JP2009162423A - 冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ケーシング(70)内に流体機械(82)で圧縮された冷媒で満たされる吐出空間(100)が形成される第2圧縮機(14b)の吐出管(56)に、油分離器(37)の下流の位置に、停止中の第2圧縮機(14b)へ冷媒が流入することを阻止する流入阻止弁(CV2)を設ける。また、第1圧縮機(14a)に接続する油戻し通路(38)と第2圧縮機(14b)に接続する油戻し通路(38)とを接続する接続通路(42)を設ける。第1圧縮機(14a)の運転中に第2圧縮機(14b)が停止する場合に、第2圧縮機(14b)内の吐出空間(100)の冷媒は接続通路(42)を通じて第1圧縮機(14a)によって吸入する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態1について説明する。本実施形態1は、本発明に係る冷凍装置(1)である。この冷凍装置(1)は、1台の庫外ユニット(10)に対して2台の庫内ユニット(60)が接続された、いわゆるセパレートタイプの冷凍装置(1)であり、冷蔵倉庫の庫内を冷却するように構成されている。
庫外ユニット(10)の庫外回路(11)には、圧縮機構(40)、庫外熱交換器(15)、レシーバ(16)、過冷却熱交換器(17)、第1庫外膨張弁(18)、第2庫外膨張弁(19)、及び四路切換弁(20)が設けられている。
2つの庫内ユニット(60)は同じ構成である。各庫内ユニット(60)の庫内回路(61)では、その液側端からガス側端へ向かって順に、ドレンパン加熱用配管(62)、庫内膨張弁(63)、及び庫内熱交換器(64)が設けられている。
各圧縮機(14a,14b,14c)の構成を図2及び図3に従って説明する。なお、各圧縮機(14a,14b,14c)は同様の構成であるため、ここでは第1圧縮機(14a)の構成について説明する。
以下に、本実施形態1の冷凍装置(1)の運転動作について説明する。冷凍装置(1)の冷却運転では、3台の圧縮機(14a,14b,14c)のうち少なくとも1台が運転されて、各庫内ユニット(60)で庫内の冷却が行われる。
冷却運転では、四路切換弁(20)が第1状態に設定される。第1庫外膨張弁(18)は全閉状態に設定される。そして、この状態で圧縮機構(40)の運転を行うと、冷媒回路(4)では庫外熱交換器(15)が凝縮器となって各庫内熱交換器(64)が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。冷媒回路(4)では、図1に示す実線の矢印の方向に冷媒が流れる。
この冷凍装置(1)では、冷却運転中に庫内熱交換器(64)の着霜量が多くなった場合に、霜を除去するためにデフロスト運転が行われる。デフロスト運転では、各庫内熱交換器(64)の除霜が同時に行われる。
本実施形態1では、停止中の第2圧縮機(14b)への冷媒の流入を阻止する逆止弁(CV2)を設けると共に、停止中の第2圧縮機(14b)の吐出空間(100)の冷媒を運転中の第1圧縮機(14a)によって吸入することができるように接続通路(42)を設けたので、第1圧縮機(14a)の運転中に第2圧縮機(14b)が停止する場合に第2圧縮機(14b)の吐出空間(100)の圧力が徐々に低下してゆく。このため、第2圧縮機(14b)の流体機械(82)内の圧力も吐出空間(100)の圧力の低下に伴って速やかに低下してゆく。このため、圧縮機構(40)の運転中に第2圧縮機(14b)が再起動する際に第2圧縮機(14b)の流体機械(82)が高圧冷媒を圧縮することを回避でき、その流体機械(82)の吐出側の圧力が過大になることを回避できるので、圧縮機構(40)の運転中に再起動する第2圧縮機(14b)の損傷を防止することができる。
《発明の実施形態2》
本発明の実施形態2について説明する。なお、以下では上記実施形態1と異なる点について説明する。
圧縮機構(40)の吐出側には、第2四路切換弁(111)が設けられている。第2四路切換弁(111)は、第1ポート(P1)が吐出合流管(21)から分岐した吐出分岐管(97)に、第2ポート(P2)が第3吸入管(57c)に、第4ポート(P4)が第1四路切換弁(20)の第2ポート(P2)にそれぞれ接続されている。第2四路切換弁(111)の第3ポート(P3)は閉塞された閉鎖ポートに構成されている。
空調ユニット(50)には、空調系統(71)の一部を構成する空調回路(52)が収容されている。空調回路(52)のガス側には、第3ガス側連絡配管(3c)が接続されている。空調回路(52)の液側には、液側連絡配管(2)から分岐した第3分岐配管(2c)が接続されている。
冷蔵ユニット(60a)及び冷凍ユニット(60b)には、冷設系統(72)の一部を構成する庫内回路(61a,61b)がそれぞれ収容されている。冷蔵ユニット(60a)の第1庫内回路(61a)のガス側には、第1ガス側連絡配管(3a)が接続されている。第1庫内回路(61a)の液側には、液側連絡配管(2)から分岐した第1分岐配管(2a)が接続されている。一方、冷凍ユニット(60b)の第2庫内回路(61b)のガス側には、第2ガス側連絡配管(3b)が接続されている。第2庫内回路(61b)の液側には、液側連絡配管(2)から分岐した第2分岐配管(2b)が接続されている。
ブースタユニット(80)には、冷設系統(72)の一部を構成するブースタ回路(81)が収容されている。ブースタ回路(81)には、ブースタ圧縮機(86)が設けられている。ブースタ圧縮機(86)の吐出管(78)には、ブースタ圧縮機(86)側から順に、油分離器(87)、高圧圧力スイッチ(88)、逆止弁(CV16)が設けられている。油分離器(87)には、キャピラリーチューブ(91)が設けられた油戻し管(92)が接続されている。また、ブースタ回路(81)には、ブースタ圧縮機(86)をバイパスするバイパス管(95)が設けられている。バイパス管(95)には、逆止弁(CV17)が設けられている。
次に、冷凍装置(1)が行う運転動作について各運転毎に説明する。この冷凍装置(1)は、8種類の運転モードを設定可能に構成されている。具体的には、<i>空調ユニット(50)の冷房のみを行う冷房運転、<ii>空調ユニット(50)の暖房のみを行う暖房運転、<iii>冷蔵ユニット(60a)と冷凍ユニット(60b)での庫内の冷却のみを行う冷却運転、<iv>冷蔵ユニット(60a)及び冷凍ユニット(60b)での庫内の冷却と共に空調ユニット(50)での冷房を行う第1冷房冷却運転、<v>第1冷房冷却運転時の空調ユニット(50)の冷房能力が不足した場合の第2冷房冷却運転、<vi>庫外熱交換器(15)を用いずに、冷蔵ユニット(60a)及び冷凍ユニット(60b)での庫内の冷却と空調ユニット(50)での暖房とを行う第1暖房冷却運転、<vii>第1暖房冷却運転で空調ユニット(50)の暖房能力が余るときに行う第2暖房冷却運転、そして<viii>第1暖房冷却運転で空調ユニット(50)の暖房能力が不足するときに行う第3暖房冷却運転が選択可能に構成されている。なお、この冷凍装置(1)では、第1暖房冷却運転を除いて、第2庫外膨張弁(19)の開度が適宜調節されることによって、各圧縮機(14)の中間圧の圧縮室(73)へ注入する冷媒流量が調節される。
冷房運転では、第1四路切換弁(20)及び第2四路切換弁(111)が共に第1状態に設定された状態で、第3圧縮機(14c)の運転が行われる。室内膨張弁(53)の開度は適宜調節される。第1庫外膨張弁(18)及び各庫内膨張弁(63)は閉状態に設定される。冷房運転では、冷房能力が不足する場合に、第2圧縮機(14b)の運転も行われる。その際、第3四路切換弁(112)は第2状態に設定される。第1圧縮機(14a)は常に停止している。冷房運転では、庫外熱交換器(15)が凝縮器となって室内熱交換器(54)が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
暖房運転では、第1四路切換弁(20)が第2状態に設定されて第2四路切換弁(111)が第1状態に設定された状態で、第3圧縮機(14c)の運転が行われる。室内膨張弁(53)の開度は適宜調節される。第1庫外膨張弁(18)は開状態に設定される。各庫内膨張弁(63)は閉状態に設定される。暖房運転では、暖房能力が不足する場合には、第2圧縮機(14b)の運転も行われる。その際、第3四路切換弁(112)は第2状態に設定される。第1圧縮機(14a)は常に停止している。暖房運転では、室内熱交換器(54)が凝縮器となって庫外熱交換器(15)が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
冷却運転では、第1四路切換弁(20)が第1状態に設定された状態で、第1圧縮機(14a)の運転が行われる。各庫内膨張弁(63)の開度は適宜調節される。第1庫外膨張弁(18)及び室内膨張弁(53)は閉状態に設定される。冷却運転では、庫内の冷却能力が不足する場合には、第2圧縮機(14b)の運転も行われる。その際、第3四路切換弁(112)は第1状態に設定される。第3圧縮機(14b)は常に停止している。冷却運転では、庫外熱交換器(15)が凝縮器となって各庫内熱交換器(64)が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
第1冷房冷却運転では、第1四路切換弁(20)及び第2四路切換弁(111)が共に第1状態に設定された状態で、第1圧縮機(14a)及び第3圧縮機(14b)の運転が行われる。各庫内膨張弁(63)及び室内膨張弁(53)の開度は適宜調節される。第1庫外膨張弁(18)は閉状態に設定される。第1冷房冷却運転では、庫内の冷却能力が不足する場合には、第2圧縮機(14b)の運転も行われる。その際、第3四路切換弁(112)は第1状態に設定される。第1冷房冷却運転では、庫外熱交換器(15)が凝縮器となって室内熱交換器(54)及び各庫内熱交換器(64)が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
第2冷房冷却運転は、第1冷房冷却運転で冷房能力が不足する場合に、第3四路切換弁(112)を第2状態に切り換えることによって行われる。第2冷房冷却運転では、第2圧縮機(14b)が空調系統(71)に切り換えられる。第2冷房冷却運転時の設定は、第3四路切換弁(112)以外は、基本的に第1冷房冷却運転と同じである。
第1暖房冷却運転は、庫外熱交換器(15)を用いず、冷蔵ユニット(60a)及び冷凍ユニット(60b)での庫内の冷却と空調ユニット(50)での暖房とを行う100%熱回収運転である。第1暖房冷却運転では、第1四路切換弁(20)が第2状態に設定されて第2四路切換弁(111)が第1状態に設定された状態で、第1圧縮機(14a)の運転が行われる。各庫内膨張弁(63)及び室内膨張弁(53)の開度は適宜調節される。第1庫外膨張弁(18)、第2庫外膨張弁(19)、及び第3庫外膨張弁(110)は閉状態に設定される。第1暖房冷却運転では、庫内の冷却能力が不足する場合には、第2圧縮機(14b)の運転も行われる。その際、第3四路切換弁(112)は第1状態に設定される。第1暖房冷却運転では、室内熱交換器(54)が凝縮器となって各庫内熱交換器(64)が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
第2暖房冷却運転は、第1暖房冷却運転の際に暖房能力が余っている場合に、第2四路切換弁(111)を第2状態に切り換えることによって行われる。第2暖房冷却運転では、庫外熱交換器(15)が凝縮器として機能する。第2暖房冷却運転時の設定は、第2四路切換弁(111)以外は、基本的に第1暖房冷却運転と同じである。
第3暖房冷却運転は、第1暖房冷却運転の際に暖房能力が不足する場合に、第2四路切換弁(111)を第1状態に設定すると共に、第1庫外膨張弁(18)を開状態に設定した状態で、第3圧縮機(14c)の運転を行うことによって行われる。第3暖房冷却運転では、室内熱交換器(54)が凝縮器となって各庫内熱交換器(64)及び庫外熱交換器(15)が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
本実施形態2では、逆止弁(CV1)が設けられている。本実施形態2では、第1吐出管(56a)の逆止弁(CV1)が、停止中の第1圧縮機(14a)へ冷媒が流入することを阻止する流入阻止弁を構成している。また、本実施形態2では、第1油戻し管(38a)と第3油戻し管(38c)とが第1分岐注入管(42a)及び第3分岐注入管(42c)によって接続されている。第1分岐注入管(42a)及び第3分岐注入管(42c)は、第1油戻し管(38a)と第3油戻し管(38c)とを接続する接続通路(42)を構成している。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
4 冷媒回路
14a 第1圧縮機
14b 第2圧縮機
30 液インジェクション管(液インジェクション通路)
37 油分離器
38 油戻し管(油戻し通路)
40 圧縮機構
42 分岐注入管(接続通路)
56 吐出管
Claims (4)
- 互いに並列に接続された第1圧縮機(14a)及び第2圧縮機(14b)を有する圧縮機構(40)が設けられた冷媒回路(4)を備える冷凍装置であって、
上記圧縮機構(40)の各圧縮機(14)の吐出管(56)に設けられた油分離器(37)と、
上記各圧縮機(14)に対して設けられ、該各圧縮機(14)の吐出管(56)の油分離器(37)で冷媒から分離された冷凍機油を該圧縮機(14)の中間圧の圧縮室(73)へ戻すための油戻し通路(38)と、
上記第2圧縮機(14b)の吐出管(56)における油分離器(37)の下流に配置されて、停止中の第2圧縮機(14b)へ冷媒が流入することを阻止する流入阻止弁(CV2)と、
上記第1圧縮機(14a)に接続する油戻し通路(38)と上記第2圧縮機(14b)に接続する油戻し通路(38)とを接続する接続通路(42)とを備え、
上記第2圧縮機(14b)では、上記圧縮室(73)で流体を圧縮する流体機械(82)を収容するケーシング(70)内に該流体機械(82)で圧縮された冷媒で満たされる吐出空間(100)が形成され、
上記第1圧縮機(14a)の運転中に上記第2圧縮機(14b)が停止する場合に、該第1圧縮機(14a)が該第2圧縮機(14b)内の上記吐出空間(100)の冷媒を上記接続通路(42)を通じて吸入することを特徴とする冷凍装置。 - 請求項1において、
上記接続通路(42)には、上記各圧縮機(14)の中間圧の圧縮室(73)へ冷媒を注入するためのインジェクション通路(30)が接続されていることを特徴とする冷凍装置。 - 請求項2において、
上記第2圧縮機(14b)に接続する油戻し通路(38)には、上記接続通路(42)との接続箇所と該第2圧縮機(14b)との間に、該第2圧縮機(14b)の停止中の冷媒の流れを阻止する流通阻止弁(SV1,CV6)が設けられていることを特徴とする冷凍装置。 - 請求項2又は3において、
上記第2圧縮機(14b)に接続する油戻し通路(38)には、上記接続通路(42)との接続箇所と上記油分離器(37)との間に、該油分離器(37)へ向かう冷媒の流れを阻止する油分離側逆止弁(CV4)が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
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