JPS5856529Y2

JPS5856529Y2 - 冷凍装置

Info

Publication number: JPS5856529Y2
Application number: JP6474079U
Authority: JP
Inventors: 武夫植野
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 1979-05-14
Filing date: 1979-05-14
Publication date: 1983-12-27
Also published as: JPS55163669U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は冷凍装置、詳しくは圧縮機、凝縮器、膨張機構
、蒸発器及びアキュムレータを備えた冷凍装置において
、運転開始時液バツクを防止し得る如くしたものに関す
る。

一般に此種装置は、冷房運転、暖房運転の各起動時及び
暖房運転とテ゛フロスト運転との各切換運転時などの各
種の運転開始時、液バツクが原因で圧縮機が損傷する問
題がある。

そのため従来アキュムレータの容量を大きくして液バツ
クを防止するようにしたものが採用されているが、アキ
ュムレータひいては全体の外形寸法が大きくなるばかり
か、液バツクおよび油きりを十分には防止できなかった
。

しかも圧縮機を１００％容量で運転開始すると低圧が急
激に低下することにより圧縮機のクランクケース内でフ
ォーミングを生じ、油と液冷媒とを吸収することが避け
られず、このため液バツクによる圧縮機の損傷をもたら
し、圧縮機の寿命を短かくする原因となっていた。

しかして本考案は以上の問題を解消すべく考案したもの
で、アキュムレータの容量を大きくすることなく、運転
開始時液バツク及び低圧低下を確実に防止できて、フォ
ーミングをなくし圧縮機の寿命低下を防止できる冷凍装
置を提供する点にある。

即ち本考案冷凍装置は、圧縮機、凝縮機、膨張機構、蒸
発器及びアキュムレータを備えた冷凍装置において、前
記圧縮機に該圧縮機の容量を制御する容量制御器を設け
、運転開始時所定時間前記容量制御器を作動させて圧縮
機を小容量運転すべく威す一方、液冷媒が流通する冷媒
配管に該配管を開閉する開閉装置を設け、前記所定時間
内において圧縮機の低圧側圧力が所定以下に低下したと
き前記開閉装置を開放する如くしたことを特徴とするも
のである。

以下本考案冷凍装置の実施例を図面に基づいて説明する
。

第１図に示したものは、ヒートポンプ式の冷凍装置であ
って、第１図において、１は圧縮機、２は四路切換弁、
３，３は冷房時凝縮器となり暖房時蒸発器となる空気側
熱交換器、４は冷房時蒸発器となり暖房時凝縮器となる
水側熱交換器、５，５は冷房時作用する感温膨張弁、６
，６は暖房時作用する感温膨張弁、７はアキュムレータ
であり、これら機器は冷媒配管８によって連絡されてい
る。

前記四路切換弁２は高圧側ポート２１．低圧側ポート２
２と、二つの切換ポート２３．２４との四つのポートを
備えた既知のものを用いるものであり、高圧側ポート２
１を前記圧縮機１の吐出口に、低圧側ポート２２を前記
アキュムレータ７にそれぞれ接続すると共に、前記切換
ポー１−２３．２４を、前記空気側熱交換器３，３と水
側熱交換器４とに選択的に接続するのである。

前記切換ポート２３に接続した冷媒配管８は、途中でヘ
ッダー９から二つの支管８１，８１に分岐して前記空気
側熱交換器３，３に接続し、これら熱交換器３，３を逆
止弁１０．１０を介してヘッダー１１に接続している。

又前記切換ポート２４に接続した冷媒配管８はヘッダー
１２に接続し、このヘッダー１２から二つの支管８２．
８２に分岐して前気水側熱交換器４に接続すると共に、
該熱交換器４を逆止弁１３．１３を介して前記ヘッダー
１１に接続している。

そして前記ヘッダー１１の出口には冷媒配管８を接続し
て、該冷媒配管８を、冷房用出口１４ａ及び暖房用出
口１４ｂを備えた受液器１４に連絡するのであり、前記
冷房用出口１４ａから冷媒配管を導出し、該冷媒配管
を二つの支管に分岐してこれら支管に前記膨張弁５，５
を介装し、これら支管を前記水側熱交換器４と逆止弁１
３，１３との間の支管８２゜８２に接続する一方、暖房
用出口１４ｂがら冷媒配管を導出し該冷媒配管を二つの
支管に分岐してこれら支管に前記膨張弁５，５を介装し
、これら支管を前記空気側熱交換器３，３と逆止弁１０
，１０との間の支管８１，８１に接続している。

また前記感温膨張弁４，４と５，５は既知のもの、即ち
図示していないがダイヤフラムによって仕切った第１，
２チヤンバーの同第１チャンバーに感温筒を連通させて
該感温筒を、冷房時における水側熱交換器３出口側の支
管８２．８２と、暖房時における空気側熱交換器２出［
」側の支管８１，８１とに添設すると共に、第２チヤン
バーに均圧管５ａ、５ａと５ａ、６ａとを接続して
その他端を、前記感温筒の添設位置近くの支管８２．８
２と８１．８１とに連通させている。

また前記水側熱交換器４は、水配管４ａを接続し水を導
通させて流通冷媒と熱交換させるようにしており、前記
四路切換弁２を実線の切換状態として冷媒を実線矢印の
方向に流通させることにより、蒸発器として作用させ冷
水を形成して冷房を行ない、又四路切換弁２を点線の切
換状態として冷媒を点線矢印の方向に流通させることに
より、凝縮器として作用させ温水を形成して暖房を行な
うようになっている。

尚１５は前記空気側熱交換器３，３用のファン、１５Ｍ
はそのモータである。

しかして第１図に示したものは、以上のごとく構成する
冷暖房装置において、先ず前記圧縮機１に容量制御器１
６を設けて圧縮機１の容量を１００％と５０％との２段
階に可変可能に構成して、運転開始時一定時間前記容量
制御器１６を作動させて圧縮機１を５０％容量運転すべ
く威す。

そして前記圧縮機１の吸入口には低圧圧力検出器ＬＰＳ
を設けると共に、前記膨張弁５，５，６．６を、流入す
る液冷媒を開閉する機能を備えた開閉装置としての作動
も併せ行なえるように威して、該作動を前記低圧圧力開
閉器ＬＰＳにより行なうようにしたのである。

尚前記運転開始時とは、冷房運転と暖房運転の各起動時
、又は暖房運転とデフロス１〜運転との各切換運転時な
ど各種の運転開始時を指すのである。

前記圧縮機１は４気筒ｌａｙｌｂ、、Ｃ，１ｄを
具備した往復式のもので、２気筒１ａ、ｌｂにアンロー
ド用圧力口を設けて、該圧力口に高圧を導通させること
により２気筒１ａ、ｌｂをアンロード状態として、２気
筒ＩＣ，ｌｄによる５０％容量運転を行ない、又アンロ
ード圧力口に低圧を導通させることにより４気筒１ａ
、１ｂ、ＩＣ，１（Ｈ：よる１００％容量運転を行
なうように威すのである。

そして前記圧縮機１の容量を制御する前記容量制御器１
６は、二つの三方電磁弁ＳＶ１．Ｓｖ２を用い、圧縮機
１における２気筒１ａ、ｌｂのアンロード用圧力口を前
記三方電磁弁ＳＶ１．Ｓ■２の共通口及び高圧口及び三
方逆止弁■を介して圧縮機１の吐出口又は油ポンプ（図
示せず）に、又前記三方電磁弁ＳＶ１．Ｓ■２の低圧口
を圧縮機１の吸入口にそれぞれ連通すべく威すのである
。

そして運転開始時一定時間三方電磁弁ＳＶ１．Ｓ■２を
非励磁状態としアンロード側（実線で示す）に切換えた
状態に保持し、圧縮機１を５０％容量に制御して、低圧
圧力を急激に低下させないように威し、かつ前記一定時
間経過後前記三方電磁弁ＳＶ１．ＳＶ２を励磁し非アン
ロード側（点線で示す）に切換えて、圧縮機１を１００
％容量に制御すべく威したのである。

又前記各膨張弁５，５，６．６は、流入する液冷媒の開
閉機能を備えた開閉装置としても作動できるようにする
ため、先ず第１切換口ａ、第２切換口ｂ、共通口Ｃを備
えた三方電磁弁ＳＶ３．Ｓ■４．Ｓ■５．ＳＶ６を、そ
れぞれ前記均圧管５ａ、５ａ、５ａ、５
ａの途中に設けるのであって、詳しくは共通口Ｃを膨張
弁５，５，６．６に連通させると共に第１切換口ａを支
管８２，８２，８１．８１に連通させ、かつ第２切換口
すを圧縮機１の吐出口に連通させるのである。

そして前記低圧圧力開閉器ＬＰＳが検出する低圧圧力が
一定値以上の時、該開閉器ＬＰＳにより前記三方電磁弁
Ｓ■３．Ｓｖ４．Ｓ■５．Ｓｖ６全６ヲ磁状態に保持し
て実線に示すごとく共通口Ｃと第２切換口すとを連通状
態に保持するのであり、斯くすることにより各膨張弁５
，５，６．６はその第２チヤンバーに吐出圧が導入して
閉鎖状態となるのである。

又前記低圧圧力が一定値以下の時該開閉器ＬＰＳにより
前記三方電磁弁ＳＶ３．Ｓｖ４．ＳＶ５．Ｓｖ６全６ヲ
して第１図点線に示すごとく共通口Ｃと第１切換口ａと
を連通状態に切換えるのであり、斯くすることにより各
膨張弁５，５，６．６は本来の膨張弁作用を威すのであ
る。

尚ＨＰＳは高圧圧力開閉器、ＯＰＣは油圧計である。

更に第２図に示した電気回路により詳記する。

第２図に示したものは、電源線路１１に、圧縮機１の運
転開始及び停止時開閉動作させる接点１７を介して接続
した線路１１１と電源線路１２との間に、次の６つの線
路を並列に接続したのである。

第１の線路は冷房時及びテ゛フロスＩ・時閉じる冷房用
及びデフロスＩ・用のリレー接点Ｒ１ａと設定時間が微
小時間例えば３秒間の第１タイマーＴ１との直列線路、
第２の線路は暖房時閉じる暖房用のリレー接点Ｒ，ｂと
設定時間が微小時間例えば３秒間の第２タイマーＴ２と
の直列線路であり、又、第３の線路は前記第１，２タイ
マーＴ、、’Ｌにおける各ａ接点Ｔｌａ、Ｔ２ａの並列
回路と設定時間が一定時間例えば３分間の第３タイマー
Ｔ３との直列線路である。

そして第４の線路は前記第３タイマーＴ３のａ接点Ｔ
３ａとリレーＲ３との直列線路、第５の線路は前記低
圧圧力開閉器ＬＰＳのａ接点及び前記リレーＲ２のａ接
点Ｒ２ａの並列回路と４個の前記三方電磁弁ＳＶ３．Ｓ
Ｖ４．ＳＶ５．ＳＶ６の並列回路との直列線路であり、
又第６の線路は前記リレーＲ２のａ接点Ｒ２ａとアンロ
ード用の前記三方電磁弁ＳＶ１゜ＳＶ２の並列回路との
直列線路である。

しかして第１，２図に示した回路において、先ず冷房運
転を行なう場合、前記四路切換弁２を実線の切換状態と
し、かつ前記リレー接点Ｒ１ａ、Ｒ２ａを閉、開状態に
すると共に、前記接点１７を閉動作させるのである。

斯くすることにより、運転を開始して３秒後第１タイマ
ーＴ１のａ接点Ｔ］ａが閉じ、しかる後第３タイマーＴ
３のａ接点Ｔ３ａが３分間に亙り開状態を保持して、リ
レーＲ２の各ａ接点Ｒ２ａ、Ｒ，２ａを開状態に保持す
るのである。

斯くしてアンロード用の前記三方電磁弁ＳＶ、。

Ｓｖ２は非励磁で実線の切換状態に保持されて、圧縮機
１は２気筒ＩＣ，ｌｄによる５０％容量の運転を行なう
ので、低圧力が急激に低下することはないのであり、か
つ前記三方電磁弁Ｓｖ３．Ｓ■４は非励磁で実線の切換
状態に保持されて、膨張弁５，５は高圧冷媒が導通する
ことにより閉動作して熱交換器４への液冷媒の流通を断
つので゛、圧縮機１は前記アキュムレータ７からガス冷
媒のみを少量宛吸入することとなり、液バツクは生じな
いのである。

そして以上のごとく膨張弁５，５を閉じたまま圧縮機１
を５０％容量で運転し、ガス冷媒の吸入を継続せしめる
と、低圧圧力が低下して往く。

所が低圧圧力が一定値迄低下すると前記低圧圧力開閉器
ＬＰＳのａ接点が閉動作して、前記三方電磁弁ＳＶ３゜
ＳＶ４が励磁され点線で示すごとく第１切換口ａと共通
口Ｃが連通ずる状態となり、膨張弁５，５が開動作して
、高圧液冷媒が熱交換器４側に流入し、低圧圧力が前記
一定値よりも昇圧するのである。

そして低圧圧力が所定以上に上昇すると、低圧圧力開閉
器ＬＰＳのａ接点か閉じて、膨張弁５，５を再び閉動作
させるのであり、斯くのごとく低圧圧力開閉器ＬＰＳに
より膨張弁５，５を１回以上開閉動作させることにより
液バツクを生ずることなく低圧圧力を前記一定値以上の
所定範囲内に保持でき、フォーミングの発生を確実に防
止できるのである。

斯くして前記第３タイマーＴ３の設定時間３分間が経過
すると、前記リレーＲ２のａ接点Ｒ２ａ。

Ｒ２ａが閉動作［７て、前記三方電磁弁ｓｖ、、ｓｖ２
が励磁され点線の切換状態となって、圧縮機１は４気筒
１ａ、１ｂ、ＩＣ，１ｄによる１００％容量の運
転を行なうこととなる。

そして同時に低圧圧力開閉器ＬＰＳに係りなく前記三方
電磁弁Ｓ■３．Ｓ■４が励磁され点線の切換状態となっ
て、膨張弁５，５は本体の膨張作用を威し正常な冷房運
転にできるのである。

次に暖房運転を行なう場合、前記四路切換弁２を点線の
切換状態とし、かつ前記リレー接点Ｒ１ａ、Ｒ２ａを第
２図のように開、閉状態にすると共に、前記接点１７を
閉動作させるのであって、以後の動作は基本的には前記
した冷房運転と同様である。

即ち運転開始と同時に圧縮機１は５０％容量運転を行な
うと共に、前記三方電磁弁Ｓ■５．Ｓ■６が非励磁に保
持されて三方電磁弁６，６が閉じ、液冷媒が空気側熱交
換器３，３へ流入するのを阻止するのであり、低圧力の
急激な低下がなく、シかも液バツクを生じないのである
。

そして以上の運転状態を継続することにより、低圧圧力
が一定値迄低下すると前記低圧圧力開閉器ＬＰＳのａ接
点が閉動作、三方電磁弁Ｓｖ５．Ｓ■６が励磁されて三
方電磁弁６，６が開き、低圧圧力を一定値以上に昇圧す
るのである。

そして以後低圧圧力開閉器ＬＰＳが開閉動作して前記膨
張弁６，６が開閉することにより、液バラくを生ずるこ
となく低圧圧力を前記一定値以上の所定範囲内に保持で
き、フォーミングの発生を確実に防止できるのである。

斯くして前記第３タイマーＴ３の設定時間３分間カ経過
スルト、三方電磁弁Ｓｖ１．ＳＶ２．ＳＶ３．ＳＶ４が
励磁され圧縮機１は１００％容量の運転に切換わると共
に膨張弁６，６は本来の膨張作用を威し正常な暖房運転
にできるのである。

又以上の暖房運転時、前記リレー接点Ｒ１ａ、Ｒ２ａを
閉、開動作させてデフロスト運転に切換えた場合、各タ
イマーＴ１．Ｔ２．Ｔ３は直ちに復帰動作すると共にリ
レーＲ２は非励磁されてａ接点Ｒ２ａが戻り動作するの
であり、これらの動作は第１タイマーＴ１を用いて３秒
間の余裕時間を設けたので、確実に行なわれるのである
。

従って前記冷房運転の場合と同様にフォーミングが生ず
ることなくデフロスト運転を開始できるのである。

そして前記リレー接点Ｒ１ａ、Ｒ２ａを開、閉動作させ
てデフロスト運転を暖房運転に切換えた場合、各タイマ
ーＴ１．Ｔ２．Ｔ３の復帰動作及びリレーＲ２の戻り動
作は、第２タイマーＴ２を用いて３秒間の余裕時間を設
けたので、確実に行なわ°れ、フォーミングが生ずるこ
となく暖房運転を開始できるのである。

又第３図に示したものはヒートポンプ式冷暖房装置であ
って、圧縮機１、四路切換弁２、室外側熱交換器３１．
暖房用膨張弁６、該膨張弁６と並列に設けた逆止弁１０
、受液器１４、冷房用膨張弁５、該膨張弁と並列に設け
た逆止弁１３、室内側熱交換器４１．アキムレ−タフを
冷媒配管８により接続したものである。

この装置において、前記圧縮機１は２極と４極との極数
の変換により容量制御できるようにしたものを用いるの
であり、該圧縮機１に、容量制御ノ器６を設けて、運転
開始時一定時間前記容量制御器６を作動させて圧縮機１
を４極の小容量運転すべく威すのである。

そして膨張弁５の入口側に開閉装置としての電磁開閉弁
ＳＶ７を、又膨張弁６の暖房時における入口側に開閉装
置としての電磁開閉１弁ＳＶ８をそれぞれ設けると共に
、冷媒の低圧通路に低圧圧力開閉器ＬＰＲを設けて、股
間閉器ＬＰＳにより冷房時前記電磁開閉弁ＳＶ７を、又
暖房時電磁開閉弁ＳＶ８を作動させるごとくしたのであ
る。

前記圧縮機１の容量制御器６及び低圧圧力開閉１器ＬＰ
Ｓ、電磁開閉弁Ｓ■７．Ｓ■８などの電気回路は前記実
施例のものと基本的に同様であるので省略するが、要す
るに、運転開始時圧縮機１を小容量運転すると共に低圧
圧力開閉器ＬＰＳにより電磁開閉弁Ｓｖ７又はＳｖ８を
開開制御して、液バツクなく低圧圧力を一定値以上の所
定範囲内に保持するのであり、斯くすることによりフォ
ーミングが発生することを防止できるのである。

尚以上の説明では、圧縮機１は４気筒往復式のもの及び
極数変換式のものを用いたが、他の各種の容量制御方式
のものに適用できることは云う迄もない。

本考案は以上のごとく、圧縮機を容量制御器により運転
開始時所定時間小容量運転すべく威す一方、液冷媒が流
通する冷媒配管に該配管を開閉する開閉装置を設け、前
記所定時間内において圧縮機の低圧側圧力が所定以下に
低下したとき前記開閉装置を開放する如くシ゛たのであ
るから、アキュムレータの容量を大きくしなくとも、運
転開始時液バツク及び低圧低下を確実に防止できて、フ
ォーミングの発生を防止でき、フォーミングによる圧縮
機の寿命低下を防止できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す冷媒配管系統図、第２図
は電気回路図、第３図は本考案の他の実絶倒を示す冷媒
配管系統図である。１・・・・・・圧縮機、３・・・・・・空気側熱交換器
、３１・・・・・・室外側熱交換器、４・・・・・・水
側熱交換器、４１・・・・・・室内側熱交換器、５，６
・・・・・・膨張機構（開閉装置）７・・・・・・アキ
ュムレータ、８・・・・・・冷媒配管、１６・・・・・
・容量制御器、ＬＰＳ・・・・・・低圧圧力開閉器、Ｓ
■７．Ｓ■８・・・・・・開閉装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器及びアキュムレータ
を備えた冷凍装置において、前記圧縮機に該場縮機の容
量を制御する容量制御器を設け、運転開始時所定時間前
記容量制御器を作動させて圧縮機を小容量運転すべく威
す一方、液冷媒が流通する冷媒配管に該配管を開閉する
開閉装置を設け、前記所定時間内において圧縮機の低圧
側圧力が所定以下に低下したとき前記開閉装置を開放す
る如くしたことを特徴とする冷凍装置。