JP2006275325A - コンプレッサユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 コンデンサの容量変更に伴うユニット全体の拡大を回避すると共に、在庫数の削減を図ることができるコンプレッサユニットを提供する。
【解決手段】 冷凍装置を構成するための複数台、例えば、４台のコンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４を搭載したコンプレッサユニット１であって、冷凍装置を構成するコンデンサユニット２を有さず、周囲がパネルとしての外装パネル５にて遮蔽されていると共に、外部との配管接続口１４０、１４１、１４２、１４３を備えた。
【選択図】図７

Description

本発明は、冷凍装置を構成するための複数台のコンプレッサを搭載したコンプレッサユニットに関するものである。

従来この種冷凍装置、例えば、スーパーマーケット等の店舗に設置されるショーケースは、屋外に設置される屋外ユニットと、店舗内に設置される室内ユニットからなり、当該屋外ユニットには、コンプレッサ、コンデンサ、レシーバタンク及びアキュムレータ等が設けられ、店舗内に設置されたショーケースには減圧装置、蒸発器及びその他の機器部品等が設けられて、これらを配管接続することにより冷媒回路が構成される。

また、屋外ユニットは、コンプレッサとコンデンサとを一体に備えた所謂、コンプレッサ／コンデンサ一体型とされていた（参考文献１参照）。
特開平７−１５９００３号公報

ここで、使用する冷媒をＲ２２からＲ４０４Ａに変更した場合、Ｒ２２に使用していたコンデンサでは放熱を充分に行うことができないため、コンデンサの容量を拡大する必要がある。しかしながら、従来の如く屋外ユニットをコンプレッサとコンデンサを一体型とした場合、コンデンサの拡大に伴い、ユニット全体が大型化して、コンプレッサ側に無効容量が生じると共に、設置スペースの拡大を招く問題が生じていた。

上述の如く使用する冷媒によって必要とされる放熱能力に相違があるため、従来の構造では、使用冷媒、使用状況等に合わせた各機種に対応した容量のコンデンサを搭載した屋外ユニットを用意しなければならず、在庫数の増大を招いていた。

本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、コンデンサの容量変更に伴うユニット全体の拡大を回避すると共に、在庫数の縮減を図ることができるコンプレッサユニットを提供することを目的とする。

本発明のコンプレッサユニットは、冷凍装置を構成するための複数台のコンプレッサを搭載したものであって、冷凍装置を構成するコンデンサを有さず、周囲がパネルにて遮蔽されていると共に、外部との配管接続口を備えたものである。

請求項２の発明のコンプレッサユニットは、上記発明において冷凍装置のコンデンサの冷媒入口及び冷媒出口への冷媒配管が接続される配管接続口を有するものである。

本発明のコンプレッサユニットによれば、コンデンサとコンプレッサユニットを別体としても屋外設置できるので、冷媒の変更などに伴うコンデンサのみの寸法拡大が生じた場合にも、コンプレッサユニットはそのまま使用することができるようになる。

また、コンデンサとコンプレッサユニットを別体とすることで、設置レイアウトの合理化を図ることができるようになる。

これにより、コンプレッサユニットに対してコンデンサを自由に選択できるようになるので、施工設計の自由度の向上を図ることができるようになる。

また、コンプレッサユニットを容量の異なるコンデンサに兼用できるので、コンプレッサユニットの汎用性が向上し、在庫数を削減することができるようになる。これにより、コストの削減を図ることが可能となる。

更に、請求項２の如く冷凍装置のコンデンサの冷媒入口及び冷媒出口への冷媒配管が接続される配管接続口を有するので、コンプレッサユニットとコンデンサとを容易に接続することができる。これにより、従来のコンプレッサ／コンデンサ一体型と同等に扱うことが可能となる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例としての冷凍装置の冷媒回路図である。実施例の冷凍装置は例えばスーパーマーケット等の店舗に設置される商品冷蔵或いは冷凍用のショーケースであり、コンプレッサユニット１とコンデンサユニット２と冷却ユニット３とから構成される。従って、冷却ユニット３はショーケース本体、或いは、クーリングコイルである。

本発明のコンプレッサユニット１は冷凍装置を構成するための複数台のコンプレッサを搭載したものであって、コンデンサユニット２とは別に構成されている。即ち、コンプレッサユニット１は４台のコンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４、アキュムレータ２０、オイルセパレータ２２、２３、レシーバタンク２４等を備えて構成され、後述するコンデンサユニット２の熱交換器１２と、冷却ユニット３の減圧装置としての膨張弁１４及び冷却器１６と配管接続されて、コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４、オイルセパレータ２２、２３、レシーバタンク２４、アキュムレータ２０が熱交換器１２、膨張弁１４及び冷却器１６等と共に所定の冷媒回路を構成する。

即ち、コンプレッサＣ１の冷媒吐出管３１、コンプレッサＣ２の冷媒吐出管３２、コンプレッサＣ３の冷媒吐出管３３及びコンプレッサＣ４の冷媒吐出管３４はそれぞれ冷媒配管（集合ヘッダー）３０に接続され、冷媒配管３０は二股に分岐して一方がオイルセパレータ２２の入口に接続され、他方がオイルセパレータ２３の入口に接続されている。ここで、実施例の各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４は圧縮機である。図中４１乃至４４は各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４にそれぞれ冷媒ガスを導入するための冷媒導入管であり、各冷媒導入管４１、４２、４３、４４は冷媒配管（分岐ヘッダー）４０に連通接続される。

前記オイルセパレータ２２、２３は、冷媒ガス中に混入したオイルを分離するためのものであり、冷媒ガス中に混入して各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４から吐出されたオイルを当該オイルセパレータ２２にて分離することができる。オイルセパレータ２２にて分離されたオイルは、オイル配管８２、オイル管８０Ａ・・及びオイルレギュレータ８０・・を介して各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４に戻される（図２）。また、オイルセパレータ２２、２３の出口側にそれぞれ接続された各冷媒配管３５、３５は合流した後、コンデンサユニット２の冷媒配管４５に接続される。

コンデンサユニット２は上記冷媒配管４５と熱交換器１２と冷媒配管４６から構成される。即ち、冷媒配管４５は熱交換器１２の入口に接続される。当該熱交換器１２は、図示しない複数のフィンと当該フィンの中心部に設けられた孔に挿通された冷媒配管と、フィンに通風するためのファン１３にて構成されており、熱交換器１２のファン１３の運転はコンプレッサユニット１に設けられた後述するコントローラ６０にて制御されている。また、コンデンサユニット２の電源も上記コントローラ６０から供給される。

熱交換器１２の出口に接続された冷媒配管４６は図示しない弁装置を介してコンプレッサユニット１の冷媒配管３７に接続され、この冷媒配管３７はレシーバータンク２４の入口に接続される。そして、レシーバータンク２４の出口には冷媒配管３８が接続され、当該冷媒配管３８は図示しない弁装置を介して冷却ユニット３の冷媒配管５０に接続される。

冷却ユニット３は、膨張弁１４と冷却器１６とこれらを接続する冷媒配管５０、５２、５４とから構成されている。そして、冷媒配管５０は膨張弁１４の入口に接続され、膨張弁１４を出た冷媒配管５２は冷却器１６の入口に接続される。冷却器１６には当該冷却器１６にて冷媒と熱交換した冷気をショーケースの庫内に送風するための送風機（図示せず）が設けられている。そして、前記ショーケースの各種機能及び送風機の運転は当該冷却ユニット３に設けられた図示しない制御装置により制御されている。また、前記膨張弁１４の開閉も冷却ユニット３の制御装置にて制御されている。

冷却器１６から出た冷媒配管５４は図示しない弁装置を介してコンプレッサユニット１の冷媒配管３９に接続され、当該冷媒配管３９はアキュムレータ２０の入口に接続される。当該アキュムレータ２０は冷却器１６にて過冷却され、液化した冷媒を貯留するためのものである。アキュムレータ２０により、各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４に液冷媒が吸い込まれ、液圧縮する不都合を回避することができる。

また、アキュムレータ２０の出口には冷媒配管４０が接続され、当該冷媒配管４０は、前記各冷媒導入管４１、４２、４３、４４に接続される。

次に、図２乃至図７を用いて本発明のコンプレッサユニット１について詳述する。図２はコンプレッサユニット１の正面図、図３はコンプレッサユニット１の上面図（区画板９は透視）、図４はコンプレッサユニット１の側面図、図５は外装パネル５を取り付けた状態のコンプレッサユニット１の正面図、図６は図５の上面図、図７は図５の側面図をそれぞれ示している。尚、図７では、各配管接続口１４１、１４２、１４３、１４４から外部の冷媒配管と接続される冷媒配管の位置関係を示すため、レシーバタンク２４と外部の冷媒配管と接続される冷媒配管３５、３７、３８、３９とを透視して示している。

各図に示すように、コンプレッサユニット１は外郭を構成する枠体８内に構成され、区画板９にて上側空間と下側空間に区画されている。また、区画板９には上下に配置された各機器の配管取り回し用の孔が形成され、上下に設けられた機器の配管接続は当該孔から容易に行うことができるものとする。コンプレッサユニット１の区画板９の下側空間には４台のコンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４が縦設されており、ベース７上に取付固定されている。

各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の側部（図２では左側）には各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４内のオイル量を確認するためのオイルレギュレータ８０・・が設けられている。各オイルレギュレータ８０・・にはオイル管８０Ａ・・の一端が連通接続されている。オイル管８０Ａ・・はオイルレギュレータ８０・・に連通する一端から上方に起立し、他端はオイル配管８２にてそれぞれ開口している。オイル配管８２は、コンプレッサユニット１の区画板９の上側空間左端に縦設された２つのオイルセパレータ２２、２３及びオイルセパレータ２２、２３の背面側で、且つ、各オイルセパレータ２２、２３より上方に横設されたオイルタンク９０に接続される。オイルセパレータ２２、２３は区画板９上に取付固定され、オイルタンク９０は枠体８、若しくは、天板１０に取付固定されている。

また、オイル管８０Ａ・・の途中部には弁装置８０Ｂ・・が設けられており、各弁装置８０Ｂ・・が開放されると、各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４に各オイルセパレータ２２、２３にて冷媒ガスと分離されたオイル及びオイルタンク９０内に貯留されたオイルが上記オイル配管８２、各オイル管８０Ａ、オイルレギュレータ８０・・を介して供給される。各オイルセパレータ２２、２３の上面には前記冷媒配管３０及び冷媒配管３５が接続される。

前記コンプレッサＣ１の背面のベース７上にはアキュムレータ２０が設置されており、当該アキュムレータ２０の上面には前記冷媒配管３９及び冷媒配管４０が接続される。尚、図中Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４は各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の消音器である。

また、コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の上側空間の中央部にはレシーバタンク２４が横設され、当該レシーバタンク２４は取付部材２５を介して区画板９に固定されている。このレシーバタンク２４にはコンデンサユニット２からの冷媒配管４６と接続される当該レシーバタンク２４入口側の前記冷媒配管３７と、出口側の冷媒配管３８が接続される。尚、図中９９はオイルタンク９０の内圧抜き用の配管であり、９９Ａは当該配管９９の開閉用の弁装置である。また、図中３７Ａ及び３８Ａは各冷媒配管３７及び３８に設けられたサービスバルブ、９５はフィルタドライアであり、９７はリキッドインジケータである。

そして、上記レシーバタンク２４の前面左側にはコントローラ６０が設置され、コントローラ６０の左脇には各コンプレッサの入口側及び出口側の圧力を検出するための圧力ゲージ９８が設置されている。コントローラ６０の基盤は電送箱６２内に設けられ、当該電送箱６２の前面には、デジタル圧力スイッチサービス用の弁装置６４が設けられている。また、電送箱６２の一側面（図３では右側面）には電源取りだし用の３つの穴６５・・が設けられている。

前述したコントローラ６０は、コンプレッサユニット１の制御を司る制御装置であり、各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の運転、コンプレッサユニット１内に設けられた各弁装置を制御している。また、コントローラ６０は、前記コンデンサユニット２の熱交換器１２の電源の供給及びファン１３の運転制御も行っている。更に、冷却ユニット３内に設けられた図示しない制御装置と信号の授受を行う。

一方、前記コンプレッサユニット１は、図５乃至図７に示すように周囲がパネルにて遮蔽されている。本実施例のコンプレッサユニット１は、全面が防水性の外装パネル５にて遮蔽されている。コンプレッサユニット１の前記ベース７は全周縁７Ａが上側に起立しており、当該起立した全周縁の内側に側面を遮蔽する外装パネル５を差し込むように形成されている。また、上面を遮蔽する外装パネル５の全周縁には、下方向に拡張する拡張部５Ｂが形成されており、当該拡張部５Ｂの内側に前記側面の外装パネル５がはめ込まれる。尚、図５において１５０は、コンプレッサユニット１のつり下げ用の孔で、孔１５０、１５０にワイヤを引っかけて容易に持ち上げることが可能であり、組み立てられたコンプレッサユニット１を設置箇所へと容易に移動することができる。

本実施例の外装パネル５の正面には、前記各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４に対応する位置に通気孔１１０・・が形成されている。通気孔１１０・・には外装パネル５から外側下方向に延在するルーバが取り付けられており、当該ルーバにより外部からの雨がコンプレッサユニット１内に流入することなく、空気のみを流通させることができる。従って、各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の運転により、生じた廃熱を当該通気孔１１０・・から排気することが可能となる。また、１１２・・は前記オイルレギュレータ８０・・に対応する位置に形成された窓であり、当該窓１１２・・により各コンプレッサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４内のオイル量を確認することができる。

図中１１４は前記圧力ゲージ９８に対応する位置に形成された窓であり、当該窓１１４から圧力ゲージ９８に表示される各コンプレッサの入口側及び出口側の圧力を確認することができる。また、図中１１６は、コントローラ６０の表示部に対応する位置に設けられた窓、１１７はオイルタンク９０用の窓である。尚、図中１２０はリキッドインジケータ９７用の窓である。尚、各窓１１２、１１４、１１６、１１７、１２０にはアクリル板がはめ込まれており、コンプレッサユニット１の内部を透視できる。

他方、外装パネル５の一側面（図５では右側面）には、前記コントローラ６０の電送箱６２に形成された電源取り出用の穴６５・・より若干下側に対応する位置に配線用孔１３０・・が形成されており、当該孔１３０及び電送箱６２に形成された穴６５を介して、外部から電源が接続される。ここで、前記当該孔１３０をコントローラ６０の電送箱６２に形成された電源取り出用の穴６５・・より若干下側に設けることで、電源の配線を伝わり、コンプレッサユニット１内に水が流入する不都合を回避することができる。

また、１４０、１４１、１４２、１４３は、コンプレッサユニット１内部と外部との配管接続口であり、１４０及び１４１は熱交換器１２の冷媒入口と冷媒出口への冷媒配管が接続される配管接続口である。即ち、配管接続口１４０は、熱交換器１２の冷媒入口に接続された冷媒配管４５と前記冷媒配管３５とを接続するためのものであり、配管接続口１４１は、熱交換器１２の冷媒出口に接続された冷媒配管４６と前記冷媒配管３７とを接続するためのものである。

また、配管接続口１４２は、冷却ユニット３の冷媒入口の冷媒配管５０とレシーバタンク２４の出口に接続された冷媒配管３８とを接続するためのものであり、配管接続口１４３は、冷却ユニット３の冷媒出口の冷媒配管５４とアキュムレータ２０の入口に接続された冷媒配管３９とを接続するためのものである。

当該配管接続口１４０、１４１により、コンデンサユニット２の熱交換器１２の冷媒入口の冷媒配管４５及び冷媒出口の冷媒配管４６とコンプレッサユニット１の冷媒配管３５及び冷媒配管３７とを容易に接続することができるようになる。

これにより、コンデンサユニット２とコンプレッサユニット１とを別体とすることができると共に、これらを従来のように屋外に設置することも可能となる。また、コンデンサユニット２とコンプレッサユニット１を別体とすることで、使用する冷媒、例えばＲ２２からＲ４０４Ａに変更して、コンデンサユニット２の熱交換器１２の寸法拡大が生じる場合であっても、コンプレッサユニット１自体の変更を行う必要がない。即ち、従来のコンプレッサ／コンデンサ一体型のユニットでは、熱交換器１２の寸法拡大によりユニット全体の変更を行わなければならず、コストの増大を招いていた。また、コンプレッサ側に無効な容積が生じると共に、ユニットの設置スペースも拡大していた。更に、コンプレッサの容量の異なる複数のユニットを用意しなければならないので、在庫数の増大する問題も生じていた。

しかしながら、本発明により、冷媒の変更などに伴う熱交換器１２のみの寸法拡大が生じた場合にも、コンプレッサユニット１はそのまま使用することができるので、コンプレッサユニット１に対してコンデンサユニット２を自由に選択できるようになる。これにより、施工設計の自由度の向上を図ることができるようになる。また、設置レイアウトの合理化を図ることができるようになる。

更に、コンプレッサユニット１を容量の異なるコンデンサに兼用できるので、コンプレッサユニット１の汎用性が向上し、在庫数を削減することができ、コストの削減を図ることが可能となる。

尚、本実施例のコンプレッサユニット１はコンプレッサを４台搭載したものとしたが、本発明はこれに限らず、１台若しくは、４台以上のコンプレッサを搭載したコンプレッサユニットにも適用可能である。また、使用するコンプレッサは、本実施例の半密閉型電動圧縮機以外の圧縮機、例えば、スクロールコンプレッサを用いても構わない。

本発明に用いる冷凍装置の冷媒回路図である。 本発明のコンプレッサユニットの正面図である。 コンプレッサユニットの上面図である。 コンプレッサユニットの側面図である。 外装パネルを取り付けた状態を示すコンプレッサユニットの正面図である。 外装パネルを取り付けた状態を示すコンプレッサユニットの上面図である。 外装パネルを取り付けた状態を示すコンプレッサユニットの側面図である。

符号の説明

Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ コンプレッサ
１ コンプレッサユニット
２ コンデンサユニット
３ 冷却ユニット
５ 外装パネル
７ ベース
１２ 熱交換器
１３ ファン
１４ 膨張弁
１６ 冷却器
２０ アキュムレータ
２２、２３ オイルセパレータ
２４ レシーバタンク
３０、３５、３７、３８、３９、４０、４５、４６、５０、５２、５４ 冷媒配管
３１、３２、３３、３４ 冷媒吐出管
４１、４２、４３、４４ 冷媒導入管
６０ コントローラ
６２ 電送箱
６４、８０Ｂ、９９Ａ 弁装置
６５ 穴
７０ 制御装置
８０ オイルレギュレータ
８０Ａ オイル管
８２ オイル配管
９０ オイルタンク
９５ フィルタドライア
９７ リキッドインジケータ
９８ 圧力ゲージ
９９ 内圧抜き用配管
１１０ 通気孔
１１２、１１４、１１６、１１８、１２０ 窓
１３０ 配線用孔
１４０、１４１、１４２、１４３ 配管接続口

Claims (2)

1. 冷凍装置を構成するための複数台のコンプレッサを搭載したコンプレッサユニットであって、
   前記冷凍装置を構成するコンデンサを有さず、周囲がパネルにて遮蔽されていると共に、外部との配管接続口を備えたことを特徴とするコンプレッサユニット。
2. 前記冷凍装置のコンデンサの冷媒入口及び冷媒出口への冷媒配管が接続される前記配管接続口を有することを特徴とする請求項１のコンプレッサユニット。

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