JPH0820126B2 - 冷凍装置 - Google Patents

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、詳しくは、モータ及び該モータに
より駆動される圧縮要素とを密閉ケーシングに内装した
レシプロ圧縮機を備え、液域から延び、途中に電磁開閉
弁を介装した液インジェクション管を前記圧縮機の吸入
側に接続した冷凍装置に関する。

（従来の技術） 従来この種の冷凍装置では、密閉ケーシングに吸入ガ
ス管を開口させ、吸入ガスによりモータを冷却させるこ
とによりモータ温度が100℃程度以上になるのを防止
し、また、高圧縮比、低循環量で用いる場合、吐出ガス
温度が上昇することから、この温度上昇を抑えるため、
前記冷凍装置の液域から延び、途中に電磁開閉弁を介装
した液インジェクション管を圧縮機の密閉ケーシングに
吸入ガスを導入する吸入管に接続して、前記電磁開閉弁
を開とすることにより液インジェクションを行うように
している。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前記吸入管に液インジェクションを行って
いるため、吸入ガスと共にモータを通過して該モータに
より過熱されることになり、それだけ吐出ガスの温度上
昇を抑えるために多量の液冷媒が必要となり、能力低下
の原因となる問題があった。この問題を解決するため
に、例えば前記圧縮要素に連通する内部吸入管に液イン
ジェクションを行い、液インジェクションした液冷媒が
モータにより過熱されないようにすることが考えられる
が、この場合には、例えばサーモ等の作動によりモータ
が停止したとき、前記電磁弁を閉じても吸入側と吐出側
との差圧により液冷媒が電磁弁から漏れて前記圧縮要素
に寝込み、再起動するときに液圧縮が生ずる危険があ
り、前記した問題を根本的には解決できないのである。

本発明は以上の問題を解決するために発明したもの
で、その目的は、液インジェクションにより吐出ガスの
温度上昇を抑えることができながら、液インジェクショ
ン量を少なくして能力ダウンを抑制でき、しかも、モー
タ停止時液冷媒が圧縮要素に寝込むのを防止して、再起
動時、液圧縮を生じないようにする点である。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明では、モータ
（１）及び該モータ（１）により駆動される圧縮要素
（２）とをケーシング（５）に内装したレシプロ圧縮機
（６）を備え、かつ、前記ケーシング（５）に設けた吸
入管（４）から吸入する吸入ガスが、前記モータ（１）
を冷却してから前記圧縮要素（２）の吸入室（14）に吸
入されるようにした冷凍装置において、高圧の液域から
延び、途中に電磁開閉弁（26,27）を介装した液インジ
ェクション管（24）を圧縮要素（２）の吸入室（14）に
連通すると共に、前記高圧の液域から延びる均圧管（3
0）を吸入管（４）に介装するアキュムレータ（23）の
下流側の前記吸入管（４）に接続する一方、前記均圧管
（30）にモータ（１）の停止時に開く開閉弁（31）を介
装したのである。

（作用） 前記液インジェクション管（24）の途中に介装した電
磁開閉弁（26,27）を開とすることにより、前記モータ
（１）を冷却することなく前記圧縮要素（２）の吸入室
（14）に液インジェクションが行え、この液インジェク
ションにより吐出ガス温度の上昇を抑えることができな
がら、前記モータ（１）で過熱されることがないから、
液インジェクション量を減少できるのであって、液イン
ジェクション量の減少により、能力ダウンを抑制できそ
れだけ能力アップが可能となるのである。又、前記モー
タ（１）の停止時には、前記均圧管（30）に介装した開
閉弁（31）が開となり、該均圧管（30）を介して速やか
に前記圧縮機（６）の吸入側の低圧圧力と吐出側の高圧
圧力とが均圧するから、前記電磁開閉弁（26,27）の前
後の圧力差も迅速になくなり、この結果、前記開閉弁
（26,27）から液冷媒が漏れるのを抑制できるのであ
る。従って、前記モータ（１）の停止時液冷媒が前記吸
入室（14）に溜り込むことがなくなり、再起動時液圧縮
が生ずるのを防止できるのである。

（実施例） 図面に示した冷凍装置は、モータ（１）及び該モータ
（１）により駆動される圧縮要素（２）とを、吐出管
（３）と吸入管（４）とをもった密閉ケーシング（５）
に内装したレシプロ圧縮機（６）と、凝縮器又は蒸発器
となる熱源側熱交換器（７）と、蒸発器又は凝縮器とな
る利用側熱交換器（８）及び冷媒の流れ方向を切換える
四路切換弁（９）とキャピラリーチューブから成る第１
及び第２膨張機構（19）（20）とを冷媒配管により接続
したもので、前記圧縮要素（２）は、吐出弁（10）と吸
入弁（11）とをもったシリンダ室（12）と、該シリンダ
室（12）に移動可能に内装したピストン（13）及び前記
シリンダ室（12）に隣接して形成した吸入室（14）と吐
出室（15）とから構成して、密閉ケーシング（５）に内
装したモータ（１）により前記ピストン（13）を往復駆
動することにより、前記吸入管（４）を介してケーシン
グ（５）内に吸入されると共に前記モータ（１）を冷却
した後内部吸入管（35）を介して吸入室（４）に導入さ
れる低圧のガス冷媒を圧縮して前記吐出室（15）に高圧
のガス冷媒を吐出するようにしている。

又、前記四路切換弁（９）の固定ポートには、ケーシ
ング（５）の前記吐出管（３）に接続した高圧ガス管
（41）と前記吸入管（４）に接続した低圧ガス管（42）
とを接続し、切換ポートには前記各熱交換（７）（８）
から延びるガス管（43）（44）をそれぞれ接続し、前記
四路切換弁（９）の切換えにより、実線矢印のように冷
媒を流し、前記熱源側熱交換器（８）を凝縮器とし、利
用側熱交換器（７）を蒸発器とする冷凍サイクルと、点
線矢印のように冷媒を流し、前記利用側熱交換器（７）
を凝縮器とし、熱源側熱交換器（８）を蒸発器とする冷
凍サイクルとを形成するようにしている。尚、（21）
（22）は前記各膨張機構（19）（20）をバイパスして一
方向のみの液冷媒の流れを許す逆止弁、（23）は前記吸
入ガス管（42）に介装したアキュムレータである。

しかして、図面に示したものは以上の如く構成する冷
凍装置において、前記四路切換弁（９）の切換え如何に
拘らず前記圧縮機（６）の運転中常に高圧の液域となる
液管（45）から液インジェクション管（24）を分岐させ
て、該液インジェクション管（24）を前記吸入室（14）
に連通すると共に、該液インジェクション管（24）には
電磁開閉弁（26）（27）とキャピラリーチューブ（28）
（29）とを介装した第１及び第２分岐管（32）（33）の
並列回路を介装しており、これら電磁開閉弁（26）（2
7）を開とすることにより高圧の液域と前記吸入室（1
4）内圧力との差圧により前記液インジェクション管（2
4）を介して液インジェクションが行えるようにすると
共に、前記液インジェクション管（24）における前記並
列回路の介装位置に対し一次側となる位置に、均圧用キ
ャピラリーチューブ（25）を介装し、かつ、前記各開閉
弁（26,27）の一次側となる位置に、前記吸入ガス管（4
2）に連通する均圧管（30）を設けて、該均圧管（30）
に前記モータ（１）の停止時に開く電磁開閉弁（31）を
介装したのである。

尚、前記液インジェクション管（24）の吸入室（14）
への接続は、該吸入室（14）に直接接続してもよいが、
図面では、前記密閉ケーシング（５）内に開口する前記
内部吸入管（35）に接続している。即ち、前記液インジ
ェクション管（24）の先端部を前記密閉ケーシング
（５）内に突入させると共に、共振を回避するための蛇
行部（24a）を介して前記内部吸入管（35）に接続して
いる。

また、前記均圧管（30）は、前記電磁開閉弁（26）
（27）を閉じたときの流通抵抗より少なくすればよいの
であり、また、前記均圧管（30）は、前記液管（45）
に、前記液インジェクション管（24）と並列に接続して
もよいが、第１図のように、また、前記したように、液
インジェクション管（24）における前記開閉弁（26）
（27）の一次側に接続した方が、前記モータ（１）の停
止による運転停止時、前記開閉弁（26）（27）の前後差
圧をより迅速になくし得ることになり、前記開閉弁（2
6）（27）からの冷媒漏れをより少なくできる点で有利
である。

更に、前記液インジェクション管（24）に介装する均
圧用キャピラリーチューブ（25）は、前記開閉弁（31）
の故障時の安全性を考慮して介装したもので、均圧機能
上は特に必要なものでない。

また、前記第１及び第２分岐管（32）（33）に介装す
る前記電磁開閉弁（26）（27）のうち、第１分岐管（3
2）に介装する電磁開閉弁（26）は、前記利用側熱交換
器（７）を蒸発器とする冷却運転時常時開とし、この冷
却運転時には前記第１分岐管（32）を介して常時液イン
ジェクションを行い、吐出ガス温度を一定以下に抑える
のである。また、前記吐出ガス管（41）には、冷却運転
時、吐出ガス温度が所定以上上昇したとき、つまり、過
負荷運転となるのを検出したとき出力する高温サーモ
（34）を設け、該高温サーモ（34）の出力により前記第
２分岐管（33）に介装した電磁開閉弁（27）を開き、前
記第１分岐管（32）からの液インジェクション量に、前
記第２分岐管（33）からの液インジェクション量を追加
し、過負荷運転になるのを防止している。

また、前記開閉弁（26）（27）は、運転停止時及び前
記利用側熱交換器（７）を凝縮器とする加熱運転時にお
いて、閉鎖させるのである。

尚、前記開閉弁（26）（27）及び前記開閉弁（31）の
作動を表に示せば次の通りとなる。

次に、以上の如く構成した冷凍装置の作用を脱する。

まず、通常の冷却運転時には、電磁開閉弁（31）と電
磁開閉弁（27）とは閉じ、電磁開閉弁（26）が開とな
り、キャピラリー（28）によって調整された液インジェ
クション量が、運転中常時、前記吸入室（14）にインジ
ェクションされ、この液インジェクションにより吐出ガ
ス温度の上昇を抑えることができる。次に、過負荷状態
における冷却運転時には、前記開閉弁（31）は閉じたま
ゝであるが、吐出ガス温度が上昇して前記吐出ガス管
（41）に添設した高温サーモ（34）が出力して前記電磁
開閉弁（27）は開となり、前記各電磁開閉弁（26）（2
7）が開となって、前記第１分岐管（32）からの液イン
ジェクション量に第２分岐管（33）からのインジェクシ
ョン量が追加されて増大することになり、この場合も吐
出ガス温度の温度上昇を抑えることができる。

前記電磁開閉弁（26）のみが開となる冷却運転時であ
っても、また、両電磁開閉弁（26）（27）が開となる過
負荷運転時であっても、いずれの場合も該液インジェク
ション管（24）からインジェクションされる液冷媒は前
記モータ（１）を通過して該モータ（１）により過熱さ
れることがないから、それだけ従来の冷凍装置に比較し
て液インジェクションの量が少なくて済み、インジェク
ション量の増加による能力ダウンを回避でき、従って、
従来例に比較して能力アップができるのである。

更に、例えば、本発明の冷凍装置を用いて冷凍、冷蔵
庫の庫内を冷却する場合、庫内温度を所定温度に保持す
るためのサーモスイッチ（図示しない）が動作すると前
記圧縮機（６）の運転を停止させるのであるが、この場
合には前記電磁開閉弁（26）（27）が閉じると共に前記
開閉弁（31）が開となるのである。従って、前記開閉弁
（31）の開動作により、前記各分岐管（32）（33）の介
装位置に対する前記液インジェクション管（24）の一次
側が前記吸入ガス管（42）と前記均圧管（30）を介して
連通し速やかに均圧するから、高圧の液冷媒は前記アキ
ュムレータ（23）に流れ、前記各分岐管（32）（33）に
介装する各電磁開閉弁（26）（27）の一次側圧力は直ち
に低下し、従ってこれら各開閉弁（26）（27）の前後差
圧がなくなり、これら各開閉弁（26）（27）から液冷媒
が漏れなくなるのである。この結果、前記した運転停止
中に前記吸入室（14）に液冷媒が溜り込むことがないの
であって、前記サーモスイッチの作動により前記圧縮機
（６）が再起動するときでも、前記液冷媒が吸入されて
液圧縮を起こすことが防止できるのである。

尚、前記液インジェクション管（24）の先端部を前記
吸入室（14）に連通する前記内部吸入管（35）内に開口
させたが、前記内部吸入管（35）を複数設けるときに
は、これら内部連絡管（35）相互を連絡する連絡管等を
設けて、この連絡管に開口させてもよいのである。

又、前記液インジェクション管（24）に第１及び第２
分岐管（32）（33）を設けたが、分岐させる必要はな
い。

更に、第１図に示した冷凍装置は、四路切換弁（９）
を設けて逆サイクル運転を可能にしたが、四路切換弁
（９）を設けない場合でも同様に適用できる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明にかかる冷凍装置では、
液域から延び、途中に電磁開閉弁（26,27）を介装した
前記液インジェクション管（24）を前記圧縮要素（２）
の吸入室（14）に連通すると共に、前記高圧の液域から
延びる均圧管（30）を吸入管（４）に介装するアキュム
レータ（23）の下流側の前記吸入管（４）に接続する一
方、前記均圧管（30）にモータ（１）の停止時に開く開
閉弁（31）を介装したから、前記液インジェクション管
（24）からインジェクションする液冷媒は、前記モータ
（１）により過熱されることなく前記圧縮要素（２）の
吸入室（14）に液インジェクションが行えるのであっ
て、前記モータ（１）による過熱がないだけ液インジェ
クション量も減少できるのであり、従って、インジェク
ション量の増加による能力ダウンを抑制でき、それだけ
能力アップできながら吐出ガスの温度上昇を抑えること
ができる。又、前記モータ（１）の停止時には、前記均
圧管（30）に介装した開閉弁（31）が開となり、該均圧
管（30）を介して速やかに前記圧縮機（６）の吸入側と
吐出側とが均圧するから、前記電磁開閉弁（26,27）の
前後差圧をなくし、該開閉弁（26,27）から液冷媒が漏
れるのを抑制できるのである。従って、前記モータ
（１）の停止時液冷媒が前記圧縮機（６）の吸入室（1
4）に溜り込むことがなくなり、再起動時前記液冷媒が
吸入されて液圧縮が生じることを防止できるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を適用した冷凍装置の配管系統
図である。 （１）……モータ （２）……圧縮要素 （５）……密閉ケーシング （６）……レシプロ圧縮機 （14）……吸入室 （24）……液インジェクション管 （30）……均圧管 （31）……開閉弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ（１）及び該モータ（１）により駆
   動される圧縮要素（２）とをケーシング（５）に内装し
   たレシプロ圧縮機（６）を備え、かつ、前記ケーシング
   （５）に設けた吸入管（４）から吸入する吸入ガスが、
   前記モータ（１）を冷却してから前記圧縮要素（２）の
   吸入室（14）に吸入されるようにした冷凍装置におい
   て、 高圧の液域から延び、途中に電磁開閉弁（26,27）を介
   装した液インジェクション管（24）を圧縮要素（２）の
   吸入室（14）に連通すると共に、前記高圧の液域から延
   びる均圧管（30）を吸入管（４）に介装するアキュムレ
   ータ（23）の下流側の前記吸入管（４）に接続する一
   方、前記均圧管（30）にモータ（１）の停止時に開く開
   閉弁（31）を介装したことを特徴とする冷凍装置。