(57)【要約】【課題】冷媒回路において、止弁にて閉塞された区間の内圧が周囲温度の変化等により上昇した場合に、自動的に圧力を逃して内圧を下げ機器が破損に至ることを防止する。【解決手段】少なくとも圧縮機１、凝縮器２、及び蒸発器４が冷媒配管９により連結されてなる冷媒循環回路１０と、凝縮器２と蒸発器４の間に配置されたストレーナー５と、ストレーナー５の前後にあって冷媒循環回路１０をそれぞれ遮断可能な第１止弁７および第２止弁８と、２つの止弁７，８間の圧力に応じてこれら止弁間の冷媒を凝縮器２側へ戻す冷媒バイパス回路２０とを備える。冷媒バイパス回路２０は液封防止配管２１と逆止弁２２から構成される。【選択図】        図１
2004324949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮機、凝縮器、及び蒸発器が配管により連結されてなる冷媒循環回路と、
前記凝縮器と前記蒸発器の間に配置されて前記冷媒循環回路を構成する任意の機器と、
前記任意の機器の前後にあって前記冷媒循環回路をそれぞれ遮断可能な第１止弁および第２止弁と、
前記２つの止弁間の圧力に応じて前記止弁間の冷媒を前記凝縮器側へ戻す冷媒バイパス回路と、
を備えたことを特徴とする冷媒回路。
【請求項２】
前記任意の機器が、前記冷媒循環回路を流れる冷媒に対してフィルター作用を行うフィルター装置であることを特徴とする請求項１記載の冷媒回路。
【請求項３】
前記冷媒バイパス回路の途中に逆止弁を配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の冷凍機。
【請求項４】
前記冷媒バイパス回路の途中にリリーフ弁を配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の冷凍機。
【請求項５】
前記冷媒バイパス回路の一端が前記任意の機器に接続されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷凍機。
【請求項６】
前記冷媒バイパス回路の他端が前記凝縮器に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の冷凍機。
【請求項７】
前記冷媒バイパス回路の他端が前記冷媒循環回路の前記凝縮器入口側に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の冷凍機。
【請求項８】
前記冷媒バイパス回路の他端が前記冷媒循環回路の前記凝縮器出口側に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の冷凍機。
【請求項９】
圧縮機、凝縮器、及び蒸発器を有し、それらの間を冷媒が循環する冷媒回路を備える冷凍機において、
前記冷媒回路として前記請求項のいずれか１項に記載の冷媒回路を備えたことを特徴とする冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍機等で用いられる冷媒回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍機の冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、電動膨脹弁、蒸発器、液溜め部、開閉弁等から構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１１８７１５号公報（第３頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような冷凍機においては、電動膨脹弁を閉じてポンプダウン運転を行なうことがある。この時、停電等により開閉弁が閉じてしまった場合には、開閉弁〜液溜め部〜電動膨脹弁の区間が液封状態となってしまう。この例は、液溜め部の前後に設けた閉塞機能を有する弁で、開閉弁〜液溜め部〜電動膨脹弁の区間が液封状態となる例であったが、液溜め部の代わりに、冷媒に対してフィルタ作用を行うフィルタ装置を配置しその前後に止弁を配置した場合も全く同様な状態となる場合が考えられる。
【０００５】
例えば、従来より、特に大形の冷凍機においては冷媒回路内の異物を回収することを目的に、液配管の途中にストレーナーを設けている冷凍機が多い。また、近年では地球環境保護の観点より、冷媒の大気放出が禁じられていることや、使用する冷媒自体もＨＦＣ系冷媒へ転換されこれに伴い冷凍機油もエステル油を用いるようになって来ている。このエステル油は水分を嫌うことより冷媒回路内の水分除去を行なうためにフィルター機能を有したドライヤーを冷凍機に装備するようになって来ている。これらの「冷媒の大気放出防止」や「冷媒回路内への水分混入防止」のため、ストレーナーやドライヤーの交換時に大気開放となる冷媒回路の極小化や、作業の迅速化を図るためストレーナーやドライヤーの前後に止弁を装備するようになって来ている。これらの場合、ストレーナー（又はドライヤー）前後に設けた止弁を閉めることにより、交換作業時に大気開放される冷媒回路はストレーナー（又はドライヤー）部分のみで済むことになる。但し、ストレーナー（又はドライヤー）を含めた液配管が冷媒液で満たされた状態でこの前後の止弁を閉め、更に誤ってそのままの状態で放置してしまった場合、周囲温度の変化（上昇）により止弁で閉塞された部分の内圧が上昇し、いわゆる液封状態となり機器が破損してしまう恐れもある。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、止弁にて閉塞された区間の内圧が周囲温度の変化等により上昇した場合に自動的に圧力を逃して内圧を下げ、装置や機器が破損に至ることを防止する回路（液封防止回路）、並びにこの液封防止回路を備えた冷媒回路及び冷凍機を得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る冷媒回路は、少なくとも圧縮機、凝縮器、及び蒸発器が配管により連結されてなる冷媒循環回路と、前記凝縮器と前記蒸発器の間に配置されて前記冷媒循環回路を構成する任意の機器と、前記任意の機器の前後にあって前記冷媒循環回路をそれぞれ遮断可能な第１止弁および第２止弁と、前記２つの止弁間の圧力に応じて前記止弁間の冷媒を前記凝縮器側へ戻す冷媒バイパス回路とを備えたことを特徴とする。
また、この発明に係る冷凍機は、圧縮機、凝縮器、及び蒸発器を有し、それらの間を冷媒が循環する冷媒回路を備える冷凍機において、前記冷媒回路として上記の冷媒回路を備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図に基づいて詳しく説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る冷凍機１００の冷媒回路図である。冷凍機１００の内部で冷媒を循環させる冷媒循環回路１０は、圧縮機１、凝縮器２、膨脹弁３、蒸発器４と、それらを連結する冷媒配管９から構成されている。また、凝縮器２と蒸発器４との間、更に限定すれば凝縮器２と膨脹弁３の間には、冷媒循環回路１０内の異物を回収するストレーナー５（ストレーナーコア５Ａとそれを収納するストレーナケース５Ｂからなる）を装備しており、その前後には第１止弁７（凝縮器２の出口側に設置）と第２止弁８（ストレーナー５の出口側又は膨張弁３の入口側に設置）を設けている。従って、冷媒循環回路１０は、圧縮機１、凝縮器２、膨脹弁３、蒸発器４、ストレーナー５、および各止弁７，８が、冷媒配管９を介して直列に接続されて構成されている。
【０００９】
更に、上記冷媒循環回路１０とは別に、一端がストレーナー５のストレーナーケース５Ｂに接続され、他端が凝縮器２に接続された冷媒バイパス回路２０が設けられている。冷媒バイパス回路２０は、冷凍機あるいは冷媒回路中の各機器が破損に至ることを防止する液封防止回路であり、液封防止配管２１と液封防止配管２１の途中に配置された逆止弁２２とを備えてなる。逆止弁２２は、第１止弁７と第２止弁８の間の圧力に応じて、すなわち、２つの止弁７，８間の圧力が逆止弁２２の出口側圧力より大きくなると、これらの止弁７，８間の冷媒を凝縮器２側へ戻す機能を有している。
【００１０】
上記のように構成された冷凍機１００の冷媒循環回路１０内を、冷媒は、通常、圧縮機１→凝縮器２→ストレーナー５→膨脹弁３→蒸発器４の順に循環する。この時、冷媒循環回路１０内の異物や水分は、ストレーナーコア５Ａによって回収される。異物や水分を回収しその機能が低下してきたストレーナーコア５Ａは定期的に交換が必要であり、交換の際には、第１止弁７と第２止弁８を閉じて作業を行なうこととなる。
【００１１】
従来は、凝縮器２から膨脹弁３までの冷媒配管９が冷媒液で満たされた状態で両止弁を閉じ、更に誤ってそのままの状態で放置し周囲温度が変化（上昇）した場合は冷媒液の比容積が増加することにより、第１止弁７と第２止弁８で閉塞された部分の内圧が上昇してしまうことがあった。しかし、図１の構成によれば、第１止弁７と第２止弁８で閉塞された部分の内圧が上昇すると、これらの止弁７，８の間で閉塞された冷媒液の一部が液封防止配管２１及び逆止弁２２を通って凝縮器２内へと流れ出す。このため、第１止弁７と第２止弁８で閉塞された部分の内圧の過剰上昇を回避すること、並びに冷凍機１００や冷媒循環回路１０中の各機器が破損に至ることを防止することができる。
【００１２】
上記の場合において、液封防止配管２１の途中、すなわち冷媒バイパス回路２０の途中に装備した逆止弁２２は、ストレーナーコア５Ａの交換のためにストレーナーケース５Ｂの部分を大気開放した場合に、凝縮器２内部の冷媒が液封防止配管２１を介して流れ出ることを防止し、並びに通常運転中において凝縮器２内部の冷媒ガスが液封防止配管２１を通り冷媒循環回路１０内に混入することを防止している。
【００１３】
実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２に係る冷凍機１００の冷媒回路図である。実施の形態１では、冷媒バイパス回路２０を構成する液封防止配管２１の他端を凝縮器２の本体（冷媒側）にしていたが、実施の形態２では、それを凝縮器２の入口側配管（又は圧縮機１の吐出口側配管）に接続したものである。このようにすれば、凝縮器２がフィン＆チューブ熱交換器やプレート式熱交換器のように直接熱交換器の本体（冷媒側）に接続することが困難な形式の場合や、凝縮器２が離れた場所に設置されるリモートコンデンサ方式の場合にも、本発明の液封防止回路を適用することができる。
【００１４】
実施の形態２の構成は、液封防止配管２１の接続先が、凝縮器２の入口側配管に変更された以外は実施の形態１と同様である。実施の形態２の構成において、第１止弁７と第２止弁８で閉塞された部分の内圧が上昇すると、これらの止弁７，８の間で閉塞された冷媒液の一部が液封防止配管２１及び逆止弁２２を通って凝縮器２の入口側配管へと流れ出す。このため、第１止弁７と第２止弁８で閉塞された部分の内圧の過剰上昇を回避すること、並びに冷凍機１００や冷媒循環回路１０中の各機器が破損に至ることを防止することができる。
【００１５】
実施の形態３．
図３は本発明の実施の形態３に係る冷凍機１００の冷媒回路図である。実施の形態１では、冷媒バイパス回路２０を構成する液封防止配管２１の他端を凝縮器２の本体（冷媒側）にしていたが、実施の形態３では、それを凝縮器２の出口側配管に接続したものである。このようにしても、凝縮器２がフィン＆チューブ熱交換器やプレート式熱交換器のように直接熱交換器の本体（冷媒側）に接続することが困難な形式の場合や凝縮器が離れた場所に設置されるリモートコンデンサ方式の場合に、本発明の液封防止回路を適用することが可能となる。
【００１６】
実施の形態３の構成は、液封防止配管２１の他端の接続先が凝縮器２の出口側配管に変更された以外は実施の形態１と同様である。実施の形態３の構成において、第１止弁７と第２止弁８で閉塞された部分の内圧が上昇すると、これらの止弁７，８の間で閉塞された冷媒液の一部が液封防止配管２１及び逆止弁２２を通って凝縮器２の出口側配管へと流れ出す。このため、第１止弁７と第２止弁８で閉塞された部分の内圧の過剰上昇を回避すること、並びに冷凍機１００や冷媒循環回路１０中の各機器が破損に至ることを防止することができる。
【００１７】
実施の形態４．
図４は本発明の実施の形態４に係る冷凍機１００の冷媒回路図である。実施の形態１では、冷媒バイパス回路２０を構成する液封防止配管２１の一端をストレーナーケース５Ｂに接続していたが、実施の形態４では、それを第１止弁７とストレーナー５との間の冷媒配管９に接続したものである。なお、本発明においては、冷媒バイパス回路２０の始点は、第１止弁７と第２止弁８の間のどこにしてもよい。従って、冷媒バイパス回路２０の始点を実施の形態４のようにしたまま、冷媒バイパス回路２０の終点を、上記実施の形態２又は３のいずれかのように設定しても良い。これらによっても、冷媒バイパス回路２０は、液封防止回路として、実施の形態１〜３と同等の効果を奏することができる。
【００１８】
ところで、上記各実施の形態においては、第１止弁７と第２止弁８の間に、冷媒に対してフィルター作用を行うフィルター装置としてのストレーナー５を配置する例を示したが、この部分には任意の冷媒循環回路構成機器を配置することができる。例えば、ストレーナー５に代えて、冷媒に対して冷媒循環回路１０内の水分除去を行うためのフィルター機能を有したドライヤーを配置することもできる。ただし、第１止弁７と第２止弁８との間に配置される機器は、冷媒循環回路１０に対して取り外し可能なものであるのが一般的である。
【００１９】
また、上記各実施の形態においては、冷媒バイパス回路２０に逆止弁２２を配置する例を示したが、逆止弁２２に代えて、逆止弁と同様の作用を有する他の弁、例えばリリーフ弁等を用いることもできる。
【００２０】
さらに、上記各実施の形態においては、冷媒循環回路１０と冷媒バイパス回路２０とを備えた冷媒回路を冷凍機に適用する例を示したが、本発明の冷媒回路は、冷凍機に限らず、冷媒循環回路１０を必要とする他の装置や機器にも適用できる。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る冷媒回路によれば、冷媒配管が冷媒液で満たされた状態で、２つの止弁間に配置されて冷媒循環回路を構成する任意の機器、例えば冷媒に対してフィルター作用を行うフィルター装置、の前後の止弁を閉め、更に誤ってそのままの状態で放置してしまい、周囲温度の変化（上昇）により止弁で閉塞された部分の内圧が上昇した場合でも、自動的に圧力を逃し内圧を下げることが可能になる。従って、冷媒回路を備えた装置や冷媒回路を構成する機器が破損に至ることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍機の冷媒回路図。
【図２】本発明の実施の形態２に係る冷凍機の冷媒回路図。
【図３】本発明の実施の形態３に係る冷凍機の冷媒回路図。
【図４】本発明の実施の形態４に係る冷凍機の冷媒回路図。
【符号の説明】
１  圧縮機、  ２  凝縮器、  ３  膨脹弁、４  蒸発器、  ５  ストレーナー、５Ａ  ストレーナーコア、  ５Ｂ  ストレーナーケース、  ７  第１止弁、８第２止弁、  ９  冷媒配管、  １０  冷媒循環回路、２０  冷媒バイパス回路、２１  液封防止配管、２２  逆止弁、１００  冷凍機。
【図１】
2004324949.tif 000003
【図２】
2004324949.tif 000004
【図３】
2004324949.tif 000005
【図４】
2004324949.tif 000006