CN105276849A - 制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不另外设置压缩机，能够用一个制冷机适当地进行冷藏和冷冻的制冷系统。本发明的制冷系统包括并列连接冷藏用压缩机(11)和冷冻用压缩机(12)，在这些冷藏用压缩机(11)和冷冻用压缩机(12)的排出侧连接气体冷却器(15)并封入有二氧化碳制冷剂而成的制冷机单元(10)，在制冷机单元(10)的高压侧与冷藏用压缩机(11)的吸引口之间连接有冷藏用冷却器(31)，在上述制冷机单元(10)的高压侧与冷冻用压缩机(12)的吸引口之间连接有冷冻用冷却器(32)。

Description

制冷系统

技术领域

本发明涉及制冷系统，特别是涉及分别在单独的压缩机中压缩从冷藏用冷却器和冷冻用冷却器送出的制冷剂的制冷系统。

背景技术

现有技术中，例如，在便利店和超市等场所中，在单一的制冷装置中进行店内食物的冷藏和冷冻。为了进行食物的冷藏和冷冻，这种制冷装置由将设置有压缩机的室外单元与冷却食物的冷藏单元和冷冻单元连接而成的所谓多回路构成。

作为包括这种多回路的制冷装置，现有技术中例如公开了如下技术：从压缩机排出的制冷剂在室外热交换器中冷凝而从室外单元中流出后分支，流入到室内单元、冷藏单元和冷冻单元，由膨胀阀减压后，在室内单元、冷藏单元和冷冻单元中进行热交换，从而进行室内和冷藏库内的冷却(例如，参照专利文献1)。在该专利文献1中，如果是冷冻单元，则出口侧的制冷剂压力低，所以利用其它的压缩机将制冷剂压力提高至规定压力，并使其返回室外单元。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4465889号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述专利文献1所述的技术中，利用包括2个压缩机的1个室外单元，分别冷却室内单元、冷藏单元和冷冻单元，将从室内单元、冷藏单元和冷冻单元送出的制冷剂汇合成一个使其返回各压缩机，所以在出口侧的制冷剂压力低的冷冻单元中，必须利用另外的压缩机将制冷剂压力提高至规定压力，存在设备成本增大的问题。

本发明鉴于上述情况，目的在于提供一种不必另外设置压缩机，用一个制冷机就能适当地进行冷藏和冷冻的制冷系统。

用于解决课题的方法

为了达到所述目的，本发明的制冷系统包括：并列连接多个压缩机，在这些各压缩机的排出侧连接气体冷却器并封入有二氧化碳制冷剂的制冷机单元，在上述制冷机单元的高压侧与一方的压缩机的吸引口之间连接有冷藏用冷却器，在上述制冷机单元的高压侧与另一方的压缩机的吸引口之间连接有冷冻用冷却器。

根据该结构，将从冷藏用冷却器和冷冻用冷却器送出的制冷剂分别送到压缩机，利用各压缩机分别单独进行压缩，所以不必另外将从出口侧的制冷剂压力低的冷冻用冷却器送出的压力低的制冷剂的压力提高至规定压力，能够降低设备成本。

另外，本发明的特征在于，在上述结构中，在上述各压缩机的排出侧设置单向阀。

根据该结构，在各压缩机的排出侧设置单向阀，所以即使在各压缩机的排出制冷剂的压力不同的情况下，也能够防止变得不能从排出压力低的压缩机排出制冷剂的情况，另外，即使在因一方的压缩机停止等导致在高压排出管中产生压力差，也能减少制冷剂流入到压力低的高压排出管中的可能性。

另外，本发明的特征在于，在上述结构中，上述制冷机单元包括控制装置，该控制装置根据上述冷藏用冷却器的冷冻负荷或上述冷冻用冷却器的冷藏负荷进行上述各压缩机的驱动控制。

根据该结构，利用控制装置，根据冷藏用冷却器的冷冻负荷或冷冻用冷却器的冷藏负荷进行各压缩机的驱动控制，所以能够进行与各个冷却器的负荷相应的适当的控制。

另外，本发明的特征在于，在上述结构中，上述各压缩机是以二级进行压缩动作的二级压缩机。

根据该结构，各压缩机采用以二级进行压缩动作的二级压缩机，所以使压缩机的内部成为中间压力区域，由此压缩机的耐压设计变得容易，并且能够提高压缩效率。

另外，本发明的特征在于，在上述结构中，上述制冷机单元包括制冷剂量调整箱，该制冷剂量调整箱根据上述冷藏用冷却器的冷藏负荷与上述冷冻用冷却器的冷冻负荷的总负荷调整制冷剂量。

根据该结构，在制冷机单元中设置有制冷剂量调整箱，所以即使是冷藏和冷冻的混合循环，也能根据冷藏用冷却器和冷冻用冷却器的总负荷来调整制冷剂量。

发明效果

根据本发明，将从冷藏用冷却器和冷冻用冷却器送出的制冷剂分别送到压缩机，利用各压缩机分别单独进行压缩，所以不必另外将从出口侧的制冷剂压力低的冷冻用冷却器送出的压力低的制冷剂的压力提高至规定压力，能够降低设备成本。其结果是，能够用一个制冷机适当地进行冷藏和冷冻。

另外，在制冷机单元中设置制冷剂量调整箱，所以即使是冷藏和冷冻的混合循环，也能根据冷藏用冷却器和冷冻用冷却器的总负荷来调整制冷剂量。

附图说明

图1是本发明的实施方式的制冷系统中的制冷循环的回路图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的制冷系统的实施方式的制冷循环的回路图。

制冷系统包括：冷却制冷剂的制冷机单元10；和被从制冷机单元10送出的制冷剂冷却的蒸发器30。蒸发器30例如设置于便利店和超市等场所，用于冷却陈列冷藏、冷冻商品的橱柜等，在本实施方式中，包括冷藏用冷却器31和冷冻用冷却器32。另外，在本实施方式中，作为制冷剂使用二氧化碳制冷剂。

另外，制冷机单元10包括以二级进行压缩动作的冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12。冷藏用压缩机11通过制冷剂配管14与冷冻用热交换器13连接，冷冻用热交换器13由气体冷却器15、中间冷却器16、油冷却器17、和送风风扇18构成。

在冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12分别设置有第一级压缩机构中的第1吸入口11a、12a和第1排出口11b、12b，设置有第二级压缩机构中的第2吸入口11c、12c和第2排出口11d、12d。

冷藏用压缩机11的第1吸入口11a吸入从冷藏用冷却器31送出的制冷剂，利用第一级压缩机构压缩至中间压力后从第1排出口11b排出。冷冻用压缩机12的第1吸入口12a吸入从冷冻用冷却器32送出的制冷剂，利用第一级压缩机构压缩至中间压力后从第1排出口12b排出。另外，冷藏用压缩机11的第1排出口11b和冷冻用压缩机12的第1排出口12b分别经由制冷剂配管14合流而与中间冷却器16的入口侧连接，在中间冷却器16的出口侧，分别经由制冷剂配管14分支并与冷藏用压缩机11的第2吸入口11c和冷冻用压缩机12的第2吸入口12c连接。

冷藏用压缩机11的第2排出口11d和冷冻用压缩机12的第2排出口12d分别经由制冷剂配管14合流而与油分离器19连接，油分离器19经由制冷剂配管14与气体冷却器15连接。油分离器19用于分离制冷剂中的油，在油分离器19连接有储存分离出的油的油箱20。油箱20与油冷却器17的入口侧连接，油冷却器17的出口侧分支后分别与冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12的中间级连接。

而且，从冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12的第1排出口11b、12b排出的制冷剂经由制冷剂配管14流入到中间冷却器16，在中间冷却器16中，通过使送风风扇18动作，与外部空气进行热交换而被冷却，返回冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12的第2吸入口11c、12c。然后，在冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12中，利用第二级压缩机构压缩至所需压力，并从第2排出口11d、12d排出，分别合流后经由油分离器19送到气体冷却器15。

油分离器19分离制冷剂中的油，将该分离出的油储存在油箱20中。在油冷却器17中，通过使送风风扇18动作，油箱20的油与外部空气进行热交换而被冷却，分别返回冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12。

此处，在与冷藏用压缩机11的第1排出口11b连接的制冷剂配管14的中途部设置有单向阀21，在与冷冻用压缩机12的第1排出口12b连接的制冷剂配管14的中途部设置有单向阀22。其目的在于，一般来讲，从冷藏用冷却器31送出的制冷剂的压力比从冷冻用冷却器32送出的制冷剂的压力高，因此，冷藏用压缩机11的排出制冷剂的压力与冷冻用压缩机12的排出制冷剂的压力不同，所以能够防止变得不能将排出压力低的一方的压缩机的排出制冷剂排出的情况。

另外，气体冷却器15通过使送风风扇18动作，使从冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12送出的制冷剂与外部空气进行热交换而被冷却，但是由于二氧化碳制冷剂不会冷凝，所以在超临界状态下直接送出高压的气体。

另外，在气体冷却器15中经由制冷剂配管14连接有节能器(economizer)23。在节能器23的出口侧的制冷剂配管14，设置有从该制冷剂配管14分支的分支配管24，分支配管24经由分支管用膨胀阀25与节能器23连接。制冷剂配管14和分支配管24以制冷剂的流向成为相对流的方式配置，能够使流过制冷剂配管14的制冷剂与流过分支配管24的制冷剂高效地进行热交换。

节能器23的出口侧的分支配管24与中间冷却器16的出口侧连接。而且，分支管用膨胀阀25使节能器23的出口侧的高压制冷剂减压并使其膨胀至中间压力水平，利用节能器23使流过制冷剂配管14的高压制冷剂与流过分支配管24的减压后的制冷剂进行热交换，从而冷却高压制冷剂。热交换后的被减压后的制冷剂与中间冷却器16的出口侧的制冷剂合流，从第2吸入口11c、12c分别送到冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12，从而实现从各压缩机11、12排出的制冷剂的温度和中间压力的最佳化。

另外，在分支配管24连接有制冷剂量调整箱26，制冷剂量调整箱26经由制冷剂返回配管27连接于分支配管24的膨胀阀与节能器23之间。本实施方式中的制冷系统是冷藏和冷冻的混合循环，所以制冷剂量的调整困难，因此，利用制冷剂量调整箱26，根据冷藏用冷却器31和冷冻用冷却器32的总负荷来调整制冷剂量。

节能器23的出口侧的制冷剂配管14经由冷藏用膨胀阀33与蒸发器30的冷藏用冷却器31连接，并且经由冷冻用膨胀阀34与冷冻用冷却器32连接。

而且，在本实施方式中，在制冷机单元10中设置有控制装置28，该控制装置28根据冷藏用冷却器31的运转负荷来控制冷藏用压缩机11，并且根据冷冻用冷却器32的运转负荷来控制冷冻用压缩机12。另外，控制装置28根据外部空气温度和规定场所的制冷剂温度等，进行送风风扇18和各个膨胀阀的驱动控制等各种控制。

下面，对本实施方式的作用进行说明。

首先，通过使冷藏用压缩机11动作，从冷藏用压缩机11的第1吸入口11a吸入从冷藏用冷却器31送出的制冷剂，该制冷剂被第一级压缩机构压缩至中间压力，并从第1排出口11b排出。同样，通过使冷冻用压缩机12动作，从冷冻用压缩机12的第1吸入口12a吸入从冷冻用冷却器32送出的制冷剂，该制冷剂被第一级压缩机构压缩至中间压力，并从第1排出口12b排出。

另外，从冷藏用压缩机11的第1排出口11b和冷冻用压缩机12的第1排出口12b排出的制冷剂分别经由制冷剂配管14合流，流入到中间冷却器16。在该中间冷却器16中通过送风风扇18与外部空气进行热交换而被冷却，分别返回冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12的第2吸入口11c、12c。

从中间冷却器16返回的制冷剂在冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12中被第二级压缩机构压缩至所需的压力，并从第2排出口11d、12d排出，分别合流后经由油分离器19被送到气体冷却器15。从冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12送出的制冷剂在气体冷却器15中通过送风风扇18与外部空气进行热交换而被冷却，作为高压制冷剂送到节能器23。

该制冷剂在节能器23中从制冷剂配管14分支，与通过分支管用膨胀阀25被减压后的制冷剂进行热交换而被冷却，送到蒸发器30。

送到蒸发器30的制冷剂分别被冷藏用膨胀阀33和冷冻用膨胀阀34减压至规定的压力，在冷藏用冷却器31和冷冻用冷却器32中进行热交换，从而将冷藏库内冷却至规定温度。

从冷藏用冷却器31和冷冻用冷却器32流出的制冷剂分别返回至冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12。

此外，在本实施方式中，在与冷藏用压缩机11的第1排出口11b连接的制冷剂配管14的中途部和与冷冻用压缩机12的第1排出口12b连接的制冷剂配管14的中途部设置有单向阀21、22。

一般来讲，从冷藏用冷却器31送出的制冷剂的压力比从冷冻用冷却器32送出的制冷剂的压力高。例如，从冷藏用冷却器31被吸入到冷藏用压缩机11的第1吸入口11a的制冷剂的压力为2.5MPa，而从冷冻用冷却器32被吸入到冷冻用压缩机12的第1吸入口12a的制冷剂压为0.9MPa，较低。而且，从冷藏用压缩机11的第1排出口11b排出的制冷剂的压力为5MPa程度，而从冷冻用压缩机12的第1排出口12b排出的制冷剂的压力也通过冷冻用压缩机12的第一级压缩被提高至5MPa程度，所以没有问题。因此，并不一定需要设置单向阀21、22。

但是，由于冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12的驱动控制的关系，有时冷藏用压缩机11的排出制冷剂的压力与冷冻用压缩机12的排出制冷剂的压力会不同，所以如上所述通过设置单向阀21、22，能够防止变得不能从排出压力低的一方的压缩机排出制冷剂的情况。

如以上所说明的那样，根据本实施方式，从冷藏用冷却器31和冷冻用冷却器32送出的制冷剂分别被送到冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12，分别被各个冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12单独压缩，所以不必另外将从出口侧的制冷剂压力低的冷冻用冷却器32送出的压力低的制冷剂提高至规定压力，能够降低设备成本。其结果是，能够用一个制冷机单元10适当地进行冷藏和冷冻。

另外，在本实施方式中，在与冷藏用压缩机11的第1排出口11b连接的制冷剂配管14的中途部和与冷冻用压缩机12的第1排出口12b连接的制冷剂配管14的中途部设置有单向阀21、22，所以即使在冷藏用压缩机11的排出制冷剂的压力与冷冻用压缩机12的排出制冷剂的压力不同的情况下，也能够防止变得不能从排出压力低的压缩机排出制冷剂的情况。

同样，如果在从冷藏用压缩机11和冷冻用压缩机12的各个第2排出口11d、12d引出的所谓高压排出管51b分别设置单向阀51d(参照图1)，即使因一方的压缩机停止等原因而在高压排出管51b中产生压力差，也能够减少制冷剂流入到压力低的一方的高压排出管51b的可能性。

另外，在制冷机单元10中设置有制冷剂量调整箱26，所以即使是冷藏和冷冻的混合循环中，也能根据冷藏用冷却器31和冷冻用冷却器32的总负荷来调整制冷剂量。

此外，本发明并不限于所述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围，能够进行各种更改。

符号说明

10制冷机单元

11冷藏用压缩机

12冷冻用压缩机

13冷冻用热交换器

14制冷剂配管

15气体冷却器(gascooler)

16中间冷却器(intercooler)

17油冷却器(oilcooler)

18送风风扇

19油分离器(oilseparator)

20油箱

21、22单向阀

23节能器(economizer)

24分支配管

25分支管用膨胀阀

26制冷剂量调整箱

27制冷剂返回配管

28控制装置

30蒸发器

31冷藏用冷却器

32冷冻用冷却器

33冷藏用膨胀阀

34冷冻用膨胀阀

Claims (5)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：

并列连接多个压缩机，在这些各压缩机的排出侧连接气体冷却器并封入有二氧化碳制冷剂的制冷机单元，

在所述制冷机单元的高压侧与一方的压缩机的吸引口之间连接有冷藏用冷却器，在所述制冷机单元的高压侧与另一方的压缩机的吸引口之间连接有冷冻用冷却器。

2.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于：

在所述各压缩机的排出侧设置有单向阀。

3.如权利要求1或2所述的制冷系统，其特征在于：

所述制冷机单元包括控制装置，该控制装置根据所述冷藏用冷却器的冷冻负荷或所述冷冻用冷却器的冷藏负荷进行所述各压缩机的驱动控制。

4.如权利要求1至3中任一项所述的制冷系统，其特征在于：

所述各压缩机是以二级进行压缩动作的二级压缩机。

5.如权利要求1至4中任一项所述的制冷系统，其特征在于：

所述制冷机单元包括制冷剂量调整箱，该制冷剂量调整箱根据所述冷藏用冷却器的冷藏负荷与所述冷冻用冷却器的冷冻负荷的总负荷调整制冷剂量。