JPS60159561A - 二段圧縮冷凍装置 - Google Patents
二段圧縮冷凍装置Info
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- JPS60159561A JPS60159561A JP60002623A JP262385A JPS60159561A JP S60159561 A JPS60159561 A JP S60159561A JP 60002623 A JP60002623 A JP 60002623A JP 262385 A JP262385 A JP 262385A JP S60159561 A JPS60159561 A JP S60159561A
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- F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は多段圧縮機を使用するタイプの生鮮食品等の
冷凍用及び空調用の冷凍装置、より詳しく言うと、#縮
せしめら)した冷媒を蒸発器中で気化させるのに先立ち
幅次的に冷却するためにエコノマイザを利用するもので
あシ、また第1段及び第2段圧縮機を含む装置の効率を
最大限に維持しつつ多段圧縮機の運転に対し高度の融通
性を与えるべくされた二段圧縮冷凍装置に関する。
冷凍用及び空調用の冷凍装置、より詳しく言うと、#縮
せしめら)した冷媒を蒸発器中で気化させるのに先立ち
幅次的に冷却するためにエコノマイザを利用するもので
あシ、また第1段及び第2段圧縮機を含む装置の効率を
最大限に維持しつつ多段圧縮機の運転に対し高度の融通
性を与えるべくされた二段圧縮冷凍装置に関する。
従来の技術
今日のスーパーマーケットで使用されている典型的な冷
凍装置は、吸入圧力で入断される3個の単段圧縮機を並
列接続して利用している。かかる冷凍装置は;コノマイ
ザを有せず、したがって圧縮比が高くて効率が低く、ま
た圧縮機の発停が頻繁であると共に吸入圧力の制御幅が
極く大きい〇これらの事実は非能率と信頼性の欠除とを
結果する。
凍装置は、吸入圧力で入断される3個の単段圧縮機を並
列接続して利用している。かかる冷凍装置は;コノマイ
ザを有せず、したがって圧縮比が高くて効率が低く、ま
た圧縮機の発停が頻繁であると共に吸入圧力の制御幅が
極く大きい〇これらの事実は非能率と信頼性の欠除とを
結果する。
発明課題
したがってこの発明の主たる目的とするところは基本的
になお3個のみの圧縮(幾(1個のブースタないし低圧
圧縮機と2個の高圧段圧縮機)を使用しつつ、装置中で
常に作動するエコノマイザを利用しである改良された冷
凍装置であって、装置全体の運転制御を行なうのに2個
の基礎的なトランスデユーサのみを必要とする二段圧縮
冷凍装置を、提供するにある。
になお3個のみの圧縮(幾(1個のブースタないし低圧
圧縮機と2個の高圧段圧縮機)を使用しつつ、装置中で
常に作動するエコノマイザを利用しである改良された冷
凍装置であって、装置全体の運転制御を行なうのに2個
の基礎的なトランスデユーサのみを必要とする二段圧縮
冷凍装置を、提供するにある。
発明の構成
この発明は少なくとも1個の第1段圧縮機、2個の第2
段圧縮機、凝縮器、エコノマイザ、蒸発器、及びこれら
の第1段圧縮機と、互に並列接続された1つの群として
の第2段圧縮機と、凝縮器と、エコノマイザと、蒸発器
とを、この順で閉囲wIを形成するように直列に接続し
て圧縮性の作業流体(冷媒)を導通さ−ぜる導管装置を
備えている冷凍装置に係る。上記導管装置はさらに、凝
4?11せしめられた冷媒の一部分を凝縮器(1)下流
側で閉回路から抜出させてエコノマイザ内で膨張させ、
もって閉回路内で蒸発器へと供給される液状冷媒を副次
的に冷却さ−ぎ、膨張せる冷媒を比較的高圧の冷媒蒸気
として閉回路中における5第1段圧縮機の出口と第2段
圧縮機の入口との間の中間圧力点へと戻す手段金、備え
ている。エコノマイザ下流側の過冷却された高圧液状冷
媒を蒸発器で膨張させるための手段が設けられる。複数
個の圧縮機を駆動するために複数個のモータが設けられ
、また装置は第1段及び第2段圧縮機の運転全制御する
ための制御装置を含み、この制御装置は第2段圧縮機用
のモータを選択的に発停して第2段圧縮機Wを選択的に
駆動するための、そして第2段圧縮機に対する冷媒の流
れを選μ的に変更制御するためのに段全含んでいる。第
1段の低圧圧m機を変速駆動して該圧縮機を通し流動す
る冷媒流量を大@な範囲内で変更する駆動機構が設けら
れ、また第2段圧縮機は中間圧力を適当な値に維持して
最高負荷条件下で、したがって最高効率で稼動せしめら
れる圧縮機を含む。制御装置は蒸発圧力、蒸発温度もし
くは吸入圧力のうちの何れか−の因子を測定する第1の
トランスデユーサと、閉回路を循環する冷媒の中間圧力
を測定する第2のトランスデユーサとを、備えており、
これらのトランスデユーサの測定値に応じ、先ず第1段
の低圧FT−縮機の廓動故を低下さ一1玄る制御が行な
われ、次に中間j=E力が予定した最小値に達すると第
2段圧縮機のうちの1個の圧縮機が閉回路中で遮断され
る制御が行なわれて、これにより中間圧力が自動的に上
列して残りの第2段ないし高圧段圧m磯の負荷が自動的
に増大する。
段圧縮機、凝縮器、エコノマイザ、蒸発器、及びこれら
の第1段圧縮機と、互に並列接続された1つの群として
の第2段圧縮機と、凝縮器と、エコノマイザと、蒸発器
とを、この順で閉囲wIを形成するように直列に接続し
て圧縮性の作業流体(冷媒)を導通さ−ぜる導管装置を
備えている冷凍装置に係る。上記導管装置はさらに、凝
4?11せしめられた冷媒の一部分を凝縮器(1)下流
側で閉回路から抜出させてエコノマイザ内で膨張させ、
もって閉回路内で蒸発器へと供給される液状冷媒を副次
的に冷却さ−ぎ、膨張せる冷媒を比較的高圧の冷媒蒸気
として閉回路中における5第1段圧縮機の出口と第2段
圧縮機の入口との間の中間圧力点へと戻す手段金、備え
ている。エコノマイザ下流側の過冷却された高圧液状冷
媒を蒸発器で膨張させるための手段が設けられる。複数
個の圧縮機を駆動するために複数個のモータが設けられ
、また装置は第1段及び第2段圧縮機の運転全制御する
ための制御装置を含み、この制御装置は第2段圧縮機用
のモータを選択的に発停して第2段圧縮機Wを選択的に
駆動するための、そして第2段圧縮機に対する冷媒の流
れを選μ的に変更制御するためのに段全含んでいる。第
1段の低圧圧m機を変速駆動して該圧縮機を通し流動す
る冷媒流量を大@な範囲内で変更する駆動機構が設けら
れ、また第2段圧縮機は中間圧力を適当な値に維持して
最高負荷条件下で、したがって最高効率で稼動せしめら
れる圧縮機を含む。制御装置は蒸発圧力、蒸発温度もし
くは吸入圧力のうちの何れか−の因子を測定する第1の
トランスデユーサと、閉回路を循環する冷媒の中間圧力
を測定する第2のトランスデユーサとを、備えており、
これらのトランスデユーサの測定値に応じ、先ず第1段
の低圧FT−縮機の廓動故を低下さ一1玄る制御が行な
われ、次に中間j=E力が予定した最小値に達すると第
2段圧縮機のうちの1個の圧縮機が閉回路中で遮断され
る制御が行なわれて、これにより中間圧力が自動的に上
列して残りの第2段ないし高圧段圧m磯の負荷が自動的
に増大する。
」二連した圧縮機のうちの任意のもの或は全ては往復式
圧縮機、スクリュク式回転圧縮機、ベーン弐回転圧縮機
、或は渦まき型(スクロール型)圧縮機であってよい。
圧縮機、スクリュク式回転圧縮機、ベーン弐回転圧縮機
、或は渦まき型(スクロール型)圧縮機であってよい。
第1段の低圧圧縮機を駆動するためのモータは、20−
100ヘルツ(Hz)の間で周波数を変更される、イン
バータ変速機構を利用した誘導モータにて構成すること
ができる。
100ヘルツ(Hz)の間で周波数を変更される、イン
バータ変速機構を利用した誘導モータにて構成すること
ができる。
実 施 例
第1図にはこの発明の一実施例に係る多段冷凍装置を、
その閉回路の全体を符号10で指して図示しである。本
装置は低圧第1段圧縮機(ブースタ)12.1対の高圧
第2段圧縮機14,16、空冷式凝縮機18、受液器2
0、エコノマイザ22及び1個または複数個の蒸発器2
4を含んでおシ、これらは閉口路100基本的な要素で
ある。導管装置はこれらの要素を、2個の高圧段圧縮機
14゜16については直列接続の閉回路内で並列に接続
点2翫で並列する2本の導管28.30へと分かれ、低
圧第1段圧縮機12の中間圧力の吐出流を第2段圧縮機
14,16の吸入側ないし入口へと供給する。第2段圧
縮機14,16の吐出流は導管32,34を経て接続点
33で合流し、そこから高圧の圧縮冷媒ガスが導管36
にょシ空冷式凝縮器18の入口へと供給される。空冷式
凝縮器18の出口からは導管38にょシ、凝縮された冷
媒が受液器20へと流される。受液器2o内で図示のよ
うに液体の形をとっている冷媒Rは、導管4゜を経てエ
コノマイザ22へと流れる。点41におき分岐管ないし
逃がし管42にょシ液状冷媒Rの一部外が土間回路から
抜出され、膨張弁44を通ることで膨張してエコノマイ
ザ22内におき、導管46を介し蒸発器24へと導かれ
ることとなる液状冷媒の主要部分を副次的に冷却するよ
うに作用する。この冷却を受けた液状冷媒は膨張卯48
を通ることで膨張し、蒸発器24内で冷凍装置の冷却機
構を発揮する。蒸発器24からの戻り冷媒ガスは導管5
0を経てブースタないし第1段圧縮機12の吸入側、つ
まり低圧側へと流れ、閉回路内での循環を完了する。
その閉回路の全体を符号10で指して図示しである。本
装置は低圧第1段圧縮機(ブースタ)12.1対の高圧
第2段圧縮機14,16、空冷式凝縮機18、受液器2
0、エコノマイザ22及び1個または複数個の蒸発器2
4を含んでおシ、これらは閉口路100基本的な要素で
ある。導管装置はこれらの要素を、2個の高圧段圧縮機
14゜16については直列接続の閉回路内で並列に接続
点2翫で並列する2本の導管28.30へと分かれ、低
圧第1段圧縮機12の中間圧力の吐出流を第2段圧縮機
14,16の吸入側ないし入口へと供給する。第2段圧
縮機14,16の吐出流は導管32,34を経て接続点
33で合流し、そこから高圧の圧縮冷媒ガスが導管36
にょシ空冷式凝縮器18の入口へと供給される。空冷式
凝縮器18の出口からは導管38にょシ、凝縮された冷
媒が受液器20へと流される。受液器2o内で図示のよ
うに液体の形をとっている冷媒Rは、導管4゜を経てエ
コノマイザ22へと流れる。点41におき分岐管ないし
逃がし管42にょシ液状冷媒Rの一部外が土間回路から
抜出され、膨張弁44を通ることで膨張してエコノマイ
ザ22内におき、導管46を介し蒸発器24へと導かれ
ることとなる液状冷媒の主要部分を副次的に冷却するよ
うに作用する。この冷却を受けた液状冷媒は膨張卯48
を通ることで膨張し、蒸発器24内で冷凍装置の冷却機
構を発揮する。蒸発器24からの戻り冷媒ガスは導管5
0を経てブースタないし第1段圧縮機12の吸入側、つ
まり低圧側へと流れ、閉回路内での循環を完了する。
気化によルエコノマイザ22内におき前述の副次冷却作
用を行なうところの導管42にょる取出し冷媒社導管5
2によp閉回路の中間圧力点54、つまり第1段圧縮機
12の出口を2個の第2段圧縮機14.16のうちの一
部または両者の入口へと接続する前記導管26への連通
点54へと、導かれる。2個のみの高圧第2段圧縮機1
4.16を図示したが、互に並列に接続され適宜に制御
される3個またはそれより多い高圧段圧縮機を設けても
よい点に留意すべきである。図示の装置では高圧段圧縮
機を意企的に2個14.16に制限している。
用を行なうところの導管42にょる取出し冷媒社導管5
2によp閉回路の中間圧力点54、つまり第1段圧縮機
12の出口を2個の第2段圧縮機14.16のうちの一
部または両者の入口へと接続する前記導管26への連通
点54へと、導かれる。2個のみの高圧第2段圧縮機1
4.16を図示したが、互に並列に接続され適宜に制御
される3個またはそれより多い高圧段圧縮機を設けても
よい点に留意すべきである。図示の装置では高圧段圧縮
機を意企的に2個14.16に制限している。
図示の冷凍装置はエコノマイザ系路を常に使用すること
によシ、つまシ低圧第1段圧縮機12は常に稼働するが
エコノマイザ22も常に作用さぎることで、全負荷条件
下におき1個或は複数個の蒸発器24を利用して高い効
率の冷凍全可能とする02個の高圧段圧縮機14.16
’に使用するのが、中間圧力の変動を制御不能としない
ようにする上で目的に適なっている。また定容量形の往
復式圧縮機であってよい高圧段圧縮機14.16を備え
た第2段圧縮機装置は運転解除せず、このため常にその
最大効率でもって稼働する。低圧第1段圧縮機12は可
変速スクリュウ圧縮機とか可変速スライドベーン型圧縮
機等であってもよいが、図示の場合には可変速往復式圧
縮機とされている6可変速タ一ボ圧縮機(遠心圧縮機)
を使用することも可能である。
によシ、つまシ低圧第1段圧縮機12は常に稼働するが
エコノマイザ22も常に作用さぎることで、全負荷条件
下におき1個或は複数個の蒸発器24を利用して高い効
率の冷凍全可能とする02個の高圧段圧縮機14.16
’に使用するのが、中間圧力の変動を制御不能としない
ようにする上で目的に適なっている。また定容量形の往
復式圧縮機であってよい高圧段圧縮機14.16を備え
た第2段圧縮機装置は運転解除せず、このため常にその
最大効率でもって稼働する。低圧第1段圧縮機12は可
変速スクリュウ圧縮機とか可変速スライドベーン型圧縮
機等であってもよいが、図示の場合には可変速往復式圧
縮機とされている6可変速タ一ボ圧縮機(遠心圧縮機)
を使用することも可能である。
本装置の目標は可及的に高い効率を得ることにあシ、本
装置は基本的に変速を受けつつ稼働する低圧圧縮機12
i、2個或はそれより多い固定容量の高圧段圧縮機と組
合せて、中間圧力を適当した値に維持するように用いる
。
装置は基本的に変速を受けつつ稼働する低圧圧縮機12
i、2個或はそれより多い固定容量の高圧段圧縮機と組
合せて、中間圧力を適当した値に維持するように用いる
。
図示の装置では第1のモータ56を破線58で示すよう
に低圧第1段圧縮機12に対し、この圧縮機12を変速
しつつ駆動して該圧縮機12内を通過する冷媒Rについ
て5から1の範囲或はより広い範囲の流量制御を行なえ
るように、接続している。他方、第2段圧縮機16は第
2のモータ72により直接に駆動され、また他の第2段
圧縮機14は第3のモータ74によシ直接に駆動される
。
に低圧第1段圧縮機12に対し、この圧縮機12を変速
しつつ駆動して該圧縮機12内を通過する冷媒Rについ
て5から1の範囲或はより広い範囲の流量制御を行なえ
るように、接続している。他方、第2段圧縮機16は第
2のモータ72により直接に駆動され、また他の第2段
圧縮機14は第3のモータ74によシ直接に駆動される
。
制御装置は本質的に単純且つ安定である。図示の制御装
置は、リード線76により電源Sへと接続された制御盤
62を利用している。電力はしたがって制御盤62から
、電力供給ライン60を経てモータ56へと供給さtL
る。本装置は214のトラy x、デューサを利用して
いる。第1のトランスデユーサ64は図示のように圧力
ドランスデューサであ夛、低圧第1段圧縮機12の吸入
圧力を感知するものとされ、蒸発器24からm1段圧縮
機120人口ないし吸入側へと冷媒を供給する前記導管
50中に配置されている。かかる第1のトランスデュー
サ64U第1段圧縮機12の吸入圧力を感知するものに
代えて、蒸発器24での蒸発圧力または蒸発温度上感知
するものともできる。第1のトランスデユーサ64から
の信号はライン66を介して制御盤62に送られる。第
2のトランスデユーサ73は中間圧力を感知し、図示の
場合には第1段圧縮機12から吐出流を第2段圧縮機1
4゜16VJ入ロ側へと供給する前記導管26中に配置
されている。この圧力ドランスデューサ73はうイy7
%によル、制御盤62に信号を供給する。
置は、リード線76により電源Sへと接続された制御盤
62を利用している。電力はしたがって制御盤62から
、電力供給ライン60を経てモータ56へと供給さtL
る。本装置は214のトラy x、デューサを利用して
いる。第1のトランスデユーサ64は図示のように圧力
ドランスデューサであ夛、低圧第1段圧縮機12の吸入
圧力を感知するものとされ、蒸発器24からm1段圧縮
機120人口ないし吸入側へと冷媒を供給する前記導管
50中に配置されている。かかる第1のトランスデュー
サ64U第1段圧縮機12の吸入圧力を感知するものに
代えて、蒸発器24での蒸発圧力または蒸発温度上感知
するものともできる。第1のトランスデユーサ64から
の信号はライン66を介して制御盤62に送られる。第
2のトランスデユーサ73は中間圧力を感知し、図示の
場合には第1段圧縮機12から吐出流を第2段圧縮機1
4゜16VJ入ロ側へと供給する前記導管26中に配置
されている。この圧力ドランスデューサ73はうイy7
%によル、制御盤62に信号を供給する。
制御盤62から導出され低圧圧M機12tl−直接的に
駆動するモータ56の回転数を変更するように機能する
前記ライン60の他に、数多くの他のラインが制御盤6
2から構成される装置の種々の構成要素\と接続されて
いる。これらのラインのうち制御ライン70は制御盤6
2を次のような電磁9P68、つま9第2段圧縮機14
0入口へと連らねである前記導管28中に設けられてい
て後述する特定条件下で$2段圧縮機14を閉口路10
から切離すように機能する電磁弁68、へと接続してい
る。制御ライン76は制御盤62から導き出されて%第
2段圧縮機16を直接的に駆動する前記モータ72に対
し電流を供給する。制御ライン78は制御盤62から導
き出されて、第2段圧縮機14を直接的に駆動する前記
モータ74へと接続されている。
駆動するモータ56の回転数を変更するように機能する
前記ライン60の他に、数多くの他のラインが制御盤6
2から構成される装置の種々の構成要素\と接続されて
いる。これらのラインのうち制御ライン70は制御盤6
2を次のような電磁9P68、つま9第2段圧縮機14
0入口へと連らねである前記導管28中に設けられてい
て後述する特定条件下で$2段圧縮機14を閉口路10
から切離すように機能する電磁弁68、へと接続してい
る。制御ライン76は制御盤62から導き出されて%第
2段圧縮機16を直接的に駆動する前記モータ72に対
し電流を供給する。制御ライン78は制御盤62から導
き出されて、第2段圧縮機14を直接的に駆動する前記
モータ74へと接続されている。
運転中、蒸発器24に対する冷媒の要求量が低下すると
低圧圧縮機12の入口側の吸入圧力が下が夛、トランス
デユーサ64がライン66を介し制御盤62へと制御信
号を供給して、吸入圧力の下降を知らせる。これに対し
制御盤62はモータ56へ流れる電流を、低圧圧縮機1
2の駆動回転数を低めるように変更し、これによって第
1段圧縮機12tl−通って流れる冷媒の流量が城らさ
れる。
低圧圧縮機12の入口側の吸入圧力が下が夛、トランス
デユーサ64がライン66を介し制御盤62へと制御信
号を供給して、吸入圧力の下降を知らせる。これに対し
制御盤62はモータ56へ流れる電流を、低圧圧縮機1
2の駆動回転数を低めるように変更し、これによって第
1段圧縮機12tl−通って流れる冷媒の流量が城らさ
れる。
モータ56は変速用インバータ機構を利用した誘導モー
タであってもよく、そのときは制御盤62は、ライン6
0を介しモータ56へと供給される電流の周波数を変更
するものとされる。低圧圧縮機12に対する5から1ま
での可変流量範囲に対し誘導モーター・、与える制御信
号の周波数の変更は、20−100ヘルツ(H、z )
の範囲で行なうことができる。
タであってもよく、そのときは制御盤62は、ライン6
0を介しモータ56へと供給される電流の周波数を変更
するものとされる。低圧圧縮機12に対する5から1ま
での可変流量範囲に対し誘導モーター・、与える制御信
号の周波数の変更は、20−100ヘルツ(H、z )
の範囲で行なうことができる。
中間圧力が予定した最小値に達したとき、21固の第2
段圧縮機14.16のうちの1個の圧縮機が閉鎖され、
中間圧力が自動的に上昇して残シの高圧段ないし第2段
圧縮機に対する負荷を増大する。図示の装置では中間圧
力を感知する第2のトランスデユーサ73が中間段での
圧力降下を知らせる信号を、ライン75を介し制御盤6
2へと供給する0制御盤62はこれによりライン78′
!!−介してのモータ74の駆動を停めて圧縮機14′
を停止させる。同時に必要であtばライン70を介し電
磁5P68の位1tを、導管28を通して第2段圧縮機
14へと導かれる冷媒流が遮断されるように変更する。
段圧縮機14.16のうちの1個の圧縮機が閉鎖され、
中間圧力が自動的に上昇して残シの高圧段ないし第2段
圧縮機に対する負荷を増大する。図示の装置では中間圧
力を感知する第2のトランスデユーサ73が中間段での
圧力降下を知らせる信号を、ライン75を介し制御盤6
2へと供給する0制御盤62はこれによりライン78′
!!−介してのモータ74の駆動を停めて圧縮機14′
を停止させる。同時に必要であtばライン70を介し電
磁5P68の位1tを、導管28を通して第2段圧縮機
14へと導かれる冷媒流が遮断されるように変更する。
第2図には製置の動作態様が、装置負荷/容量と中間圧
力(psig)との関係金グラフ化することで図示しで
ある。2つの実線でボす関係線1′とP′は高圧段圧縮
t414,1(3のうらの1個が稼働せしめられるか2
個が稼働すしめられるかに依存しての中間圧力の変動を
示す。関係線Pは高圧第2段圧縮機が1個のみ稼働−ぜ
しめらgるときの中間圧力の9旬を示し、関係線lII
は装置負荷/容量が40−100 %といったより高い
範囲における中間圧力V)変動を小している。闘えば装
置が1個のみのj、g2段圧縮機、つまり第2段圧縮機
16を稼働させて低負荷運転されているとすれば、そし
て低圧第1段圧縮機12が常時稼働し、またしたがって
エコノマイザ22が常に作用していることを考慮すると
、中間圧力が関係線P上で高い点、例えば関係線P上に
点Bで示す予設定した6 0 psigといった点に到
達したとき、もう1個の高圧第2段圧縮機14が稼働せ
しめられ、中間圧力は2個の高圧第2段圧縮機1F4.
16による場合の関係線P′上のB′点、つまシ約26
psigといった低い値に下降する。理解されるよう
に、負荷が上昇しつつあることから高圧段圧縮機14が
再始動することとなる束中間圧力は、該圧縮機14が遮
断されることとなる関係線P′上の点Aでの中間圧力(
再平衡中間圧力)、つまり図示の場合VCは約20ps
igといった中間圧力よりも高く調整される。
力(psig)との関係金グラフ化することで図示しで
ある。2つの実線でボす関係線1′とP′は高圧段圧縮
t414,1(3のうらの1個が稼働せしめられるか2
個が稼働すしめられるかに依存しての中間圧力の変動を
示す。関係線Pは高圧第2段圧縮機が1個のみ稼働−ぜ
しめらgるときの中間圧力の9旬を示し、関係線lII
は装置負荷/容量が40−100 %といったより高い
範囲における中間圧力V)変動を小している。闘えば装
置が1個のみのj、g2段圧縮機、つまり第2段圧縮機
16を稼働させて低負荷運転されているとすれば、そし
て低圧第1段圧縮機12が常時稼働し、またしたがって
エコノマイザ22が常に作用していることを考慮すると
、中間圧力が関係線P上で高い点、例えば関係線P上に
点Bで示す予設定した6 0 psigといった点に到
達したとき、もう1個の高圧第2段圧縮機14が稼働せ
しめられ、中間圧力は2個の高圧第2段圧縮機1F4.
16による場合の関係線P′上のB′点、つまシ約26
psigといった低い値に下降する。理解されるよう
に、負荷が上昇しつつあることから高圧段圧縮機14が
再始動することとなる束中間圧力は、該圧縮機14が遮
断されることとなる関係線P′上の点Aでの中間圧力(
再平衡中間圧力)、つまり図示の場合VCは約20ps
igといった中間圧力よりも高く調整される。
図示の関係線は1個或は複数個の蒸発器24を備えてい
る、能率良く信頼性あるスーパーマーケット用冷凍装置
についてのものであシ、また冷媒がR7502であシ装
置が−2ひ’FC−29°C)といった蒸発温度を有す
る場合についての抱括的な制御論理ダイヤグラムのため
の基準ftなすものである点に、留意すべきである。図
示装置によれば高圧段圧縮機14,16の過11J稼働
が避けられ、エコノマイザ22が常時作用しつつ装置効
率が大きく落ちることがない。中間圧力が関係線P′に
沿って20 psigまで低下し点AK達すると5高圧
段圧縮機16の稼働は引続き行なわせつつ他の高圧段圧
縮機14が遮断され、中間圧力は同一負荷の下で直ちに
約46 psigへと上昇する。基本負荷が引続き減少
して行くとき単一の高圧段圧縮機16が装置の運転t−
継続させ、低圧段圧a機12はライン60全介しての制
御盤62によるモータ56の制御によって運転速度を低
められる。装置が単一の高圧段圧縮機16のみが稼働せ
しめられる運転状態へと移行した鎌に負荷が増したとす
れば、前述のように対応してモータ56の速度が増され
低圧W;1段圧縮機12全通して流動する冷媒の流量が
、中間圧力が60 psigのレベル(関係線P上での
B点)に到達するに至るまで増され、その点で他1個の
高圧段圧縮機14が閉回路中に、高圧段圧縮機16全通
して流動する冷媒と並行して冷媒を流動させるように組
み入れられる。
る、能率良く信頼性あるスーパーマーケット用冷凍装置
についてのものであシ、また冷媒がR7502であシ装
置が−2ひ’FC−29°C)といった蒸発温度を有す
る場合についての抱括的な制御論理ダイヤグラムのため
の基準ftなすものである点に、留意すべきである。図
示装置によれば高圧段圧縮機14,16の過11J稼働
が避けられ、エコノマイザ22が常時作用しつつ装置効
率が大きく落ちることがない。中間圧力が関係線P′に
沿って20 psigまで低下し点AK達すると5高圧
段圧縮機16の稼働は引続き行なわせつつ他の高圧段圧
縮機14が遮断され、中間圧力は同一負荷の下で直ちに
約46 psigへと上昇する。基本負荷が引続き減少
して行くとき単一の高圧段圧縮機16が装置の運転t−
継続させ、低圧段圧a機12はライン60全介しての制
御盤62によるモータ56の制御によって運転速度を低
められる。装置が単一の高圧段圧縮機16のみが稼働せ
しめられる運転状態へと移行した鎌に負荷が増したとす
れば、前述のように対応してモータ56の速度が増され
低圧W;1段圧縮機12全通して流動する冷媒の流量が
、中間圧力が60 psigのレベル(関係線P上での
B点)に到達するに至るまで増され、その点で他1個の
高圧段圧縮機14が閉回路中に、高圧段圧縮機16全通
して流動する冷媒と並行して冷媒を流動させるように組
み入れられる。
図示の装置の運転中、装置負荷が減少すれば吸入圧力ド
ランスデューサ64が低圧圧縮機12の運転速度を下げ
る。中間圧力点A(関係線P′上)に達すると1個の第
2段圧縮機14が遮断され中間圧力が再平衡する(関係
線P上のA′点)。負荷が上昇すると低圧圧縮機12の
速度が増され、次いで第2段圧縮機14も稼働せしめら
れる(関係線P上のB点)。
ランスデューサ64が低圧圧縮機12の運転速度を下げ
る。中間圧力点A(関係線P′上)に達すると1個の第
2段圧縮機14が遮断され中間圧力が再平衡する(関係
線P上のA′点)。負荷が上昇すると低圧圧縮機12の
速度が増され、次いで第2段圧縮機14も稼働せしめら
れる(関係線P上のB点)。
今や理解されるように、所期の運転制御を達成するのに
2個の基本的なトランスデユーサのみが必要とされる。
2個の基本的なトランスデユーサのみが必要とされる。
すなわち1個のトランスデユーサは吸入圧力またはそれ
と均等する被測定因子を測定するためr1他1個のトラ
ンスデユーサは閉囲jii!rt−循環する冷媒の中間
圧力を測定するために、それぞれ必要とされる。制御論
理は単純明快であり、制御盤は上述の因子に基づき装置
の運転制御を行なうよつに容易に組込みできる。本冷凍
装置は商業上の冷凍目的のためにも商業用その他の建物
内の空調(暖房及び冷房)目的のためにも理想的である
と、信じられる。図示の装置は3個のみの圧縮機、つま
夛1個の低圧圧縮機(グースフ)と2個の高圧段圧縮機
、金利用している。本装置は適当した重複能力、つまり
第2図のグラフから理解されるように低圧圧縮機なしで
高圧段圧縮機のみによシ最犬装置負荷の約50チを処理
させることもできれば1個の低圧圧縮機と1個の高圧段
圧縮機とによっても最大装置負荷の約50%を処理させ
ることができるといった能力を、有している。低圧圧縮
機(ブースタ)が消費する馬力は、装置の運転制御のた
めに必要な変速を行なうのにインバータ或はブラシ無し
If)Cモータと組合せて十分に低い値とできる。
と均等する被測定因子を測定するためr1他1個のトラ
ンスデユーサは閉囲jii!rt−循環する冷媒の中間
圧力を測定するために、それぞれ必要とされる。制御論
理は単純明快であり、制御盤は上述の因子に基づき装置
の運転制御を行なうよつに容易に組込みできる。本冷凍
装置は商業上の冷凍目的のためにも商業用その他の建物
内の空調(暖房及び冷房)目的のためにも理想的である
と、信じられる。図示の装置は3個のみの圧縮機、つま
夛1個の低圧圧縮機(グースフ)と2個の高圧段圧縮機
、金利用している。本装置は適当した重複能力、つまり
第2図のグラフから理解されるように低圧圧縮機なしで
高圧段圧縮機のみによシ最犬装置負荷の約50チを処理
させることもできれば1個の低圧圧縮機と1個の高圧段
圧縮機とによっても最大装置負荷の約50%を処理させ
ることができるといった能力を、有している。低圧圧縮
機(ブースタ)が消費する馬力は、装置の運転制御のた
めに必要な変速を行なうのにインバータ或はブラシ無し
If)Cモータと組合せて十分に低い値とできる。
発明の効果
この発明の二段圧縮冷凍装置は第1段圧縮機装置を常時
稼働させ、且つ、エコノマイザを常時作用させるものと
され、装置負荷ないし冷凍負荷の変動に応じ、可変容量
形の第1段圧縮機の駆動数を制御しその容量を変更制御
することと第2段圧縮機装置における複数圧縮機のうち
の少なくとも1個の圧縮機を選択的に閉回路に対し接続
及び遮断することとにより、第2段圧縮機装置における
稼働中の圧縮機を常にその最高の効率でもって稼働させ
て、高い効率の冷凍運転を行なう。
稼働させ、且つ、エコノマイザを常時作用させるものと
され、装置負荷ないし冷凍負荷の変動に応じ、可変容量
形の第1段圧縮機の駆動数を制御しその容量を変更制御
することと第2段圧縮機装置における複数圧縮機のうち
の少なくとも1個の圧縮機を選択的に閉回路に対し接続
及び遮断することとにより、第2段圧縮機装置における
稼働中の圧縮機を常にその最高の効率でもって稼働させ
て、高い効率の冷凍運転を行なう。
第1段圧縮機装置の容量制御のためには吸入圧力または
蒸発器での冷媒の蒸発温度或は蒸発圧力を感知するトラ
ンスデユーサを、また第2段圧縮機装置の稼働制御のた
めには直圧縮機装置間の中間点の圧力(中間圧力)を感
知するトランスデユーサを、それぞれ利用でき、装置全
体の運転制御は基本的にこれらの2個のトランスデユー
サのみを利用して行なえる。
蒸発器での冷媒の蒸発温度或は蒸発圧力を感知するトラ
ンスデユーサを、また第2段圧縮機装置の稼働制御のた
めには直圧縮機装置間の中間点の圧力(中間圧力)を感
知するトランスデユーサを、それぞれ利用でき、装置全
体の運転制御は基本的にこれらの2個のトランスデユー
サのみを利用して行なえる。
第1図はこの発明の好ましい実施例を、冷凍装置はその
閉回路の回路図でもって画いて図示した模式図、第2図
は$1図に図示の装置における装置負荷/容量と中間圧
力との関係と示すグラフで、冷凍装置の単純化された制
御と融通性とを説明するためのものである。 10・・・閉回路、12・・・−′g1段圧縮慢、14
.16・・・第2段圧縮機、18・・・凝縮器、20・
−・受液器、22・・・エコノマイザ、24・・・蒸発
器、26・・・導管、28.30・・・導管、32.3
4・・・導管、36・・・導・a、38・・・導管54
0・・・4管、42・・・逃がし管、14・・・膨張弁
、46・・・導管、48・・・膨張弁、50・・・導管
、52・・・導゛U、54・・・中間(圧力)点、56
・・・モータ、62・・・制御盤、64・・・第1のト
ランスデユーサ、68・・・電M升、72・・・モータ
、73・・・渠2のトランスデユーサ、14・・・モー
タ。 ′東11願/容量
閉回路の回路図でもって画いて図示した模式図、第2図
は$1図に図示の装置における装置負荷/容量と中間圧
力との関係と示すグラフで、冷凍装置の単純化された制
御と融通性とを説明するためのものである。 10・・・閉回路、12・・・−′g1段圧縮慢、14
.16・・・第2段圧縮機、18・・・凝縮器、20・
−・受液器、22・・・エコノマイザ、24・・・蒸発
器、26・・・導管、28.30・・・導管、32.3
4・・・導管、36・・・導・a、38・・・導管54
0・・・4管、42・・・逃がし管、14・・・膨張弁
、46・・・導管、48・・・膨張弁、50・・・導管
、52・・・導゛U、54・・・中間(圧力)点、56
・・・モータ、62・・・制御盤、64・・・第1のト
ランスデユーサ、68・・・電M升、72・・・モータ
、73・・・渠2のトランスデユーサ、14・・・モー
タ。 ′東11願/容量
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、二段圧縮冷凍装置であって、 可変容量形の第1段圧縮機装置と、 第2段圧縮機装置と、 凝縮器と、 蒸発器と、 上記した第1段圧縮機装置と第2段圧縮機装置と凝縮器
と蒸発器とをこの順で閉回路を形成するように直列に接
続して圧縮性の冷媒を導通させる導管装置と。 上記した圧縮機装置を駆動するための複数個のモータと
、 上記した凝縮器と蒸発器との間に挿入され、凝縮器から
流出する凝縮冷媒のうちの一部分を膨張させて蒸発器に
流入する冷媒を副次的に冷却するエコノマイザと、 膨張せしめられた上記一部分の冷媒を上記した第1段圧
縮機装置と第2段圧縮機装置との中間点で上記導管装置
中に供給する供給装置と、上記中間点の状態に応じて上
記第2の圧縮機装置の運転を制御する制御%置と、 全備えた二段圧縮冷凍装置。 2、特許請求の範囲第1項に記載の二段圧縮冷凍装置で
あって、前記第1段圧縮機湊置の吸入側の状態全感知す
る第1のトランスデユーサと前記第2段圧縮機装置の吸
入側の状態を感知する第2のトランスデユーサとを備え
ている二段圧縮冷凍装置。 3、%許請求の範囲第2項に記載の二段圧縮冷凍装置で
あって、前記第2のトランスデユーサを、冷媒の中間圧
力を感知するものに構成しである二段圧縮冷凍装置。 4、特許請求の範囲第2項に記載の二段圧縮冷凍装置て
あつ・て“、前記制御装置を、先ず前記第1段圧縮機装
置の容量を変更し、次いで前記第2段圧縮機装置の容量
を、中間圧力を予定した範囲内に維持するように変更す
るものに構成しである二段圧縮冷凍装置。 5.特許請求の範囲第4項に記載の二段圧縮冷凍装置で
あって、前記制御装置を、前記第1段圧縮(幾装置の吸
入側の状態に応じ該第1段圧縮機装置の容量を制御し、
前記第2段圧縮機装置の吸入側の状態に応じ該第2段圧
縮機装置の容量を制御するものに構成しである二段圧縮
冷凍装置。 6、特許請求の範囲第1項から第5項までの何れか一項
に記載の二段圧縮冷凍装置であって、前記第2段圧縮機
装置が少なくとも2個の固定容量形の圧縮機を備えてい
る二段圧縮冷凍装置。 7 特許請求の範囲第6項に記載の二段圧縮冷凍装置で
あって、前記制御装置を、前記第1段圧縮機装置から前
記した固定容量形の圧縮機のうちの少なくとも1個の圧
縮機への冷媒流を選択的に遮断するものく構成しである
二段圧縮冷凍装置。 8、特許請求の範囲第6項に記載の二段圧縮冷凍装置で
あって、前記制御装置を、前記した固定容量形の圧縮機
のうちの少なくとも1個の圧縮機を駆動するためのモー
タを選択的に停止させる手段を備えたものに構成しであ
る二段圧縮冷凍装置。 9、特許請求の範囲第6項に記載の二段圧縮冷凍装置で
あって、前記した定容量形の圧縮機を互に並列に接続し
である二段圧縮冷凍装置。 10、特許請求の範囲第1項から第9項一までの何れか
一項に記載の二段圧縮冷凍装置であって、前記ぶ1段圧
縮機装置用のmI記モータが可変速モータである二段圧
縮冷凍装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US56988684A | 1984-01-11 | 1984-01-11 | |
US569,886 | 1984-01-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60159561A true JPS60159561A (ja) | 1985-08-21 |
JPH0563703B2 JPH0563703B2 (ja) | 1993-09-13 |
Family
ID=24277298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60002623A Granted JPS60159561A (ja) | 1984-01-11 | 1985-01-10 | 二段圧縮冷凍装置 |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60159561A (ja) |
AU (1) | AU587173B2 (ja) |
BR (1) | BR8500106A (ja) |
CA (1) | CA1242086A (ja) |
DE (1) | DE3500800A1 (ja) |
DK (1) | DK9885A (ja) |
ES (1) | ES539449A0 (ja) |
FR (1) | FR2557962B1 (ja) |
GB (1) | GB2152649B (ja) |
IT (1) | IT1212109B (ja) |
MX (1) | MX161408A (ja) |
NZ (1) | NZ210800A (ja) |
ZA (1) | ZA8562B (ja) |
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