JP2002228275A - Supercritical steam compression refrigerating cycle - Google Patents

Supercritical steam compression refrigerating cycle

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JP2002228275A JP2001024845A JP2001024845A JP2002228275A JP 2002228275 A JP2002228275 A JP 2002228275A JP 2001024845 A JP2001024845 A JP 2001024845A JP 2001024845 A JP2001024845 A JP 2001024845A JP 2002228275 A JP2002228275 A JP 2002228275A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a supercritical steam compression refrigerating cycle capable of securing cooling capacity during high efficient operation and on a high outside air temperature condition. SOLUTION: The supercritical steam compression refrigerant cycle is provided with a gas cooler 2, a throttle valve 8, an economizer 7, an expansion valve 4, an evaporator 5, a compressor 1, and a refrigerant injection line 9 to guide a refrigerant, passing the economizer 7 reduced in a pressure by the throttle valve 8, to the middle of the suction compression of the compressor 1. A refrigerant injection line 9 is provided with an injection pressure switching means 20.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、二酸化炭素(CO
2 )等を冷媒として使用する超臨界蒸気圧縮冷凍サイク
ルに係り、特に、外気温度が高い条件下での冷却能力を
確保して効率よく運転するのに好適な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
2 ) The present invention relates to a supercritical vapor compression refrigeration cycle using, for example, a refrigerant as a refrigerant, and more particularly to a technique suitable for ensuring efficient cooling and operating under conditions where the outside air temperature is high.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球環境の保全に対する関心が高
まっているが、車両用空調装置等の冷媒として従来用い
られているR134aといった代替フロンは、地球温暖
化に対して影響を与えることが懸念されている。このた
め、このような代替フロン冷媒等に代わる物質として、
元来自然界に存在する物質、いわゆる自然冷媒を用いた
冷凍サイクルの研究が行われている。このような自然冷
媒の候補として、二酸化炭素(CO2 )が注目されてい
る。このCO2 は、地球温暖化に対する寄与が代替フロ
ンよりもはるかに小さいだけでなく、可燃性がないう
え、基本的には人体に無害である。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing interest in preserving the global environment. However, there is a concern that an alternative fluorocarbon such as R134a, which has been conventionally used as a refrigerant for air conditioners for vehicles, will have an effect on global warming. Have been. For this reason, as a substitute for such alternative CFC refrigerants,
Research on refrigeration cycles using substances originally present in nature, so-called natural refrigerants, has been conducted. As a candidate for such a natural refrigerant, carbon dioxide (CO 2 ) has attracted attention. This CO 2 not only contributes significantly less to global warming than CFC alternatives, is not flammable, and is basically harmless to the human body.

【0003】CO2 冷媒を利用した蒸気圧縮式冷凍サイ
クル(以下、CO2 冷凍サイクルと略す。)の作動原理
は、フロン冷媒を使用した従来の蒸気圧縮式冷凍サイク
ルと基本的には同じである。そこで、図10に一般的な
CO2 冷凍サイクルの構成を示し、図11にモリエル線
図を示して簡単に説明する。図10において、図中の符
号1は気相状態のCO2 冷媒を圧縮する圧縮機、2は圧
縮機1で圧縮されたCO2 冷媒を外気等との間で熱交換
して冷却するガスクーラ(放熱器)、3はガスクーラ2
の出口側配管に設けられた圧力(高圧)制御弁、4は高
圧のCO2 冷媒を減圧する膨張弁(減圧装置)、5は冷
却器として機能するエバポレータ(蒸発器)であり、気
液2相状態のCO2 冷媒はエバポレータ4内で気化(蒸
発)する際に空気から蒸発潜熱を奪って冷却する。
[0003] The operating principle of a vapor compression refrigeration cycle using a CO 2 refrigerant (hereinafter abbreviated as a CO 2 refrigeration cycle) is basically the same as that of a conventional vapor compression refrigeration cycle using a Freon refrigerant. . Therefore, FIG. 10 shows a configuration of a general CO 2 refrigeration cycle, and FIG. 11 shows a Mollier diagram for brief description. In FIG. 10, reference numeral 1 denotes a compressor for compressing a CO 2 refrigerant in a gaseous state, and reference numeral 2 denotes a gas cooler (2) for exchanging heat between the CO 2 refrigerant compressed by the compressor 1 and the outside air to cool it. Radiator), 3 is gas cooler 2
A pressure (high-pressure) control valve provided on the outlet side pipe of the apparatus, 4 is an expansion valve (decompression device) for reducing the pressure of the high-pressure CO 2 refrigerant, 5 is an evaporator (evaporator) functioning as a cooler, When the CO 2 refrigerant in the phase state evaporates (evaporates) in the evaporator 4, it takes off latent heat of evaporation from the air and cools it.

【0004】このCO2 冷凍サイクルの作動は、フロン
を冷媒として使用した従来の蒸気圧縮式冷凍サイクルと
同様である。すなわち、CO2 モリエル線図(図11参
照)にA−B−C−D−Aで示されるように、圧縮機1
で気相状態のCO2 冷媒を圧縮し(A−B)、この高温
圧縮された気相状態のCO2 冷媒をガスクーラ2にて冷
却する(B−C)。そして、膨張弁により減圧して(C
−D)、気液2相状態となったCO2 冷媒をエバポレー
タ4で蒸発させて(D−A)、蒸発潜熱を空気等の外部
流体から奪って外部流体を冷却する。
The operation of the CO 2 refrigeration cycle is the same as that of a conventional vapor compression refrigeration cycle using chlorofluorocarbon as a refrigerant. That is, as indicated by ABCDA in the CO 2 Mollier diagram (see FIG. 11), the compressor 1
The CO 2 refrigerant in the gaseous phase is compressed at (A-B), and the CO 2 refrigerant in the gaseous state compressed at a high temperature is cooled by the gas cooler 2 (B-C). Then, the pressure is reduced by the expansion valve (C
-D) The CO 2 refrigerant in the gas-liquid two-phase state is evaporated by the evaporator 4 (DA), and latent heat of evaporation is taken from an external fluid such as air to cool the external fluid.

【0005】しかしながら、CO2 冷媒の臨界温度は約
31℃と従来の冷媒であるフロンの臨界温度と比べてか
なり低いので、夏場等外気温の高いときには、ガスクー
ラ2側におけるCO2 冷媒の温度がCO2 の臨界点温度
よりも高くなってしまう。つまり、ガスクーラ2の出口
側において、CO2 冷媒は凝縮しない(線分BCが飽和
液線SLと交差しない)超臨界域が存在することにな
る。超臨界域では、同一冷媒温度での高圧圧力は不定で
あり、冷媒温度、厳密にはガスクーラ出口冷媒温度(外
気温度+α℃)に対して高圧圧力(厳密にはガスクーラ
出口冷媒圧力)を決定する必要がある。
However, the critical temperature of the CO 2 refrigerant is about 31 ° C., which is considerably lower than the critical temperature of Freon, which is a conventional refrigerant. Therefore, when the outside air temperature is high, such as in summer, the temperature of the CO 2 refrigerant on the gas cooler 2 side is reduced. It will be higher than the critical point temperature of CO 2 . That is, on the outlet side of the gas cooler 2, there is a supercritical region where the CO 2 refrigerant does not condense (the line segment BC does not cross the saturated liquid line SL). In the supercritical region, the high pressure at the same refrigerant temperature is undefined, and determines the high pressure (strictly, the gas cooler outlet refrigerant pressure) with respect to the refrigerant temperature, more precisely, the gas cooler outlet refrigerant temperature (outside air temperature + α ° C). There is a need.

【0006】すなわち、ガスクーラ2の出口側(C点)
の状態は、圧縮機1の吐出圧力とガスクーラ出口側にお
けるCO2 温度とによって決定され、さらに、ガスクー
ラ出口側でのCO2 温度はガスクーラ2の放熱能力と外
気温度(制御不可)とによって決定されるので、ガスク
ーラ出口での冷媒温度は、実質的には制御することがで
きない。したがって、ガスクーラ出口側(C点)の状態
は、圧縮機1の吐出圧力(ガスクーラ出口側圧力)を制
御することによって制御可能となる。つまり、夏場等外
気温の高い時には、十分な冷却能力(エンタルピ差)を
確保するためには、モリエル線図にE−F−G−H−E
で示されるように、ガスクーラ出口側圧力を高くする必
要がある。そのために、圧縮機1の運転圧力は、従来の
フロンを用いた冷凍サイクルに比べて高く設定する必要
がある。車両用空調装置を例にすると、圧縮機1の運転
圧力は、従来のR134(フロン)冷媒では3kg/c
2 程度であるのに対して、CO2 冷媒では40kg/
cm2 程度と高くなり、また、運転停止圧力は、R13
4(フロン)冷媒では15kg/cm2 程度であるのに
対して、CO2 冷媒では100kg/cm2 程度と高く
なる。
That is, the outlet side of the gas cooler 2 (point C)
States are determined by the CO 2 temperature at the discharge pressure and the gas cooler outlet side of the compressor 1, further, CO 2 temperature at the gas cooler outlet side is determined by the heat transfer capability and the outside air temperature of the gas cooler 2 (uncontrollable) Therefore, the refrigerant temperature at the gas cooler outlet cannot be substantially controlled. Therefore, the state of the gas cooler outlet side (point C) can be controlled by controlling the discharge pressure of the compressor 1 (gas cooler outlet side pressure). In other words, when the outside air temperature is high, such as in summer, in order to secure a sufficient cooling capacity (enthalpy difference), the EFGGHE diagram should be used in the Mollier diagram.
As shown in the above, it is necessary to increase the pressure on the gas cooler outlet side. Therefore, the operating pressure of the compressor 1 needs to be set higher than that of a conventional refrigeration cycle using chlorofluorocarbon. Taking a vehicle air conditioner as an example, the operating pressure of the compressor 1 is 3 kg / c for a conventional R134 (Freon) refrigerant.
m 2 , whereas 40 kg / CO 2 refrigerant
cm 2, and the shutdown pressure is R13
4 (Freon) refrigerant is about 15 kg / cm 2 , whereas CO 2 refrigerant is about 100 kg / cm 2 .

【0007】このように、ガスクーラ出口圧力を高くす
るには、前述のように圧縮機1の吐出圧力を高くしなけ
ればならないので、圧縮機1の圧縮仕事(圧縮過程のエ
ンタルピ変化量ΔL)が増加する。したがって、蒸発過
程(D−A)におけるエンタルピ変化量ΔIの増加量よ
り圧縮過程(A−B)におけるエンタルピ変化量ΔLの
増加量が大きい場合には、CO2 冷凍サイクルの成績係
数(COP=ΔI/ΔL)が悪化する。図11における
太い実線ηmax は、ガスクーラ出口側におけるCO2
度と成績係数が最大となる圧力とを算出して示した最適
制御線であり、上述したCO2冷凍サイクルを効率よく
運転するためには、ガスクーラ出口側圧力とガスクーラ
出口側のCO2 温度とを、最適制御線ηmax で示される
ように制御する必要がある。
As described above, in order to increase the gas cooler outlet pressure, the discharge pressure of the compressor 1 must be increased as described above, so that the compression work of the compressor 1 (the enthalpy change ΔL during the compression process) is reduced. To increase. Therefore, when the increase in the enthalpy change ΔL in the compression process (AB) is larger than the increase in the enthalpy change ΔI in the evaporation process (DA), the coefficient of performance of the CO 2 refrigeration cycle (COP = ΔI / ΔL) worsens. The thick solid line η max in FIG. 11 is an optimal control line obtained by calculating the CO 2 temperature at the gas cooler outlet side and the pressure at which the coefficient of performance is maximized. In order to efficiently operate the above-described CO 2 refrigeration cycle, It is necessary to control the gas cooler outlet side pressure and the gas cooler outlet side CO 2 temperature as shown by the optimal control line η max .

【0008】上述した背景から、たとえば特願平10−
2570号公報にはエコノマイザを用いたCO2 冷凍サ
イクル(以下、エコノマイザサイクルと呼ぶ)が記載さ
れている。このエコノマイザサイクルでは、図12に示
すように、ガスクーラ2から流出した高圧(外気温+α
℃)のCO2 冷媒を分岐させる分岐部6が設けられ、該
分岐部6と膨張弁4との間にエコノマイザ7が配置され
ている。エコノマイザ7は、分岐部6から分岐し絞り弁
8で所定の中間圧力まで減圧及び低温化された一部のC
2 冷媒(インジェクション冷媒)と、ガスクーラ2か
ら直接導かれた他の高圧側CO2 冷媒(冷凍冷媒)との
間で熱交換を行う向流型の熱交換器であり、この熱交換
により膨張弁4及びエバポレータ5へ供給されるCO2
冷媒(冷凍冷媒)の温度を下げるように構成されてい
る。なお、中間圧力まで冷却されたインジェクション冷
媒は、冷媒インジェクションライン9を通って圧縮機1
の圧縮行程中にインジェクションされる。
From the background described above, for example, Japanese Patent Application No.
No. 2570 discloses a CO 2 refrigeration cycle using an economizer (hereinafter, referred to as an economizer cycle). In this economizer cycle, as shown in FIG. 12, the high pressure (outside air temperature + α)
A branching portion 6 for branching the CO 2 refrigerant at (° C.) is provided, and an economizer 7 is arranged between the branching portion 6 and the expansion valve 4. The economizer 7 is a part of the C that is branched from the branch part 6 and reduced and cooled to a predetermined intermediate pressure by the throttle valve 8.
This is a counter-current heat exchanger that exchanges heat between the O 2 refrigerant (injection refrigerant) and another high-pressure side CO 2 refrigerant (refrigerant refrigerant) directly led from the gas cooler 2, and expands due to this heat exchange. CO 2 supplied to the valve 4 and the evaporator 5
It is configured to lower the temperature of the refrigerant (refrigerant). The injection refrigerant cooled to the intermediate pressure passes through the refrigerant injection line 9 and the compressor 1
Is injected during the compression process.

【0009】また、たとえば特願平3−515570号
公報には、ガスクーラ2の後流側にインタークーラと呼
ばれる向流型熱交換器を配置したCO2 冷凍サイクル
(図13参照)が記載されている。このインタークーラ
10は、ガスクーラ2から流出した高圧(外気温+α
℃)のCO2 冷媒をエバポレータ5から流出したCO2
冷媒で冷却するように構成され、上述したエコノマイザ
7と同様に、膨張弁4及びエバポレータ5を通過するC
2 冷媒の温度を下げる機能を有している。なお、図中
の符号11はレシーバを示している。
[0009] For example, Japanese Patent Application No. 3-515570 discloses a CO 2 refrigeration cycle (see FIG. 13) in which a countercurrent heat exchanger called an intercooler is arranged on the downstream side of the gas cooler 2. I have. The intercooler 10 has a high pressure (outside air temperature + α)
CO 2 to the CO 2 refrigerant ° C.) flowing out from the evaporator 5
C, which is configured to be cooled by a refrigerant and passes through the expansion valve 4 and the evaporator 5 similarly to the economizer 7 described above.
It has the function of lowering the temperature of the O 2 refrigerant. In addition, the code | symbol 11 in a figure has shown the receiver.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、エコ
ノマイザやインタークーラを採用することでガスクーラ
出口側冷媒の温度を下げ、外気温度が高い場合であって
も冷却能力を得るようにしたCO2 冷凍サイクルは従来
よりある。しかしながら、上述した従来のエコノマイザ
サイクルでは、絞り弁8の開度調整によりエコノマイザ
7の能力制御を行っているので、絞り弁8の開度が大き
くなると中間圧力が上昇し、開度が小さくなると中間圧
力は低下する。このため、開度を大きくするとインジェ
クション冷媒と高圧側冷媒(冷凍冷媒)との温度差は小
さくなるが、質量流量が温度差の縮小を上回って増加す
るため、CO2 冷凍サイクルの冷却能力は増加し、これ
とは逆に、開度を小さくすると温度差は大きくなるが、
質量流量が温度差の増大を上回って減少するため、冷凍
能力は減少することとなる。したがって、開度を大きく
してインジェクション冷媒の質量流量を増すと、エコノ
マイザ7の能力が増して冷却能力を向上させることがで
きるものの、インジェクション冷媒が増すことはエバポ
レータ5を通過する冷凍冷媒の循環流量が減少すること
にもなるので、大幅な冷却能力の増加は期待できないと
いう問題があった。
[SUMMARY OF THE INVENTION] As described above, lowering the temperature of the gas cooler outlet side refrigerant by employing an economizer and intercooler, CO 2 which is adapted even when the outside air temperature is high to obtain a cooling capacity There is a refrigeration cycle conventionally. However, in the above-described conventional economizer cycle, since the capacity control of the economizer 7 is performed by adjusting the opening of the throttle valve 8, the intermediate pressure increases when the opening of the throttle valve 8 increases, and the intermediate pressure increases when the opening decreases. The pressure drops. For this reason, when the opening degree is increased, the temperature difference between the injection refrigerant and the high-pressure side refrigerant (refrigerant refrigerant) decreases, but the mass flow rate increases more than the reduction of the temperature difference, so that the cooling capacity of the CO 2 refrigeration cycle increases. Conversely, if the opening is reduced, the temperature difference will increase,
The refrigeration capacity will be reduced because the mass flow rate will decrease more than the temperature difference increases. Therefore, when the opening degree is increased and the mass flow rate of the injection refrigerant is increased, the capacity of the economizer 7 is increased and the cooling capacity can be improved. However, the increase of the injection refrigerant increases the circulation flow rate of the refrigeration refrigerant passing through the evaporator 5. Therefore, there is a problem that a large increase in cooling capacity cannot be expected.

【0011】また、インタークーラ10を採用したCO
2 冷凍サイクルでは、インタークーラ10で熱交換して
温度上昇したCO2 冷媒が圧縮機1に吸引されるので、
吸入温度の高いCO2 冷媒を圧縮機1で圧縮することに
なる。このため、圧縮機1の圧縮効率面で不利になり、
また、吐出温度が上昇することで冷凍機油やシール面等
に大きな負担がかかるという問題があった。
[0011] Further, CO using an intercooler 10
In the 2 refrigeration cycle, the CO 2 refrigerant whose temperature has increased due to heat exchange in the intercooler 10 is sucked into the compressor 1,
The CO 2 refrigerant having a high suction temperature is compressed by the compressor 1. For this reason, the compression efficiency of the compressor 1 becomes disadvantageous,
In addition, there has been a problem that the increase in the discharge temperature imposes a great burden on the refrigerating machine oil, the seal surface, and the like.

【0012】ところで、図10のCO2 冷凍サイクルに
おいては、外気温度がたとえば55℃とより高い過負荷
条件では、最高のCOPを得るバランス点(最適制御線
との交点)での冷却能力(エンタルピ差)がさらに少な
くなる。このため、冷凍能力を確保するには圧縮機1の
回転数を上げ、CO2 冷媒の循環量を増やす他なく、し
たがって、COPは極めて悪い。また、あらゆる運転条
件を想定すると、外気温度が高く、庫内温度が低い圧力
比の大きい条件では、CO2 の物性上、フロン冷媒に対
して圧縮機吐出温度が高くなるため、潤滑油保護のため
に冷却用インジェクション等が必要となり、COPはさ
らに低下する。
By the way, in the CO 2 refrigeration cycle shown in FIG. 10, under the overload condition where the outside air temperature is as high as 55 ° C., for example, the cooling capacity (enthalpy) at the balance point (intersection with the optimum control line) where the highest COP is obtained. Difference) is further reduced. For this reason, in order to secure the refrigerating capacity, there is no other way than increasing the rotation speed of the compressor 1 and increasing the circulation amount of the CO 2 refrigerant, and therefore, the COP is extremely poor. Also, assuming all operating conditions, under conditions where the outside air temperature is high and the inside temperature is low and the pressure ratio is high, the compressor discharge temperature will be higher than the CFC refrigerant due to the physical properties of CO 2 , so the lubricating oil protection Therefore, injection for cooling or the like is required, and the COP is further reduced.

【0013】また、従来から用いているフロン系冷凍サ
イクルでは、レシーバ出口にサイトグラスを設け、液冷
媒の流動状態によって冷媒量を確認していた。これに対
して、超臨界サイクルであるCO2 冷凍サイクルでは、
超臨界域においてCO2 は凝縮せず、膨張弁4内の流れ
も超臨界(気相)→ 液相 → 2相が瞬時に変わるため、C
2 冷媒の封入量が変化しても気相のままで最適冷媒量
の判断がつかないため、最適冷媒量の確認手段が望まれ
る。
In a CFC-based refrigeration cycle conventionally used, a sight glass is provided at the outlet of the receiver, and the amount of the refrigerant is confirmed by the flow state of the liquid refrigerant. On the other hand, in a CO 2 refrigeration cycle that is a supercritical cycle,
In the supercritical region, CO 2 does not condense, and the flow in the expansion valve 4 also changes instantaneously from supercritical (gas phase) → liquid phase → two phases.
Even if the amount of O 2 refrigerant charged changes, the optimum refrigerant amount cannot be determined in the gaseous phase, so that means for confirming the optimal refrigerant amount is desired.

【0014】このように、上述した従来のCO2 冷凍サ
イクル等の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルでは、過負荷条
件における冷凍能力確保、広範囲条件での高効率運転及
び冷媒量管理等に課題がある。本発明は、上記の事情に
鑑みてなされたもので、過負荷条件における冷凍能力確
保、広範囲条件での高効率運転及び冷媒量管理等を可能
にした超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルを提供するものであ
る。
As described above, the conventional supercritical vapor compression refrigeration cycle such as the above-mentioned conventional CO 2 refrigeration cycle has problems in securing refrigeration capacity under overload conditions, high efficiency operation under a wide range of conditions, and refrigerant amount management. The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a supercritical vapor compression refrigeration cycle that enables refrigeration capacity to be ensured under overload conditions, high-efficiency operation under a wide range of conditions, and refrigerant amount management. is there.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。請求項1に記載の
超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルは、圧縮された冷媒を冷却
し、内部の圧力が冷媒の臨界圧力を越える放熱器と、前
記放熱器から流出した冷媒を分岐させる分岐部と、前記
分岐部にて分岐された一方の冷媒を第1所定圧力まで減
圧する第1減圧装置と、前記第1減圧装置にて減圧され
た冷媒と他方側の冷媒とを熱交換して他方側の冷媒を冷
却するエコノマイザと、前記エコノマイザにて冷却され
た他方側の冷媒を、前記第1所定圧力より低い第2所定
圧力まで減圧する第2減圧装置と、前記第2減圧装置に
て減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器か
ら流出した冷媒を吸収圧縮し、前記放熱器に向けて吐出
する圧縮装置とを備え、前記第1減圧装置にて減圧され
た冷媒を前記圧縮装置の吸入圧縮工程の途中に導くため
の冷媒インジェクションラインを備えた超臨界蒸気圧縮
冷凍サイクルであって、前記冷媒インジェクションライ
ンにインジェクション圧力切換手段を設けたことを特徴
とするものある。
The present invention employs the following means in order to solve the above-mentioned problems. The supercritical vapor compression refrigeration cycle according to claim 1, a radiator that cools the compressed refrigerant, the internal pressure of which exceeds the critical pressure of the refrigerant, and a branch portion that branches the refrigerant flowing out of the radiator, A first decompression device that decompresses one of the refrigerants branched at the branch portion to a first predetermined pressure, and heat-exchanges the refrigerant depressurized by the first decompression device with the refrigerant on the other side, and An economizer for cooling the refrigerant, a second decompression device for depressurizing the other side of the refrigerant cooled by the economizer to a second predetermined pressure lower than the first predetermined pressure, and a second decompression device. An evaporator for evaporating the refrigerant, and a compression device that absorbs and compresses the refrigerant flowing out of the evaporator and discharges the refrigerant toward the radiator, wherein the refrigerant decompressed by the first decompression device is provided by the compression device. To guide in the middle of the suction compression process A supercritical vapor compression refrigeration cycle including a refrigerant injection line, there shall be characterized in that a injection pressure switching means to said coolant injection line.

【0016】このような超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに
よれば、第1減圧装置によるインジェクション冷媒の流
量制御に加えて、運転条件に応じた最適のインジェクシ
ョン圧力を選択切換できるので、中間圧力(インジェク
ション側蒸発温度)を変えてエコノマイザ能力を制御す
ることが可能になる。
According to such a supercritical vapor compression refrigeration cycle, in addition to controlling the flow rate of the injection refrigerant by the first pressure reducing device, the optimum injection pressure according to the operating conditions can be selectively switched. It is possible to control the economizer performance by changing the evaporation temperature.

【0017】 請求項2に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サ
イクルは、圧縮された冷媒を冷却し、内部の圧力が冷媒
の臨界圧力を越える放熱器と、前記放熱器から流出した
冷媒を分岐させる分岐部と、前記分岐部にて分岐された
一方の冷媒を第1所定圧力まで減圧する第1減圧装置
と、前記第1減圧装置にて減圧された冷媒と他方側の冷
媒とを熱交換して他方側の冷媒を冷却するエコノマイザ
と、前記エコノマイザにて冷却された他方側の冷媒を、
前記第1所定圧力より低い第2所定圧力まで減圧する第
2減圧装置と、前記第2減圧装置にて減圧された冷媒を
蒸発させる蒸発器と、前記エコノマイザと前記蒸発器と
の間に位置し、前記他方側の冷媒を前記蒸発器から流出
した冷媒で冷却するインタークーラと、前記蒸発器から
前記インタークーラを経て流出した冷媒を吸収圧縮し、
前記放熱器に向けて吐出する圧縮装置とを備え、前記第
1減圧装置にて減圧された冷媒を前記圧縮装置の吸入圧
縮工程の途中に導くための冷媒インジェクションライン
を備えた超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルであって、前記放
熱器と前記分岐部との間に設置した第1開閉弁と、前記
エコノマイザと前記インタークーラとの間に設置した第
2開閉弁と、前記放熱器と前記第1開閉弁との間から分
岐して前記第2開閉弁と前記インタークーラとの間に連
結され途中に第3開閉弁を備えた第1バイパスライン
と、前記エコノマイザと前記第2開閉弁との間から分岐
して前記インタークーラと前記第2減圧装置との間に連
結され途中に第4開閉弁を備えた第2バイパスラインと
を設けたことを特徴とするものである。
The supercritical vapor compression refrigeration cycle according to claim 2 is a radiator that cools the compressed refrigerant and has an internal pressure exceeding the critical pressure of the refrigerant, and a branch that branches the refrigerant flowing out of the radiator. Part, a first decompression device that decompresses one of the refrigerants branched at the branch part to a first predetermined pressure, and heat-exchanges the refrigerant depressurized by the first decompression device with the refrigerant on the other side. An economizer that cools the refrigerant on the other side, and the refrigerant on the other side cooled by the economizer,
A second decompression device for reducing the pressure to a second predetermined pressure lower than the first predetermined pressure, an evaporator for evaporating the refrigerant decompressed by the second decompression device, and a device located between the economizer and the evaporator. An intercooler that cools the refrigerant on the other side with the refrigerant flowing out of the evaporator, and absorbs and compresses the refrigerant flowing out of the evaporator through the intercooler,
A supercritical vapor compression refrigeration comprising: a compression device that discharges toward the radiator; and a refrigerant injection line that guides the refrigerant decompressed by the first decompression device to the middle of the suction compression process of the compression device. A cycle, a first on-off valve installed between the radiator and the branch portion, a second on-off valve installed between the economizer and the intercooler, and the radiator and the first on-off valve. A first bypass line, which is branched from between the valve and a second on-off valve and is connected between the second on-off valve and the intercooler, and has a third on-off valve on the way, and between the economizer and the second on-off valve. A branch is provided between the intercooler and the second pressure reducing device, and a second bypass line having a fourth on-off valve is provided on the way.

【0018】このような超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに
よれば、第1開閉弁、第2開閉弁、第3開閉弁及び第4
開閉弁の開閉操作により、エコノマイザ単独運転、イン
タークーラ単独運転及びエコノマイザ・インタークーラ
併用運転の中から、最適の運転を選択切り換えすること
が可能になる。
According to such a supercritical vapor compression refrigeration cycle, the first on-off valve, the second on-off valve, the third on-off valve and the fourth on-off valve
The opening / closing operation of the opening / closing valve makes it possible to selectively switch the optimum operation from the economizer alone operation, the intercooler alone operation, and the economizer / intercooler combined operation.

【0019】請求項3に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイ
クルは、圧縮された冷媒を冷却し、内部の圧力が冷媒の
臨界圧力を越える放熱器と、前記放熱器から流出した冷
媒を分岐させる分岐部と、前記分岐部にて分岐された一
方の冷媒を第1所定圧力まで減圧する第1減圧装置と、
前記第1減圧装置にて減圧された冷媒と他方側の冷媒と
を熱交換して他方側の冷媒を冷却するエコノマイザと、
前記エコノマイザにて冷却された他方側の冷媒を、前記
第1所定圧力より低い第2所定圧力まで減圧する第2減
圧装置と、前記第2減圧装置にて減圧された冷媒を蒸発
させる蒸発器と、前記エコノマイザと前記蒸発器との間
に位置し、前記他方側の冷媒を前記蒸発器から流出した
冷媒で冷却するインタークーラと、前記蒸発器から前記
インタークーラを経て流出した冷媒を吸収圧縮し、前記
放熱器に向けて吐出する圧縮装置とを備え、前記第1減
圧装置にて減圧された冷媒を前記圧縮装置の吸入圧縮工
程の途中に導くための冷媒インジェクションラインを備
えた超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルであって、前記冷媒イ
ンジェクションラインにインジェクション圧力切換手段
を設けるとともに、前記放熱器と前記分岐部との間に設
置した第1開閉弁と、前記エコノマイザと前記インター
クーラとの間に設置した第2開閉弁と、前記放熱器と前
記第1開閉弁との間から分岐して前記第2開閉弁と前記
インタークーラとの間に連結され途中に第3開閉弁を備
えた第1バイパスラインと、前記エコノマイザと前記第
2開閉弁との間から分岐して前記インタークーラと前記
第2減圧装置との間に連結され途中に第4開閉弁を備え
た第2バイパスラインとを設けたことを特徴とするもの
である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a supercritical vapor compression refrigeration cycle for cooling a compressed refrigerant and branching the radiator having an internal pressure exceeding the critical pressure of the refrigerant and branching the refrigerant flowing out of the radiator. And a first decompression device that decompresses one of the refrigerants branched at the branch portion to a first predetermined pressure,
An economizer that exchanges heat between the refrigerant decompressed by the first decompression device and the refrigerant on the other side to cool the refrigerant on the other side;
A second decompression device that decompresses the refrigerant on the other side cooled by the economizer to a second predetermined pressure lower than the first predetermined pressure, and an evaporator that evaporates the refrigerant depressurized by the second decompression device. An intercooler located between the economizer and the evaporator, which cools the other side refrigerant with the refrigerant flowing out of the evaporator, and absorbs and compresses the refrigerant flowing out of the evaporator through the intercooler. And a compression device for discharging toward the radiator, and a supercritical vapor compression having a refrigerant injection line for guiding the refrigerant decompressed by the first decompression device to the middle of a suction compression process of the compression device. A refrigeration cycle, wherein an injection pressure switching means is provided in the refrigerant injection line, and a first on-off valve installed between the radiator and the branch portion A second on-off valve installed between the economizer and the intercooler, and a branch between the radiator and the first on-off valve connected to the second on-off valve and the intercooler. A first bypass line provided with a third opening / closing valve in the middle, and a branch opening from between the economizer and the second opening / closing valve, which is connected between the intercooler and the second pressure reducing device; And a second bypass line provided with a valve.

【0020】このような超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに
よれば、第1減圧装置によるインジェクション冷媒の流
量制御に加えて、運転条件に応じた最適のインジェクシ
ョン圧力を選択切換できるので、中間圧力(インジェク
ション側蒸発温度)を変えてエコノマイザ能力を制御す
ることが可能になり、さらに、第1開閉弁、第2開閉
弁、第3開閉弁及び第4開閉弁の開閉操作により、エコ
ノマイザ単独運転、インタークーラ単独運転及びエコノ
マイザ・インタークーラ併用運転の中から、最適の運転
を選択切り換えすることが可能になる。
According to such a supercritical vapor compression refrigeration cycle, in addition to controlling the flow rate of the injection refrigerant by the first pressure reducing device, the optimum injection pressure according to the operating conditions can be selectively switched, so that the intermediate pressure (injection side) (Evaporation temperature) to control the economizer capacity, and furthermore, the first opening / closing valve, the second opening / closing valve, the third opening / closing valve, and the fourth opening / closing valve can be opened / closed to operate the economizer alone or intercooler alone. The optimal operation can be selectively switched from the operation and the combined operation of the economizer and the intercooler.

【0021】請求項1または3に記載の超臨界蒸気圧縮
冷凍サイクルにおいては、前記圧縮装置が複数のインジ
ェクションポートを備えたスクロール圧縮機であり、前
記インジェクション圧力切換手段は、前記インジェクシ
ョンラインを複数に分岐させてそれぞれに開閉弁を設
け、分岐したインジェクションラインをそれぞれ異なる
インジェクションポートに連結したものでもよいし、あ
るいは、前記圧縮装置が往復式であり、前記インジェク
ション圧力切換手段は、前記インジェクションラインに
設けた開閉弁の開閉操作タイミングを調整するものでも
よい。なお、往復式の圧縮機には、たとえばクランク式
や斜板式などがある。また、請求項2から5のいずれか
に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルにおいては、前記
第1開閉弁、第2開閉弁、第3開閉弁及び第4開閉弁の
開閉は、前記圧縮装置から吐出される冷媒温度を検出し
て切換操作されることが好ましい。
In the supercritical vapor compression refrigeration cycle according to claim 1 or 3, the compression device is a scroll compressor having a plurality of injection ports, and the injection pressure switching means includes a plurality of the injection lines. An on-off valve may be provided for each branch, and the branched injection lines may be connected to different injection ports, respectively, or the compression device may be a reciprocating type, and the injection pressure switching means may be provided on the injection line. The opening and closing operation timing of the opening and closing valve may be adjusted. The reciprocating compressor includes, for example, a crank type and a swash plate type. Further, in the supercritical vapor compression refrigeration cycle according to any one of claims 2 to 5, the first on-off valve, the second on-off valve, the third on-off valve, and the fourth on-off valve are opened and closed by the compression device. Preferably, the switching operation is performed by detecting the temperature of the discharged refrigerant.

【0022】請求項7に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイ
クルは、圧縮された冷媒を冷却し、内部の圧力が冷媒の
臨界圧力を越える放熱器と、前記放熱器から流出した冷
媒を分岐させる分岐部と、前記分岐部にて分岐された一
方の冷媒を第1所定圧力まで減圧する第1減圧装置と、
前記第1減圧装置にて減圧された冷媒と他方側の冷媒と
を熱交換して他方側の冷媒を冷却するエコノマイザと、
前記エコノマイザにて冷却された他方側の冷媒を、前記
第1所定圧力より低い第2所定圧力まで減圧する第2減
圧装置と、前記第2減圧装置にて減圧された冷媒を蒸発
させる蒸発器と、前記蒸発器から流出した冷媒を吸収圧
縮し、前記放熱器に向けて吐出する圧縮装置とを備え、
前記第1減圧装置にて減圧された冷媒を前記圧縮装置の
吸入圧縮工程の途中に導くための冷媒インジェクション
ラインを備えた超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルであって、
前記圧縮装置が直列に配列された複数の圧縮機よりな
り、前記冷媒インジェクションラインを前記複数の圧縮
機間に連結したことを特徴とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a supercritical vapor compression refrigeration cycle in which a compressed refrigerant is cooled, and a radiator whose internal pressure exceeds the critical pressure of the refrigerant, and a branch for branching the refrigerant flowing out of the radiator. And a first decompression device that decompresses one of the refrigerants branched at the branch portion to a first predetermined pressure,
An economizer that exchanges heat between the refrigerant decompressed by the first decompression device and the refrigerant on the other side to cool the refrigerant on the other side;
A second decompression device that decompresses the refrigerant on the other side cooled by the economizer to a second predetermined pressure lower than the first predetermined pressure, and an evaporator that evaporates the refrigerant depressurized by the second decompression device. A compression device that absorbs and compresses the refrigerant flowing out of the evaporator and discharges the refrigerant toward the radiator,
A supercritical vapor compression refrigeration cycle including a refrigerant injection line for guiding a refrigerant depressurized by the first decompression device to the middle of a suction compression process of the compression device,
The compressor may include a plurality of compressors arranged in series, and the refrigerant injection line may be connected between the plurality of compressors.

【0023】このような超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに
よれば、複数段圧縮1段膨張式の冷凍サイクルとなり、
各圧縮機の独立運転が可能になるので、広範囲な条件に
おいて冷凍能力及び効率を確保することができる。この
場合、前記エコノマイザ出口で高圧制御を行うことが好
ましく、また、前記複数の圧縮機は、それぞれ独立して
回転数制御することが好ましい。なお、好適な回転数制
御手段としては、インバータ制御や極数変換などがあ
る。
According to such a supercritical vapor compression refrigeration cycle, a multistage compression one-stage expansion type refrigeration cycle is obtained.
Since each compressor can be operated independently, refrigeration capacity and efficiency can be secured under a wide range of conditions. In this case, it is preferable to perform high-pressure control at the outlet of the economizer, and it is preferable that the plurality of compressors be independently controlled in rotation speed. In addition, suitable rotation speed control means include inverter control and pole number conversion.

【0024】請求項10に記載の超臨界蒸気圧縮式冷凍
サイクルは、圧縮された冷媒を冷却し、内部の圧力が冷
媒の臨界圧力を越える放熱器と、前記放熱器から流出し
た冷媒を所定圧力まで減圧する減圧装置と、前記減圧装
置にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発
器から流出した冷媒を吸収圧縮し、前記放熱器に向けて
吐出する圧縮装置とを備えた超臨界蒸気圧縮冷凍サイク
ルであって、前記放熱器から流出した冷媒を液相域まで
減圧する手段と、余剰冷媒を保持する中間圧力レシーバ
と、液冷媒の流動状態を判断する視認部とを具備してな
る冷媒量管理手段を設けたことを特徴とするものであ
る。
According to a tenth aspect of the present invention, in the supercritical vapor compression refrigeration cycle, a radiator for cooling the compressed refrigerant and having an internal pressure exceeding the critical pressure of the refrigerant, and a refrigerant flowing out of the radiator at a predetermined pressure. A decompression device for decompressing the refrigerant, an evaporator for evaporating the refrigerant decompressed by the decompression device, and a compression device for absorbing and compressing the refrigerant flowing out of the evaporator and discharging the refrigerant toward the radiator. A critical vapor compression refrigeration cycle, comprising: means for depressurizing the refrigerant flowing out of the radiator to a liquid phase region; an intermediate pressure receiver for holding surplus refrigerant; and a visual recognition unit for judging a flow state of the liquid refrigerant. The present invention is characterized in that a refrigerant amount management means is provided.

【0025】このような超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに
よれば、放熱器を出た冷媒が意図的に液相状態とされ、
その流動状態を視認部から可視確認できるようになるの
で、最適冷媒量の判断が可能となる。この場合、前記視
認部を前記中間圧力レシーバの下部または出口に設ける
ことが好ましい。
According to such a supercritical vapor compression refrigeration cycle, the refrigerant exiting the radiator is intentionally brought into a liquid state,
Since the flow state can be visually confirmed from the visual recognition unit, it is possible to determine the optimum refrigerant amount. In this case, it is preferable that the visual recognition unit is provided at a lower portion or an outlet of the intermediate pressure receiver.

【0026】請求項12に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サ
イクルは、圧縮された冷媒を冷却し、内部の圧力が冷媒
の臨界圧力を越える放熱器と、前記放熱器から流出した
冷媒を分岐させる分岐部と、前記分岐部にて分岐された
一方の冷媒を第1所定圧力まで減圧する第1減圧装置
と、前記第1減圧装置にて減圧された冷媒と他方側の冷
媒とを熱交換して他方側の冷媒を冷却するエコノマイザ
と、前記エコノマイザにて冷却された他方側の冷媒を、
前記第1所定圧力より低い第2所定圧力まで減圧する第
2減圧装置と、前記第2減圧装置にて減圧された冷媒を
蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器から流出した冷媒を吸
収圧縮し、前記放熱器に向けて吐出する圧縮装置とを備
え、前記第1減圧装置にて減圧された冷媒を前記圧縮装
置の吸入圧縮工程の途中に導くための冷媒インジェクシ
ョンラインを備えた超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルであっ
て、前記圧縮装置が直列に配列された低段圧縮機及び高
段圧縮機よりなり、前記冷媒インジェクションラインを
前記低段圧縮機及び高段圧縮機間に連結するとともに、
前記エコノマイザから流出した冷媒を2相域まで減圧す
る手段と、余剰冷媒を保持する中間圧力レシーバと、液
冷媒の流動状態を判断する視認部とを具備してなる冷媒
量管理手段を設け、前記中間圧力レシーバの上部と前記
高圧段圧縮機の吸入側とを連結するガス抜き回路を設け
て、気液2相域状態の前記中間圧力レシーバ内から気相
冷媒を前記高圧段圧縮機の吸入側に抽気するように構成
したことを特徴とするものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the supercritical vapor compression refrigeration cycle, a radiator that cools the compressed refrigerant and whose internal pressure exceeds the critical pressure of the refrigerant, and a branch that branches the refrigerant flowing out of the radiator. Part, a first decompression device that decompresses one of the refrigerants branched at the branch part to a first predetermined pressure, and heat-exchanges the refrigerant depressurized by the first decompression device with the refrigerant on the other side. An economizer that cools the refrigerant on the other side, and the refrigerant on the other side cooled by the economizer,
A second decompression device for reducing the pressure to a second predetermined pressure lower than the first predetermined pressure, an evaporator for evaporating the refrigerant decompressed by the second decompression device, and absorbing and compressing the refrigerant flowing out of the evaporator, A supercritical vapor compression refrigeration comprising: a compression device that discharges toward the radiator; and a refrigerant injection line that guides the refrigerant decompressed by the first decompression device to the middle of the suction compression process of the compression device. A cycle, wherein the compressor is composed of a low-stage compressor and a high-stage compressor arranged in series, while connecting the refrigerant injection line between the low-stage compressor and the high-stage compressor,
Means for reducing the pressure of the refrigerant flowing out of the economizer to a two-phase region, an intermediate pressure receiver for holding the surplus refrigerant, and a refrigerant amount management means comprising a visual recognition unit for judging the flow state of the liquid refrigerant, A gas vent circuit is provided to connect the upper part of the intermediate pressure receiver and the suction side of the high-pressure stage compressor, and a gas-phase refrigerant is supplied from the intermediate pressure receiver in a gas-liquid two-phase region to the suction side of the high-pressure stage compressor. It is characterized in that it is configured to bleed air.

【0027】このような超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに
よれば、中間圧力レシーバ内が気液2相状態となり、蒸
発器で仕事をしない冷媒の気相成分を高圧段圧縮機の吸
入側に抽気することで低圧段圧縮機の動力を減少させ、
効率を向上させることが可能となる。この場合、前記中
間圧力レシーバ内で分離した液冷媒成分の流動状態を視
認部で確認して冷媒量を判断すれば、最適冷媒量を目視
により容易に判断することが可能となる。
According to such a supercritical vapor compression refrigeration cycle, the inside of the intermediate pressure receiver is in a gas-liquid two-phase state, and the gas phase component of the refrigerant that does not work in the evaporator is extracted to the suction side of the high-pressure compressor. This reduces the power of the low-pressure compressor,
Efficiency can be improved. In this case, if the flow state of the liquid refrigerant component separated in the intermediate pressure receiver is checked by the visual recognition unit to determine the amount of the refrigerant, the optimum amount of the refrigerant can be easily visually determined.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクルの一実施形態を、図面に基づいて説明す
る。なお、以下の各実施形態では、超臨界域で使用され
る冷媒が二酸化炭素(CO2 )であるものとして説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a supercritical vapor compression refrigeration cycle according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, a description will be given on the assumption that the refrigerant used in the supercritical region is carbon dioxide (CO 2 ).

【0029】<第1の実施形態>図1に示す第1の実施
形態において、符号の1は圧縮機、2はガスクーラ(放
熱器)、4は膨張弁(第2減圧装置)、5はエバポレー
タ(蒸発器)、6は分岐部、7はエコノマイザ(冷却
器)、8は絞り弁(第1減圧装置)、9は冷媒インジェ
クションラインを示しており、各機器を冷媒配管により
連結することで、系内を循環する冷媒が状態変化を繰り
返す冷凍サイクルが構成されている。
<First Embodiment> In the first embodiment shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a compressor, 2 denotes a gas cooler (radiator), 4 denotes an expansion valve (second pressure reducing device), and 5 denotes an evaporator. (Evaporator), 6 is a branch portion, 7 is an economizer (cooler), 8 is a throttle valve (first pressure reducing device), 9 is a refrigerant injection line, and each device is connected by a refrigerant pipe. A refrigeration cycle in which the refrigerant circulating in the system repeats a state change is configured.

【0030】圧縮機1は、気相のCO2 冷媒を吸収圧縮
し、後述するガスクーラ2に向けて吐出する圧縮装置で
あり、たとえばスクロール圧縮機や往復式圧縮機(クラ
ンク式や斜板式など)が採用される。ガスクーラ2は、
圧縮機1で圧縮された高温高圧のCO2 冷媒を外気等に
より冷却する熱交換器であり、内部の圧力がCO2 冷媒
の臨界圧力を越えるように設定されている。
The compressor 1 is a compression device that absorbs and compresses a gaseous CO 2 refrigerant and discharges it to a gas cooler 2 to be described later. For example, a scroll compressor or a reciprocating compressor (crank type, swash plate type, etc.) Is adopted. Gas cooler 2
The heat exchanger cools the high-temperature and high-pressure CO 2 refrigerant compressed by the compressor 1 with outside air or the like, and is set so that the internal pressure exceeds the critical pressure of the CO 2 refrigerant.

【0031】ガスクーラ2から流出した高圧のCO2
媒は、分岐部6において、直接エコノマイザ7へ流れる
ものと絞り弁8を通過してエコノマイザ7へ流れるもの
とに分流される。一方のCO2 冷媒は、絞り弁8を通過
することで第1所定圧力(中間圧力)P1まで減圧され
て低温となり、エコノマイザ7内の一方の流路を通過し
て圧縮機1へ送られるインジェクション冷媒であり、他
方のCO2 冷媒は、エコノマイザ7内の他方の流路を通
過して膨張弁4及びエバポレータ5へ供給される冷凍冷
媒である。
The high-pressure CO 2 refrigerant flowing out of the gas cooler 2 is divided at the branching portion 6 into one flowing directly to the economizer 7 and one flowing through the throttle valve 8 to the economizer 7. One CO 2 refrigerant is reduced in pressure to a first predetermined pressure (intermediate pressure) P 1 by passing through the throttle valve 8, has a low temperature, and is injected into the compressor 1 through one flow path in the economizer 7. The other CO 2 refrigerant is a refrigerated refrigerant that is supplied to the expansion valve 4 and the evaporator 5 through the other flow path in the economizer 7.

【0032】エコノマイザ7は、ガスクーラ2から直接
導入した冷凍冷媒と絞り弁8を通過してきたインジェク
ション冷媒との間で熱交換させる向流型熱交換器であ
り、低温のインジェクション冷媒による冷凍冷媒の冷却
が可能となる。エコノマイザ7にて冷却された冷凍冷媒
は、上述した第1所定圧力P1より低い第2所定圧力P
2まで減圧する膨張弁4を通って減圧され、気液2相状
態となってエバポレータ5へ送られる。エバポレータ5
に送られた気液2相の冷媒は、エバポレータ5を通過す
る空気から蒸発潜熱を奪って蒸発するので、蒸発潜熱を
奪われた空気は冷却されることとなる。こうして蒸発し
た冷凍冷媒は、エバポレータ5から圧縮機1に再度吸入
される。
The economizer 7 is a countercurrent type heat exchanger for exchanging heat between the refrigerated refrigerant directly introduced from the gas cooler 2 and the injection refrigerant passed through the throttle valve 8, and cools the refrigerated refrigerant by the low-temperature injection refrigerant. Becomes possible. The frozen refrigerant cooled by the economizer 7 has a second predetermined pressure P lower than the first predetermined pressure P1 described above.
The pressure is reduced through an expansion valve 4 that reduces the pressure to 2, and is sent to an evaporator 5 in a gas-liquid two-phase state. Evaporator 5
Is evaporated and evaporates from the air passing through the evaporator 5, so that the air deprived of the latent heat of evaporation is cooled. The refrigerating refrigerant evaporated in this way is sucked into the compressor 1 again from the evaporator 5.

【0033】また、絞り弁8にて減圧されたインジェク
ション冷媒は、エコノマイザ7で冷凍冷媒を冷却した
後、冷媒インジェクションライン9を通って圧縮機1の
吸入圧縮工程の途中に導かれる。この結果、エバポレー
タ5から流出した冷凍冷媒及び圧縮行程中にインジェク
ションされたインジェクション冷媒は圧縮機1内で合流
し、再度の圧縮を受けてガスクーラ2へ吐出される。し
たがって、CO2 冷媒は以後同様の状態変化を繰り返
し、冷凍サイクル中を循環する。
The injection refrigerant decompressed by the throttle valve 8 is cooled by the economizer 7 and then guided through the refrigerant injection line 9 to the middle of the suction compression process of the compressor 1. As a result, the refrigerated refrigerant flowing out of the evaporator 5 and the injection refrigerant injected during the compression stroke are merged in the compressor 1, and are compressed again and discharged to the gas cooler 2. Therefore, the CO 2 refrigerant thereafter repeats the same state change and circulates through the refrigeration cycle.

【0034】そして、このような構成のCO2 冷凍サイ
クルに対し、冷媒インジェクションライン9にはインジ
ェクション圧力切換手段20が設けられている。このイ
ンジェクション圧力切換手段20は、冷媒インジェクシ
ョンライン9の圧縮機1側を複数(図示の例では3つ)
に分岐させ、分岐流路21,22,23のそれぞれに開
閉弁21a,21b,21cを設けたものである。この
場合の圧縮機1はスクロール圧縮機であり、各分岐流路
21,22,23はそれぞれ異なる圧縮段階に開口する
インジェクションポートに連結されている。
The refrigerant injection line 9 is provided with an injection pressure switching means 20 for the CO 2 refrigeration cycle having such a configuration. The injection pressure switching means 20 includes a plurality (three in the illustrated example) of the compressor 1 side of the refrigerant injection line 9.
The on-off valves 21a, 21b, 21c are provided in the branch flow paths 21, 22, 23, respectively. In this case, the compressor 1 is a scroll compressor, and each of the branch passages 21, 22, and 23 is connected to an injection port that opens at a different compression stage.

【0035】ここで、スクロール圧縮機に設けられるイ
ンジェクションポートを図2に基づいて簡単に説明す
る。図2において、図中の符号24は固定スクロール、
25は固定スクロール24に立設された固定側ラップ、
26は固定スクロールに設けられた吐出ポート、27は
旋回スクロールに立設された旋回側ラップを示してい
る。スクロール圧縮機は、公知のように、固定側スクロ
ール25に対して旋回側スクロール27が自転を阻止さ
れて公転するように構成されており、外周部側の吸入口
から吸引した圧縮ガスは中心側へ移動するにつれて圧縮
され、中心の吐出ポート26で最高圧力となって吐出さ
れる。このようなスクロール圧縮機の固定スクロール2
4には、外周側から中心の吐出ポート26側へ順に第1
インジェクションポート28、第2インジェクションポ
ート29及び第3インジェクションポート30が設けら
れ、それぞれが冷媒インジェクションライン9の分岐流
路21,22,23と連結されている。なお、各インジ
ェクションポート28,29,30は、それぞれ180
度ずれた位置関係にある2箇所に設けられている。
Here, the injection port provided in the scroll compressor will be briefly described with reference to FIG. In FIG. 2, reference numeral 24 in the figure denotes a fixed scroll,
25 is a fixed side wrap erected on the fixed scroll 24,
Reference numeral 26 denotes a discharge port provided on the fixed scroll, and reference numeral 27 denotes a turning-side wrap provided upright on the turning scroll. As is well known, the scroll compressor is configured such that the orbiting scroll 27 is prevented from rotating with respect to the fixed scroll 25 and revolves, and the compressed gas sucked from the suction port on the outer peripheral side is supplied to the center side. The liquid is compressed as it moves to and discharged at the highest pressure at the central discharge port 26. Fixed scroll 2 of such a scroll compressor
No. 4 has a first order from the outer peripheral side to the center discharge port 26 side.
An injection port 28, a second injection port 29, and a third injection port 30 are provided, and are respectively connected to the branch flow paths 21, 22, and 23 of the refrigerant injection line 9. In addition, each injection port 28, 29, 30 is 180
It is provided at two locations that are in a positional relationship shifted by degrees.

【0036】したがって、スクロール圧縮機内における
圧力は、分岐流路21と連結された第1インジェクショ
ンポート28<分岐流路22と連結されれた第2インジ
ェクションポート29<分岐流路23と連結された第3
インジェクションポート30のようになり、開閉弁21
a,21b,21cの中から適宜選択した一つを開くこ
とにより、圧縮機1における吸入圧縮行程中の異なる圧
縮段階(すなわち圧力)にインジェクション冷媒をイン
ジェクションすることが可能となる。
Therefore, the pressure in the scroll compressor is controlled by the first injection port 28 connected to the branch flow path 21 <the second injection port 29 connected to the branch flow path 22 <the second injection port 29 connected to the branch flow path 23. 3
It becomes like the injection port 30 and the on-off valve 21
By opening one appropriately selected from a, 21b, and 21c, it is possible to inject the injection refrigerant into different compression stages (that is, pressures) during the suction compression stroke in the compressor 1.

【0037】さて、エコノマイザ7における冷却能力
は、ガスクーラ出口側(高圧側)冷媒の状態を一定とす
ると、これと熱交換するインジェクション冷媒(中間圧
力側冷媒)の圧力(蒸発温度)及びインジェクション冷
媒/冷凍冷媒の流量比で決定される。ここで、インジェ
クション冷媒/冷凍冷媒の流量比は、絞り弁8の開度調
整により可変となる。絞り弁8の開度を大きくすると、
すなわちインジェクション流量を増加させると、中間圧
力P1が上昇して冷凍冷媒との温度差は小さくなる。し
かし、CO2 冷媒の質量流量が温度差の影響を上回って
増加するため、エコノマイザ7における冷却能力は増大
し、膨張弁4へ供給される冷凍冷媒の温度を下げること
ができる。一方、絞り弁8の開度を小さくすると、すな
わちインジェクション流量を減少させると、中間圧力P
1が低下して冷凍冷媒との温度差は大きくなる。しか
し、CO2 冷媒の質量流量が温度差の影響を上回って減
少するため、エコノマイザ7における冷却能力は減少す
る。したがって、膨張弁4へ供給される冷凍冷媒の冷却
は抑制される。
Now, assuming that the state of the gas cooler outlet side (high pressure side) refrigerant is constant, the cooling capacity of the economizer 7 is determined by the pressure (evaporation temperature) of the injection refrigerant (intermediate pressure side refrigerant) that exchanges heat with the refrigerant (the evaporation temperature). It is determined by the flow ratio of the refrigerant. Here, the flow ratio of the injection refrigerant / refrigeration refrigerant can be changed by adjusting the opening degree of the throttle valve 8. When the opening of the throttle valve 8 is increased,
That is, when the injection flow rate is increased, the intermediate pressure P1 rises, and the temperature difference with the refrigeration refrigerant decreases. However, since the mass flow rate of the CO 2 refrigerant increases beyond the influence of the temperature difference, the cooling capacity of the economizer 7 increases, and the temperature of the refrigeration refrigerant supplied to the expansion valve 4 can be reduced. On the other hand, when the opening degree of the throttle valve 8 is reduced, that is, when the injection flow rate is reduced, the intermediate pressure P
1 decreases, and the temperature difference from the frozen refrigerant increases. However, since the mass flow rate of the CO 2 refrigerant decreases more than the effect of the temperature difference, the cooling capacity of the economizer 7 decreases. Therefore, the cooling of the frozen refrigerant supplied to the expansion valve 4 is suppressed.

【0038】一方、インジェクション冷媒の圧力(蒸発
温度)制御は、インジェクション圧力切換手段20の操
作により実施する。すなわち、所望の運転状況に応じて
開閉弁21a,21b,21cの中から最適なものを選
択して開き、インジェクション冷媒をインジェクション
する圧力、すなわち中間圧力を調整する。以下、この中
間圧力制御について説明する。この実施形態の構成で
は、効率優先運転、能力優先運転の切換が可能である。
効率を優先する場合、最適中間圧力はシステムの圧力比
を等分する圧力であり、この時圧縮仕事量が最小となる
ためCOPは最高となる。中間圧力(蒸発圧力)は、厳
密にはインジェクション圧力+配管圧力損失で決定さ
れ、インジェクションポート(圧縮行程中のポート部に
おける冷媒圧力)を選択切換することで、中間圧力を制
御する。図示の実施形態では、第2インジェクションポ
ート29を設ける位置がこれに相当する。
On the other hand, the pressure (evaporation temperature) of the injection refrigerant is controlled by operating the injection pressure switching means 20. That is, an optimal one is selected and opened from the on-off valves 21a, 21b, 21c according to a desired operating condition, and the pressure at which the injection refrigerant is injected, that is, the intermediate pressure is adjusted. Hereinafter, the intermediate pressure control will be described. In the configuration of this embodiment, switching between efficiency-priority operation and performance-priority operation is possible.
When efficiency is prioritized, the optimal intermediate pressure is the pressure that equally divides the pressure ratio of the system, at which time the compression work is minimized and the COP is maximized. Strictly speaking, the intermediate pressure (evaporation pressure) is determined by an injection pressure + a pipe pressure loss, and the intermediate pressure is controlled by selectively switching an injection port (a refrigerant pressure in a port portion during a compression stroke). In the illustrated embodiment, the position where the second injection port 29 is provided corresponds to this.

【0039】次に、能力制御について説明する。中間圧
力(蒸発温度)を変えることで、エコノマイザ7内にお
ける冷媒間(インジェクション冷媒と冷凍冷媒)の温度
差を変更でき、温度差を拡大させるとエコノマイザ7の
能力は増大し、インジェクション冷媒が低流量であって
も冷凍冷媒を所定の膨張弁入口温度まで冷却することが
できる。このため、エバポレータ5を循環する冷凍冷媒
量の減少率を小さくすることができ、大能力化が可能で
ある。このような制御は、外気温度が高く、冷却能力
(エバポレータ5における出入口のエンタルピ差)が不
足する条件にて有効である。なお、インジェクション冷
媒の流量が一定の条件において、中間圧力(蒸発温度)
を高くすると温度差が低下してエコノマイザ7の能力は
減少し、中間圧力を低くすると温度差が拡大して能力は
増強される。このように、中間圧力を制御することで、
熱負荷に応じたシステムの能力制御を行うことができ
る。そして、このような能力制御は、中間圧力制御と絞
り弁による流量制御とを適宜組み合わせて行うことでよ
り効果的なものとなる。
Next, the capacity control will be described. By changing the intermediate pressure (evaporation temperature), the temperature difference between the refrigerants (the injection refrigerant and the frozen refrigerant) in the economizer 7 can be changed. When the temperature difference is increased, the capacity of the economizer 7 increases, and the injection refrigerant has a low flow rate. Even in this case, the frozen refrigerant can be cooled down to a predetermined expansion valve inlet temperature. For this reason, the reduction rate of the amount of the refrigerated refrigerant circulating in the evaporator 5 can be reduced, and the capacity can be increased. Such control is effective under the condition that the outside air temperature is high and the cooling capacity (the enthalpy difference between the entrance and the exit in the evaporator 5) is insufficient. In addition, under the condition that the flow rate of the injection refrigerant is constant, the intermediate pressure (evaporation temperature)
When the pressure is increased, the temperature difference decreases and the capacity of the economizer 7 decreases. When the intermediate pressure is reduced, the temperature difference increases and the capacity increases. Thus, by controlling the intermediate pressure,
It is possible to control the capacity of the system according to the heat load. Such capacity control becomes more effective by appropriately combining the intermediate pressure control and the flow rate control by the throttle valve.

【0040】 図3に中間圧力制御及びインジェクショ
ン流量制御による冷凍能力、COPの特性(傾向)を示
す。この図によれば、中間圧力の低い圧縮行程初期(低
圧側)へのインジェクション時に冷凍能力が高く、中間
圧力の高い圧縮行程後期(高圧側)へのインジェクショ
ン時ほど冷凍能力が低下する。そして、絞り弁8の開度
を変えてインジェクション冷媒の流量制御を行えば、図
3に白抜矢印で示すように、冷凍能力及びCOPの特性
は上下に平行移動してその絶対値が変化する。
FIG. 3 shows the refrigerating capacity and COP characteristics (trend) by the intermediate pressure control and the injection flow rate control. According to this figure, the refrigeration capacity is high at the time of injection to the early stage (low pressure side) of the compression stroke with a low intermediate pressure, and the refrigeration capacity decreases at the time of injection to the late stage (high pressure side) of the compression stroke with a high intermediate pressure. If the flow rate of the injection refrigerant is controlled by changing the opening degree of the throttle valve 8, the characteristics of the refrigerating capacity and the COP are moved up and down as shown by the white arrows in FIG. .

【0041】したがって、冷却負荷が大きいとき、たと
えば設定された冷房温度と実際の室温との差(Δt)が
大きいような場合には、中間圧力が高くなるよう第1イ
ンジェクションポート28を選択し、大きな冷凍能力が
得られる能力優先運転を採用し、上述したΔtが小さく
なったら中間圧力を低く設定する第3インジェクション
ポート30を選択するか、あるいは、効率優先運転とな
る第2インジェクションポート29を選択すればよい。
このように、インジェクション圧力切換手段20による
中間圧力(インジェクション冷媒側の蒸発温度)制御及
び絞り弁8によるインジェクション冷媒流量の制御を併
用して実施することが可能になるので、エコノマイザ能
力制御及び冷凍サイクル能力制御により、高効率運転及
び高外気温条件下での冷凍能力確保が可能となる。
Therefore, when the cooling load is large, for example, when the difference (Δt) between the set cooling temperature and the actual room temperature is large, the first injection port 28 is selected so as to increase the intermediate pressure. Employ a capacity-priority operation for obtaining a large refrigeration capacity, and select the third injection port 30 for setting the intermediate pressure to be low when the above-mentioned Δt becomes small, or select the second injection port 29 for the efficiency-priority operation. do it.
As described above, the control of the intermediate pressure (evaporation temperature on the injection refrigerant side) by the injection pressure switching means 20 and the control of the flow rate of the injection refrigerant by the throttle valve 8 can be performed together, so that the economizer capacity control and the refrigeration cycle can be performed. By the capacity control, it is possible to ensure the refrigeration capacity under the high-efficiency operation and the high outside temperature condition.

【0042】ところで、上述した実施形態では圧縮機1
をスクロール圧縮機として説明したが、冷凍サイクル中
にクランク式や斜板式など往復式圧縮機を採用すること
ももちろん可能である。この場合のインジェクション圧
力調整手段は、往復式圧縮機が有する圧縮動作の特徴か
ら、冷媒インジェクションライン9を分岐させる必要は
ない。すなわち、冷媒インジェクションライン9に開閉
弁を設けておき、同開閉弁を開閉するタイミングを圧縮
行程に応じて変化させればよい。この結果、圧縮行程の
初期に開閉弁を開けばインジェクション圧力は低圧とな
り、また、圧縮行程の後期に開閉弁を開けばインジェク
ション圧力は高圧となるので、所望の運転状況に応じた
最適のインジェクション圧力に選択切換できるようにな
り、上述したスクロール圧縮機と同様の作用効果が得ら
れる。
Incidentally, in the above-described embodiment, the compressor 1
Has been described as a scroll compressor, but it is of course possible to employ a reciprocating compressor such as a crank type or a swash plate type during a refrigeration cycle. In this case, the injection pressure adjusting means does not need to branch the refrigerant injection line 9 due to the compression operation of the reciprocating compressor. That is, an on-off valve may be provided in the refrigerant injection line 9, and the timing for opening and closing the on-off valve may be changed according to the compression stroke. As a result, if the on-off valve is opened at the beginning of the compression stroke, the injection pressure becomes low, and if the on-off valve is opened at the later stage of the compression stroke, the injection pressure becomes high, so that the optimal injection pressure according to the desired operating condition is obtained. And the same operation and effect as those of the scroll compressor described above can be obtained.

【0043】<第2の実施形態>図4に示す第2の実施
形態には、エコノマイザ7とインタークーラ10とを併
用したCO2 冷凍サイクルが示されている。図4(a)
に示す構成図において、図中の符号10はインタークー
ラ、SV1は第1開閉弁、SV2は第2開閉弁、SV3
は第3開閉弁、SV4第4開閉弁、31は第1バイパス
ライン、32は第2バイパスラインである。なお、他の
構成要素については上述した第1の実施形態と同様であ
るため、ここではその詳細な説明を省略する。
<Second Embodiment> A second embodiment shown in FIG. 4 shows a CO 2 refrigeration cycle using an economizer 7 and an intercooler 10 in combination. FIG. 4 (a)
In the configuration diagram shown in FIG. 1, reference numeral 10 denotes an intercooler, SV1 denotes a first opening / closing valve, SV2 denotes a second opening / closing valve, and SV3
Is a third on-off valve, SV4 fourth on-off valve, 31 is a first bypass line, and 32 is a second bypass line. The other components are the same as those in the first embodiment described above, and a detailed description thereof will be omitted.

【0044】このCO2 冷凍サイクルは、エコノマイザ
7とインタークーラ10とを直列に配置し、エコノマイ
ザ7の単独使用、インタークーラ10の単独使用及びエ
コノマイザ7とインタークーラ10との併用を運転状況
に応じて適宜選択できるようにしたものである。第1開
閉弁SV1は、ガスクーラ2と分岐部6との間に配置さ
れ、そして、第2開閉弁SV2は、エコノマイザ7とイ
ンタークーラ10との間に配置されている。
In this CO 2 refrigeration cycle, the economizer 7 and the intercooler 10 are arranged in series, and the single use of the economizer 7, the single use of the intercooler 10, and the combined use of the economizer 7 and the intercooler 10 are performed according to the operating conditions. To make an appropriate selection. The first on-off valve SV1 is arranged between the gas cooler 2 and the branch portion 6, and the second on-off valve SV2 is arranged between the economizer 7 and the intercooler 10.

【0045】第1バイパスライン31は、ガスクーラ3
1と第1開閉弁SV1との間から分岐して第2開閉弁S
V2とインタークーラ10との間に連結され、同第1バ
イパスライン31の途中には第3開閉弁SV3が配置さ
れている。すなわち、第1バイパスライン31は、分岐
部6及びエコノマイザ7をバイパスする冷媒流路を形成
している。また、第2バイパスライン32は、エコノマ
イザ7と第2開閉弁SV2との間から分岐してインター
クーラ10とエバポレータ5との間に連結され、同第2
バイパスライン32の途中には第4開閉弁SV4が配置
されている。すなわち、第2バイパスライン32は、イ
ンタークーラ10をバイパスする冷媒流路を形成してい
る。
The first bypass line 31 is connected to the gas cooler 3
1 and the first on-off valve SV1, the second on-off valve S
The third on-off valve SV3 is connected between the V2 and the intercooler 10, and is disposed in the middle of the first bypass line 31. That is, the first bypass line 31 forms a refrigerant flow path that bypasses the branch part 6 and the economizer 7. The second bypass line 32 branches from between the economizer 7 and the second on-off valve SV2 and is connected between the intercooler 10 and the evaporator 5.
A fourth on-off valve SV4 is disposed in the middle of the bypass line 32. That is, the second bypass line 32 forms a refrigerant flow path that bypasses the intercooler 10.

【0046】このような構成としたため、エコノマイザ
7及びインタークーラ10を併用した運転時には、図4
(b)の弁開閉マトリクスに示したように、第1開閉弁
SV1及び第2開閉弁SV2を開き、第3開閉弁SV3
及び第4開閉弁SV4を閉じることで、第1バイパスラ
イン31及び第2バイパスライン32が閉じられ、圧縮
機1を出たCO2 冷媒は、ガスクーラ2、エコノマイザ
7、インタークーラ10、膨張弁4及びエバポレータ5
を通過して流れるCO2 冷凍サイクルを形成することが
できる。
With such a configuration, during operation using the economizer 7 and the intercooler 10 together, FIG.
As shown in the valve opening / closing matrix of (b), the first opening / closing valve SV1 and the second opening / closing valve SV2 are opened, and the third opening / closing valve SV3 is opened.
By closing the fourth on-off valve SV4, the first bypass line 31 and the second bypass line 32 are closed, and the CO 2 refrigerant that has left the compressor 1 is supplied to the gas cooler 2, the economizer 7, the intercooler 10, the expansion valve 4, And evaporator 5
To form a CO 2 refrigeration cycle flowing through.

【0047】また、エコノマイザ7単独の運転時には、
図4(b)の弁開閉マトリクスに示したように、第1開
閉弁SV1及び第4開閉弁SV4を開き、第2開閉弁S
V2及び第3開閉弁SV3を閉じることで、第2バイパ
スライン32を連通状態とする。この結果、第1バイパ
スライン32が閉じられ、圧縮機1を出たCO2 冷媒
は、ガスクーラ2、エコノマイザ7、第2バイパスライ
ン32、膨張弁4及びエバポレータ5を通過すると共
に、インタークーラ7をバイパスして流れるCO2冷凍
サイクルを形成することができる。
When the economizer 7 operates alone,
As shown in the valve opening / closing matrix in FIG. 4B, the first opening / closing valve SV1 and the fourth opening / closing valve SV4 are opened, and the second opening / closing valve S4 is opened.
By closing V2 and the third on-off valve SV3, the second bypass line 32 is brought into a communicating state. As a result, the first bypass line 32 is closed, and the CO 2 refrigerant that has exited the compressor 1 passes through the gas cooler 2, the economizer 7, the second bypass line 32, the expansion valve 4, and the evaporator 5, and passes through the intercooler 7. A CO 2 refrigeration cycle that flows by bypass can be formed.

【0048】さらに、インタークーラ10単独の運転時
には、図4(b)の弁開閉マトリクスに示したように、
第3開閉弁SV3のみを開き、第1開閉弁SV1、第2
開閉弁SV2及び第4開閉弁SV4を閉じることで、第
1バイパスライン31を連通状態とする。この結果、第
2バイパスライン32が閉じられ、圧縮機1を出たCO
2 冷媒は、ガスクーラ2、第1バイパスライン31、イ
ンタークーラ10、膨張弁4及びエバポレータ5を通過
すると共に、エコノマイザ7をバイパスして流れるCO
2 冷凍サイクルを形成することができる。
Further, during operation of the intercooler 10 alone, as shown in the valve opening / closing matrix of FIG.
Only the third on-off valve SV3 is opened, and the first on-off valve SV1,
By closing the on-off valve SV2 and the fourth on-off valve SV4, the first bypass line 31 is brought into a communicating state. As a result, the second bypass line 32 is closed, and the CO
The 2 refrigerant passes through the gas cooler 2, the first bypass line 31, the intercooler 10, the expansion valve 4 and the evaporator 5 and bypasses the economizer 7.
Two refrigeration cycles can be formed.

【0049】したがって、エコノマイザ7を単独で使用
する運転は、インタークーラ7を単独で使用する運転と
比較して圧縮機1の吸入温度を低くできるため、圧縮効
率の面で有利になり、かつ、圧縮機1の吐出温度を抑制
することができる。特に、CO2 冷媒はその物性上吐出
温度が高くなるため、圧力比の大きい運転条件では、冷
凍機油(潤滑油)及びシール面の劣化が問題となるの
で、耐久性を向上させるためにはエコノマイザ7の単独
運転が有利である。一方、圧力比が小さく、吐出温度を
抑制しなくてよい運転条件では、より膨張弁4の入口温
度を低くでき、冷却能力を拡大できるインタークーラ1
0の単独運転を採用する。そして、さらに冷却能力が必
要となった場合には、エコノマイザ7及びインタークー
ラ10の両方を用いた運転を実施することで対応するこ
とができる。
Therefore, the operation using the economizer 7 alone can lower the suction temperature of the compressor 1 as compared with the operation using the intercooler 7 alone, which is advantageous in terms of compression efficiency, and The discharge temperature of the compressor 1 can be suppressed. In particular, since the discharge temperature of the CO 2 refrigerant is high due to its physical properties, deterioration of the refrigerating machine oil (lubricating oil) and the sealing surface becomes a problem under operating conditions with a large pressure ratio. Therefore, an economizer is required to improve the durability. 7 is advantageous. On the other hand, under operating conditions in which the pressure ratio is small and the discharge temperature does not need to be suppressed, the intercooler 1 which can lower the inlet temperature of the expansion valve 4 and can increase the cooling capacity.
Adopt zero operation. If further cooling capacity is required, it can be dealt with by performing an operation using both the economizer 7 and the intercooler 10.

【0050】このように、吐出温度抑制のためのエコノ
マイザ単独運転、能力拡大のためのインタークーラ単独
運転及びより一層の能力拡大に適したエコノマイザ/イ
ンタークーラ併用運転を使い分けることにより、耐久性
の面で不利になるエコノマイザ運転時間を短くでき、冷
却能力の拡大と耐久性及び信頼性の向上とを両立できる
ようになる。なお、上述した運転切換操作は、たとえば
圧縮機1から吐出される冷媒温度を検出して行えばよ
い。
As described above, the economizer alone operation for suppressing the discharge temperature, the intercooler alone operation for increasing the capacity, and the economizer / intercooler combined operation suitable for further increasing the capacity are selectively used to improve the durability. The operation time of the economizer, which is disadvantageous in the above, can be shortened, and both the expansion of the cooling capacity and the improvement of the durability and reliability can be achieved. The operation switching operation described above may be performed, for example, by detecting the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 1.

【0051】<第3の実施形態>図5に示す第3の実施
形態は、上述した第1の実施形態と第2の実施形態とを
組み合わせたものであり、それぞれの構成要素には同じ
符号を付し、その詳細な説明は省略する。このような構
成とすれば、第2の実施形態においてエコノマイザ7を
使用する運転時、すなわちエコノマイザ単独運転及びエ
コノマイザ/インタークーラ併用運転時において、イン
ジェクション圧力切換手段20によるインジェクション
冷媒のインジェクション圧力制御が可能となる。このた
め、絞り弁8によるインジェクション冷媒流量の制御に
加えて、中間圧力(インジェクション側蒸発温度)制御
による高効率運転及び高外気温時の冷却能力確保が可能
になる。
<Third Embodiment> A third embodiment shown in FIG. 5 is a combination of the first embodiment and the second embodiment described above, and each component is denoted by the same reference numeral. And a detailed description thereof will be omitted. With such a configuration, the injection pressure of the injection refrigerant can be controlled by the injection pressure switching means 20 during the operation using the economizer 7 in the second embodiment, that is, during the economizer alone operation and the economizer / intercooler combined operation. Becomes For this reason, in addition to the control of the flow rate of the injection refrigerant by the throttle valve 8, high-efficiency operation by the control of the intermediate pressure (injection-side evaporation temperature) and the cooling capacity at the time of high outside air temperature can be secured.

【0052】<第4の実施形態>図6に示す第4の実施
形態のCO2 冷凍サイクルは、独立して運転可能な2台
の圧縮機を用いた構成が図1に示す第1の実施形態と異
なっており、したがって、同一の構成要素には同じ符号
を付してその詳細な説明は省略する。すなわち、低段圧
縮機1Lと高段圧縮機1Hとが直列に接続され、ガスク
ーラ2、エコマナイザ7、高圧制御弁3、膨張弁4、エ
バポレータ5及び絞り弁8を具備して構成される。な
お、このCO2 冷凍サイクルでは、ガスクーラ出口温度
に対する最適高圧圧力をエコノマイザ出口で制御する。
<Fourth Embodiment> The CO 2 refrigeration cycle of a fourth embodiment shown in FIG. 6 uses two compressors which can be operated independently. The first embodiment shown in FIG. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. That is, the low-stage compressor 1L and the high-stage compressor 1H are connected in series, and include a gas cooler 2, an ecomanizer 7, a high-pressure control valve 3, an expansion valve 4, an evaporator 5, and a throttle valve 8. In this CO 2 refrigeration cycle, the optimum high pressure with respect to the gas cooler outlet temperature is controlled at the economizer outlet.

【0053】図6において、低段圧縮機1Lより吐出さ
れた冷媒は、高段圧縮機1Hにてさらに昇圧された後ガ
スクーラ2に入り、冷媒の熱を放熱する。ガスクーラ2
から流出した出口冷媒の一部(インジェクション冷媒)
は、分岐部6で分流して絞り弁8を通過するため、気液
の2相域まで減圧・冷却される。そして、このインジェ
クション冷媒と、分岐部6からエコノマイザ7側へ流れ
た残りの冷媒(冷凍冷媒)とをエコノマイザ7で熱交換
させることで、膨張弁4の入口冷媒温度を低下させ、冷
却効果を得る。エコノマイザ7から流出したインジェク
ション冷媒は、低段圧縮機1Lの吐出部に流入し、ここ
でも冷媒から蒸発潜熱を奪って高段圧縮機1Hの吸入温
度を低下させる。すなわち、この動作によって、高段圧
縮機1Hの吐出温度を抑制することができる。一方、エ
コノマイザ7にて放熱し冷却された冷凍冷媒は、高圧制
御弁3、膨張弁4を通りエバポレータ5にて吸熱し、低
段圧縮機1Lに吸入される。
In FIG. 6, the refrigerant discharged from the low-stage compressor 1L is further pressurized by the high-stage compressor 1H, enters the gas cooler 2, and radiates heat of the refrigerant. Gas cooler 2
Of the outlet refrigerant flowing out of the pump (injection refrigerant)
Is diverted at the branch portion 6 and passes through the throttle valve 8, so that the pressure is reduced and cooled to a two-phase region of gas and liquid. Then, by performing heat exchange between the injection refrigerant and the remaining refrigerant (refrigerant refrigerant) flowing from the branch portion 6 to the economizer 7 side by the economizer 7, the temperature of the refrigerant at the inlet of the expansion valve 4 is reduced, and a cooling effect is obtained. . The injection refrigerant that has flowed out of the economizer 7 flows into the discharge section of the low-stage compressor 1L, and again takes the latent heat of evaporation from the refrigerant to lower the suction temperature of the high-stage compressor 1H. That is, the discharge temperature of the high-stage compressor 1H can be suppressed by this operation. On the other hand, the refrigerated refrigerant radiated and cooled by the economizer 7 passes through the high-pressure control valve 3 and the expansion valve 4, absorbs heat by the evaporator 5, and is sucked into the low-stage compressor 1L.

【0054】従来技術で説明した図10のCO2 冷凍サ
イクルでは、膨張弁4の入口温度を外気温度+α℃まで
しか下げることができず、冷却能力(エンタルピ差)は
外気温度に依存していた。これに対し、図6に示すCO
2 冷凍サイクルでは、エコノマイザ7にて膨張弁4の入
口冷媒温度を絞り弁8の出口冷媒温度付近まで下げるこ
とができるため、冷却能力(エンタルピ差)を十分確保
できる。
In the CO 2 refrigeration cycle of FIG. 10 described in the related art, the inlet temperature of the expansion valve 4 can be reduced only to the outside air temperature + α ° C., and the cooling capacity (enthalpy difference) depends on the outside air temperature. . In contrast, the CO shown in FIG.
In the two- refrigeration cycle, the economizer 7 can lower the refrigerant temperature at the inlet of the expansion valve 4 to near the refrigerant temperature at the outlet of the throttle valve 8, so that a sufficient cooling capacity (enthalpy difference) can be ensured.

【0055】広範囲な運転性能として、たとえば外気温
度が高く冷却能力(エンタルピ差)が小さい条件では、
高段圧縮機1Hのみを増速して吐出圧力を上げ、エコノ
マイザ7における仕事量を増大させることで、膨張弁4
の入口温度を下げ、冷却効果を得ることができる。ここ
で、低段圧縮機1L及び高段圧縮機1Hは、それぞれが
独立して回転数制御できるものとし、回転数制御の手段
としては、インバータ制御や極数変換を採用すればよ
い。また、別の方法として、上述した第1の実施形態等
と同様に中間圧力(インジェクション冷媒の蒸発温度)
を下げ、冷却能力(エンタルピ差)を確保することもで
きる。
As a wide range of operation performance, for example, under conditions where the outside air temperature is high and the cooling capacity (enthalpy difference) is small,
By increasing the discharge pressure by increasing the speed of only the high-stage compressor 1H and increasing the amount of work in the economizer 7, the expansion valve 4
Temperature can be lowered to obtain a cooling effect. Here, it is assumed that the low-stage compressor 1L and the high-stage compressor 1H can independently control the rotation speed, and the rotation speed control means may employ inverter control or pole number conversion. Further, as another method, the intermediate pressure (evaporation temperature of the injection refrigerant) as in the above-described first embodiment and the like.
Lowering the cooling capacity (enthalpy difference).

【0056】先に説明したが、このCO2 冷凍サイクル
では、インジェクション冷媒の蒸発潜熱にて高段圧縮機
1Hの吸入温度も低下させるため、高段圧縮機1Hの吐
出温度を抑制できる。このように、本CO2 冷凍サイク
ルでは、運転条件に合わせて2台の圧縮機1L,1Hを
独立して運転制御し、さらに高圧圧力、中間圧力、エコ
ノマイザ7を流れる冷凍冷媒を制御することで、状況に
応じて効率優先運転、能力優先運転を選択的に制御でき
る。
As described above, in this CO 2 refrigeration cycle, the suction temperature of the high-stage compressor 1H is also reduced by the latent heat of vaporization of the injection refrigerant, so that the discharge temperature of the high-stage compressor 1H can be suppressed. As described above, in the present CO 2 refrigeration cycle, the operation of the two compressors 1L and 1H is independently controlled in accordance with the operating conditions, and the high-pressure pressure, the intermediate pressure, and the refrigeration refrigerant flowing through the economizer 7 are controlled. The efficiency priority operation and the capacity priority operation can be selectively controlled according to the situation.

【0057】なお、高効率運転を実現するパラメータを
以下の値とする。 (1)高圧圧力の制御については、ガスクーラ出口温度
(℃)に対する最適高圧圧力(MPa)が図7に示す値
となるように制御する。(本CO2 冷凍サイクルでは、
最適高圧圧力がエコノマイザ7の出口圧力となる。) (2)中間圧力については、〔数1〕に示すように、低
段圧縮機1Lと高段圧縮機1Hとの圧力比を等圧力比と
する。
The parameters for realizing high-efficiency operation are as follows. (1) Regarding the control of the high pressure, control is performed such that the optimum high pressure (MPa) with respect to the gas cooler outlet temperature (° C.) becomes a value shown in FIG. (In this CO 2 refrigeration cycle,
The optimum high pressure is the outlet pressure of the economizer 7. (2) As for the intermediate pressure, as shown in [Equation 1], the pressure ratio between the low-stage compressor 1L and the high-stage compressor 1H is made equal pressure ratio.

【数1】 (3)インジェクション冷媒流量は、膨張弁4の入口温
度を限界まで低下させるのに必要な蒸発潜熱を得る流量
とする。(高段圧縮機1Hの吐出温度を抑制したい時、
インジェクション冷媒流量を前記流量から増やす。) 膨張弁入口温度=エコノマイザ(2相側)の蒸発温度+
α℃ ここで、αはエコノマイザ7の能力により決まる。
(Equation 1) (3) The injection refrigerant flow rate is a flow rate at which latent heat of evaporation required to lower the inlet temperature of the expansion valve 4 to a limit is obtained. (To suppress the discharge temperature of the high-stage compressor 1H,
The flow rate of the injection refrigerant is increased from the above flow rate. ) Expansion valve inlet temperature = Evaporation temperature of economizer (two-phase side) +
α ° Here, α is determined by the capacity of the economizer 7.

【0058】<第5の実施形態>この実施形態は、超臨
界サイクルであるCO2 冷凍サイクルにて、最適冷媒量
を従来のフロン系冷媒と同様に、液冷媒の流動状態で確
実に判断することができるようにしたものであり、たと
えば図6に示した第4の実施形態に対し、過冷却制御弁
11、中間圧力レシーバ12、サイトグラス13を追加
して設けた構成としてある。図8に示すCO2 冷凍サイ
クルにて、過冷却制御弁11の出口は超臨界圧力であ
り、この状態から断熱膨張させると、冷媒は超臨界(気
相)→液相→2相に変わる。なお、モリエル線図におい
て、臨界圧力と飽和液線により囲まれた領域が液相であ
る。
<Fifth Embodiment> In this embodiment, in the CO 2 refrigeration cycle, which is a supercritical cycle, the optimum amount of refrigerant is reliably determined based on the flow state of the liquid refrigerant in the same manner as the conventional CFC-based refrigerant. For example, a supercooling control valve 11, an intermediate pressure receiver 12, and a sight glass 13 are additionally provided in the fourth embodiment shown in FIG. In the CO 2 refrigeration cycle shown in FIG. 8, the outlet of the supercooling control valve 11 is at a supercritical pressure, and when adiabatically expanded from this state, the refrigerant changes from supercritical (gas phase) → liquid phase → two phases. In the Mollier diagram, a region surrounded by the critical pressure and the saturated liquid line is a liquid phase.

【0059】このCO2 冷凍サイクルでは、断熱膨張過
程で過冷却制御弁11にて臨界圧力と飽和液圧力との間
の圧力(液相)まで減圧させ、中間圧力レシーバ12で
余剰冷媒をホールドすると共に、視認部として設けたサ
イトグラス13で冷媒の流動状態から最適冷媒量を判断
する。また、上述した本発明の構成は、複数段の圧縮機
を直列に配置した多段圧縮やエコノマイザ7を備えた超
臨界蒸気圧縮冷凍サイクル以外、たとえば図10に示し
たエコノマイザ7を備えていない単段圧縮構成の冷凍サ
イクルなど、超臨界サイクルを形成する全ての超臨界蒸
気圧縮冷凍サイクルに適用することが可能であり、この
ような場合においても、ガスクーラ2から流出した冷媒
を液相域まで減圧する手段としての過冷却制御弁11及
び中間圧力レシーバ12を高圧制御弁3の後流側に、あ
るいは、高圧制御弁3がない場合はガスクーラ2の後流
側に設ければよい。
In this CO 2 refrigeration cycle, during the adiabatic expansion process, the supercooling control valve 11 reduces the pressure (liquid phase) between the critical pressure and the saturated liquid pressure, and the intermediate pressure receiver 12 holds the excess refrigerant. At the same time, the optimum amount of refrigerant is determined from the flow state of the refrigerant in the sight glass 13 provided as the visual recognition unit. In addition, the above-described configuration of the present invention may be applied to a single-stage compressor without the economizer 7 shown in FIG. 10, for example, except for a multi-stage compression in which a plurality of compressors are arranged in series or a supercritical vapor compression refrigeration cycle with the economizer 7 The present invention can be applied to all supercritical vapor compression refrigeration cycles that form a supercritical cycle, such as a refrigeration cycle of a compression configuration. In such a case, the refrigerant flowing out of the gas cooler 2 is depressurized to a liquid phase region. The supercooling control valve 11 and the intermediate pressure receiver 12 as means may be provided on the downstream side of the high pressure control valve 3 or on the downstream side of the gas cooler 2 if the high pressure control valve 3 is not provided.

【0060】視認部となるサイトグラス13は、中間圧
力レシーバ12の下方に位置するよう設けるか、あるい
は、中間圧力レシーバ12の出口に単独で設ける。これ
により、液冷媒の流動状態を容易に判断することができ
る。なお、上述したガスクーラ2から流出した冷媒を液
相域まで減圧する手段としては、上述した過冷却制御弁
11の他にも、たとえば圧力制御弁などが採用可能であ
る。
The sight glass 13 serving as the visual recognition part is provided so as to be located below the intermediate pressure receiver 12, or is provided independently at the outlet of the intermediate pressure receiver 12. Thereby, the flow state of the liquid refrigerant can be easily determined. As a means for reducing the pressure of the refrigerant flowing out of the gas cooler 2 to the liquid phase region, for example, a pressure control valve or the like can be employed in addition to the above-described supercooling control valve 11.

【0061】<第6の実施形態>この実施形態のCO2
冷凍サイクルでは、図8に示した第5の実施形態の冷凍
サイクルに対して、中間圧力レシーバ12で分離された
気相冷媒を高段圧縮機1Hの吸入部に抽気するためのガ
ス戻し回路14を追加して設け、同ガス戻し回路14に
はガス戻し量調整弁15を設けてある。そして、上述し
た第5の実施形態では、液冷媒の流動状態を確認するた
め中間圧力レシーバ13内を液相域に制御したが、本実
施形態の構成では、冷媒量を確認でき、かつ、高効率な
運転が可能なCO2 冷凍サイクルとなる。
<Sixth Embodiment> CO 2 of this embodiment
In the refrigeration cycle, a gas return circuit 14 for extracting the gas-phase refrigerant separated by the intermediate pressure receiver 12 to the suction section of the high-stage compressor 1H is different from the refrigeration cycle of the fifth embodiment shown in FIG. The gas return circuit 14 is provided with a gas return amount adjusting valve 15. In the fifth embodiment described above, the inside of the intermediate pressure receiver 13 is controlled to the liquid phase region in order to check the flow state of the liquid refrigerant. However, in the configuration of the present embodiment, the refrigerant amount can be checked and It becomes a CO 2 refrigeration cycle that can operate efficiently.

【0062】図9に示す第6の実施形態のCO2 冷凍サ
イクルにおいては、過冷却制御弁11にて、中間圧力レ
シーバ12内の圧力を高段圧縮機1Hの吸入圧力以上
で、かつ飽和液圧力以下に制御する。このような条件で
は中間圧力レシーバ12内は気液の2相状態であり、液
冷媒と気相冷媒が混在している。しかしながら、エバポ
レータ5で蒸発し、冷却効果を得ることができるのは液
冷媒成分のみであり、気相冷媒は冷却仕事をしない。し
たがって、中間圧力レシーバ12から気相冷媒をガス戻
し回路14より高段圧縮機1Hに抽気しても、液冷媒の
循環量は実質的に変化しないため、エバポレータ5の冷
却能力は変化しないことになる。なお、ガス戻し量調整
弁15の機能は、中間圧力レシーバ内で分離したガス成
分のみを高段圧縮機へ吸入抽気することにある。
In the CO 2 refrigeration cycle according to the sixth embodiment shown in FIG. 9, the pressure in the intermediate pressure receiver 12 is increased by the supercooling control valve 11 to a level higher than the suction pressure of the high-stage compressor 1H and Control below pressure. Under such conditions, the inside of the intermediate pressure receiver 12 is in a gas-liquid two-phase state, and a liquid refrigerant and a gas-phase refrigerant are mixed. However, only the liquid refrigerant component evaporates in the evaporator 5 and can obtain the cooling effect, and the gas-phase refrigerant does not perform cooling work. Therefore, even if the gas-phase refrigerant is bled from the intermediate pressure receiver 12 to the high-stage compressor 1H from the gas return circuit 14, the circulation amount of the liquid refrigerant does not substantially change, so that the cooling capacity of the evaporator 5 does not change. Become. The function of the gas return amount adjusting valve 15 is to suck and extract only the gas components separated in the intermediate pressure receiver into the high-stage compressor.

【0063】上述したように中間圧力レシーバ12内の
気相冷媒を抽気する動作により、低段圧縮機1Lの冷媒
循環量は減少するので、低段圧縮機1Lの消費動力は減
少することになり、全体としての圧縮機動力も低減され
るためCOPが良化する。また、冷媒量については、中
間圧力レシーバ12で分離された液冷媒成分の流動をサ
イトグラス13から見て確認することができる。
As described above, the operation of extracting the gas-phase refrigerant in the intermediate pressure receiver 12 reduces the amount of refrigerant circulated in the low-stage compressor 1L, so that the power consumption of the low-stage compressor 1L decreases. In addition, since the power of the compressor as a whole is also reduced, the COP is improved. As for the amount of the refrigerant, the flow of the liquid refrigerant component separated by the intermediate pressure receiver 12 can be confirmed by viewing from the sight glass 13.

【0064】上述した各実施形態では冷媒をCO2 とし
て説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、
他の冷媒を用いた超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルにも適用
可能なことはいうまでもない。そして、本発明の主旨を
逸脱しない範囲内であれば、いかなる構成を採用しても
よく、また、上述した各実施形態の構成を適宜組み合わ
せたものとしてもよいのはいうまでもない。
In the above embodiments, the refrigerant is described as CO 2 , but the present invention is not limited to this.
Needless to say, the present invention can be applied to a supercritical vapor compression refrigeration cycle using another refrigerant. Any configuration may be employed without departing from the gist of the present invention. Needless to say, the configurations of the above-described embodiments may be appropriately combined.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに
よれば、以下の効果を奏する。請求項1に記載の超臨界
蒸気圧縮冷凍サイクルによれば、インジェクション冷媒
の流量制御とインジェクション圧力との両方を制御でき
るようになるので、エコノマイザ能力制御及び冷凍サイ
クルの能力制御を行うことで、高効率運転及び高外気温
条件における冷却能力の確保が可能になる。
According to the supercritical vapor compression refrigeration cycle of the present invention, the following effects can be obtained. According to the supercritical vapor compression refrigeration cycle according to the first aspect, since both the flow rate control of the injection refrigerant and the injection pressure can be controlled, high performance can be achieved by controlling the economizer capacity and the refrigeration cycle. Efficient operation and cooling capacity under high outside air temperature conditions can be secured.

【0066】請求項2に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイ
クルによれば、圧縮機の吐出温度を抑制するためにエコ
ノマイザを使用する冷凍サイクルと、冷却能力を拡大す
るためにインタークーラを使用する冷凍サイクルと、さ
らに冷却能力拡大をするためにエコノマイザ及びインタ
ークーラを併用する冷凍サイクルとを運転状況に応じて
適宜選択することが可能となる。このため、吐出温度の
上昇による冷凍機油やシール面の劣化を抑制して耐久性
や信頼性を向上させることができ、また、冷却能力を必
要とする状況では、冷却能力優先の運転を実施して大き
な冷却能力を得ることができる。
According to the supercritical vapor compression refrigeration cycle of the present invention, a refrigeration cycle using an economizer to suppress the discharge temperature of the compressor and a refrigeration using an intercooler to expand the cooling capacity. It is possible to appropriately select a cycle and a refrigeration cycle using an economizer and an intercooler in order to further increase the cooling capacity according to the operating conditions. Therefore, it is possible to improve the durability and reliability by suppressing the deterioration of the refrigerating machine oil and the seal surface due to the rise in the discharge temperature. Large cooling capacity can be obtained.

【0067】請求項3に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイ
クルによれば、圧縮機の吐出温度を抑制するためにエコ
ノマイザを使用する冷凍サイクルと、冷却能力を拡大す
るためにインタークーラを使用する冷凍サイクルと、さ
らに冷却能力拡大をするためにエコノマイザ及びインタ
ークーラを併用する冷凍サイクルとを運転状況に応じて
適宜選択することが可能になり、さらに、エコノマイザ
を使用する運転時においては、インジェクション冷媒の
流量制御及びインジェクション圧力の制御を併用するこ
とが可能になる。このため、耐久性や信頼性が向上する
とともに、冷却能力を必要とする状況では大きな冷却能
力を得ることができ、特に、エコノマイザ使用時には、
高効率運転及び高外気温条件におけるより大きな冷却能
力の確保が可能になる。
According to the supercritical vapor compression refrigeration cycle of the third aspect, the refrigeration cycle uses an economizer to suppress the discharge temperature of the compressor, and the refrigeration uses an intercooler to expand the cooling capacity. Cycle and a refrigeration cycle that uses an economizer and an intercooler in order to further increase the cooling capacity can be appropriately selected according to the operating conditions.Moreover, during operation using the economizer, the injection refrigerant Flow rate control and injection pressure control can be used together. For this reason, durability and reliability are improved, and a large cooling capacity can be obtained in a situation where a cooling capacity is required. In particular, when an economizer is used,
Higher efficiency operation and higher cooling capacity in high outside air temperature conditions can be ensured.

【0068】請求項7に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイ
クルによれば、2段圧縮1段膨張の冷凍サイクルとした
ので、各圧縮機を独立運転することで広範囲にわたって
冷凍能力の確保や高効率の達成が可能となる。
According to the supercritical vapor compression refrigeration cycle of the present invention, since the refrigeration cycle is a two-stage compression and one-stage expansion refrigeration cycle, each compressor operates independently to ensure refrigerating capacity over a wide range and achieve high efficiency. Can be achieved.

【0069】請求項10に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サ
イクルによれば、放熱器の後流で冷媒を液相状態にし、
中間圧力レシーバに設けた視認用のサイトグラスから冷
媒の流動状態を確認できるようにしたので、超臨界蒸気
圧縮冷凍サイクルにおいても最適冷媒量を目視で判断す
ることができるようになる。
[0069] According to the supercritical vapor compression refrigeration cycle of the tenth aspect, the refrigerant is brought into a liquid phase downstream of the radiator,
Since the flow state of the refrigerant can be checked from the visual sight glass provided in the intermediate pressure receiver, the optimum refrigerant amount can be visually determined even in the supercritical vapor compression refrigeration cycle.

【0070】請求項12に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サ
イクルによれば、中間圧力レシーバ内が気液2相状態と
なり、蒸発器で冷却の仕事をしない気相冷媒を高圧段圧
縮機の吸入側に抽気するようにしたので、低圧段圧縮機
において消費される駆動力を低減することができ、その
分COPを向上させることができる。
In the supercritical vapor compression refrigeration cycle according to the twelfth aspect, the inside of the intermediate pressure receiver is in a gas-liquid two-phase state, and the gas-phase refrigerant that does not perform cooling work in the evaporator is supplied to the suction side of the high-pressure compressor. The driving force consumed in the low-pressure stage compressor can be reduced, and the COP can be improved accordingly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに係る
第1の実施形態を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a first embodiment of a supercritical vapor compression refrigeration cycle of the present invention.

【図2】 スクロール圧縮機におけるインジェクション
ポートの配置例を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an arrangement of an injection port in a scroll compressor.

【図3】 中間圧力と冷凍能力及び中間圧力とCOPと
の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an intermediate pressure and a refrigerating capacity and a relationship between an intermediate pressure and a COP.

【図4】 本発明の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに係る
第2の実施形態を示す図で、(a)は冷凍サイクルの構
成図、(b)は弁開閉マトリクスを示す図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a second embodiment of the supercritical vapor compression refrigeration cycle of the present invention, wherein FIG. 4A is a configuration diagram of a refrigeration cycle, and FIG. 4B is a diagram showing a valve opening / closing matrix.

【図5】 本発明の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに係る
第3の実施形態を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a third embodiment of the supercritical vapor compression refrigeration cycle of the present invention.

【図6】 本発明の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに係る
第4の実施形態を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the supercritical vapor compression refrigeration cycle of the present invention.

【図7】 高圧圧力制御特性を示す図で、(a)は高圧
圧力とCOPとの関係を示す特性図、(b)はガスクー
ラ出口温度と最適高圧圧力との関係を示す特性図であ
る。
7A and 7B are diagrams showing high-pressure control characteristics, in which FIG. 7A is a diagram showing the relationship between high-pressure and COP, and FIG. 7B is a diagram showing the relationship between gas cooler outlet temperature and optimum high-pressure.

【図8】 本発明の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに係る
第5の実施形態を示す構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a fifth embodiment according to the supercritical vapor compression refrigeration cycle of the present invention.

【図9】 本発明の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルに係る
第6の実施形態を示す構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a sixth embodiment of the supercritical vapor compression refrigeration cycle of the present invention.

【図10】 従来の蒸気圧縮式冷凍サイクルを示す構成
図である。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a conventional vapor compression refrigeration cycle.

【図11】 図10に示す蒸気圧縮式冷凍サイクルのモ
リエル線図である。
11 is a Mollier chart of the vapor compression refrigeration cycle shown in FIG.

【図12】 従来のエコノマイザサイクルを示す構成図
である。
FIG. 12 is a configuration diagram showing a conventional economizer cycle.

【図13】 インタークーラを用いた従来の蒸気圧縮式
冷凍サイクルの構成例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a conventional vapor compression refrigeration cycle using an intercooler.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧縮機(圧縮装置) 1L 低段圧縮機(圧縮装置) 1H 高段圧縮機(圧縮装置) 2 ガスクーラ(放熱器) 4 膨張弁(第2減圧装置) 5 エバポレータ(蒸発器) 7 エコノマイザ 8 絞り弁(第1減圧装置) 9 冷媒インジェクションライン 10 インタークーラ 11 過冷却制御弁(減圧する手段) 12 中間圧力レシーバ 13 サイトグラス(視認手段) 14 ガス戻し回路(ガス抜き回路) 15 ガス戻し量調整弁 20 インジェクション圧力切換手段 21,22,23 分岐流路 31 第1バイパスライン 32 第2バイパスライン Reference Signs List 1 compressor (compressor) 1L low-stage compressor (compressor) 1H high-stage compressor (compressor) 2 gas cooler (radiator) 4 expansion valve (second decompressor) 5 evaporator (evaporator) 7 economizer 8 throttle Valve (first pressure reducing device) 9 Refrigerant injection line 10 Intercooler 11 Subcooling control valve (means for reducing pressure) 12 Intermediate pressure receiver 13 Sight glass (visual means) 14 Gas return circuit (gas release circuit) 15 Gas return amount adjusting valve Reference Signs List 20 injection pressure switching means 21, 22, 23 Branch flow path 31 First bypass line 32 Second bypass line

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮された冷媒を冷却し、内部の圧力
が冷媒の臨界圧力を越える放熱器と、 前記放熱器から流出した冷媒を分岐させる分岐部と、 前記分岐部にて分岐された一方の冷媒を第1所定圧力ま
で減圧する第1減圧装置と、 前記第1減圧装置にて減圧された冷媒と他方側の冷媒と
を熱交換して他方側の冷媒を冷却するエコノマイザと、 前記エコノマイザにて冷却された他方側の冷媒を、前記
第1所定圧力より低い第2所定圧力まで減圧する第2減
圧装置と、 前記第2減圧装置にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発
器と、 前記蒸発器から流出した冷媒を吸収圧縮し、前記放熱器
に向けて吐出する圧縮装置とを備え、 前記第1減圧装置にて減圧された冷媒を前記圧縮装置の
吸入圧縮工程の途中に導くための冷媒インジェクション
ラインを備えた超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルであって、 前記冷媒インジェクションラインにインジェクション圧
力切換手段を設けたことを特徴とする超臨界蒸気圧縮冷
凍サイクル。
1. A radiator that cools a compressed refrigerant and whose internal pressure exceeds a critical pressure of the refrigerant; a branch portion that branches the refrigerant flowing out of the radiator; A first decompression device for decompressing the refrigerant to a first predetermined pressure, an economizer for exchanging heat between the refrigerant decompressed by the first decompression device and the other refrigerant, and cooling the other refrigerant, and the economizer. A second decompression device that decompresses the refrigerant on the other side cooled to a second predetermined pressure lower than the first predetermined pressure; an evaporator that evaporates the refrigerant depressurized by the second decompression device; A compression device that absorbs and compresses the refrigerant flowing out of the evaporator and discharges the refrigerant toward the radiator, and guides the refrigerant decompressed by the first decompression device to the middle of a suction compression process of the compression device. Refrigerant injection line A supercritical vapor compression refrigeration cycle equipped with supercritical vapor compression refrigeration cycle, characterized in that a injection pressure switching means to said coolant injection line.
【請求項2】 圧縮された冷媒を冷却し、内部の圧力
が冷媒の臨界圧力を越える放熱器と、 前記放熱器から流出した冷媒を分岐させる分岐部と、 前記分岐部にて分岐された一方の冷媒を第1所定圧力ま
で減圧する第1減圧装置と、 前記第1減圧装置にて減圧された冷媒と他方側の冷媒と
を熱交換して他方側の冷媒を冷却するエコノマイザと、 前記エコノマイザにて冷却された他方側の冷媒を、前記
第1所定圧力より低い第2所定圧力まで減圧する第2減
圧装置と、 前記第2減圧装置にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発
器と、 前記エコノマイザと前記蒸発器との間に位置し、前記他
方側の冷媒を前記蒸発器から流出した冷媒で冷却するイ
ンタークーラと、 前記蒸発器から前記インタークーラを経て流出した冷媒
を吸収圧縮し、前記放熱器に向けて吐出する圧縮装置と
を備え、 前記第1減圧装置にて減圧された冷媒を前記圧縮装置の
吸入圧縮工程の途中に導くための冷媒インジェクション
ラインを備えた超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルであって、 前記放熱器と前記分岐部との間に設置した第1開閉弁
と、 前記エコノマイザと前記インタークーラとの間に設置し
た第2開閉弁と、 前記放熱器と前記第1開閉弁との間から分岐して前記第
2開閉弁と前記インタークーラとの間に連結され途中に
第3開閉弁を備えた第1バイパスラインと、 前記エコノマイザと前記第2開閉弁との間から分岐して
前記インタークーラと前記第2減圧装置との間に連結さ
れ途中に第4開閉弁を備えた第2バイパスラインとを設
けたことを特徴とする超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル。
2. A radiator that cools the compressed refrigerant and whose internal pressure exceeds the critical pressure of the refrigerant; a branch portion that branches the refrigerant flowing out of the radiator; A first decompression device for decompressing the refrigerant to a first predetermined pressure, an economizer for exchanging heat between the refrigerant decompressed by the first decompression device and the other refrigerant, and cooling the other refrigerant, and the economizer. A second decompression device that decompresses the refrigerant on the other side cooled to a second predetermined pressure lower than the first predetermined pressure; an evaporator that evaporates the refrigerant depressurized by the second decompression device; An intercooler located between the economizer and the evaporator, for cooling the refrigerant on the other side with the refrigerant flowing out of the evaporator, and absorbing and compressing the refrigerant flowing out of the evaporator through the intercooler, Radiator A supercritical vapor compression refrigeration cycle, comprising: a refrigerant injection line for guiding the refrigerant decompressed by the first decompression device to the middle of a suction compression process of the compression device. A first on-off valve installed between the radiator and the branch portion; a second on-off valve installed between the economizer and the intercooler; and between the radiator and the first on-off valve. A first bypass line that is connected between the second on-off valve and the intercooler and has a third on-off valve in the middle thereof, and that branches off from between the economizer and the second on-off valve. A supercritical vapor compression refrigeration cycle, comprising a second bypass line connected between an intercooler and the second pressure reducing device and provided with a fourth on-off valve on the way.
【請求項3】 圧縮された冷媒を冷却し、内部の圧力
が冷媒の臨界圧力を越える放熱器と、 前記放熱器から流出した冷媒を分岐させる分岐部と、 前記分岐部にて分岐された一方の冷媒を第1所定圧力ま
で減圧する第1減圧装置と、 前記第1減圧装置にて減圧された冷媒と他方側の冷媒と
を熱交換して他方側の冷媒を冷却するエコノマイザと、 前記エコノマイザにて冷却された他方側の冷媒を、前記
第1所定圧力より低い第2所定圧力まで減圧する第2減
圧装置と、 前記第2減圧装置にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発
器と、 前記エコノマイザと前記蒸発器との間に位置し、前記他
方側の冷媒を前記蒸発器から流出した冷媒で冷却するイ
ンタークーラと、 前記蒸発器から前記インタークーラを経て流出した冷媒
を吸収圧縮し、前記放熱器に向けて吐出する圧縮装置と
を備え、 前記第1減圧装置にて減圧された冷媒を前記圧縮装置の
吸入圧縮工程の途中に導くための冷媒インジェクション
ラインを備えた超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルであって、 前記冷媒インジェクションラインにインジェクション圧
力切換手段を設けるとともに、 前記放熱器と前記分岐部との間に設置した第1開閉弁
と、 前記エコノマイザと前記インタークーラとの間に設置し
た第2開閉弁と、 前記放熱器と前記第1開閉弁との間から分岐して前記第
2開閉弁と前記インタークーラとの間に連結され途中に
第3開閉弁を備えた第1バイパスラインと、 前記エコノマイザと前記第2開閉弁との間から分岐して
前記インタークーラと前記第2減圧装置との間に連結さ
れ途中に第4開閉弁を備えた第2バイパスラインとを設
けたことを特徴とする超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル。
3. A radiator that cools the compressed refrigerant so that the internal pressure exceeds the critical pressure of the refrigerant; a branch that branches the refrigerant flowing out of the radiator; A first decompression device for decompressing the refrigerant to a first predetermined pressure, an economizer for exchanging heat between the refrigerant decompressed by the first decompression device and the other refrigerant, and cooling the other refrigerant, and the economizer. A second decompression device that decompresses the refrigerant on the other side cooled to a second predetermined pressure lower than the first predetermined pressure; an evaporator that evaporates the refrigerant depressurized by the second decompression device; An intercooler located between the economizer and the evaporator, for cooling the refrigerant on the other side with the refrigerant flowing out of the evaporator, and absorbing and compressing the refrigerant flowing out of the evaporator through the intercooler, Radiator A supercritical vapor compression refrigeration cycle, comprising: a refrigerant injection line for guiding the refrigerant decompressed by the first decompression device to the middle of a suction compression process of the compression device. Providing an injection pressure switching means in the refrigerant injection line, a first on-off valve installed between the radiator and the branch portion, and a second on-off valve installed between the economizer and the intercooler. A first bypass line branched from between the radiator and the first on-off valve and connected between the second on-off valve and the intercooler and including a third on-off valve on the way; A second bypass line branched from between the second on-off valve and connected between the intercooler and the second pressure reducing device and including a fourth on-off valve on the way. And a supercritical vapor compression refrigeration cycle.
【請求項4】 前記圧縮装置が複数のインジェクショ
ンポートを備えたスクロール圧縮機であり、前記インジ
ェクション圧力切換手段は、前記インジェクションライ
ンを複数に分岐させてそれぞれに開閉弁を設け、分岐し
たインジェクションラインをそれぞれ異なるインジェク
ションポートに連結してなることを特徴とする請求項1
または3に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル。
4. The compressor according to claim 1, wherein the compression device is a scroll compressor having a plurality of injection ports, and the injection pressure switching means branches the injection line into a plurality of parts, and provides an on-off valve for each of the plurality of injection lines. 2. The method according to claim 1, wherein the injection ports are connected to different injection ports.
Or the supercritical vapor compression refrigeration cycle according to 3.
【請求項5】 前記圧縮装置が往復式であり、前記イ
ンジェクション圧力切換手段は、前記インジェクション
ラインに設けた開閉弁の開閉操作タイミングを調整する
ことを特徴とする請求項1または3に記載の超臨界蒸気
圧縮冷凍サイクル。
5. The ultra-compact compressor according to claim 1, wherein said compression device is a reciprocating type, and said injection pressure switching means adjusts an opening / closing operation timing of an on-off valve provided on said injection line. Critical vapor compression refrigeration cycle.
【請求項6】 前記第1開閉弁、第2開閉弁、第3開
閉弁及び第4開閉弁の開閉は、前記圧縮装置から吐出さ
れる冷媒温度を検出して切換操作されることを特徴とす
る請求項2から5のいずれかに記載の超臨界蒸気圧縮冷
凍サイクル。
6. The switching of the first on-off valve, the second on-off valve, the third on-off valve, and the fourth on-off valve by detecting the temperature of the refrigerant discharged from the compression device. The supercritical vapor compression refrigeration cycle according to claim 2.
【請求項7】 圧縮された冷媒を冷却し、内部の圧力
が冷媒の臨界圧力を越える放熱器と、 前記放熱器から流出した冷媒を分岐させる分岐部と、 前記分岐部にて分岐された一方の冷媒を第1所定圧力ま
で減圧する第1減圧装置と、 前記第1減圧装置にて減圧された冷媒と他方側の冷媒と
を熱交換して他方側の冷媒を冷却するエコノマイザと、 前記エコノマイザにて冷却された他方側の冷媒を、前記
第1所定圧力より低い第2所定圧力まで減圧する第2減
圧装置と、 前記第2減圧装置にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発
器と、 前記蒸発器から流出した冷媒を吸収圧縮し、前記放熱器
に向けて吐出する圧縮装置とを備え、 前記第1減圧装置にて減圧された冷媒を前記圧縮装置の
吸入圧縮工程の途中に導くための冷媒インジェクション
ラインを備えた超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルであって、 前記圧縮装置が直列に配列された複数の圧縮機よりな
り、前記冷媒インジェクションラインを前記複数の圧縮
機間に連結したことを特徴とする超臨界蒸気圧縮冷凍サ
イクル。
7. A radiator that cools the compressed refrigerant and has an internal pressure exceeding the critical pressure of the refrigerant, a branch portion for branching the refrigerant flowing out of the radiator, and one of the branched portions at the branch portion. A first decompression device for decompressing the refrigerant to a first predetermined pressure, an economizer for exchanging heat between the refrigerant depressurized by the first decompression device and the other refrigerant to cool the other refrigerant, and the economizer. A second decompression device that decompresses the refrigerant on the other side cooled to a second predetermined pressure lower than the first predetermined pressure; an evaporator that evaporates the refrigerant depressurized by the second decompression device; A compression device that absorbs and compresses the refrigerant flowing out of the evaporator and discharges the refrigerant toward the radiator, and guides the refrigerant decompressed by the first decompression device to the middle of a suction compression process of the compression device. Refrigerant injection line A supercritical vapor compression refrigeration cycle, comprising: a plurality of compressors in which the compressor is arranged in series, wherein the refrigerant injection line is connected between the plurality of compressors. Compression refrigeration cycle.
【請求項8】 前記エコノマイザ出口で高圧制御を行
うことを特徴とする請求項7に記載の超臨界蒸気圧縮冷
凍サイクル。
8. The supercritical vapor compression refrigeration cycle according to claim 7, wherein high pressure control is performed at an outlet of the economizer.
【請求項9】 前記複数の圧縮機をそれぞれ独立して
回転数制御することを特徴とする請求項7または8に記
載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル。
9. The supercritical vapor compression refrigeration cycle according to claim 7, wherein the rotation speed of each of the plurality of compressors is independently controlled.
【請求項10】 圧縮された冷媒を冷却し、内部の圧
力が冷媒の臨界圧力を越える放熱器と、 前記放熱器から流出した冷媒を所定圧力まで減圧する減
圧装置と、 前記減圧装置にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器
と、 前記蒸発器から流出した冷媒を吸収圧縮し、前記放熱器
に向けて吐出する圧縮装置とを備えた超臨界蒸気圧縮冷
凍サイクルであって、 前記放熱器から流出した冷媒を液相域まで減圧する手段
と、余剰冷媒を保持する中間圧力レシーバと、液冷媒の
流動状態を判断する視認部とを具備してなる冷媒量管理
手段を設けたことを特徴とする超臨界蒸気圧縮冷凍サイ
クル。
10. A radiator that cools the compressed refrigerant so that the internal pressure exceeds the critical pressure of the refrigerant; a decompression device that depressurizes the refrigerant flowing out of the radiator to a predetermined pressure; A supercritical vapor compression refrigeration cycle comprising: an evaporator that evaporates the refrigerant that has been evaporated; and a compression device that absorbs and compresses the refrigerant flowing out of the evaporator and discharges the refrigerant toward the radiator. A refrigerant amount management means comprising: means for reducing the pressure of the refrigerant flowing out to a liquid phase region; an intermediate pressure receiver for holding surplus refrigerant; and a visual recognition unit for judging the flow state of the liquid refrigerant. Supercritical vapor compression refrigeration cycle.
【請求項11】 前記視認部は、前記中間圧力レシー
バの下部または出口に設けられたことを特徴とする請求
項10に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル。
11. The supercritical vapor compression refrigeration cycle according to claim 10, wherein the visual recognition unit is provided at a lower portion or an outlet of the intermediate pressure receiver.
【請求項12】 圧縮された冷媒を冷却し、内部の圧
力が冷媒の臨界圧力を越える放熱器と、 前記放熱器から流出した冷媒を分岐させる分岐部と、 前記分岐部にて分岐された一方の冷媒を第1所定圧力ま
で減圧する第1減圧装置と、 前記第1減圧装置にて減圧された冷媒と他方側の冷媒と
を熱交換して他方側の冷媒を冷却するエコノマイザと、 前記エコノマイザにて冷却された他方側の冷媒を、前記
第1所定圧力より低い第2所定圧力まで減圧する第2減
圧装置と、 前記第2減圧装置にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発
器と、 前記蒸発器から流出した冷媒を吸収圧縮し、前記放熱器
に向けて吐出する圧縮装置とを備え、 前記第1減圧装置にて減圧された冷媒を前記圧縮装置の
吸入圧縮工程の途中に導くための冷媒インジェクション
ラインを備えた超臨界蒸気圧縮冷凍サイクルであって、 前記圧縮装置が直列に配列された低段圧縮機及び高段圧
縮機よりなり、前記冷媒インジェクションラインを前記
低段圧縮機及び高段圧縮機間に連結するとともに、 前記エコノマイザから流出した冷媒を2相域まで減圧す
る手段と、余剰冷媒を保持する中間圧力レシーバと、液
冷媒の流動状態を判断する視認部とを具備してなる冷媒
量管理手段を設け、 前記中間圧力レシーバの上部と前記高圧段圧縮機の吸入
側とを連結するガス抜き回路を設けて、気液2相域状態
の前記中間圧力レシーバ内から気相冷媒を前記高圧段圧
縮機の吸入側に抽気するように構成したことを特徴とす
る超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル。
12. A radiator that cools the compressed refrigerant so that the internal pressure exceeds the critical pressure of the refrigerant, a branch portion that branches the refrigerant flowing out of the radiator, and one of the branched portions. A first decompression device for decompressing the refrigerant to a first predetermined pressure, an economizer for exchanging heat between the refrigerant depressurized by the first decompression device and the other refrigerant to cool the other refrigerant, and the economizer. A second decompression device that decompresses the refrigerant on the other side cooled to a second predetermined pressure lower than the first predetermined pressure; an evaporator that evaporates the refrigerant depressurized by the second decompression device; A compression device that absorbs and compresses the refrigerant flowing out of the evaporator and discharges the refrigerant toward the radiator, and guides the refrigerant decompressed by the first decompression device to the middle of a suction compression process of the compression device. Refrigerant injection line A supercritical vapor compression refrigeration cycle comprising: wherein the compression device comprises a low-stage compressor and a high-stage compressor arranged in series, and the refrigerant injection line is connected between the low-stage compressor and the high-stage compressor. And a means for reducing the pressure of the refrigerant flowing out of the economizer to a two-phase region, an intermediate pressure receiver for holding the surplus refrigerant, and a visual recognition unit for judging the flow state of the liquid refrigerant. Means for connecting the upper part of the intermediate pressure receiver to the suction side of the high-pressure stage compressor, and a gas-phase refrigerant from the intermediate pressure receiver in a gas-liquid two-phase region state to the high-pressure stage. A supercritical vapor compression refrigeration cycle characterized in that it is configured to extract air to a suction side of a compressor.
【請求項13】 前記中間圧力レシーバ内で分離した
液冷媒成分の流動状態を視認部で確認して冷媒量を判断
することを特徴とした請求項12に記載の超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル。
13. The supercritical vapor compression refrigeration cycle according to claim 12, wherein the flow state of the liquid refrigerant component separated in the intermediate pressure receiver is checked by a visual recognition unit to determine the amount of the refrigerant.
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