(57)【要約】【課題】高温高圧のガスを蒸発機に送り込むことになく、圧縮機停止後の圧縮機の高圧側と低圧側との間の高低圧差が大きい起動時に、その高低圧差を減らして、圧縮機の起動をし易くする冷凍装置を提供する。【解決手段】冷凍装置１０は、圧縮機１１、凝縮器１２、乾燥器１３、膨張機構としてのキャプラリーチューブ１４、及び蒸発器１５を順次接続する冷凍サイクルを備えている。圧縮機１１の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブ１６を、前記乾燥器１３下流から取り出した液冷媒を熱交換させるため、前記圧縮機１１と前記凝縮器１２との間の配管に接触固定する。【選択図】　図１
2004053133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、乾燥器、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、
前記圧縮機の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブを、前記乾燥器下流から取り出した液冷媒を熱交換させるため、前記圧縮機と前記凝縮器との間の配管に接触固定することを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍装置において、
前記膨張機構は、感温筒を有する膨張弁であって、前記感温筒は前記蒸発器の下流側に配置され、前記バイパスキャピラリーチューブは、前記乾燥器及び前記膨張弁の間の配管と、前記膨張弁及び前記蒸発器の間の配管との間に連結されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
圧縮機、凝縮器、乾燥器、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、
前記圧縮機の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブの入り口を前記凝縮器の配管途中に設け、前記バイパスキャピラリーチューブと電磁弁とを同一配管上に設け、前記圧縮機の停止直前、停止時、起動直前の少なくともいずれかの時に前記電磁弁を開いて前記バイパスキャピラリーチューブを介してバイパスさせることを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
圧縮機、凝縮器、乾燥器、レシーバタンク、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、
前記圧縮機の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブの入り口を前記レシーバタンクの気相部に設け、
前記バイパスキャピラリーチューブと電磁弁とを同一配管上に設け、前記圧縮機の停止直前、停止時、起動直前の少なくともいずれかの時に前記電磁弁を開いて前記バイパスチューブを介してバイパスさせることを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
圧縮機、凝縮器、乾燥器、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、
前記膨張機構は、感温筒を有する感温式膨張弁とバイパスキャピラリーチューブとを並列に接続することを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機、凝縮器、乾燥器、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍装置としては、種々のものがあり、温度式膨張弁を用いた冷凍回路では、圧縮機が停止後に再起動する場合、圧縮機の高圧側の圧力と低圧側の圧力との差圧が大きいため、負荷が大きくなり、起動しにくい場合があった。そのため、例えば、特開平６−１４７６６０号公報に記載された冷凍装置の場合、図１２に示すように、蒸発器１０１に減圧手段１０２及び受液器１０３を介して液化冷媒を供給する凝縮器１０４と、蒸発器１０１からの気化冷媒を圧縮して凝縮器１０４に送り出す圧縮機１０５と、凝縮器１０４に流入する前の圧縮された気化冷媒を蒸発器１０１の入口側に直接バイパスするバイパス管１０６と、このバイパス管１０６の途中に設けられた電磁弁１０７とを備え、この電磁弁１０７を所定時間開弁した後に圧縮機１０５の運転を開始するようにした構成されている。
このようにバイパス管１０６の途中の電磁弁１０７を所定時間開弁した後に、圧縮機１０１の運転を開始するので、圧縮機１０１の高圧側から低圧側に急激に冷媒が流入し、短時間で圧力差を小さくできるため、運転を再開してもスムーズに圧縮機１０１を始動させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特開平６−１４７６６０号公報に記載された冷凍装置の場合、圧縮機１０５停止後短時間で再起動指示が出力された場合、高温高圧のガスを蒸発器１０１に送り込むことになるが、送り込まれた高温高圧のガスは、圧縮機１０５起動後の熱負荷となるため、圧縮機１０５には過負荷となりえて、保護装置が作動するという問題があった。また、高温高圧のガスによって、蒸発器１０１及び配管の温度が上昇し、それを冷却するのに余分なエネルギーを要するという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、高温高圧のガスを蒸発機に送り込むことになく、圧縮機停止後の圧縮機の高圧側と低圧側との間の高低圧差が大きい起動時に、その高低圧差を減らして、圧縮機の起動をし易くする冷凍装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明によれば、圧縮機、凝縮器、乾燥器、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブを、前記乾燥器下流から取り出した液冷媒を熱交換させるため、前記圧縮機と前記凝縮器との間の配管に接触固定することを特徴とする。
【０００６】
このような特徴を有する請求項１に記載の冷凍装置によれば、乾燥器から出た液冷媒はバイパスキャピラリーチューブに入り、圧縮機と凝縮器との間の高温状態の配管と熱交換し、熱交換された液冷媒は、急激にガス化することで、比体積が上昇してバイパスキャピラリーチューブ内を冷媒ガスが充満することになり、圧縮機が運転している時は、バイパスキャピラリーチューブを介して実質バイパスしていないので、冷凍能力には変化がない。
圧縮機の停止時には、圧縮機と凝縮器との間の配管が自然と冷却し、熱交換の能力が少なくなり、凝縮器からバイパスキャピラリーチューブに入る液冷媒のガス化される割合が少なくなるため、従来技術のように高温高圧のガスを蒸発機に送り込むことになく、低温の冷媒のバイパス量が増え、圧縮機の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機が起動し易くなった。また、圧縮機の高圧側と低圧側との間の差圧が少ないときでも、バイパスキャピラリーチューブを通してバイパスしているため、均圧可能になるとともに、必要以上の液冷媒を蒸発器に留めることがないので、起動時に液バックすることがない。
【０００７】
また、請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載の冷凍装置において、前記膨張機構は、感温筒を有する感温式膨張弁であって、前記感温筒は前記蒸発器の下流側に配置され、前記バイパスキャピラリーチューブは、前記乾燥器及び前記感温式膨張弁の間の配管と、前記感温式膨張弁及び前記蒸発器の間の配管との間に取り付けられていることを特徴とする。
【０００８】
このような特徴を有する請求項２に記載の冷凍装置において、請求項１に記載の作用効果に加えて、更に、凝縮器から出た液冷媒の量が多い場合、バイパスキャピラリーチューブによってバイパスされる量が多くなるおそれがあるが、バイパスキャピラリーチューブによってバイパスされた液冷媒が感温式膨張弁及び蒸発器の間の配管から入り、感温式膨張弁の感温筒が蒸発器の下流側に配置され、感温筒の検出温度に応じて、感温式膨張弁が過熱度を調整する。そのため、必要以上に液冷媒が蒸発器に溜めることがないので、起動時の液バックの心配がなく、液バックによる能力低下や圧縮機の故障を未然に防止することができる。
【０００９】
また、請求項３に係る発明によれば、圧縮機、凝縮器、乾燥器、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブの入り口を前記凝縮器の配管途中に設け、前記バイパスキャピラリーチューブと電磁弁とを同一配管上に設け、前記圧縮機の停止直前、停止時、起動直前の少なくともいずれかの時に前記電磁弁を開いて前記バイパスキャピラリーチューブを介してバイパスさせることを特徴とする。
【００１０】
このような特徴を有する請求項３に記載の冷凍装置において、圧縮機の停止直前、停止時、起動直前の少なくともいずれかの時に電磁弁を開いて、凝縮器の配管途中からの入った低温高圧の飽和蒸気がバイパスキャピラリーチューブを介してバイパスしているため、圧縮機の高圧側と低圧側との間を圧力バランスさせることにより、従来技術のように高温高圧のガスを蒸発機に送り込むことになく、圧縮機の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機が起動し易くなる。また、バイパスキャピラリーチューブを介してバイパスしているため、必要以上の液冷媒を蒸発器に留めることがないので、起動時の液バックの心配がない。
【００１１】
また、請求項４に係る発明によれば、圧縮機、凝縮器、乾燥器、レシーバタンク、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブの入り口を前記レシーバタンクの気相部に設け、前記バイパスキャピラリーチューブと電磁弁とを同一配管上に設け、前記圧縮機の停止直前、停止時、起動直前の少なくともいずれかの時に前記電磁弁を開いて前記バイパスキャピラリーチューブを介してバイパスさせることを特徴とする。
【００１２】
このような特徴を有する請求項４に記載の冷凍装置において、圧縮機の停止直前、停止時、起動直前の少なくともいずれかの時に電磁弁を開いて、レシーバタンクの気相部からの入った低温高圧の飽和蒸気がバイパスキャピラリーチューブを通してバイパスしているため、圧縮機の高圧側と低圧側との間を圧力バランスさせることにより、従来技術のように高温高圧のガスをバイパスさせることがなくなり、圧縮機の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機が起動し易くなる。また、バイパスキャピラリーチューブを通してバイパスしているため、必要以上の液冷媒を蒸発器に留めることがないので、起動時の液バックの心配がない。
【００１３】
また、請求項５に係る発明によれば、圧縮機、凝縮器、乾燥器、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、前記膨張機構は、感温筒を有する感温式膨張弁とバイパスキャピラリーチューブとを並列に接続することを特徴とする。
【００１４】
このような特徴を有する請求項５に記載の冷凍装置において、膨張弁が閉まっていても、乾燥器から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブを通してバイパスしているため、圧縮機の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機が起動し易くなった。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る冷凍装置について具体化した一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
先ず、第１の実施形態に係る冷凍装置の概略構成について、図１に基づいて説明する。図１は第１の実施形態に係る冷凍装置１０の概略構成を示す回路図である。
【００１６】
第１の実施形態に係る冷凍装置１０は、図１に示すように、圧縮機１１、凝縮器１２、乾燥器１３、膨張機構としてのキャプラリーチューブ１４、及び蒸発器１５を順次接続する冷凍サイクルを備えている。圧縮機１１はガス冷媒を圧縮して、高温高圧のガスを凝縮器１２に吐き出すためのものである。凝縮器１２は圧縮機１１にて圧縮された冷媒を冷却させて液化するためのものである。乾燥器１３は配管内の水分を除去するためのものである。乾燥器１３は、必要に応じてゴミ除去用フィルタ（図示せず）を備えており、配管内のゴミを取り除くので、後述するバイパスキャピラリーチューブ１６内でゴミが詰まることがない。キャプラリーチューブ１４は、流れる冷媒の絞り作用を有し、高圧の冷媒液を低圧まで膨張させるためのものである。蒸発器１５は液冷媒を蒸発させて冷却作用を起こさせるためのものである。
【００１７】
乾燥器１３の下流側には、バイパスキャピラリーチューブ１６が取り付けられ、バイパスキャピラリーチューブ１６は、圧縮機１１と凝縮器１２との間の配管に半田付けにより固定され、熱交換器１６ａを形成している。乾燥器１３から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ１６に入り、熱交換器１６ａにおいて圧縮機１１と凝縮器１２との間の高温状態の配管と熱交換する。蒸発器１５の下流側には、逆止弁１７が設けられ、逆止弁１７の下流側でバイパスキャピラリーチューブ１６の出口が連結されている。キャプラリーチューブ１４の上流側と逆止弁１７の下流側とは、液冷媒をガス化して液バックを防止するため、熱交換器１４ａを形成している。圧縮機１１の起動直後は、バイパスキャピラリーチューブ１６を介して過渡にバイパスすることもあり得るが、熱交換器１４ａにおいて、熱交換することにより、液バックを防止することができる。
【００１８】
圧縮機１１が運転している時は、バイパスキャピラリーチューブ１６内で熱交換された液冷媒は、急激にガス化することで、比体積が上昇してバイパスキャピラリーチューブ１６内を冷媒ガスで充満することになり、バイパスキャピラリーチューブ１６を介して実質バイパスしていないので、運転時の冷凍能力には変化がない。
圧縮機１１が停止している時は、圧縮機１１と凝縮器１２との間の配管が自然と冷却し、熱交換器１６ａの熱交換の能力が少なくなるので、凝縮器１２からバイパスキャピラリーチューブ１６に入る液冷媒のガス化される割合が少なくなり、バイパスキャピラリーチューブ１６を介して液冷媒のバイパス量が増え、熱交換器１４ａにおいて、液冷媒をガス化する。そのため、圧縮機１１の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機１１が起動し易くなった。
この実施の形態の場合、電磁弁等の高価な部品を使用することなく、圧縮機１１停止時に、圧縮機１１の高圧側と低圧側との間の高低圧を速く均圧させるので、安価に圧縮機１１の起動性を改善することができた。
【００１９】
以上第１の実施の形態によれば、圧縮機１１、凝縮器１２、乾燥器１３、キャピラリーチューブからなる膨張機構１４、蒸発器１５を順次接続する冷凍サイクルを備える冷凍装置１０において、圧縮機１１の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブ１６を、前記乾燥器１３下流から取り出した液冷媒を熱交換させるため、前記圧縮機１１と前記凝縮器１２との間の配管に接触固定するので、圧縮機１１が運転している時は、バイパスキャピラリーチューブ１６内を冷媒ガスで充満し、バイパスキャピラリーチューブ１６を介して実質バイパスしておらず、冷凍能力には変化がないのに対して、圧縮機１１の停止時には、バイパスされる量が多くなり、圧縮機１１の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機１１が起動し易くなった。また、圧縮機１１の高圧側と低圧側との間の差圧が少ないときでも、バイパスキャピラリーチューブ１６を通してバイパスしているため、均圧可能になるとともに、必要以上の液冷媒を蒸発器１５に留めることがないので、起動時に液バックすることがない。
【００２０】
次に、第２の実施形態に係る冷凍装置の概略構成について、図２に基づいて説明する。図２は第２の実施形態に係る冷凍装置２０の概略構成を示す回路図である。
第２の実施形態に係る冷凍装置２０は、図２に示すように、圧縮機２１、凝縮器２２、乾燥器２３、膨張機構としての感温式膨張弁２４、及び蒸発器２５を順次接続する冷凍サイクルを備えている。圧縮機２１、凝縮器２２、乾燥器２３及び蒸発器２５の機能は、圧縮機１１、凝縮器１２、乾燥器１３及び蒸発器１５の機能と同様である。感温式膨張弁２４は、蒸発器２５の下流側の温度を検出する感温筒２４ａを備え、検出した温度に基づき感温式膨張弁２４が開閉する。
乾燥器２３の下流側には、バイパスキャピラリーチューブ２６が取り付けられ、バイパスキャピラリーチューブ２６は、圧縮機２１と凝縮器２２との間の配管に半田付けにより固定され、熱交換器２６ａを形成している。凝縮器２２から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ２６に入り、圧縮機２１と凝縮器２２との間の高温状態の配管と熱交換し、バイパスキャピラリーチューブ２６の出口が、感温式膨張弁２４と蒸発器２５との間の配管に取り付けられている。
【００２１】
圧縮機２１が運転している時は、バイパスキャピラリーチューブ２６内で熱交換された液冷媒は、急激にガス化することで、比体積が上昇してバイパスキャピラリーチューブ２６内を冷媒ガスで充満することになり、バイパスキャピラリーチューブ２６を介して実質バイパスしていないので、運転時の冷凍能力には変化がない。
圧縮機２１が停止している時は、圧縮機２１と凝縮器２２との間の配管が自然と冷却し、熱交換器２６ａの熱交換の能力が少なくなるので、凝縮器２２からバイパスキャピラリーチューブ２６に入る液冷媒のガス化される割合が少なくなり、液冷媒のバイパス量が増える。
【００２２】
凝縮器２２から出る液冷媒の量が多い場合、バイパスキャピラリーチューブ２６によってバイパスされる量が多くなる。しかし、バイパスキャピラリーチューブ２６によってバイパスされた液冷媒が、感温式膨張弁２４及び蒸発器２５の間の配管から入り、感温式膨張弁２４の感温筒２４ａが蒸発器２５の下流側に配置され、感温筒２４ａの検出温度に応じて、感温式膨張弁２４がそこを通過する液冷媒の量を調整して、過熱度を調整する。そのため、必要以上に液冷媒が蒸発器２５に溜まることがないので、起動時の液バックの心配がなく、液バックによる能力低下や圧縮機２１の故障を未然に防止することができる。また、この実施の形態の場合には、電磁弁等の高価な部品を使用することなく、圧縮機２１の停止時に高低圧を速く均圧させるので、安価に圧縮機２１の起動性を改善することができた。
【００２３】
以上第２の実施の形態によれば、圧縮機２１、凝縮器２２、乾燥器２３、膨張機構としての感温式膨張弁２４、蒸発器２５を順次接続する冷凍サイクルを備える冷凍装置２０において、圧縮機２１の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブ２６を、前記乾燥器２３下流から取り出した液冷媒を熱交換させるため、前記圧縮機２１と前記凝縮器２２との間の配管に接触固定し、バイパスキャピラリーチューブ２６の出口が、感温式膨張弁２４と蒸発器２５との間の配管に取り付けられているので、圧縮機２１が運転している時は、バイパスキャピラリーチューブ２６内を冷媒ガスで充満し、バイパスキャピラリーチューブ２６を介して実質バイパスしておらず、冷凍能力には変化がないのに対して、圧縮機２１の停止時には、バイパスされる量が多くなり、圧縮機２１の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機２１が起動し易くなった。また、圧縮機２１の高圧側と低圧側との間の差圧が少ないときでも、バイパスキャピラリーチューブ２６を通してバイパスしているため、均圧可能になるとともに、必要以上の液冷媒を蒸発器２５に留めることがないので、起動時に液バックすることがない。
【００２４】
次に、第３の実施形態に係る冷凍装置の概略構成について、図３に基づいて説明する。図３は第３の実施形態に係る冷凍装置３０の概略構成を示す回路図である。
第３の実施形態に係る冷凍装置３０は、図３に示すように、圧縮機３１、凝縮器３２、乾燥器３３、膨張機構としての感温式膨張弁３４、及び蒸発器３５を順次接続する冷凍サイクルを備えている。圧縮機３１、凝縮器３２、乾燥器３３及び蒸発器３５の機能は、圧縮機１１、凝縮器１２、乾燥器１３及び蒸発器１５の機能と同様である。感温式膨張弁３４は、蒸発器３５の下流側の温度を検出する感温筒３４ａを備え、検出した温度に基づき感温式膨張弁３４が開閉する。蒸発器３５の下流側には、逆止弁３６が設けられている。
【００２５】
圧縮機３１の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブ３７の入り口Ｙ１を、凝縮器３２から引き出した配管の途中に設け、電磁弁３８と前記バイパスキャピラリーチューブ３７とを同一配管上に設け、逆止弁３６の下流側においてバイパスキャピラリーチューブ３７の出口が連結されている。凝縮器３２から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ３７に入り、バイパスキャピラリーチューブ３７の出口が、感温式膨張弁３４と蒸発器３５との間の配管に取り付けられている。凝縮器３２から出た液冷媒は、圧縮機３１のオイルを冷却するため圧縮機オイルクーラ３１ａに供給される。
【００２６】
圧縮機３１が運転している冷却時には、電磁弁３８は閉じているため、凝縮器３２から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ３７を介してバイパスされない。
圧縮機３１が停止している時には、電磁弁３８は開いているため、凝縮器３２から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ３７を介してバイパスされ、圧縮機３１の高圧側と低圧側とを圧力バランスさせることにより、圧縮機３１の起動性を改善する。この場合、圧縮機３１の停止直後であっても、冷媒は飽和蒸気であり、低い温度をもって圧縮機３１の高圧側と低圧側とを均圧することができる。凝縮器３２から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ３７を介してバイパスされる場合、必要以上に液冷媒が蒸発器３５に溜まることがないので、起動時の液バックの心配がなくなる。
尚、電磁弁３８は開いている時間は、圧縮機３１の停止直後一定時間であってもよいし、圧縮機３１の停止直前、または圧縮機３１の起動前一定時間であってもよい。また、圧縮機３１と結合する配管に取り付けた温度検出器３９の検出温度が設定温度以下の場合、電磁弁３８が開くようにしても良い。
【００２７】
以上第３の実施の形態によれば、圧縮機３１、凝縮器３２、乾燥器３３、感温式膨張弁３４及び蒸発器３５を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置３０において、前記圧縮機３１の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブ３７の入り口Ｙ１を凝縮器３２の配管途中に設け、前記バイパスキャピラリーチューブ３７と電磁弁３８とを同一配管上に設け、前記圧縮機３１の停止直前、停止時、起動直前の少なくともいずれかの時に前記電磁弁３８を開いて前記バイパスキャピラリーチューブ３７を介してバイパスさせるので、圧縮機３１の高圧側と低圧側との間を圧力バランスさせることにより、圧縮機３１の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機３１が起動し易くなる。このようにバイパスキャピラリーチューブ３７を介して圧縮機３１の高圧側と低圧側との間をバイパスしているため、必要以上の液冷媒を蒸発器３５に留めることがないので、起動時の液バックがない。
【００２８】
次に、第４の実施形態に係る冷凍装置の概略構成について、図４に基づいて説明する。図４は第４の実施形態に係る冷凍装置４０の概略構成を示す回路図である。
第４の実施形態に係る冷凍装置４０は、図４に示すように、圧縮機４１、凝縮器４２、乾燥器４３、膨張機構としての感温式膨張弁４４、及び蒸発器４５を順次接続する冷凍サイクルを備えている。圧縮機４１、凝縮器４２、乾燥器４３及び蒸発器４５の機能は、圧縮機１１、凝縮器１２、乾燥器１３及び蒸発器１５の機能と同様である。感温式膨張弁４４は、蒸発器４５の下流側の温度を検出する感温筒４４ａを備え、検出した温度に基づき感温式膨張弁４４が開閉する。
圧縮機４１の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブ４６の入り口Ｙ２を凝縮器４２の中央に設け、前記バイパスキャピラリーチューブ４６と電磁弁４７とが、同一配管上に設けられている。そのため凝縮器４２の中央から出た液冷媒は、電磁弁４７及びバイパスキャピラリーチューブ４６を介して圧縮機４１の低圧側に入る。図５はバイパスキャピラリーチューブ４６の入り口Ｙ２を、Ｕ字状に形成した状態を示す拡大図である。
【００２９】
圧縮機４１が運転している冷却時には、電磁弁４７は閉じているため、凝縮器４２から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ４６を介してバイパスされない。
圧縮機４１が停止している時には、電磁弁４７は開いているため、凝縮器４２から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ４６を介してバイパスされ、圧縮機４１の高圧側と低圧側とを圧力バランスさせることにより、圧縮機４１の起動性を改善する。この場合、圧縮機４１の停止直後であっても、冷媒は飽和蒸気であり、低い温度をもって均圧することができる。そして、凝縮器４２から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ４６を介してバイパスされる場合、必要以上に液冷媒が蒸発器４５に溜まることがないので、起動時の液バックがなくなる。尚、電磁弁４７は開いている時間は、圧縮機４１の停止直後一定時間であってもよいし、圧縮機４１の停止直前、または圧縮機４１の起動前一定時間であってもよい。
【００３０】
以上第４の実施の形態によれば、圧縮機４１、凝縮器４２、乾燥器４３、感温式膨張弁４４及び蒸発器４５を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置４０において、前記圧縮機４１の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブ４６の入り口Ｙ２を凝縮器４２の配管途中に設け、前記バイパスキャピラリーチューブ４６と電磁弁４７とを同一配管上に設け、前記圧縮機４１の停止直前、停止時、起動直前の少なくともいずれかの時に前記電磁弁４７を開いて前記バイパスキャピラリーチューブ４６を介してバイパスさせるので、圧縮機４１の高圧側と低圧側との間を圧力バランスさせることにより、圧縮機４１の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機４１が起動し易くなる。また、バイパスキャピラリーチューブ４６を介してバイパスしているため、必要以上の液冷媒を蒸発器４５に留めることがないので、起動時の液バックの心配がない。
【００３１】
次に、第５の実施形態に係る冷凍装置の概略構成について、図６に基づいて説明する。図６は第５の実施形態に係る冷凍装置５０の概略構成を示す回路図である。
第５の実施形態に係る冷凍装置５０は、図６に示すように、圧縮機５１、凝縮器５２、乾燥器５３、レシーバタンク５４、膨張機構としての感温式膨張弁５５、及び蒸発器５６を順次接続する冷凍サイクルを備えている。圧縮機５１、凝縮器５２、乾燥器５３及び蒸発器５６の機能は、圧縮機１１、凝縮器１２、乾燥器１３及び蒸発器１５の機能と同様である。感温式膨張弁５５は、蒸発器５６の下流側の温度を検出する感温筒５５ａを備え、検出した温度に基づき感温式膨張弁５５が開閉する。
【００３２】
そして、圧縮機５１の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブ５７の入り口Ｙ３を、レシーバタンク５４の気相部５４ａに設け、前記バイパスキャピラリーチューブ５７と電磁弁５８とが、同一配管上に設けられている。
尚、バイパスキャピラリーチューブ５７の入り口Ｙ３として、図７に示すようなティズＴ１を形成して、乾燥器５３側と、バイパスキャピラリーチューブ５７の入り口Ｙ３側と、レシーバタンク５４の気相部５４ａ側との三者を結合してもよい。
【００３３】
圧縮機５１が運転している冷却時には、電磁弁５８は閉じているため、凝縮器５２から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ５７を介してバイパスされない。
圧縮機５１が停止している時には、電磁弁５８は開いているため、レシーバタンク５４の気相部５４ａは、バイパスキャピラリーチューブ５７を介してバイパスされ、圧縮機５１の高圧側と低圧側とを圧力バランスさせることにより、圧縮機５１の起動性を改善する。この場合、圧縮機５１の停止直後であっても、冷媒は飽和蒸気であり、低い温度をもって均圧することができる。凝縮器５２から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ５７を介してバイパスされる場合、必要以上に液冷媒が蒸発器５５に溜まることがないので、起動時の液バックがなくなる。尚、電磁弁５８は開いている時間は、圧縮機５１の停止直後一定時間であってもよいし、圧縮機５１の停止直前、または圧縮機５１の起動前一定時間であってもよい。
【００３４】
以上第５の実施の形態によれば、圧縮機５１、凝縮器５２、乾燥器５３、レシーバタンク５４、膨張機構としての感温式膨張弁５５、及び蒸発器５６を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置５０において、前記圧縮機５１の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブ５７の入り口Ｙ３を前記レシーバタンク５４の気相部５４ａに設け、前記バイパスキャピラリーチューブ５７と電磁弁５８とを同一配管上に設け、前記圧縮機５１の停止直前、停止時、起動直前の少なくともいずれかの時に前記電磁弁５８を開いて前記バイパスキャピラリーチューブ５７を介してバイパスさせるので、圧縮機５１の高圧側と低圧側との間を圧力バランスさせることにより、圧縮機５１の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機５１が起動し易くなる。また、バイパスキャピラリーチューブ５７を通してバイパスしているため、必要以上の液冷媒を蒸発器５６に留めることがないので、起動時の液バックの心配がない。
【００３５】
次に、第６の実施形態に係る冷凍装置の概略構成について、図８に基づいて説明する。図８は第６の実施形態に係る冷凍装置６０の概略構成を示す回路図である。
第６の実施形態に係る冷凍装置６０は、図８に示すように、圧縮機６１、凝縮器６２、乾燥器６３、感温式膨張弁６４、及び蒸発器６５を順次接続する冷凍サイクルを備えている。圧縮機６１、凝縮器６２、乾燥器６３及び蒸発器６５の機能は、圧縮機１１、凝縮器１２、乾燥器１３及び蒸発器１５の機能と同様である。感温式膨張弁６４は、蒸発器６５の下流側の温度を検出する感温筒６４ａを備え、検出した温度に基づき感温式膨張弁６４が開閉する。乾燥器６３は、ゴミ除去用フィルタ（図示せず）を備えており、配管内のゴミを取り除くので、次述するバイパスキャピラリーチューブ６６内でゴミが詰まることがない。圧縮機６１の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブ６６は、感温式膨張弁６４と並列に接続する。
【００３６】
圧縮機６１が運転している時は、乾燥器６３から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ６６と、感温式膨張弁６４との双方に入った後に蒸発器６５に入り、一定の過熱度を保って、圧縮機６１へ戻る。
この場合、バイパスキャピラリーチューブ６６による冷凍能力、及び感温式膨張弁６４による冷凍能力は、図９に示す外温変化時の能力分配グラフのように、設定されているが、外温が低温時でも、感温式膨張弁６４に冷媒がわずかに流れ、適度の過熱度を保持できるようになっている。そして、外温の上昇による冷凍能力の増加分を、感温式膨張弁６４が主に補うようにしているので、感温式膨張弁６４の容量を低くすることにより、感温式膨張弁６４を小型化でき、コストダウンを図ることができる。また、図９に示す低温時の、冷凍能力が少ない時でも、感温式膨張弁６４を流れる冷媒量が少なく、感温筒の温度が一定値以上になった場合、感温式膨張弁６４が閉じるという図１０に示す特性（以下ＭＯＰ特性という）を損なうことがなく、小型の凝縮器６２を使用することができるので、コストを下げることができる。
【００３７】
以上第６の実施の形態によれば、圧縮機６１、凝縮器６２、乾燥器６３、膨張機構及び蒸発器６５を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置６０において、膨張機構は、感温筒を有する感温式膨張弁６４とバイパスキャピラリーチューブ６６とを並列に接続するので、ＭＯＰ特性により感温式膨張弁６４が閉まっていても、乾燥器６３から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブ６６を通してバイパスし、圧縮機６１の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機６１が起動し易くなった。
【００３８】
尚、本発明は前記実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。膨張機構としての膨張弁に、感温筒Ｋ１付きの温度式自動膨張弁を用い、図１１に示すように、その自動膨張弁の感温筒Ｋ１の下部に、ヒータＫ２を取り付けるようにしてもよい。ヒータＫ２で感温筒Ｋ１を温めると、感温筒Ｋ１内の温度が上がり、膨張弁が開くことにより、圧縮機の高圧側と低圧側との間の高低圧差が小さくなり、圧縮機の起動がし易くなる。ヒータＫ２への通電時間は圧縮機の停止後一定時間でもよいし、圧縮機の停止前一定時間でもよく、圧縮機の高圧側と低圧側との間の高低圧差が小さくなるまでの時間とする。尚、ヒータＫ２の取り付け位置は、感温筒Ｋ１を温めることができれば、どこでもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明した通り請求項１に係る発明によれば、圧縮機、凝縮器、乾燥器、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブを、前記乾燥器下流から取り出した液冷媒を熱交換させるため、前記圧縮機と前記凝縮器との間の配管に接触固定するので、圧縮機と凝縮器との間の高温状態の配管と熱交換し、熱交換された液冷媒は、急激にガス化することで、比体積が上昇してバイパスキャピラリーチューブ内を冷媒ガスが充満することになり、圧縮機が運転している時は、バイパスキャピラリーチューブを介して実質バイパスしておらず、冷凍能力には変化がない。
圧縮機の停止時には、圧縮機と凝縮器との間の配管が自然と冷却し、熱交換の能力が少なくなり、凝縮器からバイパスキャピラリーチューブに入る液冷媒のガス化される割合が少なくなるため、従来技術のように高温高圧のガスを蒸発機に送り込むことになく、低温の冷媒のバイパス量が増え、圧縮機の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機が起動し易くなった。
【００４０】
また、請求項２に係る発明によれば、膨張機構は、感温筒を有する感温式膨張弁であって、前記感温筒は前記蒸発器の下流側に配置され、前記バイパスキャピラリーチューブは、前記乾燥器及び前記感温式膨張弁の間の配管と、前記感温式膨張弁及び前記蒸発器の間の配管との間に取り付けられているので、請求項１に記載の作用効果に加えて、更に、凝縮器から出た液冷媒の量が多い場合、バイパスキャピラリーチューブによってバイパスされる量が多くなるおそれがあるが、バイパスキャピラリーチューブによってバイパスされた液冷媒が感温式膨張弁及び蒸発器の間の配管から入り、感温式膨張弁の感温筒が蒸発器の下流側に配置され、感温筒の検出温度に応じて、感温式膨張弁が過熱度を調整する。そのため、必要以上に液冷媒が蒸発器に溜めることがないので、起動時の液バックの心配がなく、液バックによる能力低下や圧縮機の故障を未然に防止することができる。
【００４１】
また、請求項３に係る発明によれば、圧縮機、凝縮器、乾燥器、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブの入り口を前記凝縮器の配管途中に設け、前記バイパスキャピラリーチューブと電磁弁とを同一配管上に設け、前記圧縮機の停止直前、停止時、起動直前の少なくともいずれかの時に前記電磁弁を開いて前記バイパスキャピラリーチューブを介してバイパスさせるので、従来技術のように高温高圧のガスを蒸発機に送り込むことになく、圧縮機の高圧側と低圧側との間を圧力バランスさせることにより、圧縮機の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機が起動し易くなる。また、バイパスキャピラリーチューブを介してバイパスしているため、必要以上の液冷媒を蒸発器に留めることがないので、起動時の液バックの心配がない。
【００４２】
また、請求項４に係る発明によれば、圧縮機、凝縮器、乾燥器、レシーバタンク、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側と低圧側とをバイパスさせるバイパスキャピラリーチューブの入り口を前記レシーバタンクの気相部に設け、前記バイパスキャピラリーチューブと電磁弁とを同一配管上に設け、前記圧縮機の停止直前、停止時、起動直前の少なくともいずれかの時に前記電磁弁を開いて前記バイパスキャピラリーチューブを介してバイパスさせるので、圧縮機の停止直前、停止時、起動直前の少なくともいずれかの時に電磁弁を開いて、レシーバタンクの気相部からの入った低温高圧の飽和蒸気がバイパスキャピラリーチューブを通してバイパスし、圧縮機の高圧側と低圧側との間を圧力バランスさせることにより、従来技術のように高温高圧のガスを蒸発機に送り込むことになく、圧縮機の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化され、圧縮機が起動し易くなる。また、バイパスキャピラリーチューブを通してバイパスしているため、必要以上の液冷媒を蒸発器に留めることがないので、起動時の液バックの心配がない。
【００４３】
また、請求項５に係る発明によれば、圧縮機、凝縮器、乾燥器、膨張機構及び蒸発器を順次接続する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、前記膨張機構は、感温筒を有する感温式膨張弁とバイパスキャピラリーチューブとを並列に接続するので、従来技術のように高温高圧のガスを蒸発機に送り込むことになく、膨張弁が閉まっていても、乾燥器から出た液冷媒は、バイパスキャピラリーチューブを通してバイパスし、圧縮機の高圧側と低圧側との間の高低圧差が短時間で減って均圧化されるため、圧縮機が起動し易くなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る冷凍装置の概略構成を示す回路図である。
【図２】第２の実施形態に係る冷凍装置の概略構成を示す回路図である。
【図３】第３の実施形態に係る冷凍装置の概略構成を示す回路図である。
【図４】第４の実施形態に係る冷凍装置の概略構成を示す回路図である。
【図５】第４の実施形態に係る冷凍装置のバイパスキャピラリーチューブの入り口を示す拡大図である。
【図６】第５の実施形態に係る冷凍装置の概略構成を示す回路図である。
【図７】第５の実施形態に係る冷凍装置の一部の変更例を示す図である。
【図８】第６の実施形態に係る冷凍装置の概略構成を示す回路図である。
【図９】外温変化時の冷凍能力を示す図である。
【図１０】感温式膨張弁の特性を示す図である。
【図１１】その他の変形例を示す図である。
【図１２】従来の冷凍装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０、４０、５０、６０・・・冷凍装置
１１、２１、３１、４１、５１、６１・・・圧縮機
１２、２２、３２、４２、５２、６２・・・凝縮器
１３、２３、３３、４３、５３、６３・・・乾燥器
１４、６６・・・キャピラリーチューブ（膨張機構）
２４、３４、４４、５５、６４・・・感温式膨張弁（膨張機構）
１５、２５、３５、４５、５６、６５・・・蒸発器
１６、２６、３７、４６、５７、６６・・・バイパスキャピラリーチューブ
３８、４７、５８・・・電磁弁
１４ａ、１６ａ、２６ａ・・・熱交換器
５４・・・レシーバタンク、５４ａ・・・レシーバタンクの気相部
【図１】
2004053133.tif 000003
【図２】
2004053133.tif 000004
【図３】
2004053133.tif 000005
【図４】
2004053133.tif 000006
【図５】
2004053133.tif 000007
【図６】
2004053133.tif 000008
【図７】
2004053133.tif 000009
【図８】
2004053133.tif 000010
【図９】
2004053133.tif 000011
【図１０】
2004053133.tif 000012
【図１１】
2004053133.tif 000013
【図１２】
2004053133.tif 000014