JP2007071519A - Cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和装置、冷凍・冷蔵庫、冷蔵ショーケース等に用いられる冷却システムに関する。 The present invention relates to a cooling system used for an air conditioner, a freezer / refrigerator, a refrigerated showcase, and the like.
従来、空気調和装置、冷凍・冷蔵庫、冷蔵ショーケース等に用いられる冷却システムにおいて一般的に使用される冷媒はフロンであったが、フロンが地球を取り巻くオゾン層を破壊することが問題となっているため、近年、フロンの代替冷媒としてアンモニアや二酸化炭素等の自然系冷媒を使用した冷却システムが知られている。このような冷却システムとして、例えば、冷蔵ショーケース内に圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器が設置された冷却システムが知られているが、このような一元冷却システムでは冷凍効率が悪かった。 Conventionally, the refrigerant generally used in cooling systems used in air conditioners, refrigerators / refrigerators, refrigerated showcases, etc. has been chlorofluorocarbon, but it has become a problem that chlorofluorocarbons destroy the ozone layer surrounding the earth. Therefore, in recent years, a cooling system using a natural refrigerant such as ammonia or carbon dioxide as an alternative refrigerant for Freon is known. As such a cooling system, for example, a cooling system in which a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are installed in a refrigerated showcase is known. However, the refrigeration efficiency is poor in such a single cooling system. .
そこで、この問題を解決するために、図3に示す冷却システム及び図4に示す二元冷却システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In order to solve this problem, a cooling system shown in FIG. 3 and a dual cooling system shown in FIG. 4 are known (see, for example, Patent Document 1).
図3及び図4に示す冷却システムは、圧縮機51a、凝縮器51b、膨張弁51c及び外気熱交換器53からなり、冷媒であるアンモニアが流れるアンモニア回路51と、圧縮機52a、膨張弁52b、蒸発器52c及び熱交換器53からなり、冷媒である二酸化炭素が流れる二酸化炭素回路52とを備えている。また、圧縮機52aと熱交換器53とは配管53aによって接続され、膨張弁52bと熱交換器53とは配管53bによって接続されている。
The cooling system shown in FIGS. 3 and 4 includes a
このように構成された図3に示す冷却システムのうち圧縮機52a、膨張弁52b及び蒸発器52cは室内A側(図3に示す二点鎖線)に置かれた冷蔵ショーケースC内に設置され、図4に示す冷却システムのうち膨張弁52b及び蒸発器52cは室内A側(図4に示す二点鎖線)に置かれた冷蔵ショーケースC内に設置されている。また、図3及び図4に示す冷却システムのうちアンモニア回路51は室外B側に設置されている。
しかしながら、内部に高温高圧の冷媒が流れている配管53aや、内部に高圧の冷媒が流れている配管53bは、室内Aにおいて露出して配置されているため、室内Aに冷媒が洩れ出すおそれがある。
However, since the
また、室内A側に置かれた冷蔵ショーケースCの場所によっては各配管53a,53bが長くなる。各配管53a,53bが長くなると、その長さ分に応じて冷媒の封入量が増加するので、高圧の冷媒が室内Aに漏れてしまった際には大量の冷媒が室内Aに洩れ出すおそれがある。
Further, depending on the location of the refrigerated showcase C placed on the room A side, the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、室内(室内側冷熱機器の機械室内を除く)に冷媒が洩れることを防止できる安全性の高い冷却システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a highly safe cooling system capable of preventing the refrigerant from leaking into the room (excluding the machine room of the indoor side cooling equipment). There is to do.
上記目的を達成するために、本発明の冷却システムは、第1圧縮機、第1凝縮器、第1膨張機構及び第1熱交換器からなり、第1冷媒を流通する第1冷凍回路と、第2圧縮機、第2熱交換器、第2膨張機構及び蒸発器からなり、第2冷媒を流通する第2冷凍回路と、第1熱交換器の第1冷媒と第2熱交換器の第2冷媒とを熱交換する熱媒体を流通する熱媒体回路とを備え、第1冷凍回路を室外側に配置し、第2冷凍回路を室内側冷熱機器の機械室内に配置した構成となっている。 In order to achieve the above object, a cooling system of the present invention includes a first compressor, a first condenser, a first expansion mechanism, and a first heat exchanger, and a first refrigeration circuit that circulates a first refrigerant, The second refrigeration circuit, which includes the second compressor, the second heat exchanger, the second expansion mechanism, and the evaporator, distributes the second refrigerant, the first refrigerant of the first heat exchanger, and the second of the second heat exchanger. And a heat medium circuit that circulates a heat medium that exchanges heat with the refrigerant, the first refrigeration circuit is arranged outside the room, and the second refrigeration circuit is arranged inside the machine room of the indoor-side refrigeration equipment. .
本発明の冷却システムによれば、高圧の第1冷媒が流通する第1冷凍回路が室外に配置され、高圧の第2冷媒が流通する第2冷凍回路が室内側冷熱機器の機械室内に配置される。そして、第1冷凍回路と第2冷凍回路との間には熱媒体回路が介在し、熱媒体回路によって第1冷凍回路の第1冷媒と第2冷凍回路の第2冷媒が熱交換される。これにより、高圧の第1及び第2冷媒が流れる配管が室内に配置されることがない(室内側冷熱機器の機械室内にある配管は含まない)。また、機械室の場所が室外から遠くなる場合であっても、第1冷凍回路や第2冷凍回路の配管を長くする必要がない。 According to the cooling system of the present invention, the first refrigeration circuit in which the high-pressure first refrigerant flows is arranged outside the room, and the second refrigeration circuit in which the high-pressure second refrigerant flows is arranged in the machine room of the indoor-side refrigeration equipment. The A heat medium circuit is interposed between the first refrigeration circuit and the second refrigeration circuit, and heat exchange is performed between the first refrigerant in the first refrigeration circuit and the second refrigerant in the second refrigeration circuit. Thereby, the piping through which the high-pressure first and second refrigerants flow is not arranged indoors (the piping in the machine room of the indoor-side refrigeration equipment is not included). Moreover, even if the location of the machine room is far from the outside, it is not necessary to lengthen the piping of the first refrigeration circuit or the second refrigeration circuit.
本発明によれば、第1冷凍回路を室外に配置し、第2冷凍回路を機械室内に配置しているので、高圧の第1及び第2冷媒が流れる配管が室内に配置されることがない(室内側冷熱機器の機械室内にある配管は含まない)。これにより、室内に高圧の第1又は第2冷媒が洩れるおそれがなく、安全性を向上させることができる。また、第1冷凍回路と第2冷凍回路との間には熱媒体回路が介在するので、室内に置かれた機械室の場所が室外から遠くなる場合であっても、第1冷凍回路や第2冷凍回路の配管を長くする必要がない。これにより、第1又は第2冷媒使用量を最小限にすることができ、安全性をより向上させることができる。 According to the present invention, since the first refrigeration circuit is disposed outside the room and the second refrigeration circuit is disposed inside the machine room, the piping through which the high-pressure first and second refrigerants flow is not arranged indoors. (Does not include piping in the machine room of the indoor side cooling equipment). Thereby, there is no possibility that the high-pressure first or second refrigerant leaks into the room, and safety can be improved. In addition, since the heat medium circuit is interposed between the first refrigeration circuit and the second refrigeration circuit, the first refrigeration circuit and the second refrigeration circuit can be used even when the location of the machine room placed indoors is far from the outside. 2. There is no need to lengthen the piping of the refrigeration circuit. Thereby, the usage-amount of a 1st or 2nd refrigerant | coolant can be minimized and safety can be improved more.
図1は本発明の第1実施形態に係る冷却システムの概略構成図を示すものである。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cooling system according to a first embodiment of the present invention.
同図に示す冷却システムは、第1冷凍回路10、第2冷凍回路20及び熱媒体回路30とから構成されている。
The cooling system shown in the figure includes a
第1冷凍回路10は、第1圧縮機11、第1凝縮器12、第1膨張機構である第1膨張弁13及び第1熱交換器14からなり、第1圧縮機11→第1凝縮器12→第1膨張弁13→第1熱交換器14→第1圧縮機11の順に第1冷媒を循環させることができる。この第1冷凍回路10で使用される第1冷媒は、自然系冷媒(例えば、アンモニア)である。
The
第2冷凍回路20は、第2圧縮機21、第2熱交換器22、第2膨張機構である第2膨張弁23及び蒸発器24からなり、第2圧縮機21→第2熱交換器22→第2膨張弁23→蒸発器24→第2圧縮機21の順に第2冷媒を循環させることができる。この第2冷凍回路20で使用される第2冷媒は、自然系冷媒(例えば、二酸化炭素)である。
The
熱媒体回路30は、第1熱交換器14、第2熱交換器22及び循環用ポンプ31からなる。つまり、第1熱交換器14は第1冷凍回路10と熱媒体回路30とによって共有され、第2熱交換器22は第2冷凍回路20と熱媒体回路30とによって共有されている。また、熱媒体回路30は、第1熱交換器14→循環用ポンプ31→第2熱交換器22→第1熱交換器14の順に熱媒体を循環させることができる。この熱媒体回路30で使用される熱媒体は、ブライン(例えば塩化カルシウム溶液)や水である。
The
以上のように構成された冷却システムは、第1冷凍回路10と第1熱交換器14を室外B側に配置し、第2冷凍回路20と第2熱交換器22が室内A(図1に示す二点鎖線)側冷熱機器である冷蔵ショーケースCの機械室内に配置した。
In the cooling system configured as described above, the
次に、図1に示す冷却システムの動作を説明する。 Next, the operation of the cooling system shown in FIG. 1 will be described.
第1冷凍回路10の第1冷媒は、第1圧縮機11→第1凝縮器12→第1膨張弁13→第1熱交換器14→第1圧縮機11の順に循環する(図1の破線矢印参照)。また、第2冷凍回路20の第2冷媒は、第2圧縮機21→第2熱交換器22→第2膨張弁23→蒸発器24→第2圧縮機21の順に循環する(図1の実線矢印参照)。さらに、熱媒体回路30の熱媒体は、第1熱交換器14→循環用ポンプ31→第2熱交換器22→第1熱交換器14の順に循環する(図1の太線矢印参照)。このように第1又は第2冷媒や熱媒体が各回路10,20,30を循環することにより、第1熱交換器14では第1冷凍回路10を流れる第1冷媒と熱媒体回路30を流れる熱媒体との間で熱交換され、第2熱交換器22では第2冷凍回路20を流れる第2冷媒と熱媒体回路30を流れる熱媒体との間で熱交換される。これにより冷却された第2冷媒によって、室内A側に置かれた冷蔵ショーケースC内が冷却される。
The first refrigerant in the
このように、本実施形態の冷却システムによれば、高圧の第1冷媒が流通する第1冷凍回路10を室外に配置し、高圧の第2冷媒が流通する第2冷凍回路20が冷蔵ショーケースC内に配置しているので、高圧の第1又は第2冷媒が流れる配管が室内A側に配置されることがない(冷蔵ショーケースCの機械室内にある配管は含まない)。これにより、室内Aに高圧の第1又は第2冷媒が洩れるおそれがなく、安全性を向上させることができる。
As described above, according to the cooling system of the present embodiment, the
また、第1冷凍回路10と第2冷凍回路20との間には熱媒体回路30が介在するので、室内A側に置かれた冷蔵ショーケースCの場所が室外Bから遠くなる場合であっても、第1冷凍回路10や第2冷凍回路20の配管を長くする必要がない。これにより、第1又は第2冷媒使用量を最小限にすることができ、安全性をより向上させることができる。
In addition, since the
図2は本発明の第2実施形態に係る冷却システムの概略構成図を示すものである。尚、図1で示した冷却システム1と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。 FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of a cooling system according to the second embodiment of the present invention. The same components as those of the cooling system 1 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図2に示す冷却システムは、熱媒体回路40が自然対流を利用した周知のサーモサイフォン式回路を採用し、循環用ポンプ31を必要としない点で図1で示した冷却システムと異なる。
The cooling system shown in FIG. 2 is different from the cooling system shown in FIG. 1 in that the
また、図2に示す冷却システムは、熱媒体回路40で使用される熱媒体として、低圧の作動流体を用いた点で図1で示した冷却システムと異なる。
Further, the cooling system shown in FIG. 2 is different from the cooling system shown in FIG. 1 in that a low-pressure working fluid is used as a heat medium used in the
熱媒体回路40は、第1熱交換器14及び第2熱交換器22からなる。つまり、第1熱交換器14は第1冷凍回路10と熱媒体回路40とによって共有され、第2熱交換器22は第2冷凍回路20と熱媒体回路40とによって共有されている。また、熱媒体回路40はサーモサイフォン式回路を採用したので、自然対流を利用して第1熱交換器14→第2熱交換器22→第1熱交換器14の順に低圧の作動流体を循環させることができる。この熱媒体回路30で使用される作動流体は、低圧の冷媒(例えば水またはアルコール)である。
The
以上のように構成された冷却システムは、第1冷凍回路10と第1熱交換器14を室外B側に配置し、第2冷凍回路20と第2熱交換器22を室内A(図2に示す二点鎖線)側冷熱機器である冷蔵ショーケースCの機械室内に配置した。
In the cooling system configured as described above, the
次に、図2に示す冷却システムの動作を説明する。 Next, the operation of the cooling system shown in FIG. 2 will be described.
第1冷凍回路10の第1冷媒と第2冷凍回路20の第2冷媒の循環は、前記第1実施形態と同様であるので、その説明を省略する。熱媒体回路40の作動流体は、第1熱交換器14→第2熱交換器22→第1熱交換器14の順に循環する(図2の太線矢印参照)。このように各回路10,20,40があり、熱媒体回路40を低圧の作動流体が循環することにより、第1熱交換器14において第1冷凍回路10を流れる第1冷媒と熱媒体回路40を流れる低圧の作動流体との間で熱交換され、第2熱交換器22において第2冷凍回路20を流れる第2冷媒と熱媒体回路40を流れる低圧の作動流体との間で熱交換される。これにより、室内A側に置かれた冷蔵ショーケースC内が冷却される。
Since the circulation of the first refrigerant in the
本実施形態の冷却システムによれば、室内A側に配置された熱媒体回路40内を循環する作動流体は低圧なので、高圧の配管が室内A側に配置されることがなく安全である。
According to the cooling system of the present embodiment, since the working fluid circulating in the
また、第1実施形態で示した冷却システム1と同様、高圧の第1又は第2冷媒が流れる配管が室内A側に配置されるので、室内A側に高圧の第1又は第2冷媒が洩れるおそれがなく、安全性を向上させることができる。また、第1冷凍回路10と第2冷凍回路20との間には熱媒体回路30が介在するので、第1又は第2冷媒使用量を最小限にすることができ、安全性をより向上させることができる。
Further, similarly to the cooling system 1 shown in the first embodiment, since the pipe through which the high-pressure first or second refrigerant flows is arranged on the indoor A side, the high-pressure first or second refrigerant leaks on the indoor A side. There is no fear and safety can be improved. Further, since the
尚、前記第1実施形態及び第2実施形態は、第2冷凍回路20と第2熱交換器22が機械室である冷蔵ショーケースC内に配置されているとしたがこれに限らない。例えば、冷熱機器である空気調和装置、冷凍・冷蔵庫内に第2冷凍回路20と第2熱交換器22が配置されていてもよい。
In the first embodiment and the second embodiment, the
10…第1冷凍回路、11…第1圧縮機、12…第1凝縮器、13…第1膨張弁、14…第1熱交換器、20…第2冷凍回路、21…第2圧縮機、22…第2熱交換器、23…第2膨張弁、24…蒸発器、30…熱媒体回路、A…室内、B…室外、C…冷蔵ショーケース。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
第2圧縮機、第2熱交換器、第2膨張機構及び蒸発器からなり、第2冷媒を流通する第2冷凍回路と、
第1熱交換器の第1冷媒と第2熱交換器の第2冷媒とを熱交換する熱媒体を流通する熱媒体回路とを備え、
第1冷凍回路を室外側に配置し、第2冷凍回路を室内側冷熱機器の機械室内に配置した
ことを特徴とする冷却システム。 A first refrigeration circuit comprising a first compressor, a first condenser, a first expansion mechanism, and a first heat exchanger, and circulating a first refrigerant;
A second refrigeration circuit comprising a second compressor, a second heat exchanger, a second expansion mechanism and an evaporator, and circulating a second refrigerant;
A heat medium circuit that circulates a heat medium that exchanges heat between the first refrigerant of the first heat exchanger and the second refrigerant of the second heat exchanger;
A cooling system, wherein the first refrigeration circuit is arranged outside the room, and the second refrigeration circuit is arranged inside the machine room of the indoor-side refrigeration equipment.
ことを特徴とする請求項1記載の冷却システム。 The cooling system according to claim 1, wherein the heat medium circuit is configured so that the heat medium flows through the first heat exchanger and the second heat exchanger by a pump.
ことを特徴とする請求項1記載の冷却システム。 The cooling system according to claim 1, wherein the heat medium circuit is configured so that the heat medium flows through the first heat exchanger and the second heat exchanger by a thermosiphon.
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載の冷却システム。 The cooling system according to any one of claims 1 to 3, wherein ammonia is used as the first refrigerant.
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項記載の冷却システム。 The cooling system according to any one of claims 1 to 4, wherein carbon dioxide is used as the second refrigerant.
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