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JP2001091071A - 多段圧縮冷凍装置 - Google Patents

多段圧縮冷凍装置

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Publication number
JP2001091071A
JP2001091071A JP27090599A JP27090599A JP2001091071A JP 2001091071 A JP2001091071 A JP 2001091071A JP 27090599 A JP27090599 A JP 27090599A JP 27090599 A JP27090599 A JP 27090599A JP 2001091071 A JP2001091071 A JP 2001091071A
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JP
Japan
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refrigerant
intercooler
stage compression
low
stage
Prior art date
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Pending
Application number
JP27090599A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaya Tadano
昌也 只野
Atsushi Oda
淳志 小田
Toshiyuki Ebara
俊行 江原
Takashi Yamakawa
貴志 山川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Priority to EP00962835A priority patent/EP1215450B1/en
Priority to PCT/JP2000/006586 priority patent/WO2001022009A1/ja
Priority to DE60038616T priority patent/DE60038616T2/de
Priority to US10/030,072 priority patent/US6581408B1/en
Priority to CNB008133298A priority patent/CN1161573C/zh
Publication of JP2001091071A publication Critical patent/JP2001091071A/ja
Priority to NO20021454A priority patent/NO20021454L/no
Pending legal-status Critical Current

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    • F04C23/008—Hermetic pumps
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高段側圧縮手段の吐出ガス冷媒温度を低く抑
えると共に、冷凍装置の起動初期における回路安定まで
の時間を短縮させ、効率を向上させる。 【解決手段】 凝縮器１から出た冷媒を分流して一方の
冷媒を第１減圧手段３から中間冷却器６に、他方の冷媒
を第２減圧手段７から蒸発器８に夫々流し、第２減圧手
段７に流入する冷媒を中間冷却器６と熱交換させると共
に、蒸発器８から出た冷媒を低段側圧縮手段32に吸い込
ませ、低段側圧縮手段32の吐出冷媒に中間冷却器６の吐
出冷媒を合流させた後、高段側圧縮手段34に吸い込ませ
るように構成した多段圧縮冷凍装置において、低段側圧
縮手段32の排除容積は、高段側圧縮手段34の排除容積よ
り大きな値に設定されていると共に、中間冷却器６と合
流点106との間に、中間冷却器６から合流点106方向への
冷媒の流れのみを許容する一方向弁９が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の圧縮手段を
用いて冷媒を多段圧縮する多段圧縮冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、冷蔵庫や空気調和装置などに用い
られる冷凍装置には、夫々のロータリー用シリンダの内
部で回転するローラから成る２つの圧縮手段を同一の密
閉容器内に収納したロータリー型の圧縮機を用い、各圧
縮手段を低段側圧縮手段と高段側圧縮手段として、低段
側圧縮手段により一段圧縮した冷媒ガスを高段側圧縮手
段に吸い込ませることにより、冷媒を多段圧縮するもの
が知られている。
【０００３】斯かる多段圧縮冷凍装置によれば、一圧縮
当たりのトルク変動を抑制しながら高圧縮比を得ること
ができる。
【０００４】しかし、上記多段圧縮冷凍装置では、比熱
比の高い冷媒を用いた場合、高段側圧縮手段が吸い込む
低段側圧縮手段のガス冷媒温度が高くなるため、吸気効
率が低下し、さらに入力が高くなってしまう問題があ
る。また、高段側圧縮手段の吐出ガス冷媒温度も高くな
るため、潤滑油としてエステル油（例えばＰＯＥ：ポリ
オールエステル）を用いた場合には、潤滑油が熱による
加水分解を起こし、酸とアルコールが生成される。そし
て、この酸によってスラッジが発生し、キャピラリーチ
ューブが詰まる問題が発生すると共に、潤滑特性も劣化
する。更に、冷凍効果も低下するため装置効率が悪化す
る問題もあった。
【０００５】このため、低段側圧縮手段で圧縮後の吐出
ガス冷媒を冷却して、高段側圧縮手段が吸い込むガス冷
媒温度を低下させ、高段側圧縮手段の吐出ガス冷媒温度
を低く抑える構成が提案されている。この種の従来の多
段圧縮冷凍装置として、例えば図４に示すように、低段
側圧縮手段及び高段側圧縮手段からなる多段圧縮機41
1、凝縮器412、第１減圧手段413、中間冷却器414、第２
減圧手段415及び蒸発器416とを有し、凝縮器412から出
た冷媒を分流して一方の冷媒を第１減圧手段413から中
間冷却器414に導入し、他方の冷媒を第２減圧手段415か
ら蒸発器416に導入して、第２減圧手段415に流入する冷
媒を中間冷却器414と熱交換させると共に、蒸発器416か
ら出た冷媒を低段側圧縮手段に吸い込ませ、中間冷却器
414から出た冷媒を低段側圧縮手段から吐出された冷媒
に混ぜて高段側圧縮手段に吸い込ませるように構成され
ている。
【０００６】そして、この多段圧縮冷凍装置の冷凍サイ
クルの冷媒は、図５の実線で示すＰ−ｈ線図に示すよう
に状態変化することになる。そして、従来装置では、第
２減圧手段415に流入する冷媒を中間冷却器414と熱交換
させ、第２減圧手段415に流入する冷媒を冷却して図５
に示すエンタルピーδＨ0分減少させている。これによ
り、蒸発器416でのエンタルピー差を大きくとることが
できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来装置において、コンプレッサの起動開始初期時に
は吸気ガス圧力がほぼ同じ（＝平衡圧）であり、低段側
圧縮手段の排除容積が高段側圧縮手段の排除容積より大
きい場合には、排除容積の大きい低段側の吐出ガス量が
高段側の吸気ガス量を上回ってしまい、低段側圧縮手段
の吐出ガス圧力が上昇して中間冷却器414側へ逆流して
しまっていた。
【０００８】この低段側圧縮手段の吐出ガス冷媒の逆流
により中間冷却器414が温められ、中間冷却器414によっ
て第２減圧手段415に流入する冷媒を充分に冷却するこ
とができず、回路が安定して図５に示す定常時のエンタ
ルピーδＨ0分の過冷却を行えるようになるまでの時間
がかかってしまうという問題があった。
【０００９】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あって、中間冷却器を用いて低段側圧縮手段で圧縮後の
吐出ガス冷媒を冷却して、高段側圧縮手段の吐出ガス冷
媒温度を低く抑えると共に、低段側圧縮手段の吐出ガス
が中間冷却器側へ逆流するのを防止して冷凍装置の起動
初期における回路安定までの時間を短縮させ、効率を向
上させた多段圧縮冷凍装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、低段側圧縮手
段及び高段側圧縮手段、凝縮器、第１減圧手段、中間冷
却器、第２減圧手段及び蒸発器とを有し、前記凝縮器か
ら出た冷媒を分流して一方の冷媒を前記第１減圧手段か
ら中間冷却器に、他方の冷媒を前記第２減圧手段から蒸
発器に夫々流し、該第２減圧手段に流入する冷媒を前記
中間冷却器と熱交換させると共に、前記蒸発器から出た
冷媒を前記低段側圧縮手段に吸い込ませ、該低段側圧縮
手段から吐出された冷媒に前記中間冷却器から出た冷媒
を合流させた後、前記高段側圧縮手段に吸い込ませるよ
うに構成した多段圧縮冷凍装置において、前記低段側圧
縮手段の排除容積は、前記高段側圧縮手段の排除容積よ
り大きな値に設定されていると共に、前記中間冷却器
と、該中間冷却器から出た冷媒を合流させる合流点との
間に、該中間冷却器から合流点方向への冷媒の流れのみ
を許容する一方向弁が設けられていることを特徴とす
る。
【００１１】この構成を用いることにより、高段側圧縮
手段の吐出ガス冷媒温度を低く抑えると共に、低段側圧
縮手段の吐出ガスが中間冷却器側へ逆流するのを防止す
ることができる。
【００１２】また、前記蒸発器と低段側圧縮手段との間
に設けられた第２中間冷却器を備え、該第２中間冷却器
と熱交換させた前記他方の冷媒を前記中間冷却器と熱交
換させる構成にしても良い。この構成を用いることによ
り、冷凍装置の起動初期における蒸発器でのエンタルピ
ー差を従来装置に比べて大きくすることができる。
【００１３】そして、前記中間冷却器と一方向弁との間
に設けられた第３中間冷却器を備え、前記凝縮器から出
た冷媒を前記第３中間冷却器と熱交換させると共に、該
第３中間冷却器から出た冷媒を前記一方向弁を経由して
低段側圧縮手段から吐出された冷媒と共に高段側圧縮手
段に吸い込ませるように構成しても良い。この構成を用
いることにより、上記効果を一層促進することができ
る。
【００１４】さらに、前記他方の冷媒を減圧する第３減
圧手段を備え、前記第３減圧手段に流入する前記他方の
冷媒を前記第２中間冷却器と熱交換させる構成としても
良い。この構成を用いることにより、蒸発器入口の冷媒
温度を一層低下させることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の熱交換器の一実施
形態例について、以下に示す図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態例である多段圧縮冷凍装置
の冷媒回路図、図２は本発明に適用する２段圧縮式ロー
タリコンプレッサの要部縦断面図である。
【００１６】先ず、図２において、本発明の多段圧縮手
段としての２段圧縮式ロータリコンプレッサ10は、鋼板
からなる円筒状密閉容器12、この密閉容器12内の上部空
間に配置された電動要素としての駆動電動機14、及び電
動機14の下部空間に配置され、且つこの電動機14に連結
されるクランク軸（駆動軸）16により駆動される圧縮要
素としての回転圧縮機構18を含む。
【００１７】また、密閉容器12は底部をオイル溜とし、
電動機14及び回転圧縮機構18を収容する12Aと、この容
器本体12Aの上部開口を密閉する蓋体12Bとの２部材で構
成され、蓋体12Bには電動機14に外部電力を供給するタ
ーミナル端子（給電配線は省略）20が取り付けてられて
いる。
【００１８】電動機14は、密閉容器12の上部空間の内周
に沿って環状に取り付けられたステータ22と、このステ
ータ22の内側に若干の間隙を設けて配置されたロータ24
とからなる。このロータ24には、その中心を通り鉛直方
向に延びるクランク軸16が一体に設けられている。
【００１９】ステータ22は、リング状の電磁鋼板を積層
した積層体26と、この積層体26に巻装された複数のコイ
ル28を有している。また、ロータ24もステータ24と同じ
ように電磁鋼板の積層体30で構成されている。本実施の
形態例では、電動機14として交流モータを用いている
が、永久磁石を埋装しＤＣモータとする場合もある。
【００２０】回転圧縮機構18は、低段側圧縮手段として
の低段圧縮要素32と高段側圧縮手段としての高段圧縮要
素34を含む。すなわち、中間仕切板36と、この中間仕切
板36の上下に設けられた上下シリンダ38，40と、この上
下シリンダ38，40内をクランク軸16に設けた上下偏心部
42，44に連結されて回転する上下ローラ46，48と、この
上下ローラ46，48に当接して上下各シリンダ38，40内を
吸入室（吸入側）と圧縮室（吐出側）に区画する上下ベ
ーン50，52と、上下シリンダ38，40の各開口面を閉塞す
るクランク軸16の各軸受部を兼用する上部支持部材54と
下部支持部材56とで構成される。
【００２１】また、上部支持部材54及び下部支持部材56
には、図示しない弁装置を介して上下シリンダ38，40と
適宜連通する吐出消音室58，60が形成されると共に、こ
れらの各吐出消音室等の開口部は上部プレート62と下部
プレート64で閉塞されている。
【００２２】また、上下ベーン50，52は、上下シリンダ
38，40のシリンダ壁に形成された半径方向の案内溝66，
68に摺動可能に配置され、且つスプリング70，72により
上下ローラ46，48に常時当接するように付勢されてい
る。
【００２３】そして、下シリンダ40では１段目（低段
側）の圧縮作用が行われ、上シリンダ38では下シリンダ
40で圧縮された冷媒ガスを更に圧縮する２段目（高段
側）の圧縮作用が行われる。
【００２４】そして、上述の回転圧縮機構18を構成する
上部支持部材54、上シリンダ38、中間仕切板36、下シリ
ンダ40及び下部支持部材56は、この順に配置され上部プ
レート62及び下部プレート64と共に複数本の取付ボルト
74を用いて連結固定させれている。
【００２５】また、クランク軸16には軸中心にストレー
トのオイル孔76とこの孔76に横方向の給油孔78，80を介
して連なる螺旋状給油溝82，84を外周面に形成して、軸
受け及び各摺動部にオイルを供給するようにしている。
【００２６】この実施形態例では、冷媒としてR404Aを
使用し、また、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油
（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、ＰＡＧオイ
ル（ポリアルキレングリコール系オイル）、エーテル
油、エステル油等既存のオイルが使用している。
【００２７】上述の回転圧縮機構18の低段圧縮要素32で
は、吸入側冷媒圧力が0.05ＭＰａであり、吐出側冷媒圧
力が0.18ＭＰａである。そして、高段圧縮要素34では、
吸入側冷媒圧力が0.18ＭＰａであり、吐出側冷媒圧力が
1.90ＭＰａである。そして、低段圧縮要素32の排除容積
D1は、高段圧縮要素34の排除容積D2より大きな値に設定
されている。本実施の形態例では、その排除容積比D2/D
1が約９〜39％に設定されている。かかる範囲に設定す
ることにより、冷凍装置の蒸発温度が−50℃〜−70℃の
範囲である場合の成績係数を改善し、効率の向上を図る
ことができる。
【００２８】また、上下シリンダ38，40には、冷媒を導
入する上下冷媒吸込通路（図示せず）と、圧縮された冷
媒を吐出消音室58，60を経由して吐出する冷媒吐出通路
86とが設けられている。そして、この各冷媒吸込通路と
冷媒吐出通路86には、密閉容器12に固定される接続管9
0，92，94を介して冷媒配管98，100，102が接続され
る。また、冷媒配管100および102の間には、気液分離器
として作用するサクションマフラー106が接続されてい
る。
【００２９】このサクションマフラー106には、コンプ
レッサ10の外部に設けられ、後述するように第３中間冷
却器（図示せず）から出た冷媒を冷媒配管201を介して
合流させている。
【００３０】さらに、上部プレート62には上部支持部材
54の吐出消音室58と、密閉容器12の内部空間とを連通状
態とする吐出管108が設けられており、２段目（高段圧
縮要素34）の圧縮冷媒ガスを密閉容器12内に直接吐出
し、密閉容器12を内部高圧にした後、密閉容器12上部の
蓋体12Bに固定される接続管96及び冷媒配管104を介して
外部の凝縮器（図示せず）に送出され、後述する冷媒回
路を順次経由して、冷媒配管98、接続管90及び上シリン
ダ38の上冷媒吸込通路を通じて再び低段圧縮要素32に戻
り、蒸気圧縮式冷凍サイクルを実現している。
【００３１】また、低段圧縮要素32における構成部品相
互の嵌合クリアランスを、高段圧縮要素34における構成
部品相互の嵌合クリアランスよりも小さく設定してい
る。具体的には、低段圧縮要素32における構成部品相互
の嵌合クリアランスを10μｍに、高段圧縮要素34におけ
る構成部品相互の嵌合クリアランスを20μｍに設定して
いる。これにより、密閉容器12内の高圧ガスが圧力差の
大きい低段圧縮要素32へリーク侵入するのを低減でき、
体積効率及び圧縮効率を向上させることができる。
【００３２】次に、上記した２段圧縮式ロータリコンプ
レッサ10を用いた本発明の多段圧縮冷凍装置について、
図１の冷媒回路を参照して説明する。
【００３３】図１において、１は凝縮器であり、上記２
段圧縮式ロータリコンプレッサ10から吐出された高圧冷
媒が冷媒配管104を介して流入している。この凝縮器１
にて凝縮され冷媒配管110を流れる冷媒を後述の第３中
間冷却器２と熱交換させた後、この冷媒配管110が二方
に分岐されている。
【００３４】３は、分岐された一方の分岐配管112を流
れる冷媒を減圧させる第１減圧手段としての第１膨張弁
である。
【００３５】４は、分岐された他方の分岐配管114を流
れる冷媒を減圧させる第３減圧手段としての第２膨張弁
であり、分岐配管114を流れる冷媒を後述の第２中間冷
却器５と熱交換させた後、第２膨張弁４に流入させてい
る。
【００３６】６は、第１膨張弁３の吐出側に接続されて
いる中間冷却器であり、第２膨張弁４にて減圧された冷
媒と熱交換させている。そして、中間冷却器６の吐出側
には前述の第３中間冷却器２が接続されている。
【００３７】第３中間冷却器２を吐出した冷媒は、冷媒
配管201を介して上述のサクションマフラー106に流入
し、冷媒配管100を介してサクションマフラー106に流入
する低段圧縮要素32からの吐出冷媒と合流させている。
【００３８】そして、第３中間冷却器２と、冷媒の合流
点となるサクションマフラー106との間の冷媒配管201途
中に、第３中間冷却器２から合流点方向への冷媒の流れ
のみを許容する一方向弁である逆止弁９が設けられてい
る。これにより、低段圧縮要素32の吐出ガス冷媒が、コ
ンプレッサの起動開始初期時に中間冷却器６側へ逆流す
るのを防止することができる。この結果、低段圧縮要素
32の吐出ガス冷媒の逆流により中間冷却器６及び第３中
間冷却器２が温められることなく、回路が安定して定常
時の過冷却が得られるまでの時間を短縮することができ
る。
【００３９】サクションマフラー106から吐出されるガ
ス冷媒は、冷媒配管102を経由して高段圧縮要素34に吸
い込ませている。
【００４０】７は、第２減圧手段としてのキャピラリチ
ューブであり、第２膨張弁４の吐出冷媒を中間冷却器６
と熱交換させた後の冷媒を減圧している。キャピラリチ
ューブ７からの吐出冷媒は蒸発器８に供給され、冷媒を
蒸発させ外部と熱交換させている。蒸発器８の吐出側に
は上記第２中間冷却器５が接続されており、冷媒配管11
4を流れる分流冷媒と熱交換した後、その吐出冷媒が冷
媒配管98を経由してコンプレッサ10の低段圧縮要素32の
接続管90に供給されている。
【００４１】以上によって、本発明の多段圧縮冷凍装置
の冷凍サイクルが構成されている。
【００４２】ここで、上記中間冷却器６、第２中間冷却
器５及び第３中間冷却器２は周囲から熱を奪うことによ
って冷却作用を発揮しており、この中間冷却器６，第２
中間冷却器５，第３中間冷却器２における熱交換部を夫
々第１過冷却部、第２過冷却部、第３過冷却部と以下称
する。
【００４３】このように、過冷却部を複数に分散させて
いるのは、上記した図４の従来装置において、その起動
開始初期に中間冷却器414の熱交換部の配管等が保有す
る顕熱の影響により、中間冷却器414によって第２減圧
手段415に流入する冷媒が充分に冷却されずに、図５の
点線で示したように、定常時のエンタルピーδＨ0分の
過冷却を行うことができない、という課題を解決するた
めである。
【００４４】また、上記説明において、第２過冷却部に
おいて冷却された冷媒を第２膨張弁４を経由して第１過
冷却部において熱交換させる構成にしているのは、実験
の結果、過冷却を分散させて行わせる際、一度過冷却を
行った後の冷媒を膨張させた後に、過冷却を行わせるこ
とによりその際の熱交換効率が良くなることが確認でき
たためである。
【００４５】次に、上記冷凍サイクルにおける冷媒の状
態について、図３に示すＰ−ｈ線図に基づき説明する。
尚、図において装置定常期の冷媒状態を実線で、装置起
動初期における冷媒状態を点線で示している。
【００４６】図３において、Ａ点はコンプレッサ10の高
段圧縮要素34からの吐出冷媒の状態を示しており、凝縮
器１にて凝縮されてＢ点まで状態変化する。その後、冷
媒は第３過冷却部において第３中間冷却器２との熱交換
により冷却されてＣ点に至る。
【００４７】そして、Ｃ点の冷媒は分流されて、一方の
分流した冷媒が第１膨張弁３にて減圧されてＤ点まで圧
力低下した後、中間冷却器６に流入している。
【００４８】また、Ｃ点の冷媒の分流された他方の冷媒
は、第２過冷却部において蒸発器８の吐出側に接続され
ている第２中間冷却器５との熱交換により冷却されてＨ
点に至り、第２膨張弁４にて減圧されてＩ点まで圧力低
下する。そして、第１過冷却部において、Ｉ点の冷媒が
中間冷却器６と熱交換してＪ点に状態変化すると共に、
Ｄ点の冷媒が中間冷却器６の出口においてＥ点まで状態
変化する。
【００４９】Ｆ点は、第３過冷却部における凝縮器１か
ら出たＢ点の冷媒との熱交換により、第３中間冷却器２
の吐出冷媒の状態を示している。
【００５０】また、Ｊ点の冷媒はキャピラリーチューブ
７にて減圧され、Ｋ点まで圧力低下した後、蒸発器８に
流入する。そして、蒸発器８にて蒸発した冷媒（Ｌ点）
が第２過冷却部における熱交換により、第２中間冷却器
５の出口でＭ点まで状態変化した後、コンプレッサ10の
低段圧縮要素32に流入している。
【００５１】そして、低段圧縮要素32にて１段目の圧縮
がされ、Ｎ点まで圧力上昇した高温、高圧の吐出冷媒
が、サクションマフラー106において、第３中間冷却器
２からの吐出冷媒（Ｆ点）と混ざり、冷媒が冷却されＧ
点まで状態変化する。その温度低下させたＧ点の冷媒を
コンプレッサ10の高段圧縮要素34に吸入させて、２段目
の圧縮させ（Ａ点）、凝縮器１に吐出している。
【００５２】このように、第３過冷却部において凝縮器
１からの吐出冷媒の過冷却を行わせると共に、キャピラ
リーチューブ７及び蒸発器８に流れる他方の冷媒をさら
に第１過冷却部及び第２過冷却部において過冷却するこ
とができる。
【００５３】また、過冷却部を分散させることにより、
各過冷却部の保有する顕熱の熱容量を小さくすることが
でき、装置起動初期（図３点線）においても従来に比べ
過冷却を行うことができ、蒸発器８でのエンタルピー差
（δＨ）を大きくとることができる。
【００５４】特に、第１過冷却部に加えて、蒸発器８出
口の低温冷媒と熱交換する第２過冷却部を設けることに
より、装置の起動開始後の短時間でキャピラリーチュー
ブ７及び蒸発器８に流れる他方の冷媒の過冷却を充分に
行うことができる。
【００５５】尚、上記実施の形態の説明は、本発明を説
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではな
い。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、
特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可
能であることは勿論である。
【００５６】例えば、上記実施の形態例では、多段圧縮
手段として内部高圧型２段圧縮式ロータリコンプレッサ
10を用いた場合について説明したが、これに限らず、密
閉容器12内部を低段圧縮要素32の吸入側冷媒圧力と略同
等にした内部低圧型、若しくは密閉容器12内部を低段圧
縮要素32の吐出側冷媒圧力と略同等にした内部中間圧型
にも本発明は適用可能である。
【００５７】また、中間冷却器を複数設け、第１過冷却
部、第２過冷却部及び第３過冷却部を有する構成につい
て説明したが、これに限らず、単一の中間冷却器にて過
冷却を行う上記従来装置（図４）にも、本発明は適用可
能である。
【００５８】
【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、低段
側圧縮手段で圧縮後の吐出ガス冷媒を冷却して、高段側
圧縮手段の吐出ガス冷媒温度を低く抑えることができる
と共に、低段側圧縮手段の吐出ガスが中間冷却器側へ逆
流するのを防止することができる。従って、冷凍装置の
起動初期における回路安定までの時間を短縮させ、効率
を向上させた多段圧縮冷凍装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例である多段圧縮冷凍装置
の冷媒回路図である。
【図２】本発明に適用する２段圧縮式ロータリコンプレ
ッサの要部縦断面図である。
【図３】本発明の多段圧縮冷凍装置のＰ−ｈ線図であ
る。
【図４】従来の多段圧縮冷凍装置の冷媒回路図である。
【図５】従来の多段圧縮冷凍装置のＰ−ｈ線図である。
【符号の説明】
１ 凝縮器 ２ 第３中間冷却器 ３ 第１膨張弁（第１減圧手段） ４ 第２膨張弁（第３減圧手段） ５ 第２中間冷却器 ６ 中間冷却器 ７ キャピラリーチューブ（第２減圧手段） ８ 蒸発器 ９ 逆止弁（一方向弁） 10 ２段圧縮式ロータリコンプレッサ 12 円筒状密閉容器 14 駆動電動機（電動要素） 16 クランク軸 18 回転圧縮機構（回転圧縮要素） 32 低段圧縮要素（低段側圧縮手段） 34 高段圧縮要素（高段側圧縮手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江原 俊行 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 山川 貴志 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 低段側圧縮手段及び高段側圧縮手段、凝
    縮器、第１減圧手段、中間冷却器、第２減圧手段及び蒸
    発器とを有し、前記凝縮器から出た冷媒を分流して一方
    の冷媒を前記第１減圧手段から中間冷却器に、他方の冷
    媒を前記第２減圧手段から蒸発器に夫々流し、該第２減
    圧手段に流入する冷媒を前記中間冷却器と熱交換させる
    と共に、前記蒸発器から出た冷媒を前記低段側圧縮手段
    に吸い込ませ、該低段側圧縮手段から吐出された冷媒に
    前記中間冷却器から出た冷媒を合流させた後、前記高段
    側圧縮手段に吸い込ませるように構成した多段圧縮冷凍
    装置において、 前記低段側圧縮手段の排除容積は、前記高段側圧縮手段
    の排除容積より大きな値に設定されていると共に、 前記中間冷却器と、該中間冷却器から出た冷媒を合流さ
    せる合流点との間に、該中間冷却器から合流点方向への
    冷媒の流れのみを許容する一方向弁が設けられているこ
    とを特徴とする多段圧縮冷凍装置。
  2. 【請求項２】 前記蒸発器と低段側圧縮手段との間に設
    けられた第２中間冷却器を備え、該第２中間冷却器と熱
    交換させた前記他方の冷媒を前記中間冷却器と熱交換さ
    せることを特徴とする請求項１に記載の多段圧縮冷凍装
    置。
  3. 【請求項３】 前記中間冷却器と一方向弁との間に設け
    られた第３中間冷却器を備え、前記凝縮器から出た冷媒
    を前記第３中間冷却器と熱交換させると共に、該第３中
    間冷却器から出た冷媒を前記一方向弁を経由して低段側
    圧縮手段から吐出された冷媒と共に高段側圧縮手段に吸
    い込ませるように構成したことを特徴とする請求項２に
    記載の多段圧縮冷凍装置。
  4. 【請求項４】 前記他方の冷媒を減圧する第３減圧手段
    を備え、前記第３減圧手段に流入する前記他方の冷媒を
    前記第２中間冷却器と熱交換させることを特徴とする請
    求項２又は３に記載の多段圧縮冷凍装置。
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