JPS5852956A - 冷凍装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロータリーコンプレッサを使用する冷凍装置に
関し、その省エネルギーを図らんとするものである。

ロータリーコンプレッサは高効率小形であるとの理由に
より日本国内に於てはルームエアコンを中心に広く使用
されている。一方家庭用冷蔵庫のような小形コンプレッ
サについては従来は加工精度の点よりレシプロ式コンプ
レッサの方が高効率であったが最近の加工技術、設計技
術の向上によシ小形コンプレッサの分野でも口〜タリー
コンプレッサの方が高効率になってきた。しかし、ロー
タリーコンプレッサ単体でのカロリメータテストではレ
シプロ式に比べて約２０％程度の効率向上になっている
にもかかわらず実際に家庭用冷蔵庫に取りつけて、ＪＩ
Ｓ　　Ｃ９６０７電気冷蔵庫及び電気冷凍庫の消費電力
量試験で６１１１定した時の効果は生滅してせいぜい約
１０％程度の消費電力量の低減程度になっている。この
原因は本発明者の研究によるとロータリーコンプレッサ
が停止中に密閉容器内に多量に滞留する過度のスーパー
ヒートガスがエバポレータ出口側シ、エバポレータを加
熱し、冷蔵庫の熱負荷となっているためである。そして
、その流れは２系路あり第１回路は圧縮要素のメカニカ
ルシールを介シテスーパーヒートガスがシリンダ室に流
れ、サクションラインを経てエバポレータに流入する係
路と、第２回路は密閉容器からコンデンサへと流れ、コ
ンデンサで放熱し常温のスーパーヒートガスとなってキ
ャピラリーチューブを介してエバポレータへ流入する回
路である。スーパーヒートガスの影響度の大きいのは過
熱度の高い前記第１回路である。この改善策としての一
般的な手法は第１回路に対しては逆止弁が適切であり、
第２回路に対してはコンプレッサの運転停止に応動する
電磁弁である。この方法では、電磁弁が高価であり、ま
た電力を消費するし電気回路も複雑になり、更に作動音
がする等の欠点を有している。

本発明は以上の欠点に鑑みて、安価で、電気的な制御を
必要とせず、静粛でかつコンプレッサ単体と同等以上の
高効率化をシステムとして図れる省工体ルギー形の冷凍
装置を提供せんとするものである。

以下に本発明の一実施例について説明する。

ｌはロータリーコンプレッサで密閉容器２と圧縮要素３
と図示しない電動要素で構成されている。このロータリ
ーコンプレッサ１には低圧逆止弁を備えていない。冷凍
装置はロータリーコンプレッサ１　、コンデンサ４．キ
ャビラリーチー−プ５１本発明の主要部である流体制御
弁６０入ロ回路６ａ、エバポレータ７、前記流体制御弁
６の出口回路ｅｂ、サクションライン８゜コンプレッサ
１を順次環状に連結して成る。前記流体制御弁６は入口
側ケーシング９と出口側ケーシング１゜で外殻１１を形
成し、気密を保持している。前記外殻１１内には入口回
路６ａと出口回路６ｂとの連通路１２内には該連通路の
内径とその外径を略同−にするプランジャ１３を、前記
連通路１２内に摺動自在に備えている。前記プランジャ
１３の下方にはプランジャ１３の過度の動きを規制する
リティナ−１４を有し、リティテ−１４のプランジャ１
３と接触する略中夫にはプランジャ１３の径より若干小
さな孔１４ａが設けである。一方、入口側ケーゾング９
には入口管９ａと出口管９ｂを有し、略中夫にはボール
弁１６にてシールする弁座９Ｃを形成している。また、
前記ボール弁１６は前記１ランジヤ１３の先端に固定さ
れ、入口側弁装置１６を形成している。さらに、出口側
ケーシング１０にも入口管１０ａと出口管１ｏｂを有し
、略中夫にはボール弁１７を摺動自動に収納するテーバ
状の弁室１０　ｃとその下部には弁座１０ｄを設けて出
口側弁装置１８を形成している。

次に作用について述べる。第１図は入口側弁装１置１６
及び出口側弁装置１８のいずれもが閉鎖した状態すなわ
ち、運転停止中を示すものである。

この状態で、冷凍装置を運転すると、入口側弁装置１６
が閉鎖しているため、キャビラリーテー−プ５は通常の
減圧装置の作用を果さず、単なる連通管となるため、入
口回路６ａ内はコンデンサ４と同一の高圧圧力となる。

このとき、出口回路６ｂ内は低圧圧力であるため、圧力
差によりプランジャ１３は出口回Ｈｅｂ側に移動し、リ
ティナ−１４に押付けられている。そしてボール弁１６
はプランジャ１３と一体であるため弁座９ｃと離れ、入
口側弁装置１６は開放状態となる。一方、出口側弁装置
１８のボール弁１７はエバポレータ７よシのガス流によ
り吹き上げられてボール弁１７と弁座１０ｄは離れてい
るので出口側弁装置１８は開放状態となる。このとき、
出口回＠６ｂの弁室１０ｃは弁座１０ｄ側を小径とする
テーパ状に形成しているため、ボール弁１７と弁座１ｏ
ｄとが僅かに離れだ状態でも冷媒流路が形成されるため
、冷媒の流れが確保され、このガス流により、さらにボ
ール弁１７は吹き上げられ、弁座１ｏｄとの距離が増加
し、冷媒流路は十二分に形成されるため、従来の逆止弁
にみられたような圧力損失という重大な欠点を解消する
ことができる。従って、ロータリーコンプレッサ１よシ
吐出された冷媒ガスはコンデンサ４．キャピラリチュー
ブ５．流体制御弁６の入口回″”Ｒ５６＆　＋エバポレ
ータ７、流体制御弁６の出口回路ｅｂ、サクションライ
ン８゜ロータリーコンプレッサ１へと支障なく流れて、
冷凍作用を行なう。すなわち、第２図の状態となる。

なお、前記入口回路６ａと出口回％ｅｂは内側にプラン
ジャ１３を有した連通路１２で連通されているが、プラ
ンジャ１３外径と連通路１２内径を略同−とし、摺動可
能な寸法で構成しているため、この間隙の冷媒流抵抗は
前記エバポレータ７内を正規に流れる冷媒流抵Ｗｌｔｍ
較できない程度まで大きな値であるため、冷凍運転中に
は該連通路１２とプランジャ１３との間隙を通過する冷
媒は皆無である。

次に上記運転状態から停止時へ移行する状態について説
明する。ロータリーコンプレッサ１の停止によりエバポ
レータ７よりのガス流が停止するので流体制御弁６の出
口回路６ｂ内のボール弁１７は自重で洛下し、弁座１０
ｄに接して出口側弁装置１８を閉路状態とするだめ、過
熱ガスがエバポレータ７に流入するのを防止すると同時
に密閉容器２内の過熱ガスは圧縮要素の図示しないシリ
ンダ室に流入し、さらにサクションライン８へト流入し
、流体制御弁６の出口回路６ｂに流入するので、前記出
口回路６ｂの圧力は急激に上昇する。

この時、入口回路６ａ内はエバポレータＹ内と同一圧力
、つまり、運転状態での低圧圧力であるだめ、この圧力
差によりプランジャ１３は入口回路６ａ側に移動せしめ
、ボール弁１５を弁座９Ｃへ押付けることにより入口側
弁装置１６は閉路状態となる。これによりコンデンサ４
内の過熱ガスのエバポレータ７への流入を防止する。

以上のようにロータリーコンプレッサ１が停止すると流
体制御弁６の出口側弁装置１８と入口側弁装置１６をほ
ぼ同時に閉路し、エバポレータ７へのスーパーヒートガ
スの流入を防止するものである。

以上の様に、本発明による冷凍装置は、ロータリーコン
プレッサ、コンデンザ、キャビラリーテー−フ等の減圧
器、エバポレータ、サクションライン、流体制御弁等よ
りなり、前記流体制御弁は大口弁並びに入口回路を含む
入口側弁装置と、出口弁並びに出口回路を含む出口側弁
装置を含み、前記入口側弁装置は前記エバポレータの入
口側に、前記出口側弁装置は前記エバポレータの出口側
に各々介在接続され、前記入口側弁装置は前記キャピラ
リーチューブ出口側圧力とエバポレータ出口側との圧力
差にて動作し、この圧力差が逆状態の時に閉鎖状態を保
持すると共に、前記出口側弁装置は逆止弁動作をするも
のであるから、入口回路の圧力は入口側弁装置が閉鎖し
ている状態では高圧となり、開放状態では低圧となるだ
め、その変化が非常に大きい。１だ、出口回路はチェッ
クバルブを有しないロータリー　　４コンプレツサのサ
クションラインと連通しているため、冷凍装置が運転中
には低圧となり、冷凍装置が停止した時には急激に圧力
が上昇し、高圧ＩＦ力となる。このように、入口側弁装
置は入口回路と出口回路を連通ずるガイド部を摺動する
ものであるから、前後の圧力変化と冷凍装置の運転、停
止とが完全に同期しており、その圧力変化量が極めて大
きいだめ、確実な動作が可能となり、密閉容器内及びコ
ンデンサ内のスーパーヒートガスがエバポレータに流入
するのを完全に防止できる。

従って流体制御弁のないものに比べ大きな節電効果が得
られる。まだ、構造的にも運転中は同圧となる部分ＶＣ
入１」、出口の弁装置を設けているため、洩れ等を防止
する複雑なものを必要とせず、従来り電磁弁より簡単な
構造となる。さらに、作動ＶＣ電力を必要とし々いだめ
、余分な電力、電気配線も必要としない等、数多くの効
果を非常に簡単な構造の流体制御弁を追加することによ
り得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す冷凍装置の停止中の回
路図、第２図は該冷凍装置の運転中の回路図をそれぞれ
示す。 １　、、、、、、ロータリーコンプレッサ、４　、、、
、、、コンデンサ、５・・・・・・キャピラリーチュー
ブ゛、７・・１１１．エバポレータ、８　、、、、、、
サクションライン、１５　、、、、、、大口弁（ボール
弁）、６ａ　、、、、、、人口回路、１７　、、、、、
、出口弁（ボール弁）、６　ｂ　、、、。 出目回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロータリーコンプレッサ、コンデンサ、キャピラリーチ
   ューブ等の減圧器、エバポレータ、サクションライン、
   流体制御弁等よりなシ、前記流体制御弁は大口弁並びに
   入口回路を含む入口側弁装置と、出口弁並びに出口回路
   を含む出口側弁装置を含み、前記入口側弁装置は前記エ
   バポレータの入口側に、前記出口側弁装置は前記エバポ
   レータの出口側に各々介在接続され、前記入口側弁装置
   は前記キャピラリーチューブ出「」側圧力とエバポレー
   タ出口側との圧力差にて動作し、この圧力差が逆状態の
   時に閉鎖状態を保持すると共に、前記出口側弁装置は逆
   止弁動作をする冷凍装置。