本发明涉及一种具有降过热器回路的冷冻装置，所述降过热器回路用于将压缩机排出的高温高压气体制冷剂经过冷却之后再送回压缩机，以冷却压缩机。 以往，作为超级市场的食品冷冻、冷藏设备而装设的低温陈列柜，构成其冷冻装置的制冷剂回路中使用的是R-12等比热比低的制冷剂。使用该种制冷剂的冷冻装置，由于制冷剂的排出温度较低，所以不存在压缩机温度上升的问题。但是鉴于近年来涉及臭氧层遭受破坏这一保护地球环境的问题，该种特定的制冷剂（R-12等）就不能再使用了。
为此，近年来作为一种替代制冷剂，R-22等对臭氧层破坏性低的制冷剂便被采用了。然而，R-22与R-12相比，其比热比大，存在着由于制冷剂的排出温度上升而使压缩机的温度异常升高并损伤驱动马达线包的问题。
为了解决这个问题，以往作为降低压缩机温度地措施有，液体注入方式和降过热方式。
所谓液体注入方式，就是将从压缩机排出的制冷剂加以冷凝液化，再把冷凝液化的制冷剂的一部分透过毛细管送回压缩机的低压侧，通过在压缩机内部的蒸发来冷却压缩机。该种方式适用于靠冷却器得到较低的温度（例如-40℃等）时，但存在毛细管的选择困难和压缩机的结构复杂等缺点。
另外，所谓降过热方式，即如实公昭45-9500号公报所公开的那样，用降过热器回路（上述公报称为“辅助冷凝器”）把从压缩机排出的高温高压气体制冷剂在外部加以冷却，再把该降了温的制冷剂送回到压缩机的旋转轴部分，使它通过压缩机的内部并冷却压缩机，之后，从压缩机的排出侧排出并供给后段的冷却器。采用此种方式，既能使压缩机的结构变得简单，又能使制冷剂回路的设计容易，由于有这些优点，所以多被应用于冷却器不需要低的温度（例如-10℃等）的冷冻装置。
但是，上述降过热方式存在当降过热器回路中液化制冷剂增多时，送回压缩机旋转轴部分的液化制冷剂会把压缩机内部的润滑油冲洗掉的问题。例如，为了提高降过热回路的冷却能力而把降过热器回路浸在用于贮存冷冻装置的除霜水并使之蒸发的蒸发器中加以冷却，在满水的状态下流动在降过热器回路中的气体制冷剂会加速凝缩，这样返回压缩机中的液态制冷剂便会增多并出现如前所述的冲洗掉润滑油的问题，而使压缩机内部可动部分的磨损加剧。此外，上述蒸发器对降过热器回路的冷却作用是随着其贮水量的变化而改变的，所以，为了使制冷剂能保持气体状态而事先选择降过热器回路的长度是十分困难的。
本发明的目的在于解决上述先有技术的课题，提供一种在利用降过热器回路来冷却压缩机的同时又能防止压缩机磨损加剧的冷冻装置。
本发明的冷冻装置R具有：有制冷剂的排出侧32和吸入侧33的压缩机16，与该压缩机16的排出侧32相接、用于蒸发器41的蒸发管17，该蒸发管17的出口侧相接并与冷凝器28插通的冷凝管18，被连接在该冷凝管18的出口侧与压缩机16的吸收侧33之间的冷却器11，在压缩机16上形成的降过热器管的出口30及回流处31，被接在该降过热器管出口30与回流处31之间、由与冷凝器28插通的降过热器管25构成的降过热器回路26。在该装置中，由压缩机16排出的高温高压气体制冷剂经降过热器管出口30供给降过热器回路26，经降过热器回路26送回来并流过压缩机内部的制冷剂从压缩机16的上述排出侧32供给蒸发管17。
从压缩机16的降过热器管出口30排出的高温高压气体制冷剂流入到降过热器回路26的降过热器管25，由于降过热器管25被冷凝器28冷却，所以在流经降过热器管25的过程中，气体制冷剂的温度下降，但是几乎都是以气态返回压缩机16的。该温度下降了的气体制冷剂在通过压缩机16的内部的过程中将压缩机16冷却，然后经排出侧32排出并被送往蒸发管17，再在该蒸发管17及冷凝管18中冷凝液化，在冷却器11中蒸发。
下面结合附图对本发明的实施例加以说明。
图1 是本发明冷冻装置R的制冷剂回路图;
图2 是作为实施例的低温陈列柜的斜视图;
图3 是图2中低温陈列柜的纵向断面图;
图4 是机械室的平面图;
图5 是机械室部分的低温陈列柜的背面图;
图6 是机械室部分的低温陈列柜的纵向断面图。
在图2和图3中，在低温陈列柜1的断面呈近似字形的隔热壁3的内侧设有内外二层隔离板4、5，由此形成了内外双重的流通路6、7，而且在内侧隔离板5的内部形成了一个前方有着开口8的贮藏室9。各个流通路6、7分别在开口8的上端设有吹气口6A、7A，而在开口8的下端设有共同吸气口10。在内侧流通路6A内收容设置着后述构成冷冻装置R的冷却器11，在位于该冷却器11的前方、上述吸气口10的下方设置着循环用送风机12。
该循环送风机12转动时，空气从吸气口10被吸进，在外侧流通路7，被吸入的空气直接被送到上部的吹气口7A并被吹出，在内侧流通路6，被吸入的空气与冷却器11进行热交换，经冷却的冷气被强制地送入通路并从上部吹气口6A向下方吹出。这样，贮藏室内的温度将被冷却到+2℃～+8℃的给定温度，同时，在开口8形成了从吹气口6A及7A到吸气口10的双重气帘，以抑制外气的侵入。另外，在贮藏室9内上下架设了多层棚架14用以陈列销售商品。
在该低温陈列柜1的隔热壁3的下方有一个用以设置冷冻装置R的机械室2。如图1的制冷剂回路所示，冷冻装置R由依次将压缩机16、蒸发管17、冷凝管18、脱水器19、作为减压装置的膨胀阀20、前述冷却器11以及贮液器21连接成环状的冷冻用制冷剂回路22，以及由消音用的消声器24和降过热器管25组成的降过热器回路26构成。其中，膨胀阀20和冷却器11设置在机械室2以外的隔热壁3侧，机械室2内部还设置有由冷凝器用送风机27以及多个热交换散热片构成的冷凝器28。
以下结合图4至图6对冷冻装置R的具体连接关系加以说明。压缩机16是一种其马达的旋转轴朝向横方向的横向型旋转压缩机，为吸收震动，被橡胶35橡胶支承在机械室2内。在该压缩机16的左侧前面的下部形成有降过热器管出口30，右侧端面形成有降过热器管的回流处31，左侧前面上部形成有制冷剂的排出侧32，而在降过热器管出口30的背面则形成有制冷剂的吸入侧33。与降过热器出口30相接的出口管34沿着压缩机16的前面向右侧延伸并同设置在压缩机16前侧的消声器24相接。消声器24的出口侧有降过热器管25与之相接，降过热器管25上升到压缩机16的上侧并在压缩机16的上方沿着压缩机向左侧延伸，在其前方弯曲以后与冷凝器28的后面上部相插通，左右一个来回地通过冷凝器以同各个散热片接触保持热交换关系。降过热器管25穿过冷凝器28之后在压缩机16的前方向右侧延伸，同被连接在降过热器管的回流处31的回流管37相接。
另外，与被接在排出侧32的排出侧管38相连接的高压管39在压缩机16的上面沿着压缩机从前方下来向右侧延伸，再重新上升到压缩机16的上方并在压缩机16的上方沿着压缩机向左侧延伸，与蒸发管17相接。这样，与出口管34相接的降过热器管25以及高压管39，就沿着压缩机的外面在分别作上下左右的大迂回的状态下被设置起来。
在位于机械室2左侧的蒸发器41内，长度2米的蒸发管17以蛇行状插在其中，该蒸发器41是用来贮存冷却器11的除霜水的，在满水的状态下蒸发管17浸没在蒸发器的水中。蒸发管17的出口侧与冷凝管18相接，冷凝管18以蛇行状插通在冷凝器28中被降过热器管25所占据部分以外的几乎所有区域内，与各散热片相接触保持着热交换关系。冷凝管18的出口侧在通过压缩机16的前方后与设在压缩机16右方的脱水器19相接，而脱水器19的出口侧从机械室2伸出与膨胀阀20相接。膨胀阀20的出口侧与冷却器11相接，冷却器11的出口侧再进入机械室与贮液器21相接。贮液器21的出口侧与被接在压缩机16的吸入侧33上的吸入侧管43相接。
以下结合上述构造对冷冻装置R的动作加以说明。另外，冷冻装置R内封装有一定量的制冷剂R-22。冷凝器用送风机27被启动后，外部空气便从设在低温陈列柜1的下部的机械室2前面的格栅风口45被吸入并在冷凝器28以及机械室2的其它内部进行循环。另一方面，压缩机16启动后，首先有约+85℃的高温压气体制冷剂从降过热器管出口30排出，经过消声器24后流入降过热器管25。
此时，由于压缩机16是被橡胶35橡胶支承着的，启动时会在惯性力矩的作用下例如象图6的箭头所指示的向反时针方向作少许转动，又回到原位。因此会对降过热器管出口30部分的出口管34的根部和排出侧32部分的高压管39的根部产生应力，但是如前所述，由于降过热管25及高压管39是沿着压缩机16的外面在上下左右作大迂回的状态下被设置起来的，所以可以把压缩机16的这一动作对上述各个根部所产生的应力充分地吸收掉，从而防止对根部部分的损伤。
另一方面，流入降过热器管25内的高温高压气体制冷剂在冷凝器28处受到空冷。但这时的冷却是冷凝器28的一部分的空冷，因此制冷剂尚未冷凝，几乎或者说完全以气体状态从前述的+85℃降到约+55℃，该变成低温的气体制冷剂从回流管37回到压缩机16的降过热器管的回流处31那里。
这时，由于有冷凝器用送风机27从前方吸入外部空气从冷凝器28中通过，所以在冷凝器的前面有尘埃堆积。而该尘埃是从冷凝器28的前面下部开始渐渐堆积起来的，所以冷凝器内的空气流通从下部开始变得不畅通，但如前所述，降过热器管25是设置在冷凝器28的后面上部的，因此至少降过器管25的冷却作用始终可以得到优选保证。
从降过热器管回流处31返回到压缩机16内的制冷剂流入压缩机16内部的旋转轴部分。这时，从压缩机16的吸入侧吸进的制冷剂在图中未示出的压缩部进行压缩，并在降过热器管出口30处以高压被排出。在压缩机16的内部，降过热器管出口30，上述压缩部以及吸入侧33部分与其余部分是被隔离开的。所以，从降过热器管回流处31返回旋转轴部分的低温制冷剂在差压的作用下通过旋转轴后从排出侧32被排出。
在制冷剂的这一流动过程中，压缩机16受到低温制冷剂的显热，冷却其温度至约为+90℃。如果没有降过热器回路26，这时压缩机16的温度会升高到+120℃以上，但由于如上述那样有低温回流制冷剂的冷却，使压缩机的温度大约下降了30℃，这样就可以防止线包被损伤。另外，流经旋转轴部分的制冷剂几乎都是气体制冷剂，所以不会发生冲洗掉润滑油的不良现象。
从压缩机16的排出侧32排出的制冷剂由于对压缩机16作冷却而使自身温度上升到约+70℃，经高压管39流入蒸发管17。如前所述，蒸发管17浸没在冷却器11的除霜水内，为此，流经此处的制冷剂温度急剧下降并被冷凝，大约可被冷却至+50℃。从蒸发管17流出的制冷剂流入到冷凝管18，在冷凝器中受到如前所述的空气冷却，其温度下降至+45℃左右，并被冷凝液化。
为冷却压缩机16而将回流的制冷剂用蒸发管17进行冷却时，由于蒸发管17的冷却能力是根据蒸发器41中的贮水多少而有明显的变化，所以很难确保流入降过热器管回流处31中的制冷剂是气体状态。也就是说，当蒸发器41处在满水状态时，蒸发管17便几乎全部浸没在水中，这样就加速了制冷剂的冷凝，从而发生以液态的状态返回到降过热器管的回流处31的现象。如前所述，这种液态制冷剂返回压缩机16内部，会把压缩机16内部的润滑油中洗掉，对防止旋转轴和轴承的磨损不利。但根据本发明的结构，返回降过热器管回流处31的制冷剂几乎或者说完全都是低温气体制冷剂，所以不会发生上述问题。
前述在冷凝器28中被冷凝液化的制冷剂，从冷凝管18流出并通过脱水器19，在膨胀阀20那里减压以后流入冷却器11，在此处蒸发。此时的冷却器11的温度约为-10℃。制冷剂从冷却器11出来后在贮液器21中进行气液分离，然后经吸入侧33被吸进压缩机16，经压缩后重新从降过热器管出口30排出。
正如以上所作的详细叙述，依据本发明，从降过热器回路返回压缩机的制冷剂几乎都是处于低温气体状态，因此，不会发生例如用蒸发管对制冷剂进行冷却并送回时因液态制冷剂进入压缩机而使压缩机内的润滑油被冲洗掉的问题。这样，既能防止因压缩机温度上升而造成线包的损伤，又能防止压缩机内部的可动零部件的磨损。