JP2007298203A - Refrigerating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置に関し、特にガス側連絡配管の凍結防止対策に係るものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle by circulating refrigerant, and particularly relates to measures for preventing freezing of a gas side communication pipe.
従来より、食品等を貯蔵する冷蔵庫や冷凍庫等の庫内を冷却する冷凍装置は、業務用や家庭用として広く利用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, refrigeration apparatuses that cool the interior of a refrigerator or a freezer that stores food or the like have been widely used for business use and home use.
例えば特許文献１には、コンビニエンスストアの冷凍庫や冷蔵庫の庫内を冷却する冷凍装置が開示されている。この冷凍装置は、圧縮機及び熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、膨張弁及び利用側熱交換器を有する利用側ユニットとを備えている。熱源側ユニットは室外に設置され、利用側ユニットは室内に設置されている。熱源側ユニットと利用側ユニットとは２本の連絡配管（液側連絡配管及びガス側連絡配管）によって互いに接続される。その結果、冷凍装置では、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路が構成されている。
For example,
この冷凍装置の運転時には、上記熱源側ユニットの圧縮機で圧縮された冷媒が、熱源側熱交換器を流れる。熱源側熱交換器では、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。凝縮後の液冷媒は、液側連絡配管を経由して熱源側ユニットから利用側ユニットへ送られる。室外ユニットでは、冷媒が膨張弁を通過する際に所定圧力まで減圧される。減圧後の冷媒は、利用側熱交換器を流れる。利用側熱交換器では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。蒸発後のガス冷媒は、ガス側連絡配管を経由して熱源側ユニットから利用側ユニットへ送られる。熱源側ユニットへ送られた冷媒は、圧縮機によって再び圧縮される。
ところで、上述のような冷凍装置の運転時には、比較的低温のガス冷媒が上記ガス側連絡配管を流通する。このため、ガス側連絡配管の表面で水分が結露し、更にこの水分が凍結してしまうことがある。このようにガス側連絡配管の表面で水分が凍結すると、配管の継手部分が破損し易くなる。また、配管表面の氷が成長して熱源側ユニットのケーシングと密着すると、圧縮機の振動がケーシングに伝わりやすくなり騒音が発生するという不具合が生じる。一方、ガス側連絡配管の凍結を防止するために、ガス側連絡配管に凍結防止用の断熱材を巻くことも知られている。しかしながら、熱源側ユニットに対して利用側ユニットが比較的遠い所に設置される冷凍装置では、ガス側連絡配管の配管長が長い分だけ断熱材の使用量も多くなるので、経済性の面で好ましくない。 By the way, during the operation of the refrigeration apparatus as described above, a relatively low temperature gas refrigerant flows through the gas side communication pipe. For this reason, moisture may condense on the surface of the gas side communication pipe, and this moisture may freeze further. Thus, when water | moisture content freezes on the surface of a gas side connection piping, it will become easy to damage the joint part of piping. Moreover, when ice on the pipe surface grows and comes into close contact with the casing of the heat source side unit, the vibration of the compressor is easily transmitted to the casing, and noise is generated. On the other hand, in order to prevent freezing of the gas side connecting pipe, it is also known to wind a heat insulating material for preventing freezing around the gas side connecting pipe. However, in the refrigeration system in which the use side unit is installed relatively far from the heat source side unit, the amount of heat insulating material used increases as the length of the gas side communication pipe is longer. It is not preferable.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置において、断熱材等を用いることなく、ガス側連絡配管の凍結を防止することである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to prevent freezing of the gas side communication pipe without using a heat insulating material or the like in a refrigeration apparatus having a refrigerant circuit for performing a refrigeration cycle. It is.
第１の発明は、圧縮機構（41a）と熱源側熱交換器（42）と膨張弁（82,92）と利用側熱交換器（83,93）とが接続された冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）では、上記熱源側熱交換器（42）を凝縮器とし、上記利用側熱交換器（83,93）を蒸発器とする冷凍サイクルが行われる冷凍装置を前提としている。そして、この冷凍装置は、蒸発後のガス冷媒が流れる低圧ガス配管（32）の表面温度が０℃以上となるように上記膨張弁（82,92）の開度を調節する制御手段（100）と、上記冷媒回路（20）に設けられて液冷媒を圧縮機構（41a）へ供給するインジェクション手段（57）とを備えることを特徴とするものである。 The first invention includes a refrigerant circuit (20) in which a compression mechanism (41a), a heat source side heat exchanger (42), an expansion valve (82, 92), and a use side heat exchanger (83, 93) are connected. The refrigerant circuit (20) is premised on a refrigeration apparatus in which a refrigeration cycle is performed in which the heat source side heat exchanger (42) is a condenser and the use side heat exchanger (83, 93) is an evaporator. Yes. The refrigeration apparatus includes a control means (100) for adjusting the opening degree of the expansion valve (82, 92) so that the surface temperature of the low-pressure gas pipe (32) through which the evaporated gas refrigerant flows is 0 ° C or higher. And injection means (57) provided in the refrigerant circuit (20) for supplying the liquid refrigerant to the compression mechanism (41a).
第１の発明の冷凍装置で冷凍サイクルが行われると、圧縮機構（41a）で圧縮された冷媒が熱源側熱交換器（42）で凝縮して液冷媒となる。この液冷媒は、所定の液ラインを流れて、膨張弁（82,92）を通過し減圧される。減圧された冷媒は、利用側熱交換器（83,93）で空気から吸熱して蒸発する。その結果、冷蔵庫等の庫内の冷却が行われる。利用側熱交換器（83,93）で蒸発した冷媒は、低圧ガス配管（32）を流通した後、圧縮機構（41a）に吸入される。 When the refrigeration cycle is performed in the refrigeration apparatus of the first invention, the refrigerant compressed by the compression mechanism (41a) is condensed in the heat source side heat exchanger (42) to become a liquid refrigerant. The liquid refrigerant flows through a predetermined liquid line, passes through the expansion valve (82, 92), and is depressurized. The decompressed refrigerant absorbs heat from the air in the use side heat exchanger (83, 93) and evaporates. As a result, the inside of the refrigerator or the like is cooled. The refrigerant evaporated in the use side heat exchanger (83, 93) flows through the low-pressure gas pipe (32) and then is sucked into the compression mechanism (41a).
ここで、本発明の制御手段（100）は、低圧ガス配管（32）の表面温度が０℃以上となるように膨張弁（82,92）の開度を調節している。つまり、制御手段（100）は、この膨張弁（82,92）の開度制御によって、利用側熱交換器（83,93）から低圧ガス配管（32）へ流入する冷媒温度を調節し、低圧ガス配管（32）の表面温度が０℃以上とならないようにしている。このため、低圧ガス配管（32）の表面で結露した水分が凍結してしまうことを防止できる。 Here, the control means (100) of the present invention adjusts the opening degree of the expansion valve (82, 92) so that the surface temperature of the low-pressure gas pipe (32) becomes 0 ° C. or higher. That is, the control means (100) adjusts the refrigerant temperature flowing into the low-pressure gas pipe (32) from the use-side heat exchanger (83,93) by controlling the opening degree of the expansion valve (82,92), and the low pressure The surface temperature of the gas pipe (32) is set not to exceed 0 ° C. For this reason, it is possible to prevent water condensed on the surface of the low-pressure gas pipe (32) from freezing.
一方、このように低圧ガス配管（32）を流れる冷媒温度を高めに調節すると、圧縮機構（41a）に吸入される冷媒温度も高くなってしまう。その結果、圧縮機構（41a）の吐出冷媒温度が高くなり、圧縮機構（41a）が故障し易くなる。そこで、本発明の冷凍装置には、圧縮機構（41a）の吐出冷媒温度を低下させるためのインジェクション手段（57）が設けられる。このインジェクション手段（57）は、制御手段（100）による膨張弁（82,92）の開度制御と同時に、熱源側熱交換器（42）で凝縮した後の液冷媒の一部を圧縮機構（41a）に供給する。その結果、圧縮機構（41a）で圧縮される冷媒の温度が低下し、この圧縮機構（41a）の吐出冷媒温度も低下する。従って、圧縮機構（41a）の故障を回避することができる。 On the other hand, when the temperature of the refrigerant flowing through the low-pressure gas pipe (32) is adjusted to be higher as described above, the temperature of the refrigerant sucked into the compression mechanism (41a) is also increased. As a result, the discharge refrigerant temperature of the compression mechanism (41a) becomes high, and the compression mechanism (41a) is likely to break down. Therefore, the refrigeration apparatus of the present invention is provided with injection means (57) for reducing the discharge refrigerant temperature of the compression mechanism (41a). This injection means (57) simultaneously controls the opening degree of the expansion valve (82, 92) by the control means (100), and at the same time, compresses a part of the liquid refrigerant after being condensed in the heat source side heat exchanger (42). 41a). As a result, the temperature of the refrigerant compressed by the compression mechanism (41a) decreases, and the discharge refrigerant temperature of the compression mechanism (41a) also decreases. Therefore, failure of the compression mechanism (41a) can be avoided.
第２の発明は、第１の発明の冷凍装置において、上記制御手段（100）が、利用側熱交換機器（83,93）の出口冷媒温度が０℃以上となるように上記膨張弁（82,92）の開度を調節することを特徴とするものである。 According to a second aspect, in the refrigeration apparatus according to the first aspect, the control means (100) is configured so that the outlet refrigerant temperature of the use side heat exchange device (83, 93) is 0 ° C. or higher. , 92) is adjusted.
第２の発明では、制御手段（100）による膨張弁（82,92）の開度制御によって、利用側熱交換器（83,93）の出口冷媒温度が０℃以上となる。その結果、低圧ガス配管（32）の表面温度も確実に０℃以上となる。 In 2nd invention, the exit refrigerant | coolant temperature of a utilization side heat exchanger (83,93) becomes 0 degreeC or more by the opening degree control of an expansion valve (82,92) by a control means (100). As a result, the surface temperature of the low-pressure gas pipe (32) is reliably 0 ° C. or higher.
第３の発明は、第１又は第２の発明の冷凍装置において、上記インジェクション手段（57）が、上記液冷媒を上記圧縮機構（41a）の圧縮途中の圧縮室内に導入することを特徴とするものである。 According to a third invention, in the refrigeration apparatus of the first or second invention, the injection means (57) introduces the liquid refrigerant into a compression chamber in the middle of compression of the compression mechanism (41a). Is.
第３の発明のインジェクション手段（57）は、液冷媒の一部を圧縮機構（41a）の圧縮途中の圧縮室内に導入している。ところで、このようなインジェクション手段において、仮に利用側熱交換器から圧縮機構までの間の配管途中に液冷媒を導入すると、液冷媒の導入箇所から圧縮機構までを流れる冷媒温度が低下してしまうので、このようなガスラインの配管（例えば圧縮機の吸入管等）が凍結してしまう恐れがある。一方、本発明では、液冷媒を圧縮機構（41a）の圧縮途中の圧縮室に直接導入しているので、圧縮機構の吸入側の配管が凍結してしまうことが回避される。 The injection means (57) of the third invention introduces a part of the liquid refrigerant into the compression chamber in the middle of compression of the compression mechanism (41a). By the way, in such an injection means, if the liquid refrigerant is introduced in the middle of the pipe between the use side heat exchanger and the compression mechanism, the temperature of the refrigerant flowing from the liquid refrigerant introduction point to the compression mechanism is lowered. Such gas line piping (for example, a suction pipe of a compressor) may be frozen. On the other hand, in the present invention, since the liquid refrigerant is directly introduced into the compression chamber in the middle of the compression of the compression mechanism (41a), it is avoided that the piping on the suction side of the compression mechanism is frozen.
第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１の発明において、凝縮後の液冷媒が流れる高圧液配管（31）と、蒸発後のガス冷媒が流れる低圧ガス配管（32）とが、互いに接触して設けられることを特徴とするものである。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the high-pressure liquid pipe (31) through which the condensed liquid refrigerant flows and the low-pressure gas pipe (32) through which the gas refrigerant after evaporation flows are: They are provided in contact with each other.
第４の発明では、凝縮後の液冷媒が流れる高圧液配管（31）と、該液冷媒よりも低温のガス冷媒が流れる低圧ガス配管（32）とが互いに接触するように設けられる。このため、各配管（31,32）を介してガス冷媒と液冷媒との間で熱交換が行われ、ガス冷媒が昇温する。このため、低圧ガス配管（32）の表面温度が更に高くなるので、低圧ガス配管（32）の凍結を確実に防止することができる。 In the fourth aspect of the invention, the high-pressure liquid pipe (31) through which the condensed liquid refrigerant flows and the low-pressure gas pipe (32) through which a gas refrigerant having a temperature lower than that of the liquid refrigerant are provided in contact with each other. For this reason, heat exchange is performed between the gas refrigerant and the liquid refrigerant through the pipes (31, 32), and the temperature of the gas refrigerant is increased. For this reason, since the surface temperature of the low pressure gas pipe (32) is further increased, the low pressure gas pipe (32) can be reliably prevented from freezing.
第５の発明は、圧縮機構（41a）と熱源側熱交換器（42）と膨張機構（82,92）と利用側熱交換器（83,93）とが接続された冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）では、上記熱源側熱交換器（42）を凝縮器とし、上記利用側熱交換器（83,93）を蒸発器とする冷凍サイクルが行われる冷凍装置を前提としている。そして、この冷凍装置は、凝縮後の液冷媒が流れる高圧液配管（31）と、蒸発後のガス冷媒が流れる低圧ガス配管（32）とが、互いに接触して設けられており、液冷媒を上記圧縮機構（41a）の圧縮途中の圧縮室内に導入するインジェクション手段（57）を備えていることを特徴とするものである。 The fifth invention includes a refrigerant circuit (20) in which a compression mechanism (41a), a heat source side heat exchanger (42), an expansion mechanism (82, 92), and a use side heat exchanger (83, 93) are connected. The refrigerant circuit (20) is premised on a refrigeration apparatus in which a refrigeration cycle is performed in which the heat source side heat exchanger (42) is a condenser and the use side heat exchanger (83, 93) is an evaporator. Yes. In this refrigeration apparatus, a high pressure liquid pipe (31) through which condensed liquid refrigerant flows and a low pressure gas pipe (32) through which evaporated gas refrigerant flows are provided in contact with each other, and the liquid refrigerant is The injection mechanism (57) for introducing the compression mechanism (41a) into the compression chamber in the middle of compression is provided.
第５の発明では、第４の発明と同様にして、液冷媒が流れる高圧液配管（31）と、ガス冷媒が流れる低圧ガス配管（32）とが互いに接触するように設けられる。このため、低圧ガス配管（32）を流れるガス冷媒が昇温されるので、低圧ガス配管（32）の凍結を確実に防止することができる。 In the fifth invention, similarly to the fourth invention, the high pressure liquid pipe (31) through which the liquid refrigerant flows and the low pressure gas pipe (32) through which the gas refrigerant flows are provided in contact with each other. For this reason, since the temperature of the gas refrigerant flowing through the low-pressure gas pipe (32) is raised, it is possible to reliably prevent the low-pressure gas pipe (32) from freezing.
一方、このようにしてガス冷媒の温度が高くなると、圧縮機構（41a）の吐出冷媒温度も高くなり、圧縮機構（41a）が損傷し易くなる。しかしながら、本発明では、インジェクション手段（57）が圧縮機構（41a）に液冷媒を供給するようにしている。その結果、圧縮機構（41a）の吐出冷媒温度が低下するので、圧縮機構（41a）の故障を回避することができる。しかも、液冷媒は圧縮機構（41a）の圧縮途中の圧縮室に直接導入されるので、圧縮機構（41a）の吸入側の配管が凍結することはない。 On the other hand, when the temperature of the gas refrigerant increases in this way, the discharge refrigerant temperature of the compression mechanism (41a) also increases, and the compression mechanism (41a) is likely to be damaged. However, in the present invention, the injection means (57) supplies the liquid refrigerant to the compression mechanism (41a). As a result, the discharge refrigerant temperature of the compression mechanism (41a) decreases, so that the failure of the compression mechanism (41a) can be avoided. Moreover, since the liquid refrigerant is directly introduced into the compression chamber in the middle of compression of the compression mechanism (41a), the pipe on the suction side of the compression mechanism (41a) does not freeze.
第１の発明では、低圧ガス配管（32）の表面温度が０℃以上となるように、膨張弁（82,92）の開度を調節している。このため、本発明によれば、断熱材等を用いることなく、低圧ガス配管（32）の凍結を防止することができる。従って、低圧ガス配管（32）の凍結に伴う騒音を抑制することができ、また、低圧ガス配管（32）の継手部分の破損も回避できる。更に、圧縮機構（41a）の吸入側に設ける吸入温度センサや吸入圧力センサ等のセンサ周りの配管が凍結してしまうことも防止でき、各センサの信頼性を確保できる。 In the first invention, the opening degree of the expansion valve (82, 92) is adjusted so that the surface temperature of the low-pressure gas pipe (32) is 0 ° C. or higher. For this reason, according to the present invention, freezing of the low-pressure gas pipe (32) can be prevented without using a heat insulating material or the like. Therefore, noise accompanying freezing of the low-pressure gas pipe (32) can be suppressed, and damage to the joint portion of the low-pressure gas pipe (32) can be avoided. Furthermore, it is possible to prevent the piping around the sensors such as the suction temperature sensor and the suction pressure sensor provided on the suction side of the compression mechanism (41a) from being frozen, and to ensure the reliability of each sensor.
また、第１の発明では、膨張弁（82,92）の開度制御を行うと同時に、圧縮機構（41a）に液冷媒を供給するようにしている。このため、圧縮機構（41a）の吐出冷媒温度を確実に低下させることができる。従って、本発明によれば、低圧ガス配管（32）の凍結を防止しながら、圧縮機構（41a）の故障を確実に回避することができる。 In the first invention, the opening of the expansion valve (82, 92) is controlled, and at the same time, the liquid refrigerant is supplied to the compression mechanism (41a). For this reason, the discharge refrigerant | coolant temperature of a compression mechanism (41a) can be reduced reliably. Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably avoid the failure of the compression mechanism (41a) while preventing the low-pressure gas pipe (32) from freezing.
第２の発明では、利用側熱交換器（83,93）の出口冷媒温度が０℃以上となるように、膨張弁（82,92）の開度を調節している。このため、本発明によれば、低圧ガス配管（32）の表面温度を確実に０℃以上とすることができる。 In the second invention, the opening degree of the expansion valve (82, 92) is adjusted so that the outlet refrigerant temperature of the use side heat exchanger (83, 93) is 0 ° C. or higher. For this reason, according to the present invention, the surface temperature of the low-pressure gas pipe (32) can be reliably set to 0 ° C. or higher.
更に第３の発明では、液冷媒を圧縮機構（41a）の圧縮途中の圧縮室に直接導入するようにしている。従って、本発明によれば、圧縮機構（41a）の吸入側の配管が液冷媒によって冷やされてしまうのを回避でき、この配管が凍結してしまうのも確実に防止できる。 In the third invention, the liquid refrigerant is directly introduced into the compression chamber in the middle of compression of the compression mechanism (41a). Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the piping on the suction side of the compression mechanism (41a) from being cooled by the liquid refrigerant, and to reliably prevent the piping from freezing.
更に第４の発明では、高圧液配管（31）を流れる液冷媒と低圧ガス配管（32）を流れるガス冷媒との間で熱交換を行わせることで、低圧ガス配管（32）を流れるガス冷媒を昇温させている。従って、本発明によれば、低圧ガス配管（32）の凍結を一層確実に防止することができる。また、このようにガス冷媒と液冷媒との間で熱交換を行うと、高圧液配管（31）を流れる冷媒の過冷却度が大きくなる。従って、その後に利用側熱交換器（83,93）で蒸発する冷媒のエンタルピ差が増大し、この冷凍装置の冷却能力を増大させることができる。 In the fourth aspect of the invention, the gas refrigerant flowing through the low-pressure gas pipe (32) is exchanged between the liquid refrigerant flowing through the high-pressure liquid pipe (31) and the gas refrigerant flowing through the low-pressure gas pipe (32). The temperature is raised. Therefore, according to the present invention, freezing of the low-pressure gas pipe (32) can be prevented more reliably. Further, when heat exchange is performed between the gas refrigerant and the liquid refrigerant in this way, the degree of supercooling of the refrigerant flowing through the high-pressure liquid pipe (31) increases. Therefore, the difference in the enthalpy of the refrigerant that subsequently evaporates in the use side heat exchanger (83, 93) increases, and the cooling capacity of the refrigeration apparatus can be increased.
第５の発明では、第４の発明と同様にして、高圧液配管（31）を流れる液冷媒と低圧ガス配管（32）を流れるガス冷媒との間で熱交換を行わせるようにしている。このため、本発明においても、低圧ガス配管（32）の凍結を防止すると共に、利用側熱交換器（83,93）の冷却能力を増大させることができる。 In the fifth aspect, similar to the fourth aspect, heat exchange is performed between the liquid refrigerant flowing through the high pressure liquid pipe (31) and the gas refrigerant flowing through the low pressure gas pipe (32). Therefore, also in the present invention, it is possible to prevent the low-pressure gas pipe (32) from freezing and increase the cooling capacity of the use side heat exchanger (83, 93).
また、第５の発明においても、膨張弁（82,92）の開度制御を行うと同時に、圧縮機構（41a）の圧縮途中の圧縮室に液冷媒を供給するようにしている。このため、圧縮機構（41a）の吐出冷媒温度を低下させ、圧縮機構（41a）の故障を回避することができる。同時に、低圧ガス配管（32）の凍結、あるいは圧縮機構（41a）の吸入側の配管の凍結を確実に防止できる。 In the fifth invention, the opening of the expansion valve (82, 92) is controlled, and at the same time, liquid refrigerant is supplied to the compression chamber in the middle of compression of the compression mechanism (41a). For this reason, the discharge refrigerant | coolant temperature of a compression mechanism (41a) can be reduced, and the failure of a compression mechanism (41a) can be avoided. At the same time, it is possible to reliably prevent freezing of the low-pressure gas pipe (32) or freezing of the suction side pipe of the compression mechanism (41a).
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態の冷凍装置（10）は、コンビニエンスストア等に設置されて、複数の庫内の冷却を行うものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The refrigeration apparatus (10) of this embodiment is installed in a convenience store or the like, and cools a plurality of warehouses.
図１に示すように、冷凍装置（10）は、室外ユニット（11）と、第１冷凍ショーケース（12）と、第２冷凍ショーケース（13）とを備えている。室外ユニット（11）は、屋外に設置されおり、熱源側ユニットを構成している。第１冷凍ショーケース（12）及び第２冷凍ショーケース（13）は、コンビニエンスストア等の店内に設置されており、それぞれ利用側ユニットを構成している。 As shown in FIG. 1, the refrigeration apparatus (10) includes an outdoor unit (11), a first refrigeration showcase (12), and a second refrigeration showcase (13). The outdoor unit (11) is installed outdoors and constitutes a heat source side unit. The 1st freezer showcase (12) and the 2nd freezer showcase (13) are installed in stores, such as a convenience store, and constitute the use side unit, respectively.
室外ユニット（11）には室外回路（40）が、第１冷凍ショーケース（12）には第１冷凍回路（80）が、第２冷凍ショーケース（13）には第２冷凍回路（90）がそれぞれ設けられている。室外回路（40）は、熱源側回路を構成している。室外回路（40）の端部には、液側閉鎖弁（21）及びガス側閉鎖弁（22）が設けられている。第１冷凍回路（80）は、第１利用側回路を構成しており、第２冷凍回路（90）は第２利用側回路を構成している。 The outdoor unit (11) has an outdoor circuit (40), the first refrigeration showcase (12) has a first refrigeration circuit (80), and the second refrigeration showcase (13) has a second refrigeration circuit (90). Are provided. The outdoor circuit (40) constitutes a heat source side circuit. A liquid side closing valve (21) and a gas side closing valve (22) are provided at the end of the outdoor circuit (40). The first refrigeration circuit (80) constitutes a first usage side circuit, and the second refrigeration circuit (90) constitutes a second usage side circuit.
第１冷凍ショーケース（12）及び第２冷凍ショーケース（13）は、室外ユニット（11）に対して並列に接続されている。具体的に、室外ユニット（11）と各冷凍ショーケース（12,13）とは、液側連絡配管（31）及びガス側連絡配管（32）によってそれぞれ接続されている。上記液側連絡配管（31）は、高圧液配管を構成しており、一端が液側閉鎖弁（21）に接続されている。液側連絡配管（31）の他端は、第１液連絡管（31a）と第２液連絡管（31b）とに分岐しており、第１液連絡管（31a）が第１冷凍回路（80）と接続し、第２液連絡管（31b）が第２冷凍回路（90）と接続している。上記ガス側連絡配管（32）は、低圧ガス配管を構成しており、一端がガス側閉鎖弁（22）に接続されている。ガス側連絡配管（32）の他端は、第１ガス連絡管（32a）と第２ガス連絡管（32b）とに分岐しており、第１ガス連絡管（32a）が第１冷凍回路（80）と接続し、第２ガス連絡管（32b）が第２冷凍回路（90）と接続している。 The first frozen showcase (12) and the second frozen showcase (13) are connected in parallel to the outdoor unit (11). Specifically, the outdoor unit (11) and each refrigeration showcase (12, 13) are connected to each other by a liquid side connecting pipe (31) and a gas side connecting pipe (32). The liquid side communication pipe (31) constitutes a high pressure liquid pipe, and one end thereof is connected to the liquid side shut-off valve (21). The other end of the liquid side connecting pipe (31) branches into a first liquid connecting pipe (31a) and a second liquid connecting pipe (31b), and the first liquid connecting pipe (31a) is connected to the first refrigeration circuit (31a). 80) and the second liquid communication pipe (31b) is connected to the second refrigeration circuit (90). The gas side communication pipe (32) constitutes a low pressure gas pipe, and one end thereof is connected to the gas side shutoff valve (22). The other end of the gas side communication pipe (32) branches into a first gas communication pipe (32a) and a second gas communication pipe (32b), and the first gas communication pipe (32a) is connected to the first refrigeration circuit ( 80) and the second gas communication pipe (32b) is connected to the second refrigeration circuit (90).
第１液連絡管（31a）と第１ガス連絡管（32a）とは、各配管の表面が互いに接触するように設けられている。つまり、第１液連絡管（31a）と第１ガス連絡管（32a）とは、互いに隣り合った状態で併設されており、各連絡管（31a,32a）を流れる冷媒同士で熱交換が可能に構成されている。同様にして、第２液連絡管（31b）と第２ガス連絡管（32b）とは、各配管の表面が互いに接触しており、各連絡管（31b,32b）を流れる冷媒同士で熱交換が可能に構成されている。以上のように、本実施形態の冷凍装置（10）では、複数の冷凍回路（80,90）に対応する液連絡管（31a,31b）とガス連絡管（32a,32b）とがそれぞれ接触して設けられている。 The first liquid communication pipe (31a) and the first gas communication pipe (32a) are provided such that the surfaces of the pipes are in contact with each other. That is, the first liquid communication pipe (31a) and the first gas communication pipe (32a) are provided adjacent to each other, and heat exchange is possible between the refrigerants flowing through the communication pipes (31a, 32a). It is configured. Similarly, the surfaces of the pipes of the second liquid communication pipe (31b) and the second gas communication pipe (32b) are in contact with each other, and heat exchange is performed between the refrigerants flowing through the communication pipes (31b, 32b). Is configured to be possible. As described above, in the refrigeration apparatus (10) of the present embodiment, the liquid communication pipes (31a, 31b) and the gas communication pipes (32a, 32b) corresponding to the plurality of refrigeration circuits (80, 90) are in contact with each other. Is provided.
<室外ユニット>
室外ユニット（11）の室外回路（40）には、圧縮機（41）、室外熱交換器（42）、レシーバ（43）、室外膨張弁（44）、及び四路切換弁（45）が設けられている。
<Outdoor unit>
The outdoor circuit (40) of the outdoor unit (11) is provided with a compressor (41), an outdoor heat exchanger (42), a receiver (43), an outdoor expansion valve (44), and a four-way switching valve (45). It has been.
上記圧縮機（41）は、全密閉型で高圧ドーム式の圧縮機を構成している。この圧縮機（41）には、ケーシング内に圧縮機構（41a）が収納されている。この圧縮機構（41a）は、スクロール型の圧縮機構で構成されている。また、圧縮機（41）は、可変容量式の圧縮機を構成している。つまり、圧縮機（41）には、インバータを介して電力が供給されており、このインバータの出力周波数を変化させて圧縮機モータの回転速度を変更することによって、その容量が変更可能となっている。 The compressor (41) constitutes a fully sealed high-pressure dome type compressor. In the compressor (41), a compression mechanism (41a) is housed in a casing. The compression mechanism (41a) is a scroll-type compression mechanism. The compressor (41) constitutes a variable capacity compressor. That is, electric power is supplied to the compressor (41) via an inverter, and the capacity can be changed by changing the rotation speed of the compressor motor by changing the output frequency of the inverter. Yes.
圧縮機（41）の吸入側には、吸入管（51）の一端が接続されている。吸入管（51）の他端は四路切換弁（45）に接続されている。圧縮機（41）の吐出側には、吐出管（52）が接続されている。吐出管（52）の他端は、四路切換弁（45）に接続されている。 One end of the suction pipe (51) is connected to the suction side of the compressor (41). The other end of the suction pipe (51) is connected to the four-way switching valve (45). A discharge pipe (52) is connected to the discharge side of the compressor (41). The other end of the discharge pipe (52) is connected to the four-way switching valve (45).
上記室外熱交換器（42）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、熱源側熱交換器を構成している。室外熱交換器（42）の近傍には、室外ファン（46）が設けられている。この室外熱交換器（42）では、上記室外ファン（46）が送風する室外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。室外熱交換器（42）の一端は、四路切換弁（45）に接続されている。室外熱交換器（42）の他端は、第１液管（53）を介してレシーバ（43）の頂部に接続されている。レシーバ（43）の底部は、第２液管（54）を介して液側閉鎖弁（21）に接続されている。 The outdoor heat exchanger (42) is a cross fin type fin-and-tube heat exchanger, and constitutes a heat source side heat exchanger. An outdoor fan (46) is provided in the vicinity of the outdoor heat exchanger (42). In the outdoor heat exchanger (42), heat is exchanged between the outdoor air blown by the outdoor fan (46) and the refrigerant. One end of the outdoor heat exchanger (42) is connected to the four-way switching valve (45). The other end of the outdoor heat exchanger (42) is connected to the top of the receiver (43) via the first liquid pipe (53). The bottom of the receiver (43) is connected to the liquid side shut-off valve (21) via the second liquid pipe (54).
上記第１液管（53）には、第１バイパス管（55）及び第２バイパス管（56）の一端がそれぞれ接続されている。第１バイパス管（55）及び第２バイパス管（56）の他端は、それぞれ第２液管（54）と接続している。第１バイパス管（55）には、上記室外膨張弁（44）が設けられている。室外膨張弁（44）は、開度が調節可能な電子膨張弁で構成されている。 One end of a first bypass pipe (55) and a second bypass pipe (56) is connected to the first liquid pipe (53). The other ends of the first bypass pipe (55) and the second bypass pipe (56) are connected to the second liquid pipe (54), respectively. The first expansion pipe (55) is provided with the outdoor expansion valve (44). The outdoor expansion valve (44) is an electronic expansion valve whose opening degree can be adjusted.
第２液管（54）には、インジェクション管（57）の一端が接続されている。インジェクション管（57）の他端は、圧縮機（41）の圧縮機構（41a）と接続している。インジェクション管（57）には、減圧機構を構成する減圧弁（47）が設けられている。減圧弁（47）は、開度が調節可能な電子膨張弁で構成されている。 One end of an injection pipe (57) is connected to the second liquid pipe (54). The other end of the injection pipe (57) is connected to the compression mechanism (41a) of the compressor (41). The injection pipe (57) is provided with a pressure reducing valve (47) constituting a pressure reducing mechanism. The pressure reducing valve (47) is an electronic expansion valve whose opening degree is adjustable.
インジェクション管（57）は、室外熱交換器（42）で凝縮した後の液冷媒の一部を圧縮機（41）へ供給するインジェクション手段を構成している。具体的に、圧縮機（41）の圧縮機構（41a）には、その圧縮途中の圧縮室に中間ポートが設けられている。そして、インジェクション管（57）の他端は、この中間圧ポートに接続されている。 The injection pipe (57) constitutes injection means for supplying a part of the liquid refrigerant after being condensed in the outdoor heat exchanger (42) to the compressor (41). Specifically, the compression mechanism (41a) of the compressor (41) is provided with an intermediate port in the compression chamber in the middle of the compression. The other end of the injection pipe (57) is connected to this intermediate pressure port.
上記四路切換弁（45）は、第１のポートが吐出管（52）に、第２のポートが吸入管（51）に、第３のポートが室外熱交換器（42）に、第４のポートがガス側閉鎖弁（22）にそれぞれ接続されている。この四路切換弁（45）は、第１のポートと第３のポートが互いに連通して第２のポートと第４のポートが互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが互いに連通して第２のポートと第３ポートが互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換え可能となっている。 The four-way switching valve (45) has a first port for the discharge pipe (52), a second port for the suction pipe (51), a third port for the outdoor heat exchanger (42), Are connected to the gas side shut-off valve (22), respectively. This four-way selector valve (45) is in a first state (state indicated by a solid line in FIG. 1) in which the first port and the third port communicate with each other and the second port and the fourth port communicate with each other. The first port and the fourth port can communicate with each other, and the second port and the third port can communicate with each other. The second state can be switched to the second state (shown by a broken line in FIG. 1).
室外回路（40）には、各種のセンサや圧力スイッチも設けられている。具体的に、吸入管（51）には吸入温度センサ（61）と吸入圧力センサ（62）とが設けられている。吸入圧力センサ（62）は、吸入管（51）から分岐する分岐配管（51a）の先端に接続されている。上記吐出管（52）には、高圧圧力スイッチ（63）と吐出温度センサ（64）と吐出圧力センサ（65）とが設けられている。上記室外熱交換器（42）の伝熱管には、冷媒温度センサ（66）が設けられている。室外ファン（46）の近傍には、室外温度センサ（67）が設けられている。 Various sensors and pressure switches are also provided in the outdoor circuit (40). Specifically, the suction pipe (51) is provided with a suction temperature sensor (61) and a suction pressure sensor (62). The suction pressure sensor (62) is connected to the tip of the branch pipe (51a) branched from the suction pipe (51). The discharge pipe (52) is provided with a high pressure switch (63), a discharge temperature sensor (64), and a discharge pressure sensor (65). The heat exchanger tube of the outdoor heat exchanger (42) is provided with a refrigerant temperature sensor (66). An outdoor temperature sensor (67) is provided in the vicinity of the outdoor fan (46).
また、室外回路（40）には、一方向の冷媒の流通を許容しつつ、この方向とは逆の冷媒の流通を禁止する複数の逆止弁も設けられている。具体的に、上記吐出管（52）に逆止弁（CV-1）が、上記第１液管（53）に逆止弁（CV-2）が、上記第２液管（54）に逆止弁（CV-3）が、上記第２バイパス管（56）に逆止弁（CV-4）がそれぞれ設けられている。これらの逆止弁（CV-1,CV-2,CV-3,CV-4）は、図１の逆止弁を示す記号に付した矢印の方向への冷媒の流通だけを許容するように構成されている。 The outdoor circuit (40) is also provided with a plurality of check valves that allow the refrigerant to flow in one direction but prohibit the refrigerant from flowing in the opposite direction. Specifically, a check valve (CV-1) is connected to the discharge pipe (52), a check valve (CV-2) is connected to the first liquid pipe (53), and a reverse valve is connected to the second liquid pipe (54). A check valve (CV-3) is provided in the second bypass pipe (56), respectively. These check valves (CV-1, CV-2, CV-3, CV-4) only allow refrigerant to flow in the direction of the arrow attached to the symbol indicating the check valve in FIG. It is configured.
<冷凍ショーケース>
上記第１冷凍ショーケース（12）の第１冷凍回路（80）では、その液側端からガス側端へ向かって順に、第１ドレンパンヒータ（81）、第１室内膨張弁（82）、及び第１冷却熱交換器（83）が設けられている。
<Frozen showcase>
In the first refrigeration circuit (80) of the first refrigeration showcase (12), in order from the liquid side end to the gas side end, the first drain pan heater (81), the first indoor expansion valve (82), and A first cooling heat exchanger (83) is provided.
上記第１ドレンパンヒータ（81）は、第１冷却熱交換器（83）のドレンパンの底面に沿って配設された冷媒配管で構成されている。この第１ドレンパンヒータ（81）は、第１冷却熱交換器（83）のドレンパン内に回収された霜や氷塊を融解するものである。 The said 1st drain pan heater (81) is comprised with the refrigerant | coolant piping arrange | positioned along the bottom face of the drain pan of the 1st cooling heat exchanger (83). The first drain pan heater (81) melts frost and ice blocks collected in the drain pan of the first cooling heat exchanger (83).
上記第１室内膨張弁（82）は、開度が調節可能な電子膨張弁であって、利用側膨張弁を構成している。また、上記第１冷却熱交換器（83）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、利用側熱交換器を構成している。この第１冷却熱交換器（83）の近傍には、第１庫内ファン（84）が設けられている。第１冷却熱交換器（83）では、第１庫内ファン（84）が送風する庫内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。 The first indoor expansion valve (82) is an electronic expansion valve whose opening degree can be adjusted, and constitutes a use side expansion valve. The first cooling heat exchanger (83) is a cross fin type fin-and-tube heat exchanger, and constitutes a use side heat exchanger. A first internal fan (84) is provided in the vicinity of the first cooling heat exchanger (83). In the first cooling heat exchanger (83), heat is exchanged between the internal air blown by the first internal fan (84) and the refrigerant.
また、第１冷凍回路（80）には、３つの温度センサが設けられている。具体的に、第１冷却熱交換器（83）の伝熱管には、冷媒の蒸発温度を検出するための第１蒸発温度センサ（85）が設けられている。第１冷凍回路（80）におけるガス側端の近傍には、第１冷却熱交換器（83）の出口冷媒温度を検出するための第１出口温度センサ（86）が設けられている。第１庫内ファン（84）の近傍には、第１冷凍ショーケース（12）の庫内温度を検出するための第１庫内温度センサ（87）が設けられている。 The first refrigeration circuit (80) is provided with three temperature sensors. Specifically, the heat transfer tube of the first cooling heat exchanger (83) is provided with a first evaporation temperature sensor (85) for detecting the evaporation temperature of the refrigerant. A first outlet temperature sensor (86) for detecting the outlet refrigerant temperature of the first cooling heat exchanger (83) is provided in the vicinity of the gas side end of the first refrigeration circuit (80). A first internal temperature sensor (87) for detecting the internal temperature of the first freezer showcase (12) is provided in the vicinity of the first internal fan (84).
上記第２冷凍ショーケース（13）の第２冷凍回路（90）は、上記第１冷凍回路（80）と同様の構成となっている。即ち、第２冷凍回路（90）には、上記第１冷凍回路（80）と同様にして、第２ドレンパンヒータ（91）と第２室内膨張弁（92）と第２冷却熱交換器（93）と第２庫内ファン（94）とが設けられている。また、第２冷凍回路（90）には、上記第１冷凍回路（80）と同様にして、第２蒸発温度センサ（95）と第２出口温度センサ（96）と第２庫内温度センサ（97）とが設けられている。 The second refrigeration circuit (90) of the second refrigeration showcase (13) has the same configuration as the first refrigeration circuit (80). That is, the second refrigeration circuit (90) includes the second drain pan heater (91), the second indoor expansion valve (92), and the second cooling heat exchanger (93) in the same manner as the first refrigeration circuit (80). ) And a second internal fan (94). The second refrigeration circuit (90) includes a second evaporation temperature sensor (95), a second outlet temperature sensor (96), and a second internal temperature sensor (like the first refrigeration circuit (80)). 97).
<コントローラの構成>
本発明に係る冷凍装置（10）は、コントローラ（100）を備えている。コントローラ（100）は、冷媒回路（20）に接続された各センサや各制御機器との間で相互に伝送が可能となっている。具体的に、コントローラ（100）は、冷媒回路（20）の各センサの検出信号を受信可能に構成されている。また、コントローラ（100）は、圧縮機（41）の回転数や、各膨張弁（44,82,92）及び減圧弁（47）の開度をそれぞれ制御可能に構成されている。
<Configuration of controller>
The refrigeration apparatus (10) according to the present invention includes a controller (100). The controller (100) can mutually transmit between each sensor and each control device connected to the refrigerant circuit (20). Specifically, the controller (100) is configured to be able to receive detection signals from the sensors of the refrigerant circuit (20). The controller (100) is configured to be able to control the rotation speed of the compressor (41) and the opening degrees of the expansion valves (44, 82, 92) and the pressure reducing valve (47).
また、本発明の特徴として、コントローラ（100）は、各冷凍ショーケース（12,13）の庫内を冷却する冷却運転時において、ガス側連絡配管（32）の配管の表面温度が０℃以上となるように各室内膨張弁（82,92）の開度を調節するように構成されている。また、コントローラ（100）は、この冷却運転時において、圧縮機（41）の吐出冷媒温度を低下させるために、上記インジェクション管（57）の減圧弁（47）を所定開度で開放するように構成されている。 In addition, as a feature of the present invention, the controller (100) is configured such that the surface temperature of the pipe of the gas side connecting pipe (32) is 0 ° C. or higher during the cooling operation for cooling the interior of each freezer showcase (12, 13). Thus, the opening degree of each indoor expansion valve (82, 92) is adjusted. Further, during this cooling operation, the controller (100) opens the pressure reducing valve (47) of the injection pipe (57) at a predetermined opening in order to lower the refrigerant discharge temperature of the compressor (41). It is configured.
−運転動作−
以下に、本実施形態に係る冷凍装置（10）の基本的な運転動作について説明する。この冷凍装置（10）は、各冷凍ショーケース（12,13）の庫内を冷却する冷却運転と、各冷却熱交換器（83,93）に付着した霜を融解するデフロスト運転とが可能となっている。
-Driving action-
Below, the fundamental driving | operation operation | movement of the freezing apparatus (10) which concerns on this embodiment is demonstrated. The refrigeration system (10) can perform a cooling operation for cooling the interior of each refrigeration showcase (12, 13) and a defrost operation for melting frost attached to each cooling heat exchanger (83, 93). It has become.
<冷却運転>
図２に示すように、冷凍装置（10）の冷却運転では、四路切換弁（45）が第１状態に設定される。また、室外膨張弁（44）が全閉状態となる一方、第１室内膨張弁（82）、第２室内膨張弁（92）、及び減圧弁（47）の開度が適宜調節される。
<Cooling operation>
As shown in FIG. 2, in the cooling operation of the refrigeration apparatus (10), the four-way selector valve (45) is set to the first state. Moreover, while the outdoor expansion valve (44) is fully closed, the opening degrees of the first indoor expansion valve (82), the second indoor expansion valve (92), and the pressure reducing valve (47) are adjusted as appropriate.
圧縮機（41）が起動すると、圧縮機（41）で吐出された冷媒は、吐出管（52）及び四路切換弁（45）を通過して室外熱交換器（42）へ流入する。室外熱交換器（42）では、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（42）で凝縮した後の液冷媒は、第１液管（53）及びレシーバ（43）を通過して第２液管（54）へ流入する。第２液管（54）を流れた冷媒は、液側閉鎖弁（21）を通過して液側連絡配管（31）へ流入する。液側連絡配管（31）に流入した冷媒は、第１液連絡管（31a）と第２液連絡管（31b）とに分流する。 When the compressor (41) is activated, the refrigerant discharged from the compressor (41) passes through the discharge pipe (52) and the four-way switching valve (45) and flows into the outdoor heat exchanger (42). In the outdoor heat exchanger (42), the refrigerant dissipates heat to the outdoor air and condenses. The liquid refrigerant after being condensed in the outdoor heat exchanger (42) passes through the first liquid pipe (53) and the receiver (43) and flows into the second liquid pipe (54). The refrigerant that has flowed through the second liquid pipe (54) passes through the liquid side shut-off valve (21) and flows into the liquid side communication pipe (31). The refrigerant flowing into the liquid side communication pipe (31) is divided into the first liquid communication pipe (31a) and the second liquid communication pipe (31b).
第１液連絡管（31a）を流れる高圧液冷媒は、第１ガス連絡管（32a）を流れる低圧ガス冷媒と熱交換する。その結果、第１液連絡管（31a）を流れる冷媒は、第１ガス連絡管（32a）を流れる冷媒へ放熱して過冷却される。過冷却された冷媒は、第１冷凍回路（80）へ流入する。 The high-pressure liquid refrigerant flowing through the first liquid communication pipe (31a) exchanges heat with the low-pressure gas refrigerant flowing through the first gas communication pipe (32a). As a result, the refrigerant flowing through the first liquid communication pipe (31a) dissipates heat to the refrigerant flowing through the first gas communication pipe (32a) and is supercooled. The supercooled refrigerant flows into the first refrigeration circuit (80).
第１冷凍回路（80）へ流入した冷媒は、第１ドレンパンヒータ（81）を流れる。第１ドレンパンヒータ（81）を流れる冷媒は、ドレンパン内に回収された霜や氷塊に放熱して更に過冷却される。第１ドレンパンヒータ（81）を流出した冷媒は、第１室内膨張弁（82）を通過する際に減圧されて第１冷却熱交換器（83）へ流入する。第１冷却熱交換器（83）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その結果、第１冷凍ショーケース（12）の庫内空気が冷却される。 The refrigerant flowing into the first refrigeration circuit (80) flows through the first drain pan heater (81). The refrigerant flowing through the first drain pan heater (81) dissipates heat to the frost and ice blocks collected in the drain pan and is further supercooled. The refrigerant that has flowed out of the first drain pan heater (81) is decompressed and flows into the first cooling heat exchanger (83) when passing through the first indoor expansion valve (82). In the first cooling heat exchanger (83), the refrigerant absorbs heat from the internal air and evaporates. As a result, the internal air of the first refrigeration showcase (12) is cooled.
第１冷却熱交換器（83）で蒸発した冷媒は、第１ガス連絡管（32a）へ流入する。第１ガス連絡管（32a）を流れる低圧ガス冷媒は、第１液連絡管（31a）を流れる低圧液冷媒から吸熱して昇温された後、室外回路（40）に流入する。 The refrigerant evaporated in the first cooling heat exchanger (83) flows into the first gas communication pipe (32a). The low-pressure gas refrigerant flowing through the first gas communication pipe (32a) absorbs heat from the low-pressure liquid refrigerant flowing through the first liquid communication pipe (31a) and is heated, and then flows into the outdoor circuit (40).
一方、第２液連絡管（31b）を流れる高圧液冷媒は、第２ガス連絡管（32b）を流れる低圧ガス冷媒と熱交換する。その結果、第２液連絡管（31b）を流れる冷媒は、第２ガス連絡管（32b）を流れる冷媒に熱を付与して過冷却される。過冷却された冷媒は、第２冷凍回路（90）へ流入する。 On the other hand, the high-pressure liquid refrigerant flowing through the second liquid communication pipe (31b) exchanges heat with the low-pressure gas refrigerant flowing through the second gas communication pipe (32b). As a result, the refrigerant flowing through the second liquid communication pipe (31b) is supercooled by applying heat to the refrigerant flowing through the second gas communication pipe (32b). The supercooled refrigerant flows into the second refrigeration circuit (90).
第２冷凍回路（90）へ流入した冷媒は、第２ドレンパンヒータ（91）を流れる。第２ドレンパンヒータ（91）を流れる冷媒は、ドレンパン内に回収された霜や氷塊に放熱して更に過冷却される。第２ドレンパンヒータ（91）を流出した冷媒は、第２室内膨張弁（92）を通過する際に減圧されて第２冷却熱交換器（93）へ流入する。第２冷却熱交換器（93）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その結果、第２冷凍ショーケース（13）の庫内空気が冷却される。 The refrigerant flowing into the second refrigeration circuit (90) flows through the second drain pan heater (91). The refrigerant flowing through the second drain pan heater (91) dissipates heat to the frost and ice blocks collected in the drain pan and is further supercooled. The refrigerant that has flowed out of the second drain pan heater (91) is reduced in pressure when passing through the second indoor expansion valve (92) and flows into the second cooling heat exchanger (93). In the second cooling heat exchanger (93), the refrigerant absorbs heat from the internal air and evaporates. As a result, the internal air of the second refrigeration showcase (13) is cooled.
第２冷却熱交換器（93）で蒸発した冷媒は、第２ガス連絡管（32b）へ流入する。第２ガス連絡管（32b）を流れる低圧ガス冷媒は、第２液連絡管（31b）を流れる低圧液冷媒から吸熱して昇温された後、室外回路（40）に流入する。 The refrigerant evaporated in the second cooling heat exchanger (93) flows into the second gas communication pipe (32b). The low-pressure gas refrigerant flowing through the second gas communication pipe (32b) absorbs heat from the low-pressure liquid refrigerant flowing through the second liquid communication pipe (31b) and is heated, and then flows into the outdoor circuit (40).
室外回路（40）で合流した冷媒は、四路切換弁（45）を通過して吸入管（51）を流れる。この冷媒は、圧縮機（41）に吸入されて高圧まで圧縮された後、吐出管（52）から吐出される。 The refrigerant merged in the outdoor circuit (40) passes through the four-way switching valve (45) and flows through the suction pipe (51). This refrigerant is sucked into the compressor (41) and compressed to a high pressure, and then discharged from the discharge pipe (52).
<デフロスト運転>
デフロスト運転では、第１冷却熱交換器（83）及び第２冷却熱交換器（93）の除霜が同時に行われる。
<Defrost operation>
In the defrost operation, the first cooling heat exchanger (83) and the second cooling heat exchanger (93) are defrosted simultaneously.
図３に示すように、デフロスト運転では、四路切換弁（45）が第２状態に設定される。また、第１室内膨張弁（82）及び第２室内膨張弁（92）が全開となる一方、室外膨張弁（44）の開度が適宜調節される。 As shown in FIG. 3, in the defrost operation, the four-way switching valve (45) is set to the second state. Further, the first indoor expansion valve (82) and the second indoor expansion valve (92) are fully opened, while the opening degree of the outdoor expansion valve (44) is appropriately adjusted.
圧縮機（41）が起動すると、圧縮機（41）で吐出された冷媒は、吐出管（52）及び四路切換弁（45）を通過してガス側連絡配管（32）へ流入する。ガス側連絡配管（32）に流入した冷媒は、第１ガス連絡管（32a）と第２ガス連絡管（32b）とに分流する。 When the compressor (41) is started, the refrigerant discharged from the compressor (41) passes through the discharge pipe (52) and the four-way switching valve (45) and flows into the gas side communication pipe (32). The refrigerant flowing into the gas side communication pipe (32) is divided into the first gas communication pipe (32a) and the second gas communication pipe (32b).
第１ガス連絡管（32a）から第１冷凍回路（80）へ流入した冷媒は、第１冷却熱交換器（83）を流れる。第１冷却熱交換器（83）では、伝熱管に付着した霜が冷媒によって内側から加熱されて融解する一方、冷媒はこの霜に融解熱を奪われて凝縮する。第１冷却熱交換器（83）で凝縮した冷媒は、全開状態の第１室内膨張弁（82）を通過した後、第１ドレンパンヒータ（81）を流れる。第１ドレンパンヒータ（81）では、ドレンパン内に回収された霜や氷塊が冷媒によって過熱されて融解する。第１ドレンパンヒータ（81）を流出した冷媒は、第１液連絡管（31a）を経由して室外回路（40）に流入する。 The refrigerant flowing into the first refrigeration circuit (80) from the first gas communication pipe (32a) flows through the first cooling heat exchanger (83). In the first cooling heat exchanger (83), the frost adhering to the heat transfer tube is heated and melted from the inside by the refrigerant, while the refrigerant is condensed by taking heat of fusion to the frost. The refrigerant condensed in the first cooling heat exchanger (83) flows through the first drain pan heater (81) after passing through the fully opened first indoor expansion valve (82). In the first drain pan heater (81), frost and ice blocks collected in the drain pan are heated by the refrigerant and melted. The refrigerant that has flowed out of the first drain pan heater (81) flows into the outdoor circuit (40) through the first liquid communication pipe (31a).
第２ガス連絡管（32b）から第２冷凍回路（90）へ流入した冷媒は、第２冷却熱交換器（93）を流れる。第２冷却熱交換器（93）では、伝熱管に付着した霜が冷媒によって内側から加熱されて融解する一方、冷媒はこの霜に融解熱を奪われて凝縮する。第２冷却熱交換器（93）で凝縮した冷媒は、全開状態の第２室内膨張弁（92）を通過した後、第２ドレンパンヒータ（91）を流れる。第２ドレンパンヒータ（91）では、ドレンパン内に回収された霜や氷塊が冷媒によって過熱されて融解する。第２ドレンパンヒータ（91）を流出した冷媒は、第２液連絡管（31b）を経由して室外回路（40）に流入する。 The refrigerant flowing into the second refrigeration circuit (90) from the second gas communication pipe (32b) flows through the second cooling heat exchanger (93). In the second cooling heat exchanger (93), the frost adhering to the heat transfer tube is heated and melted from the inside by the refrigerant, and the refrigerant is condensed by taking heat of fusion to the frost. The refrigerant condensed in the second cooling heat exchanger (93) flows through the second drain pan heater (91) after passing through the fully opened second indoor expansion valve (92). In the second drain pan heater (91), the frost and ice blocks collected in the drain pan are heated by the refrigerant and melted. The refrigerant that has flowed out of the second drain pan heater (91) flows into the outdoor circuit (40) through the second liquid communication pipe (31b).
室外回路（40）で合流した冷媒は、第２バイパス管（56）、レシーバ（43）、第１バイパス管（55）を流れ、室外膨張弁（44）を通過する際に減圧されてから室外熱交換器（42）へ流入する。室外熱交換器（42）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（42）で蒸発した冷媒は、四路切換弁（45）を通過して吸入管（51）を流れた後、圧縮機（41）に吸入される。 The refrigerant merged in the outdoor circuit (40) flows through the second bypass pipe (56), the receiver (43), and the first bypass pipe (55), and is reduced in pressure when passing through the outdoor expansion valve (44). It flows into the heat exchanger (42). In the outdoor heat exchanger (42), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (42) passes through the four-way switching valve (45), flows through the suction pipe (51), and is then sucked into the compressor (41).
<冷却運転時の制御動作>
ところで、図２に示した上記冷却運転時においては、各冷凍ショーケース（12,13）の冷却に利用された後のガス冷媒が比較的低温となってガス側連絡配管（32）を流通することになる。従って、このような冷却運転を継続して行うと、ガス側連絡配管（32）の表面で結露した水分が凍結してしまうことがある。このようにガス側連絡配管（32）が凍結すると、配管の表面で成長した氷が室外ユニット（11）のケーシングと密着し、配管の振動がケーシングに伝わり易くなり、騒音が増大する。また、配管の継手部分が破損したりするという不具合が生じる。また、例えば吸入管（51）に設けられた吸入温度センサ（61）や吸入圧力センサ（62）の近傍の配管が凍結してしまうと、各センサ（61,62）の検出値に誤差が生じるので、この冷凍装置（10）の信頼性が損なわれてしまう。そこで、本実施形態に係る冷凍装置（10）の冷却運転では、コントローラ（100）が、ガス側連絡配管（32）の凍結を防止するように各室内膨張弁（82,92）の開度を調節するようにしている。
<Control action during cooling operation>
By the way, during the cooling operation shown in FIG. 2, the gas refrigerant after being used for cooling each refrigeration showcase (12, 13) becomes relatively low temperature and circulates through the gas side connecting pipe (32). It will be. Therefore, if such a cooling operation is continuously performed, moisture condensed on the surface of the gas side connecting pipe (32) may freeze. When the gas side communication pipe (32) is frozen in this way, ice grown on the surface of the pipe comes into close contact with the casing of the outdoor unit (11), and vibration of the pipe is easily transmitted to the casing, increasing noise. Moreover, the malfunction that the joint part of piping is damaged arises. Further, for example, if the piping near the suction temperature sensor (61) or the suction pressure sensor (62) provided in the suction pipe (51) is frozen, an error occurs in the detection value of each sensor (61, 62). Therefore, the reliability of this refrigeration apparatus (10) is impaired. Therefore, in the cooling operation of the refrigeration apparatus (10) according to this embodiment, the controller (100) sets the opening of each indoor expansion valve (82, 92) so as to prevent the gas side communication pipe (32) from freezing. I try to adjust it.
具体的に、コントローラ（100）は、第１冷凍回路（80）において、第１出口温度センサ（86）の検出温度が０℃以上となるように第１室内膨張弁（82）の開度を調節する。つまり、コントローラ（100）は、第１冷却熱交換器（83）の出口冷媒温度が常時０℃以上となるように第１室内膨張弁（82）の開度を調節する。またこの際、コントローラ（100）は、第１蒸発温度センサ（85）の検出温度と、第１出口温度センサ（86）の検出温度の温度差に基づいて、第１室内膨張弁（82）の開度を過熱度制御（スーパーヒート制御）するようにしている。その結果、第１冷却熱交換器（83）の出口冷媒は、所定温度の過熱度が付いた過熱蒸気となる。 Specifically, the controller (100) controls the opening degree of the first indoor expansion valve (82) in the first refrigeration circuit (80) so that the temperature detected by the first outlet temperature sensor (86) is 0 ° C. or higher. Adjust. That is, the controller (100) adjusts the opening of the first indoor expansion valve (82) so that the outlet refrigerant temperature of the first cooling heat exchanger (83) is always 0 ° C. or higher. At this time, the controller (100) determines the first indoor expansion valve (82) based on the temperature difference between the temperature detected by the first evaporation temperature sensor (85) and the temperature detected by the first outlet temperature sensor (86). The opening degree is superheat controlled (superheat control). As a result, the outlet refrigerant of the first cooling heat exchanger (83) becomes superheated steam with a superheat degree of a predetermined temperature.
コントローラ（100）は、第２冷凍回路（90）についても、第１冷凍回路（80）と同様の制御を行う。即ち、コントローラ（100）は、第２蒸発温度センサ（95）及び第２出口温度センサ（96）の検出値に基づいて、第２室内膨張弁（92）の開度を調節し、第２冷却熱交換器（93）の出口冷媒を常に０℃以上の過熱蒸気とする。 The controller (100) performs the same control as the first refrigeration circuit (80) for the second refrigeration circuit (90). That is, the controller (100) adjusts the opening degree of the second indoor expansion valve (92) based on the detection values of the second evaporation temperature sensor (95) and the second outlet temperature sensor (96), and performs the second cooling. The outlet refrigerant of the heat exchanger (93) is always superheated steam at 0 ° C or higher.
以上のような各室内膨張弁（82,92）の開度制御によって、各冷凍回路（80,90）から流出する冷媒温度は０℃以上に維持される。このため、第１ガス連絡管（32a）及び第２ガス連絡管（32b）を流れる冷媒が０℃以上となり、各ガス連絡管（32a,32b）の表面温度も０℃以上となる。その結果、ガス側連絡配管（32）の表面に結露した水分が凍結してしまうのを未然に回避できる。 By controlling the opening degree of each indoor expansion valve (82, 92) as described above, the refrigerant temperature flowing out from each refrigeration circuit (80, 90) is maintained at 0 ° C. or higher. Therefore, the refrigerant flowing through the first gas communication pipe (32a) and the second gas communication pipe (32b) is 0 ° C. or higher, and the surface temperature of each gas communication pipe (32a, 32b) is also 0 ° C. or higher. As a result, it is possible to prevent the moisture condensed on the surface of the gas side communication pipe (32) from freezing.
一方、このようにして各冷却熱交換器（83,93）の出口冷媒温度を常に０℃以上に維持させると、吸入管（51）から圧縮機（41）に吸入される冷媒温度も比較的高い温度となる。その結果、圧縮機（41）の吐出冷媒温度も高くなるので、圧縮機（41）内の冷凍機油が劣化し、焼き付き等に起因して圧縮機（41）が故障し易くなる。そこで、本実施形態に係る冷凍装置（10）では、圧縮機（41）の吐出冷媒温度を低下させるべく、コントローラ（100）による各室内膨張弁（82,92）の開度制御と同時に液インジェクション動作を行うようにしている。 On the other hand, when the outlet refrigerant temperature of each cooling heat exchanger (83, 93) is always maintained at 0 ° C. or higher in this way, the refrigerant temperature drawn into the compressor (41) from the suction pipe (51) is also relatively high. High temperature. As a result, the discharge refrigerant temperature of the compressor (41) also increases, so that the refrigeration oil in the compressor (41) is deteriorated, and the compressor (41) is likely to break down due to seizure or the like. Therefore, in the refrigeration apparatus (10) according to the present embodiment, liquid injection is performed simultaneously with the opening degree control of each indoor expansion valve (82, 92) by the controller (100) in order to lower the refrigerant temperature discharged from the compressor (41). I try to do it.
具体的に、コントローラ（100）は、圧縮機（41）の吐出冷媒温度を吐出温度センサ（64）で検出する。そして、吐出冷媒温度が所定温度以上となると、インジェクション管（57）の減圧弁（47）を所定開度で開放させる。その結果、第２液管（54）を流れる液冷媒の一部は、インジェクション管（57）に分流し、減圧弁（47）によって中間圧まで減圧される。中間圧の冷媒は、圧縮機構（41a）の圧縮途中の圧縮室に導入される。その結果、圧縮室で圧縮される冷媒の温度が低下し、圧縮機（41）の吐出冷媒温度も低下するので、圧縮機（41）の故障が未然に回避される。 Specifically, the controller (100) detects the discharge refrigerant temperature of the compressor (41) with the discharge temperature sensor (64). When the discharged refrigerant temperature becomes equal to or higher than the predetermined temperature, the pressure reducing valve (47) of the injection pipe (57) is opened at a predetermined opening. As a result, a part of the liquid refrigerant flowing through the second liquid pipe (54) is diverted to the injection pipe (57) and is reduced to an intermediate pressure by the pressure reducing valve (47). The intermediate pressure refrigerant is introduced into the compression chamber in the middle of compression of the compression mechanism (41a). As a result, the temperature of the refrigerant compressed in the compression chamber is lowered, and the discharge refrigerant temperature of the compressor (41) is also lowered, so that the compressor (41) can be prevented from malfunctioning.
−実施形態の効果−
上記実施形態では、以下の効果が発揮される。
-Effect of the embodiment-
In the above embodiment, the following effects are exhibited.
上記実施形態では、各利用側熱交換器（83,93）の出口冷媒温度が０℃以上となるように、各室内膨張弁（82,92）の開度を調節している。このため、ガス側連絡配管（32）の表面温度も０℃以上となり、ガス側連絡配管（32）で結露した水分が凍結してしまうのを防止できる。従って、上記実施形態によれば、ガス側連絡配管（32）の凍結に伴う騒音を抑制することができ、また、ガス側連絡配管（32）の継手部分の破損も回避できる。更に、圧縮機（41）の吸入側に設けられる吸入温度センサ（61）や吸入圧力センサ（62）のセンサ周りの配管が凍結してしまうのを防止でき、各センサの信頼性を確保できる。 In the said embodiment, the opening degree of each indoor expansion valve (82,92) is adjusted so that the exit refrigerant | coolant temperature of each utilization side heat exchanger (83,93) may be 0 degreeC or more. For this reason, the surface temperature of the gas side communication pipe (32) also becomes 0 ° C. or more, and it is possible to prevent moisture condensed in the gas side communication pipe (32) from freezing. Therefore, according to the said embodiment, the noise accompanying freezing of the gas side connection piping (32) can be suppressed, and damage to the joint part of the gas side connection piping (32) can also be avoided. Furthermore, it is possible to prevent the pipes around the suction temperature sensor (61) and the suction pressure sensor (62) provided on the suction side of the compressor (41) from freezing, and to ensure the reliability of each sensor.
また、上記実施形態では、各室内膨張弁（82,92）の開度制御を行うと同時に、液インジェクション動作を適宜行うようにしている。従って、コントローラ（100）による各室内膨張弁（82,92）の開度制御に伴い、圧縮機（41）の吸入冷媒温度が高くなっても、上記液インジェクション動作によって圧縮機（41）の吐出冷媒温度を確実に低下させることができる。従って、上記実施形態によれば、ガス側連絡配管（32）の凍結を防止しながら、圧縮機（41）の故障を確実に回避することができる。 In the above embodiment, the opening control of each indoor expansion valve (82, 92) is performed, and at the same time, the liquid injection operation is appropriately performed. Accordingly, even when the intake refrigerant temperature of the compressor (41) increases as the controller (100) controls the opening degree of each indoor expansion valve (82, 92), the discharge of the compressor (41) is performed by the liquid injection operation. The refrigerant temperature can be reliably reduced. Therefore, according to the said embodiment, failure of a compressor (41) can be avoided reliably, preventing freezing of the gas side connection piping (32).
更に、上記実施形態では、液冷媒を圧縮機構（41a）の圧縮途中の圧縮室に直接導入するようにしている。ここで、上述のような液インジェクション動作において、仮に冷却熱交換器から圧縮機までの間のガスラインに液冷媒を導入し、圧縮機の吐出冷媒温度を下げようとすると、液冷媒の導入箇所から圧縮機までの配管を流れる冷媒温度も低下してしまい、圧縮機の吸入管等が凍結してしまう恐れがある。一方、上記実施形態では、液冷媒を圧縮機構（41a）の圧縮途中の圧縮室に直接導入しているので、圧縮機（41）の吸入管（51）や、各センサ周りの配管が凍結してしまうのを確実に回避できる。 Further, in the above embodiment, the liquid refrigerant is directly introduced into the compression chamber in the middle of compression of the compression mechanism (41a). Here, in the liquid injection operation as described above, if the liquid refrigerant is introduced into the gas line between the cooling heat exchanger and the compressor and the discharge refrigerant temperature of the compressor is to be lowered, the liquid refrigerant introduction location As a result, the temperature of the refrigerant flowing through the pipe from the compressor to the compressor also decreases, and the compressor suction pipe and the like may freeze. On the other hand, in the above embodiment, since the liquid refrigerant is directly introduced into the compression chamber in the middle of compression of the compression mechanism (41a), the suction pipe (51) of the compressor (41) and the piping around each sensor are frozen. Can be avoided reliably.
また、上記実施形態では、各液連絡管（31a,31b）と各ガス連絡管（32a,32b）とを互いに接触させ、ガス冷媒と液冷媒とをそれぞれ熱交換させるようにしている。従って、上記実施形態によれば、各ガス連絡管（32a,32b）を流れる冷媒を更に昇温させることができ、ガス側連絡配管（32）の凍結を一層確実に防止することができる。また、このようにガス冷媒と液冷媒とを熱交換させると、各液連絡管（31a,31b）を流れる冷媒の過冷却度が大きくなる。従って、各冷却熱交換器（83,93）の冷却能力を増大させることができる。 In the above-described embodiment, the liquid communication pipes (31a, 31b) and the gas communication pipes (32a, 32b) are brought into contact with each other to exchange heat between the gas refrigerant and the liquid refrigerant. Therefore, according to the above embodiment, the temperature of the refrigerant flowing through each gas communication pipe (32a, 32b) can be further increased, and the gas side communication pipe (32) can be more reliably prevented from freezing. Further, when heat exchange is performed between the gas refrigerant and the liquid refrigerant in this way, the degree of supercooling of the refrigerant flowing through each liquid communication pipe (31a, 31b) increases. Therefore, the cooling capacity of each cooling heat exchanger (83, 93) can be increased.
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置についてのガス側連絡配管の凍結防止対策に関し有用である。 As described above, the present invention is useful for the anti-freezing measures for the gas side communication pipe in the refrigeration apparatus including the refrigerant circuit that performs the refrigeration cycle by circulating the refrigerant.
10 冷凍装置
20 冷媒回路
31 液側連絡配管
32 ガス側連絡配管
41a 圧縮機構
42 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
57 インジェクション管（インジェクション手段）
82 第１室内膨張弁（膨張弁）
83 第１冷却熱交換器（利用側熱交換器）
92 第１室内膨張弁（膨張弁）
93 第２冷却熱交換器（利用側熱交換器）
100 コントローラ（制御手段）
10 Refrigeration equipment
20 Refrigerant circuit
31 Liquid side connection piping
32 Gas side communication piping
41a Compression mechanism
42 Outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger)
57 Injection tube (injection means)
82 1st indoor expansion valve (expansion valve)
83 1st cooling heat exchanger (use side heat exchanger)
92 1st indoor expansion valve (expansion valve)
93 Second cooling heat exchanger (use side heat exchanger)
100 controller (control means)
Claims (5)
蒸発後のガス冷媒が流れる低圧ガス配管（32）の表面温度が０℃以上となるように上記膨張弁（82,92）の開度を調節する制御手段（100）と、
上記冷媒回路（20）に設けられて液冷媒を圧縮機構（41a）へ供給するインジェクション手段（57）と、
を備えることを特徴とする冷凍装置。 A refrigerant circuit (20) to which a compression mechanism (41a), a heat source side heat exchanger (42), an expansion valve (82, 92), and a use side heat exchanger (83, 93) are connected; 20) is a refrigeration apparatus in which a refrigeration cycle is performed in which the heat source side heat exchanger (42) is a condenser and the use side heat exchanger (83, 93) is an evaporator,
Control means (100) for adjusting the opening of the expansion valve (82, 92) so that the surface temperature of the low-pressure gas pipe (32) through which the gas refrigerant after evaporation flows is 0 ° C. or higher;
Injection means (57) provided in the refrigerant circuit (20) for supplying liquid refrigerant to the compression mechanism (41a);
A refrigeration apparatus comprising:
上記制御手段（100）は、利用側熱交換機器（83,93）の出口冷媒温度が０℃以上となるように上記膨張弁（82,92）の開度を調節することを特徴とする冷凍装置。 In claim 1,
The control means (100) adjusts the opening degree of the expansion valve (82, 92) so that the outlet refrigerant temperature of the use side heat exchange device (83, 93) is 0 ° C. or higher. apparatus.
上記インジェクション手段（57）は、上記液冷媒を上記圧縮機構（41a）の圧縮途中の圧縮室内に導入することを特徴とする冷凍装置。 In claim 1 or 2,
The refrigeration apparatus, wherein the injection means (57) introduces the liquid refrigerant into a compression chamber in the middle of compression of the compression mechanism (41a).
凝縮後の液冷媒が流れる高圧液配管（31）と、蒸発後のガス冷媒が流れる低圧ガス配管（32）とが、互いに接触して設けられることを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
A refrigeration apparatus comprising a high-pressure liquid pipe (31) through which condensed liquid refrigerant flows and a low-pressure gas pipe (32) through which evaporated gas refrigerant flows.
凝縮後の液冷媒が流れる高圧液配管（31）と、蒸発後のガス冷媒が流れる低圧ガス配管（32）とが、互いに接触して設けられており、
液冷媒を上記圧縮機構（41a）の圧縮途中の圧縮室内に導入するインジェクション手段（57）を備えていることを特徴とする冷凍装置。 A refrigerant circuit (20) to which a compression mechanism (41a), a heat source side heat exchanger (42), an expansion mechanism (82, 92), and a use side heat exchanger (83, 93) are connected; 20) is a refrigeration apparatus in which a refrigeration cycle is performed in which the heat source side heat exchanger (42) is a condenser and the use side heat exchanger (83, 93) is an evaporator,
A high-pressure liquid pipe (31) through which the condensed liquid refrigerant flows and a low-pressure gas pipe (32) through which the gas refrigerant after evaporation flows are provided in contact with each other,
A refrigeration apparatus comprising injection means (57) for introducing liquid refrigerant into a compression chamber in the middle of compression of the compression mechanism (41a).
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