JP3483596B2 - 冷凍装置及びその作動方法 - Google Patents
冷凍装置及びその作動方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- F25D17/02—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating liquids, e.g. brine
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に冷凍装置に関し、
特に中間圧力ポートを備えた圧縮機を利用する冷凍装置
に関する。
特に中間圧力ポートを備えた圧縮機を利用する冷凍装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本出願
人に譲渡された米国特許第４，８５０，１９７号は、吸
込み口及び吐出し口に加えて中間圧力ポートを備えた冷
媒圧縮機を用いるエコノマイザサイクルに基づく蒸気圧
縮冷凍装置を開示している。高温ガス冷却及び加熱サイ
クルの能力を高めるためエコノマイザ熱交換器が用いら
れ、高温ガス冷却及び加熱サイクルは、空調されるべき
積荷空間内の選択された設定温度に近い所定の温度範囲
を達成してこれを維持する関連の電気または電子制御装
置によって開始される。本出願人に譲渡された１９９１
年８月２３日出願の米国特許出願第０７／７４９，３５
８号（発明の名称：冷凍装置を作動させるための方法及
び装置）は、エコノマイザ熱交換器に代えてエコノマイ
ザサイクルを備えた冷凍装置内にフラッシュタンクを用
いる冷凍方法及び装置を開示している。上述の米国特許
出願に開示された冷凍装置を用いると、フラッシュタン
ク内のフロート弁が不要になり、フラッシュタンクを輸
送冷凍用とで用いることができる。
人に譲渡された米国特許第４，８５０，１９７号は、吸
込み口及び吐出し口に加えて中間圧力ポートを備えた冷
媒圧縮機を用いるエコノマイザサイクルに基づく蒸気圧
縮冷凍装置を開示している。高温ガス冷却及び加熱サイ
クルの能力を高めるためエコノマイザ熱交換器が用いら
れ、高温ガス冷却及び加熱サイクルは、空調されるべき
積荷空間内の選択された設定温度に近い所定の温度範囲
を達成してこれを維持する関連の電気または電子制御装
置によって開始される。本出願人に譲渡された１９９１
年８月２３日出願の米国特許出願第０７／７４９，３５
８号（発明の名称：冷凍装置を作動させるための方法及
び装置）は、エコノマイザ熱交換器に代えてエコノマイ
ザサイクルを備えた冷凍装置内にフラッシュタンクを用
いる冷凍方法及び装置を開示している。上述の米国特許
出願に開示された冷凍装置を用いると、フラッシュタン
ク内のフロート弁が不要になり、フラッシュタンクを輸
送冷凍用とで用いることができる。
【０００３】エコノマイザサイクルを有する冷凍装置、
例えば上述の米国特許及び米国特許出願に開示されてい
るような冷凍装置の信頼性及び効率を向上させると共に
その制御方法及び装置を提供することが望ましく、これ
が本発明の目的である。
例えば上述の米国特許及び米国特許出願に開示されてい
るような冷凍装置の信頼性及び効率を向上させると共に
その制御方法及び装置を提供することが望ましく、これ
が本発明の目的である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】 本発明は、冷却サイク
ル及び加熱サイクルにより空調スペース内の温度を所定
の設定値にし、これを保持するように冷凍装置を作動す
る方法及び装置に関する。冷凍装置は、吸込み口、中間
圧力ポート及び吐出し口を備えた冷媒圧縮機と、圧縮機
用原動機と、高温ガス圧縮機吐出しラインと、第１及び
第２の高温ガスラインと、高温ガス圧縮機吐出しライン
を第１及び第２の高温ガスラインにそれぞれ連結する第
１及び第２の位置を備えた第１の制御可能な弁手段と、
第１の高温ガスラインに連結された主凝縮器と、空調ス
ペースと関連した蒸発器と、蒸発器膨脹弁と、空調スペ
ースと関連していて第２の高温ガスラインに連結されて
いる補助凝縮器と、第１及び第２の冷媒流路を備えたエ
コノマイザ熱交換器手段と、第２の冷媒流路を通る冷媒
の流量を制御するエコノマイザ膨脹弁と、エコノマイザ
熱交換器手段の第１の冷媒流路を介して主凝縮器を蒸発
器膨脹弁に連結する主液体ラインと、補助凝縮器をエコ
ノマイザ熱交換器手段に連結する補助液体ラインと、蒸
発器を圧縮機の吸込み口に連結する主吸込みラインと、
エコノマイザ熱交換器手段の第２の流路を圧縮機の中間
圧力ポートに連結する補助吸込みラインと、主液体ライ
ンをそれぞれ遮断し開放する第１の位置及び第２の位置
を備えた第２の制御可能な弁手段と、熱をエコノマイザ
熱交換器手段に選択的に追加する第３の制御可能な弁手
段とを有する。この冷凍装置はさらに、第１、第２及び
第３の制御可能な弁手段の弁位置のパターンが冷却サイ
クル及び加熱サイクルとは異なる少なくとも１つの所定
のナル関連パターンより成るナルサイクルを設ける手段
と、空調スペースの温度が所定の設定温度に近い所定の
ナル温度範囲内になると、冷媒圧縮機の作動を維持しな
がらナルサイクルを始動させる手段とより成り、ナルサ
イクルを始動させる手段は、弁位置の少なくとも１つの
所定のナル関連パターンを選択する。少なくとも１つの
所定のナル関連パターンより成るナルサイクルを設ける
手段は、弁位置の複数の互いに異なるナル関連パターン
を有し、ナルサイクルを始動させる手段は、空調スペー
スの正味の熱利得または熱損失が任意の時点で蒸発器及
び補助凝縮器によって空調スペースに加えられるか失わ
れる熱と実質的にマッチングするナル関連パターンを選
択する。
ル及び加熱サイクルにより空調スペース内の温度を所定
の設定値にし、これを保持するように冷凍装置を作動す
る方法及び装置に関する。冷凍装置は、吸込み口、中間
圧力ポート及び吐出し口を備えた冷媒圧縮機と、圧縮機
用原動機と、高温ガス圧縮機吐出しラインと、第１及び
第２の高温ガスラインと、高温ガス圧縮機吐出しライン
を第１及び第２の高温ガスラインにそれぞれ連結する第
１及び第２の位置を備えた第１の制御可能な弁手段と、
第１の高温ガスラインに連結された主凝縮器と、空調ス
ペースと関連した蒸発器と、蒸発器膨脹弁と、空調スペ
ースと関連していて第２の高温ガスラインに連結されて
いる補助凝縮器と、第１及び第２の冷媒流路を備えたエ
コノマイザ熱交換器手段と、第２の冷媒流路を通る冷媒
の流量を制御するエコノマイザ膨脹弁と、エコノマイザ
熱交換器手段の第１の冷媒流路を介して主凝縮器を蒸発
器膨脹弁に連結する主液体ラインと、補助凝縮器をエコ
ノマイザ熱交換器手段に連結する補助液体ラインと、蒸
発器を圧縮機の吸込み口に連結する主吸込みラインと、
エコノマイザ熱交換器手段の第２の流路を圧縮機の中間
圧力ポートに連結する補助吸込みラインと、主液体ライ
ンをそれぞれ遮断し開放する第１の位置及び第２の位置
を備えた第２の制御可能な弁手段と、熱をエコノマイザ
熱交換器手段に選択的に追加する第３の制御可能な弁手
段とを有する。この冷凍装置はさらに、第１、第２及び
第３の制御可能な弁手段の弁位置のパターンが冷却サイ
クル及び加熱サイクルとは異なる少なくとも１つの所定
のナル関連パターンより成るナルサイクルを設ける手段
と、空調スペースの温度が所定の設定温度に近い所定の
ナル温度範囲内になると、冷媒圧縮機の作動を維持しな
がらナルサイクルを始動させる手段とより成り、ナルサ
イクルを始動させる手段は、弁位置の少なくとも１つの
所定のナル関連パターンを選択する。少なくとも１つの
所定のナル関連パターンより成るナルサイクルを設ける
手段は、弁位置の複数の互いに異なるナル関連パターン
を有し、ナルサイクルを始動させる手段は、空調スペー
スの正味の熱利得または熱損失が任意の時点で蒸発器及
び補助凝縮器によって空調スペースに加えられるか失わ
れる熱と実質的にマッチングするナル関連パターンを選
択する。
【０００５】本発明の別の実施例は、冷媒を各冷却サイ
クル中、加熱関連回路から冷却回路の低圧部分に自動的
に排出する冷媒ベントオリフィスを設けることを含む。
ベントオリフィスの好ましい位置では、一端が補助凝縮
器とドレンパン加熱コイルとの間の結合部に位置し、他
端は、冷媒を蒸発器コイルに分配する冷媒分配器か、ま
たは蒸発器コイルから見て下流側に位置する主吸込みラ
インかのいずれかに連結されている。非常に短い長さの
管が必要となるのでこのように連結点を定めるのが好ま
しくまたかかる位置では、霜取りサイクル中ベントオリ
フィス管の霜取りが行われる。
クル中、加熱関連回路から冷却回路の低圧部分に自動的
に排出する冷媒ベントオリフィスを設けることを含む。
ベントオリフィスの好ましい位置では、一端が補助凝縮
器とドレンパン加熱コイルとの間の結合部に位置し、他
端は、冷媒を蒸発器コイルに分配する冷媒分配器か、ま
たは蒸発器コイルから見て下流側に位置する主吸込みラ
インかのいずれかに連結されている。非常に短い長さの
管が必要となるのでこのように連結点を定めるのが好ま
しくまたかかる位置では、霜取りサイクル中ベントオリ
フィス管の霜取りが行われる。
【０００６】本発明のもう１つの実施例では、エコノマ
イザ熱交換器手段は入口及び出口を有する外側シェルま
たはハウジングを介して第２の冷媒流路が得られ、シェ
ルは第１の冷媒流路を包囲する。冷媒はエコノマイザ膨
脹弁を介してシェル内へ膨脹し、満液タイプの冷媒の膨
脹が行われ、この構成では過熱状態は生じない。冷媒及
び圧縮機油ドレンラインはシェルの定点から２つの位置
のうち選択された一方に連結される。第１の位置は、シ
ェルの出口を圧縮機の中間圧力ポートに相互に連結する
補助吸込みラインの一段と低い点である。第２の位置
は、ドレンの高さ位置よりもより高い補助吸込みライン
の位置である。ドレンラインを液体ラインの一部に沿っ
て垂直方向に且つこれと熱交換関係を成して設けること
により油−液体冷媒混合物の「リフト」が得られ、濾過
効果が得られる。このドレンラインは２つの利点をもっ
ている。エコノマイザ熱交換器手段のシェル内に運び込
まれた圧縮機油（この油は少なくとも１部が液体冷媒と
混和している）を除去することにより、シェル内におい
て沸騰している冷媒中の油濃度が小さくなり、その結果
第１の冷媒流路と第２の冷媒流路との間の伝熱特性が際
立って増大することになる。
イザ熱交換器手段は入口及び出口を有する外側シェルま
たはハウジングを介して第２の冷媒流路が得られ、シェ
ルは第１の冷媒流路を包囲する。冷媒はエコノマイザ膨
脹弁を介してシェル内へ膨脹し、満液タイプの冷媒の膨
脹が行われ、この構成では過熱状態は生じない。冷媒及
び圧縮機油ドレンラインはシェルの定点から２つの位置
のうち選択された一方に連結される。第１の位置は、シ
ェルの出口を圧縮機の中間圧力ポートに相互に連結する
補助吸込みラインの一段と低い点である。第２の位置
は、ドレンの高さ位置よりもより高い補助吸込みライン
の位置である。ドレンラインを液体ラインの一部に沿っ
て垂直方向に且つこれと熱交換関係を成して設けること
により油−液体冷媒混合物の「リフト」が得られ、濾過
効果が得られる。このドレンラインは２つの利点をもっ
ている。エコノマイザ熱交換器手段のシェル内に運び込
まれた圧縮機油（この油は少なくとも１部が液体冷媒と
混和している）を除去することにより、シェル内におい
て沸騰している冷媒中の油濃度が小さくなり、その結果
第１の冷媒流路と第２の冷媒流路との間の伝熱特性が際
立って増大することになる。
【０００７】そのときの運転状況に応じて、この増大の
幅は通常は２０〜６０％である。シェルから圧縮機の中
間圧力ポートに戻る液体冷媒の流量を計量することによ
り、圧縮機内に冷媒の蒸発が起こり、それにより圧縮機
を冷却し、かくして圧縮機の吐出し温度を制限する。
幅は通常は２０〜６０％である。シェルから圧縮機の中
間圧力ポートに戻る液体冷媒の流量を計量することによ
り、圧縮機内に冷媒の蒸発が起こり、それにより圧縮機
を冷却し、かくして圧縮機の吐出し温度を制限する。
【０００８】本発明のさらに別の実施例では、圧縮機の
吐出し圧力及び圧縮機を原動機に加わる負荷は、蒸発器
膨脹弁とエコノマイザ膨脹弁の両方について最高作動圧
力（ＭＯＰ）膨脹弁を用いることにより、加熱サイクル
または冷却サイクルを行わせることなく、また別の絞り
弁を冷凍装置に追加することなく、望ましい限度内に維
持される。ＭＯＰ蒸発器膨脹弁は冷却サイクル中、作動
圧力を制御し、ＭＯＰエコノマイザ膨脹弁は加熱／霜取
りサイクル中、作動圧力を制御する。かくして、各ＭＯ
Ｐ弁についての最高作動圧力の設定値は、それが関連し
ている特定のサイクルに合わせて選択され、１つのＭＯ
Ｐ膨脹弁について設定を行っても、他方のＭＯＰ膨脹弁
が制御中であるサイクルの間、能力に対する支障は生じ
ない。
吐出し圧力及び圧縮機を原動機に加わる負荷は、蒸発器
膨脹弁とエコノマイザ膨脹弁の両方について最高作動圧
力（ＭＯＰ）膨脹弁を用いることにより、加熱サイクル
または冷却サイクルを行わせることなく、また別の絞り
弁を冷凍装置に追加することなく、望ましい限度内に維
持される。ＭＯＰ蒸発器膨脹弁は冷却サイクル中、作動
圧力を制御し、ＭＯＰエコノマイザ膨脹弁は加熱／霜取
りサイクル中、作動圧力を制御する。かくして、各ＭＯ
Ｐ弁についての最高作動圧力の設定値は、それが関連し
ている特定のサイクルに合わせて選択され、１つのＭＯ
Ｐ膨脹弁について設定を行っても、他方のＭＯＰ膨脹弁
が制御中であるサイクルの間、能力に対する支障は生じ
ない。
【０００９】本発明の別の実施例では、エコノマイザバ
イパス弁は補助吸込みラインと主吸込みラインとの間に
連結されており、エコノマイザバイパス弁を従来方法
で、例えば加熱／霜取りサイクル中は開放状態、また冷
却サイクル中は閉鎖状態であるか或いは冷却サイクル中
は圧縮機のアンローディングを行うよう制御された状態
で動作させて空調スペースの温度制御を行うことに加え
て、このエコノマイザバイパス弁は、高い周囲温度の
間、特に必要とされるエンジンの負荷管理を行うよう用
いられる。原動機に加わる負荷は、例えば圧縮機の吐出
し温度をモニターすることにより、或いは原動機の温度
をモニターすることによりモニターされ、バイパス弁は
検知された負荷の関数として更に制御される。或る特定
の負荷に達すると、バイパス弁が開放され、負荷が所定
値まで下がるとバイパス弁が閉鎖される。
イパス弁は補助吸込みラインと主吸込みラインとの間に
連結されており、エコノマイザバイパス弁を従来方法
で、例えば加熱／霜取りサイクル中は開放状態、また冷
却サイクル中は閉鎖状態であるか或いは冷却サイクル中
は圧縮機のアンローディングを行うよう制御された状態
で動作させて空調スペースの温度制御を行うことに加え
て、このエコノマイザバイパス弁は、高い周囲温度の
間、特に必要とされるエンジンの負荷管理を行うよう用
いられる。原動機に加わる負荷は、例えば圧縮機の吐出
し温度をモニターすることにより、或いは原動機の温度
をモニターすることによりモニターされ、バイパス弁は
検知された負荷の関数として更に制御される。或る特定
の負荷に達すると、バイパス弁が開放され、負荷が所定
値まで下がるとバイパス弁が閉鎖される。
【００１０】本発明のさらに別の実施例（かかる実施例
は、圧縮機が水冷エンジンによって駆動される場合であ
って、エンジン冷却剤によって冷却される外部油冷却器
を備えた圧縮機に関するものである場合）では、エンジ
ン冷却剤回路中の油冷却器の連結状態は、エンジン冷却
剤回路で用いられるサーモスタットの形式に応じて選択
される。チョークタイプのサーモスタット、即ち単一の
入口及び単一の出口を備え、実際上所定温度以下で閉成
されるサーモスタットを用いる場合、油冷却器は入口の
上流側でサーモスタットに連結される。かくして、例え
サーモスタットが閉成されている場合でも油冷却器への
冷却剤の流れが生ずる。サーモスタットがバイパスタイ
プ、即ち２つの入力及び単一の出口を備え、２つの入力
への流量の割合を制御するサーモスタットである場合、
油冷却器は出口から見て下流に位置しており、この場合
も、任意の時点でバイパス式サーモスタットの調整作用
とは関係なく一定流量の冷却剤の流れが確保される。
は、圧縮機が水冷エンジンによって駆動される場合であ
って、エンジン冷却剤によって冷却される外部油冷却器
を備えた圧縮機に関するものである場合）では、エンジ
ン冷却剤回路中の油冷却器の連結状態は、エンジン冷却
剤回路で用いられるサーモスタットの形式に応じて選択
される。チョークタイプのサーモスタット、即ち単一の
入口及び単一の出口を備え、実際上所定温度以下で閉成
されるサーモスタットを用いる場合、油冷却器は入口の
上流側でサーモスタットに連結される。かくして、例え
サーモスタットが閉成されている場合でも油冷却器への
冷却剤の流れが生ずる。サーモスタットがバイパスタイ
プ、即ち２つの入力及び単一の出口を備え、２つの入力
への流量の割合を制御するサーモスタットである場合、
油冷却器は出口から見て下流に位置しており、この場合
も、任意の時点でバイパス式サーモスタットの調整作用
とは関係なく一定流量の冷却剤の流れが確保される。
【００１１】本発明の内容は、例示的に示すに過ぎない
図面と関連して以下の詳細な説明を読むと一層明らかに
なろう。
図面と関連して以下の詳細な説明を読むと一層明らかに
なろう。
【００１２】
【実施例】以下の説明及び特許請求の範囲で用いる「空
調スペース」という用語は、食品その他腐敗し易い物の
保存、工業製品の輸送のための適切な環境の維持、人の
快適感を得るためのスペースの空調等のための温度及び
／または湿度が調節されるべき任意のスペース（定置及
び輸送用途を含む）をいう。「冷凍装置」という用語
は、人の快適感を得るための空調システムと腐敗し易い
食品の保存及び工業製品の輸送のための冷凍システムの
両方を総称的に包含するのに用いられている。空調スペ
ースの温度を、選択した設定温度に調節する場合、空調
スペースの温度は、選択した設定温度に近い所定の温度
範囲に調節されることは言うまでもない。図１におい
て、常開の制御可能な弁が印“○”で示され、常閉の制
御可能な弁がマルの中に印“×”を付けて示されてい
る。当然のことながら、関連の電気または電子制御装置
（以下、「電気制御装置」という）の切替えにより、図
示の消勢状態を逆にすることができる。図１において弁
に向いた矢印は、弁が関連の電気制御装置によって制御
されることを示している。
調スペース」という用語は、食品その他腐敗し易い物の
保存、工業製品の輸送のための適切な環境の維持、人の
快適感を得るためのスペースの空調等のための温度及び
／または湿度が調節されるべき任意のスペース（定置及
び輸送用途を含む）をいう。「冷凍装置」という用語
は、人の快適感を得るための空調システムと腐敗し易い
食品の保存及び工業製品の輸送のための冷凍システムの
両方を総称的に包含するのに用いられている。空調スペ
ースの温度を、選択した設定温度に調節する場合、空調
スペースの温度は、選択した設定温度に近い所定の温度
範囲に調節されることは言うまでもない。図１におい
て、常開の制御可能な弁が印“○”で示され、常閉の制
御可能な弁がマルの中に印“×”を付けて示されてい
る。当然のことながら、関連の電気または電子制御装置
（以下、「電気制御装置」という）の切替えにより、図
示の消勢状態を逆にすることができる。図１において弁
に向いた矢印は、弁が関連の電気制御装置によって制御
されることを示している。
【００１３】今図面を参照し、特に図１を参照すると、
本発明の教示に従って構成された冷凍装置１０が示され
ている。冷凍装置１０は、エコノマイザサイクルを有
し、吸込み口Ｓ、吐出し口Ｄ及び中間圧力ポートＩＰを
備えた冷媒圧縮機１２を含む形式のものである。圧縮機
１２は原動機１４で駆動され、この原動機は好ましい実
施例では、一点鎖線で示すように圧縮機１２に連結され
た水冷内燃機関、例えばディーゼルエンジンである。原
動機１４はまた、単独又は予備の原動機として電動機を
含むのが良い。
本発明の教示に従って構成された冷凍装置１０が示され
ている。冷凍装置１０は、エコノマイザサイクルを有
し、吸込み口Ｓ、吐出し口Ｄ及び中間圧力ポートＩＰを
備えた冷媒圧縮機１２を含む形式のものである。圧縮機
１２は原動機１４で駆動され、この原動機は好ましい実
施例では、一点鎖線で示すように圧縮機１２に連結され
た水冷内燃機関、例えばディーゼルエンジンである。原
動機１４はまた、単独又は予備の原動機として電動機を
含むのが良い。
【００１４】圧縮機の高温ガス吐出しライン１８により
圧縮機１２の吐出し口Ｄは吐出しサービス弁２２を経て
第１の制御可能な弁手段２０に連結されている。第１の
制御可能な弁手段２０は圧縮機高温ガス吐出しライン１
８を、第１及び第２の高温ガスライン２４，２６のうち
選択したいずれか一方に連結する。図１に示すように、
第１の制御可能な弁手段２０は、常閉パイロット電磁弁
２８及び三方弁３０を含むのが良い。パイロット電磁弁
２８は、例えばＴ管継手３４を介して主吸込みライン３
２を枝分かれさせることにより、圧縮機１２の低圧側を
三方弁３０に選択的に連結しており、吸込みライン３２
は吸込みラインサービス弁３６を経て圧縮機１２の吸込
み口Ｓに連結されている。パイロット電磁弁２８は、全
体を矢印２９によって示す手段を介して電気制御装置３
８によって操作自在に制御される。パイロット電磁弁２
８を消勢して閉鎖すると、三方弁３０は圧縮機高温ガス
吐出しライン１８と第１の高温ガスライン２４とを相互
に連結し、電気制御装置３８がパイロット電磁弁２８を
付勢して開放すると、三方弁３０は圧縮機の圧力によっ
て動作して圧縮機高温ガス吐出しライン１８と第２の高
温ガスライン２６を相互に連結する。
圧縮機１２の吐出し口Ｄは吐出しサービス弁２２を経て
第１の制御可能な弁手段２０に連結されている。第１の
制御可能な弁手段２０は圧縮機高温ガス吐出しライン１
８を、第１及び第２の高温ガスライン２４，２６のうち
選択したいずれか一方に連結する。図１に示すように、
第１の制御可能な弁手段２０は、常閉パイロット電磁弁
２８及び三方弁３０を含むのが良い。パイロット電磁弁
２８は、例えばＴ管継手３４を介して主吸込みライン３
２を枝分かれさせることにより、圧縮機１２の低圧側を
三方弁３０に選択的に連結しており、吸込みライン３２
は吸込みラインサービス弁３６を経て圧縮機１２の吸込
み口Ｓに連結されている。パイロット電磁弁２８は、全
体を矢印２９によって示す手段を介して電気制御装置３
８によって操作自在に制御される。パイロット電磁弁２
８を消勢して閉鎖すると、三方弁３０は圧縮機高温ガス
吐出しライン１８と第１の高温ガスライン２４とを相互
に連結し、電気制御装置３８がパイロット電磁弁２８を
付勢して開放すると、三方弁３０は圧縮機の圧力によっ
て動作して圧縮機高温ガス吐出しライン１８と第２の高
温ガスライン２６を相互に連結する。
【００１５】第１及び第２の高温ガスライン２４，２６
はそれぞれ高温圧縮機吐出しガスを冷却回路４０及び加
熱回路４２にそれぞれ差し向ける。冷却回路４０は、凝
縮器コイル４６及び凝縮器用送風手段４８を含む主冷媒
凝縮器手段４４を有する。第１の高温ガスライン２４は
凝縮器コイル４６の入口側に連結され、出口側は、逆止
弁５４を含む主液体ライン５２を介して冷媒受液器５０
の入口５１に連結されている。冷却回路４０及び主液体
ライン５２は、受液器５０の出口５３から、冷媒ハイド
レータまたは乾燥機５８、エコノマイザ熱交換器手段６
０及び第２の制御可能な弁手段６２、例えば矢印６３で
指示する手段によって電気制御装置３８によって操作自
在に制御される常開電磁弁を経て蒸発器の膨脹弁５６の
入口側に連結されている。
はそれぞれ高温圧縮機吐出しガスを冷却回路４０及び加
熱回路４２にそれぞれ差し向ける。冷却回路４０は、凝
縮器コイル４６及び凝縮器用送風手段４８を含む主冷媒
凝縮器手段４４を有する。第１の高温ガスライン２４は
凝縮器コイル４６の入口側に連結され、出口側は、逆止
弁５４を含む主液体ライン５２を介して冷媒受液器５０
の入口５１に連結されている。冷却回路４０及び主液体
ライン５２は、受液器５０の出口５３から、冷媒ハイド
レータまたは乾燥機５８、エコノマイザ熱交換器手段６
０及び第２の制御可能な弁手段６２、例えば矢印６３で
指示する手段によって電気制御装置３８によって操作自
在に制御される常開電磁弁を経て蒸発器の膨脹弁５６の
入口側に連結されている。
【００１６】エコノマイザ熱交換器手段６０は第１及び
第２の冷媒流路６４，６６を有し、第１の冷媒流路６４
は液体ライン５２内の熱交換器コイル６８を有する。第
２の冷媒流路６６は、熱交換器コイル６８を包囲するよ
う配置されたシェルまたはハウジング７０を含み、シェ
ル７０は冷媒入口７２及び冷媒出口７４を有する。第２
の流路６６はＴ管継手７６及び導管７７を経て主液体ラ
イン５２から枝分かれし、エコノマイザ膨脹弁７８はＴ
管継手７６とシェル入口７２との間で導管７７に連結さ
れている。かくして、主液体ライン５２を流通している
液状冷媒の一部は、エコノマイザ膨脹弁７８を通って第
２の冷媒流路６６内へ差し向けられ、冷媒をシェル７０
内で膨脹させ、熱交換器コイル６８を通って流れる液状
冷媒を過冷することによりエコノマイザサイクルを生じ
させる。シェル出口７４は、補助吸込みライン８０及び
サービス弁８２を経て圧縮機１２の中間圧力ポートＩＰ
に連結されている。シェル７０内の冷媒は、圧縮機の吸
込み口Ｓに戻っている冷媒よりも圧力が高く、かくして
より高い圧力の中間ポートＩＰに戻される。
第２の冷媒流路６４，６６を有し、第１の冷媒流路６４
は液体ライン５２内の熱交換器コイル６８を有する。第
２の冷媒流路６６は、熱交換器コイル６８を包囲するよ
う配置されたシェルまたはハウジング７０を含み、シェ
ル７０は冷媒入口７２及び冷媒出口７４を有する。第２
の流路６６はＴ管継手７６及び導管７７を経て主液体ラ
イン５２から枝分かれし、エコノマイザ膨脹弁７８はＴ
管継手７６とシェル入口７２との間で導管７７に連結さ
れている。かくして、主液体ライン５２を流通している
液状冷媒の一部は、エコノマイザ膨脹弁７８を通って第
２の冷媒流路６６内へ差し向けられ、冷媒をシェル７０
内で膨脹させ、熱交換器コイル６８を通って流れる液状
冷媒を過冷することによりエコノマイザサイクルを生じ
させる。シェル出口７４は、補助吸込みライン８０及び
サービス弁８２を経て圧縮機１２の中間圧力ポートＩＰ
に連結されている。シェル７０内の冷媒は、圧縮機の吸
込み口Ｓに戻っている冷媒よりも圧力が高く、かくして
より高い圧力の中間ポートＩＰに戻される。
【００１７】エコノマイザ熱交換器手段６０はまた、熱
をエコノマイザ熱交換器手段６０を流通している冷媒に
選択的に追加するための加熱手段８４を有する。原動機
１４が液体冷却式内燃機関である本発明の好ましい実施
例では、加熱手段８４は、全体を矢印８９で示す手段を
介して電気制御装置８４によって操作自在に制御される
常閉電磁弁であるのが良い第３の制御可能な弁手段８８
を経て液体冷却剤を原動機１４から受け入れるよう連結
された加熱または水ジャケット８６を有する。原動機１
４と関連のある液体冷却剤回路からの液体冷却剤は、第
１の液体流れ導管９０を経て水ジャケット８６の入口側
に流入し、液状冷却剤は水ジャケット８６から第２の液
体流れ回路９４を経て水ポンプ９２に戻される。弁８８
及び導管９０は原動機１４と関連のあるサーモスタット
Ｔを通らないで原動機１４の液体回路に連結されてい
る。第２の冷媒流路６６を通る冷媒の流量は、熱量球９
６で指示されるように出口７４のところの冷媒温度の関
数としてエコノマイザ膨脹弁７８によって制御される。
をエコノマイザ熱交換器手段６０を流通している冷媒に
選択的に追加するための加熱手段８４を有する。原動機
１４が液体冷却式内燃機関である本発明の好ましい実施
例では、加熱手段８４は、全体を矢印８９で示す手段を
介して電気制御装置８４によって操作自在に制御される
常閉電磁弁であるのが良い第３の制御可能な弁手段８８
を経て液体冷却剤を原動機１４から受け入れるよう連結
された加熱または水ジャケット８６を有する。原動機１
４と関連のある液体冷却剤回路からの液体冷却剤は、第
１の液体流れ導管９０を経て水ジャケット８６の入口側
に流入し、液状冷却剤は水ジャケット８６から第２の液
体流れ回路９４を経て水ポンプ９２に戻される。弁８８
及び導管９０は原動機１４と関連のあるサーモスタット
Ｔを通らないで原動機１４の液体回路に連結されてい
る。第２の冷媒流路６６を通る冷媒の流量は、熱量球９
６で指示されるように出口７４のところの冷媒温度の関
数としてエコノマイザ膨脹弁７８によって制御される。
【００１８】原動機１４が電動機である場合、水ジャケ
ットではなくて加熱ジャケット８６は、電気抵抗コイル
であるのが良く、第３の制御可能な弁手段８８に代えて
オン／オフスイッチを用いる。また、好ましくは熱をシ
ェル７０の外部に加えている間、液状冷却剤はシェル７
０内に配置された熱交換器コイルに差し向けられ、電気
抵抗をシェル７０の外部を加熱するのではなくシェル７
０内に配置するのが良いことはいうまでもない。
ットではなくて加熱ジャケット８６は、電気抵抗コイル
であるのが良く、第３の制御可能な弁手段８８に代えて
オン／オフスイッチを用いる。また、好ましくは熱をシ
ェル７０の外部に加えている間、液状冷却剤はシェル７
０内に配置された熱交換器コイルに差し向けられ、電気
抵抗をシェル７０の外部を加熱するのではなくシェル７
０内に配置するのが良いことはいうまでもない。
【００１９】冷却回路４０は、冷却回路４０の高圧側と
低圧側を互いに分離する蒸発器用膨脹弁５６から、冷媒
を蒸発器手段１００に分配する冷媒分配器９８を介して
連続している。蒸発器手段１００はディストリビュータ
９８から冷媒を受け入れる複数の流路を備えた蒸発器コ
イル１０２及び蒸発器用送風手段１０４を有する。送風
手段１０４は空気を全体を１０６で示す空調スペースと
蒸発器コイル１０２との間で空気を循環させる。蒸発器
１０２の出口側は冷媒を圧縮機１２の吸込み口Ｓに戻す
よう上述の主吸込みライン３２に連結されている。エコ
ノマイザ熱交換器手段６０の第１の流路６４を通る流量
はかくして、蒸発器膨脹弁５６によって制御され、それ
により熱量球１０７によって指示されるように蒸発器コ
イル１０２から出た冷媒蒸気の加熱の度合いに応じて流
量を調節する。
低圧側を互いに分離する蒸発器用膨脹弁５６から、冷媒
を蒸発器手段１００に分配する冷媒分配器９８を介して
連続している。蒸発器手段１００はディストリビュータ
９８から冷媒を受け入れる複数の流路を備えた蒸発器コ
イル１０２及び蒸発器用送風手段１０４を有する。送風
手段１０４は空気を全体を１０６で示す空調スペースと
蒸発器コイル１０２との間で空気を循環させる。蒸発器
１０２の出口側は冷媒を圧縮機１２の吸込み口Ｓに戻す
よう上述の主吸込みライン３２に連結されている。エコ
ノマイザ熱交換器手段６０の第１の流路６４を通る流量
はかくして、蒸発器膨脹弁５６によって制御され、それ
により熱量球１０７によって指示されるように蒸発器コ
イル１０２から出た冷媒蒸気の加熱の度合いに応じて流
量を調節する。
【００２０】加熱回路４２は、第２の高温ガスライン２
６、補助凝縮器１０８及び補助液体ライン１１０を有し
ている。補助凝縮器１０８は蒸発器手段１００と関連し
ており、かくして空調スペース１０６と熱交換関係にあ
る。第２の高温ガスライン２６は補助凝縮器１０８の入
口側に連結され、補助凝縮器１０８の出口側は補助液体
ライン１１０に連結されている。補助液体ライン１１０
はＴ管継手１１２を経て主液体ライン５２から枝分かれ
しており、逆止弁１１４は、主液体ライン５２から補助
凝縮器１０８への流れを防止するよう補助液体ライン１
１０中に設けられている。
６、補助凝縮器１０８及び補助液体ライン１１０を有し
ている。補助凝縮器１０８は蒸発器手段１００と関連し
ており、かくして空調スペース１０６と熱交換関係にあ
る。第２の高温ガスライン２６は補助凝縮器１０８の入
口側に連結され、補助凝縮器１０８の出口側は補助液体
ライン１１０に連結されている。補助液体ライン１１０
はＴ管継手１１２を経て主液体ライン５２から枝分かれ
しており、逆止弁１１４は、主液体ライン５２から補助
凝縮器１０８への流れを防止するよう補助液体ライン１
１０中に設けられている。
【００２１】本発明の好ましい実施例では補助凝縮器１
０８は互いに直列に連結された第１及び第２の部分１１
６，１１８に分けられ、これら部分１１６，１１８はそ
れぞれ熱を空調スペース１０６に加えるための霜取りパ
ンヒーターコイル及び加熱コイルとして機能する。図２
は、蒸発器手段１００及び補助凝縮器手段１０８の適当
な具体的構成例の略図であり、加熱コイル１１８は、蒸
発器コイル１０２を構成する複数の列または流路のうち
１つの列または冷媒流路を用いて構成される。矢印１２
０で指示する空調スペース１０６からの戻り空気は、送
風手段１０４によってプレナム１２２内へ引き込まれ、
蒸発器コイル１０２の流路及び補助凝縮器１０８と関連
のある１または２以上の流路を含む複数の冷媒流路を通
って流れるようになり、加熱コイル１１８は上述の蒸発
器コイル１０２を構成する構造体内で熱交換器間の列の
うち１または２以上である。プレナム１２２を通る空気
の流れ方向に対する加熱コイル１１８の位置は、冷凍装
置１０の特定の用途に応じて定まる。用途上、脱水が必
要であれば、図２に示すように、流入空気に最も近い管
位置または列を選択することになる。脱水が必要でなけ
れば、選択された列を中央に配置して蒸発器コイル１０
２の霜取りサイクルの能力を高めるのが良い。しかしな
がら空気の流れの流入側に加熱コイル１１８が近接して
いる場合でも、霜取りは迅速に行われる。というのは、
霜取り中、電気制御装置３８によって制御される制御可
能な霜取りダンパ１２４が閉鎖されているからであり、
この霜取りダンパ１２４は蒸発器コイル１０２を構成す
る管束の列のほぼ全てに迅速に空気を循環させ、熱を加
熱コイル１１８から構造体の全ての列に迅速に分散させ
る。矢印１２６で指示された吐出しまたは調和空気は送
風手段１０４によって空調スペース１０６内へ送り戻さ
れる。戻り空気及び吐出し空気の温度センサー１２８，
１３０は電気制御装置３８のための制御信号を発生させ
る。図１に示すように、周囲空気温度センサー１３２も
また電気制御装置３８への入力を発生させることができ
る。
０８は互いに直列に連結された第１及び第２の部分１１
６，１１８に分けられ、これら部分１１６，１１８はそ
れぞれ熱を空調スペース１０６に加えるための霜取りパ
ンヒーターコイル及び加熱コイルとして機能する。図２
は、蒸発器手段１００及び補助凝縮器手段１０８の適当
な具体的構成例の略図であり、加熱コイル１１８は、蒸
発器コイル１０２を構成する複数の列または流路のうち
１つの列または冷媒流路を用いて構成される。矢印１２
０で指示する空調スペース１０６からの戻り空気は、送
風手段１０４によってプレナム１２２内へ引き込まれ、
蒸発器コイル１０２の流路及び補助凝縮器１０８と関連
のある１または２以上の流路を含む複数の冷媒流路を通
って流れるようになり、加熱コイル１１８は上述の蒸発
器コイル１０２を構成する構造体内で熱交換器間の列の
うち１または２以上である。プレナム１２２を通る空気
の流れ方向に対する加熱コイル１１８の位置は、冷凍装
置１０の特定の用途に応じて定まる。用途上、脱水が必
要であれば、図２に示すように、流入空気に最も近い管
位置または列を選択することになる。脱水が必要でなけ
れば、選択された列を中央に配置して蒸発器コイル１０
２の霜取りサイクルの能力を高めるのが良い。しかしな
がら空気の流れの流入側に加熱コイル１１８が近接して
いる場合でも、霜取りは迅速に行われる。というのは、
霜取り中、電気制御装置３８によって制御される制御可
能な霜取りダンパ１２４が閉鎖されているからであり、
この霜取りダンパ１２４は蒸発器コイル１０２を構成す
る管束の列のほぼ全てに迅速に空気を循環させ、熱を加
熱コイル１１８から構造体の全ての列に迅速に分散させ
る。矢印１２６で指示された吐出しまたは調和空気は送
風手段１０４によって空調スペース１０６内へ送り戻さ
れる。戻り空気及び吐出し空気の温度センサー１２８，
１３０は電気制御装置３８のための制御信号を発生させ
る。図１に示すように、周囲空気温度センサー１３２も
また電気制御装置３８への入力を発生させることができ
る。
【００２２】本発明の望ましい実施例では、冷媒ベント
ライン１３３が設けられ、ベントライン１３３は符号１
３４で示すように所定のオリフィスサイズを有してい
る。ベントライン１３３は、冷却サイクル中、吸込み圧
力を加熱回路４２に及ぼすよう連結されており、それに
より冷凍装置につき冷媒に課される全体的な要件を増す
ことなく、加熱回路４２内に取り込まれた冷媒を冷却回
路４０内へ強制的に送り込むことによって冷却サイクル
の能力を高める。冷媒ベントライン１３３は、三方弁３
０と逆止弁１１４との間の回路、即ち第２の高温ガスラ
イン２６、補助凝縮器１０８及び補助液体ライン１１０
を含む加熱回路４２と、冷却回路４０の低圧側、即ち蒸
発器膨脹ベントライン５６の出口側と圧縮機１２の吸込
み口Ｓとの間の冷却回路との間に連結されている。本発
明の好ましい実施例では、霜取りパンコイル１１６は加
熱コイル１１８と直列に連結され、冷媒ベントライン１
３３はコイル１１６と１１８との間の接合部またはＴ管
継手１３６から２つの所定の点のうち一方に連結されて
いる。図１に示す本発明の実施例では、ベントライン１
３３は冷媒分配器９８に連結されている。図６（これに
ついては後述する）は他方の所定の点を示している。こ
れら好ましい構成を用いると、ベントライン１３３の長
さが最短になり、しかも霜取りサイクル中ベントライン
１３３を霜取りできるという利点が得られる。加熱／霜
取りサイクル中、ベントライン１３３はキャパシティロ
スを生じるので、ベントオリフィス１３４は加熱／霜取
りサイクル中、このキャパシティロスを最小限に抑える
ために好ましくは約０．０３〜０．１インチ（０．８〜
２．５ｍｍ）の範囲であるように選択されている。
ライン１３３が設けられ、ベントライン１３３は符号１
３４で示すように所定のオリフィスサイズを有してい
る。ベントライン１３３は、冷却サイクル中、吸込み圧
力を加熱回路４２に及ぼすよう連結されており、それに
より冷凍装置につき冷媒に課される全体的な要件を増す
ことなく、加熱回路４２内に取り込まれた冷媒を冷却回
路４０内へ強制的に送り込むことによって冷却サイクル
の能力を高める。冷媒ベントライン１３３は、三方弁３
０と逆止弁１１４との間の回路、即ち第２の高温ガスラ
イン２６、補助凝縮器１０８及び補助液体ライン１１０
を含む加熱回路４２と、冷却回路４０の低圧側、即ち蒸
発器膨脹ベントライン５６の出口側と圧縮機１２の吸込
み口Ｓとの間の冷却回路との間に連結されている。本発
明の好ましい実施例では、霜取りパンコイル１１６は加
熱コイル１１８と直列に連結され、冷媒ベントライン１
３３はコイル１１６と１１８との間の接合部またはＴ管
継手１３６から２つの所定の点のうち一方に連結されて
いる。図１に示す本発明の実施例では、ベントライン１
３３は冷媒分配器９８に連結されている。図６（これに
ついては後述する）は他方の所定の点を示している。こ
れら好ましい構成を用いると、ベントライン１３３の長
さが最短になり、しかも霜取りサイクル中ベントライン
１３３を霜取りできるという利点が得られる。加熱／霜
取りサイクル中、ベントライン１３３はキャパシティロ
スを生じるので、ベントオリフィス１３４は加熱／霜取
りサイクル中、このキャパシティロスを最小限に抑える
ために好ましくは約０．０３〜０．１インチ（０．８〜
２．５ｍｍ）の範囲であるように選択されている。
【００２３】本発明の別の好ましい実施例では、圧縮機
油ドレンライン１３８がシェル７０の低点１４０から２
つの所定点のうち一方に連結されている。図１に示す本
発明の実施例では、補助吸込みライン８０の高さ方向に
おいてより低い点に連結され、補助吸込みライン８０へ
のより低い高さ位置での連結部はＴ管継手１４２で示さ
れている。図６（これについては後述する）は、ドレン
点１４０よりも補助吸込みライン８０の高さ方向におい
てより高い点である他方の所定点を示している。圧縮機
１２からの排出後、高温ガスと共に装置内へ運び込まれ
る圧縮機油は少なくとも一部がシェル７０内の液状冷媒
と混和しやすい。シェル７０内に溜った圧縮機油は、シ
ェル７０内で起る満液方式の蒸発と熱交換器コイル６８
との間の伝熱効率を低下させる。ドレンライン１３８の
図１の実施例では、ドレンライン１３８は外径（ＯＤ）
が０．２５インチ（６．３５ｍｍ）でありオリフィスが
０．０９インチ（２．３ｍｍ）である管材を用いて構成
すると十分に機能することが判明した。かくしてドレン
ライン１３８を用いると、シェル内の圧縮機油の濃度を
減少させることができ、その時点における運転条件に応
じて伝熱効率が２１％〜６０％増大するという利点が得
られる。また、ドレンライン１３８は計量した量の液状
冷媒を圧縮機１２に戻し、油及び液体冷媒を中間圧力ポ
ートＩＰ内へ注入する。計量した量の液体冷媒は蒸発し
て圧縮機を冷却し、圧縮機１２の排出温度を所望の限度
内に保つ。
油ドレンライン１３８がシェル７０の低点１４０から２
つの所定点のうち一方に連結されている。図１に示す本
発明の実施例では、補助吸込みライン８０の高さ方向に
おいてより低い点に連結され、補助吸込みライン８０へ
のより低い高さ位置での連結部はＴ管継手１４２で示さ
れている。図６（これについては後述する）は、ドレン
点１４０よりも補助吸込みライン８０の高さ方向におい
てより高い点である他方の所定点を示している。圧縮機
１２からの排出後、高温ガスと共に装置内へ運び込まれ
る圧縮機油は少なくとも一部がシェル７０内の液状冷媒
と混和しやすい。シェル７０内に溜った圧縮機油は、シ
ェル７０内で起る満液方式の蒸発と熱交換器コイル６８
との間の伝熱効率を低下させる。ドレンライン１３８の
図１の実施例では、ドレンライン１３８は外径（ＯＤ）
が０．２５インチ（６．３５ｍｍ）でありオリフィスが
０．０９インチ（２．３ｍｍ）である管材を用いて構成
すると十分に機能することが判明した。かくしてドレン
ライン１３８を用いると、シェル内の圧縮機油の濃度を
減少させることができ、その時点における運転条件に応
じて伝熱効率が２１％〜６０％増大するという利点が得
られる。また、ドレンライン１３８は計量した量の液状
冷媒を圧縮機１２に戻し、油及び液体冷媒を中間圧力ポ
ートＩＰ内へ注入する。計量した量の液体冷媒は蒸発し
て圧縮機を冷却し、圧縮機１２の排出温度を所望の限度
内に保つ。
【００２４】中間圧力ポートＩＰを備える圧縮機では通
例のことであるが、エコノマイザバイパス弁と呼ばれる
常閉の制御可能なベントライン１４４が設けられ、この
制御可能なベントライン１４４は開放するとエコノマイ
ザ冷媒蒸気を吸込み口Ｐにバイパスさせる。バイパス弁
１４４は全体を矢印１４７で示す手段を介して電気制御
装置３８によって操作自在に制御される。弁１４４は圧
縮機１２の内部に位置しても、図示のように外部に位置
しても良く、弁１４４は補助吸込みライン８０及び主吸
込みライン３２から枝分かれさせるＴ管継手１４６と１
４８との間に連結されている。エコノマイザバイパス弁
１４４の通常の使用状態は、圧縮機の圧送能力が制限さ
れないようにするため加熱／霜取りサイクル中は開放状
態であるべきである。加熱／霜取りサイクル中、吸込口
Ｓへの通常流れは遮断される。もし圧縮機１２が中間圧
力ポートＩＰを通して圧送するだけであるならば、圧送
能力を制限しても良く、また主吸込みラインに真空が引
かれる。開放状態のバイパス弁１４４を介する補助吸込
みラインと主吸込みラインとの間の開放ラインにより、
これらの問題点が解決される。また、バイパス弁１４４
は、設定温度に達したときに空調スペース１０６内の温
度調節を行うことができるよう圧縮機１２をアンロード
するため冷却サイクル中、温度制御アルゴリズムの一部
として開放するのが良い。空調スペース１０６の設定温
度は、電気制御装置３８への入力を発生する設定温度セ
レクタ１４５で設定される。
例のことであるが、エコノマイザバイパス弁と呼ばれる
常閉の制御可能なベントライン１４４が設けられ、この
制御可能なベントライン１４４は開放するとエコノマイ
ザ冷媒蒸気を吸込み口Ｐにバイパスさせる。バイパス弁
１４４は全体を矢印１４７で示す手段を介して電気制御
装置３８によって操作自在に制御される。弁１４４は圧
縮機１２の内部に位置しても、図示のように外部に位置
しても良く、弁１４４は補助吸込みライン８０及び主吸
込みライン３２から枝分かれさせるＴ管継手１４６と１
４８との間に連結されている。エコノマイザバイパス弁
１４４の通常の使用状態は、圧縮機の圧送能力が制限さ
れないようにするため加熱／霜取りサイクル中は開放状
態であるべきである。加熱／霜取りサイクル中、吸込口
Ｓへの通常流れは遮断される。もし圧縮機１２が中間圧
力ポートＩＰを通して圧送するだけであるならば、圧送
能力を制限しても良く、また主吸込みラインに真空が引
かれる。開放状態のバイパス弁１４４を介する補助吸込
みラインと主吸込みラインとの間の開放ラインにより、
これらの問題点が解決される。また、バイパス弁１４４
は、設定温度に達したときに空調スペース１０６内の温
度調節を行うことができるよう圧縮機１２をアンロード
するため冷却サイクル中、温度制御アルゴリズムの一部
として開放するのが良い。空調スペース１０６の設定温
度は、電気制御装置３８への入力を発生する設定温度セ
レクタ１４５で設定される。
【００２５】本発明の望ましい実施例では、エコノマイ
ザバイパス弁１４４は、原動機１４が内燃機関である場
合、もう１つの機能、即ちエンジン負荷管理を行うこと
ができる。エンジン冷却剤の温度及び排気温度を妥当な
限度内に維持することが望ましい。特に周囲温度は高い
ときにエンジン１４に加わる負荷が過剰である場合、エ
ンジン１４をアンロードして所望の限度を維持すること
が望ましい。かくして、本発明の教示によれば、エンジ
ン１４に対する負荷をモニターし、負荷が所定値を上回
るとバイパス弁１４４を電気制御装置３８によって開放
し、弁１４４は、モニターした負荷が所定の小さな値よ
り小さくなるまで開放状態のままである。例えば、圧縮
機の吐出し圧力をモニターすることによりエンジン１４
に対する負荷をモニターするのが良い。吐出し圧力セン
サー１５０により、圧縮機吐出し圧力の示度又は指示値
を電気制御装置３８に与える。吐出し圧力が所定値、例
えばＲ２２冷媒について３６０ｐｓｉｇ（２４８２ゲー
ジｋＰａ）の値に達すると、電気制御装置３８はエコノ
マイザバイパス弁１４４を付勢してこれを開放しエンジ
ン１４をアンロードする。吐出し圧力が所定値、例えば
Ｒ２２については３１４ｐｓｉｇ（２１６５ｋＰａゲー
ジ）に下がると電気制御装置３８はバイパス弁１４４を
消勢してこれを閉鎖する。エンジン負荷の別の示度、例
えばエンジン冷却剤回路１５４と連携した温度センサー
１５２によって検出されるエンジン冷却剤温度を用いて
も良い。例えば、２１０°Ｆ（１０１°Ｃ）に至るエン
ジン冷却剤温度の上昇を利用して弁１４４の開放を開始
するのが良く、これに対して２０９°Ｆ（９３°Ｃ）へ
の温度低下により閉鎖を開始させることができる。ま
た、排気温度を用いると排気導管１５８と関連した温度
センサー１５６によって検知されるエンジン負荷を支持
できる。例えば、８５０°Ｆ（４５４°Ｃ）に至る排気
温度の上昇により、弁１４４の開放を開始させることが
でき、８００°Ｆ（４２６°Ｃ）への温度の低下により
閉鎖を開始させることができる。
ザバイパス弁１４４は、原動機１４が内燃機関である場
合、もう１つの機能、即ちエンジン負荷管理を行うこと
ができる。エンジン冷却剤の温度及び排気温度を妥当な
限度内に維持することが望ましい。特に周囲温度は高い
ときにエンジン１４に加わる負荷が過剰である場合、エ
ンジン１４をアンロードして所望の限度を維持すること
が望ましい。かくして、本発明の教示によれば、エンジ
ン１４に対する負荷をモニターし、負荷が所定値を上回
るとバイパス弁１４４を電気制御装置３８によって開放
し、弁１４４は、モニターした負荷が所定の小さな値よ
り小さくなるまで開放状態のままである。例えば、圧縮
機の吐出し圧力をモニターすることによりエンジン１４
に対する負荷をモニターするのが良い。吐出し圧力セン
サー１５０により、圧縮機吐出し圧力の示度又は指示値
を電気制御装置３８に与える。吐出し圧力が所定値、例
えばＲ２２冷媒について３６０ｐｓｉｇ（２４８２ゲー
ジｋＰａ）の値に達すると、電気制御装置３８はエコノ
マイザバイパス弁１４４を付勢してこれを開放しエンジ
ン１４をアンロードする。吐出し圧力が所定値、例えば
Ｒ２２については３１４ｐｓｉｇ（２１６５ｋＰａゲー
ジ）に下がると電気制御装置３８はバイパス弁１４４を
消勢してこれを閉鎖する。エンジン負荷の別の示度、例
えばエンジン冷却剤回路１５４と連携した温度センサー
１５２によって検出されるエンジン冷却剤温度を用いて
も良い。例えば、２１０°Ｆ（１０１°Ｃ）に至るエン
ジン冷却剤温度の上昇を利用して弁１４４の開放を開始
するのが良く、これに対して２０９°Ｆ（９３°Ｃ）へ
の温度低下により閉鎖を開始させることができる。ま
た、排気温度を用いると排気導管１５８と関連した温度
センサー１５６によって検知されるエンジン負荷を支持
できる。例えば、８５０°Ｆ（４５４°Ｃ）に至る排気
温度の上昇により、弁１４４の開放を開始させることが
でき、８００°Ｆ（４２６°Ｃ）への温度の低下により
閉鎖を開始させることができる。
【００２６】本発明の別の実施例では、圧縮機を冷却す
るためにエンジン冷却剤が用いられる。圧縮機１２が高
圧力比で圧縮を行っており且つ冷媒の比熱が高い場合、
圧縮機１２は吐出し温度を制限するために冷却をある程
度必要とし、そこで吐出しサービス弁２２にネオプレン
または類似材料のＯリングシールを用いるのが良い。圧
縮機の冷却は、圧縮機１２から油を得て、この油を油冷
却器１６０内で冷却しそしてこの油を中間点で圧縮機１
２に注入して戻すが、その作用効果によりシャフトシー
ルが潤滑される。エンジン冷却剤は好ましくはエチレン
グリコールと水の溶液である。例えエンジン及び圧縮機
の冷却要件が互いに異なるものであっても、単一のサー
モスタットを用いてエンジンと圧縮機油の両方を冷却す
ることが望ましい。圧縮機１２及びエンジン１４は共に
熱すぎても、冷たすぎてもいけず、圧縮機１２を大抵の
作動状態の間、エンジン１４よりも一層早く昇温する。
るためにエンジン冷却剤が用いられる。圧縮機１２が高
圧力比で圧縮を行っており且つ冷媒の比熱が高い場合、
圧縮機１２は吐出し温度を制限するために冷却をある程
度必要とし、そこで吐出しサービス弁２２にネオプレン
または類似材料のＯリングシールを用いるのが良い。圧
縮機の冷却は、圧縮機１２から油を得て、この油を油冷
却器１６０内で冷却しそしてこの油を中間点で圧縮機１
２に注入して戻すが、その作用効果によりシャフトシー
ルが潤滑される。エンジン冷却剤は好ましくはエチレン
グリコールと水の溶液である。例えエンジン及び圧縮機
の冷却要件が互いに異なるものであっても、単一のサー
モスタットを用いてエンジンと圧縮機油の両方を冷却す
ることが望ましい。圧縮機１２及びエンジン１４は共に
熱すぎても、冷たすぎてもいけず、圧縮機１２を大抵の
作動状態の間、エンジン１４よりも一層早く昇温する。
【００２７】もっと具体的に述べると、入口１６１及び
出口１６３を備えた圧縮機油冷却器１６０が設けられ、
この油冷却器１６０は、導管１６６，１６８を介して圧
縮機油溜め１６４に連結された熱交換器コイル１６２を
有する。水ジャケット１７０が熱交換器コイル１６２を
包囲し、水ジャケット１７０はエンジン冷却剤回路１５
４に連結されている。エンジン冷却剤回路１５４は、上
述の冷却剤ポンプ９２だけではなくて、サーモスタット
１７２、ラジエータ１７４及び膨脹タンク１７６をも有
している。エンジン冷却剤は膨脹タンク１７６内で符号
１７７で示されている。図示のように、水ジャケット１
７０は、導管１７８を介してサーモスタット１７２から
冷却剤を受け取って冷却剤を導管１８０によってポンプ
９２に戻すよう連結するのが良い。
出口１６３を備えた圧縮機油冷却器１６０が設けられ、
この油冷却器１６０は、導管１６６，１６８を介して圧
縮機油溜め１６４に連結された熱交換器コイル１６２を
有する。水ジャケット１７０が熱交換器コイル１６２を
包囲し、水ジャケット１７０はエンジン冷却剤回路１５
４に連結されている。エンジン冷却剤回路１５４は、上
述の冷却剤ポンプ９２だけではなくて、サーモスタット
１７２、ラジエータ１７４及び膨脹タンク１７６をも有
している。エンジン冷却剤は膨脹タンク１７６内で符号
１７７で示されている。図示のように、水ジャケット１
７０は、導管１７８を介してサーモスタット１７２から
冷却剤を受け取って冷却剤を導管１８０によってポンプ
９２に戻すよう連結するのが良い。
【００２８】図３及び図４は、エンジン冷却剤回路１５
４内への油冷却器１６０の連結に関連した本発明の望ま
しい実施例を示している。図３はバイパス式のサーモス
タット１８２の使用に関する。バイパスサーモスタット
１８２は第１の入口１８４、第２の入口１８６及び出口
１８８を有している。バイパスサーモスタットが最初に
入口１８６を閉鎖し、冷却剤が全てラジエータ１７４を
バイパスするようにしてついには冷却剤の温度が所定値
まで上がり、その時点で入口１８６が開き始め入口１８
４が閉じ始める。所定の高い温度では、サーモスタット
入口１８４は実質的に閉じられ、入口１８６は実質的に
完全に開かれ、全ての冷却剤はラジエータ１７４を通っ
て循環することになる。サーモスタット１８２の位置と
は無関係に何時でも一定流量の冷却剤が油冷却器１６０
を通って流れるようにするために、水ジャケットは、サ
ーモスタット１８２及びラジエータ１７４から見て下流
側に位置するサーモスタット１８６の出口１８８に連結
されている。
４内への油冷却器１６０の連結に関連した本発明の望ま
しい実施例を示している。図３はバイパス式のサーモス
タット１８２の使用に関する。バイパスサーモスタット
１８２は第１の入口１８４、第２の入口１８６及び出口
１８８を有している。バイパスサーモスタットが最初に
入口１８６を閉鎖し、冷却剤が全てラジエータ１７４を
バイパスするようにしてついには冷却剤の温度が所定値
まで上がり、その時点で入口１８６が開き始め入口１８
４が閉じ始める。所定の高い温度では、サーモスタット
入口１８４は実質的に閉じられ、入口１８６は実質的に
完全に開かれ、全ての冷却剤はラジエータ１７４を通っ
て循環することになる。サーモスタット１８２の位置と
は無関係に何時でも一定流量の冷却剤が油冷却器１６０
を通って流れるようにするために、水ジャケットは、サ
ーモスタット１８２及びラジエータ１７４から見て下流
側に位置するサーモスタット１８６の出口１８８に連結
されている。
【００２９】図４は、単一の入口１９２及び単一の出口
１９４を備えたチョーク式のサーモスタット１９０を用
いる構成を示している。チョーク式サーモスタット１９
０は所定温度以下ではほぼ完全に閉じられており、所定
温度に達すると、開き始め、所定の高い温度で完全開放
位置に達する。図３の実施例に示すように油冷却器１６
０をラジエータ１７４及びサーモスタット１８２から見
て下流側に連結するのではなく、図４の実施例では、油
冷却器１６０はサーモスタット１９０の上流側に、即ち
サーモスタット１９０の入口１９２の前で液体冷却剤回
路１５４に分流させるＴ管継手１９６の所に連結されて
いる。かくして、油冷却器１６０はサーモスタット１９
０の内部流れ位置とは無関係に冷却剤の流れを受け入れ
る。
１９４を備えたチョーク式のサーモスタット１９０を用
いる構成を示している。チョーク式サーモスタット１９
０は所定温度以下ではほぼ完全に閉じられており、所定
温度に達すると、開き始め、所定の高い温度で完全開放
位置に達する。図３の実施例に示すように油冷却器１６
０をラジエータ１７４及びサーモスタット１８２から見
て下流側に連結するのではなく、図４の実施例では、油
冷却器１６０はサーモスタット１９０の上流側に、即ち
サーモスタット１９０の入口１９２の前で液体冷却剤回
路１５４に分流させるＴ管継手１９６の所に連結されて
いる。かくして、油冷却器１６０はサーモスタット１９
０の内部流れ位置とは無関係に冷却剤の流れを受け入れ
る。
【００３０】上述の特徴を有し、圧縮機１２に対する種
々の熱交換器及び原動機１４が経済的に寸法決めされて
いる冷凍装置１０を構成して作動させるため、それと同
時に圧縮機の吐出し圧力及び温度並びにエンジンの負荷
を制御下に保つようにするために、エコノマイザバイパ
ス弁１４４に関する上述の任意的なエンジン負荷管理に
よる使用に加えて、或る形式のキャパシティ制御を行う
ことが望ましい。これを達成するのに最も簡単な方法
は、冷凍装置の低圧側、即ち例えば吸込みライン絞り弁
かまたは最高作動圧力（ＭＯＰ）蒸発器膨脹弁のかのい
ずれかの場合、吸込み側において圧力低下を生じさせる
ことである。しかしながら、吸込みライン絞り弁または
ＭＯＰ蒸発器膨脹弁を用いて圧縮機吐出し圧力及び温度
並びにエンジン負荷を制御下に保つためには、冷却モー
ドと加熱／霜取りモードのうち一方は絞りが大きすぎる
という不都合を生じることになる。というのは２つのモ
ードに関する所望の圧力効果が互いに異なるからであ
る。
々の熱交換器及び原動機１４が経済的に寸法決めされて
いる冷凍装置１０を構成して作動させるため、それと同
時に圧縮機の吐出し圧力及び温度並びにエンジンの負荷
を制御下に保つようにするために、エコノマイザバイパ
ス弁１４４に関する上述の任意的なエンジン負荷管理に
よる使用に加えて、或る形式のキャパシティ制御を行う
ことが望ましい。これを達成するのに最も簡単な方法
は、冷凍装置の低圧側、即ち例えば吸込みライン絞り弁
かまたは最高作動圧力（ＭＯＰ）蒸発器膨脹弁のかのい
ずれかの場合、吸込み側において圧力低下を生じさせる
ことである。しかしながら、吸込みライン絞り弁または
ＭＯＰ蒸発器膨脹弁を用いて圧縮機吐出し圧力及び温度
並びにエンジン負荷を制御下に保つためには、冷却モー
ドと加熱／霜取りモードのうち一方は絞りが大きすぎる
という不都合を生じることになる。というのは２つのモ
ードに関する所望の圧力効果が互いに異なるからであ
る。
【００３１】本発明の好ましい実施例では、蒸発器膨脹
弁５６とエコノマイザ膨脹弁７８の両方に、各々、関連
の作動モードについて最適である作動圧力最大設定値を
もつＭＯＰ膨脹弁を与えることにより、弁を追加しなく
ても、吸込み圧力制御に関して妥協点を見いだす必要が
なくなる。ＭＯＰ蒸発器膨脹弁５６はかくしてエコノマ
イザＭＯＰ膨脹弁の設定値と比較して比較的低い設定値
を有し、蒸発器ＭＯＰ膨脹弁５６は冷却サイクル中、最
高圧縮機作動圧力を制御し、エコノマイザＭＯＰ膨脹弁
７８は加熱／霜取りサイクル中、最高圧縮機作動圧力を
制御する。例えば、Ｒ２２の冷媒では、主ＭＯＰ膨脹弁
５６は通常は１０ｐｓｉａ〜５０ｐｓｉａ（６８．９６
絶対ｋＰａ〜３４４．７絶対ｋＰａ）の範囲内での或る
最高圧力をもたらすよう設定され、これに対してエコノ
マイザＭＯＰ膨脹弁通常は６０ｐｓｉａ〜１００ｐｓｉ
ａ（４１３．７絶対ｋＰａ〜６８９．５絶対ｋＰａ）の
範囲内の或る最高圧力をもたらすよう設定されている。
弁５６とエコノマイザ膨脹弁７８の両方に、各々、関連
の作動モードについて最適である作動圧力最大設定値を
もつＭＯＰ膨脹弁を与えることにより、弁を追加しなく
ても、吸込み圧力制御に関して妥協点を見いだす必要が
なくなる。ＭＯＰ蒸発器膨脹弁５６はかくしてエコノマ
イザＭＯＰ膨脹弁の設定値と比較して比較的低い設定値
を有し、蒸発器ＭＯＰ膨脹弁５６は冷却サイクル中、最
高圧縮機作動圧力を制御し、エコノマイザＭＯＰ膨脹弁
７８は加熱／霜取りサイクル中、最高圧縮機作動圧力を
制御する。例えば、Ｒ２２の冷媒では、主ＭＯＰ膨脹弁
５６は通常は１０ｐｓｉａ〜５０ｐｓｉａ（６８．９６
絶対ｋＰａ〜３４４．７絶対ｋＰａ）の範囲内での或る
最高圧力をもたらすよう設定され、これに対してエコノ
マイザＭＯＰ膨脹弁通常は６０ｐｓｉａ〜１００ｐｓｉ
ａ（４１３．７絶対ｋＰａ〜６８９．５絶対ｋＰａ）の
範囲内の或る最高圧力をもたらすよう設定されている。
【００３２】図５は、本発明の教示に従って実行される
作動モードを備え、原動機１４または圧縮機１２の運転
を停止させることなく空調スペース１０６の温度を設定
温度に近いナル温度範囲内に円滑に維持する複数の選択
可能なナル作動モードを含む制御アルゴリズム１９８を
示している。この構成によれば、蒸発器用送風手段１０
４により常時一定の空気量が確保され、空調スペース１
６０のどこでも実質的に一定の温度が維持される。かく
して、空調スペース内に保存された腐敗し易い積荷のト
ップフリージング（top freezing）の恐れなく、設定温
度に非常に近い温度に制御することができる。
作動モードを備え、原動機１４または圧縮機１２の運転
を停止させることなく空調スペース１０６の温度を設定
温度に近いナル温度範囲内に円滑に維持する複数の選択
可能なナル作動モードを含む制御アルゴリズム１９８を
示している。この構成によれば、蒸発器用送風手段１０
４により常時一定の空気量が確保され、空調スペース１
６０のどこでも実質的に一定の温度が維持される。かく
して、空調スペース内に保存された腐敗し易い積荷のト
ップフリージング（top freezing）の恐れなく、設定温
度に非常に近い温度に制御することができる。
【００３３】図５の制御アルゴリズム１９８の左側は、
空調スペース１０６内の温度が低下している場合の作動
モード間の制御誤差切換え点を示し、右側は空調スペー
ス１０６内の温度が上昇している場合の制御誤差切換え
点を示している。電気制御装置３８は、温度センサー１
２８，１３０のいずれか一方或いは両方によって検知さ
れる空調スペース１０６の温度と設定温度ＳＰとの間の
差の関数として制御誤差を計算する。
空調スペース１０６内の温度が低下している場合の作動
モード間の制御誤差切換え点を示し、右側は空調スペー
ス１０６内の温度が上昇している場合の制御誤差切換え
点を示している。電気制御装置３８は、温度センサー１
２８，１３０のいずれか一方或いは両方によって検知さ
れる空調スペース１０６の温度と設定温度ＳＰとの間の
差の関数として制御誤差を計算する。
【００３４】図５はまた、制御アルゴリズムの互いに異
なる作動モードを実行する制御可能な弁２８，６２，８
８，１４４の開放／閉鎖パターンを示している。“Ｃ”
は関連の弁が閉鎖し、“Ｏ”は弁が開放していることを
示し、バイパス弁１４４の“Ｘ”は圧縮機１２をロード
したりアンロードすることにより追加の同調温度の微調
整が可能なよう開閉できることを示している。例えば、
滑り弁、スロット弁または持ち上げ弁を備えた圧縮機１
２の内部アンローディング、即ち押退け量の減少によ
り、当該技術分野で周知のように温度の微調整を行うの
が良い。
なる作動モードを実行する制御可能な弁２８，６２，８
８，１４４の開放／閉鎖パターンを示している。“Ｃ”
は関連の弁が閉鎖し、“Ｏ”は弁が開放していることを
示し、バイパス弁１４４の“Ｘ”は圧縮機１２をロード
したりアンロードすることにより追加の同調温度の微調
整が可能なよう開閉できることを示している。例えば、
滑り弁、スロット弁または持ち上げ弁を備えた圧縮機１
２の内部アンローディング、即ち押退け量の減少によ
り、当該技術分野で周知のように温度の微調整を行うの
が良い。
【００３５】空調スペース１０６の温度は初期のプルダ
ウン（引下げ）の段階にあり、かくして冷凍装置１０は
完全または最高冷却状態にあると見なされよう。原動機
１４が内燃機関である場合、エンジン速度は通常は、高
速、低速と呼ばれる２つの速度の間で電気制御装置３８
によって制御され、温度引下げが高速冷却モード２００
で開始されて最高冷却状態が得られるようになる。パイ
ロット電磁弁２８が閉鎖されて、三方弁３０が冷却回路
４０を選択するようにし、液体ライン弁６２が開き、蒸
発器コイル１０２が冷却モードで機能できるようにな
り、エンジン冷却剤弁８８が閉じられて、エコノマイザ
熱交換器６０に熱が加わらないようにし、エコノマイザ
バイパス弁１４４が閉じられることになる。かくして、
液体高圧冷媒はシェル７０によって構成される第２の冷
媒流路内の冷媒の膨脹中の満液式蒸発状態により熱交換
器コイル６８内で過冷されることになる。冷媒は吸込み
口Ｓ及び中間圧力ポートＩＰの両方を介して圧縮機１２
に戻る。
ウン（引下げ）の段階にあり、かくして冷凍装置１０は
完全または最高冷却状態にあると見なされよう。原動機
１４が内燃機関である場合、エンジン速度は通常は、高
速、低速と呼ばれる２つの速度の間で電気制御装置３８
によって制御され、温度引下げが高速冷却モード２００
で開始されて最高冷却状態が得られるようになる。パイ
ロット電磁弁２８が閉鎖されて、三方弁３０が冷却回路
４０を選択するようにし、液体ライン弁６２が開き、蒸
発器コイル１０２が冷却モードで機能できるようにな
り、エンジン冷却剤弁８８が閉じられて、エコノマイザ
熱交換器６０に熱が加わらないようにし、エコノマイザ
バイパス弁１４４が閉じられることになる。かくして、
液体高圧冷媒はシェル７０によって構成される第２の冷
媒流路内の冷媒の膨脹中の満液式蒸発状態により熱交換
器コイル６８内で過冷されることになる。冷媒は吸込み
口Ｓ及び中間圧力ポートＩＰの両方を介して圧縮機１２
に戻る。
【００３６】制御誤差が符号２０２で示す点まで下がる
と、エンジン１４は、制御可能な弁開放／開放パターン
に変化なくその２つの標準的な作動速度のうちの低い方
に切り換えられ、かくして低速冷却作動モード２０４に
入る。
と、エンジン１４は、制御可能な弁開放／開放パターン
に変化なくその２つの標準的な作動速度のうちの低い方
に切り換えられ、かくして低速冷却作動モード２０４に
入る。
【００３７】符号２０６で示す制御誤差がさらに低い状
態では、低速部分または減少冷却モード２０８が、エン
ジン冷却剤弁８８の開放により開始される。かくして、
熱交換器コイル６８内の高圧液状冷媒の過冷の度合いは
減少し、空調スペース１０６の冷却速度が減少し、そこ
でより遅く且つ一段と制御された速度で設定温度ＳＰに
近付く。
態では、低速部分または減少冷却モード２０８が、エン
ジン冷却剤弁８８の開放により開始される。かくして、
熱交換器コイル６８内の高圧液状冷媒の過冷の度合いは
減少し、空調スペース１０６の冷却速度が減少し、そこ
でより遅く且つ一段と制御された速度で設定温度ＳＰに
近付く。
【００３８】設定温度ＳＰに達すると、設定温度ＳＰに
近いナル温度範囲に入り、このナル温度範囲は本発明の
好ましい実施例では、複数の互いに異なるナル作動モー
ド、例えば第１の作動モード２１０、第２の作動モード
２１２、第３の作動モード２１４に分けられており、各
ナル作動モードはそれぞれ制御可能な弁位置の互いに異
なる開放／閉鎖パターン２１１，２１３，２１５によっ
て実行される。第１のナルモード２１０は設定点ＳＰで
開始され、第２のナル作動モード２１２は点２１６で示
す僅かに大きな制御誤差で開始され、第３のナル作動モ
ード２１４は点２１８で示すより大きな制御誤差で開始
される。原動機１４及び圧縮機１２はこれら３つ全ての
ナル作動モードの間、動作状態のままであり、エンジン
１４は低速設定状態を維持する。
近いナル温度範囲に入り、このナル温度範囲は本発明の
好ましい実施例では、複数の互いに異なるナル作動モー
ド、例えば第１の作動モード２１０、第２の作動モード
２１２、第３の作動モード２１４に分けられており、各
ナル作動モードはそれぞれ制御可能な弁位置の互いに異
なる開放／閉鎖パターン２１１，２１３，２１５によっ
て実行される。第１のナルモード２１０は設定点ＳＰで
開始され、第２のナル作動モード２１２は点２１６で示
す僅かに大きな制御誤差で開始され、第３のナル作動モ
ード２１４は点２１８で示すより大きな制御誤差で開始
される。原動機１４及び圧縮機１２はこれら３つ全ての
ナル作動モードの間、動作状態のままであり、エンジン
１４は低速設定状態を維持する。
【００３９】図面を参照し、特に図１を参照すると、設
定点ＳＰに最も近い第１のナルモード２１０では、蒸発
器１００内で加熱と冷却の両方が起り、低速部分冷却モ
ード２０８に急激に戻るのを防止するため冷却に重点が
置かれる。また冷却に重点が置かれることにより或る程
度の減湿が行われる。第１のナル作動モードを実行する
に当たり、パイロット電磁弁２８を開いて高温圧縮機排
出ガスの流れを加熱回路４２に切り換え、その間液体ラ
イン弁６２を開放位置に維持して冷却が蒸発器１０２内
で起ることができるようにする。換言すると、流路が、
第２の高温ガスライン２６、補助凝縮器１０８、受液器
５０、熱交換器コイル６８を通って流れる液状冷媒を過
冷するエコノマイザ熱交換器６０を通る流路６４と６６
の両方、膨脹弁５６及び蒸発器コイル１０２を含み、冷
媒は吸込み口Ｓと中間圧力ポートＩＰの両方に戻され
る。
定点ＳＰに最も近い第１のナルモード２１０では、蒸発
器１００内で加熱と冷却の両方が起り、低速部分冷却モ
ード２０８に急激に戻るのを防止するため冷却に重点が
置かれる。また冷却に重点が置かれることにより或る程
度の減湿が行われる。第１のナル作動モードを実行する
に当たり、パイロット電磁弁２８を開いて高温圧縮機排
出ガスの流れを加熱回路４２に切り換え、その間液体ラ
イン弁６２を開放位置に維持して冷却が蒸発器１０２内
で起ることができるようにする。換言すると、流路が、
第２の高温ガスライン２６、補助凝縮器１０８、受液器
５０、熱交換器コイル６８を通って流れる液状冷媒を過
冷するエコノマイザ熱交換器６０を通る流路６４と６６
の両方、膨脹弁５６及び蒸発器コイル１０２を含み、冷
媒は吸込み口Ｓと中間圧力ポートＩＰの両方に戻され
る。
【００４０】ナル作動モードが終了する制御誤差の間の
中間の第２のナルモード２１２では、蒸発器手段１００
内では冷却も加熱も行われず、エンジン冷却剤１７７は
水ジャケット８６を通って循環し、シェル７０内の冷媒
を、圧縮機１２に戻ることができるよう完全蒸発状態に
保ち、それと同時にエンジン冷却剤の所望の冷却を行
う。第２のナル作動モード２１２を実行するに当たり、
パイロット電磁弁２８を閉鎖して高温圧縮機排出ガスを
第１の高温ガスライン２４に戻るよう切り換え、それに
より補助凝縮器１０８が空調スペース１０６に熱を加え
ないようにし、液体ライン弁６２を閉鎖して蒸発器コイ
ル１０２が空調スペース１０６から熱を奪わないように
し、そしてエンジン冷却剤弁８８を開放してエンジン冷
却剤がシェル７０内の冷媒に熱を捨てることができるよ
うにする。またバイパス弁１４４を開いて冷凍装置１０
の吸込み側が真空内へ引かれないようにすることができ
る。
中間の第２のナルモード２１２では、蒸発器手段１００
内では冷却も加熱も行われず、エンジン冷却剤１７７は
水ジャケット８６を通って循環し、シェル７０内の冷媒
を、圧縮機１２に戻ることができるよう完全蒸発状態に
保ち、それと同時にエンジン冷却剤の所望の冷却を行
う。第２のナル作動モード２１２を実行するに当たり、
パイロット電磁弁２８を閉鎖して高温圧縮機排出ガスを
第１の高温ガスライン２４に戻るよう切り換え、それに
より補助凝縮器１０８が空調スペース１０６に熱を加え
ないようにし、液体ライン弁６２を閉鎖して蒸発器コイ
ル１０２が空調スペース１０６から熱を奪わないように
し、そしてエンジン冷却剤弁８８を開放してエンジン冷
却剤がシェル７０内の冷媒に熱を捨てることができるよ
うにする。またバイパス弁１４４を開いて冷凍装置１０
の吸込み側が真空内へ引かれないようにすることができ
る。
【００４１】かくして、第２のナル作動モード２１２で
は、冷却剤流れ回路は、高温ガスライン１８，２４、凝
縮器４６、受液器５０、エコノマイザ熱交換器手段６０
を通る第２の流路６６、補助吸込みライン８０及び主吸
込みライン３２を含む。
は、冷却剤流れ回路は、高温ガスライン１８，２４、凝
縮器４６、受液器５０、エコノマイザ熱交換器手段６０
を通る第２の流路６６、補助吸込みライン８０及び主吸
込みライン３２を含む。
【００４２】第３のナル作動モード２１４はこれまた、
蒸発器手段１００内で加熱と冷却の両方を行うが、これ
は第１の作動モード２１０と類似しているけれども第１
のナル作動モード２０４よりも一層多量の熱が冷媒に加
えられるようになり、作動モードがナルモード２１２か
らナルモード２１４に切り換わるときにエンジン冷却剤
弁８８が開放状態のままであるようにすることにより、
空調スペース１０６の温度をナル温度範囲内に維持する
ようにする。かくして、第３のナル作動モード２１４を
実行するに当たり、パイロット電磁弁２８を開いて加熱
回路４２を選択し、液体ライン電磁弁６２を開き、そし
てエンジン冷却剤弁８８が開放状態のままであるように
する。冷媒流路は第１のナル作動モード２０４に関して
説明したのと同一であり、熱交換器コイル６８内の液状
冷媒の過冷の度合いが低くなる。或る程度の冷却が蒸発
器１００内で行われるので或る程度の減湿も行われる。
蒸発器手段１００内で加熱と冷却の両方を行うが、これ
は第１の作動モード２１０と類似しているけれども第１
のナル作動モード２０４よりも一層多量の熱が冷媒に加
えられるようになり、作動モードがナルモード２１２か
らナルモード２１４に切り換わるときにエンジン冷却剤
弁８８が開放状態のままであるようにすることにより、
空調スペース１０６の温度をナル温度範囲内に維持する
ようにする。かくして、第３のナル作動モード２１４を
実行するに当たり、パイロット電磁弁２８を開いて加熱
回路４２を選択し、液体ライン電磁弁６２を開き、そし
てエンジン冷却剤弁８８が開放状態のままであるように
する。冷媒流路は第１のナル作動モード２０４に関して
説明したのと同一であり、熱交換器コイル６８内の液状
冷媒の過冷の度合いが低くなる。或る程度の冷却が蒸発
器１００内で行われるので或る程度の減湿も行われる。
【００４３】かくして、ある任意の時点において、制御
誤差が設定温度に近い場合、空調スペース１０６の熱損
失または熱利得にマッチングしようとする関連のナル作
動モードが選択され、蒸発器１０２及び補助凝縮器１０
８によって熱が空調スペースに加えられたりこれから奪
われたりする。
誤差が設定温度に近い場合、空調スペース１０６の熱損
失または熱利得にマッチングしようとする関連のナル作
動モードが選択され、蒸発器１０２及び補助凝縮器１０
８によって熱が空調スペースに加えられたりこれから奪
われたりする。
【００４４】もし第３のナル作動モード２１４が制御誤
差の増大を抑えることなく、第３のナル作動モード２１
４で必要な熱よりももっと多くの熱が必要であることが
指示されると、符号２２０で示された制御誤差の値より
低速部分加熱モード２２２が開始され、それによりパイ
ロット電磁弁２８が、液体ライン弁６２及びエンジン冷
却剤弁８８が閉鎖されている間、開放状態を保つことが
できる。また、エコノマイザバイパス弁１４４を開く
と、圧縮機の圧送能力の制限が防止されると共に真空が
吸込みライン３２内に引かれるのが防止される。冷媒流
路は、高温ガスライン１８，２６、補助凝縮器１０８、
補助液体ライン１１０、受液器５０、エコノマイザ熱交
換器６０を通る第２の冷媒流路６６、補助ライン８０、
及び補助吸込みライン８０、主吸込みライン３２を含
む。
差の増大を抑えることなく、第３のナル作動モード２１
４で必要な熱よりももっと多くの熱が必要であることが
指示されると、符号２２０で示された制御誤差の値より
低速部分加熱モード２２２が開始され、それによりパイ
ロット電磁弁２８が、液体ライン弁６２及びエンジン冷
却剤弁８８が閉鎖されている間、開放状態を保つことが
できる。また、エコノマイザバイパス弁１４４を開く
と、圧縮機の圧送能力の制限が防止されると共に真空が
吸込みライン３２内に引かれるのが防止される。冷媒流
路は、高温ガスライン１８，２６、補助凝縮器１０８、
補助液体ライン１１０、受液器５０、エコノマイザ熱交
換器６０を通る第２の冷媒流路６６、補助ライン８０、
及び補助吸込みライン８０、主吸込みライン３２を含
む。
【００４５】制御誤差が増大し続け、符号２２４で示す
値に達すると、より高い加熱度で低速の加熱モード２２
６に入り、エンジン冷却剤弁８８を開放することにより
追加の熱が加えられる。パイロット電磁弁２８及びバイ
パス弁１４４は開状態を保ち、液体ライン弁６２は閉鎖
状態のままである。冷媒流路は部分熱作動モード２２２
と同一である。
値に達すると、より高い加熱度で低速の加熱モード２２
６に入り、エンジン冷却剤弁８８を開放することにより
追加の熱が加えられる。パイロット電磁弁２８及びバイ
パス弁１４４は開状態を保ち、液体ライン弁６２は閉鎖
状態のままである。冷媒流路は部分熱作動モード２２２
と同一である。
【００４６】制御誤差が増大し続け、符号２２８で示す
値に達すると、エンジン１４を２つの作動速度のうちの
高い方、即ち高速熱作動モード２３０に切り換えること
により最高加熱状態が達成される。弁開放／閉鎖パター
ンは、低速熱作動モード２２６のものと同一のままであ
る。
値に達すると、エンジン１４を２つの作動速度のうちの
高い方、即ち高速熱作動モード２３０に切り換えること
により最高加熱状態が達成される。弁開放／閉鎖パター
ンは、低速熱作動モード２２６のものと同一のままであ
る。
【００４７】空調スペース１０６内の温度の上昇によ
り、今説明した作動モードは、僅かに異なる制御誤差
で、即ち制御アルゴリズムを高い方へ逆の順序で入り、
直前の作動モードに迅速にスイッチバックするのを防ぐ
ヒステリシスを与える。
り、今説明した作動モードは、僅かに異なる制御誤差
で、即ち制御アルゴリズムを高い方へ逆の順序で入り、
直前の作動モードに迅速にスイッチバックするのを防ぐ
ヒステリシスを与える。
【００４８】図６は、使用することができる図１の冷凍
装置１０の２つの望ましい変形例を示している。図６と
図１の同一の符号は同一の構成要素を示すものとし、類
似しているが変更を施した構成要素には図６ではプライ
ム記号が付けられている。第１の変形例はベントライン
１３３に関連している。ベントライン１３３の第２の端
を冷媒分配器９８に連結する代わりに、これを、主吸込
みライン３２に設けられていて、蒸発器コイル１０２か
ら見て下流側に位置し、蒸発器コイル１０２と熱量球１
０７との間のＴ管継手１９７に連結している。この構成
は図１の実施例と比べて、分配器９８内における分配管
と関連のある圧力降下を回避できるという点で有利であ
る。
装置１０の２つの望ましい変形例を示している。図６と
図１の同一の符号は同一の構成要素を示すものとし、類
似しているが変更を施した構成要素には図６ではプライ
ム記号が付けられている。第１の変形例はベントライン
１３３に関連している。ベントライン１３３の第２の端
を冷媒分配器９８に連結する代わりに、これを、主吸込
みライン３２に設けられていて、蒸発器コイル１０２か
ら見て下流側に位置し、蒸発器コイル１０２と熱量球１
０７との間のＴ管継手１９７に連結している。この構成
は図１の実施例と比べて、分配器９８内における分配管
と関連のある圧力降下を回避できるという点で有利であ
る。
【００４９】第２の変形例は油ドレンライン１３８と関
連している。図１に示しているように冷凍装置１０の一
時的な検査の間、冷凍装置１０をボックス温度が７０°
Ｆ（２１．１°Ｃ）、周囲温度１２０°Ｆ（４８．９°
Ｃ）の状態で低速冷却モードで動作させた。次に、圧縮
機１２の運転を停止した。圧縮機１２がオフの間、ボッ
クス温度を３５°Ｆ（１．６°Ｃ）の状態に維持しなが
ら、周囲を数時間の間、−２５°Ｆ（−３１．６７°
Ｃ）に変化させた。かかる作業の間、冷媒は低温の周囲
に移動し、かくして凝縮器コイル４６は通常な任意の構
成要素のうち最も早いものを冷却する。しかしながらこ
のようにならなかった。というのは、出口１４０の下方
で補助吸込みライン上の点に連結された油戻りドレンラ
イン１３８により、エコノマイザ液体が圧縮機１２に流
れることができたからである。かくして、圧縮機１２は
凝縮器コイル４０よりも一層早く冷却し、大抵の冷媒液
体は圧縮機１２内で終わった。各種条件におけるこの急
激な変化は、実際の作動条件の間では起こりにくい。し
かしながら、例えかかる過酷な試験の間においても、図
６に示す油ドレン構成によってこの望ましくない結果を
防止することができる。ドレンライン１３８′はドレン
点１４０のレベルの上方で上方に延びるよう差し向けら
れ、液体ライン７７と熱交換関係にあるが、それにより
油戻りラインは油冷媒液体リフトまたはパーコレータと
して機能する。枝分かれ点であるＴ管継手１４２′は、
ドレン点１４０の上方の高さ位置で補助吸込みライン８
０上に位置する。ドレンライン１３８′の図６の実施例
は、油濃度をエコノマイザ熱交換器６０内で低い状態に
保ち、圧縮機１２の運転が停止すると、ドレンライン１
３８′は液状冷媒を圧縮機１２内へ流れ出ないようにな
る。高圧凝縮温度液体ライン７７は部分的に沸騰する液
状冷媒−油溶液によって過冷される。ドレンライン１３
８′の垂直油リフト部分は外径が０．２５インチ（６．
３５ｍｍ）の１本または２本以上の管によって構成さ
れ、油戻りラインの水平部分は外径が０．３７５インチ
（０．９５ｍｍ）の管である。またドレンライン１３
８′の図６の実施例は、図１の実施例の温度制御に関す
る利点をもっており、エコノマイザ吸込み温度を直接制
限すると共に排出温度を間接的に制限する。
連している。図１に示しているように冷凍装置１０の一
時的な検査の間、冷凍装置１０をボックス温度が７０°
Ｆ（２１．１°Ｃ）、周囲温度１２０°Ｆ（４８．９°
Ｃ）の状態で低速冷却モードで動作させた。次に、圧縮
機１２の運転を停止した。圧縮機１２がオフの間、ボッ
クス温度を３５°Ｆ（１．６°Ｃ）の状態に維持しなが
ら、周囲を数時間の間、−２５°Ｆ（−３１．６７°
Ｃ）に変化させた。かかる作業の間、冷媒は低温の周囲
に移動し、かくして凝縮器コイル４６は通常な任意の構
成要素のうち最も早いものを冷却する。しかしながらこ
のようにならなかった。というのは、出口１４０の下方
で補助吸込みライン上の点に連結された油戻りドレンラ
イン１３８により、エコノマイザ液体が圧縮機１２に流
れることができたからである。かくして、圧縮機１２は
凝縮器コイル４０よりも一層早く冷却し、大抵の冷媒液
体は圧縮機１２内で終わった。各種条件におけるこの急
激な変化は、実際の作動条件の間では起こりにくい。し
かしながら、例えかかる過酷な試験の間においても、図
６に示す油ドレン構成によってこの望ましくない結果を
防止することができる。ドレンライン１３８′はドレン
点１４０のレベルの上方で上方に延びるよう差し向けら
れ、液体ライン７７と熱交換関係にあるが、それにより
油戻りラインは油冷媒液体リフトまたはパーコレータと
して機能する。枝分かれ点であるＴ管継手１４２′は、
ドレン点１４０の上方の高さ位置で補助吸込みライン８
０上に位置する。ドレンライン１３８′の図６の実施例
は、油濃度をエコノマイザ熱交換器６０内で低い状態に
保ち、圧縮機１２の運転が停止すると、ドレンライン１
３８′は液状冷媒を圧縮機１２内へ流れ出ないようにな
る。高圧凝縮温度液体ライン７７は部分的に沸騰する液
状冷媒−油溶液によって過冷される。ドレンライン１３
８′の垂直油リフト部分は外径が０．２５インチ（６．
３５ｍｍ）の１本または２本以上の管によって構成さ
れ、油戻りラインの水平部分は外径が０．３７５インチ
（０．９５ｍｍ）の管である。またドレンライン１３
８′の図６の実施例は、図１の実施例の温度制御に関す
る利点をもっており、エコノマイザ吸込み温度を直接制
限すると共に排出温度を間接的に制限する。
【００５０】
【図１】本発明の教示に従って構成された冷凍装置の略
図であり、冷凍装置がエコノマイザサイクルを有する図
である。
図であり、冷凍装置がエコノマイザサイクルを有する図
である。
【図２】空調されるべきスペースと直接関連している図
１に示す装置の部分の具体的構成例の概略詳細図であ
る。
１に示す装置の部分の具体的構成例の概略詳細図であ
る。
【図３】冷媒圧縮機によって利用される潤滑油の冷却と
関連していて、エンジン冷却剤及びバイパスタイプの単
一サーモスタットを用いる図１に示す冷凍装置の変形例
を示す図である。
関連していて、エンジン冷却剤及びバイパスタイプの単
一サーモスタットを用いる図１に示す冷凍装置の変形例
を示す図である。
【図４】冷媒圧縮機によって利用される潤滑油の冷却に
関連していて、エンジン冷却剤及びチョーク式の単一の
サーモスタットを利用する図１の冷凍装置のもう１つの
変形例を示す図である。
関連していて、エンジン冷却剤及びチョーク式の単一の
サーモスタットを利用する図１の冷凍装置のもう１つの
変形例を示す図である。
【図５】本発明の教示に従って具体化された加熱作動モ
ード、冷却作動モード、ナル作動モードを備える制御ア
ルゴリズムを示す図である。
ード、冷却作動モード、ナル作動モードを備える制御ア
ルゴリズムを示す図である。
【図６】本発明の教示に従って構成された図１に示す冷
凍装置の別の変形例を示す図である。
凍装置の別の変形例を示す図である。
１０ 冷凍装置
１４ 原動機
１８ 吐出しライン
２０ 制御可能な弁手段
３２ 主吸込みライン
４４ 凝縮器
５２ 主液体ライン
５６ 蒸発器膨脹弁
６０ エコノマイザ熱交換器手段
６４，６６ 冷媒流路
７８ エコノマイザ膨脹弁
８０ 補助吸込みライン
１０６ 空調スペース
１０８ 補助凝縮器
１１０ 補助液体ライン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ピーター ダブリュー フロインド
アメリカ合衆国 ミネソタ州 ブルーミ
ントン ウエストナインティナインスス
トリート 5700
(72)発明者 スン エル ウォン
アメリカ合衆国 ミネソタ州 バーンズ
ビル ホリゾンロード 2405
(72)発明者 ローウェル ブルース ネイリー
アメリカ合衆国 ミネソタ州 ミネトン
カ クリークポイント 5920
(72)発明者 リー ジョン エリクソン
アメリカ合衆国 ミネソタ州 イーガン
ハライトレーン 4061
(72)発明者 デビッド ハットン テイラー
アメリカ合衆国 ミネソタ州 ミネアポ
リス ノースイーストセカンドストリー
ト 306
(56)参考文献 特開 平２−238256（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−231724（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F25B 1/00 331
F25B 47/02 520
Claims (40)
- 【請求項１】 冷却サイクルと加熱サイクルにより空調
スペース内の所定の設定温度を達成しこれを保持するよ
うになっていて、吸込み口、中間圧力ポート及び吐出し
口を備えた冷媒圧縮機と、圧縮機用原動機と、高温ガス
圧縮機吐出しラインと、第１及び第２の高温ガスライン
と、高温ガス圧縮機吐出しラインを第１及び第２の高温
ガスラインにそれぞれ連結する第１及び第２の位置を備
えた第１の制御可能な弁手段と、第１の高温ガスライン
に連結された主凝縮器と、空調スペースと関連した蒸発
器と、蒸発器膨脹弁と、空調スペースと関連していて第
２の高温ガスラインに連結されている補助凝縮器と、第
１及び第２の冷媒流路を備えたエコノマイザ熱交換器手
段と、第２の冷媒流路を通る冷媒の流量を制御するエコ
ノマイザ膨脹弁と、エコノマイザ熱交換器手段の第１の
冷媒流路を介して主凝縮器を蒸発器膨脹弁に連結する主
液体ラインと、補助凝縮器をエコノマイザ熱交換器手段
に連結する補助液体ラインと、蒸発器を圧縮機の吸込み
口に連結する主吸込みラインと、エコノマイザ熱交換器
手段の第２の流路を圧縮機の中間圧力ポートに連結する
補助吸込みラインと、主液体ラインをそれぞれ遮断した
り開放する第１の位置及び第２の位置を備えた第２の制
御可能な弁手段と、熱をエコノマイザ熱交換器手段に選
択的に追加する第３の制御可能な弁手段とを有する冷凍
装置の作動方法において、 第１、第２及び第３の制御可能な弁手段の弁位置のパタ
ーンが冷却サイクル及び加熱サイクルとは異なる少なく
とも１つの所定のナル関連パターンより成るナルサイク
ルを設け、 空調スペースの温度が所定の設定温度に近い所定のナル
温度範囲内になると、冷媒圧縮機の作動を維持しながら
ナルサイクルを始動させる段階より成り、 ナルサイクルを始動させる段階は、弁位置の少なくとも
１つの所定のナル関連パターンを選択する段階を含むこ
とを特徴とする冷凍装置の作動方法。 - 【請求項２】 少なくとも１つの所定のナル関連パター
ンより成るナルサイクルを設ける段階では、弁位置の複
数の互いに異なるナル関連パターンを設け、選択段階で
は、空調スペースの正味の熱利得または熱損失が任意の
時点で蒸発器及び補助凝縮器によって空調スペースに加
えられるか空調スペースから失われる熱と実質的にマッ
チングするナル関連パターンを選択することを特徴とす
る請求項１の作動方法。 - 【請求項３】 選択段階では、第１の制御可能な弁手段
により圧縮機高温吐出しラインを第２の高温ガスライン
に連結して高温ガスを凝縮し、熱を補助凝縮器を介して
空調スペースに加え、補助凝縮器からの凝縮した冷媒を
エコノマイザ熱交換器手段の第１の冷媒流路と第２の冷
媒流路の両方に通し、そして第２の制御可能な弁手段を
介して主液体ラインへ差し向け、蒸発器内の凝縮した冷
媒を蒸発させ、熱を空調スペースから除去し、それと同
時に熱を補助凝縮器を介して空調スペースに加えて空調
スペース内の正味の熱利得を相殺する傾向のあるナルサ
イクルを発生するナル関連パターンを選択することを特
徴とする請求項２の作動方法。 - 【請求項４】 選択段階では、第１の制御可能な弁手段
により圧縮機高温吐出しラインを第２の高温ガスライン
に連結して高温ガスを凝縮し、熱を補助凝縮器を介して
空調スペースに加え、熱を第３の制御可能な弁手段を介
してエコノマイザ熱交換器手段に加え、補助凝縮器から
の凝縮した冷媒をエコノマイザ熱交換器手段の第１の冷
媒流路と第２の冷媒流路の両方に通し、そして第２の制
御可能な弁手段を介して主液体ラインへ差し向け、蒸発
器内の凝縮した冷媒を蒸発させ、熱を空調スペースから
除去し、それと同時に熱を補助凝縮器を介して空調スペ
ースに加えて空調スペース内の正味の熱損失を相殺する
傾向のあるナルサイクルを発生するナル関連パターンを
選択することを特徴とする請求項２の作動方法。 - 【請求項５】 圧縮機用原動機は液体冷却剤によって冷
却され、液体冷却剤は熱をエコノマイザ熱交換器手段に
選択的に加える第３の制御可能な弁によって制御され、
選択段階では、第１の制御可能な弁手段により圧縮機高
温吐出しラインを第１の高温ガスラインに連結して冷媒
が補助凝縮器を流れないようにし、主液体ラインを第２
の制御可能な弁手段により遮断して冷媒が蒸発器を流れ
ないようにし、熱を第３の制御可能な弁手段を介してエ
コノマイザ熱交換器手段に加えることにより、熱を空調
スペースに加えたりこれから除去することなく、熱を圧
縮機用原動機の冷却剤から奪い、空調スペース内に実質
的に熱利得も熱損失も無い場合、熱を空調スペースに加
えることもこれから除去することも無いナルサイクルを
発生させるナル関連パターンを選択することを特徴とす
る請求項２の作動方法。 - 【請求項６】 入口及び出口を有する冷媒受液器を設
け、受液器の入口を主液体ライン及び補助液体ラインを
介して主凝縮器及び補助凝縮器に連結し、受液器の入口
と主及び補助凝縮器との間の主及び補助液体ラインに逆
止弁を設け、受液器の出口をエコノマイザ熱交換器手段
の第１及び第２の冷媒流路に連結することを特徴とする
請求項１の作動方法。 - 【請求項７】 冷凍装置は、第２の高温ガスライン、補
助凝縮器及び補助液体ラインを含む加熱冷媒回路と、蒸
発器膨脹弁と吸込み口との間に位置する低圧冷却回路と
を含み、冷媒ベントオリフィスを加熱冷媒回路と低圧冷
却回路との間に設けて冷媒を冷却サイクル中、加熱回路
から低圧冷却回路に流入させる段階を含むことを特徴と
する請求項１の作動方法。 - 【請求項８】 冷凍装置は、蒸発器膨脹弁と蒸発器との
間に設けられた冷媒分配器を含み、補助凝縮器は加熱コ
イル及び霜取りパンヒータを含み、霜取りパンヒータを
加熱コイルと直列に連結し、霜取りパンヒータと補助凝
縮器との結合部と冷媒分配器との間にベントオリフィス
を設けて、冷却サイクル中補助凝縮器の冷媒を稼働状態
にある冷媒回路内へ流入させる段階を含むことを特徴と
する請求項１の作動方法。 - 【請求項９】 冷凍装置は、蒸発器膨脹弁と蒸発器との
間に設けられた冷媒分配器を含み、補助凝縮器は加熱コ
イル及び霜取りパンヒータを含み、霜取りパンヒータを
加熱コイルと直列に連結し、霜取りパンヒータと補助凝
縮器との結合部と主吸込みラインとの間にベントオリフ
ィスを設けて、冷却サイクル中補助凝縮器の冷媒を稼働
状態にある冷媒回路内へ流入させる段階を含むことを特
徴とする請求項１の作動方法。 - 【請求項１０】 エコノマイザ熱交換器手段は、第２の
冷媒流路の一部を構成するシェルを含み、該シェルはエ
コノマイザ膨脹弁に連結された入口及び補助吸込みライ
ンに連結された出口を有し、シェル内には圧縮機から冷
凍装置内へ流入する油があり、シェルの低点と補助吸込
みラインの一段と低い点とをドレンラインにより連結
し、シェル内の圧縮機油を計量された流量の液体冷媒と
一緒に圧縮機に戻し、油除去により熱交換器手段の伝熱
効率を向上させ、計量された流量の冷媒により圧縮機の
吐出し温度を制限することを特徴とする請求項１の作動
方法。 - 【請求項１１】 エコノマイザ熱交換器手段は第２の冷
媒流路の一部を構成するシェルを含み、シェルはエコノ
マイザ膨脹弁に連結された入口及び補助吸込みラインに
連結された出口を有し、シェル内には圧縮機から冷凍装
置内へ流入する油があり、シェルの低い点と補助吸込み
ラインのそれよりも高い点とをドレンラインにより連結
し、ドレンラインを主液体ラインと熱交換関係で上方に
延びるようにして油−冷媒混合物を濾過して揚力を生じ
させ、シェル内の圧縮機油を計量された流量の液体冷媒
と一緒に圧縮機に戻し、油除去によりエコノマイザ熱交
換器の伝熱効率を向上させ、計量された流量の冷媒によ
り圧縮機の吐出し温度を制限する段階を含むことを特徴
とする請求項１の作動方法。 - 【請求項１２】 蒸発器及びエコノマイザ膨脹弁のため
の最高作動圧力（ＭＯＰ）弁を設け、冷却サイクル中、
蒸発器ＭＯＰ膨脹弁を用いて最高作動圧力を制御し、加
熱サイクル中、エコノマイザＭＯＰ膨脹弁を用いて最高
作動圧力を制御することを特徴とする請求項１の作動方
法。 - 【請求項１３】 蒸発器ＭＯＰ膨脹弁よりもエコノマイ
ザＭＯＰ膨脹弁についてより高い最高作動圧力の設定を
行うことを特徴とする請求項１２の作動方法。 - 【請求項１４】 制御可能なバイパス弁が主吸込みライ
ンと補助吸込みラインとの間に連結されており、バイパ
ス弁を圧縮機用原動機に加わる負荷の関数として制御
し、負荷が所定値に達するとバイパス弁を開放し、負荷
が所定値まで下がるとバイパス弁を閉鎖する段階を含む
ことを特徴とする請求項１の作動方法。 - 【請求項１５】 圧縮機吐出し圧力を監視して圧縮機用
原動機に加わる負荷を求め、吐出し圧力が所定値に達す
るとバイパス弁を開放し、吐出し圧力が所定値まで下が
るとバイパス弁を閉鎖することを特徴とする請求項１４
の作動方法。 - 【請求項１６】 圧縮機用原動機の温度を監視して圧縮
機用原動機に加わる負荷を求め、圧縮機用原動機の温度
が所定値に達するとバイパス弁を開放し、圧縮機用原動
機の温度が所定値まで下がるとバイパス弁を閉鎖するこ
とを特徴とする請求項１４の作動方法。 - 【請求項１７】 圧縮機用原動機は液体冷却剤を含み、
圧縮機用原動機に加わる負荷を液体冷却剤の温度のモニ
ターにより求め、冷却剤温度が所定値に達するとバイパ
ス弁を開放し、冷却剤温度が所定値まで下がるとバイパ
ス弁を閉鎖する段階を含むことを特徴とする請求項１４
の作動方法。 - 【請求項１８】 圧縮機用原動機が排ガスの出るエンジ
ンである場合、排ガスの温度を監視して圧縮機原動機に
加わる負荷を求め、排ガス温度が所定値に達するとバイ
パス弁を開放し、排ガス温度が所定値まで下がるとバイ
パス弁を閉鎖する段階を含むことを特徴とする請求項１
４の作動方法。 - 【請求項１９】 圧縮機用原動機は、液体冷却剤とサー
モスタット及びラジエータを含むエンジン冷却剤流れ回
路とを有するエンジンであり、圧縮機は冷却剤流れ回路
に連結される入口及び出口を備えた圧縮機油冷却器を含
み、 第１及び第２の入口と出口とを備えたバイパスタイプの
サーモスタットを用意し、 サーモスタットの出口を圧縮機油冷却器の入口に連結
し、 サーモスタットの第１及び第２の入口への相対的流量の
如何にかかわらず、一定量のエンジン冷却剤を油冷却器
に供給する段階を含む事を特徴とする請求項１の作動方
法。 - 【請求項２０】 圧縮機用原動機が液体エンジン冷却剤
及びサーモスタット及びラジエータを含むエンジン冷却
剤流れ回路を有するエンジンであり、圧縮機は冷却剤流
れ回路に連結される入口及び出口を備えた圧縮機油冷却
器を含み、前記作動方法は、単一の入口及び単一の出口
を備えたチョークタイプのサーモスタットを用意し、圧
縮機の入口をサーモスタットの入口の蒸留側でエンジン
冷却剤流れ回路に連結し、サーモスタットを通る流量の
如何にかかわらず一定量の液体エンジン冷却剤を油冷却
器に与える段階を含むことを特徴とする請求項１の作動
方法。 - 【請求項２１】 冷却サイクルと加熱サイクルにより空
調スペース内の所定の設定温度を達成しこれを保持する
ようになっていて、吸込み口、中間圧力ポート及び吐出
し口を備えた冷媒圧縮機と、圧縮機用原動機と、高温ガ
ス圧縮機吐出しラインと、第１及び第２の高温ガスライ
ンと、高温ガス圧縮機吐出しラインを第１及び第２の高
温ガスラインにそれぞれ連結する第１及び第２の位置を
備えた第１の制御可能な弁手段と、第１の高温ガスライ
ンに連結された主凝縮器と、空調スペースと関連した蒸
発器と、蒸発器膨脹弁と、空調スペースと関連していて
第２の高温ガスラインに連結されている補助凝縮器と、
第１及び第２の冷媒流路を備えたエコノマイザ熱交換器
手段と、第２の冷媒流路を通る冷媒の流量を制御するエ
コノマイザ膨脹弁と、エコノマイザ熱交換器手段の第１
の冷媒流路を介して主凝縮器を蒸発器膨脹弁に連結する
主液体ラインと、補助凝縮器をエコノマイザ熱交換器手
段に連結する補助液体ラインと、蒸発器を圧縮機の吸込
み口に連結する主吸込みラインと、エコノマイザ熱交換
器手段の第２の流路を圧縮機の中間圧力ポートに連結す
る補助吸込みラインと、主液体ラインをそれぞれ遮断し
開放する第１の位置及び第２の位置を備えた第２の制御
可能な弁手段と、熱をエコノマイザ熱交換器手段に選択
的に追加する第３の制御可能な弁手段とを有する冷凍装
置において、 第１、第２及び第３の制御可能な弁手段の弁位置のパタ
ーンが冷却サイクル及び加熱サイクルとは異なる少なく
とも１つの所定のナル関連パターンより成るナルサイク
ルを設ける手段と、 空調スペースの温度が所定の設定温度に近い所定のナル
温度範囲内になると、冷媒圧縮機の作動を維持しながら
ナルサイクルを始動させる手段とより成り、 ナルサイクルを始動させる手段は、弁位置の少なくとも
１つの所定のナル関連パターンを選択することを特徴と
する冷凍装置。 - 【請求項２２】 少なくとも１つの所定のナル関連パタ
ーンより成るナルサイクルを設ける手段は、弁位置の複
数の互いに異なるナル関連パターンを有し、ナルサイク
ルを始動させる手段は、空調スペースの正味の熱利得ま
たは熱損失が任意の時点で蒸発器及び補助凝縮器によっ
て空調スペースに加えられるか失われる熱と実質的にマ
ッチングするナル関連パターンを選択することを特徴と
する請求項２１の作動装置。 - 【請求項２３】 ナルサイクルを始動させる手段は、第
１の制御可能な弁手段を第２の位置にして圧縮機高温ガ
ス吐出しラインを第２の高温ガスラインに連結し高温ガ
スを凝縮させると共に熱を補助凝縮器を介して空調スペ
ースに加える手段と、第２の制御可能な弁手段を第２の
位置にして補助凝縮器からの凝縮した冷媒をエコノマイ
ザ熱交換器手段の第１の冷媒流路と第２の冷媒流路の両
方に通し、さらに主液体ラインを通して蒸発器内の凝縮
した冷媒を蒸発させると共に熱を空調スペースから除去
し、それと同時に熱を補助凝縮器を介して空調スペース
に加え、空調スペース内で正味の熱利得を相殺する傾向
のあるナルサイクルを生じさせる手段とを含むことを特
徴とする請求項２２の冷凍装置。 - 【請求項２４】 ナルサイクルを始動させる手段は、第
１の制御可能な弁手段を第２の位置にして圧縮機高温ガ
ス吐出しラインを第２の高温ガスラインに連結して高温
ガスを凝縮させると共に熱を補助凝縮器を介して空調ス
ペースに加える手段と、熱をエコノマイザ熱交換器手段
に加えるよう第３の制御可能な弁手段を作動する手段
と、第２の制御可能な弁手段を第２の位置にして補助凝
縮器からの凝縮した冷媒をエコノマイザ熱交換器手段の
第１の冷媒流路と第２の冷媒流路の両方に通し、さらに
主液体ラインを通して蒸発器内の凝縮した冷媒を蒸発さ
せると共に熱を空調スペースから除去し、それと同時に
熱を補助凝縮器を介して空調スペースに加え、空調スペ
ース内で正味の熱損失を相殺する傾向のあるナルサイク
ルを生じさせる手段とを含むことを特徴とする請求項２
２の冷凍装置。 - 【請求項２５】 圧縮機用原動機は液体冷却剤で冷却さ
れ、液体冷却剤は熱をエコノマイザ熱交換器手段に選択
的に加える第３の制御可能な弁手段によって制御され、
ナルサイクルを始動させる手段は、第１の制御可能な弁
手段を第１の位置にして圧縮機高温ガス吐出しラインを
第１の高温ガスラインに連結することにより冷媒が補助
凝縮器を流れないようにする手段と、第２の制御可能な
弁手段を第１の位置にして主液体ラインを遮断すること
により冷媒が蒸発器を流れないようにする手段と、第３
の制御可能な弁手段を作動して熱をエコノマイザ熱交換
器手段に加え、熱を空調スペースに加えたりこれから除
去することなく、熱を原動機冷却剤から除去する手段と
を有し、かくして、空調スペース内に実質的に熱利得ま
たは熱損失が無い場合、熱を空調スペースに加えること
も熱をこれから除去することもしないナルサイクルが得
られることを特徴とする請求項２２の冷凍装置。 - 【請求項２６】 冷凍装置は入口及び出口を備えた冷媒
受液器手段を有し、主凝縮器及び補助凝縮器を冷媒受液
器手段の入口に連結する主液体ライン及び補助液体ライ
ンを含む手段と、受液器手段の入口と主凝縮器及び補助
凝縮器との間の主及び補助液体ラインに設けられた逆止
弁手段と、受液器手段の出口をエコノマイザ熱交換器手
段の第１及び第２の冷媒流路に連結する手段とを有する
ことを特徴とする請求項２１の冷凍装置。 - 【請求項２７】 冷凍装置は、第２の高温ガスライン、
補助凝縮器及び補助液体ラインを含む加熱冷媒回路と、
蒸発器膨脹弁と吸込み口との間の低圧冷却回路とを有
し、さらに、加熱冷媒回路と低圧冷却回路との間に連結
されて、冷却サイクル中、冷媒を加熱回路から低圧冷却
回路に流入させる冷媒ベントオリフィスを有することを
特徴とする請求項２１の冷凍装置。 - 【請求項２８】 冷凍装置は、蒸発器膨脹弁と蒸発器と
の間に連結された冷媒分配器を含み、補助凝縮器は第１
及び第２の部分を含み、冷凍装置はさらに、補助凝縮器
の第１の部分と第２の部分をこれらの間に結合部を設け
て互いに直列に連結する手段と、結合部と冷媒分配器と
の間に連結されて、補助凝縮器内の冷媒を冷却サイクル
中、稼働状態の冷媒回路内へ流入させるベントオリフィ
スとを含むことを特徴とする請求項２１の冷凍装置。 - 【請求項２９】 冷凍装置は、蒸発器膨脹弁と蒸発器と
の間に連結された冷媒分配器を含み、補助凝縮器は第１
の部分及び第２の部分を含み、冷凍装置はさらに、補助
凝縮器の第１の部分と第２の部分をこれらの間に結合部
を設けて互いに直列に連結する手段と、結合部と主吸込
みラインとの間に連結されて、冷却サイクル中、補助凝
縮器内の冷媒を稼働状態にある冷媒回路内へ流入させる
ベントオリフィスとを有することを特徴とする請求項２
１の冷凍装置。 - 【請求項３０】 エコノマイザ熱交換器手段は、第２の
冷媒流路の一部を構成するシェルを含み、該シェルはエ
コノマイザ膨脹弁に連結された入口及び補助吸込みライ
ンに連結された出口を有し、圧縮機から油がシェル内に
流入し、冷凍装置はさらに、シェルの低い点と補助吸込
みラインの一段と低い点との間に連結されてシェル内の
圧縮機油を計量された流量の液状冷媒と一緒に圧縮機に
戻すドレンラインを有し、油の除去によりエコノマイザ
熱交換器手段の伝熱効率が向上すると共に計量された流
量の液状冷媒により圧縮機の吐出し温度が制限されるこ
とを特徴とする請求項２１の冷凍装置。 - 【請求項３１】 エコノマイザ熱交換器手段は第２の冷
媒流路の一部を構成するシェルを含み、シェルはエコノ
マイザ膨脹弁に連結された入口及び補助吸込みラインに
連結された出口を有し、圧縮機からの油がシェルに流入
し、冷凍装置はさらに、シェルの低い点と補助吸込みラ
インの高い点との間に連結されたドレンラインを有し、
ドレンラインは補助液体ラインと熱交換関係をなして上
方に延びるため液状冷媒−油混合物に揚力を生じさせ、
シェル内の圧縮機油を計量された量の液状冷媒と一緒に
圧縮機に戻し、油の除去によりエコノマイザ熱交換器手
段内の伝熱効率を向上させると共に計量された流量の液
状冷媒により圧縮機の吐出し温度を制限することを特徴
とする請求項２１の冷凍装置。 - 【請求項３２】 蒸発器膨脹弁及びエコノマイザ膨脹弁
は、所定の最高作動圧力設定値をもつ最高作動圧力（Ｍ
ＯＰ）弁であり、蒸発器ＭＯＰ膨脹弁は冷却サイクル
中、最高作動圧力を制御し、エコノマイザＭＯＰ膨脹弁
は加熱サイクル中、最高作動圧力を制御することを特徴
とする請求項２１の冷凍装置。 - 【請求項３３】 エコノマイザＭＯＰ膨脹弁の最高圧力
設定値は、蒸発器ＭＯＰ膨脹弁の最高圧力設定値よりも
高いことを特徴とする請求項３２の冷凍装置。 - 【請求項３４】 制御可能なバイパス弁が主吸込みライ
ンと補助吸込みラインとの間に連結され、冷凍装置はさ
らに、圧縮機用原動機に加わる負荷を求める手段と、圧
縮機用原動機に加わる負荷の関数としてバイパス弁を制
御する制御手段とを有し、制御手段は、負荷が所定値に
達するとバイパス弁を開放し、負荷が所定値まで下がる
とバイパス弁を閉鎖することを特徴とする請求項３３の
冷凍装置。 - 【請求項３５】 圧縮機用原動機に加わる負荷を求める
手段は、圧縮機吐出し圧力を監視し、制御手段は、吐出
し圧力が所定値に達するとバイパス弁を開放し、吐出し
圧力が所定値まで下がるとバイパス弁を閉鎖することを
特徴とする請求項３４の冷凍装置。 - 【請求項３６】 圧縮機用原動機に加わる負荷を求める
手段は、原動機の温度を監視し、制御手段は、原動機の
温度が所定値に達するとバイパス弁を開放し、原動機の
温度が所定値まで下がるとバイパス弁を閉鎖することを
特徴とする請求項３４の冷凍装置。 - 【請求項３７】 圧縮機用原動機は液体冷却剤を含み、
圧縮機用原動機に加わる負荷を求める手段は、液体冷却
剤の温度を監視し、制御手段は、冷却剤の温度が所定値
に達するとバイパス弁を開放し、冷却剤の温度が所定値
まで下がるとバイパス弁を閉鎖することを特徴とする請
求項３４の冷凍装置。 - 【請求項３８】 圧縮機用原動機は排ガスの出るエンジ
ンであり、圧縮機用原動機に加わる負荷を求める手段
は、排ガスの温度を監視し、制御手段は、排ガスの温度
が所定値に達するとバイパス弁を開放し、排ガスの温度
が所定値まで下がるとバイパス弁を閉鎖することを特徴
とする請求項３４の冷凍装置。 - 【請求項３９】 圧縮機用原動機が、液体エンジン冷却
剤と、第１の入口、第２の入口及び出口を備えたバイパ
スタイプのサーモスタット及びラジエータを含むエンジ
ン冷却剤流れ回路とを有するエンジンであり、圧縮機は
エンジン冷却剤流れ回路に連結される入口及び出口を備
えた圧縮機油冷却器を含み、冷凍装置はさらに、サーモ
スタットの出口を圧縮機油冷却器の入口に連結し、第１
及び第２の入口内への相対的流量の如何にかかわらず、
一定量のエンジン冷却剤を油冷却器に与える手段を有す
ることを特徴とする請求項２１の冷凍装置。 - 【請求項４０】 圧縮機用原動機は、液体エンジン冷却
剤と、単一の入口及び出口を備えたチョークタイプのサ
ーモスタット及びラジエータを含むエンジン冷却剤流れ
回路とを有するエンジンであり、圧縮機はエンジン冷却
剤流れ回路に連結される入口及び出口を備えた圧縮機油
冷却器を含み、冷凍装置はさらに、圧縮機油冷却器の入
口をサーモスタットの入口の上流側でエンジン冷却剤流
れ回路に連結し、サーモスタットを通る流量の如何にか
かわらず一定量の液体エンジン冷却剤を油冷却器に与え
る手段を更に有することを特徴とする請求項２１の冷凍
装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110940055A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-31 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种空调器制热除霜控制方法、装置及空调器 |
Also Published As
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| US5228301A (en) | 1993-07-20 |
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| FR2694076A1 (fr) | 1994-01-28 |
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