JPH10281570A - リモートコンデンサ式冷凍装置の吐出圧力異常上昇防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リモートコンデンサ式冷凍装置の起動時にお
いて、吐出圧力が異常に上昇するのを防止する吐出圧力
異常上昇防止装置を提供すること。 【解決手段】 リモートコンデンサ式冷凍装置の本体ユ
ニット１内において、吐出配管１２と高圧液冷媒ライン
との間に、電磁開閉弁５１等の開閉機構を介装したバイ
パス回路５を設け、該開閉機構の開閉により、冷凍装置
起動後の短時間バイパス回路５を開放する。コンデンサ
ユニット２の周囲空気温度が所定値以上での状態、また
は、冷凍装置の停止時間が所定値以上の状態で冷凍装置
を起動した場合にのみ、前記バイパス回路５を開放する
と開閉機構の寿命を延ばすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大形製氷機、大形
冷蔵庫等に用いられるリモートコンデンサ式冷凍装置の
吐出圧力異常上昇防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来一般の冷凍装置においては、吐出圧
力異常上昇防止装置として、吐出配管に吐出ガス圧力を
検知する高圧圧力スイッチが設けられており、吐出圧力
が所定値以上になった場合には、この高圧圧力スイッチ
が作動し冷凍装置を停止するように構成されていた。

【０００３】しかしながら、従来大形製氷機、大形冷蔵
庫等に用いられる冷凍装置のごとく、圧縮機、蒸発器等
を収納した本体ユニットと、凝縮器を収納したコンデン
サユニットとに分離されたリモートコンデンサ式冷凍装
置においては、コンデンサユニットの周囲空気温度が高
温の下、冷凍装置を起動させた場合、吐出ガス温度が高
くなりその比容積が大きくなる。また、ガス冷媒連絡配
管が長く、かつ、高温に晒されるような場所に設置され
た状況の下では、このガス冷媒連絡配管中において吐出
ガスの冷却度合いが低減されるばかりか、場合によって
はガス冷媒連絡配管温度が冷媒温度よりも高くなり、冷
媒がガス冷媒連絡配管により加熱されることもあり、こ
のガス冷媒連絡配管における冷媒流通抵抗が大きくな
る。また、液冷媒連絡配管が高温に晒されるような設置
場所等の設置状況の下では、この液冷媒連絡配管におい
て液冷媒が気化され、この液冷媒連絡配管における冷媒
流通抵抗が大きくなる。このため、コンデンサユニット
の周囲空気温度が高温の場合には、連絡配管の長さや、
設置状況によっては冷凍装置の起動直後の高圧圧力が異
常に高くなることがあった。

【０００４】また、コンデンサユニットの周囲空気温度
が本体ユニットの周囲空気温度より高い状況の下で、冷
凍装置を長時間停止していると、蒸発器内に液冷媒が滞
留する。このため、その後に冷凍装置を起動すると、蒸
発器内に溜まっていた多量の冷媒が圧縮機に戻って吸入
され、圧縮機から多量の冷媒が吐出されることにより、
より一層高圧圧力が上昇することがあった。

【０００５】従って、周囲空気温度が所定温度以上の状
態、あるいは、冷凍装置を所定時間以上停止させていた
状態で、冷凍装置を起動させた場合には、図４に起動後
の高低圧力変化を示すごとく、吐出配管での吐出圧力
（高圧圧力）が急に異常上昇することがあった。尚、受
液器付近の高圧圧力はこのように急には上がらずゆっく
り上昇していた。

【０００６】また、このように吐出圧力が異常に上昇し
た場合には、吐出配管に設けた高圧圧力スイッチが作動
するため、この高圧圧力スイッチを復帰させて再運転し
ていた。また、高圧圧力スイッチが何回も作動するた
め、その度に高圧圧力スイッチを復帰させる作業が必要
があり、この作業に伴い圧縮機の発停を繰り返してい
た。しかしながら、この作業は面倒であり、また、圧縮
機の内部プロテクタが作動したり、圧縮機の起動スイッ
チとしての電磁開閉器のサーマルが作動する等の弊害の
生ずる虞れがあった。また、起動時に高圧圧力スイッチ
が作動しないようにするため、冷凍装置停止時に定期的
に、例えば３時間に１回程度圧縮機を作動させ、蒸発器
に溜まった冷媒液を高圧側の受液器に移動させるような
制御を行っていたが、手動でこれを行うのは大変やっか
いであり、また、これを自動的に行うには制御装置が高
価になるという問題があった。

【０００７】尚、高圧圧力異常上昇防止装置として上記
の如く高圧圧力スイッチを設ける以外に種々のものが従
来知られている。例えば、特開昭５８−１２９６４号公
報には、圧縮機の出口側の高圧冷媒を圧縮機の入口側に
戻すバイパス回路を設け、圧縮機出口側の圧力が所定値
以上になったときにこのバイパス回路を開放するものが
記載されている。また、特開昭５９−１４２３５９号公
報には、インジェクション回路を有する冷凍サイクルに
おいて、凝縮器の冷媒出口と圧縮機の冷媒吸入部との間
を開閉弁を設けたバイパス回路で接続し、吐出圧力が異
常に上昇した場合に、このバイパス回路を開放するもの
が記載されている。また、実開昭６３−１５５９５９号
公報には、絞り装置と室外熱交換器との接続配管と圧縮
機に接続する吐出配管とを結ぶバイパス回路を設け、高
圧圧力が所定値以上になったときにこのバイパス回路を
開放するものが記載されている。

【０００８】しかしながら、これらのものは、冷凍装置
一般に関するものであって、リモートコンデンサ式冷凍
装置に関連するものではなく、また、定常運転中に高圧
圧力が所定値以上に上昇するのを防止するものであっ
て、前記のごとき、リモートコンデンサ式冷凍装置特有
の起動時の吐出圧力異常上昇に対応するものではない。
このように定常運転時の高圧圧力の異常上昇の防止につ
いてはいろいろな提案があるが、リモートコンデンサ式
冷凍装置特有の起動時の吐出圧力異常上昇防止に関する
ものは、未だ何ら提案されていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、圧縮
機、クーラ等を収納した本体ユニットと、リモートコン
デンサを収納したコンデンサユニットとに分離されたリ
モートコンデンサ式冷凍装置においては、リモートコン
デンサの周囲空気温度が所定値以上の状態、または、冷
凍装置を所定時間以上停止した状態の下で冷凍装置を起
動させた場合、ガス冷媒連絡配管の長さや、ガス冷媒連
絡配管の設置状況や、コンデンサユニットの周囲空気温
度と本体ユニットの周囲空気温度との関係などの設置条
件によっては吐出圧力が異常上昇する虞れがあった。

【００１０】本発明は、このような従来の技術に存在す
る問題点に着目してなされたものであて、その目的とす
るところは、リモートコンデンサ式冷凍装置の起動時に
おいて、吐出圧力が異常に上昇するのを防止する吐出圧
力異常上昇防止装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、圧縮機、蒸発器、膨
張機構等を収納した本体ユニットと、凝縮器を収納した
コンデンサユニットとに分離されたリモートコンデンサ
式冷凍装置の前記本体ユニット内において、吐出配管と
高圧液冷媒ラインとの間に開閉機構を介装したバイパス
回路を設け、該開閉機構の開閉により、冷凍装置起動後
の短時間前記バイパス回路を開放するごとくしたもので
ある。

【００１２】また、請求項２記載の発明では、コンデン
サユニットの周囲空気温度が所定値以上の状態、あるい
は、冷凍装置の停止時間が所定値以上の状態で冷凍装置
を起動した場合にのみ、前記バイパス回路を開放するご
とくしたものである。

【００１３】また、請求項３記載の発明では、前記開閉
機構を電磁開閉弁としたものである。

【００１４】また、請求項４記載の発明では、前記バイ
パス回路を吐出配管と受液器入口配管との間に設けたも
のである。

【００１５】また、請求項５記載の発明では、前記バイ
パス回路を吐出配管と受液器出口配管との間に設けたも
のである。

【００１６】従って、上記のように構成された請求項１
記載のリモートコンデンサ式冷凍装置の吐出圧力異常上
昇防止装置にあっては、起動時吐出ガスは、高圧側の連
絡配管へは殆ど流れず、本体ユニット内に設けられたバ
イパス回路が開放されていることにより、大半がこの短
いバイパス回路通じて高圧液冷媒ラインに流れるため、
圧縮機吐出側の配管抵抗が減少する、また、高圧液ライ
ンに吐出ガスをバイパスすることにより、高圧側から低
圧側への冷媒循環が抑制され、この結果圧縮機に吸入さ
れる冷媒量が減少し、圧縮機から吐出される吐出ガス量
が減少し、起動時の吐出圧力の上昇が防止される。

【００１７】また、冷凍装置の起動時の吐出圧力の上昇
防止策として、請求項１の発明に代えて、凝縮器用送風
装置や凝縮器自身を大型化する方策も考えられるが、こ
の場合には、起動時の吐出圧力上昇の大きな要因となっ
ている連絡配管の冷媒流通抵抗を削減することにはなら
ない。従って顕著な吐出圧力の上昇抑制効果が得られな
い。また、凝縮器用送風装置の大型化及び凝縮器自身の
大型化に伴い、冷凍装置自身が大型化する外、コストの
上昇、冷媒回路内への冷媒充填量の増加、ファンモータ
の大型化などの問題が生ずる。これに対し請求項１記載
の発明の場合は、凝縮器あるいは凝縮器用ファンモータ
を大型化する必要がなく、冷凍装置の大型化を招かない
し、冷媒充填量を増加する必要がなく、コストの上昇も
軽減される。

【００１８】また、請求項２記載のリモートコンデンサ
式冷凍装置の吐出圧力異常上昇防止装置にあっては、バ
イパス回路は、吐出圧力が異常上昇する虞れのある場合
のみ開放され、通常の状態では開放されないので、開閉
機構の開閉頻度が減少し、その寿命が長くなる。

【００１９】また、請求項３記載のリモートコンデンサ
式冷凍装置の吐出圧力異常上昇防止装置にあっては、前
記開閉機構が電磁開閉弁であるので、汎用性があり、安
価である、また、その開閉制御が容易である。

【００２０】また、請求項４記載のリモートコンデンサ
式冷凍装置の吐出圧力異常上昇防止装置にあっては、受
液器入口側に吐出ガスがバイパスされるので、凝縮器か
ら受液器への液冷媒の流入が妨げられ、高圧側から低圧
側への冷媒の循環が抑制され、この結果圧縮機に吸入さ
れる冷媒量が減少し、圧縮機から吐出される吐出ガス量
が減少し、起動時の吐出圧力の上昇が防止される。

【００２１】また、請求項５記載のリモートコンデンサ
式冷凍装置の吐出圧力異常上昇防止装置にあっては、受
液器出口側に吐出ガスがバイパスされるので、凝縮器か
ら受液器への液冷媒の流入が妨げられ、また、膨張機構
においては液冷媒とガス冷媒とが混合して流れるため、
高圧側から低圧側への冷媒の循環が抑制され、この結果
圧縮機に吸入される冷媒量が減少し、圧縮機から吐出さ
れる吐出ガス量が減少し、起動時の吐出圧力の上昇が防
止される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下この発明を大形製氷機、大形
冷蔵庫等に用いられるリモートコンデンサ式冷凍装置に
具体化した第１の実施の形態を図１及び図２に基づいて
詳細に説明する。

【００２３】図１に示すように、リモートコンデンサ式
冷凍装置は、通常建物の中に設置される本体ユニット１
と通常屋外に設置される空冷式リモートコンデンサユニ
ット２から構成され、両ユニット１、２間はガス冷媒連
絡配管３と液冷媒連絡配管４とにより接続されている。
従って、このようなリモートコンデンサ式冷凍装置にあ
っては、リモートコンデンサユニットの設置場所によっ
て、両連絡配管は長くなることがあり、また、日中等に
おいてガス冷媒連絡配管が高温に晒されることがある。

【００２４】本体ユニット１には、圧縮機１１が収納さ
れ、その吐出配管１２はガス冷媒連絡配管３を接続する
継ぎ手３１に接続されている。また、液冷媒連絡配管４
を接続する継ぎ手４１と圧縮機１１の吸入側との間に
は、受液器入口配管１３、受液器１４、液冷媒と吸入ガ
スとの熱交換器１５の高圧側通路、膨張機構としての感
温膨張弁１６、蒸発器１７、前記熱交換器１５の低圧側
通路が順次接続されている。尚、１６ａは感温膨張弁１
６の感温筒であって、蒸発器１７と熱交換器１５とを接
続する蒸発器出口配管１８に配置されている。また、１
７ａは蒸発器１７に付設された蒸発器用送風装置、１９
は吐出配管１２内の高圧圧力を検知する高圧圧力スイッ
チである。

【００２５】また、本体ユニット１内において、吐出配
管１２と受液器入口配管１３との間にはバイパス回路５
が配設され、このバイパス回路５には開閉機構としての
電磁開閉弁５１が介装されており、図示しない制御装置
により、本冷凍装置の起動時に数秒間程度の短時間開放
される。また、コンデンサユニット２内には空冷凝縮器
２１が収納され、その入口及び出口はそれぞれガス冷媒
連絡配管３の継ぎ手３２、液冷媒連絡配管４の継ぎ手４
２に接続されている。尚２１ａは、凝縮器２１に付設さ
れた凝縮器用送風装置である。

【００２６】次に、上記第１の本実施の形態に係る冷凍
装置の動作を説明する。冷凍装置の定常運転時には、圧
縮機１１から吐出された吐出ガスは、吐出配管１２、ガ
ス冷媒連絡配管３を介して凝縮器２１に供給され、外気
に放熱して液化される。この液化した冷媒は液冷媒連絡
配管４、受液器入口配管１３を介して受液器１４に供給
され、熱交換器１５にて吸入ガスと熱交換して過冷却さ
れた後、感温膨張弁１６にて減圧され、蒸発器１７で蒸
発気化し、更に熱交換器１５で高圧液冷媒と熱交換し、
過熱されて圧縮機１１に吸入される。尚、以上の動作は
通常の冷凍装置と変わるところはない。

【００２７】上記のようなリモートコンデンサ式冷凍装
置が、外気高温時において長時間停止されていると、コ
ンデンサユニット２の周囲空気温度よりも本体ユニット
１の周囲空気温度の方が低くなる。このような場合、冷
媒回路内の冷媒は、本体ユニット１側の蒸発器１７や熱
交換器１５の低圧側に液冷媒となって滞留していること
がある。また、連絡配管が長く、且つ、途中において高
温雰囲気に包まれ、連絡配管自身が全体的または局部的
に高温になっていることが有り得る。このような状況
下、冷凍装置が起動されたような場合には、前記のバイ
パス回路５がなければ、圧縮機１１の吐出口から受液器
入口配管１３に至る冷媒配管の冷媒流通抵抗が大きくな
ることにより、加えて、圧縮機１１に大量の冷媒が吸入
されて、圧縮機１１から大量の冷媒が吐出されることに
より、吐出圧力が異常に上昇することが考えられる。

【００２８】ところが、本実施の形態においては、冷凍
装置の起動時、図示されない制御装置により、バイパス
回路５に介装された開閉機構としての電磁開閉弁５１が
数秒間程度の短時間開放される。このため、圧縮機１１
から吐出された吐出ガスは、冷媒流通抵抗の小さいバイ
パス回路５を通して狭い空間である受液器入口配管１３
に流れる、このため凝縮器２１からの冷媒の流通が抑制
され、高圧側から低圧側への冷媒流通量が減少し、圧縮
機１１に吸入される冷媒量が減少して、圧縮機１１の吐
出圧力の上昇が抑制される。このときの高圧圧力及び低
圧圧力の過渡的変化を示したものが図２である。このよ
うに本実施の形態においては、凝縮器２１や凝縮器用送
風装置２１ａを大型化することなく吐出圧力の上昇が抑
制される。

【００２９】次に、第２の実施の形態について図３に基
づき説明する。この第２の実施の形態のものは、バイパ
ス回路の構成が前記第１の実施の形態と異なるもので、
他は同一である。すなわち、本実施の形態においては、
バイパス回路５Ａは、圧縮機１１の吐出配管１２と受液
器出口配管１３Ａとの間に形成され、このバイパス回路
５Ａに電磁開閉弁５１が介装されたものである。また、
電磁開閉弁５１の開閉制御は前記第１の実施の形態の場
合と同様に行われる。

【００３０】従って、この第２の実施の形態の場合、冷
凍装置が起動されると、前記同様電磁開閉弁５１が短時
間開放されるので、圧縮機１１から吐出された吐出ガス
は、バイパス回路５Ａを通って狭い空間である受液器出
口配管１３Ａにバイパスされる。このため受液器１４か
ら感温膨張弁１６への冷媒の流通が妨げられ、また、感
温膨張弁１６にはガス冷媒と液冷媒とが混合して流れる
ため、高圧側から低圧側への冷媒の流通が抑制され、そ
の結果圧縮機１１への吸入ガス量が減少し、圧縮機起動
時の高圧圧力の上昇が防止される。このように、本第２
の実施の形態においても、凝縮器２１や凝縮器用送風装
置２１ａを大型化することなく吐出圧力の上昇が抑制さ
れる。

【００３１】以上二つの実施の形態について述べたが、
本発明は、次のように変更して具体化することもでき
る。 （１） 前記バイパス回路の合流点は、本ユニット１内
の高圧液ライン、即ち継ぎ手４１から感温膨張弁１６の
入口側までの間ならばいずれの場所でも良い。例えば、
この合流点を熱交換器１５と感温膨張弁１６とを接続す
る配管としても良い。尚、この合流点を低圧側とすると
高圧圧力及び低圧圧力が低下し過ぎるので好ましくな
い。

【００３２】（２） バイパス回路５、５Ａに介装した
電磁開閉弁５１を冷凍装置の起動時常時開放するのでは
なく、コンデンサユニットの周囲空気温度が所定値以上
の状態、または、冷凍装置の停止時間が所定値以上の状
態で起動する場合にのみ、前記バイパス回路５、５Ａを
開放する。このようにすれば、吐出圧力の異常上昇の抑
制の必要な場合のみ電磁開閉弁５１を開閉すれば良く、
その開閉頻度を軽減することができ、電磁開閉弁５１の
寿命を長くすることができる。

【００３３】（３） 前記バイパス回路５、５Ａの開閉
機構として、電磁開閉弁５１を廃し、バイパス回路の分
岐点または合流点に三方切換弁を設け、起動時この弁を
切り替えて、バイパス回路のみを開放するようにする。

【００３４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているた
め、次のような効果を奏する。請求項１記載の発明によ
れば、冷凍装置の起動時圧縮機吐出側の配管抵抗が減少
し、吐出圧力の上昇が防止される。また、凝縮器や凝縮
器用送風装置を大型化しないので、装置の大型化や冷媒
充填量の増大を招かないし、コスト上昇も軽減される。

【００３５】請求項２記載の発明によれば、吐出圧力異
常上昇防止装置は、吐出圧力が異常上昇する虞れのある
場合のみ作動し、通常の状態では作動しないので、開閉
機構の開閉頻度が減少し、その寿命が長くなる。

【００３６】請求項３記載の発明によれば、開閉機構が
電磁開閉弁であるので、汎用性があり、安価である、ま
た、その開閉制御が容易である。

【００３７】請求項４及び５記載の発明によれば、高圧
液ラインの狭い空間である配管に吐出ガスがバイパスさ
れるので、高圧側から低圧側への冷媒の流れが効率良く
妨げられ、この結果圧縮機に吸入される冷媒量が減少し
て、圧縮機から吐出される吐出ガス量が減少し、起動時
の吐出圧力の上昇が効率良く防止される。。

【００３８】特に、請求項５記載の発明の場合は、膨張
機構での抵抗が増加されるため、より一層効率よく高圧
側から低圧側への冷媒の流れが妨げられ、起動時の吐出
圧力の上昇が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係るリモートコン
デンサ式冷凍装置の冷媒回路図である。

【図２】 図１の冷凍装置の起動時における高圧圧力及
び低圧圧力の変化を示す図面である。

【図３】 本発明の第２の実施形態に係るリモートコン
デンサ式冷凍装置の冷媒回路図である。

【図４】 従来のリモートコンデンサ式冷凍装置の起動
時における高圧圧力及び低圧圧力の変化を示す図面であ
る。

【符号の説明】

１…本ユニット、２…コンデンサユニット、３…ガス冷
媒連絡配管、４…液冷媒連絡配管、５、５Ａ…バイパス
回路、１１…圧縮機、１２…吐出配管、１３…受液器入
口配管、１３Ａ…受液器出口配管、１４…受液器、１５
…熱交換器、１６…膨張機構としての感温膨張弁、１７
…蒸発器、２１…凝縮器、５１…開閉機構としての電磁
開閉弁。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、蒸発器、膨張機構等を収納した
   本体ユニットと、凝縮器を収納したコンデンサユニット
   とに分離されたリモートコンデンサ式冷凍装置の前記本
   体ユニット内において、吐出配管と高圧液冷媒ラインと
   の間に開閉機構を介装したバイパス回路を設け、該開閉
   機構の開閉により、冷凍装置起動後の短時間前記バイパ
   ス回路を開放するごとくしたことを特徴とするリモート
   コンデンサ式冷凍装置の吐出圧力異常上昇防止装置。
2. 【請求項２】 コンデンサユニットの周囲空気温度が所
   定値以上の状態、または、冷凍装置の停止時間が所定値
   以上の状態で冷凍装置を起動した場合にのみ、前記バイ
   パス回路を開放するごとくしたことを特徴とする請求項
   １記載のリモートコンデンサ式冷凍装置の吐出圧力異常
   上昇防止装置。
3. 【請求項３】 前記開閉機構が電磁開閉弁であることを
   特徴とする請求項１または２記載のリモートコンデンサ
   式冷凍装置の吐出圧力異常上昇防止装置。
4. 【請求項４】 前記バイパス回路を吐出配管と受液器入
   口配管との間に設けたことを特徴とする請求項１〜３の
   何れか１項記載のリモートコンデンサ式冷凍装置の吐出
   圧力異常上昇防止装置。
5. 【請求項５】 前記バイパス回路を吐出配管と受液器出
   口配管との間に設けたことを特徴とする請求項１〜３の
   何れか１項記載のリモートコンデンサ式冷凍装置の吐出
   圧力異常上昇防止装置。