JP2010107181A - Refrigeration system - Google Patents

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Masakazu Okamoto
昌和 岡本
Takahiro Yamaguchi
貴弘 山口
Akio Yamagiwa
昭雄 山際
Hirokazu Fujino
宏和 藤野
Mitsuharu Numata
光春 沼田
Michio Moriwaki
道雄 森脇
Hideji Furui
秀治 古井
Tetsuya Okamoto
哲也 岡本
Kazuhiro Kosho
和宏 古庄
Takayuki Kono
孝幸 河野
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    • F25B2400/072—Intercoolers therefor

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent degradation of heating capacity by making a compression stroke of a refrigeration cycle approach close to an isothermal compression stroke. <P>SOLUTION: This refrigeration system 1 includes a refrigerant circuit 10 performing a refrigeration cycle, and includes an intercooler 16 for a compressor performing heat exchange between refrigerating machine oil as a heat medium and the refrigerant flowing in the compressor 11. A first pipe 21b branched from a first connection pipe 21a for connecting the compressor 11 to an indoor heat exchanger 12, and a second pipe 22b branched from a second connection pipe 22a for connecting the indoor heat exchanger 12 to an expansion device 13 are connected with the intercooler 16 for the compressor. A first oil separator 25 for separating the refrigerant and the refrigerating machine oil is provided at the branch of the second connection pipe 22a. An oil pump 15 for supplying the refrigerating machine oil separated by the first oil separator 25 from the first oil separator 25 to the first connection pipe 21a is provided in the second pipe 22b. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置に関するものである。     The present invention relates to a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle.

従来より、圧縮機構と放熱器（あるいは凝縮器）と膨張機構と蒸発器とが順に接続された冷媒回路を備えた冷凍装置が知られている。この冷媒回路に封入された冷媒が、圧縮行程、放熱（あるいは凝縮）行程、膨張行程、及び蒸発行程を繰り返すことにより冷凍サイクルが行われる。ここで、この冷凍装置に用いられる圧縮機構は、理想的には断熱圧縮を行うように構成されている。     Conventionally, a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit in which a compression mechanism, a radiator (or a condenser), an expansion mechanism, and an evaporator are sequentially connected is known. The refrigerant sealed in the refrigerant circuit repeats a compression process, a heat release (or condensation) process, an expansion process, and an evaporation process, whereby a refrigeration cycle is performed. Here, the compression mechanism used in the refrigeration apparatus is ideally configured to perform adiabatic compression.

特許文献１には、従来よりも圧縮動力を低減することが可能な圧縮機構が開示されている。この圧縮機構は、吸入した低圧ガスを高圧ガスとして吐出するまでの間、圧縮動作と冷却動作とを少しずつ交互に繰り返すように構成されている。     Patent Document 1 discloses a compression mechanism capable of reducing the compression power as compared with the conventional art. The compression mechanism is configured to alternately repeat the compression operation and the cooling operation little by little until the sucked low-pressure gas is discharged as a high-pressure gas.

具体的に、上記圧縮機構は、複数の圧縮部と複数のインタークーラ部とを備えている。上記各圧縮部は、吸入した低圧ガスを多段圧縮できるように駆動軸を介して直列に配置されている。一方、上記各インタークーラ部は、隣り合う圧縮部と圧縮部との間に設けられている。     Specifically, the compression mechanism includes a plurality of compression units and a plurality of intercooler units. The compression sections are arranged in series via a drive shaft so that the sucked low-pressure gas can be compressed in multiple stages. On the other hand, each said intercooler part is provided between the compression parts adjacent to each other.

このように各圧縮部と各インタークーラ部とを交互に直列に配置することにより、圧縮と冷却とを少しずつ交互に繰り返すことができる。そして、圧縮と冷却とを繰り返すことにより、上記圧縮機構での圧縮行程を従来の断熱圧縮行程から等温圧縮行程へ近づけ、該圧縮行程に必要な圧縮動力の低減を図っている。
特表平０６−５０５３３０号公報 Thus, by arranging the compression units and the intercooler units alternately in series, compression and cooling can be alternately repeated little by little. By repeating the compression and cooling, the compression stroke in the compression mechanism is brought closer to the isothermal compression stroke from the conventional adiabatic compression stroke, and the compression power necessary for the compression stroke is reduced.
Japanese Translation of National Publication No. 06-505330

しかしながら、冷凍サイクルを行う冷媒回路に特許文献１の圧縮機構を用いた場合、圧縮行程における圧縮動力が低減するものの、放熱器における熱交換量（暖房能力）が低下してしまうという問題がある。     However, when the compression mechanism of Patent Document 1 is used for the refrigerant circuit that performs the refrigeration cycle, although the compression power in the compression stroke is reduced, there is a problem that the heat exchange amount (heating capacity) in the radiator is reduced.

図４はモリエル線図上に特許文献１の圧縮機構を用いた冷媒回路の冷凍サイクルを実線で示した図である。尚、破線部分は、特許文献１の圧縮機構を用いずに従来の圧縮機構で断熱圧縮を行った場合を示している。図４から、特許文献１の圧縮機構を用いた場合の暖房能力は、従来の圧縮機構を用いた場合の暖房能力よりも小さいことがわかる。     FIG. 4 is a diagram showing the refrigeration cycle of the refrigerant circuit using the compression mechanism of Patent Document 1 on the Mollier diagram by a solid line. In addition, the broken line part has shown the case where adiabatic compression is performed with the conventional compression mechanism, without using the compression mechanism of patent document 1. FIG. From FIG. 4, it can be seen that the heating capacity when the compression mechanism of Patent Document 1 is used is smaller than the heating capacity when the conventional compression mechanism is used.

これは、断熱圧縮の場合、圧縮機構の前後で冷媒のエンタルピが増加するのに対して、特許文献１の場合、圧縮機構の前後で冷媒のエンタルピが断熱圧縮ほど増加しないためである。つまり、冷凍サイクルの圧縮行程を等温圧縮行程に近づけると、圧縮機構から吐出した冷媒のエンタルピが減少して暖房能力が低下することがわかる。     This is because in the case of adiabatic compression, the enthalpy of the refrigerant increases before and after the compression mechanism, whereas in Patent Document 1, the enthalpy of the refrigerant does not increase as much as the adiabatic compression before and after the compression mechanism. That is, when the compression stroke of the refrigeration cycle is brought close to the isothermal compression stroke, it can be seen that the enthalpy of the refrigerant discharged from the compression mechanism is reduced and the heating capacity is reduced.

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、冷凍サイクルの圧縮行程を等温圧縮行程に近づけたとしても、できるだけ暖房能力が低下しないようにすることである。     The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to provide a heating capacity as much as possible even when the compression stroke of the refrigeration cycle is brought close to the isothermal compression stroke in a refrigeration apparatus having a refrigerant circuit for performing the refrigeration cycle. Is to keep it from falling.

第１の発明は、圧縮機構（11）と利用側熱交換器（12）と膨張機構（13）と熱源側熱交換器（14）とが順に接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、熱媒体と上記圧縮機構（11）内を流れる冷媒とを熱交換する熱交換機構（16）とを備えた冷凍装置を前提としている。     The first invention is a refrigerant circuit (10) in which a compression mechanism (11), a use side heat exchanger (12), an expansion mechanism (13), and a heat source side heat exchanger (14) are connected in order to perform a refrigeration cycle. And a refrigeration apparatus provided with a heat exchange mechanism (16) for exchanging heat between the heat medium and the refrigerant flowing in the compression mechanism (11).

そして、上記熱媒体が上記冷媒回路（10）を冷媒とともに循環する熱媒体で構成されている。     And the said heat medium is comprised with the heat medium which circulates with the said refrigerant | coolant circuit (10) with a refrigerant | coolant.

更に、上記圧縮機構（11）と上記利用側熱交換器（12）とを接続する冷媒回路（10）の第１接続配管（21a）から分岐して上記熱媒体通路の流出端に接続される第１配管（21b）及び、上記利用側熱交換器（12）と上記膨張機構（13）とを接続する冷媒回路（10）の第２接続配管（22a）から分岐して上記熱媒体通路の流入端に接続される第２配管（22b）を有する熱媒体用配管を備えている。加えて、上記第２接続配管（22a）における第２配管（22b）の分岐部に設けられて冷媒と熱媒体とを分離する第１分離機構（25）を備えている。その上、上記熱媒体用配管に設けられ、上記第１分離機構（25）で分離された熱媒体を上記熱媒体通路を介して上記第１分離機構（25）から上記第１接続配管（21a）へ供給する熱媒体供給機構（15）を備えている。     Furthermore, it branches from the 1st connection piping (21a) of the refrigerant circuit (10) which connects the said compression mechanism (11) and the said use side heat exchanger (12), and is connected to the outflow end of the said heat-medium channel | path. Branching from the first pipe (21b) and the second connection pipe (22a) of the refrigerant circuit (10) connecting the use side heat exchanger (12) and the expansion mechanism (13), the heat medium passage A heat medium pipe having a second pipe (22b) connected to the inflow end is provided. In addition, a first separation mechanism (25) that separates the refrigerant and the heat medium is provided at a branch portion of the second pipe (22b) in the second connection pipe (22a). In addition, the heat medium provided in the heat medium pipe and separated by the first separation mechanism (25) is transferred from the first separation mechanism (25) to the first connection pipe (21a through the heat medium passage. ) Is provided with a heat medium supply mechanism (15).

第１の発明では、上記利用側熱交換器（12）で冷却された熱媒体と圧縮機構（11）内を流れる冷媒とを上記熱交換機構（16）で熱交換する。そして、この熱交換により、圧縮機構（11）内を流れる冷媒を冷却し、利用側熱交換器（12）で冷却された熱媒体を加熱する。上記圧縮機構（11）内を流れる冷媒を冷却することにより、該圧縮機構（11）の圧縮行程を等温圧縮行程に近づけることが可能であり、圧縮行程に必要な圧縮動力を低減することができる。     In the first invention, heat exchange between the heat medium cooled in the use side heat exchanger (12) and the refrigerant flowing in the compression mechanism (11) is performed in the heat exchange mechanism (16). And by this heat exchange, the refrigerant | coolant which flows through the inside of a compression mechanism (11) is cooled, and the heat medium cooled with the utilization side heat exchanger (12) is heated. By cooling the refrigerant flowing in the compression mechanism (11), the compression stroke of the compression mechanism (11) can be brought close to the isothermal compression stroke, and the compression power necessary for the compression stroke can be reduced. .

また、上記熱交換機構（16）で加熱された熱媒体と圧縮機構（11）から吐出された冷媒とを合流させることにより、上記熱交換機構（16）で冷媒が放出した熱を、熱交換機構（16）の低温側流路を流れる熱媒体を介して、圧縮機構（11）から吐出された冷媒に戻すことができる。このように一旦放出した熱を、熱媒体を介して熱回収することができるので、利用側熱交換器（12）の暖房能力をできるだけ低下しないようにすることができる。     In addition, the heat medium heated by the heat exchange mechanism (16) and the refrigerant discharged from the compression mechanism (11) are merged to exchange heat released from the refrigerant by the heat exchange mechanism (16). The refrigerant discharged from the compression mechanism (11) can be returned to the refrigerant via the heat medium flowing through the low temperature side passage of the mechanism (16). Since the heat once released in this way can be recovered through the heat medium, the heating capacity of the use side heat exchanger (12) can be kept as low as possible.

第２の発明は、第１の発明において、上記第１接続配管（21a）における第１配管（21b）の分岐部と上記利用側熱交換器（12）との間には、冷媒と熱媒体とを分離する第２分離機構（24）が設けられている。そして、上記利用側熱交換器（12）は、上記第２分離機構（24）で分離した冷媒が流れる第１熱交換器（12）と、上記第２分離機構（24）で分離した熱媒体が流れる第２熱交換器（12）とを備えている。更に、上記利用側熱交換器（12）と上記第１分離機構（25）との間には、上記第１熱交換器（12）を流出した冷媒と上記第２熱交換器（12）を流出した熱媒体とが合流する合流部が設けられている。     According to a second aspect, in the first aspect, between the branch portion of the first pipe (21b) in the first connection pipe (21a) and the use side heat exchanger (12), there is a refrigerant and a heat medium. A second separation mechanism (24) for separating the two is provided. The utilization side heat exchanger (12) includes a first heat exchanger (12) through which the refrigerant separated by the second separation mechanism (24) flows and a heat medium separated by the second separation mechanism (24). And a second heat exchanger (12) through which the gas flows. Further, the refrigerant flowing out of the first heat exchanger (12) and the second heat exchanger (12) are interposed between the use side heat exchanger (12) and the first separation mechanism (25). A junction where the heat medium that has flowed out joins is provided.

第２の発明では、第１接続配管（21a）で合流した熱媒体と冷媒とを第２分離機構（24）で分離して、上記利用側熱交換器（12）で別々に熱交換させる。     In the second invention, the heat medium and the refrigerant joined together in the first connection pipe (21a) are separated by the second separation mechanism (24), and heat is separately exchanged by the use side heat exchanger (12).

第３の発明は、圧縮機構（11）と利用側熱交換器（12）と膨張機構（13）と熱源側熱交換器（14）とが順に接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、熱媒体が流れる熱媒体通路を有して該熱媒体と上記圧縮機構（11）内を流れる冷媒とを熱交換する熱交換機構（16）とを備えた冷凍装置を前提としている。     The third invention is a refrigerant circuit (10) in which a compression mechanism (11), a use side heat exchanger (12), an expansion mechanism (13), and a heat source side heat exchanger (14) are connected in order to perform a refrigeration cycle. And a refrigeration apparatus comprising a heat exchange mechanism (16) having a heat medium passage through which the heat medium flows and exchanging heat between the heat medium and the refrigerant flowing through the compression mechanism (11).

そして、上記熱交換機構（16）の熱媒体通路を接続して閉回路を構成する冷却回路（31）を備えている。     And the cooling circuit (31) which connects the heat-medium channel | path of the said heat exchange mechanism (16), and comprises a closed circuit is provided.

更に、上記利用側熱交換器（12）は、冷媒が流れる第１熱交換器（12）と熱媒体が流れる第２熱交換器（12）とを備えている。     Further, the use side heat exchanger (12) includes a first heat exchanger (12) through which a refrigerant flows and a second heat exchanger (12) through which a heat medium flows.

加えて、上記冷媒回路（10）には、上記第１熱交換器（12）が接続され、上記冷却回路（31）には、上記第２熱交換器（12）と、熱媒体を該冷却回路（31）内で循環させる熱媒体供給機構（15）とが接続されている。     In addition, the refrigerant circuit (10) is connected to the first heat exchanger (12), and the cooling circuit (31) is connected to the second heat exchanger (12) and the cooling medium. A heat medium supply mechanism (15) to be circulated in the circuit (31) is connected.

第３の発明では、第１及び第２の発明とは違い、熱媒体のみが流れる冷却回路（31）を設けることにより、熱媒体と冷媒とを合流させないようすることができる。そして、上記冷却回路（31）内を流れる熱媒体で、上記圧縮機構（11）内を流れる冷媒を冷却することができる。     In the third invention, unlike the first and second inventions, it is possible to prevent the heat medium and the refrigerant from joining by providing the cooling circuit (31) through which only the heat medium flows. The refrigerant flowing in the compression mechanism (11) can be cooled by the heat medium flowing in the cooling circuit (31).

第４の発明は、第１から第３の何れか１つの発明において、上記圧縮機構（11）が吸入する吸入冷媒の温度を検知する第１検知機構（11b）と、上記圧縮機構（11）が吐出する吐出冷媒の温度を検知する第２検知機構（11a）と、上記熱媒体通路を流れる熱媒体の流量を調節する流量調整機構（23）と、上記第２検知機構（11a）で検知した吐出冷媒温度が上記第１検知機構（11b）で検知した吸入冷媒温度に近づくように上記流量調整機構（23）を制御する等温制御機構（20）とを備えている。     According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the first detection mechanism (11b) for detecting the temperature of the suction refrigerant sucked by the compression mechanism (11), and the compression mechanism (11) Detected by the second detection mechanism (11a) for detecting the temperature of the refrigerant discharged from the fluid, the flow rate adjustment mechanism (23) for adjusting the flow rate of the heat medium flowing through the heat medium passage, and the second detection mechanism (11a) And an isothermal control mechanism (20) for controlling the flow rate adjusting mechanism (23) so that the discharged refrigerant temperature approaches the suction refrigerant temperature detected by the first detection mechanism (11b).

第４の発明では、吐出冷媒温度が吸入冷媒温度に近づくように、上記熱媒体流路を流れる熱媒体の流量を増減させて、上記熱交換機構（16）の熱交換量を増減させる。これにより、吐出冷媒温度と吸入冷媒温度とを確実に近づけることができる。     In the fourth invention, the heat exchange amount of the heat exchange mechanism (16) is increased or decreased by increasing or decreasing the flow rate of the heat medium flowing through the heat medium flow path so that the discharged refrigerant temperature approaches the intake refrigerant temperature. Thereby, the discharge refrigerant temperature and the suction refrigerant temperature can be brought close to each other reliably.

第５の発明は、第４の発明において、上記等温制御機構（20）は、吐出冷媒温度が吸入冷媒温度より所定値以上高くなると、上記熱媒体通路を流れる冷媒の流量を増加させ、吐出冷媒温度が吸入冷媒温度より所定値以上低くなると、上記熱媒体通路を流れる冷媒の流量を減少させるように上記流量調整機構（23）を制御する
第５の発明では、吐出冷媒温度が吸入冷媒温度よりも高くなると、上記熱媒体通路を流れる冷媒の流量を増加させて、上記熱交換機構（16）の熱交換量を増やす。逆に、吐出冷媒温度が吸入冷媒温度よりも低くなると、上記熱媒体通路を流れる冷媒の流量を減少させて、上記熱交換機構（16）の熱交換量を減らす。これにより、吐出冷媒温度を変更させることができ、吐出冷媒温度と吸入冷媒温度とを確実に近づけることができる。 In a fifth aspect based on the fourth aspect, the isothermal control mechanism (20) increases the flow rate of the refrigerant flowing through the heat medium passage when the discharge refrigerant temperature is higher than the suction refrigerant temperature by a predetermined value or more. When the temperature is lower than the intake refrigerant temperature by a predetermined value or more, the flow rate adjusting mechanism (23) is controlled to reduce the flow rate of the refrigerant flowing through the heat medium passage. In the fifth aspect, the discharge refrigerant temperature is lower than the intake refrigerant temperature. Is increased, the flow rate of the refrigerant flowing through the heat medium passage is increased to increase the heat exchange amount of the heat exchange mechanism (16). Conversely, when the discharged refrigerant temperature becomes lower than the intake refrigerant temperature, the flow rate of the refrigerant flowing through the heat medium passage is reduced, and the heat exchange amount of the heat exchange mechanism (16) is reduced. Thereby, the discharge refrigerant temperature can be changed, and the discharge refrigerant temperature and the intake refrigerant temperature can be reliably brought close to each other.

第６の発明は、第１から第５の何れか１つの発明において、上記圧縮機構（11）の駆動電力量を検知する第１電力量検知機構（31b）と、上記熱媒体供給機構（15）の駆動電力量を検知する第２電力量検知機構（31a）と、上記熱交換機構（16）の熱媒体通路を流れる熱媒体の流量を調節する流量調整機構（23）と、上記利用側熱交換器（12）の熱交換量に対する上記第１電力量検知機構（31b）で検知した駆動電力量及び上記第２電力量検知機構（31a）で検知した駆動電力量の総和が所定の値よりも小さくなるように上記流量調整機構（23）を制御する電力制御機構（20）とを備えている。     According to a sixth invention, in any one of the first to fifth inventions, the first power amount detection mechanism (31b) for detecting the drive power amount of the compression mechanism (11) and the heat medium supply mechanism (15 ) A second power amount detection mechanism (31a) for detecting the drive power amount, a flow rate adjustment mechanism (23) for adjusting the flow rate of the heat medium flowing through the heat medium passage of the heat exchange mechanism (16), and the use side The sum of the drive power amount detected by the first power amount detection mechanism (31b) and the drive power amount detected by the second power amount detection mechanism (31a) with respect to the heat exchange amount of the heat exchanger (12) is a predetermined value. And a power control mechanism (20) for controlling the flow rate adjusting mechanism (23) so as to be smaller.

第６の発明では、上記熱交換機構（16）の熱媒体通路を流れる熱媒体の流量を調節することにより、上記圧縮機構（11）及び上記熱媒体供給機構（15）の駆動電力量の総和を所定の値よりも小さくすることができる。上記熱媒体通路を流れる熱媒体の流量が増えると、上記圧縮機構（11）の圧縮行程を等温圧縮行程に近づけることができる。これにより、上記圧縮機構（11）の駆動電力量を小さくすることができる反面、熱媒体流量の増加により上記熱媒体供給機構（15）の駆動電力量は増加する。     In the sixth aspect of the invention, by adjusting the flow rate of the heat medium flowing through the heat medium passage of the heat exchange mechanism (16), the sum of drive electric energy of the compression mechanism (11) and the heat medium supply mechanism (15) is adjusted. Can be made smaller than a predetermined value. When the flow rate of the heat medium flowing through the heat medium passage increases, the compression stroke of the compression mechanism (11) can be brought close to the isothermal compression stroke. Thereby, although the drive electric energy of the said compression mechanism (11) can be made small, the drive electric energy of the said heat medium supply mechanism (15) increases with the increase in the heat medium flow volume.

したがって、上記圧縮機構（11）の駆動電力量を小さくしようとして、熱媒体の流量を増やし過ぎると、上記熱媒体供給機構（15）の駆動電力量が増えてしまい、上記圧縮機構（11）及び上記熱媒体供給機構（15）の駆動電力量の総和が、熱媒体流量を変更する前よりも大きくなってしまうことが考えられる。第５の発明では、この総和が所定の値より小さくなるように、上記流量調整機構（23）を制御するので、無駄に駆動電力量を消費してしまうのを抑えることができる。     Therefore, if the flow rate of the heat medium is increased too much in order to reduce the drive power amount of the compression mechanism (11), the drive power amount of the heat medium supply mechanism (15) increases, and the compression mechanism (11) and It is conceivable that the total amount of drive power of the heat medium supply mechanism (15) becomes larger than before the heat medium flow rate is changed. In the fifth aspect of the invention, since the flow rate adjusting mechanism (23) is controlled so that the total sum is smaller than a predetermined value, it is possible to suppress wasteful consumption of the drive power amount.

ここで、上記所定の値を上記圧縮機構（11）のみを単独で駆動させた場合の該圧縮機構（11）の駆動電力量に設定するとよい。こうすれば、上記圧縮機構（11）及び上記熱媒体供給機構（15）の駆動電力量の総和を上記圧縮機構（11）のみを単独で駆動させた場合の駆動電力量よりも小さくすることができる。     Here, the predetermined value may be set to the driving power amount of the compression mechanism (11) when only the compression mechanism (11) is driven alone. In this way, the sum of the drive power amounts of the compression mechanism (11) and the heat medium supply mechanism (15) can be made smaller than the drive power amount when only the compression mechanism (11) is driven alone. it can.

第７の発明は、第１から第６の何れか１つの発明において、上記膨張機構（13）が、冷媒を膨張させて電力を発生する膨張機（13）で構成されている。そして、上記膨張機（13）は、上記圧縮機構（11）及び上記熱媒体供給機構（15）の少なくとも一方と電気的に接続されるとともに、発生した電力が上記圧縮機構（11）及び上記熱媒体供給機構（15）の少なくとも一方の所要動力の一部に利用されるように構成されている。     According to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions, the expansion mechanism (13) includes an expander (13) that generates electric power by expanding a refrigerant. The expander (13) is electrically connected to at least one of the compression mechanism (11) and the heat medium supply mechanism (15), and the generated electric power is supplied to the compression mechanism (11) and the heat medium. The medium supply mechanism (15) is configured to be used as a part of at least one required power.

第７の発明では、上記膨張機（13）で冷媒の運動エネルギを電気エネルギを変換し、その変換した電気エネルギを上記圧縮機構（11）及び上記熱媒体供給機構（15）の少なくとも一方へ供給することができる。     In the seventh invention, the expander (13) converts the kinetic energy of the refrigerant into electric energy, and supplies the converted electric energy to at least one of the compression mechanism (11) and the heat medium supply mechanism (15). can do.

第８の発明は、第１から第７の何れか１つの発明において、上記熱媒体が、上記圧縮機構（11）の摺動部を潤滑する冷凍機油としたものである。     According to an eighth invention, in any one of the first to seventh inventions, the heat medium is a refrigeration oil that lubricates a sliding portion of the compression mechanism (11).

第８の発明では、冷媒回路（10）に冷媒とともに充填される冷凍機油を熱媒体として兼用することができる。     In the eighth invention, the refrigerating machine oil filled in the refrigerant circuit (10) together with the refrigerant can also be used as the heat medium.

第９の発明は、請求項１から８の何れか１つにおいて、上記冷媒回路（10）を流れる冷媒を二酸化炭素としている。     According to a ninth invention, in any one of claims 1 to 8, the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) is carbon dioxide.

第９の発明では、冷媒回路（10）を循環する冷媒として二酸化炭素を用いた冷凍装置に対しても、圧縮機構（11）内を流れる冷媒を冷却することができ、該圧縮機構（11）の圧縮行程を等温圧縮行程に近づけ、圧縮行程に必要な圧縮動力を低減することができる。また、上記熱交換機構（16）で冷媒が放出した熱を、熱交換機構（16）の低温側流路を流れる熱媒体を介して、圧縮機構（11）から吐出された冷媒に戻すことができる。このように一旦放出した熱を、熱媒体を介して熱回収することができるので、利用側熱交換器（12）の暖房能力をできるだけ低下しないようにすることができる。     In the ninth aspect of the invention, the refrigerant flowing in the compression mechanism (11) can be cooled even for the refrigeration apparatus using carbon dioxide as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (10), and the compression mechanism (11) The compression stroke can be made closer to the isothermal compression stroke, and the compression power required for the compression stroke can be reduced. In addition, the heat released by the refrigerant in the heat exchange mechanism (16) may be returned to the refrigerant discharged from the compression mechanism (11) through the heat medium flowing through the low temperature side flow path of the heat exchange mechanism (16). it can. Since the heat once released in this way can be recovered through the heat medium, the heating capacity of the use side heat exchanger (12) can be kept as low as possible.

本発明によれば、冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備えた冷凍装置において、上記圧縮機構（11）内を流れる冷媒を冷却することにより、該圧縮機構（11）の圧縮行程を等温圧縮行程に近づけ、圧縮行程に必要な圧縮動力を低減することができる。また、上記熱交換機構（16）の熱媒体流路を流出した熱媒体と圧縮機構（11）から吐出された冷媒とが合流するので、上記熱交換機構（16）で冷媒が放出した熱を、熱交換機構（16）の低温側流路を流れる熱媒体を介して、圧縮機構（11）から吐出された冷媒に戻すことができる。このように一旦放出した熱を、熱媒体を介して回収することができるので、利用側熱交換器（12）の暖房能力をできるだけ低下しないようにすることができる。     According to the present invention, in the refrigeration apparatus including the refrigerant circuit (10) for performing the refrigeration cycle, the refrigerant flowing through the compression mechanism (11) is cooled, so that the compression stroke of the compression mechanism (11) is isothermally compressed. The compression power required for the compression stroke can be reduced by approaching the stroke. Further, since the heat medium flowing out of the heat medium flow path of the heat exchange mechanism (16) and the refrigerant discharged from the compression mechanism (11) merge, the heat released by the refrigerant in the heat exchange mechanism (16) The refrigerant discharged from the compression mechanism (11) can be returned to the refrigerant via the heat medium flowing through the low temperature side flow path of the heat exchange mechanism (16). Since the heat once released in this way can be recovered via the heat medium, the heating capacity of the use side heat exchanger (12) can be kept as low as possible.

したがって、冷凍サイクルの圧縮行程を等温圧縮行程に近づけたとしても、できるだけ暖房能力が低下しないようにすることができる。     Therefore, even if the compression stroke of the refrigeration cycle is brought closer to the isothermal compression stroke, the heating capacity can be prevented from decreasing as much as possible.

また、上記第２の発明によれば、冷媒に熱媒体が混入した場合、冷媒と熱媒体とを別々に熱交換させることができ、利用側熱交換器（12）の伝熱性能を低下させないようにすることができる。     Moreover, according to the said 2nd invention, when a heat medium mixes with a refrigerant | coolant, a refrigerant | coolant and a heat medium can be heat-exchanged separately, and the heat-transfer performance of a utilization side heat exchanger (12) is not reduced. Can be.

冷媒に熱媒体が混入した場合、利用側熱交換器（12）の伝熱性能を低下させてしまうことがある。第２の発明のように、上記利用側熱交換器（12）を第１熱交換器（12）と第２熱交換器（12）とに分割し、冷媒と熱媒体とを別々に熱交換させることにより、その悪影響を排除することができる。     When a heat medium is mixed in the refrigerant, the heat transfer performance of the use side heat exchanger (12) may be deteriorated. As in the second invention, the use side heat exchanger (12) is divided into a first heat exchanger (12) and a second heat exchanger (12), and the refrigerant and the heat medium are separately heat-exchanged. By doing so, the adverse effect can be eliminated.

また、上記第３の発明によれば、熱媒体のみが流れる冷却回路（31）を設けて、熱媒体と冷媒とを合流させないようにして、上記圧縮機構（11）内を流れる冷媒を熱媒体で冷却することができる。この場合であっても、上記熱交換機構（16）で熱媒体が冷媒から受け取った熱を、利用側熱交換器（12）の第２熱交換器（12）で放出することができ、熱媒体を介して熱回収することができる。したがって、第１及び第２の発明と同様に、利用側熱交換器（12）の暖房能力をできるだけ低下しないようにすることができる。     According to the third aspect of the invention, the cooling circuit (31) through which only the heat medium flows is provided so that the heat medium and the refrigerant are not merged, and the refrigerant flowing in the compression mechanism (11) is transferred to the heat medium. Can be cooled. Even in this case, the heat received by the heat medium from the refrigerant in the heat exchange mechanism (16) can be released in the second heat exchanger (12) of the use side heat exchanger (12), Heat can be recovered through the medium. Therefore, similarly to the first and second inventions, the heating capacity of the use side heat exchanger (12) can be prevented from being reduced as much as possible.

また、上記第４及び第５の発明によれば、上記等温制御機構（20）により、吐出冷媒温度と吸入冷媒温度とを確実に近づけることができる。したがって、冷凍サイクルの圧縮行程を確実に等温圧縮行程に近づけることができ、冷凍装置に必要な圧縮動力を確実に低減することができる。     According to the fourth and fifth inventions, the isothermal control mechanism (20) can reliably bring the discharge refrigerant temperature and the intake refrigerant temperature close to each other. Therefore, the compression stroke of the refrigeration cycle can be reliably brought close to the isothermal compression stroke, and the compression power required for the refrigeration apparatus can be reliably reduced.

また、上記第６の発明によれば、上記電力制御機構（20）により、上記利用側熱交換器（12）の熱交換量に対して必要な駆動電力量の総和（圧縮機構（11）と熱媒体供給機構（15）の駆動電力量）を上記圧縮機構（11）のみを単独で駆動させた場合の駆動電力量よりも小さくすることができる。したがって、冷凍装置に必要な駆動電力量を無駄に消費しないようにすることができる。     Further, according to the sixth aspect of the invention, the power control mechanism (20) causes the total amount of driving power required for the heat exchange amount of the use side heat exchanger (12) (compression mechanism (11) and The drive power amount of the heat medium supply mechanism (15) can be made smaller than the drive power amount when only the compression mechanism (11) is driven alone. Therefore, it is possible to prevent wasteful consumption of the driving power required for the refrigeration apparatus.

また、上記第７の発明によれば、上記膨張機（13）で冷媒の運動エネルギを電気エネルギを変換し、その変換した電気エネルギを上記圧縮機構（11）及び上記熱媒体供給機構（15）の少なくとも一方へ供給することができる。したがって、冷凍装置に入力される電力量を低減することができる。     Further, according to the seventh invention, the kinetic energy of the refrigerant is converted into electric energy by the expander (13), and the converted electric energy is converted into the compression mechanism (11) and the heat medium supply mechanism (15). Can be supplied to at least one of the above. Therefore, the amount of electric power input to the refrigeration apparatus can be reduced.

また、上記第８の発明によれば、冷媒回路（10）に冷媒とともに充填される冷凍機油を熱媒体として用いることができる。したがって、この冷凍機油により、圧縮機構（1）の摺動部の潤滑を行うことができるとともに、上記圧縮機構（11）内を流れる冷媒を冷却することもできる。     Moreover, according to the said 8th invention, the refrigerating machine oil with which a refrigerant circuit (10) is filled with a refrigerant | coolant can be used as a thermal medium. Therefore, the refrigerating machine oil can lubricate the sliding portion of the compression mechanism (1), and can also cool the refrigerant flowing in the compression mechanism (11).

また、上記第９の発明によれば、冷媒回路（10）を循環する冷媒として二酸化炭素を用いた冷凍装置に対しても、第１の発明と同様の効果を得ることができる。     Further, according to the ninth aspect, the same effect as that of the first aspect can be obtained for the refrigeration apparatus using carbon dioxide as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (10).

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。     Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施形態の冷凍装置における冷媒回路図を図１に示す。本実施形態は、室外機（図示なし）と室内機（図示なし）とを備えたセパレートタイプの冷凍装置であり、図１に示すように、冷媒回路（10）とコントローラ（20）とを備えている。上記冷媒回路（10）には、冷媒である二酸化炭素（以下、冷媒という。）と熱媒体である冷凍機油とが封入され、この冷媒が冷媒回路（10）内を循環することにより、超臨界冷凍サイクルを行うように構成されている。尚、上記冷凍装置とは、冷凍サイクルを行うことができる装置のことである。     A refrigerant circuit diagram in the refrigeration apparatus of the present embodiment is shown in FIG. This embodiment is a separate type refrigeration apparatus including an outdoor unit (not shown) and an indoor unit (not shown), and includes a refrigerant circuit (10) and a controller (20) as shown in FIG. ing. The refrigerant circuit (10) is filled with carbon dioxide (hereinafter referred to as refrigerant), which is a refrigerant, and refrigeration oil, which is a heat medium, and the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (10), thereby supercritical. It is configured to perform a refrigeration cycle. In addition, the said refrigeration apparatus is an apparatus which can perform a refrigerating cycle.

〈冷媒回路〉
上記冷媒回路（10）は、圧縮機（圧縮機構）（11）と第２油分離器（第２分離機構）（24）と室内熱交換器（利用側熱交換器）（12）と第１油分離器（第１分離機構）（25）と膨張機（膨張機構）（13）と室外熱交換器（熱源側熱交換器）（14）とを順に冷媒配管で接続した閉回路である。また、上記冷媒回路（10）には、油ポンプ（熱媒体供給機構）（15）と圧縮機用インタークーラ（熱交換機構）（16）とが接続されている。 <Refrigerant circuit>
The refrigerant circuit (10) includes a compressor (compression mechanism) (11), a second oil separator (second separation mechanism) (24), an indoor heat exchanger (use side heat exchanger) (12), and a first This is a closed circuit in which an oil separator (first separation mechanism) (25), an expander (expansion mechanism) (13), and an outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger) (14) are sequentially connected by refrigerant piping. The refrigerant circuit (10) is connected to an oil pump (heat medium supply mechanism) (15) and a compressor intercooler (heat exchange mechanism) (16).

具体的に、上記圧縮機（11）と上記室内熱交換器（12）とを第２油分離器（24）を介して接続する第１接続配管（21a）から分岐した第１配管（21b）の端部は、上記圧縮機用インタークーラ（16）に設けられた低温側流路の出口側に接続されている。また、上記室内熱交換器（12）と上記膨張機（13）と接続する第２接続配管（22a）の間には、第１油分離器（25）が設けられている。そして、第１油分離器（25）に設けられた油流出口と上記圧縮機用インタークーラ（16）に設けられた低温側流路の入口側とを接続する第２配管（22b）が上記冷媒回路（10）に設けられ、この第２配管（22b）に上記油ポンプ（15）が設けられている。     Specifically, a first pipe (21b) branched from a first connection pipe (21a) connecting the compressor (11) and the indoor heat exchanger (12) via a second oil separator (24). Is connected to the outlet side of the low-temperature side flow path provided in the compressor intercooler (16). A first oil separator (25) is provided between the indoor heat exchanger (12) and the second connection pipe (22a) connected to the expander (13). And the 2nd piping (22b) which connects the oil outflow port provided in the 1st oil separator (25), and the inlet side of the low temperature side flow path provided in the said intercooler for compressors is the above-mentioned. Provided in the refrigerant circuit (10), the second pump (22b) is provided with the oil pump (15).

また、上記冷媒回路（10）には、図示しないが、圧縮機（11）から吐出された冷媒に含まれる冷凍機油を該圧縮機（11）の吸入側に戻すための油戻し回路が設けられている。     The refrigerant circuit (10) is provided with an oil return circuit (not shown) for returning the refrigeration oil contained in the refrigerant discharged from the compressor (11) to the suction side of the compressor (11). ing.

上記圧縮機（11）は、冷媒を圧縮する圧縮部本体と、該圧縮部本体を駆動する電動機とを備えている。この圧縮部本体と電動機とは駆動軸を介して連結されている。     The compressor (11) includes a compression unit main body that compresses the refrigerant, and an electric motor that drives the compression unit main body. The compression unit main body and the electric motor are connected via a drive shaft.

上記圧縮部本体は、この駆動軸を介して直列に配置された複数の圧縮部を備えている。各圧縮部は、冷媒を吸入する吸入口と冷媒を吐出する吐出口とを有し、吸入口から吸入した冷媒を圧縮して吐出口から吐出するように構成されている。このように圧縮部が構成されることにより、上記圧縮部本体に流入した冷媒は、所定の圧力まで一気に圧縮されるのではなく、所定の圧力まで各圧縮部で少しずつ段階的に圧縮される。     The said compression part main body is equipped with the several compression part arrange | positioned in series via this drive shaft. Each compression unit has a suction port for sucking refrigerant and a discharge port for discharging refrigerant, and is configured to compress the refrigerant sucked from the suction port and discharge it from the discharge port. By configuring the compression unit in this way, the refrigerant flowing into the compression unit main body is not compressed at a stretch to a predetermined pressure, but is gradually compressed in stages at each compression unit to a predetermined pressure. .

上記電動機は、図示しない圧縮機用インバータが接続されている。上記圧縮機用インバータは、上記電動機に電流を供給するとともに、その電流の周波数を変化することが可能に構成されている。つまり、上記圧縮機（11）の容量は、上記圧縮機用インバータにより、ある範囲内で自在に変更することが可能となっている。     The electric motor is connected to a compressor inverter (not shown). The compressor inverter is configured to supply a current to the electric motor and to change the frequency of the current. That is, the capacity of the compressor (11) can be freely changed within a certain range by the compressor inverter.

上記第１、第２油分離器（25，24）は、ケーシングと油分離部材とを備えている。上記ケーシングは密閉容器で構成され、該密閉容器には流入口と冷媒流出口と油流出口とが設けられている。上記油分離部材は、冷媒と冷凍機油とを分離するものであり、ケーシング内に設けられている。     The first and second oil separators (25, 24) include a casing and an oil separation member. The casing is formed of a sealed container, and the sealed container is provided with an inlet, a refrigerant outlet, and an oil outlet. The oil separating member separates the refrigerant and the refrigerating machine oil and is provided in the casing.

ここで、第２油分離器（24）において、上記冷媒流出口から延びる配管は後述する冷媒用熱交換器（12）の伝熱管の入口端に接続され、上記油流出口から延びる配管は後述する油用熱交換器（12）の入口端に接続されている。尚、これらの配管は、第１接続配管（21a）を構成する。     Here, in the second oil separator (24), the pipe extending from the refrigerant outlet is connected to the inlet end of the heat transfer pipe of the refrigerant heat exchanger (12) described later, and the pipe extending from the oil outlet is described later. Connected to the inlet end of the oil heat exchanger (12). In addition, these piping comprises the 1st connection piping (21a).

上記室内熱交換器（12）は、冷媒用熱交換器（第１熱交換器）（12）と油用熱交換器（第２熱交換器）（12）とを備えている。該冷媒用熱交換器（12）と油用熱交換器（12）は、図示は省略しているが、伝熱管が複数パスに配列されるとともに該伝熱管と直交して多数のアルミフィンが配置されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成されている。     The indoor heat exchanger (12) includes a refrigerant heat exchanger (first heat exchanger) (12) and an oil heat exchanger (second heat exchanger) (12). Although the refrigerant heat exchanger (12) and the oil heat exchanger (12) are not shown, the heat transfer tubes are arranged in a plurality of paths, and a number of aluminum fins are orthogonal to the heat transfer tubes. It consists of an arranged cross fin type fin-and-tube heat exchanger.

そして、冷媒が上記冷媒用熱交換器（12）の伝熱管の管内側を流れる。また、冷凍機油が上記油用熱交換器（12）の伝熱管の管内側を流れる。この両方の熱交換器（12，12）の近傍に設置された室内ファン（17）の送風空気が、両方の伝熱管の管外側にある上記アルミフィン間を流れることにより、送風空気が、冷媒及び冷凍機油と熱交換を行うように構成されている。ここで、冷媒用熱交換器（12）の伝熱管の出口端から延びる配管と油用熱交換器（12）の伝熱管の出口端から延びる配管とが合流して第１油分離器（25）の流入口に接続されている。尚、このように室内熱交換器（12）と第１油分離器（25）とを接続する配管が第２接続配管（22a）を構成する。     Then, the refrigerant flows inside the heat transfer tube of the refrigerant heat exchanger (12). Further, the refrigeration oil flows inside the heat transfer tube of the oil heat exchanger (12). The blown air of the indoor fan (17) installed in the vicinity of both the heat exchangers (12, 12) flows between the aluminum fins outside the pipes of both heat transfer tubes, so that the blown air becomes a refrigerant. And heat exchange with the refrigeration oil. Here, the pipe extending from the outlet end of the heat transfer pipe of the refrigerant heat exchanger (12) and the pipe extending from the outlet end of the heat transfer pipe of the oil heat exchanger (12) merge to form the first oil separator (25 ). The pipe connecting the indoor heat exchanger (12) and the first oil separator (25) in this way constitutes the second connection pipe (22a).

上記膨張機（13）は、例えば、膨張機構部と発電コイル部とを備えている。上記膨張機構部は、容積式の膨張機構を備え、該膨張機構は、該膨張機（13）内に設けられた冷媒通路内に配置されている。また、上記発電コイル部は、ステータとロータとが設けられている。そして、膨張機構部とロータとがクランク軸で連結されている。膨張機構部に冷媒が流入するとクランク軸を介してロータも回転する。このロータの回転により上記発電コイル部が発電するように構成されている。この発電コイル部は、圧縮機用インバータと後述する油ポンプ用インバータ（23）とに電気的に接続されている。尚、両方のインバータは、図示しない商用電源にも電気的に接続されている。     The expander (13) includes, for example, an expansion mechanism unit and a power generation coil unit. The expansion mechanism section includes a positive displacement expansion mechanism, and the expansion mechanism is disposed in a refrigerant passage provided in the expander (13). Further, the power generating coil section is provided with a stator and a rotor. And the expansion mechanism part and the rotor are connected by the crankshaft. When the refrigerant flows into the expansion mechanism, the rotor also rotates through the crankshaft. The power generating coil unit is configured to generate power by the rotation of the rotor. This power generation coil section is electrically connected to a compressor inverter and an oil pump inverter (23) described later. Both inverters are also electrically connected to a commercial power source (not shown).

上記室外熱交換器（14）は、図示は省略しているが、伝熱管が複数パスに配列されるとともに該伝熱管と直交して多数のアルミフィンが配置されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成されている。そして、冷媒が上記伝熱管の管内側を流れ、該室外熱交換器（14）の近傍に設置された室外ファン（18）の送風空気が上記伝熱管の管外側にある上記アルミフィン間を流れることにより、両者が熱交換を行うように構成されている。     Although not shown in the drawings, the outdoor heat exchanger (14) is a cross-fin type fin-and-and-tube in which heat transfer tubes are arranged in a plurality of paths and a number of aluminum fins are arranged orthogonal to the heat transfer tubes.・ It consists of a tube heat exchanger. And a refrigerant | coolant flows inside the pipe | tube of the said heat exchanger tube, The ventilation air of the outdoor fan (18) installed in the vicinity of this outdoor heat exchanger (14) flows between the said aluminum fins outside the pipe | tube of the said heat exchanger tube. Thus, both are configured to perform heat exchange.

上記油ポンプ（15）は、第１油分離器（25）で分離された冷凍機油を圧縮機用インタークーラ（16）へ供給するように構成されている。また、上記油ポンプ（15）には油ポンプ用インバータ（流量調整機構）（23）が接続されている。上記油ポンプ用インバータ（23）は、上記油ポンプ（15）に電流を供給するとともに、その電流の周波数を変化することが可能に構成されている。つまり、上記油ポンプ（15）の容量は、上記油ポンプ用インバータ（23）により、ある範囲内で自在に変更することが可能となっている。     The oil pump (15) is configured to supply the refrigerating machine oil separated by the first oil separator (25) to the compressor intercooler (16). The oil pump (15) is connected to an oil pump inverter (flow rate adjusting mechanism) (23). The oil pump inverter (23) is configured to supply current to the oil pump (15) and to change the frequency of the current. That is, the capacity of the oil pump (15) can be freely changed within a certain range by the oil pump inverter (23).

上記圧縮機用インタークーラ（16）は、高温側流路と低温側流路（熱媒体通路）とを有する複数の熱交換部を有し、各熱交換部は、上記圧縮部本体の隣り合う圧縮部と圧縮部との間にそれぞれ配置されている。つまり、上記熱交換部と上記圧縮部とが交互に直列に配置されている。ここで、各熱交換部における低温側流路は互いに連通し、各高温側流路は熱交換部を挟んで隣り合う圧縮部の吐出口と圧縮部の吸入口との間を接続する。そして、上述したように、互いに連通した低温側流路の入口側が上記第２配管（22b）に接続され、出口側が第１配管（21b）に接続されている。この第１配管（21b）及び第２配管（22b）が冷凍機油が流れる熱媒体用配管を構成している。     The compressor intercooler (16) has a plurality of heat exchange parts having a high temperature side flow path and a low temperature side flow path (heat medium passage), and each heat exchange part is adjacent to the compression part main body. It arrange | positions between the compression part and the compression part, respectively. That is, the heat exchange unit and the compression unit are alternately arranged in series. Here, the low temperature side flow paths in each heat exchange section communicate with each other, and each high temperature side flow path connects between the discharge port of the compression section adjacent to the heat exchange section and the suction port of the compression section. As described above, the inlet side of the low-temperature flow path communicating with each other is connected to the second pipe (22b), and the outlet side is connected to the first pipe (21b). The first pipe (21b) and the second pipe (22b) constitute a heat medium pipe through which the refrigeration oil flows.

〈コントローラ〉
上記コントローラ（20）には、上記冷凍装置（1）の各部に設けられたセンサ類が電気配線を介して接続されるとともに、上記圧縮機用インバータ、上記油ポンプ用インバータ（23）、膨張機（13）等のアクチュエータ類が電気配線を介してそれぞれ接続されている。そして、上記コントローラ（20）が、上記センサ類からの検出信号に応じて、上記アクチュエータ類の制御を行うように構成されている。例えば、上記コントローラ（20）は、上記冷媒回路（10）の高圧が二酸化炭素の臨界圧力以上となるように制御する。 <controller>
Sensors provided in each part of the refrigeration apparatus (1) are connected to the controller (20) via electric wiring, and the compressor inverter, the oil pump inverter (23), the expander Actuators such as (13) are each connected via electrical wiring. The controller (20) is configured to control the actuators in accordance with detection signals from the sensors. For example, the controller (20) controls the high pressure of the refrigerant circuit (10) to be equal to or higher than the critical pressure of carbon dioxide.

ここで、上記センサ類の中には、上記圧縮機（11）の吸入側の冷媒温度を検知する吸入温度センサ（第１検知機構）（11b）と上記圧縮機（11）の吐出側の冷媒温度を検知する吐出温度センサ（第２検知機構）（11a）とが含まれている。そして、上記コントローラ（20）は、上記吸入温度センサ（11b）及び吐出温度センサ（11a）で検知される温度に基づいて、上記油ポンプ（15）の容量を変更して吐出冷媒温度と吸入冷媒温度とが近づくように上記油ポンプ用インバータ（23）を制御する等温制御機構を構成している。     Here, the sensors include a suction temperature sensor (first detection mechanism) (11b) for detecting a refrigerant temperature on the suction side of the compressor (11) and a refrigerant on the discharge side of the compressor (11). A discharge temperature sensor (second detection mechanism) (11a) for detecting the temperature is included. Then, the controller (20) changes the capacity of the oil pump (15) based on the temperatures detected by the suction temperature sensor (11b) and the discharge temperature sensor (11a) to change the discharge refrigerant temperature and the suction refrigerant. The isothermal control mechanism is configured to control the oil pump inverter (23) so as to approach the temperature.

具体的に、上記コントローラ（20）は、吐出冷媒温度が吸入冷媒温度より所定値以上高くなると、上記低温側流路を流れる冷媒の流量を増加させ、吐出冷媒温度が吸入冷媒温度より所定値以上低くなると、上記低温側流路を流れる冷媒の流量を減少させるように上記流量調整機構（23）を制御する。この制御が等温制御であり、後述する。     Specifically, the controller (20) increases the flow rate of the refrigerant flowing through the low temperature side channel when the discharged refrigerant temperature is higher than the intake refrigerant temperature by a predetermined value or more, and the discharged refrigerant temperature is more than the predetermined value from the intake refrigerant temperature. When it becomes low, the flow rate adjusting mechanism (23) is controlled so as to decrease the flow rate of the refrigerant flowing through the low temperature side flow path. This control is isothermal control, which will be described later.

−運転動作−
次に、上記冷凍装置（1）の運転動作について説明する。 -Driving action-
Next, the operation of the refrigeration apparatus (1) will be described.

上記コントローラ（20）において運転スイッチがＯＮされると、上記圧縮機（11）が起動する。すると、圧縮機（11）の吸入側の冷媒を吸入する。この吸入された冷媒は、複数の圧縮部のうち最も下流側に設けられた圧縮部に流入して圧縮される。そして、圧縮されて昇温した冷媒は、上記圧縮部に隣接して設けられた圧縮機用インタークーラ（16）の熱交換部の高温側流路に流入する。高温側流路に流入した冷媒は、低温側流路を流れる冷凍機油と熱交換して冷却される。冷却された冷媒は、次の圧縮部で再び圧縮されて、次の熱交換部で冷却される。     When the operation switch is turned on in the controller (20), the compressor (11) is started. Then, the refrigerant on the suction side of the compressor (11) is sucked. The sucked refrigerant flows into the compression unit provided on the most downstream side among the plurality of compression units and is compressed. The compressed and heated refrigerant flows into the high-temperature channel of the heat exchange section of the compressor intercooler (16) provided adjacent to the compression section. The refrigerant flowing into the high temperature side channel is cooled by exchanging heat with the refrigeration oil flowing through the low temperature side channel. The cooled refrigerant is compressed again by the next compression unit and cooled by the next heat exchange unit.

そして、この圧縮と冷却とが交互に繰り返されながら、冷媒は最終的に臨界圧よりも高い圧力まで圧縮されて高圧冷媒となり吐出される。尚、この高圧冷媒の温度は、冷却を伴いながら圧縮されているので、断熱圧縮された後の高圧冷媒の温度よりも低い。     Then, while this compression and cooling are repeated alternately, the refrigerant is finally compressed to a pressure higher than the critical pressure and discharged as a high-pressure refrigerant. In addition, since the temperature of this high pressure refrigerant | coolant is compressed with cooling, it is lower than the temperature of the high pressure refrigerant | coolant after adiabatic compression.

上記圧縮機（11）から吐出された高圧冷媒は、第１接続配管（21a）を通過する途中で、圧縮機用インタークーラ（16）の低温側流路を通過して第１配管（21b）を流れる冷凍機油と合流する。そして、合流した後、第２油分離器（24）に流入する。上記第２油分離器（24）に流入した高圧冷媒及び冷凍機油は、該第２油分離器（24）で分離されて、高圧冷媒は冷媒用熱交換器（12）へ、冷凍機油は油用熱交換器（12）へそれぞれ流入する。     The high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11) passes through the low-temperature channel of the compressor intercooler (16) while passing through the first connection pipe (21a), and passes through the first pipe (21b). Combined with refrigeration oil flowing through And after joining, it flows in into a 2nd oil separator (24). The high-pressure refrigerant and refrigeration oil that have flowed into the second oil separator (24) are separated by the second oil separator (24), the high-pressure refrigerant is transferred to the refrigerant heat exchanger (12), and the refrigeration oil is oil. Flows into the heat exchanger (12).

各熱交換器（12，12）に流入した高圧冷媒及び冷凍機油は、それぞれ室内ファン（17）から送られる室内空気へ放熱した後、該各熱交換器（12，12）を流出する。一方、上記室内空気は高圧冷媒により暖められて室内へ送られる。     The high-pressure refrigerant and refrigeration oil that have flowed into the heat exchangers (12, 12) radiate heat to the indoor air sent from the indoor fan (17), and then flow out of the heat exchangers (12, 12). On the other hand, the indoor air is warmed by the high-pressure refrigerant and sent to the room.

上記各熱交換器（12，12）を流出した高圧冷媒及び冷凍機油は再び合流した後、第１油分離器（25）に流入する。上記第１油分離器（25）に流入した高圧冷媒及び冷凍機油は、該第１油分離器（25）で分離されて、高圧冷媒は膨張機（13）へ、冷凍機油は油ポンプ（15）へそれぞれ流入する。     The high-pressure refrigerant and the refrigerating machine oil that have flowed out of the heat exchangers (12, 12) join again and then flow into the first oil separator (25). The high-pressure refrigerant and refrigerating machine oil flowing into the first oil separator (25) are separated by the first oil separator (25), the high-pressure refrigerant is sent to the expander (13), and the refrigerating machine oil is sent to the oil pump (15 ) Respectively.

上記油ポンプ（15）に流入した冷凍機油は、第２配管（22b）を経て圧縮機用インタークーラ（16）の低温側流路に流入する。該低温側流路に流入した冷凍機油は、高温側流路を流れる圧縮途中の冷媒から吸熱して、その温度が上昇する。そして、この冷凍機油は低温側流路を流出し、第１配管（21b）を流れて、上記圧縮機（11）から吐出された高圧冷媒と第１接続配管（21a）の途中で再び合流する。     The refrigerating machine oil that has flowed into the oil pump (15) flows through the second pipe (22b) into the low-temperature channel of the compressor intercooler (16). The refrigerating machine oil that has flowed into the low temperature side channel absorbs heat from the refrigerant that is in the middle of compression flowing through the high temperature side channel, and its temperature rises. The refrigerating machine oil flows out of the low-temperature channel, flows through the first pipe (21b), and joins again in the middle of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11) and the first connection pipe (21a). .

一方、上記膨張機（13）に流入した高圧冷媒は、膨張機（13）内の膨張室に流入しクランク軸を回転させつつ減圧して低圧二相冷媒となる。この際、冷媒の運動エネルギが電気エネルギを変換される。この電気エネルギが圧縮機用インバータと油ポンプ用インバータ（23）とに供給される。     On the other hand, the high-pressure refrigerant that has flowed into the expander (13) flows into the expansion chamber in the expander (13) and is reduced in pressure while rotating the crankshaft to become a low-pressure two-phase refrigerant. At this time, the kinetic energy of the refrigerant is converted into electrical energy. This electric energy is supplied to the compressor inverter and the oil pump inverter (23).

上記膨張機（13）で減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器（14）に流入する。上記室外熱交換器（14）に流入した低圧冷媒は、室外ファン（18）から送られる室外空気に吸熱されながら蒸発した後、該室外熱交換器（14）を流出する。上記室外熱交換器（14）を流出した低圧冷媒は、上記圧縮機（11）に吸入されて圧縮と冷却とが交互に繰り返されながら、最終的に臨界圧よりも高い圧力まで圧縮されて高圧冷媒となり吐出される。このように冷媒が循環することにより、室内の暖房が行われる。     The low-pressure refrigerant decompressed by the expander (13) flows into the outdoor heat exchanger (14). The low-pressure refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger (14) evaporates while being absorbed by the outdoor air sent from the outdoor fan (18), and then flows out of the outdoor heat exchanger (14). The low-pressure refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger (14) is sucked into the compressor (11) and is compressed to a pressure higher than the critical pressure while being repeatedly compressed and cooled alternately. It is discharged as refrigerant. As the refrigerant circulates in this way, the room is heated.

−コントローラの等温制御−
次に、上記コントローラ（20）が行う等温制御について説明する。 -Controller isothermal control-
Next, isothermal control performed by the controller (20) will be described.

上記コントローラ（20）は、冷凍装置（1）の運転中において、吐出温度センサ（11a）で検知した吐出冷媒温度が吸入温度センサ（11b）で検知した吸入冷媒温度よりも所定値以上高くなると、油ポンプ用インバータ（23）の周波数を増加させる。すると、油ポンプ（15）のモータ回転数が上がり、圧縮機用インタークーラ（16）の低温側流路を流れる冷凍機油の流量が増加する。そして、この冷凍機油の流量の増加により高温側流路を流れる圧縮途中の冷媒に対する冷却量が増える。これにより、吐出冷媒温度が下がって吸入冷媒温度に近づく。     When the refrigerant temperature detected by the discharge temperature sensor (11a) is higher than the intake refrigerant temperature detected by the intake temperature sensor (11b) during the operation of the refrigeration apparatus (1), the controller (20) Increase the frequency of the oil pump inverter (23). Then, the number of rotations of the motor of the oil pump (15) increases, and the flow rate of the refrigerating machine oil flowing through the low temperature side flow path of the compressor intercooler (16) increases. And the cooling amount with respect to the refrigerant | coolant in the middle of the compression which flows through a high temperature side flow path increases with the increase in the flow volume of this refrigerating machine oil. As a result, the discharged refrigerant temperature decreases and approaches the intake refrigerant temperature.

また逆に、上記コントローラ（20）は、冷凍装置（1）の運転中において、吐出冷媒温度が吸入冷媒温度よりも所定値以上低くなると、油ポンプ用インバータ（23）の周波数を低減させる。すると、油ポンプ（15）のモータ回転数が下がり、圧縮機用インタークーラ（16）の低温側流路を流れる冷媒流量が減少する。そして、この冷媒流量の減少により高温側流路を流れる圧縮途中の冷媒に対する冷却量が低下する。これにより、吐出冷媒温度が上がって吸入冷媒温度に近づく。     Conversely, the controller (20) reduces the frequency of the oil pump inverter (23) when the discharged refrigerant temperature becomes lower than the intake refrigerant temperature by a predetermined value or more during operation of the refrigeration apparatus (1). Then, the motor speed of the oil pump (15) decreases, and the flow rate of the refrigerant flowing through the low-temperature channel of the compressor intercooler (16) decreases. And the cooling amount with respect to the refrigerant | coolant in the middle of the compression which flows through a high temperature side flow path by the reduction | decrease of this refrigerant | coolant flow volume falls. As a result, the discharge refrigerant temperature rises and approaches the suction refrigerant temperature.

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、上記圧縮機用インタークーラ（16）において、油用熱交換器（12）で冷却された冷凍機油と圧縮機（11）内を流れる冷媒とを熱交換することができる。そして、この熱交換により、圧縮機（11）内を流れる冷媒を冷却し、油用熱交換器（12）で冷却された冷凍機油を加熱することができる。上記圧縮機（11）内を流れる冷媒を冷却することにより、該圧縮機（11）の圧縮行程を等温圧縮行程に近づけることが可能であり、圧縮行程に必要な圧縮動力を低減することができる。 -Effect of the embodiment-
According to the present embodiment, in the compressor intercooler (16), heat can be exchanged between the refrigeration oil cooled by the oil heat exchanger (12) and the refrigerant flowing in the compressor (11). . And by this heat exchange, the refrigerant | coolant which flows through the inside of a compressor (11) can be cooled, and the refrigeration oil cooled with the heat exchanger for oil (12) can be heated. By cooling the refrigerant flowing in the compressor (11), the compression stroke of the compressor (11) can be brought close to the isothermal compression stroke, and the compression power necessary for the compression stroke can be reduced. .

また、上記圧縮機用インタークーラ（16）で冷凍機油が冷媒から受け取った熱を、室内熱交換器（12）の第２熱交換器（12）で放出することができる。このように一旦放出した熱を、冷凍機油を介して熱回収することができるので、室内熱交換器（12）の暖房能力をできるだけ低下しないようにすることができる。したがって、冷凍サイクルの圧縮行程を等温圧縮行程に近づけたとしても、できるだけ暖房能力が低下しないようにすることができる。     Moreover, the heat which the refrigerating machine oil received from the refrigerant | coolant in the said compressor intercooler (16) can be discharge | released with the 2nd heat exchanger (12) of an indoor heat exchanger (12). Since the heat once released in this way can be recovered through the refrigerator oil, the heating capacity of the indoor heat exchanger (12) can be kept as low as possible. Therefore, even if the compression stroke of the refrigeration cycle is brought closer to the isothermal compression stroke, the heating capacity can be prevented from decreasing as much as possible.

また、本実施形態によれば、上記室内熱交換器（12）を第１熱交換器（12）と第２熱交換器（12）とに分割し、冷媒と冷凍機油とを別々に熱交換させることができる。ここで、冷媒と冷凍機油とを合流させて熱交換させると、冷凍機油が伝熱管の内壁に膜を形成して、冷媒から室内空気への伝熱を阻害して、室内熱交換器（12）の伝熱性能を低下させてしまうことが考えられる。     Moreover, according to this embodiment, the said indoor heat exchanger (12) is divided | segmented into a 1st heat exchanger (12) and a 2nd heat exchanger (12), and a refrigerant | coolant and refrigerator oil are heat-exchanged separately. Can be made. Here, when the refrigerant and the refrigerating machine oil are combined and heat exchanged, the refrigerating machine oil forms a film on the inner wall of the heat transfer tube, hinders heat transfer from the refrigerant to the indoor air, and the indoor heat exchanger (12 ) May be reduced.

本実施形態のように、上記室内熱交換器（12）を第１熱交換器（12）と上記第２熱交換器（12）とに分割し、冷媒と冷凍機油とを別々に熱交換させることにより、その室内熱交換器（12）の伝熱性能を低下を排除することができる。     Like this embodiment, the said indoor heat exchanger (12) is divided | segmented into a 1st heat exchanger (12) and a said 2nd heat exchanger (12), and a refrigerant | coolant and refrigerator oil are heat-exchanged separately. As a result, a decrease in the heat transfer performance of the indoor heat exchanger (12) can be eliminated.

また、本実施形態によれば、上記コントローラ（20）により、吐出冷媒温度が吸入冷媒温度より所定値以上高くなると、上記圧縮機用インタークーラ（16）の低温側流路を流れる冷凍機油の流量を増加させることができる。この結果、上記圧縮機用インタークーラ（16）の熱交換量を増やすことができ、吐出冷媒温度を低下させることができる。また、本実施形態によれば、上記コントローラ（20）により、吐出冷媒温度が吸入冷媒温度より所定値以上低くなると、上記圧縮機用インタークーラ（16）の低温側流路を流れる冷凍機油の流量を減少させることができる。この結果、上記圧縮機用インタークーラ（16）の熱交換量を低下させることができ、吐出冷媒温度を上昇させることができる。     Further, according to the present embodiment, the flow rate of the refrigerating machine oil flowing through the low-temperature channel of the compressor intercooler (16) when the discharged refrigerant temperature becomes higher than the intake refrigerant temperature by a predetermined value or more by the controller (20). Can be increased. As a result, the amount of heat exchange of the compressor intercooler (16) can be increased, and the discharge refrigerant temperature can be lowered. Further, according to the present embodiment, when the discharged refrigerant temperature becomes lower than the intake refrigerant temperature by a predetermined value or more by the controller (20), the flow rate of the refrigerating machine oil that flows through the low temperature side flow path of the compressor intercooler (16). Can be reduced. As a result, the amount of heat exchange of the compressor intercooler (16) can be reduced, and the discharge refrigerant temperature can be increased.

したがって、本実施形態によれば、吐出冷媒温度と吸入冷媒温度とを近づけることができるので、冷凍サイクルの圧縮行程を確実に等温圧縮行程に近づけることができ、冷凍装置に必要な圧縮動力を確実に低減することができる。     Therefore, according to the present embodiment, the discharge refrigerant temperature and the intake refrigerant temperature can be brought close to each other, so that the compression stroke of the refrigeration cycle can be reliably brought close to the isothermal compression stroke, and the compression power necessary for the refrigeration apparatus can be ensured. Can be reduced.

また、本実施形態によれば、上記膨張機（13）で冷媒の運動エネルギを電気エネルギを変換し、その変換した電気エネルギを上記圧縮機（11）及び上記油ポンプ（15）の少なくとも一方へ供給することができる。したがって、冷凍装置（1）に入力される電力量を低減することができる。     Further, according to the present embodiment, the expander (13) converts the kinetic energy of the refrigerant into electric energy, and the converted electric energy is transferred to at least one of the compressor (11) and the oil pump (15). Can be supplied. Therefore, the amount of power input to the refrigeration apparatus (1) can be reduced.

また、本実施形態によれば、冷媒回路（10）に冷媒とともに充填される冷凍機油を、圧縮機（11）内を流れる冷媒を冷却するための熱媒体として用いている。したがって、この冷凍機油により、圧縮機構（1）の摺動部の潤滑を行うことができるとともに、上記圧縮機構（11）内を流れる冷媒を冷却することもできる。     Moreover, according to this embodiment, the refrigerating machine oil with which a refrigerant circuit (10) is filled with a refrigerant | coolant is used as a heat medium for cooling the refrigerant | coolant which flows through the inside of a compressor (11). Therefore, the refrigerating machine oil can lubricate the sliding portion of the compression mechanism (1), and can also cool the refrigerant flowing in the compression mechanism (11).

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。 << Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.

本実施形態では、冷媒と冷凍機油とを合流させていたが、これに限定されず、図２に示すように熱媒体のみが流れる冷却回路（31）を設けて、冷媒と熱媒体とを合流させないようにしてもよい。尚、この冷却回路（31）には、油ポンプ（15）と圧縮機用インタークーラ（16）の低温側流路と油用熱交換器（12）とが順に接続されている。     In this embodiment, the refrigerant and the refrigerating machine oil are merged. However, the present invention is not limited to this, and a cooling circuit (31) through which only the heat medium flows is provided as shown in FIG. 2 to merge the refrigerant and the heat medium. It may not be allowed to. The cooling circuit (31) is connected in order to the oil pump (15), the low-temperature channel of the compressor intercooler (16), and the oil heat exchanger (12).

この構成であっても、上記圧縮機用インタークーラ（16）で熱媒体が冷媒から受け取った熱を、室内熱交換器（12）の第２熱交換器（12）で放出することができ、熱媒体を介して熱回収することができる。したがって、本実施形態と同様に、室内熱交換器（12）の暖房能力をできるだけ低下しないようにすることができる。尚、この場合、冷却回路（31）内を循環する熱媒体は、冷却用の油であってもよいし、冷却水などであってもよい。比較的比熱が大きい熱媒体が好ましい。     Even in this configuration, the heat received by the heat medium from the refrigerant in the compressor intercooler (16) can be released in the second heat exchanger (12) of the indoor heat exchanger (12). Heat can be recovered via a heat medium. Therefore, similarly to this embodiment, the heating capacity of the indoor heat exchanger (12) can be prevented from being reduced as much as possible. In this case, the heat medium circulating in the cooling circuit (31) may be cooling oil or cooling water. A heat medium having a relatively large specific heat is preferable.

また、本実施形態では、上記コントローラ（20）により、吐出冷媒温度及び吸入冷媒温度に基づいて、上記圧縮機用インタークーラ（16）の低温側流路を流れる冷凍機油の流量を制御して等温制御するようにしているが、電力制御を行うようにしてもよい。     In the present embodiment, the controller (20) controls the flow rate of the refrigerating machine oil flowing through the low temperature side flow path of the compressor intercooler (16) based on the discharged refrigerant temperature and the intake refrigerant temperature, thereby isothermally. Although control is performed, power control may be performed.

つまり、上記冷凍装置（1）は、例えば、図３に示すように、上記圧縮機（11）の電力を検知する第１電力量検知センサ（第１電力量検知機構）（31b）と、上記油ポンプ（15）の電力を検知する第２電力量検知センサ（第２電力量検知機構）（31a）とを備えている。そして、上記コントローラ（20）は、第２電力量検知センサ（31a）で検知した電力量と第１電力量検知センサ（31b）で検知した電力量の総和が所定の値よりも小さくなるように、上記油ポンプ用インバータ（23）を制御する電力制御機構を構成し、低温側流路を流れる冷凍機油の流量を制御する。     That is, for example, as shown in FIG. 3, the refrigeration apparatus (1) includes a first power amount detection sensor (first power amount detection mechanism) (31b) that detects the power of the compressor (11), A second power amount detection sensor (second power amount detection mechanism) (31a) for detecting the power of the oil pump (15) is provided. The controller (20) is configured such that the sum of the electric energy detected by the second electric energy detection sensor (31a) and the electric energy detected by the first electric energy detection sensor (31b) is smaller than a predetermined value. The power control mechanism for controlling the oil pump inverter (23) is configured to control the flow rate of the refrigerating machine oil flowing through the low temperature side passage.

ここで、上記所定の値を上記圧縮機（11）のみを単独で駆動させた場合の該圧縮機（11）の駆動電力量に設定するとよい。こうすれば、上記圧縮機（11）及び上記油ポンプ（15）の駆動電力量の総和を上記圧縮機（11）のみを単独で駆動させた場合の駆動電力量よりも小さくすることができる。     Here, the predetermined value may be set to the driving electric energy of the compressor (11) when only the compressor (11) is driven alone. In this way, the sum of the drive power amounts of the compressor (11) and the oil pump (15) can be made smaller than the drive power amount when only the compressor (11) is driven alone.

この場合、上記コントローラ（20）は、上記等温制御を行うと共に、上記電力制御に基づき油ポンプ用インバータ（23）を制御する。     In this case, the controller (20) performs the isothermal control and also controls the oil pump inverter (23) based on the power control.

しかし、上記コントローラ（20）は、上記等温制御に代えて電力制御に基づき油ポンプ用インバータ（23）を制御してもよい。     However, the controller (20) may control the oil pump inverter (23) based on power control instead of the isothermal control.

また、本実施形態では、上記冷媒回路（10）に上記圧縮機用インタークーラ（16）を備えた１台の圧縮機（11）が接続されているが、これに限定されず、上記圧縮機用インタークーラ（16）を備えた複数の圧縮機（41，42）を接続してもよい。例えば、図８に示すように、各々に圧縮機用インタークーラ（51，52）を備えた第１、第２圧縮機（41，42）を冷媒回路（40）に直列に接続する。     In the present embodiment, one compressor (11) including the compressor intercooler (16) is connected to the refrigerant circuit (10). However, the present invention is not limited to this, and the compressor A plurality of compressors (41, 42) including an intercooler (16) may be connected. For example, as shown in FIG. 8, first and second compressors (41, 42) each having a compressor intercooler (51, 52) are connected in series to the refrigerant circuit (40).

この場合、各圧縮機用インタークーラ（51，52）の低温側流路を互いに直列に接続するとよい。そして、上記油ポンプ（15）に接続された第２配管（22b）を上記第２圧縮機（42）における圧縮機用インタークーラ（52）の低温側流路の入口側に接続し、上記第１接続配管（21a）から分岐した第１配管（21b）を上記第１圧縮機（41）における圧縮機用インタークーラ（51）の低温側流路の出口側に接続する。     In this case, the low temperature flow paths of the compressor intercoolers (51, 52) may be connected in series with each other. Then, the second pipe (22b) connected to the oil pump (15) is connected to the inlet side of the low-temperature channel of the compressor intercooler (52) in the second compressor (42), The 1st piping (21b) branched from 1 connection piping (21a) is connected to the exit side of the low temperature side channel of the compressor intercooler (51) in the 1st compressor (41).

このように接続することにより、上記油ポンプ（15）から送られた冷凍機油で各圧縮機（41，42）内の冷媒を冷却することができる。     By connecting in this way, the refrigerant in each compressor (41, 42) can be cooled with the refrigerating machine oil sent from the oil pump (15).

また、本実施形態では、上記冷凍装置（1）が上記室内機により室内を暖房することができるものであったが、これに限定されず、上記冷媒回路（10）に冷媒循環方向を可逆にすることができる切換弁を設けて、上記冷凍装置（1）が室内を冷暖房できるものであってもよい。     In the present embodiment, the refrigeration apparatus (1) can heat the room by the indoor unit. However, the present invention is not limited to this, and the refrigerant circulation direction is reversible in the refrigerant circuit (10). The refrigeration apparatus (1) may be provided with a switching valve that can cool and heat the room.

また、本実施形態では、膨張機構として膨張機（13）を用いているが、これに限定される必要はなく、例えば膨張弁であってもよい。この場合、冷凍装置（1）に入力される電力量は回収できないが、冷媒回路（10）の構成を簡素化することができる。また、膨張機（13）の形式は容積式に限られず、例えばタービン式であってもよい。     Moreover, in this embodiment, although the expander (13) is used as an expansion mechanism, it is not necessary to be limited to this, For example, an expansion valve may be sufficient. In this case, the amount of electric power input to the refrigeration apparatus (1) cannot be recovered, but the configuration of the refrigerant circuit (10) can be simplified. Further, the type of the expander (13) is not limited to the positive displacement type, and may be, for example, a turbine type.

また、本実施形態では、圧縮機用インタークーラ（16）の低温側流路を流れる冷凍機油の流量調整機構として油ポンプ用インバータ（23）を用いているが、これに限定される必要はなく、例えば、第１配管（21b）又は第２配管（22b）に流量調整弁を設けてもよい。そして、この流量調整弁の開度を上記コントローラ（20）で調整することにより、等温制御を行ってもよい。     In the present embodiment, the oil pump inverter (23) is used as the flow rate adjustment mechanism of the refrigerating machine oil flowing through the low temperature side flow path of the compressor intercooler (16). However, the present invention is not limited to this. For example, a flow rate adjusting valve may be provided in the first pipe (21b) or the second pipe (22b). And you may perform isothermal control by adjusting the opening degree of this flow regulating valve with the said controller (20).

また、本実施形態では、冷媒回路（10）に封入する冷媒として、二酸化炭素を用いているが、これに限定される必要はなく、フロン冷媒であってもよい。ここで、フロン冷媒の場合には、超臨界冷凍サイクルである必要はない。     In the present embodiment, carbon dioxide is used as the refrigerant sealed in the refrigerant circuit (10). However, the present invention is not limited to this, and may be a fluorocarbon refrigerant. Here, in the case of a chlorofluorocarbon refrigerant, it is not necessary to be a supercritical refrigeration cycle.

また、本実施形態では、圧縮機（11）が多段圧縮を行うように構成されている必要があるが、これに限定されない。     In the present embodiment, the compressor (11) needs to be configured to perform multi-stage compression, but is not limited thereto.

また、本実施形態では、上記圧縮機（11）の有する複数の圧縮部と上記圧縮機用インタークーラ（16）の有する複数の熱交換部とがそれぞれ１つづつ交互に配置されて、上記圧縮機（11）内の冷媒を冷却しているが、これに限定される必要はない。     In the present embodiment, a plurality of compression units included in the compressor (11) and a plurality of heat exchange units included in the compressor intercooler (16) are alternately arranged one by one, so that the compression is performed. Although the refrigerant in the machine (11) is cooled, it need not be limited to this.

例えば、実開昭６１−１２９０１号公報に示すようなスクロール圧縮機を用いてもよい。このスクロール圧縮機を図５から図７に示す。尚、図５は上記スクロール圧縮機の縦断面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ断面図、図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図を示している。     For example, a scroll compressor as shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-12901 may be used. This scroll compressor is shown in FIGS. 5 is a longitudinal sectional view of the scroll compressor, FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5, and FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG.

このスクロール圧縮機（50）におけるケーシング（51）には、図５に示すように、クランク軸（52）に接続された可動スクロール（53）と該可動スクロール（53）に噛合する固定スクロール（54）とが収納されている。そして、図６及び図７に示すように、上記可動スクロール（53）の鏡板（53a）の内部及び該鏡板（53a）に立設するラップ（53b）の内部には、両方のスクロール（53，54）のラップ（53b，54b）間に形成された圧縮室（55）に隣接するように油流路（56）が形成されている。また、上記固定スクロール（54）の鏡板（54a）の内部及び該鏡板（54a）に立設するラップ（54b）の内部にも上記圧縮室（55）に隣接して油流路（57）が形成されている。     As shown in FIG. 5, a casing (51) in the scroll compressor (50) includes a movable scroll (53) connected to a crankshaft (52) and a fixed scroll (54) meshing with the movable scroll (53). ) And are stored. As shown in FIGS. 6 and 7, both scrolls (53, 53) are provided inside the end plate (53a) of the movable scroll (53) and inside the wrap (53b) standing on the end plate (53a). An oil passage (56) is formed adjacent to the compression chamber (55) formed between the wraps (53b, 54b) of 54). An oil flow path (57) is also adjacent to the compression chamber (55) inside the end plate (54a) of the fixed scroll (54) and inside the wrap (54b) standing on the end plate (54a). Is formed.

そして、上記油ポンプ（15）から延びる第２配管（22b）が上記油流路（56，57）の入口側に接続され、上記第１接続配管（21a）から分岐した上記第１配管（21b）が上記油流路（56，57）の出口側に接続されている。こうすると、上記第１油分離器（25）で分離した冷凍機油を油ポンプ（15）を介して各油流路（56，57）へ流すことができる。これにより、各油流路（56，57）を流れる冷凍機油で圧縮室（55）内の冷媒を冷却することができる。     The second pipe (22b) extending from the oil pump (15) is connected to the inlet side of the oil flow path (56, 57), and the first pipe (21b) branched from the first connection pipe (21a). ) Is connected to the outlet side of the oil flow path (56, 57). In this way, the refrigerating machine oil separated by the first oil separator (25) can be caused to flow to the oil flow paths (56, 57) via the oil pump (15). Thereby, the refrigerant | coolant in a compression chamber (55) can be cooled with the refrigeration oil which flows through each oil flow path (56, 57).

また、本実施形態では、上記圧縮機用インタークーラ（16）の被加熱流体として冷凍機油を用いているが、これに限定される必要はない。尚、冷凍機油以外を用いる場合には、冷凍機油とは違い、室内熱交換器（12）の伝熱性能を低下させないような流体にするとよい。また、このような流体を用いる場合には、上記室内熱交換器（12）を分割しなくてもよい。     Moreover, in this embodiment, although refrigeration oil is used as a to-be-heated fluid of the said compressor intercooler (16), it is not necessary to be limited to this. In addition, when using oil other than refrigerating machine oil, unlike refrigerating machine oil, it is good to use a fluid that does not deteriorate the heat transfer performance of the indoor heat exchanger (12). Moreover, when using such a fluid, the said indoor heat exchanger (12) does not need to be divided | segmented.

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、冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置について有用である。     As described above, the present invention is useful for a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle.

図１は、本発明の実施形態における冷凍装置の冷媒回路図である。FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus in an embodiment of the present invention. 図２は、本発明のその他の実施形態のうち、冷却回路を備えた冷凍装置の冷媒回路図である。FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus provided with a cooling circuit, among other embodiments of the present invention. 図３は、本発明のその他の実施形態のうち、電力量検知センサを備えた冷凍装置の冷媒回路図である。FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus provided with an electric energy detection sensor among other embodiments of the present invention. 図４は、冷凍サイクルを示したモリエル線図である。FIG. 4 is a Mollier diagram showing the refrigeration cycle. 図５は、本発明のその他の実施形態に示すスクロール圧縮機の縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor shown in another embodiment of the present invention. 図６は、図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 図８は、本発明のその他の実施形態のうち、複数の圧縮機を備えた冷凍装置の冷媒回路図である。FIG. 8 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus including a plurality of compressors among other embodiments of the present invention.

１ 冷凍装置
１０ 冷媒回路
１１ 圧縮機（圧縮機構）
１１ａ 吐出温度センサ（第２検知機構）
１１ｂ 吸入温度センサ（第１検知機構）
１２ 室内熱交換器（利用側熱交換器）
１３ 膨張機（膨張機構）
１４ 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
１５ 油ポンプ（熱媒体供給機構）
１６ 圧縮機用インタークーラ（熱交換機構）
１７ 室内ファン
１８ 室外ファン
２０ コントローラ（等温制御機構）
２１ａ 第１接続配管
２１ｂ 第１配管
２２ａ 第２接続配管
２２ｂ 第２配管
２３ 油ポンプ用インバータ（流量調整機構）
２４ 第２油分離器（第２分離機構）
２５ 第１油分離器（第１分離機構）
３１ａ 第２電力量検知センサ（第２電力量検知機構）
３１ｂ 第１電力量検知センサ（第１電力量検知機構） 1 Refrigeration apparatus 10 Refrigerant circuit 11 Compressor (compression mechanism)
11a Discharge temperature sensor (second detection mechanism)
11b Suction temperature sensor (first detection mechanism)
12 Indoor heat exchanger (use side heat exchanger)
13 Expander (Expansion mechanism)
14 Outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger)
15 Oil pump (heat medium supply mechanism)
16 Intercooler for compressor (Heat exchange mechanism)
17 Indoor fan 18 Outdoor fan 20 Controller (isothermal control mechanism)
21a First connection pipe 21b First pipe 22a Second connection pipe 22b Second pipe 23 Oil pump inverter (flow rate adjusting mechanism)
24 Second oil separator (second separation mechanism)
25 1st oil separator (1st separation mechanism)
31a Second electric energy detection sensor (second electric energy detection mechanism)
31b 1st electric energy detection sensor (1st electric energy detection mechanism)

Claims (9)

圧縮機構（11）と利用側熱交換器（12）と膨張機構（13）と熱源側熱交換器（14）とが順に接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、熱媒体が流れる熱媒体通路を有して該熱媒体と上記圧縮機構（11）内を流れる冷媒とを熱交換する熱交換機構（16）とを備えた冷凍装置であって、
上記熱媒体が上記冷媒回路（10）を冷媒とともに循環する熱媒体で構成される一方、
上記圧縮機構（11）と上記利用側熱交換器（12）とを接続する冷媒回路（10）の第１接続配管（21a）から分岐して上記熱媒体通路の流出端に接続される第１配管（21b）及び、上記利用側熱交換器（12）と上記膨張機構（13）とを接続する冷媒回路（10）の第２接続配管（22a）から分岐して上記熱媒体通路の流入端に接続される第２配管（22b）を有する熱媒体用配管と、
上記第２接続配管（22a）における第２配管（22b）の分岐部に設けられて冷媒と熱媒体とを分離する第１分離機構（25）と、
上記熱媒体用配管に設けられ、上記第１分離機構（25）で分離された熱媒体を上記熱媒体通路を介して上記第１分離機構（25）から上記第１接続配管（21a）へ供給する熱媒体供給機構（15）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。 A compression mechanism (11), a use side heat exchanger (12), an expansion mechanism (13), and a heat source side heat exchanger (14) are connected in order to perform a refrigeration cycle (10) and a heat medium flows. A refrigeration apparatus comprising a heat exchange mechanism (16) having a heat medium passage and exchanging heat between the heat medium and the refrigerant flowing in the compression mechanism (11),
While the heat medium is composed of a heat medium that circulates with the refrigerant in the refrigerant circuit (10),
The first branched from the first connection pipe (21a) of the refrigerant circuit (10) connecting the compression mechanism (11) and the use side heat exchanger (12) and connected to the outflow end of the heat medium passage. The inflow end of the heat medium passage branched from the pipe (21b) and the second connection pipe (22a) of the refrigerant circuit (10) connecting the use side heat exchanger (12) and the expansion mechanism (13). A heat medium pipe having a second pipe (22b) connected to
A first separation mechanism (25) provided at a branch portion of the second pipe (22b) in the second connection pipe (22a) to separate the refrigerant and the heat medium;
The heat medium provided in the heat medium pipe and separated by the first separation mechanism (25) is supplied from the first separation mechanism (25) to the first connection pipe (21a) through the heat medium passage. And a heat medium supply mechanism (15). 請求項１において、
上記第１接続配管（21a）における第１配管（21b）の分岐部と上記利用側熱交換器（12）との間には、冷媒と熱媒体とを分離する第２分離機構（24）が設けられ、
上記利用側熱交換器（12）は、上記第２分離機構（24）で分離した冷媒が流れる第１熱交換器（12）と、上記第２分離機構（24）で分離した熱媒体が流れる第２熱交換器（12）とを備え、
上記利用側熱交換器（12）と上記第１分離機構（25）との間には、上記第１熱交換器（12）を流出した冷媒と上記第２熱交換器（12）を流出した熱媒体とが合流する合流部が設けられていることを特徴とする冷凍装置。 In claim 1,
Between the branch part of the first pipe (21b) in the first connection pipe (21a) and the use side heat exchanger (12), there is a second separation mechanism (24) for separating the refrigerant and the heat medium. Provided,
In the use side heat exchanger (12), the first heat exchanger (12) through which the refrigerant separated by the second separation mechanism (24) flows and the heat medium separated by the second separation mechanism (24) flow. A second heat exchanger (12),
Between the use-side heat exchanger (12) and the first separation mechanism (25), the refrigerant that has flowed out of the first heat exchanger (12) and the second heat exchanger (12) have flowed out. A refrigeration apparatus comprising a junction where the heat medium merges. 圧縮機構（11）と利用側熱交換器（12）と膨張機構（13）と熱源側熱交換器（14）とが順に接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、熱媒体が流れる熱媒体通路を有して該熱媒体と上記圧縮機構（11）内を流れる冷媒とを熱交換する熱交換機構（16）とを備えた冷凍装置であって、
上記熱交換機構（16）の熱媒体通路を接続して閉回路を構成する冷却回路（31）を備える一方、
上記利用側熱交換器（12）は、冷媒が流れる第１熱交換器（12）と熱媒体が流れる第２熱交換器（12）とを備え、
上記冷媒回路（10）には、上記第１熱交換器（12）が接続され、
上記冷却回路（31）には、上記第２熱交換器（12）と、熱媒体を該冷却回路（31）内で循環させる熱媒体供給機構（15）とが接続されていることを特徴とする冷凍装置。 A compression mechanism (11), a use side heat exchanger (12), an expansion mechanism (13), and a heat source side heat exchanger (14) are connected in order to perform a refrigeration cycle (10) and a heat medium flows. A refrigeration apparatus comprising a heat exchange mechanism (16) having a heat medium passage and exchanging heat between the heat medium and the refrigerant flowing in the compression mechanism (11),
While comprising a cooling circuit (31) connecting the heat medium passage of the heat exchange mechanism (16) to form a closed circuit,
The use side heat exchanger (12) includes a first heat exchanger (12) through which a refrigerant flows and a second heat exchanger (12) through which a heat medium flows,
The refrigerant circuit (10) is connected to the first heat exchanger (12),
The cooling circuit (31) is connected to the second heat exchanger (12) and a heat medium supply mechanism (15) for circulating the heat medium in the cooling circuit (31). Refrigeration equipment. 請求項１から３の何れか１つにおいて、
上記圧縮機構（11）が吸入する吸入冷媒の温度を検知する第１検知機構（11b）と、
上記圧縮機構（11）が吐出する吐出冷媒の温度を検知する第２検知機構（11a）と、
上記熱媒体通路を流れる熱媒体の流量を調節する流量調整機構（23）と、
上記第２検知機構（11a）で検知した吐出冷媒温度が上記第１検知機構（11b）で検知した吸入冷媒温度に近づくように上記流量調整機構（23）を制御する等温制御機構（20）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 1-3,
A first detection mechanism (11b) for detecting the temperature of refrigerant sucked by the compression mechanism (11);
A second detection mechanism (11a) for detecting the temperature of the refrigerant discharged from the compression mechanism (11);
A flow rate adjusting mechanism (23) for adjusting the flow rate of the heat medium flowing through the heat medium passage;
An isothermal control mechanism (20) for controlling the flow rate adjusting mechanism (23) so that the discharged refrigerant temperature detected by the second detection mechanism (11a) approaches the suction refrigerant temperature detected by the first detection mechanism (11b); A refrigeration apparatus comprising: 請求項４において、
上記等温制御機構（20）は、吐出冷媒温度が吸入冷媒温度より所定値以上高くなると、上記熱媒体通路を流れる冷媒の流量を増加させ、吐出冷媒温度が吸入冷媒温度より所定値以上低くなると、上記熱媒体通路を流れる冷媒の流量を減少させるように上記流量調整機構（23）を制御することを特徴とする冷凍装置。 In claim 4,
The isothermal control mechanism (20) increases the flow rate of the refrigerant flowing through the heat medium passage when the discharge refrigerant temperature becomes higher than the intake refrigerant temperature by a predetermined value or more, and when the discharge refrigerant temperature becomes lower than the intake refrigerant temperature by a predetermined value or more, The refrigeration apparatus, wherein the flow rate adjusting mechanism (23) is controlled so as to reduce a flow rate of the refrigerant flowing through the heat medium passage. 請求項１から５の何れか１つにおいて、
上記圧縮機構（11）の駆動電力量を検知する第１電力量検知機構（31b）と、
上記熱媒体供給機構（15）の駆動電力量を検知する第２電力量検知機構（31a）と、
上記熱交換機構（16）の熱媒体通路を流れる熱媒体の流量を調節する流量調整機構（23）と、
上記利用側熱交換器（12）の熱交換量に対する上記第１電力量検知機構（31b）で検知した駆動電力量及び上記第２電力量検知機構（31a）で検知した駆動電力量の総和が所定の値よりも小さくなるように上記流量調整機構（23）を制御する電力制御機構（20）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。 In any one of claims 1 to 5,
A first electric energy detection mechanism (31b) for detecting the driving electric energy of the compression mechanism (11);
A second power amount detection mechanism (31a) for detecting the drive power amount of the heat medium supply mechanism (15);
A flow rate adjusting mechanism (23) for adjusting the flow rate of the heat medium flowing through the heat medium passage of the heat exchange mechanism (16);
The sum of the drive power amount detected by the first power amount detection mechanism (31b) and the drive power amount detected by the second power amount detection mechanism (31a) with respect to the heat exchange amount of the use side heat exchanger (12) is A refrigeration apparatus comprising: a power control mechanism (20) for controlling the flow rate adjusting mechanism (23) so as to be smaller than a predetermined value. 請求項１から６の何れか１つにおいて、
上記膨張機構（13）は、冷媒を膨張させて電力を発生する膨張機（13）で構成され、
該膨張機（13）は、上記圧縮機構（11）及び上記熱媒体供給機構（15）の少なくとも一方と電気的に接続されるとともに、発生した電力が上記圧縮機構（11）及び上記熱媒体供給機構（15）の少なくとも一方の所要動力の一部に利用されるように構成されていることを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 1-6,
The expansion mechanism (13) includes an expander (13) that generates electric power by expanding a refrigerant,
The expander (13) is electrically connected to at least one of the compression mechanism (11) and the heat medium supply mechanism (15), and generated electric power is supplied to the compression mechanism (11) and the heat medium supply. A refrigeration apparatus configured to be used for part of at least one required power of the mechanism (15). 請求項１から７の何れか１つにおいて、
上記熱媒体は、上記圧縮機構（11）の摺動部を潤滑する冷凍機油であることを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 1-7,
The refrigeration apparatus, wherein the heat medium is refrigeration oil that lubricates a sliding portion of the compression mechanism (11). 請求項１から８の何れか１つにおいて、
上記冷媒回路（10）を流れる冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする冷凍装置。 In any one of claims 1 to 8,
The refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) is carbon dioxide.
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