JP2004286325A

JP2004286325A - Refrigerant cycle device

Info

Publication number: JP2004286325A
Application number: JP2003079852A
Authority: JP
Inventors: Haruhisa Yamazaki; 晴久山崎; Masaji Yamanaka; 正司山中; Kazuaki Fujiwara; 一昭藤原; Tsunehisa Yumoto; 恒久湯本; Shigeya Ishigaki; 茂弥石垣; Kenzo Matsumoto; 兼三松本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refrigerant cycle device capable of avoiding the occurrence of the return of liquid from a compressor without installing an accumulator on a low pressure side. <P>SOLUTION: A restriction mechanism 120 as a restriction means comprises a first capillary tube 158 and a second capillary tube 159 connected to the first capillary tube 158 parallel with each other and having a flow passage resistance smaller than that of the first capillary tube 158. Also, valve devices 162 and 163 controlling refrigerant circulation into the first and second capillary tubes 158 and 159 are installed, so that a refrigerant is passed into the first capillary tube 158 when a compressor 10 is started. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンプレッサ、ガスクーラ、絞り手段及び蒸発器を順次接続して冷媒回路が構成された冷媒サイクル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種冷媒サイクル装置は、ロータリコンプレッサ（コンプレッサ）、ガスクーラ、絞り手段（膨張弁等）及び蒸発器等を順次環状に配管接続して冷媒サイクル（冷媒回路）が構成されている。そして、ロータリコンプレッサの回転圧縮要素の吸込ポートから冷媒ガスがシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経てガスクーラに吐出される。このガスクーラにて冷媒ガスは放熱した後、絞り手段で絞られて蒸発器に供給される。そこで冷媒が蒸発し、そのときに周囲から吸熱することにより冷却作用を発揮するものであった。
【０００３】
このような冷媒サイクル装置では、庫内冷却後にコンプレッサを停止すると冷媒回路中で最も温度が低い蒸発器に液冷媒が集まりやすい。特に、コンプレッサを定速で運転した場合には、この状態でコンプレッサを再起動すると蒸発器に溜まった液冷媒がコンプレッサに吸い込まれる液バックが生じ、コンプレッサが液圧縮して損傷を受ける恐れがあった。
【０００４】
そのため、コンプレッサ内に液冷媒が戻って、液圧縮することを防ぐために、蒸発器の出口側とコンプレッサの吸込側との間にアキュムレータを配設し、このアキュムレータに液冷媒を溜め、ガスのみをコンプレッサに吸い込ませる構成としていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−１８６０２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、冷媒サイクルの低圧側にアキュムレータを設けることは、その分多くの冷媒充填量が必要となる。また、設置スペースの拡大を招くという問題も生じていた。このため、インバータによりコンプレッサの回転数制御（容量制御）を実行するか、膨張弁の開度調節を行うなどして、起動時にコンプレッサ内に吸い込まれる冷媒量を抑えて起動することで、コンプレッサ内に液冷媒が吸い込まれる不都合を防ぐ必要があった。
【０００７】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、低圧側のアキュムレータを設けることなく、コンプレッサの液バックの発生を未然に回避することができる冷媒サイクル装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の冷媒サイクル装置では、絞り手段を複数のキャピラリチューブから構成すると共に、各キャピラリチューブへの冷媒流通を制御することで絞り手段の流路抵抗を変更可能とし、コンプレッサの起動時は絞り手段の流路抵抗を大きくしたので、例えば請求項２や請求項３のように、絞り手段を、第１のキャピラリチューブと、この第１のキャピラリチューブに並列接続され、当該第１のキャピラリチューブよりも流路抵抗の小なる第２のキャピラリチューブとから構成し、各キャピラリチューブへの冷媒流通を制御する弁装置を設け、コンプレッサの起動時は第１のキャピラリチューブに冷媒を流すようすれば、起動時等の流路抵抗を大きくすることができるようになる。
【０００９】
特に、請求項３では第２のキャピラリチューブへの冷媒流通を制御する弁装置を設けるだけで起動時等の流路抵抗を大きくできるので、生産コストを抑制することができるようになる。
【００１０】
請求項４の発明の冷媒サイクル装置では上記各発明に加えて、コンプレッサの起動から所定時間絞り手段の流路抵抗を大きく、又は、第１のキャピラリチューブに冷媒を流すことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明の冷媒サイクル装置では請求項１、請求項２又は請求項３の発明に加えて、コンプレッサの起動から冷媒回路内の冷媒の温度が所定値に到達するまで絞り手段の流路抵抗を大きく、又は、第１のキャピラリチューブに冷媒を流すことを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明の冷媒サイクル装置では請求項１、請求項２又は請求項３の発明に加えて、コンプレッサの起動から蒸発器により冷却される被冷却空間の温度が所定値に低下するまで絞り手段の流路抵抗を大きく、又は、第１のキャピラリチューブに冷媒を流すことを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明では上記各発明に加えて、冷媒として二酸化炭素を使用するので、環境問題にも寄与することができるようになる。
【００１４】
特に、コンプレッサを駆動要素にて駆動される第１及び第２の圧縮要素を備え、冷媒回路の低圧側から第１の圧縮要素に冷媒を吸い込んで圧縮し、当該第１の圧縮要素から吐出された中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込み、圧縮してガスクーラに吐出するものとした場合には、起動時のコンプレッサに液冷媒が吸い込まれる液バックを効果的に解消することができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を適用する冷媒サイクル装置１１０の冷媒回路図である。本実施例の冷媒サイクル装置１１０は例えば店舗に設置されるショーケースである。冷媒サイクル装置１１０はコンデンシングユニット１００と冷却機器本体となる冷蔵機器本体１０５とから構成される。従って、冷蔵機器本体１０５はショーケースの本体である。
【００１６】
前記コンデンシングユニット１００はコンプレッサ１０、ガスクーラ（凝縮器）４０、絞り手段としての後述する絞り機構１２０を備えて構成され、後述する冷蔵機器本体１０５の蒸発器９２と配管接続されてコンプレッサ１０、ガスクーラ４０、絞り機構１２０が蒸発器９２と共に所定の冷媒回路を構成する。
【００１７】
即ち、コンプレッサ１０の冷媒吐出管２４はガスクーラ４０の入口に接続されている。ここで、実施例のコンプレッサ１０は二酸化炭素（ＣＯ_２）を冷媒として使用する内部中間圧型多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサで、このコンプレッサ１０は図示しない密閉容器内に設けられた駆動要素としての電動要素とこの電動要素により駆動される第１の回転圧縮要素（第１の圧縮要素）及び第２の回転圧縮要素（第２の圧縮要素）にて構成されている。
【００１８】
図中２０はコンプレッサ１０の第１の回転圧縮要素（１段目）で圧縮され、密閉容器内に吐出された冷媒を一旦、外部に吐出させて、第２の回転圧縮要素（２段目）に導入するための冷媒導入管であり、この冷媒導入管２０の一端は図示しない第２の回転圧縮要素のシリンダと連通する。冷媒導入管２０は後述する如くガスクーラ４０に設けられた中間冷却回路３５を経て、他端は密閉容器内に連通する。
【００１９】
図中２２はコンプレッサ１０の図示しない第１の回転圧縮要素のシリンダ内に冷媒を導入するための冷媒導入管であり、この冷媒導入管２２の一端は図示しない第１の回転圧縮要素のシリンダと連通している。この冷媒導入管２２はストレーナ５６の一端に接続されている。このストレーナ５６は冷媒回路内を循環する冷媒ガスに混入した塵埃や切削屑などの異物を確保して濾過するためのものであり、ストレーナ５６の他端側に形成された開口部とこの開口部からストレーナ５６の一端側に向けて細くなる略円錐形状を呈した図示しないフィルターを備えて構成されている。このフィルターの開口部はストレーナ５６の他端に接続された冷媒配管２８に密着した状態で装着されている。
【００２０】
また、前記冷媒吐出管２４は、前記第２の回転圧縮要素で圧縮された冷媒をガスクーラ４０に吐出させるための冷媒配管である。
【００２１】
前記ガスクーラ４０には外気温度を検出するための外気温度センサ７４が設けられており、この外気温度センサ７４はコンデンシングユニット１００の制御手段としての後述するマイクロコンピュータ８０に接続されている。
【００２２】
ガスクーラ４０を出た冷媒配管２６は内部熱交換器５０を通過する。この内部熱交換器５０はガスクーラ４０から出た第２の回転圧縮要素からの高圧側の冷媒と冷蔵機器本体１０５に設けられた蒸発器９２から出た低圧側の冷媒とを熱交換させるためのものである。
【００２３】
そして、内部熱交換器５０を通過した高圧側の冷媒配管２６は、前述同様のストレーナ５４を経て前述した絞り機構１２０に至る。ここで、絞り機構１２０は複数のキャピラリーチューブにて構成され、各キャピラリチューブへの冷媒流通を制御することで、絞り機構１２０への流路抵抗を変更可能としている。即ち、実施例の絞り機構１２０は図２に示すように第１のキャピラリチューブ１５８と、この第１のキャピラリチューブ１５８に並列接続され、第１のキャピラリチューブ１５８よりも流路抵抗の小なる第２のキャピラリチューブ１５９とから構成されている。第１のキャピラリチューブ１５８の設けられた冷媒配管１６０には、第１のキャピラリチューブ１５８への冷媒流通を制御する弁装置１６２が設けられており、この弁装置１６２はコンデンシングユニット１００のマイクロコンピュータ８０に接続されている。
【００２４】
同様に、第２のキャピラリチューブ１５９の設けられた冷媒配管１６１には、第２のキャピラリチューブ１５９への冷媒流通を制御する弁装置１６３が設けられており、この弁装置１６３はコンデンシングユニット１００のマイクロコンピュータ８０に接続されている。
【００２５】
そして、マイクロコンピュータ８０は弁装置１６２及び弁装置１６３の開閉を後述する冷蔵機器本体１０５の制御装置９０からの所定の信号に基づいて制御している。
【００２６】
また、冷蔵機器本体１０５の冷媒配管９４の一端は図示しないスエッジロック継ぎ手にてコンデンシングユニット１００の冷媒配管２６に着脱可能に接続されている。
【００２７】
一方、前記ストレーナ５６の他端に接続された冷媒配管２８は、前記内部熱交換器５０を経て冷蔵機器本体１０５の冷媒配管２８の他端に取り付けられた前述同様の図示しないスエッジロック継ぎ手にて着脱可能に接続されている。
【００２８】
前記冷媒吐出管２４にはコンプレッサ１０から吐出される冷媒ガスの温度を検出するための吐出温度センサ７０及び冷媒ガスの圧力を検出するための高圧スイッチ７２が設けられており、これらはマイクロコンピュータ８０に接続されている。
【００２９】
また、絞り機構１２０から出た冷媒配管２６には、絞り機構１２０から出た冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサ７６が設けられており、これも前記マイクロコンピュータ８０に接続されている。また、冷蔵機器本体１０５のスエッジロック継ぎ手に接続された冷媒配管２８の内部熱交換器５０の入口側には、冷蔵機器本体１０５の蒸発器９２を出た冷媒の温度を検出するための戻り温度センサ７８が設けられており、当該戻り温度センサ７８もマイクロコンピュータ８０に接続されている。
【００３０】
尚、４０Ｆはガスクーラ４０に通風して空冷するためのファンであり、９２Ｆは冷蔵機器本体１０５の図示しないダクト内に設けられた蒸発器９２と熱交換した冷気を、冷蔵機器本体１０５の庫内に循環するためのファンである。また、６５はコンプレッサ１０の前述した電動要素の通電電流を検出し、運転を制御するための電流センサである。ファン４０Ｆと電流センサ６５はコンデンシングユニット１００のマイクロコンピュータ８０に接続され、ファン９２Ｆは冷蔵機器本体１０５の後述する制御装置９０に接続される。
【００３１】
ここで、マイクロコンピュータ８０はコンデンシングユニット１００の制御を司る制御装置であり、マイクロコンピュータ８０の入力には前記吐出温度センサ７０、高圧スイッチ７２、外気温度センサ７４、冷媒温度センサ７６、戻り温度センサ７８、電流センサ６５及び冷蔵機器本体１０５の制御装置９０からの信号が接続されている。そして、これらの入力に基づいて、出力に接続されたコンプレッサ１０やファン４０Ｆが制御される。更に、マイクロコンピュータ８０は冷蔵機器本体１０５の制御装置９０からの通信信号に基づき前記弁装置１５８及び弁装置１５９の開閉を制御している。
【００３２】
冷蔵機器本体１０５の前記制御装置９０には、庫内温度を検出するための図示しない庫内温度センサ、庫内温度を調節するための温度調節ダイヤルや、その他コンプレッサ１０を停止するための機能が設けられている。そして、制御装置９０はこれらの出力に基づき、ファン９２Ｆを制御する。更に、制御装置９０は、庫内温度が設定値以下になると所定の信号をマイクロコンピュータ８０に送出する。
【００３３】
即ち、庫内温度センサにて検出される冷蔵機器本体１０５の庫内温度が設定値以下になると、制御装置９０はマイクロコンピュータ８０に所定の信号を送出し、これにより、マイクロコンピュータ８０は弁装置１６２を閉じ、弁装置１６３を開いて、冷媒配管１６１の流路を開放する。これにより、ストレーナ５４からの冷媒が第２のキャピラリチューブ１５９に流れるようになる。
【００３４】
係る冷媒サイクル装置１１０の冷媒としては地球環境にやさしく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である前述した二酸化炭素（ＣＯ_２）が使用され、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）など既存のオイルが使用される。尚、本実施例では冷媒として二酸化炭素を使用したが、他の冷媒、例えば、亜酸化窒素や炭化水素系冷媒などの冷媒を使用しても本発明は有効である。
【００３５】
また、前記冷蔵機器本体１０５は蒸発器９２と当該蒸発器９２内を通過する前記冷媒配管９４にて構成されている。冷媒配管９４は蒸発器９２内を蛇行状に通過しており、この蛇行状の部分には熱交換用のフィンが取り付けられて蒸発器９２が構成されている。冷媒配管９４の両端部は図示しない前記スエッジロック継ぎ手に着脱可能に接続されている。
【００３６】
次に、冷媒サイクル装置１１０の動作を説明する。尚、マイクロコンピュータ８０はコンプレッサ１０の電動要素１４を定速で運転するものであり、インバータなどの容量制御手段は用いない。即ち、冷蔵機器本体１０５に設けられた図示しない始動スイッチを入れるか、或いは、冷蔵機器本体１０５の電源ソケットがコンセントに接続されると、マイクロコンピュータ８０は弁装置１６２を開き、弁装置１６３を閉じて、冷媒配管１６０の流路を開放して、コンプレッサ１０の図示しない電動要素を起動する。これにより、コンプレッサ１０の第１回転圧縮要素に冷媒が吸い込まれて圧縮され、密閉容器内に吐出された冷媒ガスは冷媒導入管２０に入り、コンプレッサ１０から出て中間冷却回路３５に流入する。そして、この中間冷却回路３５がガスクーラ４０を通過する過程で空冷方式により放熱する。
【００３７】
これにより、第２の回転圧縮要素に吸い込まれる冷媒を冷却することができるので、密閉容器内の温度上昇を抑え、第２の回転圧縮要素における圧縮効率も向上させることができるようになる。また、第２の回転圧縮要素で圧縮され、吐出される冷媒の温度上昇も抑えることができるようになる。
【００３８】
そして、冷却された中間圧の冷媒ガスはコンプレッサ１０の第２の回転圧縮要素に吸入され、２段目の圧縮が行われて高圧高温の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管２４より外部に吐出される。冷媒吐出管２４から吐出された冷媒ガスはガスクーラ４０に流入し、そこで空冷方式により放熱した後、内部熱交換器５０を通過する。冷媒はそこで低圧側の冷媒に熱を奪われて更に冷却される。
【００３９】
この内部熱交換器５０の存在により、ガスクーラ４０を出て、内部熱交換器５０を通過する冷媒は、低圧側の冷媒に熱を奪われるので、この分、当該冷媒の過冷却度が大きくなる。そのため、蒸発器９２における冷却能力が向上する。
【００４０】
係る内部熱交換器５０で冷却された高圧側の冷媒ガスはストレーナ５４、弁装置１６２を経て冷媒配管１６０に流入し、キャピラリチューブ１５８に至る。冷媒はキャピラリチューブ１５８において圧力が低下して、冷媒配管２６と冷蔵機器本体１０５の冷媒配管９４の一端とを接続する図示しないスエッジロック継ぎ手を経て、冷蔵機器本体１０５の冷媒配管９４から蒸発器９２内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮して冷蔵機器本体１０５の庫内を冷却する。
【００４１】
ここで、前述の如く起動時にはマイクロコンピュータ８０により冷媒配管１６０の流路を開放しているので、ストレーナ５４からの冷媒は第２のキャピラリチューブ１５９より流路抵抗の大きい第１のキャピラリチューブ１５８に流れる。起動時等では、蒸発器９２に溜まった液冷媒がコンプレッサ１０に吸い込まれる液バックを生じやすく、流路抵抗の小さい第２のキャピラリチューブ１５９にて減圧した場合、コンプレッサ１０で圧縮された高圧側の冷媒が流れやすくなるので、その分、コンプレッサ１０に吸い込まれる冷媒量が多くなり、コンプレッサ１０が液圧縮して損傷を受けるといった問題が生じる恐れがある。
【００４２】
しかしながら、第１のキャピラリチューブ１５８にて冷媒を減圧することで、第２のキャピラリチューブ１５９で減圧するより冷媒回路内の冷媒循環量が少なくなる。即ち、コンプレッサ１０内に吸い込まれる冷媒量が少なくなる。このため、蒸発器９２に溜まった液冷媒がコンプレッサ１０に急激に戻る不都合を回避できるようになり、コンプレッサ１０の損傷を未然に回避することができるようになる。
【００４３】
これにより、コンプレッサ１０の起動時に安定した運転を行うことができるようになるので、冷媒サイクル装置の信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００４４】
そして、冷媒は蒸発器９２から流出して、冷媒配管９４の他端とコンデンシングユニット１００の冷媒配管２８とを接続する図示しないスエッジロック継ぎ手を経てコンデンシングユニット１００の内部熱交換器５０に至る。そこで前述の高圧側の冷媒から熱を奪い、加熱作用を受ける。ここで、蒸発器９２で蒸発して低温となり、蒸発器９２を出た冷媒は、完全に気体の状態ではなく上述の如く液体が混在した状態となる場合もあるが、内部熱交換器５０を通過させて高圧側の高温冷媒と熱交換させることで、冷媒が加熱される。この時点で、冷媒の過熱度が確保され、完全に気体となる。
【００４５】
これにより、起動時に流路抵抗の大きい第１のキャピラリチューブ１５８にガスクーラ４０からの冷媒を通過させることで、冷媒回路内の冷媒循環量を減らして、コンプレッサ１０に蒸発器９２に溜まった液冷媒が急激に戻らないようにする効果と、内部熱交換器５０にて液冷媒を加熱する効果により蒸発器９２から出た冷媒を確実にガス化させることができるようになるので、低圧側にアキュムレータなどを設けること無く、コンプレッサ１０に液冷媒が吸い込まれる液バックを確実に防止し、コンプレッサ１０が液圧縮にて損傷を受ける不都合を回避することができるようになる。従って、冷媒サイクル装置１１０の信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００４６】
尚、内部熱交換器５０で加熱された冷媒は、ストレーナ５６を経て冷媒導入管２２からコンプレッサ１０の第１の回転圧縮要素３２内に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００４７】
ここで、冷蔵機器本体１０５の庫内温度が設定値以下に低下すると、冷蔵機器本体１０５の制御装置９０は庫内温度センサからの出力を所定の通信信号に変えてマイクロコンピュータ８０に送出する。当該信号を受信したマイクロコンピュータ８０は弁装置１６２を閉じ、弁装置１６３を開いて、冷媒配管１６１の流路を開放する。これにより、ストレーナ５４からの冷媒は冷媒配管１６１に流入し、そこに設けられた第１のキャピラリチューブ１５９にて減圧されることとなる。
【００４８】
即ち、コンプレッサ１０を起動してからある程度冷媒を循環させると蒸発器９２に溜まった液冷媒が無くなり、冷媒回路内の機器や冷媒等の状態も安定し、冷蔵機器本体１０５の庫内温度も低下してくる。そこで、冷蔵機器本体１０５の庫内温度が設定値より低下した場合に、制御装置９０はマイクロコンピュータ８０に所定の信号を送出する。当該信号を受け取ったマイクロコンピュータ８０は冷媒が流路抵抗の小さい第２のキャピラリチューブ１５９にて減圧されるように、弁装置１６２を閉じ、弁装置１６３を開いて、冷媒配管１６１の流路を開放する。これにより、ストレーナ５４からの冷媒が第２のキャピラリチューブ１５９にて減圧されるようになる。
【００４９】
これにより、流路抵抗の小さい第２のキャピラリチューブ１５９にて減圧することで、冷媒循環量が増えて、冷蔵機器本体１０５の蒸発器９２における冷却能力（冷凍能力）が向上する。
【００５０】
このように、冷蔵機器本体１０５の庫内温度が設定値より高い場合には、ストレーナ５４からの冷媒を流路抵抗の大きい第１のキャピラリチューブ１５８にて減圧することで、冷媒回路内の冷媒循環量を減らすことができる。
【００５１】
これにより、蒸発器９２に溜まった液冷媒がコンプレッサ１０に急激に液バックする不都合を回避することができるので、コンプレッサ１０の耐久性の向上を図ることができるようになる。
【００５２】
更に、冷蔵機器本体１０５の庫内温度が設定値以下に低下した場合には、流路抵抗の小さい第２のキャピラリチューブ１５９にて減圧された冷媒が蒸発器９２に流入するため、蒸発器９２に流入する冷媒量が増えることにより、冷却能力（冷凍能力）が向上する。
【００５３】
また、従来のようにインバータによりコンプレッサの回転数制御（容量制御）を行ったり、膨張弁の開度調整を行うこと無く、キャピラリチューブ１５８、１５９とそれらの開閉を制御する弁装置１６２、１６３だけでコンプレッサ１０への液バックが防止できるので、生産コストの低減を図ることができるようになる。
【００５４】
尚、本実施例の冷媒サイクル装置では、弁装置１６２、１６３の開閉を冷蔵機器本体１０５の制御装置９０に接続された庫内温度センサにて検出される冷蔵機器本体１０５の庫内温度に基づいて行うものとしたが、これに限らず、冷媒回路内のその他の箇所の冷媒温度により、例えば、コンデンシングユニット１００のマイクロコンピュータ８０に接続された吐出温度センサ７０にて検出される冷媒温度に基づいて、マイクロコンピュータ８０が弁装置１６２、１６３を制御するものであってもよい。
【００５５】
更に、冷媒回路内の冷媒温度に関係なく、コンプレッサ１０の起動から所定時間経過すると弁装置１６２を閉じて、弁装置１６３を開放するものとしても本発明は有効である。
【００５６】
また、流路制御のための弁装置を第１のキャピラリチューブ１５８の設けられた冷媒配管１６０と第２のキャピラリチューブ１５９の設けられた冷媒配管１６１との両配管に設けるものとしたが、弁装置を図３に示すように流路抵抗の小さい第２のキャピラリチューブ１５９の設けられた冷媒配管１６１のみに設けても良い。この場合、コンプレッサ１０を起動して冷蔵機器本体１０５の庫内温度が所定値に低下した場合には弁装置１６３を開き、冷媒配管１６１の流路を開放することで、ストレーナ５４からの冷媒は抵抗の小さい冷媒配管１６１に流入するようになる。これにより、前記実施例の効果に加えて、弁装置１６３を設けるだけで、流路抵抗を変更できるので、生産コストをより抑制することができるようになる。
【００５７】
また、本実施例では第１のキャピラリチューブ１５８と第２のキャピラリチューブ１５９をそれぞれ冷媒配管１６０及び冷媒配管１６１に設けて、これらを並列接続して弁装置１６２、１６３により流路の制御するものとしたが、これに限らず、３本以上のキャピラリチューブを設け、運転状況に応じて各キャピラリチューブへ冷媒を流すものとする場合や、２本以上のキャピラリチューブを直列接続すると共に、これらの内の１本以上のキャピラリチューブをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管に弁装置を設けて、運転状況に応じてその内の何本かをバイパスするものとしても良い。
【００５８】
更に、本実施例ではコンプレッサ１０を定速で運転するものとしたが、インバータによりコンプレッサの回転数制御するものに本発明を適応しても良い。この場合には、起動時の回転数制御をより容易に行うことができるようになるので、制御機能の簡素化を図ることができるようになる。
【００５９】
尚、実施例では、コンプレッサは内部中間圧型の多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサを使用したが、本発明に使用可能なコンプレッサはこれに限らず、単段のコンプレッサやスクロール型のコンプレッサ等、種々のコンプレッサが適応可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳述する如く、本発明の冷媒サイクル装置によれば、絞り手段を複数のキャピラリチューブから構成すると共に、各キャピラリチューブへの冷媒流通を制御することで絞り手段の流路抵抗を変更可能とし、コンプレッサの起動時は絞り手段の流路抵抗を大きくしたので、例えば請求項２や請求項３のように、絞り手段を、第１のキャピラリチューブと、この第１のキャピラリチューブに並列接続され、当該第１のキャピラリチューブよりも流路抵抗の小なる第２のキャピラリチューブとから構成し、各キャピラリチューブへの冷媒流通を制御する弁装置を設け、コンプレッサの起動時に、請求項４乃至請求項６の如く第１のキャピラリチューブに冷媒を流すようすれば、起動時等の流路抵抗を大きくすることができるようになる。
【００６１】
これにより、起動時におけるコンプレッサに蒸発器に溜まった液冷媒が液バックする不都合を未然に回避し、耐久性の向上と円滑な運転を確保することができるようになる。
【００６２】
また、起動時以外の通常運転時には流路抵抗を小さくすることで蒸発器に流入する冷媒量が増えて、蒸発器における冷却能力の向上を図ることができるようになる。これにより、冷媒サイクル装置の性能の向上を図ることができるようになる。
【００６３】
更に、従来のようにインバータによりコンプレッサの回転数制御（容量制御）を行ったり、膨張弁の開度調整を行うこと無く、複数の安価なキャピラリチューブのみでコンプレッサに液冷媒が吸い込まれる不都合を回避できるので、生産コストの低減を図ることができるようになる。
【００６４】
特に、請求項３では第２のキャピラリチューブへの冷媒流通を制御する弁装置を設けるだけで、起動時等の流路抵抗を変更できるので、生産コストを抑制することができるようになる。
【００６５】
更に、請求項７の如き高圧側の圧力が超臨界となる二酸化炭素を冷媒として用いる装置に好適であると共に、係る二酸化炭素冷媒を冷媒として使用すれば、環境問題にも寄与することができるようになる。
【００６６】
特に、コンプレッサを駆動要素にて駆動される第１及び第２の圧縮要素を備え、冷媒回路の低圧側から第１の圧縮要素に冷媒を吸い込んで圧縮し、当該第１の圧縮要素から吐出された中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込み、圧縮してガスクーラに吐出するものとした場合には、起動時のコンプレッサに液冷媒が吸い込まれる液バックを効果的に解消することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷媒サイクル装置の冷媒回路図である。
【図２】実施例の絞り機構の拡大図である。
【図３】他の実施例の絞り機構の拡大図である。
【符号の説明】
１０コンプレッサ
２０、２２冷媒導入管
２４冷媒吐出管
２６、２８冷媒配管
３５中間冷却回路
４０ガスクーラ
５０内部熱交換器
５４、５６ストレーナ
７０吐出温度センサ
７２高圧スイッチ
７４外気温度センサ
７６冷媒温度センサ
７８戻り温度センサ
８０マイクロコンピュータ
９０制御装置
９２蒸発器
９４冷媒配管
１００コンデンシングユニット
１０５冷蔵機器本体
１１０冷媒サイクル装置
１２０絞り機構
１５８第１のキャピラリチューブ
１５９第２のキャピラリチューブ
１６０、１６１冷媒配管
１６２、１６３弁装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigerant cycle device in which a compressor, a gas cooler, a throttle device, and an evaporator are sequentially connected to form a refrigerant circuit.
[0002]
[Prior art]
In this type of conventional refrigerant cycle device, a rotary compressor (compressor), a gas cooler, a restrictor (expansion valve or the like), an evaporator, and the like are sequentially connected in a ring shape to form a refrigerant cycle (refrigerant circuit). Refrigerant gas is sucked into the low pressure chamber side of the cylinder from the suction port of the rotary compression element of the rotary compressor, and is compressed by the operation of the rollers and vanes to become high temperature and high pressure refrigerant gas. It is discharged to the gas cooler through the silencer. After the refrigerant gas radiates heat in this gas cooler, it is throttled by throttle means and supplied to the evaporator. Then, the refrigerant evaporates, and at that time, absorbs heat from the surroundings to exert a cooling effect.
[0003]
In such a refrigerant cycle device, when the compressor is stopped after cooling in the refrigerator, the liquid refrigerant tends to collect in the evaporator having the lowest temperature in the refrigerant circuit. In particular, when the compressor is operated at a constant speed, if the compressor is restarted in this state, the liquid refrigerant accumulated in the evaporator may be sucked into the compressor, and the compressor may be damaged by the liquid compression. Was.
[0004]
Therefore, in order to prevent the liquid refrigerant from returning into the compressor and compressing the liquid, an accumulator is arranged between the outlet side of the evaporator and the suction side of the compressor, and the liquid refrigerant is stored in the accumulator, and only the gas is stored. It was configured to be sucked into a compressor (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. Hei 7-18602
[Problems to be solved by the invention]
However, providing an accumulator on the low pressure side of the refrigerant cycle requires a correspondingly large amount of refrigerant charge. In addition, there has been a problem that the installation space is increased. Therefore, the compressor is controlled by controlling the number of refrigerants sucked into the compressor at the time of start-up by controlling the number of revolutions of the compressor (capacity control) by the inverter or adjusting the opening of the expansion valve. It is necessary to prevent the disadvantage that the liquid refrigerant is sucked into the air.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the conventional technical problem, and provides a refrigerant cycle device that can prevent the occurrence of liquid back of a compressor before providing a low-pressure side accumulator. The purpose is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, in the refrigerant cycle device of the present invention, the throttle means is constituted by a plurality of capillary tubes, and the flow resistance of the throttle means can be changed by controlling the refrigerant flow to each capillary tube. Since the flow path resistance of the throttle means is increased, the throttle means is connected in parallel to the first capillary tube and the first capillary tube, as in claims 2 and 3, for example. A second capillary tube having a flow path resistance smaller than that of the tube, a valve device for controlling the flow of the refrigerant to each capillary tube is provided, and when the compressor is started, the refrigerant flows through the first capillary tube. For example, the flow path resistance at the time of starting or the like can be increased.
[0009]
In particular, in claim 3, the flow resistance at the time of starting or the like can be increased only by providing the valve device for controlling the flow of the refrigerant to the second capillary tube, so that the production cost can be suppressed.
[0010]
The refrigerant cycle device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in addition to the above inventions, the flow path resistance of the throttle means is increased for a predetermined time from the start of the compressor, or the refrigerant is caused to flow through the first capillary tube.
[0011]
In the refrigerant cycle device according to the fifth aspect of the present invention, in addition to the first, second or third aspect of the present invention, the flow path of the throttling means from the start of the compressor until the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit reaches a predetermined value. It is characterized in that the resistance is increased or the refrigerant flows through the first capillary tube.
[0012]
In the refrigerant cycle device according to the sixth aspect of the present invention, in addition to the first, second, or third aspect of the present invention, the throttle is restricted until the temperature of the space to be cooled by the evaporator from the start of the compressor drops to a predetermined value. It is characterized in that the flow path resistance of the means is large, or that the refrigerant flows through the first capillary tube.
[0013]
In the invention of claim 7, in addition to the above inventions, carbon dioxide is used as the refrigerant, so that it is possible to contribute to environmental problems.
[0014]
In particular, the compressor includes first and second compression elements that are driven by driving elements, sucks and compresses refrigerant from the low-pressure side of the refrigerant circuit into the first compression element, and discharges the refrigerant from the first compression element. In the case where the intermediate-pressure refrigerant is sucked into the second compression element, compressed and discharged to the gas cooler, the liquid bag in which the liquid refrigerant is sucked into the compressor at the time of startup can be effectively eliminated. become.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a refrigerant cycle device 110 to which the present invention is applied. The refrigerant cycle device 110 of the present embodiment is, for example, a showcase installed in a store. The refrigerant cycle device 110 includes a condensing unit 100 and a refrigeration equipment main body 105 serving as a refrigeration equipment main body. Therefore, the refrigeration equipment main body 105 is the main body of the showcase.
[0016]
The condensing unit 100 includes a compressor 10, a gas cooler (condenser) 40, and a throttling mechanism 120 described later as throttling means. 40, the throttle mechanism 120 forms a predetermined refrigerant circuit together with the evaporator 92.
[0017]
That is, the refrigerant discharge pipe 24 of the compressor 10 is connected to the inlet of the gas cooler 40. Here, the compressor 10 of the embodiment is an internal intermediate pressure type multi-stage (two-stage) compression type rotary compressor using carbon dioxide (CO ₂ ) as a refrigerant, and the compressor 10 serves as a driving element provided in a closed container (not shown). , And a first rotary compression element (first compression element) and a second rotary compression element (second compression element) driven by this electric element.
[0018]
In the figure, reference numeral 20 denotes a second rotary compression element (second stage) in which the refrigerant compressed by the first rotary compression element (first stage) of the compressor 10 and discharged into the closed container is once discharged to the outside. One end of the refrigerant introduction pipe 20 communicates with a cylinder of a second rotary compression element (not shown). The other end of the refrigerant introduction pipe 20 communicates with the inside of the closed vessel via an intermediate cooling circuit 35 provided in the gas cooler 40 as described later.
[0019]
In the figure, reference numeral 22 denotes a refrigerant introduction pipe for introducing a refrigerant into a cylinder of a first rotary compression element (not shown) of the compressor 10, and one end of the refrigerant introduction pipe 22 is connected to a cylinder of the first rotary compression element (not shown). Communicating. This refrigerant introduction pipe 22 is connected to one end of a strainer 56. The strainer 56 is for securing and filtering foreign matters such as dust and cutting chips mixed in the refrigerant gas circulating in the refrigerant circuit, and has an opening formed at the other end of the strainer 56 and the opening. And a filter (not shown) having a substantially conical shape tapering toward one end of the strainer 56. The opening of the filter is mounted in close contact with the refrigerant pipe 28 connected to the other end of the strainer 56.
[0020]
The refrigerant discharge pipe 24 is a refrigerant pipe for discharging the refrigerant compressed by the second rotary compression element to the gas cooler 40.
[0021]
The gas cooler 40 is provided with an outside air temperature sensor 74 for detecting an outside air temperature. The outside air temperature sensor 74 is connected to a microcomputer 80 described later as a control unit of the condensing unit 100.
[0022]
The refrigerant pipe 26 that has exited the gas cooler 40 passes through the internal heat exchanger 50. The internal heat exchanger 50 is for exchanging heat between the high-pressure side refrigerant from the second rotary compression element coming out of the gas cooler 40 and the low-pressure side refrigerant coming out of the evaporator 92 provided in the refrigerator main body 105. Things.
[0023]
The refrigerant pipe 26 on the high pressure side that has passed through the internal heat exchanger 50 reaches the above-described throttle mechanism 120 via the same strainer 54 as described above. Here, the throttle mechanism 120 is composed of a plurality of capillary tubes, and the flow resistance to the throttle mechanism 120 can be changed by controlling the refrigerant flow to each capillary tube. That is, as shown in FIG. 2, the throttle mechanism 120 of the embodiment is connected to the first capillary tube 158 and the first capillary tube 158 in parallel, and has a channel resistance smaller than that of the first capillary tube 158. And two capillary tubes 159. The refrigerant pipe 160 provided with the first capillary tube 158 is provided with a valve device 162 for controlling the flow of the refrigerant to the first capillary tube 158. The valve device 162 is a microcomputer of the condensing unit 100. 80.
[0024]
Similarly, the refrigerant pipe 161 provided with the second capillary tube 159 is provided with a valve device 163 for controlling the flow of the refrigerant to the second capillary tube 159, and the valve device 163 is provided in the condensing unit 100. Of the microcomputer 80.
[0025]
The microcomputer 80 controls opening and closing of the valve device 162 and the valve device 163 based on a predetermined signal from a control device 90 of the refrigeration equipment main body 105 described later.
[0026]
Further, one end of the refrigerant pipe 94 of the refrigeration equipment main body 105 is detachably connected to the refrigerant pipe 26 of the condensing unit 100 by a not-shown edge lock joint.
[0027]
On the other hand, the refrigerant pipe 28 connected to the other end of the strainer 56 is connected to a not-shown edge lock joint (not shown) attached to the other end of the refrigerant pipe 28 of the refrigerator main body 105 via the internal heat exchanger 50. Connected detachably.
[0028]
The refrigerant discharge pipe 24 is provided with a discharge temperature sensor 70 for detecting the temperature of the refrigerant gas discharged from the compressor 10 and a high-pressure switch 72 for detecting the pressure of the refrigerant gas. It is connected to the.
[0029]
A refrigerant temperature sensor 76 for detecting the temperature of the refrigerant flowing out of the throttle mechanism 120 is provided in the refrigerant pipe 26 coming out of the throttle mechanism 120, and is also connected to the microcomputer 80. Also, at the inlet side of the internal heat exchanger 50 of the refrigerant pipe 28 connected to the sedge lock joint of the refrigeration equipment main body 105, a return for detecting the temperature of the refrigerant exiting the evaporator 92 of the refrigeration equipment main body 105 is provided. A temperature sensor 78 is provided, and the return temperature sensor 78 is also connected to the microcomputer 80.
[0030]
Reference numeral 40F denotes a fan for ventilating the gas cooler 40 for air cooling, and reference numeral 92F denotes a cool air which has exchanged heat with the evaporator 92 provided in a duct (not shown) of the refrigeration equipment main body 105. Is a fan for circulation. Reference numeral 65 denotes a current sensor for detecting a current supplied to the electric element of the compressor 10 and controlling the operation. The fan 40F and the current sensor 65 are connected to the microcomputer 80 of the condensing unit 100, and the fan 92F is connected to a control device 90 of the refrigeration equipment main body 105, which will be described later.
[0031]
Here, the microcomputer 80 is a control device that controls the condensing unit 100. The inputs of the microcomputer 80 include the discharge temperature sensor 70, the high pressure switch 72, the outside air temperature sensor 74, the refrigerant temperature sensor 76, the return temperature sensor The signal from the control device 90 of the current sensor 65 and the refrigerator device main body 105 is connected. The compressor 10 and the fan 40F connected to the output are controlled based on these inputs. Further, the microcomputer 80 controls the opening and closing of the valve device 158 and the valve device 159 based on a communication signal from the control device 90 of the refrigeration equipment main body 105.
[0032]
The control device 90 of the refrigeration equipment main body 105 has a not-shown inside temperature sensor for detecting the inside temperature, a temperature adjustment dial for adjusting the inside temperature, and other functions for stopping the compressor 10. Is provided. Then, the control device 90 controls the fan 92F based on these outputs. Further, the control device 90 sends a predetermined signal to the microcomputer 80 when the internal temperature becomes equal to or lower than the set value.
[0033]
That is, when the internal temperature of the refrigerator main body 105 detected by the internal temperature sensor becomes equal to or lower than the set value, the control device 90 sends a predetermined signal to the microcomputer 80, whereby the microcomputer 80 162 is closed, the valve device 163 is opened, and the flow path of the refrigerant pipe 161 is opened. Accordingly, the refrigerant from the strainer 54 flows to the second capillary tube 159.
[0034]
As the refrigerant of the refrigerant cycle device 110, the above-described carbon dioxide (CO ₂ ), which is friendly to the global environment and is a natural refrigerant in consideration of flammability and toxicity, is used. The oil as the lubricating oil is, for example, mineral oil ( Existing oils such as mineral oil), alkylbenzene oil, ether oil, ester oil, and PAG (polyalkylene glycol) are used. In the present embodiment, carbon dioxide is used as the refrigerant. However, the present invention is also effective when other refrigerants, for example, refrigerants such as nitrous oxide and hydrocarbon-based refrigerants are used.
[0035]
The refrigeration equipment main body 105 includes an evaporator 92 and the refrigerant pipe 94 passing through the evaporator 92. The refrigerant pipe 94 passes through the inside of the evaporator 92 in a meandering manner, and a fin for heat exchange is attached to the meandering portion to form the evaporator 92. Both ends of the refrigerant pipe 94 are detachably connected to the unillustrated sedge lock joint.
[0036]
Next, the operation of the refrigerant cycle device 110 will be described. The microcomputer 80 operates the electric element 14 of the compressor 10 at a constant speed, and does not use a capacity control means such as an inverter. That is, the microcomputer 80 opens the valve device 162 and closes the valve device 163 when a start switch (not shown) provided on the refrigerator device main body 105 is turned on or a power socket of the refrigerator device main body 105 is connected to an outlet. Then, the flow path of the refrigerant pipe 160 is opened, and an electric element (not shown) of the compressor 10 is started. Thereby, the refrigerant is sucked into the first rotary compression element of the compressor 10 and compressed, and the refrigerant gas discharged into the closed container enters the refrigerant introduction pipe 20, exits the compressor 10, and flows into the intermediate cooling circuit 35. Then, heat is radiated by an air cooling method in a process in which the intermediate cooling circuit 35 passes through the gas cooler 40.
[0037]
Thereby, the refrigerant sucked into the second rotary compression element can be cooled, so that a temperature rise in the closed container can be suppressed, and the compression efficiency in the second rotary compression element can be improved. Further, the temperature rise of the refrigerant compressed and discharged by the second rotary compression element can be suppressed.
[0038]
Then, the cooled intermediate-pressure refrigerant gas is sucked into the second rotary compression element of the compressor 10, compressed in the second stage, becomes high-pressure and high-temperature refrigerant gas, and is discharged from the refrigerant discharge pipe 24 to the outside. . The refrigerant gas discharged from the refrigerant discharge pipe 24 flows into the gas cooler 40, radiates heat there by an air cooling method, and then passes through the internal heat exchanger 50. The refrigerant then loses its heat to the low-pressure side refrigerant and is further cooled.
[0039]
Due to the presence of the internal heat exchanger 50, the refrigerant that exits the gas cooler 40 and passes through the internal heat exchanger 50 is deprived of heat by the low-pressure side refrigerant, and accordingly, the degree of supercooling of the refrigerant increases. . Therefore, the cooling capacity of the evaporator 92 is improved.
[0040]
The refrigerant gas on the high pressure side cooled by the internal heat exchanger 50 flows into the refrigerant pipe 160 via the strainer 54 and the valve device 162, and reaches the capillary tube 158. The refrigerant is reduced in pressure in the capillary tube 158, passes through a not-shown sedge lock joint connecting the refrigerant pipe 26 and one end of the refrigerant pipe 94 of the refrigeration equipment main body 105, and then evaporates from the refrigerant pipe 94 of the refrigeration equipment main body 105 92. Then, the refrigerant evaporates and absorbs heat from the surrounding air to exert a cooling function to cool the inside of the refrigerator main body 105.
[0041]
Here, as described above, since the flow path of the refrigerant pipe 160 is opened by the microcomputer 80 at the time of startup, the refrigerant from the strainer 54 flows into the first capillary tube 158 having a larger flow path resistance than the second capillary tube 159. Flows. At the time of startup or the like, the liquid refrigerant accumulated in the evaporator 92 tends to cause liquid back to be sucked into the compressor 10, and when the pressure is reduced by the second capillary tube 159 having a small flow path resistance, the high pressure side compressed by the compressor 10 This makes it easier for the refrigerant to flow, so that the amount of refrigerant sucked into the compressor 10 increases, which may cause a problem that the compressor 10 is liquid-compressed and damaged.
[0042]
However, by reducing the pressure of the refrigerant in the first capillary tube 158, the amount of the circulating refrigerant in the refrigerant circuit is smaller than that in the second capillary tube 159. That is, the amount of refrigerant sucked into the compressor 10 decreases. For this reason, the inconvenience that the liquid refrigerant accumulated in the evaporator 92 suddenly returns to the compressor 10 can be avoided, and damage to the compressor 10 can be avoided.
[0043]
Thereby, a stable operation can be performed when the compressor 10 is started, so that the reliability of the refrigerant cycle device can be improved.
[0044]
Then, the refrigerant flows out of the evaporator 92 and passes through a not-shown sedge lock joint connecting the other end of the refrigerant pipe 94 and the refrigerant pipe 28 of the condensing unit 100 to the internal heat exchanger 50 of the condensing unit 100. Reach. Therefore, heat is removed from the high-pressure side refrigerant, and the refrigerant is heated. Here, the refrigerant evaporates to a low temperature in the evaporator 92, and the refrigerant that has exited the evaporator 92 may not be in a completely gaseous state but in a state in which liquid is mixed as described above. The refrigerant is heated by passing through and exchanging heat with the high-temperature refrigerant on the high pressure side. At this point, the degree of superheating of the refrigerant is ensured, and the refrigerant is completely gasified.
[0045]
This allows the refrigerant from the gas cooler 40 to pass through the first capillary tube 158 having a large flow path resistance at the time of startup, thereby reducing the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circuit and causing the compressor 10 to store the liquid refrigerant accumulated in the evaporator 92 in the evaporator 92. And the effect that the liquid refrigerant is heated by the internal heat exchanger 50 allows the refrigerant flowing out of the evaporator 92 to be reliably gasified. Without providing any other means, it is possible to reliably prevent the liquid back in which the liquid refrigerant is sucked into the compressor 10, and to avoid the disadvantage that the compressor 10 is damaged by liquid compression. Therefore, the reliability of the refrigerant cycle device 110 can be improved.
[0046]
In addition, the cycle in which the refrigerant heated by the internal heat exchanger 50 is drawn into the first rotary compression element 32 of the compressor 10 from the refrigerant introduction pipe 22 via the strainer 56 is repeated.
[0047]
Here, when the internal temperature of the refrigerator main unit 105 falls below the set value, the control device 90 of the refrigerator main unit 105 converts the output from the internal temperature sensor into a predetermined communication signal and sends it to the microcomputer 80. The microcomputer 80 that has received the signal closes the valve device 162, opens the valve device 163, and opens the flow path of the refrigerant pipe 161. Thereby, the refrigerant from the strainer 54 flows into the refrigerant pipe 161 and is decompressed by the first capillary tube 159 provided therein.
[0048]
That is, when the refrigerant is circulated to some extent after the compressor 10 is started, the liquid refrigerant accumulated in the evaporator 92 disappears, the state of the devices and the refrigerant in the refrigerant circuit is stabilized, and the temperature in the refrigerator device main body 105 also decreases. Will come. Therefore, when the temperature in the refrigerator 105 becomes lower than the set value, the controller 90 sends a predetermined signal to the microcomputer 80. The microcomputer 80 that has received the signal closes the valve device 162 and opens the valve device 163 so that the refrigerant is depressurized in the second capillary tube 159 having a small flow path resistance. Open. As a result, the pressure of the refrigerant from the strainer 54 is reduced in the second capillary tube 159.
[0049]
By reducing the pressure in the second capillary tube 159 having a small flow path resistance, the amount of circulating refrigerant increases, and the cooling capacity (refrigeration capacity) of the evaporator 92 of the refrigeration equipment body 105 is improved.
[0050]
As described above, when the temperature in the refrigerator main body 105 is higher than the set value, the refrigerant from the strainer 54 is depressurized by the first capillary tube 158 having a large flow path resistance, so that the refrigerant in the refrigerant circuit is reduced. The amount of circulation can be reduced.
[0051]
Thus, the inconvenience that the liquid refrigerant accumulated in the evaporator 92 suddenly liquid-backs to the compressor 10 can be avoided, so that the durability of the compressor 10 can be improved.
[0052]
Further, when the internal temperature of the refrigerator main body 105 drops below the set value, the refrigerant decompressed by the second capillary tube 159 having a small flow path resistance flows into the evaporator 92, so that The cooling capacity (refrigeration capacity) is improved by increasing the amount of refrigerant flowing into the cooling water.
[0053]
In addition, only the capillary tubes 158 and 159 and the valve devices 162 and 163 for controlling the opening and closing of the capillary tubes 158 and 159 are performed without controlling the rotation speed of the compressor (capacity control) by an inverter or adjusting the opening of the expansion valve as in the related art. As a result, liquid back to the compressor 10 can be prevented, so that production costs can be reduced.
[0054]
In the refrigerant cycle device of the present embodiment, the opening and closing of the valve devices 162 and 163 are based on the temperature inside the refrigerator device 105 detected by the temperature sensor connected to the control device 90 of the refrigerator device 105. However, the present invention is not limited to this. For example, the refrigerant temperature detected by the discharge temperature sensor 70 connected to the microcomputer 80 of the condensing unit 100 is determined by the refrigerant temperature at other points in the refrigerant circuit. Based on this, the microcomputer 80 may control the valve devices 162 and 163.
[0055]
Further, the present invention is also effective when the valve device 162 is closed and the valve device 163 is opened after a predetermined time has elapsed from the start of the compressor 10 irrespective of the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit.
[0056]
Further, the valve device for controlling the flow path is provided in both the refrigerant pipe 160 provided with the first capillary tube 158 and the refrigerant pipe 161 provided with the second capillary tube 159. The apparatus may be provided only in the refrigerant pipe 161 provided with the second capillary tube 159 having a small flow path resistance as shown in FIG. In this case, when the compressor 10 is started and the internal temperature of the refrigeration equipment main body 105 drops to a predetermined value, the valve device 163 is opened and the flow path of the refrigerant pipe 161 is opened, so that the refrigerant from the strainer 54 is discharged. The refrigerant flows into the refrigerant pipe 161 having a small resistance. Accordingly, in addition to the effects of the above-described embodiment, since the flow path resistance can be changed only by providing the valve device 163, the production cost can be further suppressed.
[0057]
In this embodiment, the first capillary tube 158 and the second capillary tube 159 are provided in the refrigerant pipe 160 and the refrigerant pipe 161 respectively, and these are connected in parallel to control the flow path by the valve devices 162 and 163. However, the present invention is not limited to this. In the case where three or more capillary tubes are provided and the refrigerant flows to each capillary tube according to the operating condition, or two or more capillary tubes are connected in series, A bypass pipe that bypasses one or more of the capillary tubes, and a valve device may be provided in the bypass pipe, and some of the capillary pipes may be bypassed according to the operating condition.
[0058]
Further, in the present embodiment, the compressor 10 is operated at a constant speed, but the present invention may be applied to a compressor in which the rotation speed of the compressor is controlled by an inverter. In this case, since the control of the number of revolutions at the time of starting can be performed more easily, the control function can be simplified.
[0059]
In the embodiment, a multi-stage (two-stage) compression type rotary compressor of an internal intermediate pressure type is used as the compressor. However, the compressor that can be used in the present invention is not limited to this, and may be a single-stage compressor or a scroll type compressor. Various compressors are adaptable.
[0060]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the refrigerant cycle device of the present invention, the restrictor is formed of a plurality of capillary tubes, and the flow resistance of the restrictor can be changed by controlling the refrigerant flow to each capillary tube. Since the flow path resistance of the throttle means is increased when the compressor is started, the throttle means is connected in parallel to the first capillary tube and the first capillary tube, for example, as in claims 2 and 3. And a second capillary tube having a flow path resistance smaller than that of the first capillary tube, and a valve device for controlling refrigerant flow to each of the capillary tubes is provided. If the refrigerant is caused to flow through the first capillary tube as described in the item 6, the flow path resistance at the time of starting or the like can be increased.
[0061]
As a result, the disadvantage that the liquid refrigerant accumulated in the evaporator in the compressor at the start-up time is prevented from backing out can be prevented, and the durability can be improved and a smooth operation can be ensured.
[0062]
Also, during normal operation other than during startup, by reducing the flow path resistance, the amount of refrigerant flowing into the evaporator increases, and the cooling capacity of the evaporator can be improved. Thereby, the performance of the refrigerant cycle device can be improved.
[0063]
Further, unlike the conventional case, it is possible to avoid the inconvenience that the liquid refrigerant is sucked into the compressor only by using a plurality of inexpensive capillary tubes without controlling the rotation speed (capacity control) of the compressor by the inverter or adjusting the opening of the expansion valve. As a result, production costs can be reduced.
[0064]
In particular, in claim 3, the flow resistance at the time of starting or the like can be changed only by providing a valve device for controlling the flow of the refrigerant to the second capillary tube, so that the production cost can be suppressed.
[0065]
Further, the present invention is suitable for a device using carbon dioxide whose pressure on the high pressure side becomes supercritical as a refrigerant as described in claim 7, and using such a carbon dioxide refrigerant as a refrigerant can contribute to environmental problems. become.
[0066]
In particular, the compressor includes first and second compression elements that are driven by driving elements, sucks and compresses refrigerant from the low-pressure side of the refrigerant circuit into the first compression element, and discharges the refrigerant from the first compression element. In the case where the intermediate-pressure refrigerant is sucked into the second compression element, compressed and discharged to the gas cooler, the liquid bag in which the liquid refrigerant is sucked into the compressor at the time of startup can be effectively eliminated. become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a refrigerant cycle device of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of an aperture mechanism according to the embodiment.
FIG. 3 is an enlarged view of a diaphragm mechanism according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 Compressor 20, 22 Refrigerant introduction pipe 24 Refrigerant discharge pipe 26, 28 Refrigerant pipe 35 Intermediate cooling circuit 40 Gas cooler 50 Internal heat exchanger 54, 56 Strainer 70 Discharge temperature sensor 72 High pressure switch 74 Outside air temperature sensor 76 Refrigerant temperature sensor 78 Return temperature Sensor 80 Microcomputer 90 Control device 92 Evaporator 94 Refrigerant piping 100 Condensing unit 105 Refrigeration equipment main body 110 Refrigerant cycle device 120 Throttling mechanism 158 First capillary tube 159 Second capillary tube 160, 161 Refrigerant piping 162, 163 Valve device

Claims

In a refrigerant cycle device in which a compressor, a gas cooler, a throttle means, and an evaporator are sequentially connected to form a refrigerant circuit,
The throttle means is composed of a plurality of capillary tubes, and the flow resistance of the throttle means can be changed by controlling the flow of the refrigerant to each capillary tube. When the compressor is started, the flow resistance of the throttle means is changed. A refrigerant cycle device characterized by increasing the following.

The throttle means comprises a first capillary tube, and a second capillary tube connected in parallel to the first capillary tube and having a smaller flow path resistance than the first capillary tube. 2. The refrigerant cycle device according to claim 1, further comprising a valve device for controlling a flow of the refrigerant to the first capillary tube, wherein the refrigerant flows through the first capillary tube when the compressor is started.

The throttle means comprises a first capillary tube, and a second capillary tube connected in parallel to the first capillary tube and having a smaller flow path resistance than the first capillary tube, 2. The refrigerant cycle device according to claim 1, further comprising a valve device for controlling the flow of the refrigerant to the capillary tube, and causing the refrigerant to flow through the first capillary tube when the compressor is started.

4. The refrigerant cycle device according to claim 1, wherein the flow path resistance of the throttle means is increased for a predetermined time from the start of the compressor, or a refrigerant is caused to flow through the first capillary tube.

2. The method according to claim 1, wherein the flow path resistance of the throttle means is increased or the refrigerant flows through the first capillary tube until the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit reaches a predetermined value from the start of the compressor. The refrigerant cycle device according to claim 2 or claim 3.

The flow path resistance of the throttle means is increased until the temperature of the space to be cooled by the evaporator is reduced to a predetermined value from the start of the compressor, or a refrigerant is caused to flow through the first capillary tube. The refrigerant cycle device according to claim 1, 2 or 3, wherein

While using carbon dioxide as a refrigerant,
The compressor includes first and second compression elements driven by a drive element, sucks refrigerant from the low pressure side of the refrigerant circuit into the first compression element and compresses the refrigerant. The discharged intermediate-pressure refrigerant is sucked into the second compression element, compressed and discharged to the gas cooler, wherein the refrigerant is compressed and discharged to the gas cooler. The refrigerant cycle device according to claim 6.