JPH10300244A

JPH10300244A - 圧縮機内液冷媒滞留防止装置

Info

Publication number: JPH10300244A
Application number: JP9105616A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kino; 章宏城野; Yoshibumi Masatoki; 義文正時
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-04-23
Filing date: 1997-04-23
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】ハイドロフルオロカーボンを主成分としたＨ
ＦＣ１３４ａ等の冷媒とこれら冷媒と相互非溶解性の無
いまたは小さい冷凍機油をシェル内高圧型の密閉型圧縮
機を用いた冷凍サイクルに適用すると、圧縮機の停止中
に圧縮機内の冷凍機油と、冷媒が二層分離し、次の圧縮
機の起動時、圧縮機への給油ができず、液冷媒を摺動部
に供給してしまう。このため、摺動部での潤滑が行われ
ずに、軸受け部等での焼損等、致命的な損傷を発生する
という信頼性上大きな課題があった。【解決手段】シェル１１内高圧型の圧縮機１０と、凝
縮器２と、キャピラリチューブ３と、蒸発器４と、これ
らを順次環状に接続してなる冷凍サイクルと、冷媒と相
互溶解性の無いまたは少ない冷凍機油７と、前記圧縮機
１０の略底部に設け、圧縮機のシェル１１外面に密着し
て設置したヒータ１４と、レシーバ１２と、前記圧縮機
１０の内部とレシーバ１２内部を連通する連通管１３を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイドロフルオロ
カーボンを主成分とする冷媒とこの冷媒の相互溶解性の
無い、または少ない冷凍機油を利用する冷凍サイクルの
特に高圧型シェル型の圧縮機内の冷媒と冷凍機油の二相
分離による液冷媒層の生成を防止することを目的とす
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のハイドロフルオロカーボンである
ＨＦＣ１３４ａを冷媒として用いた冷凍サイクルとし
て、特開平５−１５７３７９号公報に示されるようなも
のが知られている。また、冷媒にＨＦＣ系非共沸混合冷
媒を用いた冷凍サイクルとして、特開平８−４１４４８
号公報に示されるようなものが知られている。

【０００３】従来の冷凍サイクルについて図７を参考に
説明する。１は圧縮機、２は前記圧縮機から吐出された
冷媒ガスを凝縮する凝縮器、３は膨張機構であるキャピ
ラリチューブ、４は蒸発器、５は上方側に蒸発器４の出
口側を接続し、下方側に圧縮機１吸入側を接続したヘッ
ダーである。

【０００４】６はヘッダー５の下方側からヘッダー５内
に挿入され上方に延びた吸入配管、７は圧縮機１の内部
の摺動部を潤滑する冷凍機油で、ハードアルキルベンゼ
ン油，低温流動性の優れたソフトアルキルベンゼン油，
ポリアルファオレフィン，パラフィン系鉱油，ナフテン
系鉱油等の冷凍機油を単独または混合したもので、ハイ
ドロフルオロカーボンを主成分としたＨＦＣ１３４ａ等
の冷媒と相互溶解性の無いまたは少ないものである。８
は、ヘッダー５内に挿入された吸入配管６の上方の側面
に設けた油戻し孔である。

【０００５】次に動作について説明する。圧縮機１より
吐出された冷媒は、凝縮器２で凝縮され、キャピラリチ
ューブ３にて減圧膨張し、蒸発器４で蒸発し、この蒸発
器４で蒸発しきれない冷媒は、ヘッダー５に貯留され、
気相分のみが、吸入配管６を経て圧縮機１に吸入され
る。このとき冷凍機油７は、冷媒とともに圧縮機１より
吐出され配管内を流動し、蒸発器４へ至る。

【０００６】冷凍機油７は、蒸発気化する冷媒とともに
蒸発器４内を流動し、ヘッダー５にいたり、そこに貯留
される液冷媒とともにヘッダーに貯留される。ここで、
冷凍機油７の比重が液冷媒より軽く、また冷媒との間に
相互溶解性がないため、冷媒と冷凍機油７は、二相分離
し、液冷媒の上に冷凍機油７が浮く形となる。

【０００７】この冷凍機油７の液面が、油戻し孔８に達
すると、冷凍機油７は、油戻し孔８より、吸入配管６に
吸入され圧縮機１に吸入される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、シェル内高圧型の密閉型圧縮機を用いた
冷凍サイクルに適用すると、圧縮機１の停止中に圧縮機
１内の冷凍機油７と、冷媒が二層分離し、次の圧縮機１
の起動時、圧縮機１への給油ができず、液冷媒を摺動部
に供給してしまう。このため、摺動部での潤滑が行われ
ずに、軸受け部等での焼損等、致命的な損傷を発生する
という信頼性上大きな課題があった。

【０００９】本発明は上記課題に鑑み、圧縮機内に滞留
した液冷媒を速やかに除去し、信頼性を向上することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで本発明の圧縮機内
液冷媒滞留防止装置は、シェル内高圧型の圧縮機と、凝
縮器と、キャピラリチューブと、蒸発器と、これらを順
次環状に接続してなる冷凍サイクルと、冷媒と相互溶解
性の無いまたは少ない冷凍機油と、前記圧縮機の略底部
に設け、圧縮機のシェル外面に密着して設置したヒータ
と、レシーバと、前記圧縮機の内部とレシーバ内部を連
通する連通管を設けた。

【００１１】また、圧縮機のシェルの外面に取り付けた
圧縮機温度センサーと、外気温を検知する外気温センサ
ーと、前記圧縮機温度センサーと外気温センサーの出力
を比較する温度差比較手段と、前記温度差比較手段の比
較結果の出力に基づき、圧縮機を起動させる圧縮機起動
手段とを設けた。

【００１２】また、シェル内高圧型の圧縮機と、凝縮器
と、キャピラリチューブと、蒸発器と、これらを順次環
状に接続してなる冷凍サイクルと、冷媒と相互溶解性の
無いまたは少ない冷凍機油と、前記圧縮機の略底部に設
け、圧縮機のシェル外面に密着して設置したヒータと、
凝縮器近傍に設置し凝縮器を強制空冷する凝縮器ファン
と、圧縮機の起動に先行して前記ヒータと凝縮器ファン
を運転するヒータファン先行運転制御手段を設けた。

【００１３】また、シェル内高圧型の圧縮機と、凝縮器
と、キャピラリチューブと、並列に接続された複数の蒸
発器と、低圧レシーバと、これらを順次環状に接続して
なる冷凍サイクルと、冷媒と相互溶解性の無いまたは少
ない冷凍機油と、前記複数の蒸発器のそれぞれの近傍に
設置された庫内加熱用ヒータと、前記圧縮機の略底部に
設け、圧縮機のシェル外面に密着して設置したヒータを
設けた。

【００１４】また、圧縮機外表面に設置した圧縮機温度
センサーと、外気温センサーと、前記圧縮機温度センサ
ーと外気温センサーの出力を用いて、ヒータの制御を行
うヒータ制御手段とを設けた。

【００１５】また、圧縮機外表面に設置した圧縮機温度
センサーと、低圧レシーバ表面に設置した低圧レシーバ
温度センサーと、前記圧縮機温度センサーと低圧レシー
バ温度センサーの出力を用いて、ヒータの制御を行うヒ
ータ制御手段とを設けた。

【００１６】また、入口管と出口管と胴体からなり、前
記入口管は、上方より胴体に挿入し、胴体内上部に下向
きに開口し、前記出口管はＪ字状形態で胴体上方より胴
体に挿入され、管の最下部が胴体の略底部に位置し、胴
体内の開口部を出口管開口部より上方に位置し、前記出
口管の最下部に油戻し孔と、前記出口管の胴体挿入部の
胴体内最上部近傍に連通孔を設置した低圧レシーバを設
けた。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、そこで本発明の圧縮機内液冷媒滞留防止装置は、シ
ェル内高圧型の圧縮機と、凝縮器と、キャピラリチュー
ブと、蒸発器と、これらを順次環状に接続してなる冷凍
サイクルと、冷媒と相互溶解性の無いまたは少ない冷凍
機油と、前記圧縮機の略底部に設け、圧縮機のシェル外
面に密着して設置したヒータと、前記圧縮機の内部と連
通管で連通させたレシーバを設けたことで、圧縮機内底
部に滞留した液冷媒をヒータにより圧縮機を加熱するこ
とで圧縮機とレシーバの蒸気分圧差を利用し、圧縮機内
の液冷媒をレシーバに移動させることで、圧縮機摺動部
への冷凍機油の供給を十分に行うという作用を有する。

【００１８】請求項２に記載の発明は、圧縮機のシェル
の外面に取り付けた圧縮機温度センサーと、外気温を検
知する外気温センサーと、前記圧縮機温度センサーと外
気温センサーの出力を比較する温度差比較手段と、前記
温度差比較手段の比較結果の出力に基づき、圧縮機を起
動させる圧縮機起動手段とを設けたことで圧縮機の温度
がレシーバと略同等温度である外気温に対し十分高い温
度になり、圧縮機中の液冷媒がレシーバに移動した後圧
縮機を起動させるので、圧縮機起動時に圧縮機摺動部に
液冷媒を吸い込まず潤滑不良を発生させないという作用
を有する。

【００１９】請求項３に記載の発明は、シェル内高圧型
の圧縮機と、凝縮器と、キャピラリチューブと、蒸発器
と、これらを順次環状に接続してなる冷凍サイクルと、
冷媒と相互溶解性の無いまたは少ない冷凍機油と、前記
圧縮機の略底部に設け、圧縮機のシェル外面に密着して
設置したヒータと、凝縮器近傍に設置し凝縮器を強制空
冷する凝縮器ファンと、圧縮機の起動に先行して前記ヒ
ータと凝縮器ファンを運転するヒータファン先行運転制
御手段を設けたので、圧縮機の設置のヒータを加熱する
ことで圧縮機中の液冷媒の蒸発を促進し、さらに凝縮器
ファンの運転により、凝縮器の温度を外気温と略同温度
にすることで圧縮機から凝縮器への蒸気分圧差により冷
媒移動を促進させることで圧縮機内の液冷媒を無くし、
圧縮機の摺動部への液冷媒供給による潤滑不良を防止す
るという作用を有する。

【００２０】請求項４に記載の発明は、シェル内高圧型
の圧縮機と、凝縮器と、キャピラリチューブと、並列に
接続された複数の蒸発器と、低圧レシーバと、これらを
順次環状に接続してなる冷凍サイクルと、冷媒と相互溶
解性の無いまたは少ない冷凍機油と、前記複数の蒸発器
のそれぞれの近傍に設置された庫内加熱用ヒータと、前
記圧縮機の略底部に設け、圧縮機のシェル外面に密着し
て設置したヒータを設けたので、庫内を加熱のため庫内
加熱ヒータを通電した際、蒸発器内に残留する冷媒が温
度上昇による蒸気分圧上昇により圧縮機側へ移動しよう
とするとき、低圧レシーバにより液冷媒分が圧縮機へ流
れるのを阻止するため、圧縮機内への液冷媒滞留を抑制
し、さらに圧縮機に設置したヒータによる圧縮機への加
熱により冷媒蒸気も同様に圧縮機へ流入するのを防止
し、外気温と略同等温度である低圧レシーバに凝縮滞留
させることで、圧縮機に液冷媒が滞留するのを防止する
という作用を有する。

【００２１】請求項５に記載の発明は、圧縮機外表面に
設置した圧縮機温度センサーと、外気温センサーと、前
記圧縮機温度センサーと外気温センサーの出力を用い
て、ヒータの制御を行うヒータ制御手段とを設けたの
で、外気温及び圧縮機温度の検知により必要時のみヒー
タ加熱を行うので不要時のヒータ通電による消費電力の
増大を抑制するという作用を有する。

【００２２】請求項６に記載の発明は、圧縮機外表面に
設置した圧縮機温度センサーと、低圧レシーバ表面に設
置した低圧レシーバ温度センサーと、前記圧縮機温度セ
ンサーと低圧レシーバ温度センサーの出力を用いて、ヒ
ータの制御を行うヒータ制御手段とを設けたので低圧レ
シーバ温度及び圧縮機温度の検知により必要時のみヒー
タ加熱を行うので不要時のヒータ通電による消費電力の
増大を抑制するという作用を有する。

【００２３】請求項７に記載の発明は、入口管と出口管
と胴体からなり、前記入口管は、上方より胴体に挿入
し、胴体内上部に下向きに開口し、前記出口管はＪ字状
形態で胴体上方より胴体に挿入され、管の最下部が胴体
の略底部に位置し、胴体内の開口部を出口管開口部より
上方に位置し、前記出口管の最下部に油戻し孔と、前記
出口管の胴体挿入部の胴体内最上部近傍に連通孔を設置
した低圧レシーバを設けたので、低圧レシーバ内に流入
した冷媒の気液分離が十分に行われ、また冷媒と溶解し
ない冷凍機油が滞留した場合にも、出口管の胴体内開口
部及び、出口管最下部の油戻し孔より圧縮機に返油さ
れ、気液分離と冷媒が溶解しない油を速やかに返すとい
う作用を有する。

【００２４】（実施の形態１）本発明による冷凍システ
ムの第１の実施例について、図面を参照しながら説明す
る。なお、従来と同一構成については、同一符号を付し
て詳細な説明を省略する。

【００２５】１０は圧縮機、１２はレシーバ、１３は連
通管、１４はヒータである。次に動作について説明す
る。圧縮機１０の停止時、ヒータ１４の加熱により、圧
縮機１０の温度が上昇する。これにより、圧縮機１０内
の図示しない冷媒の温度が上昇するが、レシーバ１２は
圧縮機１０とは分離独立して設置されているため、レシ
ーバ１２の温度は上昇しないため、圧縮機１０とレシー
バ１２の間には温度差が生じる。このため、両者の蒸気
分圧差により、冷媒の移動が生じ、このため圧縮機１０
内の冷媒は、レシーバ１２へと移動する。これにより、
圧縮機１０内の液冷媒はなくなる。

【００２６】（実施の形態２）本発明による冷凍システ
ムの他の実施例について、図面を参照しながら説明す
る。なお、第１の実施例と同一構成については、同一符
号を付して詳細な説明は省略する。

【００２７】１５は圧縮機温度センサー、１６は外気温
センサー、１７は温度差比較手段、１８は圧縮機起動手
段である。

【００２８】次に動作について説明する。ヒータ１４の
加熱により停止中の圧縮機１０の温度が上昇する。この
とき、圧縮機温度センサー１５が圧縮機１０の温度を検
知する。また同時に外気温センサー１６が、外気温の検
知を行う。圧縮機温度センサー１５，外気温センサー１
６の出力は、温度差比較手段１７に入力され、温度差比
較手段１７は、演算を行い両者の検知温度が所定温度以
上になったとき、圧縮機起動手段１８に起動可能信号を
出力し、圧縮機起動手段１８は、図示しない庫内温度検
知手段の圧縮機起動信号が発生すると同時に圧縮機１０
を起動する。また、圧縮機起動信号が発生したとき、温
度差比較手段１７からの圧縮機起動可能信号が発生しな
い限り、圧縮機１０は起動しない。

【００２９】（実施の形態３）本発明による冷凍システ
ムの他の実施例について、図面を参照しながら説明す
る。なお、第１の実施例と同一構成については、同一符
号を付して詳細な説明は省略する。

【００３０】１９は凝縮器ファンであり、凝縮器２に送
風する。次に動作について説明する。

【００３１】圧縮機１０の停止時、ヒータ１４の加熱に
より、圧縮機１０の温度が上昇する。これにより、圧縮
機１０内の図示しない冷媒の温度が上昇するが、凝縮器
２は圧縮機１０とは分離独立して設置されていると同時
に凝縮器ファン１９が送風しているため外気温とほぼ同
温度となるため、圧縮機１０と凝縮器２の間には温度差
が生じる。このため、両者の蒸気分圧差により、冷媒の
移動が生じ、このため圧縮機１０内の冷媒は、凝縮器２
へと移動する。これにより、圧縮機１０内の液冷媒はな
くなる。

【００３２】（実施の形態４）本発明による冷凍システ
ムの他の実施例について、図面を参照しながら説明す
る。なお、第１の実施例と同一構成については、同一符
号を付して詳細な説明は省略する。

【００３３】２０Ａ，２０Ｂは蒸発器Ａ，Ｂ、２１Ａ，
２１ＢはキャピラリチューブＡ，Ｂ、２２は低圧レシー
バ、２３Ａ，２３Ｂは庫内加熱用ヒータＡ，Ｂ、２４
Ａ，２４Ｂは蒸発器ファンＡ，Ｂ、２５Ａ，２５Ｂは飲
料用自動販売機等の冷温混在貯蔵を行う貯蔵庫Ａ，Ｂ、
２６Ａ，２６Ｂは電磁弁Ａ，Ｂである。

【００３４】前記庫内加熱用ヒータ２３Ａ，２３Ｂはそ
れぞれ貯蔵庫Ａ，Ｂ内の蒸発器２０Ａ，２０Ｂ近傍に設
置され、貯蔵庫を冷蔵運転するときは蒸発器２０Ａ，２
０Ｂにより冷却を行い、温蔵運転する場合には庫内加熱
用ヒータ２３Ａ，２３Ｂにより加熱を行う。電磁弁２６
Ａ，２６Ｂは、それぞれキャピラリチューブＡ２１Ａ，
キャピラリチューブＢ２１Ｂの上流に接続され、冷媒流
路開閉する。

【００３５】次に動作について説明する。貯蔵庫Ａ２５
Ａを冷蔵運転、貯蔵庫Ｂを冷蔵運転から温蔵運転とする
場合、電磁弁Ｂ２６Ｂは閉路、電磁弁Ａ２６Ａは開路す
る。また、庫内加熱用ヒータＡ２３ＡはＯＦＦ、庫内加
熱用ヒータ２３ＢはＯＮとする。低外気温下、たとえば
飲料用自動販売機などでは外気温５℃でこのような運転
を行う場合、一般的に冷蔵は５℃程度、温蔵は６０℃程
度に貯蔵庫内を温度制御する。この場合、運転開始前、
貯蔵庫Ａ，Ｂ２５Ａ，２５Ｂの庫内温度は外気温相当と
なっているため、運転開始後も貯蔵庫Ｂ２５Ｂの庫内加
熱用ヒータ２３Ｂは昇温のため加熱を開始するが、貯蔵
庫Ａ２５Ａは、設定温度であるため、冷却運転の必要は
なく圧縮機１０も運転しない。

【００３６】蒸発器Ｂ２０Ｂ内には、これまで冷蔵運転
を行っていたときの冷媒が滞留しており、これが温蔵運
転となったために冷媒が加熱され、蒸発により、または
温度上昇による圧力上昇により液冷媒が蒸発器Ｂ２０Ｂ
外部へ流出する。このときキャピラリチューブＢ２１Ｂ
上流の電磁弁Ｂ２６Ｂは、冷却運転不要のため閉路され
ているので、冷媒は圧縮機１０の方へのみ流出する。

【００３７】一方、圧縮機１０に設けたヒータ１４も圧
縮機１０の運転如何に関わらず加熱を開始する。このた
め、圧縮機１０の温度が上昇し、内部の冷媒の蒸気分圧
が上昇することで、圧縮機１０外より、冷媒が流入しな
くなる。このため、蒸発器Ｂ２３Ｂと圧縮機１０の中間
に位置する低圧レシーバ２２へ冷媒が凝縮滞留し、圧縮
機１０への冷媒流入が起こらないため、冷媒と相互溶解
性のない冷凍機油７と冷媒液が圧縮機１０内で二層分離
を起こすことはない。

【００３８】（実施の形態５）本発明による冷凍システ
ムの他の実施例について、図面を参照しながら説明す
る。なお、他の実施例と同一構成については、同一符号
を付して詳細な説明は省略する。

【００３９】２７はヒータ制御手段であり、入力として
圧縮機温度センサー１５，外気温センサー１６、出力と
してヒータ１４に接続される。

【００４０】次に動作について説明する。低外気温下で
運転を開始したとき、ヒータ制御手段２７はヒータ１４
に通電を開始する。ｋの時の圧縮機１０の温度を圧縮機
温度センサー１５が検知するとともに、外気温センサー
１６が、外気温を検知する。両者の検知出力は、ヒータ
制御手段２７に入力される。このときヒータ制御手段２
７は、両者の温度検知値より演算を行い、所定の温度差
で圧縮機１０の温度が高くなるようヒータ１４への出力
を２値（ＯＮ／ＯＦＦ）制御または、比例制御やＰＩＤ
制御等の線形制御、あるいはファジィ制御等の非線形制
御にて演算する。

【００４１】これにより、圧縮機１０の温度は常に外気
温よりも所定温度高い状態を保つことができ、低圧レシ
ーバ２２から冷媒が流入することはなく、従って圧縮機
１０内で冷凍機油７と２層分離を発生させない。

【００４２】（実施の形態６）本発明による冷凍システ
ムの他の実施例について、図面を参照しながら説明す
る。なお、他の実施例と同一構成については、同一符号
を付して詳細な説明は省略する。

【００４３】２８は低圧レシーバ温度センサーであり、
ヒータ制御手段２７に接続される。ヒータ制御手段２７
は入力として圧縮機温度センサー１５，低圧レシーバ温
度センサー２８、出力としてヒータ１４に接続される。

【００４４】次に動作について説明する。低外気温下で
運転を開始したとき、ヒータ制御手段２７はヒータ１４
に通電を開始する。ｋの時の圧縮機１０の温度を圧縮機
温度センサー１５が検知するとともに、低圧レシーバ温
度センサー２８が、低圧レシーバ２２の温度を検知す
る。両者の検知出力は、ヒータ制御手段２７に入力され
る。このときヒータ制御手段２７は、両者の温度検知値
より演算を行い、所定の温度差で圧縮機１０の温度が高
くなるようヒータ１４への出力を２値（ＯＮ／ＯＦＦ）
制御または、比例制御やＰＩＤ制御等の線形制御、ある
いはファジィ制御等の非線形制御にて演算する。

【００４５】これにより、圧縮機１０の温度は常に低圧
レシーバ２２よりも所定温度高い状態を保つことがで
き、低圧レシーバ２２から冷媒が流入することはなく、
従って圧縮機１０内で冷凍機油７と２層分離を発生させ
ない。

【００４６】（実施の形態７）本発明による冷凍システ
ムの他の実施例について、図面を参照しながら説明す
る。なお、第２〜４の実施例と同一構成については、同
一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００４７】２９は低圧レシーバ２２の胴体、３０は入
口管、３１は出口管、３２は油戻し孔、３３は連通孔で
ある。前記入口管３０は、上方より胴体２９に挿入し、
胴体２９内上部に下向きに開口し、前記出口管３１はＪ
字状形態で胴体２９上方より胴体２９に挿入され、出口
管３１の最下部が胴体２９の略底部に位置し、胴体２９
内の開口部を出口管３１の開口部より上方に位置し、前
記出口管３１の最下部に油戻し孔３２と、前記出口管３
１の胴体２９挿入部の胴体２９内最上部近傍に連通孔３
３を設置している。

【００４８】次に動作について説明する。入口管３０か
ら流入した冷媒は、胴体２９内で流速が低下し、気相と
液相に分離する。分離した液相は、胴体２９下部に滞留
し、気相は出口管３１の開口部より低圧レシーバ２２外
に流出する。また、冷媒とともに流入した冷凍機油７
は、液冷媒とともに胴体２９内下部に滞留するが、冷媒
とは非相溶または、相溶しにくいため比重差より一般的
に比重の小さい冷凍機油７が液冷媒の上部に２層分離し
滞留する。

【００４９】圧縮機１０の起動時、主として冷媒は胴体
２９内の出口管３１の先端開口部を主流路とする。ま
た、停止中の冷媒滞留によって出口管３１内に液冷媒が
満たされているような場合には、連通孔３３から、気相
の冷媒を吸入し出口管３１内の液冷媒が圧縮機に直接吸
入されるのを防止する。また、胴体２９内に滞留した冷
凍機油７は、２層分離状態では出口管３１の胴体２９内
先端開口部より、また液冷媒の滞留無き場合には、胴体
２９内の出口管３１最下部に設けた油戻し孔３３より吸
入され、圧縮機１０へと返油される。

【００５０】以上のような動作により、蒸発器２０Ａ，
２０Ｂより圧縮機１０方向へ流出する液冷媒は、低圧レ
シーバ２２によりとどめられ、圧縮機１０へ液冷媒が到
達することはない。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、シェル内
高圧型の圧縮機と、凝縮器と、キャピラリチューブと、
蒸発器と、これらを順次環状に接続してなる冷凍サイク
ルと、冷媒と相互溶解性の無いまたは少ない冷凍機油
と、前記圧縮機の略底部に設け、圧縮機のシェル外面に
密着して設置したヒータと、レシーバと、前記圧縮機の
内部と連通管で連通するレシーバを設けたので、圧縮機
内に滞留する液冷媒をヒータにより圧縮機温度を上昇さ
せることにより液冷媒を気化させ、圧縮機外に設けた低
温のレシーバへ移動させることより、圧縮機内には冷凍
機油のみが残留することとなる。これにより、圧縮機摺
動部へは冷凍機油のみが供給され、液冷媒が混入するこ
とによる潤滑不良の防止が図れ、圧縮機信頼性の向上に
多大な効果を有する。

【００５２】また、圧縮機のシェルの外面に取り付けた
圧縮機温度センサーと、外気温を検知する外気温センサ
ーと、前記圧縮機温度センサーと外気温センサーの出力
を比較する温度差比較手段と、前記温度差比較手段の比
較結果の出力に基づき、圧縮機を起動させる圧縮機起動
手段とを設けたので、圧縮機の温度が外気温に対し十分
に昇温した後に圧縮機を起動するため、圧縮機内の液冷
媒が無くなり冷凍機油との２層分離が解消されているの
で、圧縮機摺動潤滑部への液冷媒供給を完全に防止する
ことが可能となり、信頼性向上の上で多大な効果を有す
る。

【００５３】また、シェル内高圧型の圧縮機と、凝縮器
と、キャピラリチューブと、蒸発器と、これらを順次環
状に接続してなる冷凍サイクルと、冷媒と相互溶解性の
無いまたは少ない冷凍機油と、前記圧縮機の略底部に設
け、圧縮機のシェル外面に密着して設置したヒータと、
凝縮器近傍に設置し凝縮器を強制空冷する凝縮器ファン
と、圧縮機の起動に先行して前記ヒータと凝縮器ファン
を運転するヒータファン先行運転制御手段を設けたの
で、ヒータにより圧縮機を加熱し、圧縮機内に冷凍機油
と２層分離して滞留する液冷媒を蒸発気化させ、凝縮器
ファンにより外気温と略同温度となった凝縮器に冷媒を
移動させるため、圧縮機内の液冷媒が無くなり、圧縮機
摺動部での潤滑不良が防止でき、また圧縮機起動時にも
凝縮器内の冷媒が速やかに冷凍サイクル内に循環し始め
るため冷凍能力の立ち上がりも早くなる等、信頼性及び
起動初期性能の向上に多大な効果を有する。

【００５４】また、シェル内高圧型の圧縮機と、凝縮器
と、キャピラリチューブと、並列に接続された複数の蒸
発器と、低圧レシーバと、これらを順次環状に接続して
なる冷凍サイクルと、冷媒と相互溶解性の無いまたは少
ない冷凍機油と、前記複数の蒸発器のそれぞれの近傍に
設置された庫内加熱用ヒータと、前記圧縮機の略底部に
設け、圧縮機のシェル外面に密着して設置したヒータを
設けたので、一方の庫内加熱ヒータが運転したときに発
生する、蒸発器内液冷媒の圧縮機への移動による圧縮機
内の冷凍機油と冷媒の２層分離を圧縮機のヒータ加熱に
より蒸気分圧差を利用した圧力差により、低圧レシーバ
に液冷媒を滞留させるため、２層分離の発生源の一つで
ある蒸発器からの液冷媒流入を防止することができ、信
頼性上多大な効果を有する。

【００５５】また、圧縮機外表面に設置した圧縮機温度
センサーと、外気温センサーと、前記圧縮機温度センサ
ーと外気温センサーの出力を用いて、ヒータの制御を行
うヒータ制御手段とを設けたので、外気温センサーと圧
縮機温度センサーの温度差を所定温度に保つことがで
き、常に冷媒蒸気分圧差を所定の圧力差とできることか
ら、圧縮機内蒸気分圧を常に外気温とほぼ同温度である
低圧レシーバより高くできより、圧縮機への冷媒流入を
防止でき、さらに圧縮機への必要以上の加熱をなくしこ
の電力を削減可能となるので、圧縮機信頼性向上及び省
エネルギに多大な効果を有する。

【００５６】また、圧縮機外表面に設置した圧縮機温度
センサーと、低圧レシーバ表面に設置した低圧レシーバ
温度センサーと、前記圧縮機温度センサーと低圧レシー
バ温度センサーの出力を用いて、ヒータの制御を行うヒ
ータ制御手段とを設けたので、直接低圧レシーバ温度と
圧縮機温度を比較するので、常に冷媒蒸気分圧差を所定
の圧力差とできることから、圧縮機内蒸気分圧を常に低
圧レシーバより高くできより、圧縮機への冷媒流入を防
止でき、さらに圧縮機への必要以上の加熱をなくしこの
電力を削減可能となるので、圧縮機信頼性向上及び省エ
ネルギに多大な効果を有する。

【００５７】また、入口管と出口管と胴体からなり、前
記入口管は、上方より胴体に挿入し、胴体内上部に下向
きに開口し、前記出口管はＪ字状形態で胴体上方より胴
体に挿入され、管の最下部が胴体の略底部に位置し、胴
体内の開口部を出口管開口部より上方に位置し、前記出
口管の最下部に油戻し孔と、前記出口管の胴体挿入部の
胴体内最上部近傍に連通孔を設置した低圧レシーバを設
けたので、低圧レシーバ内に流入した冷媒の液相分は、
物理的に低圧レシーバ内に滞留せざるを得なくなり、圧
縮機内と低圧レシーバ内の蒸気分圧差による圧縮機内へ
の液冷媒流入防止に加え、低圧レシーバ構造による低圧
レシーバからの液冷媒流出防止効果より、圧縮機内への
液冷媒流入は完全に防止することができることから、圧
縮機信頼性の上で多大な効果を有する。また、この低圧
レシーバを設けることにより通常運転時においても負荷
変動による圧縮機への液冷媒流入を防止することがで
き、液圧縮等による圧縮機への損傷を防げる等、通常運
転時の圧縮機信頼性向上にも多大な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による冷凍システムの配
管図

【図２】本発明の他の実施の形態の冷凍サイクル配管図

【図３】本発明の他の実施の形態の冷凍サイクル配管図

【図４】本発明の他の実施の形態の冷凍サイクル配管図

【図５】本発明の他の実施の形態の制御回路のブロック
図

【図６】本発明の他の実施の形態の制御回路のブロック
図

【図７】本発明の他の実施の形態の低圧レシーバの断面
図

【図８】従来の冷凍システムの配管図

【符号の説明】

２凝縮器３キャピラリチューブ４蒸発器７冷凍機油１０圧縮機１１シェル１２レシーバ１３連通管１４ヒーター１５圧縮機温度センサー１６外気温センサー１７温度差比較手段１８圧縮機起動手段１９凝縮器ファン２１庫内加熱用ヒータ２２低圧レシーバ２７ヒータ制御手段２８低圧レシーバ温度センサー２９胴体３０入口管３１出口管３２油戻し孔３３連通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シェル内高圧型の圧縮機と、凝縮器と、
キャピラリチューブと、蒸発器と、これらを順次環状に
接続してなる冷凍サイクルと、冷媒と相互溶解性の無い
または少ない冷凍機油と、前記圧縮機の略底部に設け、
圧縮機のシェル外面に密着して設置したヒータと、前記
圧縮機の内部と連通管で連通させたレシーバを設けた圧
縮機内液冷媒滞留防止装置。
【請求項２】圧縮機のシェルの外面に取り付けた圧縮
機温度センサーと、外気温を検知する外気温センサー
と、前記圧縮機温度センサーと外気温センサーの出力を
比較する温度差比較手段と、前記温度差比較手段の比較
結果の出力に基づき、圧縮機を起動させる圧縮機起動手
段とを設けた請求項１記載の圧縮機内液冷媒滞留防止装
置。
【請求項３】シェル内高圧型の圧縮機と、凝縮器と、
キャピラリチューブと、蒸発器と、これらを順次環状に
接続してなる冷凍サイクルと、冷媒と相互溶解性の無い
または少ない冷凍機油と、前記圧縮機の略底部に設け、
圧縮機のシェル外面に密着して設置したヒータと、凝縮
器近傍に設置し凝縮器を強制空冷する凝縮器ファンと、
圧縮機の起動に先行して前記ヒータと凝縮器ファンを運
転するヒータファン先行運転制御手段を設けた圧縮機内
液冷媒滞留防止装置。
【請求項４】シェル内高圧型の圧縮機と、凝縮器と、
キャピラリチューブと、並列に接続された複数の蒸発器
と、低圧レシーバと、これらを順次環状に接続してなる
冷凍サイクルと、冷媒と相互溶解性の無いまたは少ない
冷凍機油と、前記複数の蒸発器のそれぞれの近傍に設置
された庫内加熱用ヒータと、前記圧縮機の略底部に設
け、圧縮機のシェル外面に密着して設置したヒータを設
けた圧縮機内液冷媒滞留防止装置。
【請求項５】圧縮機外表面に設置した圧縮機温度セン
サーと、外気温センサーと、前記圧縮機温度センサーと
外気温センサーの出力を用いて、ヒータの制御を行うヒ
ータ制御手段とを設けた請求項４記載の圧縮機内液冷媒
滞留防止装置。
【請求項６】圧縮機外表面に設置した圧縮機温度セン
サーと、低圧レシーバ表面に設置した低圧レシーバ温度
センサーと、前記圧縮機温度センサーと低圧レシーバ温
度センサーの出力を用いて、ヒータの制御を行うヒータ
制御手段とを設けた請求項４記載の圧縮機内液冷媒滞留
防止装置。
【請求項７】入口管と出口管と胴体からなり、前記入
口管は、上方より胴体に挿入し、胴体内上部に下向きに
開口し、前記出口管はＪ字状形態で胴体上方より胴体に
挿入され、管の最下部が胴体の略底部に位置し、胴体内
の開口部を出口管開口部より上方に位置し、前記出口管
の最下部に油戻し孔と、前記出口管の胴体挿入部の胴体
内最上部近傍に連通孔を設置した低圧レシーバを設けた
請求項４，請求項５，あるいは請求項６記載の圧縮機内
液冷媒滞留防止装置。