JPH07294022A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】蒸発器の冷凍能力の急激な変動を防止して蒸発
器により冷却される空気の温度の急激な変動を阻止し、
且つ圧縮機の消費動力を低減できる冷凍装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】ガス状の冷媒を圧縮機で圧縮した後に凝縮器で
凝縮液化し、次いで液状の冷媒を、弁本体に均圧管を接
続した温度式自動膨張弁で減圧した後に蒸発器で蒸発さ
せ、この蒸発に伴う潜熱により空気を冷却する冷凍サイ
クルを有する冷凍装置において、温度式自動膨張弁にお
ける均圧管の圧力を外部から調整して、温度式自動膨張
弁の弁開度を制御し、この制御によって蒸発器の冷凍能
力を変化させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は輸送用冷凍装置、冷蔵装
置、あるいは空調装置に用いられる冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷凍装置における冷凍サイクルとして図
４に示す構成のものがある。図４は輸送用冷凍装置にお
ける冷凍サイクルを示しており、蒸発器から吹き出され
る空気の温度を一定に保持するものである。

【０００３】圧縮機１の吐出部１ａと吸い込み部１ｂと
の間には、冷媒の流れの方向に沿って凝縮器２、受液器
３、温度式自動膨張弁４、蒸発器５および吸い込み圧力
制御弁６が順に接続され、さらに圧縮機１と凝縮器２と
の間および受液器３と膨張弁４との間に電磁弁７、８が
介在されて、冷媒が循環する冷凍サイクルが構成されて
いる。

【０００４】この冷凍サイクルの作用は、ガス状の冷媒
を圧縮機１で圧縮して高圧ガスとした後に凝縮器２で凝
縮液化して受液器３に溜め、次いで液状の冷媒を温度式
自動膨張弁４で減圧した後に蒸発器５で蒸発させる。蒸
発器５には図示しない送風機により空気を送り、蒸発器
５で冷媒の蒸発に伴う潜熱により空気を冷却する。

【０００５】温度式自動膨張弁４は，弁箱である弁本体
（図示せず）と、弁本体の内部に設けられた弁体４ａ
と、弁体４ａを駆動するダイヤフラムやベーローズなど
の受圧弾性体４ｂと、弁本体において受圧弾性体４ｂで
仕切られた２個の圧力室（図示せず）と、一方の圧力室
に接続され蒸発器５の出口温度に応じて膨張する流体が
充填された感温部４ｃと、他方の圧力室と蒸発器５の出
口とを接続して冷媒が導入される均圧管４ｄと、前記受
圧弾性体にばね力をするばね（図示せず）とを備えてお
り、蒸発器５の出口により決定される感温部４ｃの内部
圧力と均圧管４ｄとの差によって弁体の開度が決定され
るものである。

【０００６】また、圧縮機１の吐出部１ａと温度式自動
膨張弁４の出口との間には、ホットガスモジュレート弁
９が電磁弁７から膨張弁４までを迂回して接続されてい
る。受液器３の出口と温度式自動膨張弁４の出口との間
には、電磁弁１０とキャビラリチューブ１１が電磁弁８
と膨張弁４を迂回して接続されている。蒸発器５の出口
と電磁弁１０の入口との間には電磁弁１２とキャビラリ
チューブ１３が接続されている。１４は蒸発器５に近傍
に設けた温度センサで、これは蒸発器５から矢印方向に
吹き出される空気の温度を検出する。

【０００７】次に作用について説明する。ホットガスモ
ジュレート弁９は蒸発器５における冷媒の圧力および温
度が低下し、温度センサ１４が検出した蒸発器５におけ
る吹き出し空気の温度が、あらかじめ設定した温度まで
低下すると、制御器（図示せず）の操作により開きはじ
め、圧縮機１から吐出された冷媒の一部を蒸発器５へ注
入し、蒸発器５内の冷媒圧力を調整することにより、蒸
発器５における吹き出し空気の温度を制御するものであ
る。

【０００８】電磁弁８は通常開弁状態にあるが、冷凍負
荷が小さくホットガスモジュレート弁９による制御に対
して、温度式自動膨張弁４による冷凍能力が過大とな
り、蒸発器５での吹き出し空気の温度が降下し過ぎるよ
うな条件で閉弁される。この代りに電磁弁１０が開弁さ
れ、キャビラリチューブ１１で制御された小さな流量だ
け冷媒が供給され、吹き出し空気の温度の低下を防止す
る。

【０００９】電磁弁７は通常開弁状態にあるが、冷凍作
用を停止して、ホットガスモジュレート弁９を経て供給
される圧縮機１から吐出された冷媒を直接蒸発器５に送
って加熱作用を得ようとする場合に閉弁され、凝縮器２
への冷媒の溜り込みを防止して加熱能力を保持するもの
である。

【００１０】以上の作用の組み合わせにより蒸発器５に
おける吹き出し空気の温度を一定に保持するものであ
る。なお、電磁弁１２は圧縮機１から吐出される冷媒の
温度が予め設定された温度まで上昇すると開弁され、キ
ャビラリチューブ１３で制御された駅冷媒を圧縮機１に
供給することで吐出冷媒温度の上限制御を行うものであ
る。吸い込み圧力制御弁６は圧縮機１の吸い込み圧力の
上限制御を行い、圧縮機１の消費動力の上限制御を行う
ものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の冷凍装置には次の述べる問題がある。すなわち、前
述したように従来の冷凍装置では、温度式自動膨張弁４
の作用とキャビラリチューブ１１の作用を切り換えて蒸
発器５の冷凍能力の制御を行っている。

【００１２】ところが、温度式自動膨張弁４の開度は蒸
発圧力、凝縮圧力、冷凍負荷などによって決定されるた
めに一様ではない。これに対してキャビラリチューブ１
３の流量特性は凝縮圧力と適冷却度によって決定され
る。このため、温度式自動膨張弁４の作用とキャビラリ
チューブ１１の作用とを切り替える時における冷媒の流
量は異なっているのが通常であり、冷媒流量の急変によ
り蒸発器５の冷凍能力が急激に変動して蒸発器５により
冷却される空気の温度が急激に変動する。また、吐出冷
媒温度制御用である電磁弁１２が開いた時の冷媒流量変
動によっても、蒸発器５の冷凍能力が急激に変動して蒸
発器５により冷却される空気の温度が急激に変動する。

【００１３】従来の装置では、冷凍負荷が低減し、蒸発
器５の吹き出し空気の温度が低下した時に、圧縮機１か
ら吐出される冷媒の一部を蒸発器５に直接供給して蒸発
圧力を維持するものであり、圧縮機１の消費動力が吸い
込み冷媒圧力によって概略決定される特性であるため
に、冷凍負荷の低減にも関われず消費動力が低減でき
ず、装置の効率が低減する。

【００１４】また、従来の装置は、複数の電磁弁、キャ
ビラリチューブ、ホットガスモジュレート弁、圧力調整
弁などの多くの構成部品が必要であるから、装置コスト
が高くなる。

【００１５】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、蒸発器の冷凍能力の急激な変動を防止して蒸発器に
より冷却される空気の温度の急激な変動を阻止し、且つ
圧縮機の消費動力を低減できる冷凍装置を提供すること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１の発明の冷凍装置は、ガス状の冷媒を圧縮機
で圧縮した後に凝縮器で凝縮液化し、次いで液状の冷媒
を、弁本体に均圧管を接続した温度式自動膨張弁で減圧
した後に蒸発器で蒸発させ、この蒸発に伴う潜熱により
空気を冷却する冷凍サイクルを有する冷凍装置におい
て、前記温度式自動膨張弁における均圧管の圧力を外部
から調整して、前記温度式自動膨張弁の弁開度を制御
し、この制御によって前記蒸発器の冷凍能力を変化させ
ることを特徴とする。

【００１７】請求項２の発明の冷凍装置は、ガス状の冷
媒を圧縮機で圧縮した後に凝縮器で凝縮液化し、次いで
液状の冷媒を、弁本体に均圧管を接続した温度式自動膨
張弁で減圧した後に蒸発器で蒸発させ、この蒸発に伴う
潜熱により空気を冷却する冷凍サイクルを有する冷凍装
置において、前記温度式自動膨張弁における均圧管に絞
りを設け、且つこの均圧管における前記温度式自動膨張
弁の弁本体と前記絞りとの間の部分に、弁開度を無段階
に調整することが可能な制御弁を接続し、この制御弁を
介して前記均圧管に外部からから圧力を作用させて前記
均圧管の圧力を調整して、前記温度式自動膨張弁の弁開
度を制御し、この制御によって前記蒸発器の冷凍能力を
変化させることを特徴とする。

【００１８】請求項３の発明の冷凍装置は、前記制御弁
は、内部にフィードバック機構を備え、前記均圧管の圧
力の一次関数となる圧力を出力する自律圧力制御弁であ
ることを特徴とする。

【００１９】請求項４の発明の冷凍装置は、ガス状の冷
媒を圧縮機で圧縮した後に凝縮器で凝縮液化し、次いで
液状の冷媒を、弁本体に均圧管を接続した温度式自動膨
張弁で減圧した後に蒸発器で蒸発させ、この蒸発に伴う
潜熱により空気を冷却する冷凍サイクルを有する冷凍装
置において、前記温度式自動膨張弁における均圧管の圧
力を外部から調整して、前記温度式自動膨張弁の弁開度
を制御し、この制御によって前記蒸発器の冷凍能力を変
化させ、且つ前記凝縮器で液化された冷媒の一部を前記
圧縮機の吸入部へ直接流す調節弁を設けたことを特徴と
する。

【００２０】

【作用】請求項１の発明の冷凍装置によれば、温度式自
動膨張弁における均圧管の圧力を外部から調整して、温
度式自動膨張弁の弁開度を制御し、この制御によって蒸
発器の冷凍能力を変化させることにより、蒸発器の冷凍
能力の急激な変動を防止して蒸発器により冷却される空
気の温度の急激な変動を阻止し、且つ圧縮機の消費動力
を低減することができる。

【００２１】請求項２の発明の冷凍装置によれば、均圧
管における温度式自動膨張弁の弁本体と絞りとの間の部
分に接続した制御弁を介して均圧管に外部からから圧力
を作用させることにより、温度式自動膨張弁の弁開度を
制御し、この制御によって蒸発器の冷凍能力を変化さ
せ、もって蒸発器の冷凍能力の急激な変動を防止して蒸
発器により冷却される空気の温度の急激な変動を阻止
し、且つ圧縮機の消費動力を低減することができる。

【００２２】請求項３の発明の冷凍装置によれば、制御
弁として内部にフィードバック機構を備え、前記均圧管
の圧力の一次関数となる圧力を出力する自律圧力制御弁
を用いることにより、請求項２の発明の冷凍装置の作用
効果に加えて安定した制御特性を得ることができる。

【００２３】請求項４の発明の冷凍装置によれば、蒸発
器の冷凍能力の急激な変動を防止して蒸発器により冷却
される空気の温度の急激な変動を阻止し、且つ圧縮機の
消費動力を低減することができることに加えて、調節弁
により凝縮器で液化された冷媒の一部を前記圧縮機の吸
い込み部へ直接流すことにより、圧縮機から吐出される
冷媒の温度上昇を防止して、蒸発器の冷凍能力の急激な
低下を防止して蒸発器により冷却される空気の温度の急
激な上昇を阻止することができる。

【００２４】

【実施例】本願発明の冷凍装置の第１の実施例について
図１を参照して説明する。図１において図４と同じ部分
は同じ符号を付して示している。冷凍装置の構成につい
て述べる。

【００２５】冷凍装置の圧縮機１の吐出部１ａと吸い込
み部１ｂとの間には、冷媒の流れの方向に沿って凝縮器
２、受液器３、温度式自動膨張弁４、蒸発器５および吸
い込み圧力制御弁６が順に接続されている。

【００２６】温度式自動膨張弁４における均圧管４ｄの
途中には絞り２１が介在して設けられている。圧縮機１
の吐出部１ａと凝縮器２との間と、温度式自動膨張弁４
の均圧管４ｄにおける弁本体と絞り２１との間の部分と
の間には、制御弁２２が接続されている。この制御弁２
２はステッピングモータや比例ソレノイドなどの駆動装
置により例えばニードル形の弁体を駆動して無段階に弁
開度を調整できるものである。

【００２７】圧縮機１の吐出部１ａと凝縮器２との間
と、温度式自動膨張弁４の出口と蒸発器５との間には、
電磁弁２３が凝縮器２および受液器３を迂回して接続さ
れている。

【００２８】受液器３と温度式自動膨張弁４の入口との
間と、圧縮機１の吸い込み部１ｂと蒸発器５の出口との
間との間に、クエンチ弁２４が接続されている。このク
エンチ弁２４は温度式自動膨張弁４と同様な構成をなす
もので、弁箱である弁本体（図示せず）と、弁体２４ａ
と、弁体２４ａを駆動するダイヤフラムやベーローズな
どの受圧弾性体２４ｂと、この受圧弾性体２４ｂで仕切
られた２個の圧力室（図示せず）と、一方の圧力室に接
続するとともに蒸発器５の出口温度に応じて膨張する流
体が充填された感温部２４ｃと、他方の圧力室と蒸発器
５の出口とを接続して冷媒が導入される均圧管２４ｄ
と、受圧弾性体２４ｂにばね力をするばね（図示せず）
とを備えており、蒸発器５の出口により決定される感温
部２４ｃの内部圧力と均圧管２４ｄとの差によって弁体
２４ａの開度が決定されるものである。なお、圧縮機１
の吸い込み部１ｂには圧力センサ２５が接続されてい
る。

【００２９】このように構成された冷凍装置の作用につ
いて述べる。この冷凍サイクルの作用は、ガス状の冷媒
を圧縮機１で圧縮して高圧ガスとした後に凝縮器２で凝
縮液化して受液器３に溜め、次いで液状の冷媒を温度式
自動膨張弁４で減圧した後に蒸発器５で蒸発させる。蒸
発器５には図示しない送風機により空気を送り、蒸発器
５で冷媒の蒸発に伴う潜熱により空気を冷却する。

【００３０】そして、冷凍負荷が減少し、蒸発器５での
冷媒の圧力、温度が低下して、予め設定した温度まで蒸
発器５により冷却される温度が低下した場合には、温度
センサ１４がこの温度低下を検出すると、制御弁２２の
弁体が開きはじめ、圧縮機１から吐出されるガス状の冷
媒の一部が温度式自動膨張弁４の均圧管４ｄに流入す
る。この冷媒流量は制御弁２２の弁開度により調整され
る。

【００３１】均圧管４ｄへ供給された冷媒は均圧管４ｄ
の一部の途中に設けられた絞り２１を経由して蒸発器５
の出口に排出される。この時、温度式自動膨張弁４が検
知していた蒸発器５の出口での冷媒の圧力は絞り２１の
抵抗に相当する値だけ上昇する。この圧力上昇値は制御
弁２２の開口面積の二乗にほぼ比例する。

【００３２】前述したように温度式自動膨張弁４の開度
は蒸発器によって決定される感温部４Ｃ（Ｐｂ）と均圧
管４ｄの内部の圧力（Ｐｅ）を操作して膨張弁４の開度
Ｌを制御できる。膨張弁開度を表す式は、Ｌ＝Ｋ（Ｐｂ
ーＰｅ）＋Ｃで表される。ただし、Ｌは膨張弁開度、Ｋ
は膨張弁の受圧体の受圧面積とばねの強さなどで決定さ
れる常数、Ｃは初期設定値である。

【００３３】このように制御弁２２により温度式自動膨
張弁４の均圧管４ｄに冷媒を流入してその流量を調整す
ることにより、均圧管４ｄの圧力を制御して温度式自動
膨張弁４の開度Ｌを制御できる。

【００３４】温度式自動膨張弁４の開度を小さくする
と、蒸発器５へ供給される冷媒の流量が減少して冷凍能
力が低下するために、蒸発器５が冷却する空気の温度の
低下を止め、もしくは上昇する。この時、蒸発器５の出
口の冷媒は過熱度が高くなる傾向になるが、受液器３と
圧縮機１の吸い込み部１ｂとを結ぶクエンチ弁２４が、
吸入過熱度を検知し、予め設定された値まで上昇すると
徐々に開きはじめて圧縮機１の吐出部１ａから吐出する
冷媒の温度の上昇を防止する。

【００３５】このようにして冷凍能力制御、吐出量制御
ともに無段階比例制御を行うことにより、蒸発器５が冷
却する空気の温度を制御することができる。また、この
冷凍装置では、冷凍負荷の減少に伴い、温度式自動膨張
弁４を絞り込み、圧縮機１の吸い込み冷媒圧力を低下さ
せるために圧縮機１の消費動力が低減される。

【００３６】熱負荷が加熱を必要とする状態において
は、制御弁２２を全開して温度式自動膨張弁４を全開に
した上で、電磁弁２３の開閉時間比を負荷に応じて変化
させてゆくＯＮ／ＯＦＦ ＤＵＴＹ制御により蒸発器５
へ供給するガス状冷媒吐出流量を無段階比例制御して、
蒸発器５が冷却する空気の温度を制御する。

【００３７】冷凍負荷が過大で圧縮機１の消費動力が許
容値を越える条件では、圧力センサ２５の検知により、
膨張弁４を同様なメカニズムを有する弁駆動機構（図示
せず）によって絞り込み、圧縮機１の吸い込み圧力を許
容値以下に制御してオーバーロードを防止する。

【００３８】なお、制御弁２２は、受液器４と膨張弁４
の入口との間と、温度式自動膨張弁４の均圧管４ｄにお
ける弁本体と絞り２１との間の部分との間に接続しても
よい。この場合には受液器４にある液状の冷媒の一部が
温度式自動膨張弁４の均圧管４ｄに流入する。

【００３９】このように本実施例の冷凍装置によれば、
温度式自動膨張弁４における均圧管４ｄの圧力を外部か
ら調整して、温度式自動膨張弁４の弁開度を制御し、こ
の制御によって蒸発器５の冷凍能力を変化させることに
より、蒸発器５の冷凍能力の急激な変動を防止して蒸発
器５により冷却される空気の温度の急激な変動を阻止
し、且つ圧縮機１の消費動力を低減することができる。

【００４０】また、本実施例の冷凍装置によれば、均圧
管における温度式自動膨張弁４の弁本体と絞りとの間の
部分に接続した制御弁２２を介して均圧管４ｄに外部か
らから圧力を作用させることにより、温度式自動膨張弁
４の弁開度を制御し、この制御によって蒸発器５の冷凍
能力を変化させ、もって蒸発器５の冷凍能力の急激な変
動を防止して蒸発器５により冷却される空気の温度の急
激な変動を阻止し、且つ圧縮機１の消費動力を低減する
ことができる。

【００４１】さらに、本実施例の冷凍装置によれば、蒸
発器５の冷凍能力の急激な変動を防止して蒸発器５によ
り冷却される空気の温度の急激な変動を阻止し、且つ圧
縮機１の消費動力を低減することができることに加え
て、クエンチ弁２４により凝縮器２で液化された冷媒の
一部を圧縮機１の吸い込み部へ直接流すことにより、圧
縮機１から吐出される冷媒の温度上昇を防止して、蒸発
器５の冷凍能力の急激な低下を防止して蒸発器５により
冷却される空気の温度の急激な上昇を阻止することがで
きる。

【００４２】また、この装置は従来の装置に比較して冷
凍サイクルの構成部品が少ないために廉価で信頼性が高
いシステムを構築することができる。次に第２の実施例
について図２および図３を参照して説明する。

【００４３】図２は冷凍装置の冷凍サイクルを示してい
る。この実施例において、前述した実施例と異なる点
は、制御弁２２に代り自律制御弁３１が設けられ、この
自律制御弁３１に接続する圧縮機吐出圧力導入管３２、
蒸発圧力均圧管３３および制御圧力接続管３４を設けた
点である。

【００４４】自律制御弁３１は図３に示す構成をなして
いる。自律制御弁３１は、ステッピングモータ３５、駆
動変換部３６および圧力制御部３７から構成されてい
る。ステッピングモータ３５は、ケース３８、ステータ
３９、ロータ４０および駆動軸４１を有する公知のもの
である。駆動変換部３６は、ケース４２、駆動軸４１と
一体の送りねじ４３、この送りねじ４３に螺合された移
動体４４、この移動体４４の回転を阻止する回り止め４
５とを有し、ステッピングモータ３５により送りねじ４
３が回転されると移動体４４が回り止め４５により回転
を阻止され案内されて直線移動される。

【００４５】圧力制御部３７は、ケース４６、このケー
ス４６の内部に設けられたボディ４７、このボディ４７
に設けられた絞り４８、ボディ４７に設けられた球弁４
９、ボディ４７に設けられたフィードバックピストン５
０、ボディ４７および押え５１に支持されたダイアフラ
ム５２、押え５１を押えるとともに移動体４４を支持す
るばね５３およびボディ４７に形成された均圧孔５４を
有している。ケース４６には吐出圧力導入管３２が接続
する接続孔５５、蒸発圧力均圧管３３に接続する接続孔
５６および制御圧力接続管３４に接続する接続孔５７が
夫々形成され、さらにボディ４７にはこれら各接続孔５
５、５６、５７に対向して溝５８、５９、６０が夫々形
成され、これら溝５８、５９、６０は絞り４８、フィー
ドバックピストン５０、球弁４９に夫々連通している。
すなわち、溝５８には圧縮機吐出圧力Ｐｄが、溝５９に
は蒸発器圧力Ｐｓ、溝６０には膨張弁均圧管圧力Ｐｅが
夫々作用する。

【００４６】このように構成された自律制御弁３１の作
用について説明する。圧力制御部３７の特性は、特願昭
６２ー４３４１８号でも示すように、Ｐｅ＝ａ・Ｐｓー
ｂ で表せる一次式である。

【００４７】ここで、ａはダイアフラム５２とフィード
バックピストン５０の有効受圧面積比で決定される常
数、ｂはばね５３で決定される常数である。この式から
ばね５３の圧縮寸法を変えることで膨張弁均圧管圧力Ｐ
ｅを調整できることがわかる。すなわち、ステッピング
モータ３５の回転により任意の膨張弁均圧管圧力Ｐｅを
得ることができる。

【００４８】この結果、第１の実施例では、制御弁２２
の開度は蒸発器５が空気を冷却する温度を検知した後修
正される（オープンループ）ために膨張弁均圧管圧力の
応答遅れ、オーバシュートによる蒸発器５が空気を冷却
する温度の変動が生じるおそれがあるために、本発明で
は膨張弁均圧管圧力は独自に決定される（マイナールー
プ付加）ためにより安定した制御特性を得ることができ
る。その他は前述したした第１の実施例と同様な制御特
性が得られる。

【００４９】このように本実施例の冷凍装置によれば、
温度式自動膨張弁４における均圧管４ｄの圧力を外部か
ら調整して、温度式自動膨張弁４の弁開度を制御し、こ
の制御によって蒸発器５の冷凍能力を変化させることに
より、蒸発器５の冷凍能力の急激な変動を防止して蒸発
器５により冷却される空気の温度の急激な変動を阻止
し、且つ圧縮機１の消費動力を低減することができる。

【００５０】また、本実施例の冷凍装置によれば、制御
弁として内部にフィードバック機構を備え、均圧管４ｄ
の圧力の一次関数となる圧力を出力する自律圧力制御弁
３１を用いることにより、前述した本発明の冷凍装置の
作用効果に加えて安定した制御特性を得ることができ
る。なお、本発明は前述した実施例に限定されずに種々
変形して実施することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、温度式自動膨張弁における均圧管の圧力を外部か
ら調整して、温度式自動膨張弁の弁開度を制御し、この
制御によって蒸発器の冷凍能力を変化させることによ
り、蒸発器の冷凍能力の急激な変動を防止して蒸発器に
より冷却される空気の温度の急激な変動を阻止し、且つ
圧縮機の消費動力を低減することができる冷凍装置を得
ることができる。

【００５２】請求項２の発明によれば、均圧管における
温度式自動膨張弁の弁本体と絞りとの間に接続した制御
弁を介して均圧管に外部からから圧力を作用させること
により、温度式自動膨張弁の弁開度を制御し、この制御
によって蒸発器の冷凍能力を変化させ、もって蒸発器の
冷凍能力の急激な変動を防止して蒸発器により冷却され
る空気の温度の急激な変動を阻止し、且つ圧縮機の消費
動力を低減することができる冷凍装置を得ることができ
る。

【００５３】請求項３の発明によれば、制御弁として内
部にフィードバック機構を備え、前記均圧管の圧力の一
次関数となる圧力を出力する自律圧力制御弁を用いるこ
とにより、請求項２の発明の冷凍装置の作用効果に加え
て安定した制御特性を得ることができる冷凍装置を得る
ことができる。

【００５４】請求項４の発明によれば、蒸発器の冷凍能
力の急激な変動を防止して蒸発器により冷却される空気
の温度の急激な変動を阻止し、且つ圧縮機の消費動力を
低減することができることに加えて、調節弁により凝縮
器で液化された冷媒の一部を前記圧縮機の吸い込み部へ
直接流すことにより、圧縮機から吐出される冷媒の温度
上昇を防止して、蒸発器の冷凍能力の急激な低下を防止
して蒸発器により冷却される空気の温度の急激な上昇を
阻止することができる冷凍装置を得ることができる。

【００５５】請求項１ないし請求項４の発明の冷凍装置
によれば、負荷に応じた必要最小限の冷凍能力を発生さ
せてる。すなわち、冷凍装置は最少の冷媒循環量とする
ことにより、蒸発器により冷却される空気の温度を制御
できるために、圧縮機消費動力も必要最小限ですみ、省
エネルギー効果を得ることができる。また、冷凍サイク
ル構成部品が少ないために廉価で信頼性が高いシステム
を構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例にかかわる冷凍装置の冷
凍サイクルを示す図。

【図２】第２の実施例にかかわる冷凍装置の冷凍サイク
ルを示す図。

【図３】同実施例にかかわる冷凍装置に用いる制御弁を
示す断面図。

【図４】従来の一例にかかわる冷凍装置の冷凍サイクル
を示す図。

【符号の説明】

１…圧縮機、 ２…凝縮器、３…受液器、
４…温度式自動膨張弁、５…蒸発器、
２１…絞り、２２…制御弁、 ２
３…電磁弁、２４…クエンチ弁、 ３１…自律制
御弁。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス状の冷媒を圧縮機で圧縮した後に凝
   縮器で凝縮液化し、次いで液状の冷媒を、弁本体に均圧
   管を接続した温度式自動膨張弁で減圧した後に蒸発器で
   蒸発させ、この蒸発に伴う潜熱により空気を冷却する冷
   凍サイクルを有する冷凍装置において、前記温度式自動
   膨張弁における均圧管の圧力を外部から調整して、前記
   温度式自動膨張弁の弁開度を制御し、この制御によって
   前記蒸発器の冷凍能力を変化させることを特徴とする冷
   凍装置。
2. 【請求項２】 ガス状の冷媒を圧縮機で圧縮した後に凝
   縮器で凝縮液化し、次いで液状の冷媒を、弁本体に均圧
   管を接続した温度式自動膨張弁で減圧した後に蒸発器で
   蒸発させ、この蒸発に伴う潜熱により空気を冷却する冷
   凍サイクルを有する冷凍装置において、前記温度式自動
   膨張弁における均圧管に絞りを設け、且つこの均圧管に
   おける前記温度式自動膨張弁の弁本体と前記絞りとの間
   の部分に制御弁を接続し、この制御弁を介して前記均圧
   管に外部から圧力を作用させて前記均圧管の圧力を調整
   して、前記温度式自動膨張弁の弁開度を制御し、この制
   御によって前記蒸発器の冷凍能力を変化させることを特
   徴とする冷凍装置。
3. 【請求項３】 前記制御弁は、内部にフィードバック機
   構を備え、前記均圧管の圧力の一次関数となる圧力を出
   力する自律圧力制御弁であることを特徴とする請求項２
   記載の冷凍装置。
4. 【請求項４】 ガス状の冷媒を圧縮機で圧縮した後に凝
   縮器で凝縮液化し、次いで液状の冷媒を、弁本体に均圧
   管を接続した温度式自動膨張弁で減圧した後に蒸発器で
   蒸発させ、この蒸発に伴う潜熱により空気を冷却する冷
   凍サイクルを有する冷凍装置において、前記温度式自動
   膨張弁における均圧管の圧力を外部から調整して、前記
   温度式自動膨張弁の弁開度を制御し、この制御によって
   前記蒸発器の冷凍能力を変化させ、且つ前記凝縮器で液
   化された冷媒の一部を前記圧縮機の吸入部へ直接流す調
   節弁を設けたことを特徴とする冷凍装置。