JP2006170610A - Refrigerating plant, refrigerator, air-cooling type condenser unit for refrigerating plant, and compressor unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、HFC系冷媒を使用した冷凍装置、冷凍装置ユニット、空冷式凝縮機ユニット及び冷凍装置用圧縮機ユニットに関し、特に安定した運転と冷凍能力の増大による性能向上を可能とするものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus, a refrigeration apparatus unit, an air-cooled condenser unit, and a compressor unit for a refrigeration apparatus that use an HFC-based refrigerant, and particularly enables stable operation and performance improvement by increasing the refrigeration capacity. .
従来の冷凍装置としては、例えば、特許文献1に記載されているように、圧縮機ユニットと空冷式凝縮器ユニットとを分離した構造の空冷セパレート式冷凍装置において、前記空冷式凝縮器ユニット内に受液器を内蔵する空冷式冷凍装置が知られている。
上記従来技術のものは、単に圧縮機ユニットの小型化・サービススペースの確保・液インジェクションの冷却性能の低下防止については考慮されているものの、オゾン層に影響のないHFC系疑似共沸混合冷媒の使用については考慮されていない。また、液インジェクションの取出口を低圧側機器内に形成しているため、接続される低圧側機器の種類により配管系統の複雑化を招く恐れがあった。 Although the above-mentioned prior art is merely considered to reduce the size of the compressor unit, secure the service space, and prevent the cooling performance of the liquid injection from being lowered, the HFC-based pseudoazeotropic refrigerant that does not affect the ozone layer is considered. It is not considered for use. In addition, since the liquid injection outlet is formed in the low-pressure side device, there is a risk of complication of the piping system depending on the type of the low-pressure side device to be connected.
本発明の目的は、HFC系冷媒を使用し冷凍するものにおいても、凝縮したHFC系液冷媒が凝縮器から膨張弁に至る配管途中でフラッシュガスとなるのを抑制し、安定した運転と冷凍能力の増大を図ることにある。 The object of the present invention is to suppress the HFC-based liquid refrigerant from becoming a flash gas in the middle of the piping from the condenser to the expansion valve even when the HFC-based refrigerant is used for freezing. The purpose is to increase
本発明の他の目的は、冷凍機を圧縮機ユニットと空冷式凝縮器ユニットで構成した空冷セパレート式の冷凍機において、コンパクトな圧縮機ユニットとし、屋内への設置スペースを低減することにある。 Another object of the present invention is to provide a compact compressor unit in an air-cooled separate type refrigerator in which the refrigerator includes a compressor unit and an air-cooled condenser unit, and to reduce the installation space indoors.
本発明のさらに他の目的は、HFC系液冷媒の過冷却度をより大きく取ることができるようにし、低圧側機器や液インジェクションラインに導かれる液冷媒に未凝縮ガスが混入するのを防止することにある。 Still another object of the present invention is to make it possible to increase the degree of supercooling of the HFC-based liquid refrigerant, and to prevent the uncondensed gas from being mixed into the liquid refrigerant guided to the low-pressure side equipment or the liquid injection line. There is.
本発明の他の目的は、配管系統の簡素化を図ることにある。 Another object of the present invention is to simplify the piping system.
上記目的を達成するための本発明の第1の特徴は、圧縮機、凝縮器、受液器、膨張弁及び蒸発器を有する冷凍装置において、HFC系の疑似共沸混合冷媒を前記圧縮機により閉循環させるための配管と、前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮させるための凝縮器と、この凝縮器からの冷媒が流入する受液器と、この受液器からの液冷媒を更に冷却する過冷却器と、この過冷却器からの冷媒を膨張させる膨張弁と、この膨張弁からの冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えたことにある。 In order to achieve the above object, the first feature of the present invention is that in a refrigeration apparatus having a compressor, a condenser, a liquid receiver, an expansion valve and an evaporator, an HFC-based pseudoazeotropic refrigerant mixture is supplied by the compressor. Piping for closed circulation, a condenser for condensing the refrigerant discharged from the compressor, a liquid receiver into which the refrigerant from the condenser flows, and further cooling the liquid refrigerant from the liquid receiver And an expansion valve for expanding the refrigerant from the subcooler, and an evaporator for evaporating the refrigerant from the expansion valve.
本発明の第2の特徴は、スクロール圧縮機、凝縮器、受液器、膨張弁及び蒸発器を有する冷凍装置において、R404A,R507A等のHFC系冷媒を前記スクロール圧縮機により閉循環させるための配管と、前記スクロール圧縮機から吐出されたHFC系冷媒を凝縮させるための凝縮器と、この凝縮器からのHFC系冷媒が流入する受液器と、この受液器から乾き度0のHFC系液冷媒のみを取り出し過冷却器に送るための配管と、この過冷却器からのHFC系冷媒を膨張させる膨張弁と、この膨張弁からのHFC系冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器から前記スクロール圧縮機に送られる冷媒配管の途中に設けられたアキュームレータと、前記凝縮器と膨張弁との間の液冷媒を前記スクロール圧縮機における圧縮途中の圧力室に注入する液インジェクションラインとを備えることにある。 A second feature of the present invention is that in a refrigeration apparatus having a scroll compressor, a condenser, a receiver, an expansion valve, and an evaporator, an HFC refrigerant such as R404A and R507A is closed and circulated by the scroll compressor. A pipe, a condenser for condensing the HFC refrigerant discharged from the scroll compressor, a receiver into which the HFC refrigerant from the condenser flows, and an HFC system having a dryness of 0 from the receiver A pipe for taking out only the liquid refrigerant and sending it to the supercooler, an expansion valve for expanding the HFC refrigerant from the subcooler, an evaporator for evaporating the HFC refrigerant from the expansion valve, and the evaporator An accumulator provided in the middle of a refrigerant pipe sent to the scroll compressor and liquid refrigerant between the condenser and the expansion valve are poured into a pressure chamber in the middle of the compression in the scroll compressor. In further comprising a liquid injection line for.
なお、上記において、前記過冷却器と膨張弁との間の冷媒配管に冷媒中に混入した水分を除去するドライヤと冷媒の流動状態を観察可能なサイトグラスとを設け、このドライヤとサイトグラスとの間の液冷媒を前記スクロール圧縮機に注入するように前記液インジェクションラインを設けるとなお良い。 In the above, a dryer for removing moisture mixed in the refrigerant and a sight glass capable of observing the flow state of the refrigerant are provided in a refrigerant pipe between the supercooler and the expansion valve. It is more preferable to provide the liquid injection line so as to inject the liquid refrigerant between them into the scroll compressor.
本発明の第3の特徴は、圧縮機及び凝縮器を有する冷凍機において、前記圧縮機からのHFC系疑似共沸混合冷媒を前記凝縮器に送るための冷媒配管と、前記凝縮器からの冷媒が流入するようにした受液器と、この受液器から取り出された液冷媒のみをさらに冷却するための過冷却器と、この過冷却器からの冷媒を低圧機器側に送るための冷媒配管と、この冷媒配管の液冷媒の一部を前記圧縮機の圧縮室に注入するための液インジェクションラインと、低圧機器側からの冷媒を前記圧縮機に送るための冷媒配管とを備えたことにある。 According to a third aspect of the present invention, in a refrigerator having a compressor and a condenser, a refrigerant pipe for sending the HFC quasi-azeotropic mixed refrigerant from the compressor to the condenser, and a refrigerant from the condenser , A supercooler for further cooling only the liquid refrigerant taken out from the liquid receiver, and a refrigerant pipe for sending the refrigerant from the supercooler to the low-pressure equipment side And a liquid injection line for injecting a part of the liquid refrigerant in the refrigerant pipe into the compression chamber of the compressor, and a refrigerant pipe for sending the refrigerant from the low-pressure device side to the compressor. is there.
本発明の第4の特徴は、スクロール圧縮機及び凝縮器を有する冷凍機において、前記スクロール圧縮機により圧縮されるR404A,R507A等のHFC系疑似共沸混合冷媒を前記凝縮器に送るための配管と、前記凝縮器からの冷媒が流入する受液器と、この受液器から乾き度0の液冷媒のみを取り出し過冷却器に送るための冷媒配管と、前記過冷却器からの冷媒を低圧機器側におくるための冷媒配管と、この冷媒配管の途中に設けられ冷媒中に混入した水分を除去するドライヤ及び冷媒の流動状態を観察可能なサイトグラスと、このドライヤとサイトグラスとの間の液冷媒を前記スクロール圧縮機における圧縮途中の圧縮室に注入するための液インジェクションラインと、低圧機器側からの冷媒を前記圧縮機に送るための冷媒配管と、この冷媒配管の途中に設けられたアキュームレータとを備えたことにある。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a refrigerator having a scroll compressor and a condenser, and a pipe for sending HFC pseudo-azeotropic mixed refrigerants such as R404A and R507A compressed by the scroll compressor to the condenser. A receiver into which the refrigerant from the condenser flows, a refrigerant pipe for taking out only the liquid refrigerant having a dryness of 0 from the receiver and sending it to the supercooler, and a low pressure from the supercooler. A refrigerant pipe for placing on the equipment side, a dryer provided in the middle of the refrigerant pipe to remove moisture mixed in the refrigerant, a sight glass capable of observing the flow state of the refrigerant, and a space between the dryer and the sight glass A liquid injection line for injecting liquid refrigerant into a compression chamber in the middle of compression in the scroll compressor, refrigerant piping for sending refrigerant from the low-pressure equipment side to the compressor, and In that a accumulator provided in the middle of the refrigerant pipe.
本発明の第5の特徴は、凝縮器及び冷却ファンを備える冷凍装置用空冷式凝縮器ユニットにおいて、圧縮機ユニット側からのHFC系疑似共沸混合冷媒を前記凝縮器に送るための冷媒配管と、前記凝縮器からの冷媒が流入するようにした受液器と、この受液器から取り出された液冷媒のみをさらに冷却するための過冷却器と、この過冷却器からの冷媒を前記圧縮機ユニット側に送るための冷媒配管とを備えたことにある。 According to a fifth aspect of the present invention, in the air-cooled condenser unit for a refrigeration apparatus including a condenser and a cooling fan, a refrigerant pipe for sending HFC-based pseudoazeotropic refrigerant mixture from the compressor unit side to the condenser; A liquid receiver in which refrigerant from the condenser flows, a supercooler for further cooling only the liquid refrigerant taken out from the liquid receiver, and the refrigerant from the subcooler is compressed And a refrigerant pipe for sending to the machine unit side.
本発明の第6の特徴は、スクロール圧縮機を備える冷凍装置用圧縮機ユニットにおいて、前記スクロール圧縮機により圧縮されるR404A,R507A等のHFC系疑似共沸混合冷媒を冷凍装置用空冷式凝縮器ユニットの凝縮器に送るための配管と、前記凝縮器ユニットからの冷媒を低圧機器側に流すための冷媒配管と、この冷媒配管の途中に設けられ冷媒中に混入した水分を除去するドライヤと、このドライヤ下流の液冷媒を前記スクロール圧縮機における圧縮途中の圧縮室に注入するための液インジェクションラインと、この液インジェクションラインに設けられた電磁弁及び電子膨張弁と、低圧機器側からの冷媒を前記スクロール圧縮機に送るための冷媒配管と、この冷媒配管の途中に設けられたアキュームレータとを備えたことにある。 According to a sixth aspect of the present invention, in the compressor unit for a refrigerating apparatus including a scroll compressor, an HFC pseudo-azeotropic mixed refrigerant such as R404A and R507A compressed by the scroll compressor is used as an air-cooled condenser for a refrigerating apparatus. A pipe for sending to the condenser of the unit, a refrigerant pipe for flowing the refrigerant from the condenser unit to the low-pressure equipment side, a dryer provided in the middle of the refrigerant pipe to remove moisture mixed in the refrigerant, A liquid injection line for injecting liquid refrigerant downstream of the dryer into a compression chamber in the middle of compression in the scroll compressor, an electromagnetic valve and an electronic expansion valve provided in the liquid injection line, and refrigerant from the low-pressure device side A refrigerant pipe for feeding to the scroll compressor and an accumulator provided in the middle of the refrigerant pipe; That.
本発明の第7の特徴は、スクロール圧縮機を備える冷凍装置用圧縮機ユニットにおいて、前記スクロール圧縮機により圧縮される冷媒を冷凍装置用空冷式凝縮器ユニットの凝縮器に送るための配管と、前記凝縮器ユニットからの冷媒を低圧機器側に流すための冷媒配管と、この冷媒配管の途中に設けられた気液分離器と、この気液分離器下流の液冷媒を前記スクロール圧縮機における圧縮途中の圧縮室に注入するための液インジェクションラインと、この液インジェクションラインに設けられた電磁弁及び電子膨張弁と、低圧機器側からの冷媒を前記スクロール圧縮機に送るための冷媒配管と、この冷媒配管の途中に設けられたアキュームレータとを備え、このアキュームレータと前記気液分離器とを一体に構成し、気液分離器内の冷媒をアキュームレータ内の冷媒で冷却できるように構成したことにある。 According to a seventh aspect of the present invention, in the compressor unit for a refrigeration apparatus including a scroll compressor, piping for sending the refrigerant compressed by the scroll compressor to the condenser of the air-cooled condenser unit for the refrigeration apparatus; Refrigerant piping for flowing the refrigerant from the condenser unit to the low-pressure equipment side, a gas-liquid separator provided in the middle of the refrigerant piping, and compression of the liquid refrigerant downstream of the gas-liquid separator in the scroll compressor A liquid injection line for injecting into the compression chamber on the way, an electromagnetic valve and an electronic expansion valve provided in the liquid injection line, a refrigerant pipe for sending refrigerant from the low-pressure equipment side to the scroll compressor, and An accumulator provided in the middle of the refrigerant pipe, and the accumulator and the gas-liquid separator are integrally configured to store the refrigerant in the gas-liquid separator. Lies in the structure so as to be cooled by refrigerant in Yumureta.
なお、上記冷凍装置用空冷式凝縮器ユニットを屋外に設置し、上記冷凍装置用圧縮機ユニットを屋内に設置して配管接続すれば空冷セパレート式の冷凍機が得られ、さらに膨張弁及び蒸発器を有する低圧機器を接続すれば冷凍装置が構成される。 If the air-cooled condenser unit for the refrigeration apparatus is installed outdoors, and the compressor unit for the refrigeration apparatus is installed indoors and connected by piping, an air-cooled separate type refrigerator can be obtained, and an expansion valve and an evaporator A refrigeration system is configured by connecting low-pressure equipment having
本発明の第8の特徴は、スクロール圧縮機及び凝縮器を有する冷凍機において、前記スクロール圧縮機により圧縮されるR404A,R507A等のHFC系疑似共沸混合冷媒を前記凝縮器に送るための配管と、前記凝縮器からの冷媒が流入する受液器と、この受液器から乾き度0の液冷媒のみを取り出し過冷却器に送るための冷媒配管と、前記過冷却器からの冷媒を低圧機器側に送るための冷媒配管と、この冷媒配管の途中に設けられた気液分離器と、この気液分離器下流の冷媒配管に設けられ冷媒中に混入した水分を吸着除去するドライヤと、このドライヤ下流の冷媒配管に設けられ冷媒の流動状態と冷媒中の水分含有状態を観察可能なサイトグラスと、前記ドライヤとサイトグラスとの間の液冷媒を前記スクロール圧縮機における圧縮途中の圧縮室に注入するための液インジェクションラインと、この液インジェクションラインに設けられた電磁弁及び電子膨張弁と、低圧機器側からの冷媒を前記スクロール圧縮機に送るための冷媒配管と、この冷媒配管の途中に設けられたアキュームレータとを備え、このアキュームレータと前記気液分離器とを一体に構成し、気液分離器内の冷媒をアキュームレータ内の冷媒で冷却できるように構成したことにある。 According to an eighth aspect of the present invention, in a refrigerator having a scroll compressor and a condenser, a pipe for sending HFC-based pseudoazeotropic mixed refrigerants such as R404A and R507A compressed by the scroll compressor to the condenser A receiver into which the refrigerant from the condenser flows, a refrigerant pipe for taking out only the liquid refrigerant having a dryness of 0 from the receiver and sending it to the supercooler, and a low pressure from the supercooler. A refrigerant pipe for sending to the device side, a gas-liquid separator provided in the middle of the refrigerant pipe, a dryer provided in the refrigerant pipe downstream of the gas-liquid separator and adsorbing and removing moisture mixed in the refrigerant; A sight glass provided in the refrigerant pipe downstream of the dryer and capable of observing the flow state of the refrigerant and the moisture content in the refrigerant, and the liquid refrigerant between the dryer and the sight glass is compressed in the scroll compressor. A liquid injection line for injecting into the compression chamber, an electromagnetic valve and an electronic expansion valve provided in the liquid injection line, a refrigerant pipe for sending refrigerant from the low pressure device side to the scroll compressor, and An accumulator provided in the middle of the refrigerant pipe, the accumulator and the gas-liquid separator are integrally formed, and the refrigerant in the gas-liquid separator can be cooled by the refrigerant in the accumulator. .
上記のように構成した本発明によれば以下の効果がある。 The present invention configured as described above has the following effects.
すなわち本発明においては、冷媒としてR404A,R507A等のHFC系疑似共沸混合冷媒を使用し、サイクル系統を圧縮機、凝縮器、受液器、過冷却器の順に接続することにより、十分凝縮した例えば乾き度0の液冷媒を過冷却器に導くことができ、過冷却器における伝熱効率を格段に向上させることができる。 That is, in the present invention, HFC pseudo azeotropic refrigerant mixture such as R404A and R507A is used as the refrigerant, and the cycle system is sufficiently condensed by connecting the compressor system, the condenser, the liquid receiver, and the subcooler in this order. For example, a liquid refrigerant having a dryness of 0 can be led to the supercooler, and the heat transfer efficiency in the supercooler can be significantly improved.
また、空冷凝縮器部分を空冷式凝縮器ユニットとして屋外設置し、圧縮機部分を圧縮機ユニットとして屋内設置する空冷セパレート式冷凍装置とし、空冷式凝縮器ユニット側に受液器を内蔵させることにより、受液器を圧縮機ユニット側に持つ従来方式では、圧縮機ユニットと空冷式凝縮器ユニットの間に液配管が3本必要となるところを、本発明により1本とすることが可能となる。また、圧縮機ユニット内には受液器が無くなることから、結果的に圧縮機ユニットがコンパクトになり、機械室等の屋内への圧縮機ユニットの設置スペースを大幅に低減することが可能となる。 In addition, by installing the air-cooled condenser part outdoors as an air-cooled condenser unit and the compressor part indoors as a compressor unit, it is an air-cooled separate refrigeration unit, and a receiver is built in the air-cooled condenser unit side. In the conventional system having a liquid receiver on the compressor unit side, the present invention can reduce the number of liquid pipes required between the compressor unit and the air-cooled condenser unit to one. . In addition, since there is no liquid receiver in the compressor unit, the compressor unit becomes compact as a result, and it is possible to greatly reduce the installation space of the compressor unit indoors such as a machine room. .
さらに、アキュームレータを備える圧縮機ユニットと、液化した冷媒を一時蓄える受液器(第1の受液器)をもつ空冷式凝縮器ユニットとを備え、前記圧縮機ユニットと空冷式凝縮器ユニットとを分離した構造の空冷セパレート式冷凍装置とし、前記圧縮機ユニット内に気液分離用の受液器(第2の受液器)を設け、この受液器と圧縮機ユニット内の前記アキュームレータとを仕切板を隔てて一体構造とすることにより、液冷媒の過冷却度をより大きく取ることができる。 And a compressor unit including an accumulator, and an air-cooled condenser unit having a liquid receiver (first liquid receiver) for temporarily storing the liquefied refrigerant, and the compressor unit and the air-cooled condenser unit. An air-cooled separate refrigeration apparatus having a separated structure is provided, and a receiver for liquid-gas separation (second receiver) is provided in the compressor unit, and the receiver and the accumulator in the compressor unit are provided. By separating the partition plate into an integral structure, the degree of supercooling of the liquid refrigerant can be increased.
また、液インジェクションラインの取出口を冷凍機内あるいは圧縮機ユニット内の冷媒配管に設けるものでは冷凍機に接続される低圧機器がいかなる種類のものであっても、配管系統の複雑化を招くことがない。 In addition, if the outlet of the liquid injection line is provided in the refrigerant pipe in the refrigerator or the compressor unit, the piping system may be complicated regardless of the type of low-pressure equipment connected to the refrigerator. Absent.
R404A,R507A等の冷凍装置用HFC系疑似共沸混合冷媒は、従来のR22等のHCFC系冷媒に比べ、冷媒物性上、凝縮液冷媒が過冷却されにくく、例えばR404Aでは、R22と同等の過冷却度を得るために必要な熱交換量が約2倍となる。 Compared to conventional HCFC refrigerants such as R22, condensate refrigerant is less likely to be supercooled in HFC-type pseudoazeotropic refrigerant refrigerants for refrigeration equipment such as R404A and R507A. The amount of heat exchange required to obtain the degree of cooling is approximately doubled.
一方、R404AはR22と比べて蒸発潜熱が約7割と小さく、このため過冷却度をなるべく大きくとることにより冷凍能力を拡大することができる。また、凝縮液冷媒で圧縮機の吐出ガス冷却を行う液インジェクション方式においては、安定した過冷却液を圧縮機中間圧部分(圧縮室)に供給することは、信頼性上重要な要因となる。 On the other hand, R404A has a latent heat of vaporization of about 70% smaller than that of R22. Therefore, the refrigerating capacity can be expanded by increasing the degree of supercooling as much as possible. Further, in the liquid injection method in which the discharge gas of the compressor is cooled with the condensate refrigerant, supplying a stable supercooled liquid to the compressor intermediate pressure portion (compression chamber) is an important factor in terms of reliability.
したがって、HFC系疑似共沸混合冷媒においては、凝縮液の過冷却を十分に行うことは冷凍能力拡大,信頼性向上のために極めて重要である。 Therefore, in the HFC-based pseudoazeotropic refrigerant mixture, it is extremely important to sufficiently cool the condensate in order to expand the refrigerating capacity and improve the reliability.
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施例における冷凍装置の基本冷凍サイクルを示す図で、図において、Aは凝縮器を空冷し且つ圧縮機やアキュームレータ等も一つの容器内に納めた空冷一体型の冷凍機(凝縮器ユニット)、Bは蒸発器や膨張弁等を備える低圧側機器(蒸発器ユニット)であり、これらの冷凍機Aと低圧側機器Bとが配管接続部15,16において接続され冷凍サイクルが構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a basic refrigeration cycle of a refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, A is an air-cooled integrated refrigeration in which a condenser is air-cooled and a compressor, an accumulator, etc. are housed in one container. The machine (condenser unit), B is a low-pressure side device (evaporator unit) equipped with an evaporator, an expansion valve, etc., and the refrigerator A and the low-pressure side device B are connected at the
図1の具体的構成を更に詳細に述べると、1はスクロール圧縮機、2は圧縮機下流側に設けられた凝縮器、3は前記凝縮器2と一体構造に構成された過冷却器で、前記圧縮機1から吐出されたR404AやR507Aなどのガス冷媒は、凝縮器2において冷却ファン14により冷却され、凝縮して液冷媒となる。一度凝縮した液冷媒は一旦受液器5に蓄えられ、その後この受液器から乾き度0の液冷媒のみが取り出され、前記過冷却器3に導かれ、過冷却されるように構成されている。
1 will be described in more detail. 1 is a scroll compressor, 2 is a condenser provided on the downstream side of the compressor, 3 is a subcooler constructed integrally with the condenser 2, Gas refrigerants such as R404A and R507A discharged from the
過冷却器3で過冷却された液冷媒は、冷凍機A内に設けられたドライヤ(冷媒中の水分を吸着除去する水分除去装置)9、サイトグラス(冷媒の流動状態を観察するもの)8を通過し、配管接続部15を経て低圧側機器II側に流れ、電磁弁7、膨張弁6、蒸発器4と流れて蒸発し、再びガス冷媒となったのち配管接側部16を経て冷凍機A側に流れ、アキュームレータ13を通過後、前記圧縮機1へ吸入される。前記サイトグラス8は冷媒の流動状態を観察するだけでなく、冷媒中に含まれる水分の含有状態も観察できるようになっており、水分量がある一定量を越えると色の変わるインジケータも備えている。
The liquid refrigerant supercooled by the
ドライヤ9とサイトグラス8間の冷媒配管とスクロール圧縮機1の中間圧力室(圧縮室)とは液インジェクション配管10で接続されており、この液インジェクション配管10には電磁弁12及び液インジェクション量を制御する電子膨張弁11が設けられている。この液インジェクションラインを有することにより、スクロール圧縮機1の中間圧力室に液冷媒をインジェクションし、圧縮ガスを冷却することによりスクロール圧縮機1の吐出ガス温度を許容値以下に保つようにしている。なお、ドライヤ9はフィルタとしての機能もあり、その下流側に液インジェクションラインを設けることにより、ごみなどが電子膨張弁11に流れるのを防止することができ、電子膨張弁11を保護することができる。
The refrigerant pipe between the
また、上記電磁弁12は圧縮機1の停止時には閉とされるように制御され、電子膨張弁11が冷凍機運転中における圧縮機の一次停止時の度に全閉となるのを防止し、これにより電子膨張弁11の寿命を向上することができる。すなわち、電子膨張弁は全閉にできる回数に制限があり、全閉の頻度が高くなるとその分寿命が短くなるという特徴があるためである。
Further, the
なお、この液インジェクションラインの液冷媒取り出し部は上記以外であっても液冷媒を取り出せる部分なら良く、例えば受液器5内や過冷却器3より下流側の液冷媒配管から液冷媒を取り出すようにしても良い。
It should be noted that the liquid refrigerant take-out portion of the liquid injection line may be a portion that can take out the liquid refrigerant other than the above, and for example, the liquid refrigerant is taken out from the liquid refrigerant pipe in the
本実施例によれば、サイクル系統を圧縮機、凝縮器、受液器、過冷却器の順に接続し、受液器から乾き度0の液冷媒を過冷却器に導くように構成しているので、過冷却器における伝熱効率を格段に向上させることができ、過冷却をとりにくいR404AやR507AなどのHFC系疑似共沸混合冷媒についても十分に過冷却することができ、このような新冷媒を使用しても安定した運転が可能で、冷凍能力の増大による性能向上も可能となる。 According to the present embodiment, the cycle system is connected in the order of the compressor, the condenser, the liquid receiver, and the supercooler, and the liquid refrigerant having a dryness of 0 is guided from the liquid receiver to the supercooler. Therefore, the heat transfer efficiency in the supercooler can be remarkably improved, and HFC-based pseudoazeotropic refrigerants such as R404A and R507A that are difficult to supercool can be sufficiently subcooled. Stable operation is possible even when using, and the performance can be improved by increasing the refrigeration capacity.
図2は、冷凍機が空冷セパレート式である場合の実施例である。空冷セパレート式冷凍機は、圧縮機ユニットAaと空冷式凝縮器ユニットAbから構成され、図1の場合と同様に低圧側機器Bと配管接続部15,16において接続され、また各ユニットAaとAb間は配管接続部17,18において接続され冷凍サイクルが構成されている。
FIG. 2 shows an embodiment in which the refrigerator is an air-cooled separate type. The air-cooled separate refrigerator is composed of a compressor unit Aa and an air-cooled condenser unit Ab, and is connected to the low-pressure side device B at the
前記空冷凝縮器ユニットAb内には、凝縮器2、過冷却器3、受液器5、冷却ファン14等が、また前記圧縮機ユニットAa内には、スクロール圧縮機1、アキュームレータ13等が設けられ、図1の実施例と同様に液インジェクションラインも設けられている。
In the air-cooled condenser unit Ab, a condenser 2, a
このように、冷凍機を圧縮機ユニットと空冷式凝縮器ユニットで構成した空冷セパレート式冷凍機としたものでは、受液器を空冷凝縮器ユニット内に設けることにより、圧縮機ユニット内に受液器が無くなり、その分コンパクトな圧縮機ユニットが得られる。圧縮機ユニットは一般に機械室に設置されるが本実施例によればその機械室における設置スペースを大幅に小さくできる。また、圧縮機ユニットを低圧側機器内に内蔵する場合もあるが、この場合には低圧側機器内の有効スペース拡大が図れかつサービス性の向上も図ることが出来る。 As described above, in the case where the refrigerator is an air-cooled separate refrigerator composed of a compressor unit and an air-cooled condenser unit, the liquid receiver is provided in the compressor unit by providing the liquid receiver in the air-cooled condenser unit. The compressor is eliminated, and a compact compressor unit is obtained accordingly. The compressor unit is generally installed in the machine room, but according to the present embodiment, the installation space in the machine room can be greatly reduced. In some cases, the compressor unit is built in the low-pressure side device. In this case, the effective space in the low-pressure side device can be expanded and the serviceability can be improved.
図3もほぼ図2と同じで、冷凍機が空冷セパレート式である場合の実施例であり、この空冷セパレート式冷凍機は、圧縮機ユニットAaと空冷式凝縮器ユニットAbから構成されている。空冷式凝縮器ユニットAbは図2と同様であるが、圧縮機ユニットAaには、気液分離器(第2受液器)19がアキュームレータ13の上部に仕切板20を介して一体に構成されている点に特徴がある。その他の構成は図2のものと同じである。
FIG. 3 is also substantially the same as FIG. 2 and is an embodiment in which the refrigerator is an air-cooled separate type, and this air-cooled separate type refrigerator is composed of a compressor unit Aa and an air-cooled condenser unit Ab. The air-cooled condenser unit Ab is the same as that in FIG. 2, but the compressor unit Aa has a gas-liquid separator (second liquid receiver) 19 integrally formed above the
このように冷凍機の圧縮機ユニット内に気液分離器を設け、アキュームレータと仕切板を介して一体構造とし、過冷却器3からの液冷媒を蒸発器からの温度の低い冷媒ガスで更に冷却する構造とすることにより、液冷媒の過冷却度をより大きく取ることができ、低圧側機器Bや液インジェクションライン10に導かれる液冷媒に未凝縮ガスが混入するのを防止することができる。
As described above, the gas-liquid separator is provided in the compressor unit of the refrigerator, and the liquid refrigerant from the
本実施例は特に圧縮機ユニットと凝縮器ユニットが遠く離れた場所に設置され、接続配管距離が長くなる場合等に有効で、液配管における圧力損失が大きくなりフラッシュガスが発生しやすい場合でも圧縮機ユニット内に気液分離器(第2レシーバ)を設けることにより安定した運転が得られる。 This embodiment is especially effective when the compressor unit and the condenser unit are installed in remote locations and the connection piping distance becomes long, and compression is performed even when the pressure loss in the liquid piping increases and flash gas is likely to be generated. A stable operation can be obtained by providing a gas-liquid separator (second receiver) in the machine unit.
図4及び図5はそれぞれ空冷セパレート式冷凍機の機器配置構成例を示したものである。 FIGS. 4 and 5 show examples of the arrangement of the air-cooled separate refrigerators.
従来は一般に図4に示すように、圧縮機ユニットAaにはスクロール圧縮機1、受液器5、アキュームレータ13が図のように配置され、空冷式凝縮器ユニットAbと配管接続部17,18で接続されていた。
Conventionally, generally, as shown in FIG. 4, the compressor unit Aa is provided with a
これに対し本発明では、図5に示すように、圧縮機ユニットAaにはスクロール圧縮機1とアキュームレータ13等が設けられ、受液器5は圧縮機ユニットAaではなく、図に示すように空冷式凝縮器ユニットAb内に設けられている。
On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 5, the compressor unit Aa is provided with the
このように受液器を空冷式凝縮器ユニット内に移動したことにより、圧縮機ユニットをコンパクトにすることができ、しかも図に示すように、空冷式凝縮器ユニット内のデットスペースに配置できるから空冷式凝縮器ユニット自体も大形化せず、冷凍機全体として小形化が図れる。 Since the liquid receiver is moved into the air-cooled condenser unit in this way, the compressor unit can be made compact, and as shown in the figure, it can be arranged in the dead space in the air-cooled condenser unit. The air-cooled condenser unit itself is not enlarged, and the entire refrigerator can be reduced in size.
以上述べた本発明によれば、サイクル系統を圧縮機、凝縮器、受液器、過冷却器の順に接続し、受液器から例えば乾き度0の液冷媒を過冷却器に導くように構成することにより、過冷却器における伝熱効率を格段に向上させることができ、過冷却をとりにくいHFC系疑似共沸混合冷媒に対し十分に過冷却することができる。したがって、HFC系疑似共沸混合冷媒を使用してもフラッシュガスの発生しない安定した運転が可能となり、冷凍能力を増大させて性能向上をはかることができる効果がある。特に、液インジェクションラインも設けるものではHFC系疑似共沸混合冷媒を使用しても、安定に液冷媒を液インジェクションラインに供給でき、より安定させて性能向上をはかることができる。 According to the present invention described above, the cycle system is connected in the order of the compressor, the condenser, the liquid receiver, and the supercooler, and the liquid refrigerant having a dryness of, for example, 0 is guided from the liquid receiver to the supercooler. By doing so, the heat transfer efficiency in the supercooler can be remarkably improved, and it is possible to sufficiently supercool the HFC-based pseudoazeotropic mixed refrigerant that is difficult to supercool. Accordingly, even if an HFC-based pseudoazeotropic refrigerant mixture is used, stable operation without generation of flash gas becomes possible, and there is an effect that the refrigeration capacity can be increased and the performance can be improved. In particular, in the case where a liquid injection line is also provided, the liquid refrigerant can be stably supplied to the liquid injection line even if an HFC quasi-azeotropic refrigerant mixture is used, and the performance can be improved more stably.
また、冷凍機を圧縮機ユニットと空冷式凝縮器ユニットで構成した空冷セパレート式冷凍機としたものでは、受液器を空冷凝縮器ユニット内に設けることにより、圧縮機ユニット内に受液器が無くなり、その分コンパクトな圧縮機ユニットが得られる効果がある。 In addition, in the case where the refrigerator is an air-cooled separate type refrigerator composed of a compressor unit and an air-cooled condenser unit, the receiver is provided in the air-cooled condenser unit so that the receiver is provided in the compressor unit. There is an effect that a compact compressor unit can be obtained.
さらに、空冷セパレート式冷凍機の圧縮機ユニット内に気液分離器を設け、アキュームレータと仕切板を介して一体構造とし、液冷媒とガス冷媒との熱交換を行うようにしたものでは、液冷媒の過冷却度をより大きく取ることが可能となり、低圧側機器や液インジェクションラインに導かれる液冷媒に未凝縮ガスが混入するのを防止できる効果がある。 Furthermore, in the case where a gas-liquid separator is provided in the compressor unit of the air-cooled separate type refrigerator, and is integrated with the accumulator and the partition plate, heat exchange between the liquid refrigerant and the gas refrigerant is performed. Therefore, it is possible to prevent the uncondensed gas from being mixed into the liquid refrigerant led to the low pressure side device or the liquid injection line.
また、液インジェクションラインの取出口を冷凍機内あるいは圧縮機ユニット内の冷媒配管に設けるものでは冷凍機に接続される低圧機器がいかなる種類のものであっても、配管系統の複雑化を招くことがない効果がある。 In addition, if the outlet of the liquid injection line is provided in the refrigerant pipe in the refrigerator or the compressor unit, the piping system may be complicated regardless of the type of low-pressure equipment connected to the refrigerator. There is no effect.
A・・・空冷一体型冷凍機、Aa・・・圧縮機ユニット、Ab・・・空冷式凝縮器ユニット、B・・・低圧側機器、1・・・圧縮機(スクロール圧縮機)、2・・・凝縮器、3・・・過冷却器、4・・・蒸発器、5・・・受液器、6・・・膨張弁、7・・・電磁弁、8・・・サイトグラス、9・・・ドライヤ、10・・・液インジェクション配管、11・・・電子膨張弁、12・・・電磁弁、13・・・アキュームレータ、14・・・冷却ファン、15,16,17,18・・・配管接続部、19・・・気液分離器(第2受液器)、20・・・仕切板。 A ... Air-cooled integrated refrigerator, Aa ... Compressor unit, Ab ... Air-cooled condenser unit, B ... Low-pressure side equipment, 1 ... Compressor (scroll compressor), 2. ..Condenser, 3 ... supercooler, 4 ... evaporator, 5 ... receiver, 6 ... expansion valve, 7 ... solenoid valve, 8 ... sight glass, 9 ... Dryer, 10 ... Liquid injection piping, 11 ... Electronic expansion valve, 12 ... Solenoid valve, 13 ... Accumulator, 14 ... Cooling fan, 15, 16, 17, 18, ... -Pipe connection part, 19 ... Gas-liquid separator (second liquid receiver), 20 ... Partition plate.
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