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公開番号2024066056
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2022175292
出願日2022-11-01
発明の名称冷凍装置
出願人エスペック株式会社
代理人個人
主分類F25B 1/00 20060101AFI20240508BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】圧縮機の異常高温を防止しつつ、蒸発器による冷却能力を増大させる。
【解決手段】冷凍装置100は、圧縮機2、凝縮器3、膨張弁4および蒸発器5が接続されて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路1を備える。凝縮器3は、冷媒を冷却水と熱交換させる。冷媒回路1は、蒸発器5から圧縮機2へ流れる冷媒を、凝縮器3で熱交換した後の冷却水と熱交換させて冷却する冷却熱交換器6を有している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
圧縮機、放熱器、膨張機構および蒸発器が接続されて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路を備え、
前記放熱器は、冷媒を冷却媒体と熱交換させ、
前記冷媒回路は、前記蒸発器から前記圧縮機へ流れる冷媒を、前記放熱器で熱交換した後の前記冷却媒体と熱交換させて冷却する冷却熱交換器を有している冷凍装置。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
請求項１に記載の冷凍装置において、
前記冷媒回路は、
流入端および流出端が、前記蒸発器と前記圧縮機とを接続する吸入管に接続され、前記冷却熱交換器が設けられるバイパス管と、
所定の条件に基づき、前記蒸発器から流出した冷媒が前記バイパス管に流れるのを阻止する状態と前記蒸発器から流出した冷媒の少なくとも一部が前記バイパス管に流れる状態とを切り換える流路切換機構とをさらに有している冷凍装置。
【請求項３】
請求項２に記載の冷凍装置において、
前記流路切換機構は、前記吸入管における前記バイパス管の前記流入端よりも上流側の冷媒である上流側冷媒の温度が、前記放熱器で熱交換した後の前記冷却媒体の温度である対象温度以下の場合には、前記上流側冷媒が前記バイパス管に流れるのを阻止し、前記上流側冷媒の温度が前記対象温度よりも高い場合には、前記上流側冷媒の少なくとも一部を前記バイパス管に流す冷凍装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の冷凍装置において、
前記冷媒回路は、
流入端が、前記放熱器と前記膨張機構とを接続する高圧液管に接続され、流出端が前記吸入管に接続され、前記高圧液管の冷媒の一部を前記吸入管にインジェクションするインジェクション管と、
前記インジェクション管のインジェクション量を、前記吸入管における前記バイパス管の前記流出端および前記インジェクション管の前記流出端よりも下流側の冷媒の温度に応じて調整する調整機構とをさらに有している冷凍装置。
【請求項５】
請求項４に記載の冷凍装置において、
前記インジェクション管の前記流出端は、前記吸入管における前記バイパス管の前記流出端よりも下流側の部分に接続されている冷凍装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、冷凍装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示の冷凍装置は、圧縮機が異常高温となるのを防止するための液インジェクション管を備えている。具体的に、特許文献１の液インジェクション管は、凝縮器から流出した液冷媒の一部を、圧縮機の吸入管にインジェクションする。これにより、圧縮機の吸入冷媒が液冷媒によって冷却され、圧縮機の異常高温が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－８７６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述した特許文献１のような冷凍装置では、蒸発器による冷却能力が低下してしまう問題がある。即ち、凝縮器から流出した液冷媒の一部が蒸発器をバイパスして圧縮機の吸入管に供給されるので、その分、凝縮器から蒸発器へ流れる冷媒流量が減少してしまう。
【０００５】
本開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮機の異常高温を防止しつつ、蒸発器による冷却能力を増大させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の冷凍装置は、圧縮機、放熱器、膨張機構および蒸発器が接続されて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えている。前記放熱器は、冷媒を冷却媒体と熱交換させる。前記冷媒回路は、前記蒸発器から前記圧縮機へ流れる冷媒を、前記放熱器で熱交換した後の前記冷却媒体と熱交換させて冷却する冷却熱交換器を有している。
【０００７】
前記の構成では、冷媒回路を冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。つまり、圧縮機で圧縮された冷媒は、放熱器に流れて、水等の冷却媒体と熱交換して放熱する。放熱器で放熱した冷媒は、膨張機構に流れて膨張する。膨張機構で膨張した冷媒は、蒸発器に流れて、空気等の対象物と熱交換して吸熱し、対象物が冷却される。冷媒は、吸熱することで蒸発する。蒸発器で蒸発した冷媒は、圧縮機へ戻り、再び圧縮される。
【０００８】
ここで、蒸発器で蒸発した冷媒は、圧縮機へ流れる際、冷却熱交換器で冷却される。具体的に、冷却熱交換器には、蒸発器から冷媒が流入する一方、放熱器で冷媒と熱交換した後の冷却媒体が供給される。冷却熱交換器では、冷媒が冷却媒体と熱交換して放熱し、冷却される。冷却熱交換器で冷却された冷媒は、圧縮機に流れる。こうして、圧縮機の吸入冷媒が冷却されることで、圧縮機の異常高温が防止される。そして、冷却熱交換器においては、冷媒の冷却源として、放熱器で用いた後の冷却媒体が利用される。そのため、従来のように放熱器を流出した冷媒の一部を圧縮機の吸入側にインジェクションするインジェクション量が低減され得る。インジェクション量が低減されることで、冷媒回路において蒸発器へ流れる冷媒流量が増大する。これにより、圧縮機の異常高温を防止しつつ、蒸発器による冷却能力を増大させることができる。
【０００９】
前記冷媒回路は、バイパス管と、流路切換機構とをさらに有していてもよい。前記バイパス管は、流入端および流出端が、前記蒸発器と前記圧縮機とを接続する吸入管に接続され、前記冷却熱交換器が設けられているものである。前記流路切換機構は、所定の条件に基づき、蒸発器から流出した冷媒が前記バイパス管に流れるのを阻止する状態と蒸発器から流出した冷媒の少なくとも一部が前記バイパス管に流れる状態とを切り換える。
【００１０】
前記の構成では、バイパス管は、その流入端および流出端が吸入管に接続されて吸入管の一部をバイパスする。そして、蒸発器から圧縮機へ流れる冷媒の流路が、所定の条件に基づいて切り換えられる。つまり、冷却熱交換器によって冷媒を冷却し得る場合には、蒸発器から流出した冷媒の全量または一部はバイパス管を通過して圧縮機へ流れる。そのため、冷媒を冷却熱交換器で冷却したうえで圧縮機へ流すことができる。したがって、圧縮機の異常高温を防止することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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