JPH074754A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】液インジェクション方式で圧縮機を冷却する冷
凍装置において、冷媒リーク等により冷媒チャージ量が
不足した場合でも確実に圧縮機保護可能な装置。 【構成】圧縮機２、空冷凝縮器３、受液器４、減圧装置
８、蒸発器９、気液分離器１を冷媒管で順次つないで冷
凍サイクルを構成し、この冷凍サイクル中の冷媒液を圧
縮機２へインジェクションする液インジェクション管１
０２と、このインジェクション管１０２の途中にインジ
ェクション量を制御する電磁弁１２、インジェクション
制御弁１３を順に通り、圧縮機２の中間圧ポート２０１
に入る液インジェクションにより圧縮機２を蒸発潜熱に
より冷却する手段を備えた冷凍装置において、受液器４
の出口冷媒管１１１より取り出された冷媒液を空冷凝縮
器３０１で過冷却させ、その後流量制御手段１３を経て
圧縮機２にインジェクションさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】リキッドインジェクション方式で
圧縮機を冷却する冷凍装置の信頼性向上技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】リキッドインジェクション方式で圧縮機
を冷却する冷凍装置に於て、冷媒リーク等により冷媒チ
ャージ量が不足すると凝縮冷媒の過冷却が取れなくな
り、フラッシュガスが発生する。

【０００３】このフラッシュガスはリキッドインジェク
ション管にも入り込み、通過抵抗が増えるのでインジェ
クション量の制御手段を通過する冷媒は急激に減少す
る。

【０００４】インジェクション量が不足すると圧縮機の
冷却効果がなくなり、吐出ガス温度の過熱等により保護
装置が作動することがあり、装置の安定運転が出来なく
なる。さらにインジェクション量不足が進むと保護装置
の作動前に圧縮機にカジリ・ロック等の重大なダメージ
を与えることが起こる。

【０００５】従来はこういう事態を避けるために実開平
２−５２０６０号公報等に示される方法を用いてインジ
ェクション管に容易にフラッシュガスが入り込まない様
に工夫していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの方法では冷
媒チャージ量が不足するとインジェクション管にフラッ
シュガスが発生するよりも前に冷却負荷側に供給される
冷媒が不足し、装置自体の冷却不良・低圧スイッチの作
動が起こり、使用者に冷媒チャージ量不足を知らさし
め、しかるべき処置を取らせる様にして圧縮機のカジリ
・ロック等の重大なダメージの発生を防止していた。

【０００７】しかし、この方法でフラッシュガスを分離
しインジェクション管に冷媒の液分のみを供給してもそ
の冷媒には過冷却がほとんどないため、インジェクショ
ン管の配管抵抗あるいはヘッド差・圧縮機周辺の高温に
よりフラッシュガスが再び発生することがあり圧縮機保
護に対して十分でなかった。

【０００８】また、過冷却を確実に得るために受液器か
ら取り出された冷媒を再度空冷式凝縮器に戻し過冷却す
る方法も考えられたが、この場合空冷式凝縮器の一部を
使って過冷却を取っているため過冷却を取らない場合と
同等の凝縮温度設計とするためには凝縮器のサイズアッ
プが必要になる。

【０００９】凝縮器のサイズアップができない場合には
凝縮器の有効伝熱面積が小さくなり高外気温度時に高圧
保護装置が作動することがある。さらに、過冷却を得る
ために追加された空冷式凝縮器に出入する配管はその中
を全冷媒循環量が通過するので冷却負荷につながる液管
と同等以上の配管径が必要になり、配管設計を複雑にし
てしまう欠点があった。

【００１０】このような問題点に対して、本発明はリキ
ッドインジェクション方式で圧縮機を冷却する冷凍装置
に於て、冷媒リーク等により冷媒チャージ量が不足した
場合でも確実に圧縮機を保護出来る冷凍装置を提供する
ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は圧縮機、空冷式
凝縮器、受液器、減圧装置、蒸発器を冷媒管で順次つな
いで冷凍サイクルを構成し、この冷凍サイクル中の冷媒
液を圧縮機へインジェクションするリキッドインジェク
ション管と、このインジェクション管の途中にインジェ
クション量を制御する手段を備えた冷凍装置において、
受液器あるいは受液器出口の冷媒管より取り出された冷
媒液を上記空冷式凝縮器で過冷却させた後、流量制御手
段を経て圧縮機にインジェクションするものである。

【００１２】

【作用】本発明の冷凍装置は、圧縮機へのインジェクシ
ョン用の冷媒が空冷式凝縮器により確実に過冷却される
ので、使用者が装置冷却不良・低圧スイッチの作動等に
より冷媒チャージ量不足を知るまでの間圧縮機を確実に
冷却することができる。

【００１３】また、過冷却されるのはインジェクション
用冷媒のみなので凝縮器サイズアップはほとんどなく、
その過冷却用の配管径もインジェクション量に見合った
小さいものでよく配管設計を容易にすることができる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１において冷凍サイクルは気液分離器１を経てス
クロール型圧縮機２に吸入された低圧冷媒ガスが、この
圧縮機２で圧縮されて高温高圧のガスになり吐出され
る。高温高圧のガスは空冷凝縮器３で冷却されほとんど
が液化し、受液器４に入る。受液器４で一部のガス分を
分離され完全な液となった冷媒は、閉鎖弁５・フィルタ
ドライヤ６・サイトグラス７を通過して膨張弁８（減圧
装置）で減圧された後、蒸発器９で気化し、周囲を冷や
して冷却作用を行う。

【００１５】リキッドインジェクション用冷媒は、受液
器４、閉鎖弁５の間の配管１１１より分岐したインジェ
クション管１０１により空冷式凝縮器３の一部に形成さ
れた過冷却器３０１に導かれこの空冷凝縮器３で過冷却
された後、インジェクション管１０２、サービス用閉鎖
弁１１、電磁弁１２、インジェクション制御弁１３を順
に通りスクロール型圧縮機２の中間圧インジェクション
ポート２０１に入り、その蒸発潜熱により圧縮要素を冷
却する。

【００１６】インジェクション管１０２に入る冷媒は過
冷却が十分になさせているので、インジェクション管の
配管抵抗或はヘッド差・圧縮機周辺の高温によりフラッ
シュガスが発生することはなくインジェクション制御弁
１３により常に適正なインジェクション量が圧縮機２の
インジェクションポート２０１に供給される。

【００１７】また、冷媒リーク・試運転時冷媒封入不足
等により受液器４出口にフラッシュガスが発生した場合
でも過冷却器３０１でインジェクション用冷媒の熱交換
が行われるためインジェクション制御弁１３の入口では
フラッシュガスの発生はなく適正なインジェクション量
の制御が行われる。このとき、冷却負荷側に供給される
冷媒は少なくなり装置冷却不良・低圧スイッチの作動等
により使用者に冷媒不足に気付かせることができる。

【００１８】さらに過冷却器３０１で得られる過冷却の
値を大きく設計すれば、万が一使用者の冷媒不足認知が
遅れても圧縮機の保護出来る可能性は高くなる。

【００１９】また、インジェクション用に循環する冷媒
を過冷却するのに必要な熱量は凝縮器で排熱される熱量
の数パーセント以下に過ぎず過冷却を取ったための凝縮
器サイズアップはほとんどの場合必要ない。さらに、イ
ンジェクション管１０１・１０２は配管４０１の半分程
度の内径を持てば十分で配管設計は比較的容易である。

【００２０】尚２０は装置保護用高低圧圧力スイッチで
ある。

【００２１】図２は本発明の他の実施例を示す冷媒回路
図であり、インジェクション用冷媒を先端が冷却負荷に
つながる冷媒取出配管１１１の先端よりも下方に位置す
るインジェクション冷媒取出管４０１から取り出した
点、図１に示した冷媒回路図と異なる。尚、図１と同じ
構成要素は同じ符番を付し説明は省略する。

【００２２】

【発明の効果】以上のように構成された本発明の冷凍装
置を用いることによって、インジェクション用冷媒のみ
を過冷却することができ(１)冷媒不足時にでも圧縮機を
確実に冷却することができ圧縮機をカジリ・ロック等の
重大なダメージから保護できる。(２)冷媒過冷却のため
の配管径が小さく出来るので配管設計が容易になる。
(３)過冷却を大きめに設定することが容易でインジェク
ション回路に含まれる電磁弁、閉鎖弁等は圧力損失が多
少あっても問題なく、サイズの小さい安価な電磁弁・閉
鎖弁等を選定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す冷媒回路図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す冷媒回路図である。

【符号の説明】

１ 気液分離器 ２ 圧縮機 ３ 空冷凝縮器 ４ 受液器 ８ 膨張弁 ９ 蒸発器 １１１ 配管 １０１ インジェクション管 １０２ インジェクション管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、空冷式凝縮器、受液器、減圧装
   置、蒸発器を冷媒管で順次つないで冷凍サイクルを構成
   し、この冷凍サイクル中の冷媒液を圧縮機へインジェク
   ションするリキッドインジェクション管と、このインジ
   ェクション管の途中にインジェクション量を制御する手
   段を備えた冷凍装置において、受液器あるいは受液器出
   口の冷媒管より取り出された冷媒液を上記空冷式凝縮器
   で過冷却させた後、流量制御手段を経て圧縮機にインジ
   ェクションすることを特徴とする冷凍装置。