配設されたＴ継手５
４のところで主冷媒流から分岐して抜き出される．抜き
出された冷媒は膨張弁５６内で膨張し、膨張後の冷媒は
第２の流路３８内に導入される．膨張後の冷媒は第１の
流路３６と熱交換関係をなした状態で、冷凍装置１０の
冷却サイクル中、第１の流路３６内の冷媒を冷却して冷
却サイクルの効率を高める。第２の流路内のガス状冷媒
は、渾発器２２及び吸込みライン３２から、圧縮機ｌ４
の吸込みポートＳに流入する冷媒よりも圧力が高いので
、出口４６は圧縮機ｌ４に加わる負荷を小さくするよう
中圧ポートＩＰに連結されている． 設定温度の維持のための熱が使用空間に必要な場合、ま
た、薫発器２２の霜取りに熱が必要な場合、三方弁２日
を動作させて圧縮機高温ガス排出ライン２６中の高温ガ
スを迂回させ、この高温ガスにより蒸発器を加熱する．
第１図の実施例では、薄発器２２は、これと熱交換関係
にある手段５８、例えば、蒸発器内管束の中の別個の組
をなす管により加熱される． 凝縮器として働く蒸発器用加熱手段５８を出た冷媒は、
第２の流路又はライン６０及びエコノマイザ形熱交換器
３４の第２の流路３８を経て圧縮機！４に戻される。ラ
イン６０は、蒸発器用加熱手段５日による凝縮作用で得
られた液状冷媒の液体ラインとして働くので、本明細書
では「二次液体ライン」と称する．二次液体ライン６０
を例えばＴ継手５４と受液３２０との間に配設されたＴ
継手６２に連結するのが良い．液体ライン３０内に設け
られたソレノイド弁６４は、加熱及び霜取りサイクル中
は閉じられ、従って、冷媒はエコノマイザ形熱交換器用
膨張弁５６及びエコノマイザ形熱交換器３４の第２の流
路３８を経て圧縮機ｌ４に戻るようになる．また、加熱
及び霜取りサイクル中、ソレノイド弁５２は開かれて熱
源５０からの高温流体が第３の流路４０中を循環して熱
を第２の流路３８内の冷媒に付加的に与え、加熱サイク
ル及び霜取りサイクルの効率を高める．かくして、加熱
及び霜取りサイクル中、エコノマイザ形熱交換器３４は
渾発器としての機能を発揮し、冷媒回路■２の外部の熱
源５０からの熱が冷媒に付加的に与えられるので一層多
くの熱が加熱及び霜取りサイクルにおいて利用される．
熱源５０により第２の波路４８内の冷媒に付加的に与え
られた熱によって、第２０流路３日内に溜まっている液
状冷媒４８が気化し、気化した冷媒は出口４６だけを通
って圧縮機１４の中圧ポートＩＰ内に吸い込まれる．ま
た、エコノマイザ形熱交換器３４を用いると、従来用い
られている高圧形液体／吸込みガス用熱交換器が不要に
なり、高温液体ラインからの熱の何割かが低温吸込みガ
スに伝達されることにより冷凍装置の能力が向上する．
本発明により、冷却モードと霜取りモードを含めた加熱
モードの両方において冷凍装置の能力が向上する．第２
図、第３図及び第４図は、本発明の望ましい実施例を示
しており、図中、同一の参照番号は第１図の実施例で用
いられた冷凍装ｉｆ １ ０の構成要素を示すのに用い
られている．第２図は、第１図の実施例の別個の蒸発器
用加熱手段５８が不要になる冷凍装′Ｊｔ７０を示して
いる．冷凍装置７ｏは、藩発器を事実Ｅ，凝縮器として
用いることにより加熱及び霜取りサイクル中、演発ｒｉ
２２内を通る冷媒の流れが逆になる点で冷媒回路ｌ２と
は異なる冷媒回路７２を有している．冷媒回路７２では
、さらに、三方弁７４及び逆市弁７６を設けることが必
要になる．三方弁７４は、冷却サイクルにおける所定位
置では、蒸発器２２の出［Ｊと吸込みライン３２を連結
し、加熱サイクル及び霜取りサイクルにおける所定位置
では、三方弁２８を介して高温ガスライン２６と藩発器
２２を連結するような連結構成になっている．冷却サイ
クル中に冷媒がＴ継手６２から二次液体ライン６０に流
入しないよう逆止弁７６が二次液体ライン６ｏに接続さ
れている．冷凍装置７０はその作動にあたり、冷却サイ
クル中は冷凍装置１０と同様に働く。
形熱交換器中に設けられる．本発明の好ましい実施例で
は、第１の流路は加熱及び霜取りサイクル中においては
用いられない．第３０流路は、冷凍装置のかかる加熱及
び霜取りサイクル中、冷媒回路の外部に在る熱源から加
熱状態の流体、例えば、冷媒圧縮機を駆動する内燃機関
の冷却に用いられた液体冷却剤からの熱を＠御可能に受
け取る． 加熱及び霜取りサイクル中、圧ｖＭａからの高温排出ガ
スは、蒸発器の加熱に利用され、冷媒をエコノマイザ形
熱交換器の第２の流路を経て圧縮機に戻す流路に差し向
けられる．エコノマイザ形熱交換器は加熱及び霜取りサ
イクル中は蒸発器として働く．エコノマイザ形熱交換器
は加熱及び霜取りサイクル中、冷媒を圧縮機の中圧ポー
トだけに供給するのが良い．或いは、エコノマイザ形熱
交換器は加熱及び霜取りサイクル中は圧縮機への唯一の
冷媒源なので、かかる加熱及び霜取りサイクル中にだけ
吸込みガスのうち幾分かをＪｆ縮機の吸込みポートに差
し向けることができるよう制１２′Ｉされるエコノマイ
ザ・バイパス弁を用いるのが良い．添付の図面を参照し
て実施例に関する以下の詳細な説明を読むと本発明の内
容は一層深く理解できると共に本発明の別な利点及び用
途も一層容易に明らかになろう． 今、図面を参照し、特に第１図を参照すると、本発明の
第１の実施例に従って構成された冷凍装置１０が示され
ている．冷凍装置ＩＯは例えば、トラック、トレーラー
又はコンテナーの貨物用スペース内の空気の状態調節に
適した輸送式冷凍装置であるのが良い．一般に、冷凍装
Ｗ１０は、加熱サイクル及び冷却サイクルにより使用空
間の設定温度を維持する形式のものであり、加熱サイク
ルと冷却サイクルは両方とも、冷媒圧Ｎ８ｌの排出ポー
トから排出された高温ガスを用いる．また、かかる冷凍
装置の蒸発器部分の霜取りは圧縮機からの高温排出ガス
を用いて行うことが出来る．より詳細には、冷凍装置Ｉ
Ｏは、原動ａｌ５により駆動される圧縮４１ｍ＋ ４，
凝縮器１６、逆止弁１８、受液２Ｓ２０、蒸発器２２及
び蒸発器２２のための膨張弁２４を含む冷媒回路ｌ２を
有する，圧縮機ｌ４は、吸込みポートＳ１中圧ポーＭＰ
及び排出ポートＤを有する形式のものである．圧縮機か
らの高温ガス排出ライン（以下、［圧ｍｓ高温ガス排出
ライン１という．）２６が三方弁２８又は互いに整合状
態にある２つの別個の弁を介して圧ｖＭａの排出ポート
Ｄと凝ｍ器■６を連結している．液体ライン３０が受液
器２０と蒸発器用膨張弁２４を、唆込みライン３２が蒸
発器２２と圧ＭａＬ４の咬込みポートＳをそれぞれ互い
に連結している． 熱交換器３４が第１、第２及び第３の流路３６．３８．
４０を有している．なお、この熱交換器３４を以下、「
エコノマイザ形熱交換器１ともいう．第１の流路３６は
液体ライン３０と連結状態にある．第１の流路３６及び
第３の流路４０の周りに配置されたシェル４２により画
定される第２の流！３８は、人口４４及び出口４６を有
する．液体のキャリオーバは本発明の構成に関しては問
題にならないが、もしシヱル４２内に液状の冷媒４８が
溜まる場合、出口４６を、ガス状の冷媒だけが出口４６
を通ってシヱル４２から出るような位置に配置するのが
良い．第３の流路４０は制御可能な熱源５０に連結され
、かかる熱源の制御は例えばソレノイド制御弁５２で構
成される制御装置により行われる．熱源５０は冷媒回路
ｌ２の外部に位置し、好ましくは、圧縮機用原動９１１
５の作動により加熱される流体である．たとえば、原動
機！５はディーゼルエンジンのような内燃機関、熱源５
０はラジエーターの液体冷却剤又は排気ガスであるのが
良い． 液体ライン３０中の冷媒のうち少量は、受液器２０とエ
コノマイザ形熱交換器３４との間に配設されたＴ継手５
４のところで主冷媒流から分岐して抜き出される．抜き
出された冷媒は膨張弁５６内で膨張し、膨張後の冷媒は
第２の流路３８内に導入される．膨張後の冷媒は第１の
流路３６と熱交換関係をなした状態で、冷凍装置１０の
冷却サイクル中、第１の流路３６内の冷媒を冷却して冷
却サイクルの効率を高める。第２の流路内のガス状冷媒
は、渾発器２２及び吸込みライン３２から、圧縮機ｌ４
の吸込みポートＳに流入する冷媒よりも圧力が高いので
、出口４６は圧縮機ｌ４に加わる負荷を小さくするよう
中圧ポートＩＰに連結されている． 設定温度の維持のための熱が使用空間に必要な場合、ま
た、薫発器２２の霜取りに熱が必要な場合、三方弁２日
を動作させて圧縮機高温ガス排出ライン２６中の高温ガ
スを迂回させ、この高温ガスにより蒸発器を加熱する．
第１図の実施例では、薄発器２２は、これと熱交換関係
にある手段５８、例えば、蒸発器内管束の中の別個の組
をなす管により加熱される． 凝縮器として働く蒸発器用加熱手段５８を出た冷媒は、
第２の流路又はライン６０及びエコノマイザ形熱交換器
３４の第２の流路３８を経て圧縮機！４に戻される。ラ
イン６０は、蒸発器用加熱手段５日による凝縮作用で得
られた液状冷媒の液体ラインとして働くので、本明細書
では「二次液体ライン」と称する．二次液体ライン６０
を例えばＴ継手５４と受液３２０との間に配設されたＴ
継手６２に連結するのが良い．液体ライン３０内に設け
られたソレノイド弁６４は、加熱及び霜取りサイクル中
は閉じられ、従って、冷媒はエコノマイザ形熱交換器用
膨張弁５６及びエコノマイザ形熱交換器３４の第２の流
路３８を経て圧縮機ｌ４に戻るようになる．また、加熱
及び霜取りサイクル中、ソレノイド弁５２は開かれて熱
源５０からの高温流体が第３の流路４０中を循環して熱
を第２の流路３８内の冷媒に付加的に与え、加熱サイク
ル及び霜取りサイクルの効率を高める．かくして、加熱
及び霜取りサイクル中、エコノマイザ形熱交換器３４は
渾発器としての機能を発揮し、冷媒回路■２の外部の熱
源５０からの熱が冷媒に付加的に与えられるので一層多
くの熱が加熱及び霜取りサイクルにおいて利用される．
熱源５０により第２の波路４８内の冷媒に付加的に与え
られた熱によって、第２０流路３日内に溜まっている液
状冷媒４８が気化し、気化した冷媒は出口４６だけを通
って圧縮機１４の中圧ポートＩＰ内に吸い込まれる．ま
た、エコノマイザ形熱交換器３４を用いると、従来用い
られている高圧形液体／吸込みガス用熱交換器が不要に
なり、高温液体ラインからの熱の何割かが低温吸込みガ
スに伝達されることにより冷凍装置の能力が向上する．
本発明により、冷却モードと霜取りモードを含めた加熱
モードの両方において冷凍装置の能力が向上する．第２
図、第３図及び第４図は、本発明の望ましい実施例を示
しており、図中、同一の参照番号は第１図の実施例で用
いられた冷凍装ｉｆ １ ０の構成要素を示すのに用い
られている．第２図は、第１図の実施例の別個の蒸発器
用加熱手段５８が不要になる冷凍装′Ｊｔ７０を示して
いる．冷凍装置７ｏは、藩発器を事実Ｅ，凝縮器として
用いることにより加熱及び霜取りサイクル中、演発ｒｉ
２２内を通る冷媒の流れが逆になる点で冷媒回路ｌ２と
は異なる冷媒回路７２を有している．冷媒回路７２では
、さらに、三方弁７４及び逆市弁７６を設けることが必
要になる．三方弁７４は、冷却サイクルにおける所定位
置では、蒸発器２２の出［Ｊと吸込みライン３２を連結
し、加熱サイクル及び霜取りサイクルにおける所定位置
では、三方弁２８を介して高温ガスライン２６と藩発器
２２を連結するような連結構成になっている．冷却サイ
クル中に冷媒がＴ継手６２から二次液体ライン６０に流
入しないよう逆止弁７６が二次液体ライン６ｏに接続さ
れている．冷凍装置７０はその作動にあたり、冷却サイ
クル中は冷凍装置１０と同様に働く。
加熱サイクル又は霜取りサイクル中、高温ガスは圧縮ｆ
ｉｌ４及び高温ガス排出ライン２６から三方弁２８．７
４を経て蒸発器２２内へ差し向けられる．逆止弁７６は
冷媒を蒸発器２２から二次液体ライン６０及びエコノマ
イザ形熱交換器３４の第２の流路を介して圧縮機ｌ４に
戻すよう働く．第１図の実施例と同様、ソレノイド弁６
４は加熱及び霜取りサイクル中は閉じられるが、ソレノ
イド弁５２は開かれて、エコノマイザ形熱交換器３４の
第２の流路３日を通って圧縮機１４に戻る冷媒に熱を付
加的に与える。
ｉｌ４及び高温ガス排出ライン２６から三方弁２８．７
４を経て蒸発器２２内へ差し向けられる．逆止弁７６は
冷媒を蒸発器２２から二次液体ライン６０及びエコノマ
イザ形熱交換器３４の第２の流路を介して圧縮機ｌ４に
戻すよう働く．第１図の実施例と同様、ソレノイド弁６
４は加熱及び霜取りサイクル中は閉じられるが、ソレノ
イド弁５２は開かれて、エコノマイザ形熱交換器３４の
第２の流路３日を通って圧縮機１４に戻る冷媒に熱を付
加的に与える。
第３図に示す冷凍装置８０は、別個の蒸発器用加熱千段
５８が用いられているので第１図の冷媒回路１２と幾つ
かの点において類似した冷媒回路８２を有している．ま
た、第３図は、本発明の望ましい態様として、圧１ｉ１
ａｌ４の吸込みポートＳと中圧ポートＩＰの間に連結さ
れたエコノマイザ・バイパス弁８４を示している．バイ
パス弁８４は加熱及び霜取りサイクル中に開くよう制御
される．加熱及び霜取りサイクル中、通常は吸込みポー
トＳへの流れは遮断される．もし圧縮機によるエコノマ
イザ形熱交換器からの冷媒の吸込みが限定されたポート
だけから行われる場合、圧縮機の吸込み能力が制限され
る場合がある．エコノマイザ・バイパス弁８４を用いる
と、圧縮機の喚込み能力に対する制限が無くなる． また、第３図には、加熱及び霜取りサイクル中に生じる
場合がある移行状態に対応するため少星のブリード流が
得られる本発明の特徴が示されている．この作用は、流
量を制限する絞り８７が設けられた状態で図示されたブ
リード・ライン８６により圧縮機高温ガス排出ラインと
受？ｌ！器を相互に連結することにより得られる．プリ
ード流に起因して薫発器内で生じる場合がある熱交換の
問題は取るに足りない． また、第３図では、二次液体ライン６０には三方弁９０
が別途設けられており、この三方弁９０は、冷却サイク
ル中、液体ライン３０内の主冷媒流の幾分かをエコノマ
イザ形熱交換器用膨張弁５Ｇを遣ってエコノマイザ形熱
交換器３４の第２の波路３８に流入させるが、二次液体
ライン６０内へ流れを遮断するような接続及び制御構成
になっている．加熱サイクル又は霜取りサイクル中、弁
９０を用いるとＴ継手５４が無くても、蒸発器用加熱手
段５８からの冷媒を全て、エコノマイザ形熱交換器用膨
張弁５６及びエコノマイザ形熱交換器３４の第２の流路
３８を介して圧縮１１１４に戻すことができる。膨張弁
５６を、通常のモードである冷却モードと加熱及び／又
は霜取りモードの両方に対応するよう選択する必要があ
るが、第ｚ３図の構成は液体冷媒の取扱いにあたり三方
弁９０しか必要でないという利点がある．第４図に示す
冷凍装置１００は、第２図と第３図の両方と幾つかの点
において類似した、即ち、第２図の実施例の場合のよう
に三方弁７４を介して薄発器２２が直接的に加熱される
構成及び第３図の実施例のエコノマイザ・バイパス弁８
４を含む冷媒回路１０２を有している．また、第４図の
冷媒回路１０２では、三方弁１０４により、冷却サイク
ル中は液体ライン３０と蒸発器２２を連結でき、加熱及
び霜取りサイクル中は蒸発器２２と二次液体ライン６０
を接続できる．かくして、三方弁１０４を用いると、第
２図の実施例の逆止弁７６が不要になる．また、三方弁
１０４は加熱及び霜取りサイクル中は液体ライン３０を
遮断するので、第３図の実施例の加圧用ブリード・ライ
ン８６が不要になる． また、第４図の実施例は、第１の位置において、冷却サ
イクル中に液体ライン３０からの主液体流の一部をＴ継
手５４を介して分岐でき、第２の位置において、冷媒を
二次液体ライン６０及びエコノマイザ形熱交換器３４の
第２の流路３８を介して圧縮機ｌ４に戻す三方弁１０６
を有している．上述した第１図〜第３図の実施例では、
二次液体ライン６０にはエコノマイザ形熱交換器用膨張
弁が設けられていた．液状冷媒とガス状冷媒の両方を取
り扱うには三方弁１０６が必要であるが、冷却モードに
ついては膨張弁５６を選択する必要があるだけである． 以上要するに、液体ライン中に設けられていて冷却サイ
クルの効率を向上させる第１０流路を備えたエコノマイ
ザ形熱交換器を有する形式の冷凍装置の新規な改良型作
動方法及び該方法の実施に用いられる改良型冷凍装置を
開示した．本発明によれば、以下の段階（１）〜（４）
から成る作動方法により、エコノマイザ形熱交換器は二
重の用途、即ち、冷却サイクルにも加熱及び霜取りサイ
クルにも利川できる． （１） 冷却サイクルと加熱サイクルの両方に用いら
れる第２の流路を熱交換器中に設ける段階．（２）
圧縮機高温ガス排出ラインからの冷媒を用いて加熱サイ
クル中に蒸発器を加熱する段階．（３） 加熱サイク
ル中、冷媒を、熱交換器の第２の流路を経て圧縮機の中
圧ポートに戻すよう働く二次液体ラインを設ける段階． （４） 加熱サイクル中、熱を熱交換器に加えて熱交
換器を蒸発器として働かせて加熱サイクルの効率を高め
る段階． この段階（４）は熱交換器を通る第３の流路を設けるこ
とにより行われる．
５８が用いられているので第１図の冷媒回路１２と幾つ
かの点において類似した冷媒回路８２を有している．ま
た、第３図は、本発明の望ましい態様として、圧１ｉ１
ａｌ４の吸込みポートＳと中圧ポートＩＰの間に連結さ
れたエコノマイザ・バイパス弁８４を示している．バイ
パス弁８４は加熱及び霜取りサイクル中に開くよう制御
される．加熱及び霜取りサイクル中、通常は吸込みポー
トＳへの流れは遮断される．もし圧縮機によるエコノマ
イザ形熱交換器からの冷媒の吸込みが限定されたポート
だけから行われる場合、圧縮機の吸込み能力が制限され
る場合がある．エコノマイザ・バイパス弁８４を用いる
と、圧縮機の喚込み能力に対する制限が無くなる． また、第３図には、加熱及び霜取りサイクル中に生じる
場合がある移行状態に対応するため少星のブリード流が
得られる本発明の特徴が示されている．この作用は、流
量を制限する絞り８７が設けられた状態で図示されたブ
リード・ライン８６により圧縮機高温ガス排出ラインと
受？ｌ！器を相互に連結することにより得られる．プリ
ード流に起因して薫発器内で生じる場合がある熱交換の
問題は取るに足りない． また、第３図では、二次液体ライン６０には三方弁９０
が別途設けられており、この三方弁９０は、冷却サイク
ル中、液体ライン３０内の主冷媒流の幾分かをエコノマ
イザ形熱交換器用膨張弁５Ｇを遣ってエコノマイザ形熱
交換器３４の第２の波路３８に流入させるが、二次液体
ライン６０内へ流れを遮断するような接続及び制御構成
になっている．加熱サイクル又は霜取りサイクル中、弁
９０を用いるとＴ継手５４が無くても、蒸発器用加熱手
段５８からの冷媒を全て、エコノマイザ形熱交換器用膨
張弁５６及びエコノマイザ形熱交換器３４の第２の流路
３８を介して圧縮１１１４に戻すことができる。膨張弁
５６を、通常のモードである冷却モードと加熱及び／又
は霜取りモードの両方に対応するよう選択する必要があ
るが、第ｚ３図の構成は液体冷媒の取扱いにあたり三方
弁９０しか必要でないという利点がある．第４図に示す
冷凍装置１００は、第２図と第３図の両方と幾つかの点
において類似した、即ち、第２図の実施例の場合のよう
に三方弁７４を介して薄発器２２が直接的に加熱される
構成及び第３図の実施例のエコノマイザ・バイパス弁８
４を含む冷媒回路１０２を有している．また、第４図の
冷媒回路１０２では、三方弁１０４により、冷却サイク
ル中は液体ライン３０と蒸発器２２を連結でき、加熱及
び霜取りサイクル中は蒸発器２２と二次液体ライン６０
を接続できる．かくして、三方弁１０４を用いると、第
２図の実施例の逆止弁７６が不要になる．また、三方弁
１０４は加熱及び霜取りサイクル中は液体ライン３０を
遮断するので、第３図の実施例の加圧用ブリード・ライ
ン８６が不要になる． また、第４図の実施例は、第１の位置において、冷却サ
イクル中に液体ライン３０からの主液体流の一部をＴ継
手５４を介して分岐でき、第２の位置において、冷媒を
二次液体ライン６０及びエコノマイザ形熱交換器３４の
第２の流路３８を介して圧縮機ｌ４に戻す三方弁１０６
を有している．上述した第１図〜第３図の実施例では、
二次液体ライン６０にはエコノマイザ形熱交換器用膨張
弁が設けられていた．液状冷媒とガス状冷媒の両方を取
り扱うには三方弁１０６が必要であるが、冷却モードに
ついては膨張弁５６を選択する必要があるだけである． 以上要するに、液体ライン中に設けられていて冷却サイ
クルの効率を向上させる第１０流路を備えたエコノマイ
ザ形熱交換器を有する形式の冷凍装置の新規な改良型作
動方法及び該方法の実施に用いられる改良型冷凍装置を
開示した．本発明によれば、以下の段階（１）〜（４）
から成る作動方法により、エコノマイザ形熱交換器は二
重の用途、即ち、冷却サイクルにも加熱及び霜取りサイ
クルにも利川できる． （１） 冷却サイクルと加熱サイクルの両方に用いら
れる第２の流路を熱交換器中に設ける段階．（２）
圧縮機高温ガス排出ラインからの冷媒を用いて加熱サイ
クル中に蒸発器を加熱する段階．（３） 加熱サイク
ル中、冷媒を、熱交換器の第２の流路を経て圧縮機の中
圧ポートに戻すよう働く二次液体ラインを設ける段階． （４） 加熱サイクル中、熱を熱交換器に加えて熱交
換器を蒸発器として働かせて加熱サイクルの効率を高め
る段階． この段階（４）は熱交換器を通る第３の流路を設けるこ
とにより行われる．
第１図は、蒸発器が加熱サイクル及び冷却凭イクル中に
間接的に加熱される本発明の第１の実施例に従って構成
された冷凍装置を示す線図である．第２図は、蒸発器が
加熱サイクル及び冷却サイクル中に直接的に加熱される
第１図に示す冷凍装置の変形例を示す線図である． 第３図は、蒸発器が間接的に加熱され、バイパス弁が加
熱及び霜取りサイクル中に働いて冷媒を圧縮機の唆込み
ポートと中圧ポートの両方に導入し、受液器が加熱及び
冷却サイクル中に加圧されてこれらのサイクルに冷媒を
一層多く圧入する本発明の別の実施例に従って構成され
た冷凍装置を示す線図である． 第４図は、本発明のさらにもう一つの実施例に従って構
成された冷凍装置を示す図である．〔主要な参照番号の
説明〕 １０，７０，８０，１００・・・冷凍装置、１２，７２
，８２．１０２・・・冷媒回路、１ ４−・・圧縮機、
ｌ６・・・凝縮器、２０・−・受液器、２ ２−・・蒸
発器、２４・・・膨張弁、２６・・・圧ｌ１４１１高温
ガス排出ライン、０・・・液体ライン、 ６・・・第１の流路、 Ｏ・・・第３の流路、 ０・・・二次液体ライ Ｐ・・・中圧ポート、 ３４・・・熱交換器、 ３８・・・第２の流路、 ５ ６ −・・膨張弁、 ン、Ｓ・・・吸込みポート、 Ｄ・・・排出ポート．
間接的に加熱される本発明の第１の実施例に従って構成
された冷凍装置を示す線図である．第２図は、蒸発器が
加熱サイクル及び冷却サイクル中に直接的に加熱される
第１図に示す冷凍装置の変形例を示す線図である． 第３図は、蒸発器が間接的に加熱され、バイパス弁が加
熱及び霜取りサイクル中に働いて冷媒を圧縮機の唆込み
ポートと中圧ポートの両方に導入し、受液器が加熱及び
冷却サイクル中に加圧されてこれらのサイクルに冷媒を
一層多く圧入する本発明の別の実施例に従って構成され
た冷凍装置を示す線図である． 第４図は、本発明のさらにもう一つの実施例に従って構
成された冷凍装置を示す図である．〔主要な参照番号の
説明〕 １０，７０，８０，１００・・・冷凍装置、１２，７２
，８２．１０２・・・冷媒回路、１ ４−・・圧縮機、
ｌ６・・・凝縮器、２０・−・受液器、２ ２−・・蒸
発器、２４・・・膨張弁、２６・・・圧ｌ１４１１高温
ガス排出ライン、０・・・液体ライン、 ６・・・第１の流路、 Ｏ・・・第３の流路、 ０・・・二次液体ライ Ｐ・・・中圧ポート、 ３４・・・熱交換器、 ３８・・・第２の流路、 ５ ６ −・・膨張弁、 ン、Ｓ・・・吸込みポート、 Ｄ・・・排出ポート．
Claims (24)
- （１）吸込みポート、中圧ポート及び排出ポートを備え
た圧縮機と、圧縮機からの高温ガスの排出ラインと、凝
縮器と、受液器と、液体ラインと、蒸発器と、吸込みラ
インと、液体ライン中に設けられた蒸発器用膨張弁と、
受液器と蒸発器用膨張弁の間で液体ライン中に設けられ
た第１の流路を備えた熱交換器と、冷却サイクル中に受
液器から流出する冷媒の一部に作用する圧力を減じて液
体ライン中の冷媒を冷却するためのガスを生じさせるよ
う配設された熱交換器用膨張弁とを有し、加熱サイクル
と冷却サイクルにより設定温度を維持する冷凍装置の作
動方法において、冷却サイクルと加熱サイクルの両方に
用いられる第２の流路を熱交換器中に設け、圧縮機高温
ガス排出ラインからの冷媒を用いて加熱サイクル中に蒸
発器を加熱し、加熱サイクル中、冷媒を、熱交換器の第
２の流路を経て圧縮機の中圧ポートに戻すよう働く二次
液体ラインを設け、加熱サイクル中、熱を熱交換器に付
加的に与えて熱交換器を蒸発器として働かせ、加熱サイ
クルの効率を高めることを特徴とする方法。 - （２）加熱サイクル中は熱交換器と揮発器用膨張弁との
間で液体ラインを遮断することを特徴とする請求項第（
１）項記載の方法。 - （３）圧縮機高温ガス排出ライン中の冷媒を用いて加熱
サイクル中に蒸発器を加熱する前記段階は、熱交換手段
を蒸発器と熱交換関係に配置し、加熱サイクル中、圧縮
機高温ガス排出ライン中の冷媒を熱交換手段中に差し向
ける段階を有することを特徴とする請求項第（１）項記
載の方法。 - （４）加熱サイクル中、二次液体ライン中の冷媒を圧縮
機の中圧ポートに戻す前記段階は、熱交換器用膨張弁を
含む流路を設ける段階を有することを特徴とする請求項
第（１）項記載の方法。 - （５）加熱サイクル中、二次液体ライン中の冷媒を圧縮
機の中圧ポートに戻す前記段階は、熱交換器用膨張弁を
バイパスする流路を設ける段階を有することを特徴とす
る請求項第（１）項記載の方法。 - （６）圧縮機高温ガス排出ライン中の冷媒を用いて蒸発
器を加熱する前記段階は、熱交換器と蒸発器との間で液
体ラインを遮断し、冷却サイクル中に蒸発器中を流れる
冷媒の流れの向きとは逆の方向に圧縮機高温ガス排出ラ
イン中の冷媒を蒸発器中に差し向ける段階を有し、二次
液体ライン中の冷媒を圧縮機の中圧ポートに戻す前記段
階は、熱交換器用膨張弁を含む流路を設ける段階を有す
ることを特徴とする請求項第（１）項記載の方法。 - （７）圧縮機高温ガス排出ラインからの冷媒を用いて蒸
発器を加熱する前記段階は、熱交換器と蒸発器用膨張弁
との間で液体ラインを遮断し、冷却サイクル中に蒸発器
中を流れる冷媒の流れの向きとは逆の方向に圧縮機高温
ガス排出ライン中の冷媒を蒸発器中に差し向ける段階を
有し、二次液体ライン中の冷媒を圧縮機の中圧ポートに
戻す前記段階は、熱交換器用膨張弁をバイパスする流路
を設ける段階を含むことを特徴とする請求項第（１）項
記載の方法。 - （８）二次液体ライン中の冷媒を圧縮機の中圧ポートに
戻す前記段階は、冷媒の一部を吸込みポートに戻す段階
を含むことを特徴とする請求項第（１）項記載の方法。 - （９）吸込みポート、中圧ポート及び排出ポートを備え
た圧縮機と、圧縮機からの高温ガスの排出ラインと、凝
縮器と、受液器と、液体ラインと、蒸発器と、吸込みラ
インと、液体ライン中に設けられた蒸発器用膨張弁と、
受液器と蒸発器用膨張弁の間で液体ライン中に設けられ
た第１の流路を備えた熱交換器と、冷却サイクル中に受
液器から流出する冷媒の一部に作用する圧力を減じて液
体ライン中の冷媒を冷却するためのガスを生じさせるよ
う配設された熱交換器用膨張弁とを有し、加熱サイクル
と冷却サイクルにより設定温度を維持する冷凍装置にお
いて、冷却サイクルと加熱サイクルの両方に用いられる
第２の流路を熱交換器中に形成する手段と、圧縮機高温
ガス排出ラインからの冷媒を用いて加熱サイクル中に蒸
発器を加熱する手段と、加熱サイクル中、冷媒を、熱交
換器の第２の流路を経て圧縮機の中圧ポートに戻すよう
働く二次液体ラインを形成する手段と、加熱サイクル中
、熱を熱交換器に付加的に与えて熱交換器を蒸発器とし
て働かせて加熱サイクルの効率を高める手段とを有する
ことを特徴とする冷凍装置。 - （１０）加熱サイクル中、熱交換器と蒸発器との間で液
体ラインを遮断する手段を有することを特徴とする請求
項第（９）項記載の冷凍装置。 - （１１）圧縮機高温ガス排出ライン中の冷媒を用いて加
熱サイクル中に蒸発器を加熱する前記手段は、蒸発器と
熱交換関係に配置された熱交換手段と、加熱サイクル中
、圧縮機高温ガス排出ライン中の冷媒を熱交換手段中に
差し向ける手段とを有することを特徴とする請求項第（
９）項記載の冷凍装置。 - （１２）二次液体ラインは、熱交換器用膨張弁を含む戻
り流路を形成することを特徴とする請求項第（９）項記
載の冷凍装置。 - （１３）二次液体ラインは、熱交換器用膨張弁をバイパ
スする戻り流路を形成することを特徴とする請求項第（
９）項記載の冷凍装置。 - （１４）圧縮機高温ガス排出ラインからの冷媒を用いて
蒸発器を加熱する前記手段は、熱交換器と蒸発器との間
で液体ラインを遮断する手段と、冷却サイクル中に蒸発
器中を流れる冷媒の流れの向きとは逆の方向に圧縮機高
温ガス排出ラインからの冷媒を蒸発器中に差し向ける手
段とを有し、二次液体ラインは、熱交換器用膨張弁を含
む流路を形成することを特徴とする請求項第（９）項記
載の冷凍装置。 - （１５）圧縮機高温ガス排出ラインからの冷媒を用いて
蒸発器を加熱する前記手段は、熱交換器と蒸発器用膨張
弁との間で液体ラインを遮断する手段と、冷却サイクル
中に蒸発器中を流れる冷媒の流れの向きとは逆の方向に
圧縮機高温ガス排出ライン中の冷媒を蒸発器中に差し向
ける手段とを有し、二次液体ラインは、熱交換器用膨張
弁をバイパスする流路を形成することを特徴とする請求
項第（９）項記載の冷凍装置。 - （１６）加熱サイクル中、冷媒の一部を圧縮機の吸込み
ポートに戻す手段を有することを特徴とする請求項第（
９）項記載の冷凍装置。 - （１７）圧縮機を駆動する内燃機関と、内燃機関に用い
られる液体冷却剤とを有し、加熱サイクル中、熱を熱交
換器に付加的に与える手段は、前記液体冷却剤を熱交換
器に対し熱交換関係で差し向けることを特徴とする請求
項第（９）項記載の冷凍装置。 - （１８）加熱サイクル中、圧縮機高温ガス排出ラインと
受液器を相互に連結して移行状態に対応するブリード・
ラインを有することを特徴とする請求項第（９）項記載
の冷凍装置。 - （１９）圧縮機高温ガス排出ラインからの冷媒を用いて
蒸発器を加熱する前記手段は、圧縮機高温ガス排出ライ
ン中に設けられていて冷媒を蒸発器に差し向ける第１及
び第２の三方弁手段と、二次液体ライン中に設けられた
逆上弁とを有することを特徴とする請求項第（９）項記
載の冷凍装置。 - （２０）圧縮機高温ガス排出ラインからの冷媒を用いて
蒸発器を加熱する前記手段は、圧縮機高温ガス排出ライ
ン中に設けられていて冷媒を蒸発器に差し向ける第１及
び第２の三方弁手段と、二次液体ライン中に設けられた
三方弁手段とを有することを特徴とする請求項第（９）
項記載の冷凍装置。 - （２１）圧縮機高温ガス排出ラインからの冷媒を用いて
蒸発器を加熱する前記手段は、圧縮機高温ガス排出ライ
ン中に設けられていて冷媒を蒸発器に差し向ける第１及
び第２の三方弁手段と、二次液体ライン中に設けられた
第３及び第４の三方弁手段とを有し、第４の三方弁手段
は加熱サイクル中、熱交換器用膨張弁をバイパスさせる
ことを特徴とする請求項第（９）項記載の冷凍装置。 - （２２）圧縮機高温ガス排出ライン中の冷媒を用いて蒸
発器を加熱する前記手段は、蒸発器に対して熱交換関係
に配置された熱交換手段と、加熱サイクル中、圧縮機高
温ガス排出ラインからの冷媒を熱交換手段中に差し向け
る三方弁手段とを有することを特徴とする請求項第（９
）項記載の冷凍装置。 - （２３）二次液体ラインは、受液器からの熱交換器用膨
張弁への冷媒の流れを遮断した状態で、冷媒を熱交換器
用膨張弁を介して熱交換器に差し向ける三方弁手段と、
加熱サイクル中、三方弁手段を介して圧縮機高温ガス排
出ラインと受液器を相互に連結するブリード・ラインと
を有することを特徴とする請求項第（２２）項記載の冷
凍装置。 - （２４）熱交換器を通る第３の流路と、圧縮機を駆動す
る内燃機関と、内燃機関に用いられる液体冷却剤とを有
し、加熱サイクル中に熱を熱交換器に付加的に与える手
段は、液体冷却剤を熱交換器の第３の流路中に差し向け
ることを特徴とする請求項第（９）項記載の冷凍装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US260,831 | 1988-10-21 | ||
| US07/260,831 US4850197A (en) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | Method and apparatus for operating a refrigeration system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02238256A true JPH02238256A (ja) | 1990-09-20 |
| JP2662647B2 JP2662647B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=22990798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1273631A Expired - Fee Related JP2662647B2 (ja) | 1988-10-21 | 1989-10-20 | 冷凍装置及びその作動方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4850197A (ja) |
| EP (1) | EP0365351B1 (ja) |
| JP (1) | JP2662647B2 (ja) |
| CN (1) | CN1039054C (ja) |
| DE (1) | DE68905022T2 (ja) |
| DK (1) | DK170582B1 (ja) |
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