JPH1062018A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機の起動時における振動の増大や異常騒
音の発生を防止し、或いは、低く抑えることができる冷
却装置を提供する。 【解決手段】 冷却装置２１は、圧縮機１、凝縮器２、
キャピラリチューブ４及び冷却器６などを順次環状に配
管接続して成るものであって、冷却器６から圧縮機１の
吸込側に至る吸込配管中１１に、電磁弁３１とキャピラ
リチューブ３２の並列回路３３を介設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機、凝縮器、
減圧装置及び冷却器などを順次環状に配管接続すると共
に、前記冷却器によって低温ショーケースや冷蔵庫など
の貯蔵室内を冷却する冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より所謂内蔵型と称される低温ショ
ーケースにおいては、例えば実開平６−６９６６２号公
報（Ｆ２５Ｂ１／００）に示される如き冷却装置を備え
ていた。即ち、係る従来の冷却装置１００の冷媒回路を
図６に示す。即ち、この図において、１は例えばロータ
リー（回転式）式の圧縮機、２は凝縮器、３はドライヤ
ー、４は減圧装置としてのキャピラリチューブ、６は冷
却器、７は冷媒液溜としてのアキュムレータ、８は逆止
弁であり、これらは冷媒配管によって順次環状に接続さ
れている。尚、逆止弁８は圧縮機１の吸込側１Ｓを順方
向としている。

【０００３】以上の構成で、圧縮機１が起動されると圧
縮機１の吐出側１Ｄから吐出された高温高圧のガス冷媒
は凝縮器２に流入し、そこで放熱して液化する。この凝
縮器２を出た液冷媒はドライヤー３を経てキャピラリチ
ューブ４にて減圧された後、冷却器６に流入して蒸発す
る。このときに生じる吸熱作用によって、低温ショーケ
ースの図示しない貯蔵室内は冷却される。

【０００４】冷却器６を出た冷媒は、この冷却器６と圧
縮機１間の吸込配管１１に流入し、そこに介設されてい
るアキュムレータ７に流入して気液分離される。そし
て、ガス冷媒のみが逆止弁８を経て圧縮機１の吸込側１
Ｓに吸引されるものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、冷却装置１０
０の冷却運転中に圧縮機１に吸込配管１１から吸い込ま
れる冷媒ガスの比容積（体積／重量）ｖは大きく、即
ち、冷媒の密度が小さく、例えば冷媒としてＲ２２を用
いた場合には、ｖ＝０．０７４立法メートル／ｋｇ（蒸
発温度−１０℃、吸込ガス温度＋１５℃の場合）程であ
る。

【０００６】しかしながら、圧縮機１の停止中に凝縮器
２から冷却器６に冷媒が流入するため、圧縮機１の起動
時に吸込配管１１から吸い込まれる冷媒ガスの比容積ｖ
は小さくなり、ｖ＝０．０２６立法メートル／ｋｇ（雰
囲気温度＋２０℃、飽和ガスの場合）程になる。即ち、
圧縮機１の起動時（起動直後）に吸い込まれる冷媒の密
度は、運転中に比較して約三倍近くになるため、圧縮機
１の圧縮仕事量が増え、振動の増大や異常騒音を発する
原因となっていた。

【０００７】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、圧縮機の起動時における
振動の増大や異常騒音の発生を防止し、或いは、低く抑
えることができる冷却装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の冷却装
置は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器などを順次
環状に配管接続して成るものであって、冷却器から圧縮
機の吸込側に至る吸込配管中に、開閉弁とキャピラリチ
ューブの並列回路を介設したものである。また、請求項
２の発明の冷却装置は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び
冷却器などを順次環状に配管接続して成るものであっ
て、冷却器から圧縮機の吸込側に至る吸込配管中に設け
られた開閉弁を備え、この開閉弁は、入口と出口間に形
成された弁座と、この弁座に離接自在に当接して流路を
開閉する弁体と、弁座を迂回するかたちで入口と出口間
を連通する細通路を有しているものである。

【０００９】請求項３の発明の冷却装置は、上記各発明
において圧縮機の起動時は開閉弁を閉じるものである。
請求項４の発明の冷却装置は、上記において圧縮機の起
動から所定期間経過後に開閉弁を開くものである。請求
項５の発明の冷却装置は、請求項３において圧縮機の起
動後、開閉弁と圧縮機間の吸込配管中の圧力が所定値以
下に低下した場合に開閉弁を開くものである。

【００１０】即ち、請求項１または請求項２の発明によ
れば、請求項３の如く圧縮機の起動時に開閉弁を閉じる
ことにより、圧縮機はキャピラリチューブ、或いは、細
通路を介して冷却器から冷媒を吸い込むようになる。即
ち、キャピラリチューブ、或いは、細通路によって、圧
縮機の起動直後におけるガス冷媒の吸込量を制限するこ
とができるので、起動時に発生する振動や異常騒音を防
止し、或いは、低く抑制することができるようになるも
のである。

【００１１】特に、請求項２の発明では開閉弁中に細通
路を設けているので、開閉弁にキャピラリチューブを並
列接続する必要が無くなり、部品点数の削減によるコス
トの低減と組立作業性の向上を図ることができるように
なるものである。また、請求項４の発明によれば、請求
項３に加えて圧縮機の起動から所定期間経過して冷媒量
制限をする必要が無くなった後は、開閉弁を開くように
しているので、開閉弁の開放後は流路抵抗差により、冷
媒はキャピラリチューブ、或いは、細通路を全く若しく
は殆ど流れなくなる。従って、その後は支障無く通常の
冷却運転に移行することができるようになるものであ
る。

【００１２】更に、請求項５の発明によれば、請求項３
に加えて圧縮機の起動後、圧縮機に吸い込まれる冷媒量
の低下により開閉弁と圧縮機間の吸込配管中の圧力が所
定値以下に低下して、冷媒量制限をする必要が無くなっ
た場合には、開閉弁を開くようにしたので、同様に開閉
弁の開放後は流路抵抗差により、冷媒はキャピラリチュ
ーブ、或いは、細通路を全く若しくは殆ど流れなくな
る。従って、その後は支障無く通常の冷却運転に移行す
ることができるようになるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明の冷却装置２１を適用し
た低温ショーケース２２の斜視図、図２は本発明の冷却
装置２１の冷媒回路図、図３は冷却装置２１の運転モー
ドを示す図である。尚、以下の各図中図６と同一符号は
同一のものとする。

【００１４】実施例の低温ショーケース２２は、スーパ
ーマーケットやコンビニエンスストアの店舗に設置され
て食品や飲料などの商品を陳列販売するものであり、内
部に冷却装置２１を収納する本体２３の上方に透明ガラ
ス２４・・及び前面のガラス扉２６にて囲繞された貯蔵
室２７が形成されている。この貯蔵室２７内には複数段
の棚２８・・が架設されており、この棚２８・・上に前
記商品が陳列される。

【００１５】一方、図２の冷却装置２１において、１は
ロータリー（回転式）式の圧縮機、２は凝縮器、３はド
ライヤー、４は減圧装置としてのキャピラリチューブ、
６は冷却器、７は冷媒液溜としてのアキュムレータ、８
は逆止弁である。尚、逆止弁８は圧縮機１の吸込側１Ｓ
を順方向としている。これらは順次環状に配管接続され
ると共に、冷却器６から圧縮機１の吸込側１Ｓに至る吸
込配管１１中には、開閉弁としての電磁弁３１とキャピ
ラリチューブ３２の並列回路３３が接続され、これによ
って、冷却装置２１の冷媒回路が構成される。

【００１６】前記圧縮機１、凝縮器２などは前記本体２
３に形成された図示しない機械室に設置されると共に、
冷却器６は本体２３内に形成された図示しないダクト内
に設置されている。このダクトは前記貯蔵室２７と連通
しており、このダクト内には更に冷却器６と熱交換した
冷気を貯蔵室２７内に循環する図示しない送風機が配設
される。また、前記電磁弁３１はタイマーＴを備えた制
御装置３４に接続されている。

【００１７】以上の構成で図３を参照しながら低温ショ
ーケース２２の冷却装置２１の動作を説明する。貯蔵室
２７には図示しないサーモスタット或いは温度センサー
が取り付けられており、これらは前記制御装置３４に接
続されている。そして、制御装置３４は、これらサーモ
スタットなどが所定の上限温度（例えば＋５℃）を検出
した時点で圧縮機１を起動すると共に、所定の下限温度
（例えば＋３℃）を検出した時点で停止する。

【００１８】圧縮機１が運転されると圧縮機１の吐出側
１Ｄから吐出された高温高圧のガス冷媒は凝縮器２に流
入し、そこで放熱して液化する。この凝縮器２を出た液
冷媒はドライヤー３を経てキャピラリチューブ４にて減
圧された後、冷却器６に流入して蒸発する。このときに
冷却器６は吸熱作用を発揮する。この冷却器６と熱交換
した冷気は前記送風機にて貯蔵室２７内に循環され、こ
れによって、貯蔵室２７内は平均＋４℃などの冷蔵温度
に維持される。

【００１９】冷却器６を出た冷媒は吸込配管１１に流入
し、電磁弁３１が開いている状態ではキャピラリチュー
ブ３２との流路抵抗差により電磁弁３１内を通過してア
キュムレータ７に流入する。アキュムレータ７では気液
分離が行われ、ガス冷媒のみが逆止弁８を経て圧縮機１
の吸込側１Ｓに吸引される。尚、電磁弁３１が開いてい
る状態ではキャピラリチューブ３２には全く、或いは、
殆ど冷媒は流れない。

【００２０】ここで、前記圧縮機１の起動時には制御装
置３４は電磁弁３１を閉じる。電磁弁３１が閉じられる
と、冷却器６からの冷媒はバイパスされ、キャピラリチ
ューブ３２を介して吸引されるかたちとなるので、圧縮
機１の起動直後におけるガス冷媒の吸込量は制限される
（図３のキャピラリチューブバイパス運転期間）。即
ち、圧縮機１の起動時に冷媒の比容積が小さくなってい
ても、圧縮機１の起動直後における冷媒吸込量を制限す
るので、圧縮機１の圧縮仕事量が軽減され、それによっ
て、圧縮機１の起動時に発生する振動や異常騒音を防止
し、或いは、低く抑制することができるようになる。

【００２１】尚、制御装置３４は圧縮機１の起動後、タ
イマーＴの積算に基づき、例えば５秒乃至３０秒で電磁
弁３１を開放する。即ち、起動から所定期間経過して冷
媒の比容積が正常に戻った後は、電磁弁３１が開放さ
れ、開放後はキャピラリチューブ３２との流路抵抗差に
より、冷媒はキャピラリチューブ３２に全く若しくは殆
ど流れなくなり、電磁弁３１を介して流れるようになる
ので、その後は支障無く通常の冷却運転に移行すること
ができるようになる。

【００２２】次に、図４は本発明の他の実施例を示して
いる。尚、この図において図１乃至図３と同一符号は同
一のものとし、説明を省略する。この場合、制御装置３
４にはタイマーＴは設けられず、その代わりに電磁弁３
１とアキュムレータ７間の吸込配管１１中の圧力を検出
する圧力センサー３６が設けられている。この場合も制
御装置３４は前述同様圧縮機１の起動時には電磁弁３１
を閉じる。このとき、電磁弁３１が閉じられると、圧縮
機１の排除量よりもキャピラリチューブ３２を通過する
冷媒量の方が小さいため、吸込配管１１中の圧力は圧縮
機１の起動後から低下して行く。

【００２３】そして、吸込配管１１中の圧力が例えば０
ｋｇ／平方センチメートル（通常の冷却運転中における
吸込配管１１中の圧力は３ｋｇ／平方センチメートル程
である。）に低下すると、制御装置３４は圧力センサー
３６によりそれを検知して電磁弁３１を開放する。即
ち、圧縮機１の起動後、キャピラリチューブ３２により
圧縮機１に吸い込まれる冷媒量が制限されて電磁弁３１
とアキュムレータ７間の吸込配管１１中の圧力が低下
し、冷媒量制限をする必要が無くなった場合には、電磁
弁３１を開くので、同様に電磁弁３１の開放後はキャピ
ラリチューブ３２との流路抵抗差により、冷媒はキャピ
ラリチューブ３２を全く若しくは殆ど流れなくなる。従
って、その後は支障無く通常の冷却運転に移行すること
ができるようになる。

【００２４】次に、図５はもう一つの本発明に係る電磁
弁３１の断面図を示している。尚、この場合の電磁弁３
１も図２、図４の冷媒回路の電磁弁３１と同様の位置に
接続されるが、キャピラリチューブ３２は削除される。
また、後述する電磁弁３１の開閉制御は図２乃至図４同
様であるものとする。この場合の電磁弁３１は、吸込配
管１１の冷却器６側に接続される入口４１とアキュムレ
ータ７側に接続される出口４２とを備えた本体４３と、
この本体４３内に形成され、入口４１と出口４２間を連
通する流路４４と、この流路４４中に形成された弁座４
６と、この弁座４６に離接自在に設けられ、前記流路４
４を開閉する弁体４７と、この弁体４７が固定されたプ
ランジャー４８と、このプランジャー４８を上下駆動す
るためのソレノイドコイル４９とから成る。

【００２５】更に、本体４３には弁座４６を迂回するか
たちで入口４１と出口４２側の流路４４を連通する通路
断面積の小さい細通路５１が形成されている。以上の構
成で圧縮機１の起動時、制御装置３４はソレノイドコイ
ル４９を非通電とする。これによって、プランジャー４
８は自重にて落下し、弁体４７を弁座４６に押し付けて
閉じるので、電磁弁３１の流路４４は細通路５１のみに
て入口４１と出口４２間が連通されることになり、結果
的に圧縮機１の冷媒吸込量が前述同様に制限される。

【００２６】そして、所定期間経過後、或いは、圧力の
低下後に制御装置３４はソレノイドコイル４９に通電
し、プランジャー４８を吸引して引き上げる。これによ
って、弁体４７は弁座４６から離れて開放するので、以
後は流路抵抗差により冷媒は全く或いは殆ど細通路５１
を流れず、弁座４６を通過して流れるようになる。即
ち、係る構成の電磁弁３１によれば、前述の如き効果に
加えて電磁弁３１に前述の如きキャピラリチューブ３２
を並列接続する必要が無くなり、部品点数の削減による
コストの低減と組立作業性の向上を図ることができるよ
うになる。

【００２７】尚、上記各実施例における数値はそれに限
られるものでは無く、機器の容量や能力に応じて適宜設
定するものとする。また、実施例では低温ショーケース
に本発明を適用したが、それに限らず、冷蔵庫や空気調
和機などにも本発明は有効である。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１または請求
項２の発明によれば、請求項３の如く圧縮機の起動時に
開閉弁を閉じることにより、圧縮機はキャピラリチュー
ブ、或いは、細通路を介して冷却器から冷媒を吸い込む
ようになる。即ち、キャピラリチューブ、或いは、細通
路によって、圧縮機の起動直後におけるガス冷媒の吸込
量を制限することができるので、起動時に発生する振動
や異常騒音を防止し、或いは、低く抑制することができ
るようになるものである。

【００２９】特に、請求項２の発明では開閉弁中に細通
路を設けているので、開閉弁にキャピラリチューブを並
列接続する必要が無くなり、部品点数の削減によるコス
トの低減と組立作業性の向上を図ることができるように
なるものである。また、請求項４の発明によれば、請求
項３に加えて圧縮機の起動から所定期間経過して冷媒量
制限をする必要が無くなった後は、開閉弁を開くように
しているので、開閉弁の開放後は流路抵抗差により、冷
媒はキャピラリチューブ、或いは、細通路を全く若しく
は殆ど流れなくなる。従って、その後は支障無く通常の
冷却運転に移行することができるようになるものであ
る。

【００３０】更に、請求項５の発明によれば、請求項３
に加えて圧縮機の起動後、圧縮機に吸い込まれる冷媒量
の低下により開閉弁と圧縮機間の吸込配管中の圧力が所
定値以下に低下して、冷媒量制限をする必要が無くなっ
た場合には、開閉弁を開くようにしたので、同様に開閉
弁の開放後は流路抵抗差により、冷媒はキャピラリチュ
ーブ、或いは、細通路を全く若しくは殆ど流れなくな
る。従って、その後は支障無く通常の冷却運転に移行す
ることができるようになるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷却装置を適用した低温ショーケース
の斜視図である。

【図２】本発明の冷却装置の冷媒回路図である。

【図３】本発明の冷却装置の運転モードを示す図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例の冷却装置の冷媒回路図で
ある。

【図５】もう一つの本発明の冷却装置の電磁弁の縦断側
面図である。

【図６】従来の冷却装置の冷媒回路図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ４ キャピラリチューブ（減圧装置） ６ 冷却器 １１ 吸込配管 ３１ 電磁弁（開閉弁） ３２ キャピラリチューブ ３３ 並列回路 ３４ 制御装置 ３６ 圧力センサー ４１ 入口 ４２ 出口 ４４ 流路 ４６ 弁座 ４７ 弁体 ５１ 細通路 Ｔ タイマー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器な
   どを順次環状に配管接続して成る冷却装置において、 前記冷却器から圧縮機の吸込側に至る吸込配管中に、開
   閉弁とキャピラリチューブの並列回路を介設したことを
   特徴とする冷却装置。
2. 【請求項２】 圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器な
   どを順次環状に配管接続して成る冷却装置において、 前記冷却器から圧縮機の吸込側に至る吸込配管中に設け
   られた開閉弁を備え、この開閉弁は、入口と出口間に形
   成された弁座と、この弁座に離接自在に当接して流路を
   開閉する弁体と、前記弁座を迂回するかたちで前記入口
   と出口間を連通する細通路を有していることを特徴とす
   る冷却装置。
3. 【請求項３】 圧縮機の起動時は開閉弁を閉じることを
   特徴とする請求項１または請求項２の冷却装置。
4. 【請求項４】 圧縮機の起動から所定期間経過後に開閉
   弁を開くことを特徴とする請求項３の冷却装置。
5. 【請求項５】 圧縮機の起動後、開閉弁と前記圧縮機間
   の吸込配管中の圧力が所定値以下に低下した場合に前記
   開閉弁を開くことを特徴とする請求項３の冷却装置。