JPS6325388A - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置

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JPS6325388A
JPS6325388A JP62119181A JP11918187A JPS6325388A JP S6325388 A JPS6325388 A JP S6325388A JP 62119181 A JP62119181 A JP 62119181A JP 11918187 A JP11918187 A JP 11918187A JP S6325388 A JPS6325388 A JP S6325388A
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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】 産業上の利用分野 本発明は多段圧縮機を使用した冷却空調装置に係わシ、
更に詳しくは、蒸発器に於て蒸発が行われる前に、凝縮
された冷媒の副冷却を行うだめのサブクーラー／エコノ
マイず−を備えるとともにその他のユニークな特徴及び
作動モードを使用して、これによシ最大限度に効率を高
めるとともに適用する上での融通性を高めた装置に関す
る。
従来の技術 本発明はスーパーマーケットに於る食料品の冷蔵冷凍装
置に特に好適である。スーパーマーケットに備えられて
いる従来の装置は、一般に同じ寸法か或いは異なる寸法
の３個又はそれ以上の単段の固定容量の圧縮機を含んで
おり、これらの圧縮機は総てが並列に接続されていて、
装置に要求される負荷に応じてその負荷に適合するよう
に個々の圧縮機が電気的に付勢及び消勢されるようにな
っている。
発明の目的及び発明の概要 本発明の第一の目的は、効率が高く、余裕及び信頼性に
優れ、そして過剰なサイクリングを行うことなく負荷に
対するマツチングが良い冷却装置を提供することである
。特に、効率に於て大きな損失を生じることなく極めて
広い負荷範囲にわたって比較的一定した吸込み圧を発生
し、又、液体ラインに於る調和した温度制御が行われる
ので高い効率での液体−吸込みに於る熱交換の利用全容
易となす装置を提供するのである。本発明による装置の
関連する利点は、排圧を変動させ、これにより意図的な
ヘッド圧力の制御装置（即ち、凝縮器のフランディング
装置等）の備えを総て不要にするのであり、このような
制御装置は圧縮機に対して不要な負荷を与える。本発明
は又、冷却温度を良好に制御するのでオイルクーラー金
儲える必要性を排除する。更に又、サブクーラーは蒸発
器を横断した圧力降下を小さくして更に高い吸込み圧が
利用できるようになし、これにより効率を高めるのであ
る。
本発明による冷却回路の他の重要な利点は、高い温度及
び低い温度の両方に関して、所定のスーパーマーケント
に於る唯一の冷媒としてＲ−２２の使用を可能にすると
ともに、標準的な装置に勝る優れた性能及び効率を与え
ることである。
本発明の他の利点は、標準的な装置に比較して圧縮比を
低く抑えたことにより圧縮機の信頼性全固有に改善した
という事実にある。更に、多（の既存の並列式の圧縮＠
金偏えた装置に比較して余裕のある装置となすのである
。
本発明のその他の利点は、標準的な装置に比較して、正
確な吸込み圧の制御並びに信頼性の高い液体ラインの制
御を含めて、効率の高い作動全行わせるために非常に簡
単な制御装置全使用している事実にある。装置の全制御
を行うためにたった２個の基本的な変換器（トランスデ
ユーサ）を使用してル；］御装置を構成できる。
本発明の更にその他の利点は、現場での特定な適用に応
じて高い効率の様々に異なるモードで作動できるという
事実にある。
実施例の説明 第１図にはスーパーマーケットに使用するのに好適な基
本的な食料品の冷凍（冷却）装置が示されており、この
装置は本発明の多くの特徴及び作動モードを具現する。
この装置は第一段ブースター圧縮機１０全含み、この圧
縮機１０からの吐出流は導管１２全通して２個又はそれ
以上の個数の第二段圧縮機へ流されるようＶＣなってお
り、ここでは２つの第二段圧縮機を符号１８及び２０で
示している。これらの第二段圧縮機は導管２２及び２４
全通して並列に接続されており、又、これらの第二段圧
縮機からの流出は吐出ライン２６に通じている。チェッ
クバルブ１６を介在させたバイパス導管１４が圧縮機１
０と並列に接続され、この第一段圧縮機１０が消勢され
ているときはこの回路を通して流れるようにしている。
又、チェックパルプ３０を介在させたバイパス導管２８
が第二段圧縮機１８及び２０と並列に接続され、これら
の第二段圧縮機が消勢されているとき（及び、消勢され
ているときに内部を通しての流れを制限しない形式のも
のではない場合）は、この回路全通して流れるようにし
ている。
吐出ライン２６は凝縮器３２に接続され、この凝縮器３
２は通常の凝縮機能を行って、液体及び蒸気の両方全導
管３６を通して受容器３４内へ排出する。受容器３４内
の液相の冷媒は導管３８を通してサブクーラー即ちエコ
ノマイｆ−４０へ流れる。エコノマイず−からの副冷却
が行われだ液相の冷媒は導管４２全通して膨張バルブ４
４へ流れ、この膨張バルブ４４を経て膨張されるととも
に蒸発器４６内へ流れるのであり、蒸発器４６はそれが
配積されている周囲から熱を奪うという通常の機能を果
たす。典型的なスーパーマーケットに於る適用に於ては
、蒸発器４６は食料品の多数の振り分はケースに多数の
蒸発器が別々に並列に接続されるのが普通であり、膨張
バルブは各ケースに独自に備えられるのである。蒸発器
４６を出た気相の冷媒は導管４８金通して圧縮機１０の
吸込み入口へ戻される。
エコノマイｆ−４０（本質的には熱交換器）はブリード
導管５０及び膨張バルブ５２全通して流れる凝縮器の下
流回路からの凝縮された冷媒の一部を膨張させるように
作用し、この膨張バルブ５２は蒸発器へ流れる液相の冷
媒を副冷却させるためのものである。導管５４は冷媒の
膨張された部分全第一段圧縮機の出口と第二段圧縮機の
人口との間の中間段位置へ送る。
ここに使用されている「圧縮機」なる用語は、あらゆる
形式のモーターで駆動される冷媒圧縮装置を含む。第１
図の圧縮機は、それぞれが通常は何れかの一般的な形式
のモーター圧縮機とされて、適当な制御装置５６により
ｉｉ制御され且つ付勢されるのであシ、この制御装置５
６は電気動力リード線５８を介して電気動力源に、又、
電気リード線６０．６２及び６４を介してそれぞれ圧縮
機１０゜１８及び２０の各々のモーターに接続される。
ブースター圧縮機１０の駆動モーターは誘導電動機とす
ることができ、可変速インバーター全組み込んだ制御装
置５６を備えており、この場合には制御装置５６はリー
ド＃６０ｔ−介してグースターモーターに供給された電
流の周波数を変化させる働き金なす。他の形式のモータ
ー速度調節装置又は可変速原動機も使用できる。ブース
ター圧縮機１０は可変速レシプロ圧縮機、可変速スクリ
ュー圧縮機、可変速スライドベーンロータリー圧縮機等
とすることができる。ブースター圧縮機に５〜１容量範
囲を得るために、そのモーターに与えられる制御信号の
周波数の変化は２０からＩＱＱＨｚでなければならない
。高段の圧縮機は固定容量のレシプロ圧縮機とすること
ができ、この圧縮機は負荷解除されないので常に極大効
率にて作動されるのである。
この冷却回路はこれまで説明したように構成され、１９
８４年７月６０日付は出願の米国特許願第６３６，０６
８号及び１９８４年１月１１日付は出願の米国特許願第
５６９，８８６号に記載されているのと全体的な構成が
同じである。第一段圧縮機１０は可変速形式のものとさ
れ、吸込み専管４８に介在されたトランスデユーサ６６
によって検出された蒸発器の又は第一段吸込み口の圧力
（又は温度）に応じて制御装置５６で変調されるのであ
り、このトランスデユーサ６６はリード線６８を介して
制御装置５６と接続されている。同様に、第二段圧縮機
１８及び２０は固定容量形式のものとされ、導管１２Ｖ
ｃ介在されたトランスデユーサ７０により検出された中
間段の圧、力に応じてＯＮ１０　Ｆ　ＦｙＲＵされるの
であり、このトランスデユーサ７０はリード線７２゛を
介して制御装置５６と接続されている。
この装置の作動は第２図にグラフで示されており、この
グラフは２段に圧縮機金儲えた装置に関しての装置の負
荷／容量に対する吸込み圧力及び中間段の圧力をプロッ
トしたものである。２本の実線斜線Ｐ及びＰ′は中間段
の圧力のプロットであシ、水平な実線は第一段の吸込み
圧力である。プロン）Ｐは１個の第二段圧縮機を使用し
た負荷／容量の低いノミナルな作動に関するものであシ
、プロットＰ′は２個の第二段圧縮機を使用した負荷／
容量の大きな作動に関するものである。装置の容量はブ
ースター圧縮機１０の容量を変化することで斜線Ｐ及び
Ｐ′に沿って変化する。例えば装置が１個の第二段圧縮
機、即ち第二段圧縮機１８又は２０、が作動するととも
に、第一段ブースター圧縮機１０が比較的小さな容量で
作動している低負荷の状態のもとで作動されていると仮
定しよう。
この装置の負荷が増大するにつれてブースター圧縮機の
容量／回転数（ＲＰＭ）は、中間段に於る圧力が斜線Ｐ
に沿う予め定めた高い位置、即ち点Ｂの位置、に到達す
る迄増大し、この点Ｂの位置に到達した時に高段の第二
段圧縮機がカットされ、これにより中間段の圧力が斜線
Ｐ′の点Ｂに於る圧力に迄降下される。これと逆の状況
に於ては、装置の負荷が低減されるとブースター圧縮機
の容量／回転数（ＲＰＭ　）は、中間段の圧力が斜線Ｐ
′に於る点Ａの位置に到達して第二段圧縮機が消勢され
る迄低減される。このことは中間段の圧カ金点Ａ′の位
置迄増大させ、これにより１個の高段の圧縮機はブース
ターと同じ体積流量全扱うのである。
装置の容量はしかる後にブースター圧縮機１０’を変調
させることで小さい方へ変化される。第二段圧縮機のサ
イクリングは点Ａ′ヲ点Ｂから離し、又は点Ｂ′を点Ａ
から離すことで最小にできる。この装置を使用すれば、
その負荷変化によってサイクリングがこのようにして生
じ、又、与えられた負荷を釣り合わせることは必要ない
。
基本的な装置に於ては、２つのトランスデユーサが適当
な制御を行うために必要な人力となる。
１つは第１段の吸込み圧力又はその等制圧力を測定する
ために必要とされ、又、他の１つは中間段の圧力又はそ
の等制圧力を測定するために必要とされる。制御ロジッ
クは極めて簡単であり、又、ここに記載したパラメータ
の基に於て知られてぃる技術全使用して装置の制御全行
うためにソリッドステート制御パネルが簡単に構成でき
るのである。
第１図に示した形式の３個の圧縮機を備えた装置に於て
は、最大限度の融通性を得るために好ましい圧縮機の容
量は、第二段圧縮機の各々が等しい容量とされる。この
ようにすれば、何れかの第二段圧縮機の故障は残りの装
置容量に同じ打撃を与える。
作動に於る他のユニークで有利な作動モード及び他の圧
縮機の配列が可能であることが見出されている。例えば
第１図の装置に於て、ブースター圧縮機１０は可変速圧
縮機とすることができ、又、第二段圧縮機１８及び２０
は更に数の多い固定容量の圧縮機又は幾つかの可変容量
の圧縮装置とすることができる。この実施例では、第二
段に於る容量は、中間段の圧力そのものに依存するので
はな（て予測される装置の負荷範囲にわたって中間段の
圧力に類似のパラメータに応答して制御される。この場
合、装置の構成部分は、予測される負荷範囲に於てブー
スター圧縮機の速度（例えば３　Ｑ　Ｈｚ〜７０　Ｈｚ
　）が中間段の圧力に類似するように、選定される。そ
れ故に、この装置に於ては第二段に於る容量は、中間段
の圧力でなくブースター圧縮機の速度に応答して制御で
きるのである。
インバーターの動力消費が速度の関数であることから、
制御はインバーター−被駆動圧縮機の動力消費に応答し
て行える。ブースター圧縮機自体は既に述べた方法で制
御される。この構成及び作動モードは、第二段に於る容
量が場合に応じて圧縮機の速度又は動力の消費に比例し
て変化できる状態のもとで有利である。
可変容量の第−膜圧縮機及び１個又はそれ以上の固定又
は可変容量の第一段圧縮機全備えた第１図の装置は、成
る状況の下ではゼロ容量に低減された全段のうちの１個
によって作動され得る。例えば、非常に低い凝縮温度（
例えば１２．８°Ｃ（華氏５５度）、−２３°Ｃ（華氏
１５度）の蒸発器で）に於ては、２段は不要である。制
御装置５６は配線又はプログラムされ、或いはセットさ
れることにより、このように非常に低い凝縮温度が生じ
たときには総ての第二段圧縮機が停止されるようになさ
れる。このために制御装置５６は通常のセンサー７５に
よって凝縮状態をモニターされるのであり、センサー７
５にはリード！７７が接続されている。バイパス導管２
８及びチェックバルブ３０は冷媒が第一段からこの状態
にある凝縮器３２へと直接に流れるのを許し、又、第二
段圧縮機が作動されているときには逆流が生じるのを完
全に防止する。例えばシリンダバルブ金儲えたレシグロ
ピストン圧縮機のような成る形式の第二段圧縮＠金儲え
ていれば、バイパス導管２８を省略することができ、非
作動の第二段圧縮機全横断した圧力降下が逼犬とならな
いようにできる。導管５４に介在されているチェックバ
ルブ５５は第二段が作動停止されたときに導管５４全通
して逆カｔが生じるのを防止する。４管５４及び導管４
８の間で廷在し、又、ソレノイド作動による上流圧力調
整バルブ５９を介在させたバイパス導管５７は、第二段
が消勢された（即ち、エコノマイザーが直接に吸込み圧
力に曝される制御がなされた）ときは適切な機能を持続
し、備えられているバルブ５９は開口位置へと付勢され
るのである。正常の作動の間、両段が作動されていると
きは、バルブ５９は閉じられる。
第一段圧縮機が可変容量ブースター圧縮機とさ−れ、又
、第二段圧縮機が２個の並列な圧縮機とされた冷却回路
に於ては、次のような作動シーケンスが使用される。３
個の総ての圧縮機かけ勢されて始動され、又、装置には
次第に低減する負荷が作用しているとすれば、先ず生じ
ることはブースター圧縮機の容量が減少することである
。これは、第二段圧縮機の１個を消勢できる時点に至る
迄継続され、この時点ではブースター圧縮機の容量を非
常に僅かに増大させて実際の負荷に対して正確に再び釣
り合わせるようになすことが必要となる。
しかる後、実際の負荷が更に低減されることにより、ブ
ースター圧縮機の容量は更に低減され、これは第二段に
於る２番目の圧縮機を消勢できる時点に至る迄継続され
るのであり、この時点では再びブースター圧縮機の容量
を非常に僅かに増大させて実際の負荷に適合するように
なすことが必要となる。しかる後、ブースター圧縮機は
負荷に適合するように変調される。装置の負荷が増大す
る場合に於ては、これと逆のシーケンスが使用すれる。
これに代えて、圧縮機の同じ配列構成は、非常に装置の
負荷が小さいときに第一段を完全に消勢させるように制
御することができる。この場合に於ては、バイパス１４
及びチェックバルブ１６は冷媒が蒸発器から直接に第二
段圧縮機へ流れることを許すのであり、又、第一段が作
動している間は逆流を防止する。再びのべるが、このバ
イパス配列は成る形式の圧縮機を備えた場合は必要とさ
れないのである。第一段圧縮機が可変容量ブースター圧
縮機とされ、第二段圧縮機が２個の並列な圧縮機とされ
た冷却回路に於ては、次のような作動シーケンスが使用
される。３個の総ての圧縮機が付勢されて始動され、又
、装置には次第に低減する負荷が作用しているとすれば
、先ず起こることはブースター圧縮機の容量が減少する
ことである。これは、第二段圧縮機の１個を消勢できる
時点に至る迄生じ、この時点ではブースター圧縮機の容
ｉｔ増大させて負荷に対して釣り合わせるようになすこ
とが必要となる。しかる後、負荷が更に低減されること
により、ブースター圧縮機の容量は更に低減されて最小
値に達する迄続き、最小値に達した時点でブースター圧
縮機は消勢される。
しかる後、残る第二段圧縮機が負荷と適合するようにサ
イクル作動される。装置の負荷が増大する場合に於ては
、これと逆のシーケンスが使用される。
このように装［を作動させることは、エコノマイず−が
使用されている場合に有利である。何故ならは、エコノ
マイザーはパルプ５９全通してそこからの流れを再方向
決めすることなく副冷却の機能を持続するからである。
前に説明したように１何れの１段消勢による作動モード
に於ても、デースターは蒸発器の圧力に応じて制御され
、又、第二段圧縮機は中間段の圧力か或いはこれと類似
のパラメータに応じて制御される。第一段が消勢される
と中間段に於る圧力は本質的に蒸発器の圧力となるので
装置の負荷に追従し、又、第二段が消勢されると第一段
は通常の単段の装置と同様に作動するのである。
構成部分の他のユニークな配列が見出されており、これ
は又装置の負荷は非常に小さいが容量を高精度で変調す
ることが望まれる状況に於て非常に有利なものである。
第３図に見られるように、この装置は全体的に第１図に
示したものと同様（同じ部材に同じ符号を使用している
）であるが、しかしこの装置ではブースター圧縮機１０
は可変速圧縮機とされ、第二段圧縮機１８は可変速圧縮
機であるが第二段圧縮機２０は１つ又はそれ以上の固定
又は可変容量圧縮機とされている。更に、制御装置５６
はインバーター８０ｔ−含み、このインバーター８０は
適当なスイッチ装置８２により、リード線６０を介して
圧縮機１０へ、又、リード１６２ｔ−介して圧縮機１８
へ選択的にインバーター電力を印加するように作用する
。この結果、この装置はインバーター８０を使用して速
度を変調させ、これによりブースター圧縮機１０の容量
を最小容量へ落としてこれを消勢し、しかる後にスイッ
チ８２を介して第二段圧縮機１８の制御出力をインバー
ター８０へ伝達し、その後この圧縮機の変調を行うよう
にすることができる。圧縮機１８がインバーターにより
駆動されていないときには、この圧縮機はスイッチ８２
を介して制御装＃５６によシライン電圧及び周波数によ
って駆動される。この構成は２個の圧縮機の制御のため
に１つの安価なインバーターのみ必要とされることでか
なりのコスト節約ができる。
第４図には装置の作動の内容がグラフで示されている。
３個の総ての圧縮機が付勢されて始動され、又、装置に
は第二段圧縮機２０が消勢される迄装置の負荷が次第に
低減するとすれは、この装置の変調は前述した第２図の
場合と同様となすことができる。しかる後、−匹圧縮ｅ
２０が消勢されると、インバーター８０はスイッチ８２
を介してブースター圧縮機１０の作動のｆ’Ｊ制御を継
続し、その速度全次第に線Ｐにて点Ａに対応する速度へ
と減速させる。この点に於て、スイッチ８２は第二段圧
縮機１８へインバーターの制御全伝達する。
点Ａに於てブースターは消勢できる。何故ならば、中間
段の圧力Ａがそのような低レベルになることで最早明確
に作用する必要はないからである。この点よシ下では、
低い負荷が制御装＃ｔ５６に対してインバーター８０及
びスイッチ８２（この時点ではインバーターは圧縮機１
８を制御するように切り換えられている）を介して速度
全落とさせるようになし、これにより圧縮機１８の容量
は装置の負荷に適合するのである。このことは高段が最
低速度に到達する迄、即ち第４図で点Ｂに達するまで行
われる。その後に装置の負荷が増大すると、第二段圧縮
機１８の速度は高められ、これはその回転速度（ＲＰＭ
　）が第４図の点Ｃ（不必要なサイクリングを防止する
ために点Ａに於る速度よりも１５〜２０チ高い）に到達
する迄続けられるのであり、又、このとき第二段圧縮機
１８はライン電圧及び周波数で完全に付勢されていて、
インバーターの制御はスイッチ８２によりブースター圧
縮機１０に戻されており、装置の負荷が増大し続けるな
らば圧縮機１０は回転速度（ＲＰＭ）を高め、容量を増
大する。やがて、圧縮機２０は前述したように付勢され
るのである。
ブースター圧縮機１０が消勢されている間、バイパス１
４及びチェックバルブ１６は冷媒が蒸発器から上述した
ように第二段圧縮機へと直接に流れるの全許すように働
（。バイパス導管１４は又始動を容易にし、初期のスタ
ートアップにて第一段を始動させる前に第二段を始動さ
せる好ましい実施例とされる。これは始動の前に望まれ
る第一段の吸込み圧力の低下を可能にする。
この装置の正常な作動範囲は、点Ａから負荷／回転数（
ＲＰＭ）が最大となる迄であり、点Ｂから点Ｃの範囲は
正常な作動範囲より低いと考えられる。第３図及び第４
図の装置は、インバーター制御に切り換えることが効率
金高める何れの適用例に対しても適当である。例えば、
１５Ｈｚで作動するブースター圧縮機は３８Ｈｚ又はそ
の付近で作動する第二段圧縮機よりもかなυ効率が悪い
。
この構成は又、エコノマイザーが装置に使用されるなら
ば、エコノマイザーがそれから流出する流れを再方向決
めすることなく総ての作動状態の下で利益金与え続ける
という利点を与えるのである。
第５図には本発明の他の実施例が示してちゃ、この装置
はインバーターの駆動コストｔ−大幅に低減するととも
に、可変速モーター−圧縮機を使用する容量変調を可能
にすることで有利である。第５図の装置は、第一段が１
個のブースター圧縮機であるのに代えてここでは可変速
圧縮機１００及び２番目の固定又は可変容量の第一段圧
縮機１０２が並列に接続されて構成されていることを除
いて、総てに関して第１図のものと同じである（同じ部
材に同じ符号が使用されている）。もし第一段の完全な
消勢が予測されるならば、チェックパルプ１０６を有す
るバイパス導管１０４が備えられる。
圧縮機１００及び１０２の合計した容量が前述したブー
スター圧縮機の各桁と置き換えられ、通常時に予６１１
１される装置の負荷範囲にわたって必要とされる変調を
行う容量を可変速圧縮機１００が有するようになされる
のが好ましい。圧縮機１０２はリード線１０８を介して
制御装置５６により通常のように付勢され制御される。
一方圧縮機１００は、リード線１１２を介して制御装置
５６の一部を構成している比較的小さなインバーター駆
動装置１１０により付勢され制御される。インバーター
の価格は動力容量を不相応に高めてしまうという事実の
観点から、容ｉｔを比較的僅かに小さくすることがコス
ト低減に太き（作用する。第５図の装置は前述した実施
例とまったく同じように作動される。
第５図の装置の変更例であって同様にコスト節約がなさ
れている実施例は、圧縮機１００及び１０２の両方がイ
ンバーター制御による可変速圧縮機とされ、各圧縮機が
別々の小さなインバーター（２個の小さなインバーター
は１個の大きなインバーターよりも安価である）で駆動
されるものである。もし２個の第一段圧縮機が等しい寸
法のものであるならば、装置の負荷が低減される場合に
各圧縮機が速度を落とされ、圧縮機の１個がより効率の
高い速度状態で機械の負荷を扱うことのできる点迄落と
される。この点にて他方の圧縮機は消勢される。
第５図の装置の更に他の変更例では、両方の第一段圧縮
機がインバーター駆動され、唯一のインバーターで一方
又は他方のインバーター圧縮機を駆動するように切シ換
えられる。一方の圧縮機は他方の圧縮機よりも容量の大
きいことが好ましい。
大きい方の第一段圧縮機が通常はインバーター駆動され
る圧縮機とされ、小さい方の圧縮機は通常はライン付勢
される。負荷が低減される場合、小さい方の圧縮機が停
止できる点まで大きい方の圧縮機は速度を落とされて容
ｔを低減されるのであシ、この点に於て大きい方の圧縮
機は負荷に釣シ合うように速度を高められる。負荷が低
減し続けるならば、制御装置に於る適当なスイッチ装置
がインバーター駆動を小さい方の圧縮機に切り換えて、
装置負荷が極めて小さい場合に小さい方の圧縮機を作動
させるのである。
幾つかの本体の実施例が第７図に示されてお）、第７図
は幾つかの以下に説明する独特な特徴を除いて、第１図
のものと同様な（同じ部材に同じ符号が使用されている
）基本的にスーパーマーケットに於る冷却装置ｍ’ｒ示
している。大部分に関してこれらの特徴の各々は、その
他の特徴の有無に係わりな（効率及び／又は制御を改善
することに於てそれぞれメリン）Ｉｋ有しており、ここ
では同一装置に例としてこれらの特徴が示されているの
である。
装置の効率はブースター吐出ライン１２にディースーパ
ーヒーター（即ち、インタークーラー）熱又換器２００
を追加することで多少改善できる。
この熱交換器は、導管２０２全通して温水ヒーター即ち
溜めタンク２０４に供給されるような水によって冷却さ
れるのが理想であり、これにより温水のコスト低減の利
点が得られる。この代わりに、望まれるならば空気冷却
とすることもできる。冷却のための水が無いときには、
後述するようにエコノマイザーを過給してブースター吐
出ガス内に導管５４からの液体全放出するような他の方
法によって、過大な第二段の吐出温度が制御できる。
ディースーパーヒーターの使用は、Ｒ−２２冷媒を使用
する装置に特に有利である。何故ならば、Ｒ−２２はＲ
−５０２又はＲ−１２に比較して高い圧縮機の吐出温度
を与える熱力学特性を有しているからである。この装置
は又、低い温度の適用例（即ちスーパーマーケットに於
る冷凍食料品のケース）にＲ−２２’に使用できるよう
になすという付加的ではあるが非常に重要な利点を与え
るのである。このことは、本発明の装置を備えることで
スーパーマーケットが高い温度又は中間の温度の適用例
に関してＲ−２２以外に１つの冷媒音、又低い温度の適
用例に関してはＲ−５０２に使用できることを意味して
いる。ディースーパーヒーターの効果は、第二段へ吸込
まれるガスの温度及び圧力を低下させて全体的な動力消
費を低減することであり、これは又、第−段及び第二段
に於る圧縮機の動力全低減するのである。第二段の吐出
ガスの温度も低下される。
本発明の概念は第１図の実施例に於る１つの膨張バルブ
５２金制御される膨張バルブ３００に置換すること金含
んでおり、その制御される膨張バルブの代表的な例が第
６図に詳しく示されている。
第７図の装置は又、導管５４にＥＰＲ（蒸発器圧調整器
）バルブ４００と、分岐ライン６０２及び膨張パルプ６
０４を通して冷媒金堂は入れる１つもしくはそれ以上の
熱交換器６００とを含み、蒸発器６００から流出した冷
媒は導管６０６全通して通常のサテライト圧縮機６０８
へ導ひかれるようになっていて、サテライト圧縮機６０
８は第一段ブースター圧縮機に隣接して配置される。こ
の発明の装置では、圧縮機６０８の出口は導管６１０全
通して中間段の導管１２に接続されている。構成部分４
００〜６１００機能は後述され、又、第二段からの吐出
ガスの温度全制御するための本発明の詳細な説明するた
めの目的に関しては、これらの構成部分が装置内にある
か否かは重要ではないのである。
膨張バルブ３００（第６図）は全体的に導管５０に連結
された冷媒入口通路３０６と連通ずるバルブ室３０４及
び導管３１０を経てインタークーラー４０に連結された
冷媒吐出通路３０を形成している本体３０２を含んでい
る。この室３０４内には一体的なステム３１４を有し、
通常圧縮はね３１５によって閉鎖位置に偏倚されている
膨張バルブ３１２が配置されている。ステム３１４の自
由端はダイアフラムケース３１６内に封止されて配置さ
れ、これの中に配置されているダイアプラム３１８に係
合している。このダイアフラムのステム側に配置された
封止容積３２０は溝３２２、通路３０８及び導管３１０
を介してエコノマイザーに対する膨張液体入口の圧力（
サブクーラーの出口圧力に等しい）になされている。３
２４で示されたダイアプラム３１８の反対側は導管３２
８を経てエコノマイザー出口温度センサー３２６又は導
管５４に流体の連通を行ようになっている。
従ッて、室３２４内の圧力はエコノマイず一蒸気出口温
度に比例する。バルブ３１２は通常ダイアフラムケース
３１６内のダイアフラム３１８の作用によって制御され
る。熱交換器を出る蒸気の温度が熱交換器を出る蒸気の
圧力（飽和温度）に対して相対的に上昇すると、バルブ
はばね３１５に抗して開放方向に押される。エコノマイ
ｆ−’ｆ−出る蒸気の温度が低下すると、その反対の現
象が生ずる。従って、膨張バルブはスーパーヒート又は
品質レベルを所望の範囲内に保つように制御されるので
ある。実質的には、センサー３２６及びダイアフラム３
１８の下の圧力は膨張バルブ３００を制御してバルブが
ライン５４内の所望のスーパーヒート又は品質全調整し
、制御するのである。
吐出高いリフト条件（通常の作動節１１超える）に於て
は、第二段からの冷媒の吐出温度は危険なレベルまで上
昇する傾向がある。本発明のこの実施例によって、吐出
導管２６に配置されている吐出温度センサー３３０は過
大な温度を感知して信号ヲ導Ｗ３３２ｔ−経てダイアフ
ラムケース３１６の頂部に封止されて配置された第二の
ダイアフラムケース３３４に伝達する。このダイアフラ
ムケース３３４はアクチュエーター３３８の一端に作用
するダイアフラム３３６を含み、このアクチュエーター
の反対端はダイアフラム３１８のｍ部に係合している。
符号３４０で示されたダイアフラム３３６の上の室は導
管３３２を経てセンサー３３０から送られた温度信号に
対応する圧力になされていて、ダイアフラム３３６の上
方への運動を制限する制止機素３４２を含んでいる。３
４４で示されるダイアフラム３３６の反対側の呈は溝を
介してライン３２８の圧力になっていて、制御はね３４
６を含み、このばねがダイアフラム３３６ｙ、（（ａ示
のように上方に押し、これによってダイアフラム３３６
が通常ダイアフラムケース３１６の機能に干渉しないよ
うになされている。
これらの構成要素は、通常ダイアフラム３１８に対して
アクチュエーター３３８によって与えられる下向きの力
がないように設計されている。他方に於て、過大な温度
が第二段の吐出に生ずる時には室３４０にその時に生ず
る圧力の上昇はダイアフラム３３６がはね３４６に打勝
ってアクチュエーター３３８全下方に押圧してダイアフ
ラム３１８が下方に動き、ばね３１２を更に開くように
なす。このことはエコノマイず−の過剰供給即ちフラッ
ディングを生じさせる。従って、センサー３３０の出力
はセンサー３２６の通常の制御を無視して導管５４を介
して中間段導管に戻される過剰の液体は第一段圧縮機か
らの吐出物と混合される時に沸騰し、これによって第一
段吐出ガスを冷却する。このことは又第二段吐出ガスの
温度全低下させてこれを所望の範囲に戻すのである。こ
のような過剰供給状態の間に若干の能率の損失があるけ
れども、全体的な効果はこの装置が作動出来る圧力比範
囲を著しく増大させるのである。膨張バルブ３００及び
ここに説明されたこれの制御装置が単に本発明の目的を
達成するための１つの方法に過ぎないことが理解される
。前述の機能を与えるように適当に配置される場合には
、上述とは異なる態様でサーミスターセンサーに応答し
て作動するモーター駆動膨張バルブおよび同様の駆動装
置が使用出来るのである。
若干の冷却に対する応用面に於て、典型的な設備に於て
エコノマイザ−４０によってライン４２内に発生される
液体温度が低（なり過ぎ、例えば１．６７°０（華氏３
５度）以下になるのを阻止することが望まれることがあ
る。若し、ライン４２が長過ぎて絶縁が悪い場合にはこ
のラインの甚だ低い液体温度が不必要な熱の利得に寄与
し、このような熱の利得による装置の能率の低下を生じ
させるのである。又若しラインが氷の蓄積の生ずるよう
な部分に位置している表らば、更に附加的な問題音生ず
る。このことはここに説明される装置の性質が、この装
置の負荷が変化するにつれて液体温度が低下するような
ものであるから、著してのである。
本出願人は基本的な装置に於て温度の低下が許される場
合に生ずる理論的な装置の性能の低下を超過するような
理論的な装置の性能の低下を生じさせないように過大な
温度低下を阻止する方法を見出だした。このことはＥＰ
Ｒ／々ルブ４００を設けて、このパルプがこれの上流の
ライン５４の圧力（導管４０２′ｆ：介して）に応答す
るようになすことによって達成されるのである。若しこ
の圧力が最小限の液体ライン温度に対して望まれる圧力
以下に低下し始める場合にバルブ４００が絞られて上流
側の圧力を保持し、従ってエコノマイｆ−４０によって
発生される液体温度を保持するのである。
液体温度を制御する本出願人の装置の１つの著しい利点
は、液体吸込冷却の利用、即ち夫々の膨張パルプ３３３
−蒸発器ユニットに対する液体ライン及びこのユニット
を出るガス吸込ラインの間の、ライン対ラインの熱交換
によるか、又は熱交換益金使用するかによって熱の伝達
全容品にすることである。ライン対ラインの熱交換は、
２つのラインを共に蝋付けするか、２つのラインを絶縁
通路内で共に巻回するか、２つのラインを共に捩るか、
及び／又は一方を他方の廻りに巻回することによって達
成出来る。液体吸込熱交換は公知の利点を有するが、稀
にしか使用されない。何故ならは吸込の過熱の危険があ
るからである。しかし、液体温度制御による本装置に於
てはこのような熱交換が安全に利用出来るのである。
本出願人は又本装置によって１つ又はそれ以上の超低温
蒸発器（例えは大抵の冷凍食品展示ケースに見られる大
体３１．７°Ｇ（華氏−２５度）とは異なる大体−４０
°Ｃ（華氏−４０度）のアイスクリーム冷凍機に使用さ
れるようになされる。）ｔ−甚だ経済的に木てせきるこ
とを見出だした。第７図に示されるように膨張パルプ６
０４及び蒸発器６００は例えは導管６０６ｔ−経て吐出
側が導管６１０を経て中間段導管１２に連結されている
圧縮機６０８に連通ずるアイスクリーム冷凍展示ケース
に組込まれるのである。圧縮機６０８は比較的低い圧力
比で作動されなければならないから比較的低動力になし
得る。例えば与えられた設備に於て、この応用面で取扱
う通常の方法は両方の段階に並列に与えられた吐出量の
５馬力の圧縮機を配置することであるが、これに反して
本装置では同じ能力の冷却が同じ容量の２馬力の圧縮機
を使用して得られるのである。若し、圧縮機６０８が一
定容量のものであれば、蒸発器６００が冷却し過ぎない
ように上流側にＥＰＲバルブを必要とするが、圧縮機６
０Ｂがこのように低動力のものであるので、インバータ
ー駆動装置によって可変速度で付勢するのが比較的安価
になり、この場合には蒸発器の温度を制御するのにＥＰ
Ｒバルブを必要としない。
第８図には若干具なる態様で、しかし概略的に理想的な
、実際的なスーパーマーケット冷却装置を構成すると考
えられる本発明の特徴を具体化した冷凍回路が示されて
いる。この装置は空冷インタークーラー７０４に連通ず
る吐出導管７０２金有する可変速度インバーター駆動圧
縮機７００を含んでいて、このインタークーラーからの
出力が中間段導管７０６ｆ：経て導管７０８に流過し、
この導管は並列に接続された２つの第二段一定容量圧縮
機７１０応用７１２の吸込入力に直接に連通している。
これらの第二段圧縮機の出力は通常の空冷凝縮器７１６
に対する吐出導管７１４に流入し、この凝縮器から凝縮
流体が導管７１８ｔ−経て受容器７２０に流入するよう
になっている。この受容器７２０からの液体は導管７２
２を経てエコノマイず−７２４を通って液体導管７２６
に流入するが、この導管は膨張バルブ７３０を介してス
ーパーマーケットの食品展示ケース７２８の１つに連通
している。この展示ケー２７２８は通常の蒸発器を含ん
でいて、これが通常の方法で膨張された冷媒を受入れて
冷却の目的に使用され、蒸発器からの排出物は吸込導管
７３２を経て吸込マニフオルド７３４に流れ、このマニ
フオルドは吸込ライン７３６を経てブースター圧縮機の
吸込入口に流体の連通を行うようになっている。
典型的なスーパーマーケットの設備は通常多数の、恐ら
くは３０個又はそれ以上の展示ケースを有する。しかし
、簡単のために３つだけのケースが第８図に示されてい
る。例えば膨張バルブ７４０を有する展示ケース７３８
は導管７２６に連結される液体導管７４２によって供給
を受け、吸込マニフオルド７３４に連結される戻り吸込
導管７４４を有する。同様にして、展示ケース７４６は
導管７２６に連結される液体導管７５０によって供給ヲ
受け、吸込マニフオルド７３４に連結される戻υ吸込導
管７５２を有する。
第８図の装置の特別な有利な特徴の１つは、夫夫の展示
ケースが夫々ケース７２８．７３８及び７４６に対する
ライン対うイン熱又換器７５４゜７５６及び７５８を使
用する液体吸込熱交換金設けられていることである。夫
々のライン対うイン熱又換器は展示ケースに入る液体入
口ライン及び展示ケースを出て行く吸込蒸気ラインの間
の熱の伝達を可能になすのである。この配置はビルディ
ング内の環境から熱を取上げる代シに（吸込戻り導管を
経て）液体を副冷却することによる吸込蒸気の価値のあ
る過熱を与えて、著しく性能及び能率を向上させるので
ある。吸込ラインを絶縁することは更に環境空気との熱
の伝達の結果として生ずる恐れのある過熱の程度を最少
限になす。更に、全体的の装置は液体ライン温度を全体
的に制御するのに極めて有効で、公知の装置で生ずる恐
れのあるような過大な吸込温度を生ずるライン対ライン
の熱交換の危険を生じないのである。
例えば、この装置は液体ライン内の液体の温度が１０°
Ｃ（華氏５０度）を決して超過しないようにして容易に
作動されることが出来る。このことは自動的に吸込温度
が危険なレベルに達しないのを保証する。
既述の実施例に於けるように、受容器からの液体冷媒の
一部分は膨張バルブ７６０を介して膨張され、その後で
受容器から蒸発器に流過する液体を副冷却するのに使用
され、膨張された冷媒は次に導管７６２′ｆｃ通って中
間段導管７０８に流れ、この中間段導管から第二段圧縮
機内に流入する。
ＥＰＲパルプ７６４が導管７６２に設けられて液体ライ
ンが冷却し過ぎないのを保証するようになし得る。バル
ブ４６２は第７図の実施例に於けるバルブ４００と同じ
ように同じ目的で作動する。
更に、ソレノイド作動の上流圧力調整バイパス７６８を
内部に有するバイパス導管７６６が戻りライン７６２及
びブースター吸込導管７３６の間に連結され、これらの
構成要素が第７図の導管５７及びバイパス５９と同じ作
動を行うようになっている。導管７６２はチェックバル
ブ７７０を有し、これが圧縮段の１つが停止した時に第
７図のチェックバルブ５５と同じ作動を行う。
内部にチェックバルブ７７４を有するバイパス導管７７
２が第二段圧縮機と並列に設げられて第二段圧縮機が停
止した場合に冷媒の流過するのを可能になしている。同
様に、内部にチェックバルブ７７８を有するバイパスラ
イン７７６がブースター圧縮機７００に並列に設けられ
て第一段圧縮が停止した時に冷媒の流過を可能になして
いて、これらは総て既述の実施例に関連して説明された
と同様である。蒸発器の蒸気戻りライン７３２゜７４４
及び７５２は夫々ＥＰＲバイパス７８０゜７８２及び７
８４を有し、これらの戻りラインの圧力、従って温度が
低下し過ぎないように保証する。第８図の装置は既述の
実施例に関連して説明したと同様に作動し、同じ制御装
置を使用している。
本発明の装置は上述のように良く計算されていて、上述
のような種々の利点及び特徴金有するが、本発明は特許
請求の範囲から逸脱しないで種々の修正、変形を行い得
ることは理解されなげればならない。
発明の効果 上述にて説明された本発明の実施例が示すように、本発
明によれば、効率が高く、余裕及び信頼性に優れ、過剰
なサイクリングを行うことなく負荷にマツチするマツチ
ングの良好な冷却装置が提供される優れた効果が得られ
るのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の幾つかの特徴を具現する冷却回路の概
略的な線図。 第２図は第１図の装置に関しての装置の負荷／容量に対
する中間段の圧力をプロットしたグラフ。 第３図は本発明の他の特徴を具現する冷却回路の概略的
な線図。 第４図は第３図の装置に関しての負荷／回転数（ＲＰＭ
）に対する中間段の圧力をプロットしたグラフ。 第５図は本発明の他の特徴を具現する冷却回路の概略的
な線図。 第６図は本発明の他の特徴を具現する制御された膨張バ
ルブの多少図解的な長手方向の断面図。 第７図は本発明の更に他の特徴を具現する冷却回路の概
略的な線図。 第８図は理想的な現実的なスーパーマーケットのための
装置であると信じられている冷却回路の概略的な線図。 １０：第一段ブースター圧縮機 １２、　２２．　２４．　３６．　４２．　４Ｂ、　　
５０゜５４：導管 １４．２８．５７：バイパス導管 １６．３０，５５：チェックバルブ １８．２０：第二段圧縮機 ２６：吐出管 ３２：凝縮器 ３４：受容器 ４０：エコノマイザー即ちインタークーラー４４．５２
：膨張バルブ ４６：蒸発器 ５６：制御装置 ５８．６０，６２，６４，６Ｂ、７２．７７：リード線 ５９：圧力調整バルブ ６６．７０：　トランスデユーサ ８０：インバーター ８２ニスインチ装置 １００：可変速圧縮機 １０２：可変容量圧縮機 １０４：バイパス導管 １０６：チェックバルブ １０８．１１２：　　リード線 １１０：インバーター駆動装置 ２００：熱交換器 ２０２：導管 ２０４：溜めタンク ３００：膨張バルブ ３１２：バルブ ３１４：ステム ３１６．３３４：ダイヤフラムヶース ３１Ｂ、３３６：ダイヤフラム ３２６．３３０：温度センサー ３３８：アクチュエータ ４００：ＥＰＲパルプ ６００：熱交換器 ６０４：膨張バルブ ６０６．６１０：導管 ６０８：圧縮機 ７００ニブ−スター圧縮機 ７０４：インタークーラー ７１０．７１２：固定容量圧縮機 ７２０：受容器 ７２４：エコノマイヂー ７２８．７３８，７４６：展示ケース ７３０：バルブ。 ７３４：吸込みマニホールド ７４０．７４８：膨張バルブ ７５４．７５６，７５８：熱交換器 ７６８：圧力調整バルブ

Claims (51)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）可変容量の第一段圧縮装置と、 可変容量の第二段圧縮装置と、 前記第一段圧縮装置から前記第二段圧縮装置へ接続して
    いる圧縮可能な冷媒を導くための導管と、前記第一段圧
    縮装置及び前記第二段圧縮装置に動力を与えるための手
    段と、 前記第一段圧縮装置及び前記第二段圧縮装置を制御する
    ための制御装置であつて、前記第二段圧縮装置が作動し
    ている間に前記第一段圧縮装置の容量を変化させること
    が可能であり、又、前記第一段圧縮装置の吐出状態が予
    め定めた最小値に達したときに前記第二段圧縮装置の容
    量を低減させ、しかる後前記第二段圧縮装置が作動を継
    続している間に前記第一段圧縮装置の容量を増大させる
    ことが可能な前記制御装置と、 を含んで構成されていることを特徴とする冷却装置。
  2. （２）前記制御装置が前記段の一方を全体的に消勢でき
    るようになつており、又更に、 前記一方の段が消勢されたときに冷媒がバイパスできる
    ようにする手段、 を含んでいる特許請求の範囲第１項に記載の冷却装置。
  3. （３）前記一方の段が前記第一段である特許請求の範囲
    第２項に記載の冷却装置。
  4. （４）前記一方の段が前記第二段である特許請求の範囲
    第２項に記載の冷却装置。
  5. （５）前記第一段圧縮装置が１個の可変容量のブースタ
    ー圧縮機であり、前記第二段圧縮装置が２個の並列な圧
    縮機で構成されている特許請求の範囲第２項に記載の冷
    却装置。
  6. （６）前記第二段の各圧縮機が固定容量の圧縮機である
    特許請求の範囲第５項に記載の冷却装置。
  7. （７）前記第二段圧縮機の少なくとも１個が可変容量圧
    縮機である特許請求の範囲第５項に記載の冷却装置。
  8. （８）前記制御装置は装置負荷が低減されているのを検
    出することによつて前記第二段圧縮機の一方を消勢でき
    る時点に至る迄先ず前記ブースター圧縮機の容量を低減
    させ、前記制御装置は更に装置の負荷が低減されている
    のを検出することによつて前記ブースター圧縮機の容量
    を最小値に達する迄低減させ、しかる後、前記制御装置
    は残りの第二段圧縮機をサイクリングさせて装置負荷に
    適合させるようになつている特許請求の範囲第５項に記
    載の冷却装置。
  9. （９）前記制御装置は装置負荷が低減されているのを検
    出することによつて前記第二段圧縮機の一方を消勢でき
    る時点に至る迄先ず前記ブースター圧縮機の容量を低減
    させ、前記制御装置は更に装置の負荷が低減されている
    のを検出することによつて該第二段圧縮機を停止できる
    ようになる迄前記ブースター圧縮機の容量を低減させ、
    しかる後、前記制御装置は前記ブースター圧縮機の容量
    を変調させて装置負荷に適合させるようになつている特
    許請求の範囲第５項に記載の冷却装置。
  10. （１０）前記第二段圧縮装置の吐出出口と前記第一段圧
    縮装置の吸込み口との間に凝縮器及び蒸発器が直列に作
    動連結されており、この装置は又更に前記凝縮器から前
    記蒸発器へ流れる冷媒を副冷却するための冷媒用サブク
    ーラーを含んでいる特許請求の範囲第２項に記載の冷却
    装置。
  11. （１１）前記サブクーラーは前記蒸発器へ流れる冷媒を
    副冷却するために前記凝縮器の下流の凝縮されている冷
    媒の一部を膨張させるようになつており、又、前記膨張
    させた冷媒の一部を前記第一段圧縮装置の出口と前記第
    二段圧縮装置の入口との間の前記導管へ流すための手段
    を有している特許請求の範囲第１０項に記載の冷却装置
    。
  12. （１２）更に、前記第二段が遮断されたときに前記第一
    段圧縮装置の吸込み口へ前記導管から前記膨張された冷
    媒を流すための手段を有している特許請求の範囲第１１
    項に記載の冷却装置。
  13. （１３）前記第一段及び第二段の圧縮装置が原動機−圧
    縮装置であり、更に、 （ａ）第一の蒸発器 （ｂ）第二の超低温蒸発器 （ｃ）凝縮器 （ｄ）サテライトモーター−圧縮機 （ｅ）前記原動機−圧縮機、前記凝縮器及び前記第一の
    蒸発器を閉ループとして直列に接続して圧縮可能な冷媒
    を流す第一の導管 （ｆ）前記凝縮器、前記第二の蒸発器、前記サテライト
    モーター−圧縮機及び前記原動機−圧縮機を直列に接続
    て圧縮可能な冷媒を流す第二の導管であつて、中間段の
    点で前記原動機−圧縮機に接続されている第二の導管 を含んでいる特許請求の範囲第１項に記載の冷却装置。
  14. （１４）前記サテライトモーター−圧縮機が固定容量の
    モーター−圧縮機である特許請求の範囲第１３項に記載
    の冷却装置。
  15. （１５）前記サテライトモーター−圧縮機が可変速のモ
    ーター−圧縮機である特許請求の範囲第１３項に記載の
    冷却装置。
  16. （１６）前記サテライトモーター−圧縮機が前記原動機
    −圧縮機よりも容量が実質的に小さい特許請求の範囲第
    １３項に記載の冷却装置。
  17. （１７）前記凝縮器と、前記蒸発器に流れる冷媒を副冷
    却するために前記凝縮器の下流の前記閉ループから流さ
    れる凝縮した冷媒の一部を膨張させるための前記蒸発器
    の両方と、の間にて作動するように配置されたエコノマ
    イザー、及び冷媒の前記膨張された一部を原動機−圧縮
    機へ中間段の位置で流すための手段、を更に含んでいる
    特許請求の範囲第１３項に記載の冷却装置。
  18. （１８）前記原動機−圧縮機の段の間に配置されたディ
    ースーパーヒーター熱交換器と、温水ヒーター／溜めタ
    ンクと、中間段の冷媒を副冷却するために前記熱交換器
    を通して前記ヒーター／溜めタンクに水を供給するため
    の手段とを更に含んでいる特許請求の範囲第１３項に記
    載の冷却装置。
  19. （１９）前記第一段圧縮装置が少なくとも２個の第一段
    モーター−圧縮機を含み、前記第一段モーター−圧縮機
    の少なくとも１個が可変速モーター−圧縮機で、前記第
    一段モーター−圧縮機の両方が並列に接続されており、
    又、前記可変速の第一段モーター−圧縮機を付勢するた
    めのインバーター駆動装置を更に含み、前記制御装置が
    該インバーター装置を含んでいる特許請求の範囲第１項
    に記載の冷却装置。
  20. （２０）前記第一段モーター−圧縮機の両方が可変速の
    モーター−圧縮機である特許請求の範囲第１９項に記載
    の冷却装置。
  21. （２１）前記制御装置が前記モーター−圧縮機の各々を
    付勢するために別々のインバーターを含んでいる特許請
    求の範囲第２０項に記載の冷却装置。
  22. （２２）装置の負荷が低減されているときは、前記モー
    ター−圧縮機の一方でより効率良く装置負荷を扱える点
    に達する迄、前記モーター−圧縮機の両方の速度を前記
    制御装置が低減させ、この点にて前記第一段モーター−
    圧縮機の他方は遮断されるように前記制御装置が作用す
    るようになつている特許請求の範囲第２１項に記載の冷
    却装置。
  23. （２３）前記２個のモーター−圧縮機が実質的に等しい
    容量のものである特許請求の範囲第２２項に記載の冷却
    装置。
  24. （２４）前記モーター−圧縮機の一方が通常はインバー
    ター付勢され、前記モーター−圧縮機の他方は通常はラ
    イン付勢されている特許請求の範囲第２０項に記載の冷
    却装置。
  25. （２５）前記制御装置が装置負荷の低減されるときは前
    記一方のモーター−圧縮機の速度を低下させるようにな
    つている特許請求の範囲第２４項に記載の冷却装置。
  26. （２６）装置負荷が更に低減されることにより、前記制
    御装置は前記他方のモーター−圧縮機を遮断し、前記一
    方のモーター−圧縮機の速度を高めて装置負荷に適合さ
    せるようになつている特許請求の範囲第２５項に記載の
    冷却装置。
  27. （２７）装置負荷が更に低減されることにより、前記制
    御装置は前記一方のモーター−圧縮機を遮断し、非常に
    低い装置負荷の場合に可変容量を与えるために前記他方
    のモーター−圧縮機に対してインバーター動力を与える
    ようになつている特許請求の範囲第２６項に記載の冷却
    装置。
  28. （２８）前記一方のモーター−圧縮機が前記他方のモー
    ター−圧縮機よりも容量が大きい特許請求の範囲第２７
    項に記載の冷却装置。
  29. （２９）（ａ）前記導管に介在されたディースーパーヒ
    ーター （ｂ）温水ヒーター／溜めタンク （ｃ）前記導管内の前記冷媒を副冷却するために、前記
    熱交換器を通して前記ヒーター／溜めタンクに水を供給
    する手段 を更に含んでいる特許請求の範囲第１項に記載の冷却装
    置。
  30. （３０）凝縮器と、 蒸発器と、 前記第一の導管が、前記第一段圧縮装置、前記第二段圧
    縮装置及び前記蒸発器をこの順序で直列に閉ループとし
    て相互に接続していることと、前記凝縮器と、前記蒸発
    器に流れる冷媒を副冷却するために前記凝縮器の下流で
    前記閉ループから流れる凝縮された冷媒の一部を膨張さ
    せるための蒸発器と、の間にて作動するように配置され
    たエコノマイザーと、 冷媒の前記膨張された部分を前記第一段圧縮装置の出口
    と前記第二段圧縮装置の入口との間の中間段の位置へ流
    すための第二の導管と、 前記第二の導管に介在された圧力応答バルブであつて、
    該バルブと前記エコノマイザーとの間の前記導管内の圧
    力に感応して、この圧力がエコノマイザーから流出する
    液体の最低出口温度を維持することが望まれる圧力より
    低下した時にスロットルを閉じるようになされた圧力応
    答バルブと、を更に含んでいる特許請求の範囲第１項に
    記載の冷却装置。
  31. （３１）液体を前記蒸発器に供給する前記第一の導管の
    部分が蒸気を前記蒸発器から運び去る前記第一の導管の
    部分と熱交換関係になつている特許請求の範囲第３０項
    記載の冷却装置。
  32. （３２）前記第二の導管内に圧力応答バルブを含んでい
    て、前記バルブが前記バルブ及び前記エコノマイザーの
    間の前記導管内の圧力に応答し、この圧力が最小限のエ
    コノマイザー液体の出口温度を保持するのに望まれる圧
    力以下に低下する時に絞り作動を行うようになされてい
    る特許請求の範囲第３１項記載の冷却装置。
  33. （３３）前記第一段圧縮機が少なくとも１つの可変速度
    モーター圧縮機を含み、前記第二段圧縮機が前記第一段
    圧縮機と流体の連通を行う少なくとも１つの可変速度モ
    ーター圧縮機を含んでいて、更に前記制御装置と組合さ
    れる動力供給装置を含み、動力を夫々の前記モーター圧
    縮機に供給するようになつていて、前記動力供給装置が
    、 （ａ）前記第一段モーター圧縮機の容量を変化させるよ
    うにこの第一段モーター圧縮機に通常連結される可変速
    度モーター制御装置と、 （ｂ）前記第一段モーター圧縮機を消勢し、前記モータ
    ー制御装置を前記第二段モーター圧縮機に連結して軽負
    荷状態にてこれの容量を変化させる装置と、 を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の冷却装置。
  34. （３４）通常の装置の負荷範囲の間前記第二段モーター
    圧縮機が前記動力供給装置によつて一定速度で作動され
    、装置の負荷状態に応答して前記第一段モーター圧縮機
    の速度、従つてその容量を変化させるようになされてい
    る特許請求の範囲第３３項記載の冷却装置。
  35. （３５）装置の通常以下の負荷範囲の間前記動装置が前
    記第一段モーター圧縮機を消勢し、その後で装置の負荷
    状態に応答して前記第二段モーター圧縮機の速度、従つ
    て容量を変化させるようになされている特許請求の範囲
    第３４項記載の冷却装置。
  36. （３６）前記２つの負荷範囲が部分的に互いに重なり合
    うようになされている特許請求の範囲第３５項記載の冷
    却装置。
  37. （３７）前記重なり合いが装置の無負荷及び最大負荷の
    間の範囲の大体１０％から２５％である特許請求の範囲
    第３６項記載の冷却装置。
  38. （３８）切換えが行われると前記第二段モーター圧縮機
    の能率が改善される場合には前記動力供給装置が前記第
    二段モーター圧縮機に切換えられるようになされている
    特許請求の範囲第３５項記載の冷却装置。
  39. （３９）更に凝縮器と、蒸発器と、閉ループをなすよう
    に直列に前記第一段圧縮機、前記第二段圧縮機、前記凝
    縮器及び前記蒸発器をこの順序で相互連結する圧縮可能
    の冷媒を有する導管装置を含んでいて、 前記凝縮器及び蒸発器の間に作動的に配置され、前記閉
    ループからの凝縮された冷媒の一部分を前記凝縮器の下
    流で膨張させて前記蒸発器に流入する冷媒を副冷却する
    エコノマイザーと、 前記膨張された冷媒の部分を前記第一段圧縮機の出口及
    び前記第二段圧縮機の入口の間の中間段位置に供給する
    装置と、 を含んでいる特許請求の範囲第３４項記載の冷却装置。
  40. （４０）更に前記第一段圧縮機と並列のバイパス導管及
    びこのバイパス導管内にあつて前記第一段圧縮機が消勢
    された時に前記第二段圧縮機への冷媒の流れを許すチェ
    ックバルブを含んでいる特許請求の範囲第３３項記載の
    冷却装置。
  41. （４１）前記第一段モーター圧縮機の最容量が前記第二
    段モーター圧縮機よりも大きくなされている特許請求の
    範囲第３３項記載の冷却装置。
  42. （４２）前記モーター制御装置が変化する速度で前記モ
    ーター圧縮機を付勢するための可変周波数インバーター
    を含んでいる特許請求の範囲第３３項記載の冷却装置。
  43. （４３）凝縮器と、 蒸発器と、 前記導管装置が前記第一段圧縮機、前記第二段圧縮機、
    前記凝縮器及び前記蒸発器をこの順序で閉ループ内に直
    列に相互連結していることと、前記凝縮器及び前記蒸発
    器の間に作動的に配置され、前記閉ループからの凝縮さ
    れた冷媒の一部分を前記凝縮器の下流にて膨張させて前
    記蒸発器に流入する冷媒を副冷却する膨張バルブを含む
    エコノマイザーと、 冷媒の前記膨張された部分を前記第一段圧縮機の出口及
    び前記第二段圧縮機の入口の間の中間段位置に供給する
    装置と、 第二段の吐出温度を感知する第一のセンサーと、前記第
    一のセンサーによつて感知された過大な第二段吐出温度
    に応答して前記膨張バルブを更に開放された位置まで作
    動させて前記エコノマイザーの過大な供給を生じさせ、
    従つて前記第二段吐出温度の低下を生じさせる制御装置
    と、 を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の冷却装置。
  44. （４４）更にエコノマイザー蒸気出口温度を感知する第
    二のセンサーを含み、前記制御装置が通常前記第二のセ
    ンサーによつて感知された増加する温度に応答して前記
    膨張バルブを制御して更にこれを開くようになされてい
    る特許請求の範囲第４３項記載の冷却装置。
  45. （４５）前記制御装置が前記導管内の中間段冷媒圧力を
    感知する感知装置及びこの感知装置に応答して中間段圧
    力が予め定められた最小限値に達した時に少なくとも１
    つの第二段圧縮機を停止させる装置を含んでいる特許請
    求の範囲第１項記載の冷却装置。
  46. （４６）前記制御装置が中間段の状態に対応するパラメ
    ーターに応答して前記第二段圧縮機の出力を調整するよ
    うになされている特許請求の範囲第１項記載の冷却装置
    。
  47. （４７）凝縮器及び蒸発器が前記第二段圧縮機の吐出出
    口及び前記第一段圧縮機の吸込入口の間に作動的に直列
    に連結されていて、前記装置が更に前記凝縮器から前記
    蒸発器へ流れる冷媒を副冷却する冷媒サブクーラーを含
    んでいる特許請求の範囲第４６項記載の冷却装置。
  48. （４８）前記サブクーラーが通常は前記蒸発器へ流れる
    冷媒を副冷却するために前記凝縮器の下流の凝縮された
    冷媒の一部を膨張させるようになつており、又、前記冷
    媒の膨張された部分を前記第一段圧縮装置の出口と前記
    第二段圧縮装置の入口との間の前記℃へ流すための手段
    を更に含んでいる特許請求の範囲第４７項記載の冷却装
    置。
  49. （４９）前記第二段が少なくとも２個の固定容量のモー
    ター−圧縮機を含んでいる特許請求の範囲第４６項記載
    の冷却装置。
  50. （５０）前記制御装置は、前記第一段圧縮機が作動され
    ている速度に応答して前記第二段圧縮機の出力を変調す
    るようになつている特許請求の範囲第４６項記載の冷却
    装置。
  51. （５１）前記制御装置は、前記第一段圧縮機の動力消費
    に応答して前記第二段圧縮機の出力を変調するようにな
    つている特許請求の範囲第４６項記載の冷却装置。
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