JPS5862471A - 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
の向上により小形コンプレッサの号でもロータリーコン
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、Ｔｌ５Ｃ
９６０７電気冷蔵庫及び電気冷凍庫の消費電力量試験で
測定した時の効果は半減してせいぜい約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
スがエバポレータに流入し、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
を介してスーパーヒートガスがシリンダ室に流れ、ザク
ジョンラインを経てエバポレータに流入する糸路と、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。この方法頂、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エネルギー形の冷凍
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第１図〜第２図を用い
て説明する。１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ＩＪ−フンプレソサ１．コン
デンサ４１第一のキャピラリーチー−プ５ａ、本発明の
主要部である流体側（財）弁６の入口回路６ａ、第二の
キャピラリチューブ６ｂ、エバポレータ了、前記流体制
御弁６の出口回路６ｂ、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１０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１２５　、・−・ 内を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、リテイナ−１４のグランジャ１３と接触す
る略中夫にはプランジャ１３より小さな孔１４ａが設け
である。前記プランジャー１３のリプイナー１４側には
凹部を形成し、前記凹部内には、プランジャー１３を押
上げる方向に１却前後の力を有するバネ１３ａを内設し
ている。又、前記プランジャー１３のリプイナー１４側
の円周端には、シール材１３ｂが固定設置しており、プ
ランジャ１３が押下げられたとき、リプイナー１４面に
圧接され、入口回路６ａと出口回路６ｂを完全に遮断し
ている。

一方、入口側ケーシング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９
Ｃを形成している。また、前記ボール弁１５は前記プラ
ンジャ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１ｏにも入口管１０
ａと出口管１０ｂを有し、略中夫にはボール弁１７を摺
動自６、−　　・・ 在に収納するテーパ状の弁室１０ｃとその下部には弁座
１ｏｄ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、第一のキャピラリーチー−プロａ
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３　ｋｙ
／ｃｒｌＧ以上の高圧圧力となる。

このとき、出口回路ｅｂ内は１ｋｙ／ｃｒｌＧ以下の低
圧圧力であるため、入口回路８ａの圧力〉出口回路６ｂ
の圧力士バネ力の関係になり、圧力差によりプランジャ
１３は出口回路ｅｂ側に移動し、リティナ−１４に押付
けられ、シール材１３ｂにて入口回路６ａと出口回路６
ｂが完全に遮断されている。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−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、
出口回路６ｂの弁室１ｏＣ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１０
ｄとが僅かに離れた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１０ｄ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゜第１のキャピラリ
ーチューブ５ａ、流体制御弁６の入口回路６ａ、第二の
キャピラリチューブ５ｂ。

エハホレータγ、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。この時、前記入口回路６
ａと出口回路６ｂはプランジャ１３のリプイナー１４側
に設置されたシール材で、完全に遮断される為、高圧で
ある入口回路６ａから低圧である出口回路６ｂに冷媒が
洩れることはない。又、入口回路６ａの圧力は、出口回
路６ｂの冷媒圧力とバネの力の両方を合せた圧力より高
い為、入口側弁装置１６は開放状態が維持され、ロータ
リーコンプレッサ１が運転中に、入口側弁装置１６が閉
路状態になることはない。

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け自重で落下し、弁は自
重で落下し、弁座１ｏｄに接して、出口側弁装置１８を
閉路状態とする。

その後、密閉容器２内の過熱ガスは、圧縮要素３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
を通じて流体制御弁６の出口回路６ｂに流入する。この
時、出口側弁装置１８は閉路状態となっている為、過熱
ガスは、エバポレータ７に流入することはない。従って
、前記出口回路６ｂの圧力は急激に上昇する。この時の
入口回路６ａ内の圧力は出口回路６ｂより相当低い。す
なわち停止後、第一のキャビラリチー−ブ５ａを介して
コンデンサ４内の液冷媒が徐々に流入してきて圧力を高
めるのであるが第一キャビラリチューブ６ａの抵抗は、
圧縮要素３の図示しないシリンダ室からサクションライ
ン８に過熱ガスが洩れて出てくるときの抵抗より大きい
為、出口回路６ｂの圧力が急激に上昇するのに対し、入
口回路６ａの圧力上昇は、徐々に上昇するものである。

従って停止後、数秒後には入口回路６ａ内の圧力より出
口回路６ｂ内のガスの圧力とバネ１３ａの力を加えた圧
力の方が相当高くなり、この圧力差によりプランジャ１
３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。その後、入口回路６ａ内
の圧力は徐々に高くなり、数分後には出口回路６ｂ内の
圧力と同圧力となるが、バネ１３ａの力がプランジャ１
３を押上げる方向に働らいている為、入口側弁装置１６
が開路状態になることはない。

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（財）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。

このように本発明は、ロータリーコンプレッサ。

コンデンサ、第一のキャビラリーチー−プ、第二のキャ
ピラリチューブ、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、プラン
ジャ、バネ、シール材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とがら
なり、前記入口側弁装置は第一のキャピラリチー−プと
第二のキャピラリチューブ間に、前記出口側弁装置は前
記エバポレータとロータリーコンプレッサ間ニ各々介在
接続され、前記入口側弁装置は前記第一のキャピラリー
チューブ出口側圧カとエバポレータ出口側との圧力差に
て開放動作すると共にン〜ル材にて入口回路と出口回路
とを遮断し、前記圧力差が逆状態の時に入口側弁装置を
閉鎖しバネにより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、開放状態では中圧となるため、その変化が非常に大
きいと共に出口回路はチェックパルプを有しないロータ
リーコングレソ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、高圧圧力となる。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ため、確実な動作が可能となり
、且つ、バネにより強制的に入口弁を閉鎖するため密閉
容器内及びコンデンサ内のスーパーヒートカスがエバポ
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。又、
運転中はシール材により入口回路と出口回路とを完全に
遮断しているので、入口回路内の冷凍が出口回路に洩れ
ることはない。従って、従来の電磁弁より簡単な構造と
なり、さらに作動に電力を要しないため、余分な電力、
雷、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図は本発明の一実施例を示す冷凍装置の停止中の回
路図、第２図は同冷凍装置の運転中の回路図である。 １・・・・１０−タリーコンプレノサ、４＠・・・・−
コンデンサ、５ａ・・・・・・第一のキャピラリチュー
ブ、６ｂ・・・・・・第二のキャピラリチューブ、７・
・・・・・エバポレータ、８・・・・・・サクションラ
イン、１５・・・・・・入口弁Ｃボール弁）、６ａ・・
・・・・入口回路、１７・・・・・・出口弁（ボール弁
）、６ｂ・・・・・・出口回路、１３ａ・〜・・・−バ
ネ、１３ｂ・・１１・シール材。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｌＡ
１図 第　２　図

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、第一のキャピラ
   リチューブ、第二のキャビラリチューブエバボレータ、
   サクションライン、流体制御弁よυなり、前記流体制御
   弁は、大口弁、プランジャバネ、シール材、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
   含む出口側弁装置とからなり、前記入口側弁装置は、第
   一のキャピラリチューブと第二のキャピラリチューブ間
   に設け、かつ、前記出口側弁装置は、前記、エバポレー
   クとロータリコンプレッサ間に、各々介在接続され、前
   記入口側弁装置は、前記第一のキャピラリチューブ出口
   側とエバポレータ出口側との圧力差にて開放動作すると
   共に、シール材にて入口回路と出口回路とを遮断し、前
   記圧力差が逆状態の時に入口側弁装置を閉鎖し、バネに
   より閉鎖状態を保持すると共に前記出口側弁装置は逆止
   弁動作させた冷凍装置。