JP2012002427A - Refrigerant circuit device - Google Patents

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Kentetsu Yasujima
賢哲 安嶋
Toshiaki Tsuchiya
敏章 土屋
Takahiro Mitsumoto
孝博 三本
Shuhei Shibata
修平 柴田
Makoto Ishida
真 石田
Yasuzo Tamaoki
泰三 玉置
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Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refrigerant circuit device which can favorably perform a cooling/heating operation while reducing power consumption even when the amount of the refrigerant in a refrigerant circuit corresponds to the amount necessary for a single heating operation.SOLUTION: The refrigerant circuit device includes: a main route 20 connecting an inside heat exchanger 24, a compressor 21 and an outside heat exchanger 22; a high-pressure refrigerant introducing route 30 supplying the refrigerant from the compressor 21 to a prescribed inside heat exchanger 24; and return routes 40, 50 returning the refrigerant from the inside heat exchanger 24 to the main route 20 via a heating-side heat exchanger 42. The first return route 40 is branched in an upstream side of a return valve 44 in a first return piping 41. The circuit device includes: a variable flow rate expansion mechanism 47 provided in a branch piping 46 that joins the first return route in a downstream side of the branch; and a controller 80 that closes the return valve 44 on carrying out a cooling/heating operation and controls the opening of the variable flow rate expansion mechanism 47 to render the refrigerant temperature in an entrance side of the heating-side heat exchanger 42 to be equal to the outside air temperature.

Description

本発明は、冷媒回路装置に関し、より詳細には、ヒートポンプ機能を有する冷媒回路を備えた冷媒回路装置に関する。   The present invention relates to a refrigerant circuit device, and more particularly, to a refrigerant circuit device including a refrigerant circuit having a heat pump function.

従来、ヒートポンプ機能を有する冷媒回路を備えた冷媒回路装置として次のようなものが知られている。すなわち、主経路と、高圧冷媒導入経路と、放熱経路と、戻経路とを有する冷媒回路を備えたものである。   Conventionally, the following is known as a refrigerant circuit device including a refrigerant circuit having a heat pump function. That is, a refrigerant circuit having a main path, a high-pressure refrigerant introduction path, a heat radiation path, and a return path is provided.

主経路は、庫内熱交換器、圧縮機、庫外熱交換器及び膨張機構が冷媒配管で順次接続されて環状に構成されている。庫内熱交換器は、対象となる室の内部に配設されている。圧縮機は、庫内熱交換器を通過した冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出するものである。庫外熱交換器は、圧縮機で圧縮した冷媒を導入して凝縮させるものである。膨張機構は、庫外熱交換器で凝縮した冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。   The main path is configured in an annular shape by sequentially connecting the internal heat exchanger, the compressor, the external heat exchanger, and the expansion mechanism through the refrigerant pipe. The internal heat exchanger is disposed inside a target room. The compressor sucks the refrigerant that has passed through the internal heat exchanger, compresses the sucked refrigerant, and discharges it in a high-temperature and high-pressure state. The external heat exchanger introduces and condenses the refrigerant compressed by the compressor. The expansion mechanism depressurizes the refrigerant condensed in the external heat exchanger and adiabatically expands it.

このような主経路においては、圧縮機で圧縮された冷媒が庫外熱交換器で凝縮し、凝縮した冷媒が膨張機構で断熱膨張され、庫内熱交換器で蒸発する。この庫内熱交換器で蒸発した冷媒は、圧縮機により吸引されて再び圧縮されて循環することになる。これにより庫内熱交換器が配設された室の内部空気は冷却されることになる。   In such a main path, the refrigerant compressed by the compressor is condensed by the external heat exchanger, and the condensed refrigerant is adiabatically expanded by the expansion mechanism and evaporated by the internal heat exchanger. The refrigerant evaporated in the internal heat exchanger is sucked by the compressor, compressed again, and circulated. Thereby, the internal air of the chamber in which the internal heat exchanger is disposed is cooled.

高圧冷媒導入経路は、圧縮機で圧縮した冷媒を導入し、主経路を構成する庫内熱交換器のうち加熱対象となる室に配設されたものに供給することにより該庫内熱交換器で冷媒を凝縮させるものである。これにより該庫内熱交換器が配設された室の内部空気は加熱されることになる。   The high-pressure refrigerant introduction path introduces the refrigerant compressed by the compressor, and supplies it to the one disposed in the chamber to be heated among the internal heat exchangers constituting the main path. In this way, the refrigerant is condensed. Thereby, the internal air of the chamber in which the internal heat exchanger is disposed is heated.

放熱経路は、庫内熱交換器で凝縮した冷媒を導入して庫外熱交換器に供給するものである。これにより庫外熱交換器では、通過する冷媒が周囲空気と熱交換を行って蒸発することになる。   The heat radiation path introduces the refrigerant condensed in the internal heat exchanger and supplies it to the external heat exchanger. As a result, in the external heat exchanger, the passing refrigerant exchanges heat with ambient air and evaporates.

戻経路は、庫外熱交換器で蒸発した冷媒を導入して、圧縮機に送出させる態様で主経路に戻すものである。これにより戻経路を通過した冷媒は、主経路に至り、その後に圧縮機に送出されることになる。   The return path is a mode in which the refrigerant evaporated in the external heat exchanger is introduced and returned to the main path in a mode of being sent to the compressor. As a result, the refrigerant that has passed through the return path reaches the main path and is then sent to the compressor.

このような構成を有する冷媒回路装置においては、該当する室の内部空気の冷却のみを行う場合（冷却単独運転を行う場合）には、主経路のみに冷媒を循環させればよい。その一方、一の室の内部空気を冷却して他の室の内部空気を加熱する場合（冷却加熱運転を行う場合）には、主経路に圧縮機で圧縮した冷媒の一部を循環し、かつ他の一部の冷媒を高圧冷媒導入経路、放熱経路及び戻経路の順に循環させればよい。更に、該当する室の内部空気の加熱のみを行う場合（加熱単独運転を行う場合）には、圧縮機で圧縮した冷媒を、高圧冷媒導入経路、放熱経路及び戻経路の順に通過させて圧縮機に戻すよう循環させればよい（例えば、特許文献１参照）。   In the refrigerant circuit device having such a configuration, when only cooling the internal air of a corresponding chamber (when performing a single cooling operation), the refrigerant may be circulated only in the main path. On the other hand, when cooling the internal air of one chamber and heating the internal air of the other chamber (when performing cooling heating operation), a part of the refrigerant compressed by the compressor is circulated in the main path, In addition, another part of the refrigerant may be circulated in the order of the high-pressure refrigerant introduction path, the heat radiation path, and the return path. Furthermore, when only heating the internal air of the corresponding chamber (when performing heating only operation), the refrigerant compressed by the compressor is passed through the high-pressure refrigerant introduction path, the heat radiation path, and the return path in this order. It may be circulated so as to return to (for example, see Patent Document 1).

特開２０００−３０４３９７号公報JP 2000-304397 A

ところで、冷却加熱運転を行う場合と加熱単独運転を行う場合とでは、冷媒回路における冷媒が流れる配管内容積が異なるために必要冷媒量が異なる。より詳細には、冷却加熱運転を行う場合の方が、加熱単独運転を行う場合よりも必要冷媒量が大きい。   By the way, in the case where the cooling heating operation is performed and the case where the heating single operation is performed, the amount of necessary refrigerant differs because the volume of the pipe through which the refrigerant flows in the refrigerant circuit is different. More specifically, the required amount of refrigerant is larger in the case of performing the cooling and heating operation than in the case of performing the single heating operation.

よって、上述した特許文献１に提案されている冷媒回路装置において、冷媒回路における冷媒量を加熱単独運転時の必要量に一致させると、冷却加熱運転時には冷媒量が不足して庫内熱交換器での凝縮温度が低下してしまい、圧縮機の駆動時間の長大化を招来し、消費電力量が増大してしまう。   Therefore, in the refrigerant circuit device proposed in Patent Document 1 described above, if the amount of refrigerant in the refrigerant circuit matches the required amount during the heating single operation, the amount of refrigerant becomes insufficient during the cooling heating operation, and the internal heat exchanger As a result, the condensing temperature is lowered, leading to an increase in the driving time of the compressor and an increase in power consumption.

本発明は、上記実情に鑑みて、冷媒回路における冷媒量が加熱単独運転の必要量に相当するものであっても、消費電力量の低減化を図りながら冷却加熱運転を良好に行うことができる冷媒回路装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention can perform the cooling and heating operation satisfactorily while reducing the power consumption even if the amount of refrigerant in the refrigerant circuit corresponds to the necessary amount for the heating single operation. An object is to provide a refrigerant circuit device.

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷媒回路装置は、対象室の内部に配設された庫内熱交換器と、前記庫内熱交換器を通過した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮した冷媒を凝縮させる庫外熱交換器とを冷媒配管で順次接続して構成した主経路と、自身に設けられた導入バルブが開成することにより前記圧縮機で圧縮した冷媒を導入し、かつ前記庫内熱交換器のうち加熱対象となる室に配設されたものに供給することにより、該庫内熱交換器で冷媒を凝縮させる高圧冷媒導入経路と、前記庫内熱交換器で凝縮した冷媒を加熱側熱交換器を経て前記主経路の庫内熱交換器の上流側に戻す戻経路と、前記主経路及び前記戻経路の少なくとも一方に設けられ、かつ前記庫外熱交換器で凝縮した冷媒及び前記加熱側熱交換器を通過した冷媒のいずれかを断熱膨張させる膨張機構とを備えた冷媒回路装置において、前記庫内熱交換器から前記加熱側熱交換器に至る配管の途中に配設され、自身が開成する場合には前記庫内熱交換器から前記加熱側熱交換器に冷媒が流れることを許容する一方、自身が閉成する場合には前記庫内熱交換器から前記加熱側熱交換器に冷媒が流れることを規制する戻バルブと、前記戻バルブが閉成する場合に前記庫内熱交換器で凝縮した冷媒を導入し、自身に設けられた流量制御可能な可変流量膨張機構で該冷媒を断熱膨張させて前記加熱側熱交換器に供給する分岐経路と、冷却加熱運転を行う場合において、前記戻バルブを閉成させ、かつ前記加熱側熱交換器の入口側の冷媒温度が外気温度に等しくなるよう前記可変流量膨張機構の開度を調整する制御手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, a refrigerant circuit device according to claim 1 of the present invention sucks the refrigerant that has passed through the internal heat exchanger disposed inside the target chamber and the internal heat exchanger. The main path configured by sequentially connecting the compressor that compresses the refrigerant and the external heat exchanger that condenses the refrigerant compressed by the compressor with refrigerant piping, and the introduction valve provided in itself opens, High-pressure refrigerant introduction that condenses the refrigerant in the internal heat exchanger by introducing the refrigerant compressed by the compressor and supplying it to the internal heat exchanger disposed in the chamber to be heated A path, a return path for returning the refrigerant condensed in the internal heat exchanger to the upstream side of the internal heat exchanger in the main path through the heating side heat exchanger, and at least one of the main path and the return path The refrigerant provided and condensed in the external heat exchanger and the heating side A refrigerant circuit device including an expansion mechanism that adiabatically expands any of the refrigerant that has passed through the exchanger, and is disposed in the middle of the pipe from the internal heat exchanger to the heating side heat exchanger, and opens itself In the case of allowing the refrigerant to flow from the internal heat exchanger to the heating side heat exchanger, in the case where the refrigerant is closed, the refrigerant is transferred from the internal heat exchanger to the heating side heat exchanger. When the return valve is closed, the refrigerant condensed in the internal heat exchanger is introduced, and the refrigerant is supplied by a variable flow rate expansion mechanism that can control the flow rate. In the case of performing a cooling heating operation with a branch path that is adiabatically expanded and supplied to the heating side heat exchanger, the return valve is closed, and the refrigerant temperature on the inlet side of the heating side heat exchanger is set to the outside air temperature. Said variable flow expander to be equal Characterized in that a control means for adjusting the degree of opening.

本発明の冷媒回路装置によれば、冷却加熱運転を行う場合において、制御手段が、戻バルブを閉成させ、かつ加熱側熱交換器の入口側の冷媒温度が外気温度に等しくなるよう可変流量膨張機構の開度を調整するので、加熱対象となる室の庫内熱交換器で凝縮した液冷媒を断熱膨張させて気液２相冷媒にすることができる。しかも、加熱側熱交換器の入口における冷媒温度を外気温度に等しくするので、加熱側熱交換器を通過する冷媒（気液２相冷媒）の過熱度を零にすることができる。これにより、可変流量膨張機構から膨張機構に至る経路での冷媒を気液２相の高圧状態にすることができるとともに、加熱側熱交換器での放熱ロスを低減させることができる。このように可変流量膨張機構から膨張機構に至る経路での冷媒を気液２相の高圧状態にすることができるので、冷媒回路に封入された冷媒量が加熱単独運転の必要量に相当するものであっても、冷媒回路の圧縮機から加熱対象となる室の庫内熱交換器に至る冷媒量を十分に確保することができ、該庫内熱交換器での凝縮温度を上昇させることができる。これにより圧縮機の駆動時間を低減させることができる。従って、冷媒回路における冷媒量が加熱単独運転の必要量に相当するものであっても、消費電力量の低減化を図りながら冷却加熱運転を良好に行うことができるという効果を奏する。   According to the refrigerant circuit device of the present invention, when the cooling heating operation is performed, the control means closes the return valve and the variable flow rate so that the refrigerant temperature on the inlet side of the heating side heat exchanger becomes equal to the outside air temperature. Since the opening degree of the expansion mechanism is adjusted, the liquid refrigerant condensed in the internal heat exchanger of the chamber to be heated can be adiabatically expanded to form a gas-liquid two-phase refrigerant. Moreover, since the refrigerant temperature at the inlet of the heating side heat exchanger is made equal to the outside air temperature, the degree of superheat of the refrigerant (gas-liquid two-phase refrigerant) passing through the heating side heat exchanger can be made zero. Thereby, while being able to make the refrigerant | coolant in the path | route from a variable flow volume expansion mechanism to an expansion mechanism into the high pressure state of a gas-liquid two phase, the heat dissipation loss in a heating side heat exchanger can be reduced. Thus, since the refrigerant in the path from the variable flow rate expansion mechanism to the expansion mechanism can be in a gas-liquid two-phase high-pressure state, the amount of refrigerant enclosed in the refrigerant circuit corresponds to the necessary amount for the heating single operation. Even so, a sufficient amount of refrigerant can be secured from the compressor of the refrigerant circuit to the internal heat exchanger of the chamber to be heated, and the condensation temperature in the internal heat exchanger can be increased. it can. Thereby, the drive time of a compressor can be reduced. Therefore, even if the amount of refrigerant in the refrigerant circuit corresponds to the necessary amount for the heating single operation, there is an effect that the cooling and heating operation can be performed satisfactorily while reducing the power consumption.

図１は、本発明の実施の形態である冷媒回路装置が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a case where an internal structure of a vending machine to which a refrigerant circuit device according to an embodiment of the present invention is applied is viewed from the front. 図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫の断面側面図である。FIG. 2 shows the internal structure of the vending machine shown in FIG. 1, and is a cross-sectional side view of the right commodity storage. 図３は、図１及び図２に示した自動販売機に適用された冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram conceptually showing the refrigerant circuit device applied to the vending machine shown in FIGS. 1 and 2. 図４は、図３に示した冷媒回路装置において加熱単独運転を行う場合の冷媒の流れを示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing the flow of the refrigerant when the single heating operation is performed in the refrigerant circuit device shown in FIG. 3. 図５は、図３に示した冷媒回路装置において冷却加熱運転（ＨＣＣ運転）を行う場合の冷媒の流れを示す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing the flow of the refrigerant when performing the cooling heating operation (HCC operation) in the refrigerant circuit device shown in FIG. 3.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷媒回路装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a refrigerant circuit device according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の実施の形態である冷媒回路装置が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す断面図である。ここで例示する自動販売機は、本体キャビネット１を備えている。   FIG. 1 is a sectional view showing a case where an internal structure of a vending machine to which a refrigerant circuit device according to an embodiment of the present invention is applied is viewed from the front. The vending machine illustrated here includes a main body cabinet 1.

本体キャビネット１は、前面が開口した直方状の形態を成すものである。この本体キャビネット１には、その内部に例えば２つの断熱仕切板２によって仕切られた３つの独立した商品収容庫３が左右に並んだ態様で設けてある。この商品収容庫３は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのもので、断熱構造を有している。   The main body cabinet 1 has a rectangular shape with an open front surface. The main body cabinet 1 is provided with three independent commodity containers 3 partitioned by, for example, two heat insulating partition plates 2 in a side-by-side manner. This product storage 3 is for storing products such as canned beverages and beverages containing plastic bottles while maintaining them at a desired temperature, and has a heat insulating structure.

図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫３の断面側面図である。尚、ここでは右側の商品収容庫３（以下、適宜右庫３ａとも称する）の内部構造について示すが、中央の商品収容庫３（以下、適宜中庫３ｂとも称する）及び左側の商品収容庫３（以下、適宜左庫３ｃとも称する）の内部構造も右庫３ａと略同じような構成である。尚、本明細書における右側とは、自動販売機を正面から見た場合の右方を示し、左側とは、自動販売機を正面から見た場合の左方を示す。   FIG. 2 shows the internal structure of the vending machine shown in FIG. 1 and is a cross-sectional side view of the right product storage case 3. Here, the internal structure of the right product storage 3 (hereinafter also referred to as the right storage 3a) is shown, but the central product storage 3 (hereinafter also referred to as the intermediate storage 3b) and the left product storage 3 are shown. The internal structure (hereinafter also referred to as the left warehouse 3c as appropriate) has substantially the same configuration as the right warehouse 3a. In the present specification, the right side indicates the right side when the vending machine is viewed from the front, and the left side indicates the left side when the vending machine is viewed from the front.

かかる図２に示すように、本体キャビネット１の前面には、外扉４及び内扉５が設けてある。外扉４は、本体キャビネット１の前面開口を開閉するためのものであり、内扉５は、商品収容庫３の前面を開閉するためのものである。この内扉５は、上下に分割してあり、上側の扉５ａは商品を補充する際に開閉するものである。   As shown in FIG. 2, an outer door 4 and an inner door 5 are provided on the front surface of the main body cabinet 1. The outer door 4 is for opening and closing the front opening of the main body cabinet 1, and the inner door 5 is for opening and closing the front surface of the commodity storage 3. The inner door 5 is divided into upper and lower parts, and the upper door 5a opens and closes when a product is replenished.

上記商品収容庫３には、商品収納ラック６、搬出機構７及び搬出シュータ８が設けてある。商品収納ラック６は、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。搬出機構７は、商品収納ラック６の下部に設けてあり、この商品収納ラック６に収納された商品群の最下位にある商品を１つずつ搬出するためのものである。搬出シュータ８は、搬出機構７から搬出された商品を外扉４に設けられた商品取出口４ａに導くためのものである。   The product storage 3 is provided with a product storage rack 6, a carry-out mechanism 7 and a carry-out shooter 8. The commodity storage rack 6 is for storing commodities in a manner arranged in the vertical direction. The carry-out mechanism 7 is provided at the lower part of the product storage rack 6 and is used to carry out the products at the bottom of the product group stored in the product storage rack 6 one by one. The carry-out shooter 8 is for guiding the product carried out from the carry-out mechanism 7 to the product take-out port 4 a provided in the outer door 4.

図３は、図１及び図２に示した自動販売機に適用された冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。ここで例示する冷媒回路装置は、主経路２０、高圧冷媒導入経路３０、第１戻経路４０及び第２戻経路５０を有する冷媒回路１０を備えて構成してある。冷媒回路１０は、内部に冷媒（例えばＲ１３４ａ）が封入されている。   FIG. 3 is a conceptual diagram conceptually showing the refrigerant circuit device applied to the vending machine shown in FIGS. 1 and 2. The refrigerant circuit device illustrated here includes a refrigerant circuit 10 having a main path 20, a high-pressure refrigerant introduction path 30, a first return path 40, and a second return path 50. The refrigerant circuit 10 has a refrigerant (for example, R134a) sealed therein.

主経路２０は、圧縮機２１、庫外熱交換器２２及び庫内熱交換器２４を冷媒配管２５にて順次接続して構成してある。   The main path 20 is configured by sequentially connecting a compressor 21, an external heat exchanger 22, and an internal heat exchanger 24 through a refrigerant pipe 25.

圧縮機２１は、図２にも示すように機械室９に配設してある。機械室９は、本体キャビネット１の内部であって商品収容庫３と区画され、かつ商品収容庫３の下方側の室である。この圧縮機２１は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態（高温高圧冷媒）にして吐出口より吐出するものである。   The compressor 21 is disposed in the machine room 9 as shown in FIG. The machine room 9 is a room inside the main body cabinet 1, partitioned from the product storage 3 and below the product storage 3. The compressor 21 sucks the refrigerant through the suction port, compresses the sucked refrigerant to be in a high-temperature and high-pressure state (high-temperature and high-pressure refrigerant), and discharges it from the discharge port.

庫外熱交換器２２は、図２にも示すように圧縮機２１と同様に機械室９に配設してある。この庫外熱交換器２２は、圧縮機２１で圧縮された冷媒が通過する場合には、該冷媒を凝縮させるものである。   As shown in FIG. 2, the external heat exchanger 22 is disposed in the machine room 9 similarly to the compressor 21. When the refrigerant | coolant compressed with the compressor 21 passes, this external heat exchanger 22 condenses this refrigerant | coolant.

この庫外熱交換器２２と圧縮機２１とを接続する冷媒配管２５には、三方弁２６１が設けてある。かかる三方弁２６１については後述する。   A three-way valve 261 is provided in the refrigerant pipe 25 that connects the external heat exchanger 22 and the compressor 21. The three-way valve 261 will be described later.

庫内熱交換器２４は、複数（図示の例では３つ）設けてあり、各商品収容庫３の内部低域であって、背面ダクトＤ（図２参照）の前面側に配設してある。これら庫内熱交換器２４と庫外熱交換器２２とを接続する冷媒配管２５は、その途中の第１分岐点Ｐ１で分岐して、右庫３ａに配設された庫内熱交換器２４（以下、右庫内熱交換器２４ａとも称する）の入口側に、中庫３ｂに配設された庫内熱交換器２４（以下、中庫内熱交換器２４ｂとも称する）の入口側に、左庫３ｃの内部に配設された庫内熱交換器２４（以下、左庫内熱交換器２４ｃとも称する）の入口側にそれぞれ接続してある。   A plurality of (three in the illustrated example) heat exchangers 24 in the cabinet are provided, which are disposed in the lower interior of each commodity storage 3 and on the front side of the rear duct D (see FIG. 2). is there. The refrigerant pipe 25 connecting the internal heat exchanger 24 and the external heat exchanger 22 is branched at a first branch point P1 in the middle of the internal heat exchanger 24 and the internal heat exchanger 24 disposed in the right warehouse 3a. On the entrance side of the internal heat exchanger 24 (hereinafter also referred to as the internal heat exchanger 24b) disposed in the internal storage 3b on the entrance side of the right internal heat exchanger 24a (hereinafter also referred to as the internal internal heat exchanger 24b) It is connected to the inlet side of the internal heat exchanger 24 (hereinafter also referred to as the left internal heat exchanger 24c) disposed inside the left warehouse 3c.

また、この冷媒配管２５においては、第１分岐点Ｐ１から右庫内熱交換器２４ａ、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃのそれぞれに至る途中に膨張機構２３１，２３２，２３３が設けてある。膨張機構２３１，２３２，２３３は、コントローラ８０から与えられる指令に応じて開度を調整することができる流量可変のものであり、全閉状態となることも可能である。かかる膨張機構２３１，２３２，２３３は、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。   Further, in this refrigerant pipe 25, expansion mechanisms 231, 232,... On the way from the first branch point P1 to each of the right internal heat exchanger 24a, the central internal heat exchanger 24b, and the left internal heat exchanger 24c. 233 is provided. The expansion mechanisms 231, 232, and 233 are variable in flow rate that can adjust the opening according to a command given from the controller 80, and can be in a fully closed state. The expansion mechanisms 231, 232, and 233 are for adiabatic expansion by reducing the pressure of the passing refrigerant.

上記庫内熱交換器２４の出口側に接続された冷媒配管２５は、途中の第１合流点Ｐ２で合流し、アキュムレータ２７を介して圧縮機２１に接続している。ここでアキュムレータ２７は、通過する冷媒が気液混合冷媒である場合に、液相冷媒を貯留して気相冷媒を通過させるためのものである。尚、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃの出口側から第１合流点Ｐ２に至る冷媒配管２５の途中には出口側低圧電磁弁２６２ｂ，２６２ｃが配設してある。かかる出口側低圧電磁弁２６２ｂ，２６２ｃは、開閉可能な弁体であり、コントローラ８０から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。   The refrigerant piping 25 connected to the outlet side of the internal heat exchanger 24 joins at the first joining point P <b> 2 in the middle, and is connected to the compressor 21 via the accumulator 27. Here, the accumulator 27 is for storing the liquid-phase refrigerant and allowing the gas-phase refrigerant to pass through when the refrigerant passing therethrough is a gas-liquid mixed refrigerant. Note that outlet-side low-pressure solenoid valves 262b and 262c are arranged in the middle of the refrigerant pipe 25 from the outlet side of the inner-chamber heat exchanger 24b and the left-chamber heat exchanger 24c to the first junction P2. The outlet-side low-pressure solenoid valves 262b and 262c are openable and closable valve bodies. When the opening command is given from the controller 80, the outlet-side low-pressure solenoid valves 262b and 262c are opened to allow passage of the refrigerant, while when the closing command is given. Is closed to restrict the passage of refrigerant.

このような主経路２０において、図３中の符号２８は、内部熱交換器である。内部熱交換器２８は、高圧冷媒と低圧冷媒との間で熱交換させるものである。   In such a main path 20, reference numeral 28 in FIG. 3 is an internal heat exchanger. The internal heat exchanger 28 exchanges heat between the high-pressure refrigerant and the low-pressure refrigerant.

高圧冷媒導入経路３０は、三方弁２６１に連結され、その途中で分岐して、一方が中庫内熱交換器２４ｂの入口側の冷媒配管２５に、他方が左庫内熱交換器２４ｃの入口側の冷媒配管２５にそれぞれ合流する高圧冷媒導入配管３１により構成された経路である。この高圧冷媒導入経路３０は、圧縮機２１で圧縮された冷媒（高圧冷媒）を導入する経路である。   The high-pressure refrigerant introduction path 30 is connected to the three-way valve 261 and branches in the middle, one of which is connected to the refrigerant pipe 25 on the inlet side of the internal heat exchanger 24b and the other is the inlet of the left internal heat exchanger 24c. It is the path | route comprised by the high voltage | pressure refrigerant | coolant inlet piping 31 each joined to the refrigerant | coolant piping 25 of the side. The high-pressure refrigerant introduction path 30 is a path for introducing the refrigerant (high-pressure refrigerant) compressed by the compressor 21.

ここで三方弁２６１は、圧縮機２１で圧縮した冷媒を庫外熱交換器２２へ送出する第１送出状態と、圧縮機２１で圧縮した冷媒を高圧冷媒導入経路３０へ送出する第２送出状態との間で択一的に切り換え可能な切換バルブである。かかる三方弁２６１の切換動作は、コントローラ８０から与えられる指令に応じて行われる。   Here, the three-way valve 261 is a first sending state in which the refrigerant compressed by the compressor 21 is sent to the external heat exchanger 22 and a second sending state in which the refrigerant compressed by the compressor 21 is sent to the high-pressure refrigerant introduction path 30. It is a switching valve that can be switched alternatively between. The switching operation of the three-way valve 261 is performed according to a command given from the controller 80.

上記高圧冷媒導入配管３１においては、分岐個所の下流側にそれぞれ高圧導入バルブ３２１，３２２が設けてある。高圧導入バルブ３２１，３２２は、開閉可能な弁体であり、コントローラ８０から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。   In the high-pressure refrigerant introduction pipe 31, high-pressure introduction valves 321 and 322 are provided on the downstream side of the branch point, respectively. The high-pressure introduction valves 321 and 322 are valve bodies that can be opened and closed. When the opening command is given from the controller 80, the high-pressure introduction valves 321 and 322 are opened and allow the refrigerant to pass therethrough. Thus, the passage of the refrigerant is restricted.

つまり、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃは、高圧冷媒導入経路３０を通じて圧縮機２１で圧縮された冷媒が供給された場合には、通過する冷媒を凝縮させて対象となる商品収容庫３（中庫３ｂ、左庫３ｃ）の内部空気を加熱するものである。   That is, when the refrigerant compressed by the compressor 21 is supplied through the high-pressure refrigerant introduction path 30, the inner-compartment heat exchanger 24 b and the left-compartment heat exchanger 24 c It heats the internal air of the product storage 3 (the central storage 3b and the left storage 3c).

第１戻経路４０は、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃの出口側に接続された冷媒配管２５のそれぞれの途中で分岐され、第２合流点Ｐ３で合流し、庫外熱交換器２２に隣接する態様で配設された加熱側熱交換器４２の入口側に接続された第１戻配管４１により構成された経路である。この第１戻経路４０は、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃの少なくとも一方で凝縮した冷媒を加熱側熱交換器４２に供給するためのものである。   The first return path 40 is branched in the middle of each of the refrigerant pipes 25 connected to the outlet side of the internal heat exchanger 24b and the left internal heat exchanger 24c, and merges at the second junction P3. This is a path constituted by the first return pipe 41 connected to the inlet side of the heating side heat exchanger 42 arranged in a mode adjacent to the external heat exchanger 22. The first return path 40 is for supplying the refrigerant condensed in at least one of the internal heat exchanger 24 b and the left internal heat exchanger 24 c to the heating side heat exchanger 42.

加熱側熱交換器４２は、上記庫外熱交換器２２に隣接する態様で配設してあり、自身を通過する冷媒と周囲空気との間で熱交換させて、該冷媒を放熱させるものである。すなわち、第１戻経路４０は、庫内熱交換器２４で凝縮した冷媒を導入して加熱側熱交換器４２に送出し、該加熱側熱交換器４２にて該冷媒を放熱させるものである。   The heating-side heat exchanger 42 is disposed in a form adjacent to the external heat exchanger 22, and heat is exchanged between the refrigerant passing through itself and the ambient air to radiate the refrigerant. is there. That is, the first return path 40 introduces the refrigerant condensed in the internal heat exchanger 24 and sends it to the heating side heat exchanger 42, and the heating side heat exchanger 42 radiates the refrigerant. .

このような第１戻経路４０を構成する第１戻配管４１の途中、すなわち中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃの出口側に接続された冷媒配管２５との分岐点から第２合流点Ｐ３に至る途中に、それぞれ逆止弁４３１，４３２が設けてある。   From a branch point with the refrigerant pipe 25 connected to the outlet side of the middle return heat exchanger 24b and the left return heat exchanger 24c in the middle of the first return pipe 41 constituting the first return path 40. On the way to the second junction P3, check valves 431 and 432 are provided, respectively.

そして、上記第１戻経路４０には、戻バルブ４４及び分岐経路４５が配設してある。戻バルブ４４は、第１戻配管４１の途中に設けてある。かかる戻バルブ４４は、開閉可能な弁体であり、コントローラ８０から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。   The first return path 40 is provided with a return valve 44 and a branch path 45. The return valve 44 is provided in the middle of the first return pipe 41. The return valve 44 is a valve body that can be opened and closed. When the opening command is given from the controller 80, the return valve 44 opens and allows the refrigerant to pass therethrough, but closes when the closing command is given. It regulates the passage of refrigerant.

分岐経路４５は、第１戻配管４１における戻バルブ４４よりも上流側の分岐点から分岐し、かつこの第１戻配管４１における戻バルブ４４よりも下流側の合流点で合流する態様で接続された分岐配管４６により構成されるものであり、この分岐配管４６には可変流量膨張機構４７が配設してある。   The branch path 45 is connected in a manner that branches from a branch point upstream of the return valve 44 in the first return pipe 41 and joins at a junction point downstream of the return valve 44 in the first return pipe 41. The branch pipe 46 is provided with a variable flow rate expansion mechanism 47.

可変流量膨張機構４７は、コントローラ８０の開度調整制御部８１から与えられる指令に応じて開度を調整することができる流量可変のものであり、全閉状態となることも可能である。かかる可変流量膨張機構４７は、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。   The variable flow rate expansion mechanism 47 has a variable flow rate that can adjust the opening degree in accordance with a command given from the opening degree adjustment control unit 81 of the controller 80, and can be in a fully closed state. The variable flow rate expansion mechanism 47 depressurizes the refrigerant passing therethrough and adiabatically expands the refrigerant.

第２戻経路５０は、加熱側熱交換器４２の出口側に接続され、かつ主経路２０を構成する冷媒配管２５、すなわち庫外熱交換器２２（図示の例では内部熱交換器２８）と第１分岐点Ｐ１との間の冷媒配管２５の第３合流点Ｐ４に接続する第２戻配管５１により構成されたものである。この第２戻経路５０は、加熱側熱交換器４２で放熱した冷媒を導入し、主経路２０の庫内熱交換器２４の上流側に戻すためのものであり、その途中にキャピラリーチューブ５２が配設してある。このキャピラリーチューブ５２は、第２戻配管５１を通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。   The second return path 50 is connected to the outlet side of the heating side heat exchanger 42 and is connected to the refrigerant pipe 25 constituting the main path 20, that is, the external heat exchanger 22 (in the illustrated example, the internal heat exchanger 28). The second return pipe 51 is connected to the third junction P4 of the refrigerant pipe 25 between the first branch point P1. The second return path 50 is for introducing the refrigerant radiated by the heating side heat exchanger 42 and returning it to the upstream side of the internal heat exchanger 24 of the main path 20. It is arranged. The capillary tube 52 decompresses the refrigerant passing through the second return pipe 51 and adiabatically expands the refrigerant.

以上のような構成を有する冷媒回路１０においては、上記構成の他に、第１バイパス経路６０、第２バイパス経路７０、外気温度センサＳ１及び加熱側熱交換器入口温度センサＳ２を備えている。   In addition to the above configuration, the refrigerant circuit 10 having the above-described configuration includes a first bypass path 60, a second bypass path 70, an outside air temperature sensor S1, and a heating side heat exchanger inlet temperature sensor S2.

第１バイパス経路６０は、加熱側熱交換器４２からキャピラリーチューブ５２に至る第２戻配管５１の途中の分岐点から分岐し、内部熱交換器２８とアキュムレータ２７との間の冷媒配管２５の途中の合流点に合流する態様で設けられた第１バイパス配管６１により構成してある。このような第１バイパス配管６１には、第１バイパスバルブ６２が設けてある。第１バイパスバルブ６２は、開閉可能な弁体であり、コントローラ８０から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。   The first bypass path 60 branches off from a branch point in the middle of the second return pipe 51 from the heating side heat exchanger 42 to the capillary tube 52, and is in the middle of the refrigerant pipe 25 between the internal heat exchanger 28 and the accumulator 27. It is comprised by the 1st bypass piping 61 provided in the aspect which merges. Such a first bypass pipe 61 is provided with a first bypass valve 62. The first bypass valve 62 is a valve body that can be opened and closed. The first bypass valve 62 is opened when the opening command is given from the controller 80 and allowed to pass through the refrigerant. On the other hand, the first bypass valve 62 is closed when the closing command is given. This restricts the passage of refrigerant.

第２バイパス経路７０は、庫外熱交換器２２から内部熱交換器２８に至る冷媒配管２５の途中の分岐点から分岐し、第１合流点Ｐ２から内部熱交換器２８に至る冷媒配管２５の途中の合流点に合流する態様で設けられた第２バイパス配管７１により構成してある。このような第２バイパス配管７１には、第２バイパスバルブ７２が設けてある。第２バイパスバルブ７２は、開閉可能な弁体であり、コントローラ８０から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。   The second bypass path 70 branches off from a branch point in the middle of the refrigerant pipe 25 extending from the external heat exchanger 22 to the internal heat exchanger 28, and the refrigerant pipe 25 extending from the first junction P <b> 2 to the internal heat exchanger 28. It is comprised by the 2nd bypass piping 71 provided in the aspect which merges in the middle merge point. Such a second bypass pipe 71 is provided with a second bypass valve 72. The second bypass valve 72 is a valve body that can be opened and closed. When the opening command is given from the controller 80, the second bypass valve 72 opens and allows the refrigerant to pass therethrough, but when the closing command is given, the second bypass valve 72 closes. This restricts the passage of refrigerant.

外気温度センサＳ１は、上記冷媒回路装置が適用される自動販売機の外部に配設してある。かかる外気温度センサＳ１は、外気温度を検出するものであり、検出した外気温度は、外気温度信号としてコントローラ８０の開度調整制御部８１に送出するものである。   The outside air temperature sensor S1 is disposed outside the vending machine to which the refrigerant circuit device is applied. The outside air temperature sensor S1 detects an outside air temperature, and the detected outside air temperature is sent to the opening adjustment control unit 81 of the controller 80 as an outside air temperature signal.

加熱側熱交換器入口温度センサＳ２は、加熱側熱交換器４２の入口側近傍の第１戻配管４１に配設してある。かかる加熱側熱交換器入口温度センサＳ２は、加熱側熱交換器４２に進入する冷媒温度を検出するものであり、検出した冷媒温度は、冷媒温度信号としてコントローラ８０の開度調整制御部８１に送出するものである。   The heating side heat exchanger inlet temperature sensor S <b> 2 is disposed in the first return pipe 41 in the vicinity of the inlet side of the heating side heat exchanger 42. The heating side heat exchanger inlet temperature sensor S2 detects a refrigerant temperature entering the heating side heat exchanger 42, and the detected refrigerant temperature is sent to the opening adjustment control unit 81 of the controller 80 as a refrigerant temperature signal. To be sent.

ここでコントローラ８０の開度調整制御部８１は、可変流量膨張機構４７の開度を調整するものであり、より詳細には、冷却加熱運転を行う場合において、外気温度センサＳ１で検出される外気温度と、加熱側熱交換器入口温度センサＳ２で検出される冷媒温度とが同一となるよう可変流量膨張機構４７の開度を調整するものである。また、開度調整制御部８１は、加熱単独運転を行う場合には、加熱側熱交換器入口温度センサＳ２で検出される冷媒温度が所望の範囲に含まれるよう、可変流量膨張機構４７の開度を調整するものである。すなわち、加熱側熱交換器４２を通過する冷媒が周囲空気と熱交換器を行って蒸発できる程度に、可変流量膨張機構４７の開度を調整するものである。   Here, the opening degree adjustment control unit 81 of the controller 80 adjusts the opening degree of the variable flow rate expansion mechanism 47, and more specifically, the outside air detected by the outside temperature sensor S1 when performing the cooling and heating operation. The opening degree of the variable flow rate expansion mechanism 47 is adjusted so that the temperature and the refrigerant temperature detected by the heating side heat exchanger inlet temperature sensor S2 are the same. In addition, when performing the single heating operation, the opening adjustment control unit 81 opens the variable flow rate expansion mechanism 47 so that the refrigerant temperature detected by the heating side heat exchanger inlet temperature sensor S2 is included in a desired range. The degree is adjusted. That is, the opening degree of the variable flow rate expansion mechanism 47 is adjusted so that the refrigerant passing through the heating side heat exchanger 42 can evaporate by performing a heat exchanger with the ambient air.

以上のような構成を有する冷媒回路装置は、次のようにして商品収容庫３に収容された商品を冷却、あるいは加熱する。   The refrigerant circuit device having the above-described configuration cools or heats the product stored in the product storage 3 as follows.

まず、加熱単独運転（ここでは左庫３ｃのみの内部空気を加熱する運転）を行う場合について説明する。この場合、コントローラ８０は、三方弁２６１を第２送出状態にさせ、膨張機構２３１，２３２，２３３を全閉にして出口側低圧電磁弁２６２ｂ，２６２ｃ、高圧導入バルブ３２１、戻バルブ４４及び第２バイパスバルブ７２を閉成させ、また高圧導入バルブ３２２及び第１バイパスバルブ６２を開成させる。更に、コントローラ８０の開度調整制御部８１は、可変流量膨張機構４７の開度を所望の大きさに調整する。これにより圧縮機２１で圧縮された冷媒は、図４に示すように循環する。   First, the case where the heating single operation (here, the operation of heating the internal air of only the left chamber 3c) is described. In this case, the controller 80 causes the three-way valve 261 to be in the second delivery state, fully closes the expansion mechanisms 231, 232, 233, the outlet side low pressure solenoid valves 262b, 262c, the high pressure introduction valve 321, the return valve 44, and the second The bypass valve 72 is closed, and the high-pressure introduction valve 322 and the first bypass valve 62 are opened. Further, the opening adjustment control unit 81 of the controller 80 adjusts the opening of the variable flow rate expansion mechanism 47 to a desired size. As a result, the refrigerant compressed by the compressor 21 circulates as shown in FIG.

すなわち、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、第２送出状態にある三方弁２６１を経由して高圧冷媒導入配管３１に流入し、該高圧冷媒導入配管３１を通過して左庫内熱交換器２４ｃに至る。左庫内熱交換器２４ｃに至った冷媒は、該熱交換器を通過中に、左庫３ｃの内部空気と熱交換し、該内部空気に放熱して凝縮する。これにより左庫３ｃの内部空気を加熱する。加熱された内部空気は、庫内送風ファンＦ１の駆動により、左庫３ｃのそれぞれの内部を循環し、これにより左庫３ｃに収容された商品は、循環する内部空気に加熱される。   In other words, the refrigerant compressed by the compressor 21 flows into the high-pressure refrigerant introduction pipe 31 via the three-way valve 261 in the second delivery state, passes through the high-pressure refrigerant introduction pipe 31 and passes through the left-side heat exchanger. 24c. The refrigerant that has reached the left internal heat exchanger 24c exchanges heat with the internal air of the left internal 3c while passing through the heat exchanger, and dissipates heat to the internal air to condense. Thereby, the internal air of the left warehouse 3c is heated. The heated internal air circulates inside each of the left warehouses 3c by driving the internal blower fan F1, whereby the products stored in the left warehouse 3c are heated to the circulating internal air.

左庫内熱交換器２４ｃで凝縮した冷媒は、第１戻経路４０を構成する第１戻配管４１を通過して分岐配管４６に至る。分岐配管４６を通過する冷媒は、可変流量膨張機構４７で断熱膨張し、断熱膨張した冷媒は、加熱側熱交換器４２に至る。加熱側熱交換器４２に至った冷媒は、周囲空気との間で熱交換を行うことで該加熱側熱交換器４２を通過中に蒸発する。加熱側熱交換器４２で蒸発した冷媒は、第２戻配管５１を経由して第１バイパス配管６１を通過し、アキュムレータ２７を経由して圧縮機２１に吸引され、圧縮機２１に圧縮されて上述した循環を繰り返す。   The refrigerant condensed in the left-side internal heat exchanger 24 c passes through the first return pipe 41 constituting the first return path 40 and reaches the branch pipe 46. The refrigerant passing through the branch pipe 46 is adiabatically expanded by the variable flow rate expansion mechanism 47, and the adiabatically expanded refrigerant reaches the heating side heat exchanger 42. The refrigerant reaching the heating side heat exchanger 42 evaporates while passing through the heating side heat exchanger 42 by exchanging heat with the ambient air. The refrigerant evaporated in the heating side heat exchanger 42 passes through the first bypass pipe 61 through the second return pipe 51, is sucked into the compressor 21 through the accumulator 27, and is compressed by the compressor 21. The above-described circulation is repeated.

次に、ＨＣＣ運転（左庫３ｃの内部空気を加熱し、かつ右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気を冷却する冷却加熱運転）を行う場合について説明する。この場合、コントローラ８０は、三方弁２６１を第２送出状態にさせ、膨張機構２３３を全閉にして出口側低圧電磁弁２６２ｃ、高圧導入バルブ３２１、戻バルブ４４、第１バイパスバルブ６２及び第２バイパスバルブ７２を閉成させ、また膨張機構２３１，２３２の開度を所望の大きさにして出口側低圧電磁弁２６２ｂ及び高圧導入バルブ３２２を開成させる。更に、コントローラ８０の開度調整制御部８１は、外気温度センサＳ１で検出される外気温度と、加熱側熱交換器入口温度センサＳ２で検出される冷媒温度とが同一となるよう、可変流量膨張機構４７の開度を調整する。これにより圧縮機２１で圧縮された冷媒は、図５に示すように循環する。   Next, the case where the HCC operation (cooling heating operation for heating the internal air of the left warehouse 3c and cooling the internal air of the right warehouse 3a and the middle warehouse 3b) is described. In this case, the controller 80 sets the three-way valve 261 to the second delivery state, fully closes the expansion mechanism 233, the outlet side low pressure electromagnetic valve 262c, the high pressure introduction valve 321, the return valve 44, the first bypass valve 62, and the second The bypass valve 72 is closed, and the opening degree of the expansion mechanisms 231 and 232 is set to a desired size to open the outlet side low pressure solenoid valve 262b and the high pressure introduction valve 322. Further, the opening adjustment control unit 81 of the controller 80 performs variable flow rate expansion so that the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor S1 and the refrigerant temperature detected by the heating side heat exchanger inlet temperature sensor S2 are the same. The opening degree of the mechanism 47 is adjusted. As a result, the refrigerant compressed by the compressor 21 circulates as shown in FIG.

すなわち、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、第２送出状態にある三方弁２６１を経由して高圧冷媒導入配管３１に流入し、該高圧冷媒導入配管３１を通過して左庫内熱交換器２４ｃに至る。左庫内熱交換器２４ｃに至った冷媒は、該熱交換器を通過中に、左庫３ｃの内部空気と熱交換し、該内部空気に放熱して凝縮し、液冷媒となる。これにより左庫３ｃの内部空気を加熱する。加熱された内部空気は、庫内送風ファンＦ１の駆動により、左庫３ｃのそれぞれの内部を循環し、これにより左庫３ｃに収容された商品は、循環する内部空気に加熱される。   In other words, the refrigerant compressed by the compressor 21 flows into the high-pressure refrigerant introduction pipe 31 via the three-way valve 261 in the second delivery state, passes through the high-pressure refrigerant introduction pipe 31 and passes through the left-side heat exchanger. 24c. The refrigerant that has reached the left internal heat exchanger 24c exchanges heat with the internal air of the left internal 3c while passing through the heat exchanger, dissipates heat to the internal air, condenses, and becomes a liquid refrigerant. Thereby, the internal air of the left warehouse 3c is heated. The heated internal air circulates inside each of the left warehouses 3c by driving the internal blower fan F1, whereby the products stored in the left warehouse 3c are heated to the circulating internal air.

左庫内熱交換器２４ｃで凝縮した冷媒（液冷媒）は、第１戻経路４０を構成する第１戻配管４１を通過して分岐配管４６に至る。分岐配管４６を通過する冷媒は、可変流量膨張機構４７で断熱膨張して気液２相冷媒となり、加熱側熱交換器４２に至る。   The refrigerant (liquid refrigerant) condensed in the left-side heat exchanger 24 c passes through the first return pipe 41 constituting the first return path 40 and reaches the branch pipe 46. The refrigerant passing through the branch pipe 46 is adiabatically expanded by the variable flow rate expansion mechanism 47 to become a gas-liquid two-phase refrigerant and reaches the heating side heat exchanger 42.

ここで可変流量膨張機構４７の開度は、コントローラ８０の開度調整制御部８１により、外気温度センサＳ１で検出される外気温度と加熱側熱交換器入口温度センサＳ２で検出される冷媒温度とが同一となる大きさに調整されていることから、加熱側熱交換器４２を通過する冷媒（気液２相冷媒）は外気温度に等しく蒸発等を行わない。つまり、かかる加熱側熱交換器４２を通過する冷媒の過熱度は零となる。   Here, the opening degree of the variable flow rate expansion mechanism 47 is determined by the opening degree adjustment control unit 81 of the controller 80, the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor S1, and the refrigerant temperature detected by the heating side heat exchanger inlet temperature sensor S2. Are adjusted to the same size, the refrigerant (gas-liquid two-phase refrigerant) passing through the heating side heat exchanger 42 does not evaporate or the like equal to the outside air temperature. That is, the superheat degree of the refrigerant passing through the heating side heat exchanger 42 becomes zero.

加熱側熱交換器４２を通過した冷媒は、第２戻配管５１を通過してキャピラリーチューブ５２で断熱膨張して低圧冷媒となって第３合流点Ｐ４より主経路２０に流入し、開度が所望の大きさに調整された膨張機構２３１，２３２を通過する。かかる膨張機構２３１，２３２を通過した冷媒は、右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂに至り、これら右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂでそれぞれ蒸発して各商品収容庫３の内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内送風ファンＦ１の駆動により各商品収容庫３の内部を循環し、これにより各商品収容庫３（右庫３ａ及び中庫３ｂ）に収容された商品は冷却される。右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂで蒸発した冷媒は、アキュムレータ２７を介して圧縮機２１に吸引され、圧縮機２１に圧縮されて上述した循環を繰り返す。   The refrigerant that has passed through the heating-side heat exchanger 42 passes through the second return pipe 51, adiabatically expands in the capillary tube 52, becomes a low-pressure refrigerant, flows into the main path 20 from the third junction P4, and has an opening degree. It passes through the expansion mechanisms 231 and 232 adjusted to a desired size. The refrigerant that has passed through the expansion mechanisms 231 and 232 reaches the right internal heat exchanger 24a and the internal heat exchanger 24b, and evaporates in the right internal heat exchanger 24a and the internal heat exchanger 24b, respectively. Then, heat is taken from the internal air of each product container 3 to cool the internal air. The cooled internal air circulates inside each product storage 3 by driving each internal blower fan F1, thereby cooling the products stored in each product storage 3 (right store 3a and middle store 3b). Is done. The refrigerant evaporated in the right internal heat exchanger 24a and the internal internal heat exchanger 24b is sucked into the compressor 21 through the accumulator 27, is compressed by the compressor 21, and repeats the circulation described above.

以上説明したような本実施の形態である冷媒回路装置においては、例えばＨＣＣ運転のような冷却加熱運転を行う場合に、コントローラ８０の開度調整制御部８１が、外気温度センサＳ１で検出される外気温度と、加熱側熱交換器入口温度センサＳ２で検出される冷媒温度とが同一となるよう可変流量膨張機構４７の開度を調整するので、左庫内熱交換器２４ｃで凝縮した液冷媒を断熱膨張させて気液２相冷媒にすることができる。しかも、加熱側熱交換器４２の入口における冷媒温度を外気温度に等しくするので、加熱側熱交換器４２を通過する冷媒（気液２相冷媒）の過熱度を零にすることができる。これにより、可変流量膨張機構４７からキャピラリーチューブ５２に至る経路での冷媒を気液２相の高圧状態にすることができるとともに、加熱側熱交換器４２での放熱ロスを低減させることができる。   In the refrigerant circuit device according to the present embodiment as described above, the opening degree adjustment control unit 81 of the controller 80 is detected by the outside air temperature sensor S1 when performing cooling heating operation such as HCC operation. Since the opening degree of the variable flow rate expansion mechanism 47 is adjusted so that the outside air temperature and the refrigerant temperature detected by the heating side heat exchanger inlet temperature sensor S2 are the same, the liquid refrigerant condensed in the left internal heat exchanger 24c. Can be expanded adiabatically into a gas-liquid two-phase refrigerant. Moreover, since the refrigerant temperature at the inlet of the heating side heat exchanger 42 is made equal to the outside air temperature, the degree of superheat of the refrigerant (gas-liquid two-phase refrigerant) passing through the heating side heat exchanger 42 can be made zero. Thereby, the refrigerant in the path from the variable flow rate expansion mechanism 47 to the capillary tube 52 can be brought into a gas-liquid two-phase high-pressure state, and heat dissipation loss in the heating side heat exchanger 42 can be reduced.

このように可変流量膨張機構４７からキャピラリーチューブ５２に至る経路での冷媒を気液２相の高圧状態にすることができるので、冷媒回路１０に封入された冷媒量が加熱単独運転の必要量に相当するものであっても、冷媒回路１０の圧縮機２１から加熱対象となる室の庫内熱交換器２４（左側庫内熱交換器２４）に至る冷媒量を十分に確保することができ、該庫内熱交換器２４での凝縮温度を上昇させることができる。これにより圧縮機２１の駆動時間を低減させることができる。   Thus, since the refrigerant in the path from the variable flow rate expansion mechanism 47 to the capillary tube 52 can be in a gas-liquid two-phase high pressure state, the amount of the refrigerant sealed in the refrigerant circuit 10 becomes the necessary amount for the heating single operation. Even if it corresponds, the refrigerant quantity from the compressor 21 of the refrigerant circuit 10 to the internal heat exchanger 24 (the left internal heat exchanger 24) of the chamber to be heated can be sufficiently secured, The condensation temperature in the internal heat exchanger 24 can be increased. Thereby, the drive time of the compressor 21 can be reduced.

従って、本実施の形態１である冷媒回路装置によれば、冷媒回路１０における冷媒量が加熱単独運転の必要量に相当するものであっても、消費電力量の低減化を図りながら冷却加熱運転を良好に行うことができる。   Therefore, according to the refrigerant circuit device of the first embodiment, even if the refrigerant amount in the refrigerant circuit 10 corresponds to the necessary amount for the heating single operation, the cooling heating operation is performed while reducing the power consumption. Can be performed satisfactorily.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made.

上述した実施の形態では、第２戻配管５１にキャピラリーチューブ５２を設けてかかるキャピラリーチューブ５２で断熱膨張させていたが、本発明においては、第２戻配管５１のキャピラリーチューブ５２は必須の構成要素ではなく、各庫内熱交換器２４の上流側に設けた膨張機構２３１，２３２，２３３で断熱膨張させるようにしても良い。   In the above-described embodiment, the capillary tube 52 is provided in the second return pipe 51 and is adiabatically expanded by the capillary tube 52. However, in the present invention, the capillary tube 52 of the second return pipe 51 is an essential component. Instead, adiabatic expansion may be performed by the expansion mechanisms 231, 232, and 233 provided on the upstream side of the internal heat exchangers 24.

また、上述した実施の形態では、内部熱交換器２８を設けてあったが、本発明では内部熱交換器はなくても構わない。   In the embodiment described above, the internal heat exchanger 28 is provided. However, in the present invention, the internal heat exchanger may not be provided.

以上のように、本発明に係る冷媒回路装置は、例えば缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を販売する自動販売機に有用である。   As described above, the refrigerant circuit device according to the present invention is useful for vending machines that sell products such as canned beverages and plastic bottled beverages.

１ 本体キャビネット
１０ 冷媒回路
２０ 主経路
２１ 圧縮機
２２ 庫外熱交換器
２３１ 膨張機構
２３２ 膨張機構
２３３ 膨張機構
２４ 庫内熱交換器
２４ａ 右庫内熱交換器
２４ｂ 中庫内熱交換器
２４ｃ 左庫内熱交換器
２５ 冷媒配管
２６１ 三方弁
２６３ｂ 出口側低圧電磁弁
２６３ｃ 出口側低圧電磁弁
３０ 高圧冷媒導入経路
３１ 高圧冷媒導入配管
３２１ 高圧導入バルブ
３２２ 高圧導入バルブ
４０ 第１戻経路
４１ 第１戻配管
４２ 加熱側熱交換器
４４ 戻バルブ
４５ 分岐経路
４６ 分岐配管
４７ 可変流量膨張機構
５０ 第２戻経路
５１ 第２戻配管
５２ キャピラリーチューブ
６０ 第１バイパス経路
６１ 第１バイパス配管
６２ 第１バイパスバルブ
７０ 第２バイパス経路
７１ 第２バイパス配管
７２ 第２バイパスバルブ
８０ コントローラ
８１ 開度調整制御部
Ｓ１ 外気温度センサ
Ｓ２ 加熱側熱交換器入口温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body cabinet 10 Refrigerant circuit 20 Main path 21 Compressor 22 External heat exchanger 231 Expansion mechanism 232 Expansion mechanism 233 Expansion mechanism 24 Internal heat exchanger 24a Right internal heat exchanger 24b Central internal heat exchanger 24c Left warehouse Internal heat exchanger 25 Refrigerant pipe 261 Three-way valve 263b Outlet side low pressure solenoid valve 263c Outlet side low pressure solenoid valve 30 High pressure refrigerant introduction path 31 High pressure refrigerant introduction pipe 321 High pressure refrigerant introduction valve 322 High pressure introduction valve 40 First return path 41 First return pipe 42 Heating side heat exchanger 44 Return valve 45 Branch path 46 Branch pipe 47 Variable flow rate expansion mechanism 50 Second return path 51 Second return pipe 52 Capillary tube 60 First bypass path 61 First bypass pipe 62 First bypass valve 70 First 2 Bypass path 71 Second bypass pipe 72 Second bypass valve 80 Controller 81 Opening adjustment controller S1 Outside air temperature sensor S2 Heating side heat exchanger inlet temperature sensor

Claims (1)

対象室の内部に配設された庫内熱交換器と、前記庫内熱交換器を通過した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮した冷媒を凝縮させる庫外熱交換器とを冷媒配管で順次接続して構成した主経路と、
自身に設けられた導入バルブが開成することにより前記圧縮機で圧縮した冷媒を導入し、かつ前記庫内熱交換器のうち加熱対象となる室に配設されたものに供給することにより、該庫内熱交換器で冷媒を凝縮させる高圧冷媒導入経路と、
前記庫内熱交換器で凝縮した冷媒を加熱側熱交換器を経て前記主経路の庫内熱交換器の上流側に戻す戻経路と、
前記主経路及び前記戻経路の少なくとも一方に設けられ、かつ前記庫外熱交換器で凝縮した冷媒及び前記加熱側熱交換器を通過した冷媒のいずれかを断熱膨張させる膨張機構と
を備えた冷媒回路装置において、
前記庫内熱交換器から前記加熱側熱交換器に至る配管の途中に配設され、自身が開成する場合には前記庫内熱交換器から前記加熱側熱交換器に冷媒が流れることを許容する一方、自身が閉成する場合には前記庫内熱交換器から前記加熱側熱交換器に冷媒が流れることを規制する戻バルブと、
前記戻バルブが閉成する場合に前記庫内熱交換器で凝縮した冷媒を導入し、自身に設けられた流量制御可能な可変流量膨張機構で該冷媒を断熱膨張させて前記加熱側熱交換器に供給する分岐経路と、
冷却加熱運転を行う場合において、前記戻バルブを閉成させ、かつ前記加熱側熱交換器の入口側の冷媒温度が外気温度に等しくなるよう前記可変流量膨張機構の開度を調整する制御手段と
を備えたことを特徴とする冷媒回路装置。 An internal heat exchanger disposed inside the target chamber, a compressor that sucks and compresses the refrigerant that has passed through the internal heat exchanger, and external heat exchange that condenses the refrigerant compressed by the compressor A main path configured by sequentially connecting the vessel with refrigerant piping,
By introducing the refrigerant compressed by the compressor by opening an introduction valve provided in itself, and supplying the refrigerant disposed in the chamber to be heated among the internal heat exchangers, A high-pressure refrigerant introduction path for condensing the refrigerant in the internal heat exchanger;
A return path for returning the refrigerant condensed in the internal heat exchanger to the upstream side of the internal heat exchanger in the main path through the heating side heat exchanger;
A refrigerant provided in at least one of the main path and the return path, and an expansion mechanism that adiabatically expands either the refrigerant condensed in the external heat exchanger or the refrigerant that has passed through the heating side heat exchanger In the circuit device,
It is arranged in the middle of the pipe from the internal heat exchanger to the heating side heat exchanger, and allows the refrigerant to flow from the internal heat exchanger to the heating side heat exchanger when it opens. On the other hand, a return valve that restricts the flow of refrigerant from the internal heat exchanger to the heating-side heat exchanger when it is closed,
When the return valve is closed, the refrigerant condensed in the internal heat exchanger is introduced, and the refrigerant is adiabatically expanded by a variable flow rate expansion mechanism capable of controlling the flow rate provided in itself, and the heating side heat exchanger A branch path to supply to
Control means for closing the return valve and adjusting the opening of the variable flow rate expansion mechanism so that the refrigerant temperature on the inlet side of the heating side heat exchanger becomes equal to the outside air temperature when performing cooling heating operation; A refrigerant circuit device comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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