JP2010196915A - Refrigerating cycle system and method of controlling the refrigerating cycle system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍車、冷蔵車等に適用される冷凍サイクルシステム、冷凍サイクルシステムの制御方法に関する。 The present invention relates to a refrigeration cycle system applied to a refrigeration vehicle, a refrigeration vehicle, and the like, and a control method for the refrigeration cycle system.
冷凍車、冷蔵車等においては、冷凍サイクルシステムにより荷物庫内を所定の温度に維持している。周知の通り、冷凍サイクルシステムは、基本的には、コンプレッサで圧縮し、高温・高圧としたガス冷媒を、コンデンサにより冷却して液冷媒とし、荷物庫内に配置したエバポレータで液冷媒を蒸発させることによって庫内の雰囲気と熱交換を行うことで温度調整を行う。
近年、一つの荷物庫を複数の荷室に区切り、それぞれの荷室の温度を異ならせることで、冷凍室と冷蔵室、冷蔵室と加温室等を、ともに備える車両のための冷凍サイクルユニットが提供され、輸送の効率化に寄与している(例えば、特許文献1、2参照)。このように、複数の荷室の温度を異ならせる場合、エバポレータは各荷室にそれぞれ配置される。一方、コンプレッサ、コンデンサ等は、複数のエバポレータで共通して用いられる。つまり、ひとつのシステムにおいて、複数のエバポレータを備えた構成となっている。
In a refrigerator car, a refrigerator car, etc., the inside of a luggage storage is maintained at a predetermined temperature by a refrigeration cycle system. As is well known, the refrigeration cycle system is basically a gas refrigerant compressed at a high temperature and high pressure by a compressor, cooled by a condenser to form a liquid refrigerant, and the liquid refrigerant is evaporated by an evaporator disposed in a luggage storage. Therefore, the temperature is adjusted by exchanging heat with the atmosphere in the cabinet.
In recent years, a refrigeration cycle unit for vehicles equipped with both a freezer compartment and a refrigerator compartment, a refrigerator compartment and a greenhouse, etc. by dividing one luggage compartment into a plurality of compartments and making the temperature of each compartment different. Provided and contributes to efficient transportation (see, for example,
図5は、複数のエバポレータ1A、1Bを備えた従来の冷凍サイクルユニット2の概略構成を示す図であり、第一の荷室Aに、圧縮機3、コンデンサ4、エバポレータ1Aを備えたホスト機M1が設けられ、第二の荷室Bに、エバポレータ1Bを有したリモート機M2が配置されている。
コンデンサ4から送り出される液冷媒を搬送する液冷媒搬送管6は、ホスト機M1で分岐し、エバポレータ1A、1Bに接続されている。また、圧縮機3には吸入管7が接続されており、この吸入管7は、ホスト機M1で分岐してエバポレータ1A、1Bに接続され、エバポレータ1A、1Bから熱交換後の冷媒を吸入する。圧縮機3には、圧縮して高温・高圧としたガス冷媒(以下、これをホットガスと適宜称する)を送り出すホットガス搬送管8が接続され、このホットガス搬送管8は、コンデンサ4に接続されている。また、ホットガス搬送管8は、コンデンサ4の上流側で分岐し、エバポレータ1A、1Bの上流側において、液冷媒搬送管6に合流している。
液冷媒搬送管6、ホットガス搬送管8は、エバポレータ1A、1Bの上流側で液冷媒搬送管6とホットガス搬送管8との合流部の上流側に流量調整弁9A、9B、10A、10Bを備えている。流量調整弁9A、9B、10A、10Bの開度を調整すると、エバポレータ1A、1Bの上流側において混合する液冷媒とガス冷媒との混合比が変わる。液冷媒とガス冷媒との混合比を調整することで、エバポレータ1A、1Bに流れ込む冷媒温度を調整する。ここで、流量調整弁9A、9B、10A、10Bを適宜調整することで、第一の荷室Aのエバポレータ1Aに流れ込む冷媒の温度と、第二の荷室Bのエバポレータ1Bに流れ込む冷媒の温度を異ならせ、これにより第一の荷室Aと第二の荷室Bとの温度を異ならせることができる。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional
A liquid
The liquid
ところで、上記したような複数のエバポレータを備えた冷凍サイクルシステムにおいて、エバポレータどうしをバイパス回路で接続し、エバポレータ間で冷媒をやり取りすることで、システム全体としての熱エネルギの利用効率を高めるという提案もなされている(例えば、特許文献3参照。) By the way, in the refrigeration cycle system including a plurality of evaporators as described above, there is also a proposal that the evaporators are connected by a bypass circuit, and refrigerant is exchanged between the evaporators, thereby improving the utilization efficiency of heat energy as the whole system. (For example, refer to Patent Document 3)
上記特許文献3に記載の技術においては、一のエバポレータで加熱を行い、他のエバポレータで冷却を行う運転モードにおいて、コンデンサに冷媒を通さず、加温を行うエバポレータで凝縮させた冷媒を、冷却を行うエバポレータにバイパス回路を介して送り込み、これによって熱エネルギの利用効率を高めている。
しかし、実際の冷凍システムにおいては、例えば、一のエバポレータでの加温条件と他のエバポレータでの冷却条件とのバランス、複数備わる荷室の容積の違い等により、一のエバポレータと他のエバポレータで、必要とされる能力が異なることが多い。このような場合において、上記特許文献3に記載の技術においては、加熱を行っているエバポレータよりも、冷却を行っているエバポレータにおける必要能力が高い場合、加熱を行っているエバポレータで凝縮してバイパス回路を経て供給された冷媒量では、冷却を行っているエバポレータにおいて冷媒量が不足する。すると、冷却を行っているエバポレータにおいて、必要とされる冷却能力を発揮できないという問題が生じる。
すなわち、上記特許文献3に記載の技術は、加熱を行っているエバポレータと、冷却を行っているエバポレータとで、必要とされる能力がバランスの取れた限定的な条件でしか用いることができず、常に前記のバランスの取れた一定の条件で加熱と冷却を行う場合以外、到底実用的であるとは言えるものではなかった。
In the technique described in
However, in an actual refrigeration system, for example, depending on the balance between the heating conditions in one evaporator and the cooling conditions in another evaporator, the difference in the volume of the cargo compartments provided, and so on, , The required capabilities are often different. In such a case, in the technique described in
That is, the technique described in
さらに、複数台のエバポレータの大きさがそもそもから異なる場合や、3台以上のエバポレータを備えるシステム構成とする場合には、複数台のエバポレータ間でバランスの取れた加熱・冷却を行うのは稀であり、上記の問題は特に顕著となる。 Furthermore, when the size of multiple evaporators is different from the beginning, or when a system configuration is provided with three or more evaporators, it is rare to perform heating and cooling balanced between the multiple evaporators. The above problem is particularly noticeable.
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、複数台のエバポレータを備えた冷凍サイクルシステムにおいて、加熱と冷却を並行して効率よく行うことのできる冷凍サイクルシステム、冷凍サイクルシステムの制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on such a technical problem, and in a refrigeration cycle system including a plurality of evaporators, a refrigeration cycle system and a refrigeration cycle system capable of efficiently performing heating and cooling in parallel. It is an object to provide a control method.
かかる目的のもとになされた本発明は、冷凍サイクルシステムであって、冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒とする圧縮機と、ガス冷媒を冷却して液冷媒とするコンデンサと、コンデンサから送られてくる液冷媒および/または圧縮機から送られてくるガス冷媒の熱を周囲雰囲気と熱交換する複数のエバポレータと、一のエバポレータから他のエバポレータに冷媒を送り込むエバポレータ間バイパス路と、システム内の冷媒の流れを制御する制御部と、を備える。そして、制御部は、一のエバポレータで加熱運転を行い、他のエバポレータで冷却運転を行うときに、一のエバポレータで加熱を行うことにより凝縮された液冷媒を、他のエバポレータにエバポレータ間バイパス路を介して送り込み、他のエバポレータにおいて、一のエバポレータから送り込まれた液冷媒と、コンデンサから送り込まれた液冷媒とにより、周囲雰囲気を冷却する。
このように、一のエバポレータで加熱運転を行い、他のエバポレータで冷却運転を行うときに、一のエバポレータで加熱を行うことにより凝縮された液冷媒と、コンデンサから送り込まれた液冷媒とにより、他のエバポレータにおいて周囲雰囲気を冷却することで、冷媒が不足するのを回避することができる。
なお、エバポレータは、複数台であれば、2台に限らず、3台以上とすることができる。
The present invention made for this purpose is a refrigeration cycle system, a compressor for compressing a refrigerant to be a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, a condenser for cooling the gas refrigerant to be a liquid refrigerant, and a condenser A plurality of evaporators for exchanging heat of the liquid refrigerant sent from the gas refrigerant and / or the gas refrigerant sent from the compressor with the surrounding atmosphere, a bypass path between the evaporators for sending the refrigerant from one evaporator to another evaporator, A control unit that controls a flow of the refrigerant in the system. Then, the control unit performs the heating operation with one evaporator, and performs the cooling operation with the other evaporator, and the liquid refrigerant condensed by heating with the one evaporator is transferred to the other evaporator by the bypass path between the evaporators. In the other evaporator, the ambient atmosphere is cooled by the liquid refrigerant sent from one evaporator and the liquid refrigerant sent from the condenser.
In this way, when the heating operation is performed with one evaporator and the cooling operation is performed with another evaporator, the liquid refrigerant condensed by heating with one evaporator and the liquid refrigerant sent from the condenser, By cooling the ambient atmosphere in another evaporator, it is possible to avoid a shortage of refrigerant.
If there are a plurality of evaporators, the number of evaporators is not limited to two but can be three or more.
このような手法は、一のエバポレータで加熱を行うために必要な冷媒量に対し、他のエバポレータにおいて冷却を行うために必要な冷媒量が多い時に用いるのが好ましい。 Such a method is preferably used when the amount of refrigerant necessary for performing cooling in another evaporator is larger than the amount of refrigerant necessary for performing heating with one evaporator.
また、エバポレータの上流側に気液熱交換器が設けられるとともに、エバポレータを経た冷媒を気液熱交換器に送り込むリターン路が設けられ、気液熱交換器とエバポレータとの間に、エバポレータに送り込む冷媒量を調整する電子膨張弁が設けることもできる。電子膨張弁は、エバポレータへの冷媒供給をON/OFFする機能も果たすため、気液熱交換器の上流側に電磁弁等を設ける必要がない。
さらに、気液熱交換器からエバポレータに冷媒を送る冷媒管と、リターン路とをつなぐバイパス管が設けられ、バイパス管は、冷媒管に対し、気液熱交換器の下流側であってエバポレータの上流側の位置にて接続されていることを特徴とすることができる。
In addition, a gas-liquid heat exchanger is provided on the upstream side of the evaporator, and a return path for sending the refrigerant that has passed through the evaporator to the gas-liquid heat exchanger is provided, and the refrigerant is sent to the evaporator between the gas-liquid heat exchanger and the evaporator. An electronic expansion valve that adjusts the amount of refrigerant can also be provided. Since the electronic expansion valve also functions to turn on / off the refrigerant supply to the evaporator, it is not necessary to provide an electromagnetic valve or the like upstream of the gas-liquid heat exchanger.
Further, a refrigerant pipe that sends the refrigerant from the gas-liquid heat exchanger to the evaporator and a bypass pipe that connects the return path are provided. The bypass pipe is downstream of the gas-liquid heat exchanger with respect to the refrigerant pipe, and It can be characterized by being connected at a position on the upstream side.
また、圧縮機から送られてくるガス冷媒をエバポレータに送給するガス冷媒送給管に、流量調整のため、複数の電磁弁を並列して設けることもできる。これにより、エバポレータに対する、圧縮機から送られてくるガス冷媒の流量調整を多段階にきめ細やかに行うことが可能となる。 In addition, a plurality of solenoid valves may be provided in parallel for adjusting the flow rate in a gas refrigerant supply pipe that supplies gas refrigerant sent from the compressor to the evaporator. This makes it possible to finely adjust the flow rate of the gas refrigerant sent from the compressor to the evaporator in multiple stages.
本発明は、冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒とする圧縮機と、ガス冷媒を冷却して液冷媒とするコンデンサと、コンデンサから送られてくる液冷媒および/または圧縮機から送られてくるガス冷媒の熱を周囲雰囲気と熱交換する複数のエバポレータと、一のエバポレータから他のエバポレータに冷媒を送り込むエバポレータ間バイパス路と、を備えた冷凍サイクルシステムを制御する制御部にて、一のエバポレータで加熱運転を行い、他のエバポレータで冷却運転を行うときに、一のエバポレータで加熱を行うことにより凝縮された液冷媒を、他のエバポレータにエバポレータ間バイパス路を介して送り込み、他のエバポレータにおいて、一のエバポレータから送り込まれた液冷媒と、コンデンサから送り込まれた液冷媒とにより、周囲雰囲気を冷却することを特徴とする冷凍サイクルシステムの制御方法とすることもできる。 The present invention includes a compressor that compresses a refrigerant to form a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, a condenser that cools the gas refrigerant to form a liquid refrigerant, a liquid refrigerant sent from the condenser, and / or a compressor sent from the compressor. A control unit that controls a refrigeration cycle system that includes a plurality of evaporators that exchange heat of the gas refrigerant that comes with the surrounding atmosphere, and an evaporator-by-evaporator bypass passage that sends refrigerant from one evaporator to another evaporator. When the heating operation is performed with one evaporator and the cooling operation is performed with another evaporator, the liquid refrigerant condensed by heating with one evaporator is sent to the other evaporator through the bypass path between the other evaporators, and the other In the evaporator, the liquid refrigerant sent from one evaporator and the liquid refrigerant sent from the condenser It may be a control method of the refrigeration cycle system, characterized by cooling the 囲気.
本発明によれば、一のエバポレータで加熱運転を行い、他のエバポレータで冷却運転を行うときに、一のエバポレータで加熱を行うことにより凝縮された液冷媒と、コンデンサから送り込まれた液冷媒とにより、他のエバポレータにおいて周囲雰囲気を冷却することで、冷媒が不足するのを回避することができる。これにより、複数台のエバポレータを備えた冷凍サイクルシステムにおいて、加熱と冷却を並行して効率よく行うことが可能となる。 According to the present invention, when a heating operation is performed with one evaporator and a cooling operation is performed with another evaporator, the liquid refrigerant condensed by heating with one evaporator, and the liquid refrigerant sent from the condenser Accordingly, it is possible to avoid the shortage of the refrigerant by cooling the ambient atmosphere in another evaporator. Thereby, in a refrigeration cycle system including a plurality of evaporators, heating and cooling can be efficiently performed in parallel.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
[第一の実施の形態]
図1は、本実施の形態における冷凍サイクルユニット20の構成を説明するための図である。
本実施の形態における冷凍サイクルユニット20は、冷凍トラック等の車両に搭載されるものである。図1に示すように、この冷凍サイクルユニット20は、冷媒を圧縮し、高温・高圧のガスにする圧縮機21と、高温・高圧の冷媒を外気で冷却して液化するコンデンサ22と、コンデンサ22で液化した冷媒中に残存する空気を分離するとともに、液化冷媒を一時的に蓄えるレシーバ23と、庫内の空気から熱を奪い、冷媒を蒸発させるエバポレータ30A、エバポレータ30B、エバポレータ30Cと、を含んで構成される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a
The
車両後部に設けられ、箱状をなした荷物庫(図示無し)は、図示しない仕切り壁によって区切られることで第一の荷室A、第二の荷室B、第三の荷室Cが形成されている。そして、第一の荷室Aに、圧縮機21、コンデンサ22、エバポレータ30Aを備えたホスト機M1が設けられ、第二の荷室Bに、エバポレータ30Bを有したリモート機M2が配置され、第三の荷室Cに、エバポレータ30Cを有したリモート機M3が配置されている。
A box-shaped luggage compartment (not shown) provided at the rear of the vehicle is partitioned by a partition wall (not shown) to form a first cargo compartment A, a second cargo compartment B, and a third cargo compartment C. Has been. A host machine M1 having a
コンデンサ22からレシーバ23を経て送り出される液冷媒を搬送する液冷媒搬送管24は、ホスト機M1で分岐管(冷媒管)24a、24bに分岐し、分岐管24aが気液熱交換器32Aを介してエバポレータ30Aに接続されている。分岐管24bはさらに分岐管(冷媒管)24c、24dに分岐し、それぞれ気液熱交換器32B、32Cを介してエバポレータ30B、30Cに接続されている。
また、エバポレータ30A、30B、30Cから熱交換後の冷媒を吸入するための吸入管25が、アキュムレータ31を介して圧縮機21に接続されており、この吸入管25は、ホスト機M1で分岐し、分岐管25aが気液熱交換器32Aに接続され、分岐管25b、25cが気液熱交換器32B、32Cに接続されている。
The liquid
Further, a
圧縮機21には、圧縮して高温・高圧としたガス冷媒を送り出すホットガス搬送管26が接続され、このホットガス搬送管26は、コンデンサ22に接続されている。ホットガス搬送管26には、流量調整弁40と、吐出圧力調整弁41とが並列して設けられている。また、ホットガス搬送管26は、コンデンサ22の上流側で分岐し、その分岐管26aは、さらに分岐管26b、26c、26dに分岐し、それぞれ、エバポレータ30A、30B、30Cの上流側において、液冷媒搬送管24の分岐管24a、24c、24dに合流する。
Connected to the
液冷媒搬送管24の分岐管24a、24c、24d、ホットガス搬送管26の分岐管26b、26c、26dは、分岐管24aと分岐管26b、分岐管24cと分岐管26c、分岐管24dと分岐管26dの合流部の上流側に、電子膨張弁27A、27B、27C、流量調整弁28A、28B、28Cを備えている。ここで、流量調整弁28A、28B、28Cには、電磁弁を用いるのが好適である。
The
また、エバポレータ30A、30B、30Cの出口側は、リターン管(リターン路)33a、33b、33cが設けられ、流量調整弁34A、34B、34Cを介し、気液熱交換器32A、32B、32Cに接続されている。ここで、流量調整弁34A、34B、34Cには、電磁弁を用いるのが好適である。
リターン管33a、33b、33cの途中からバイパス管35a、35b、35cが分岐し、液冷媒搬送管24の分岐管24a、24c、24dに対し、電子膨張弁27A、27B、27Cの上流側に合流している。これらバイパス管35a、35b、35cには、逆止弁36A、36B、36Cが設けられている。
Further, return pipes (return paths) 33a, 33b, and 33c are provided on the outlet sides of the
The
上記したような冷凍サイクルユニット20においては、流量調整弁28A、28B、28Cを閉じた状態で、液冷媒搬送管24の分岐管24a、24c、24dに設けられた電子膨張弁27A、27B、27Cの開度を調整すると、コンデンサ22を経てエバポレータ30A、30B、30Cに送り込まれる液冷媒の循環量が調整され、これによって庫内の冷却温度が調整できる。
電子膨張弁27A、27B、27Cを閉じた状態で、ホットガス搬送管26の分岐管26b、26c、26dに設けられた流量調整弁28A、28B、28Cの開度を調整すると、圧縮機21からコンデンサ22を経ずに高温のガス冷媒(ホットガス)をエバポレータ30A、30B、30Cに送り込むことができ、庫内の加熱、デフロストを行うことができる。
また、電子膨張弁27A、27B、27Cおよび流量調整弁28A、28B、28Cを開いた状態でそれぞれの開度を調整すると、エバポレータ30A、30B、30Cの上流側において混合する液冷媒とガス冷媒との混合比が変わる。液冷媒とガス冷媒との混合比を調整することで、エバポレータ30A、30B、30Cに流れ込む冷媒温度を調整することもできる。
さらに、上記のような電子膨張弁27A、27B、27Cおよび流量調整弁28A、28B、28Cの開度調整を適宜独立して行うことで、第一の荷室Aのエバポレータ30Aに流れ込む冷媒の温度と、第二の荷室Bのエバポレータ30B、第三の荷室Cのエバポレータ30Cに流れ込む冷媒の温度を異ならせ、これにより第一の荷室A、第二の荷室B、第三の荷室Cの温度を個別に調整することができる。
In the
When the opening degree of the flow
Further, when the respective opening degrees are adjusted with the
Furthermore, the temperature of the refrigerant flowing into the
電子膨張弁27A、27B、27C、流量調整弁28A、28B、28Cの開度の調整は、図示しない制御部によって、電子膨張弁27A、27B、27C、流量調整弁28A、28B、28Cのアクチュエータ(図示無し)の動作を制御することで行われる。
制御部(図示無し)においては、車両のドライバー等によって設定された第一の荷室A、第二の荷室B、第三の荷室Cの設定温度と、エバポレータ30A、30B、30Cの冷媒吐出温度、冷媒吐出圧力、吹出空気温度、吸込空気温度等に応じ、予め設定されたプログラムに基づいて電子膨張弁27A、27B、27C、流量調整弁28A、28B、28Cのそれぞれのアクチュエータを動作させて開度を調整し、第一の荷室A、第二の荷室B、第三の荷室Cの室温が前記の設定温度に近づくよう制御を行う。このような電子膨張弁27A、27B、27C、流量調整弁28A、28B、28Cの開度調整による第一の荷室A、第二の荷室B、第三の荷室Cの室温調整制御は、従来から行われているのと電子膨張弁制御と同様の手法で行うことができる。
The opening degree of the
In the control unit (not shown), the set temperatures of the first cargo compartment A, the second cargo compartment B, and the third cargo compartment C set by the driver of the vehicle and the refrigerant of the
また、ホスト機M1、リモート機M2、M3のそれぞれは、気液熱交換器32A、32B、32Cを備えているので、逆止弁36A、36B、36Cを閉じ、流量調整弁34A、34B、34Cを開くと、気液熱交換器32A、32B、32Cにおいて、エバポレータ30A、30B、30Cを経た冷媒と熱交換が行われる。これにより、エバポレータ30A、30B、30Cに送り込まれる冷媒により、より効果的に冷却を行うことができる。
Further, since each of the host machine M1 and the remote machines M2 and M3 includes gas-
表1〜表3は、第一の荷室A、第二の荷室B、第三の荷室Cの運転条件に応じた、ホットガス搬送管26の流量調整弁40および吐出圧力調整弁41、ホスト機M1、リモート機M2、M3の電子膨張弁27A、27B、27C、流量調整弁28A、28B、28C、流量調整弁34A、34B、34C、逆止弁36A、36B、36Cの開閉状態の例を示すものである。ここで、表1は、第一の荷室A、第二の荷室B、第三の荷室Cで冷却だけを行う場合、表2は、第一の荷室A、第二の荷室B、第三の荷室Cで加熱だけを行う場合、表3は、第一の荷室A、第二の荷室B、第三の荷室Cで加熱と冷却とを行う場合の例である。
Tables 1 to 3 show the flow
ここで、表3の左から1番目と、2番目の例に着目する。
表3の左から1番目の、ホスト機M1、リモート機M2で冷却を行い、リモート機M3で加温を行う場合、図2に示すように、圧縮機21、コンデンサ22、レシーバ23を経た液冷媒は、液冷媒搬送管24、分岐管24a、24b、24cを介し、ホスト機M1、リモート機M2に送り込まれる。
ホスト機M1においては、分岐管24aにより送り込まれた液冷媒は、気液熱交換器32A、電子膨張弁27Aを介してエバポレータ30Aに送り込まれる。エバポレータ30Aでは庫内雰囲気との熱交換を行うことで第一の荷室Aを冷却する。エバポレータ30Aを経て気化した冷媒は、リターン管33a、流量調整弁34Aを経て、気液熱交換器32Aを通る。そして、気液熱交換器32Aで分岐管24aを通る液冷媒と熱交換した後は、吸入管25の分岐管25aからアキュムレータ31を通り、圧縮機21へと循環する。
また、同様に冷却を行うリモート機M2においては、分岐管24b、24cを経て送り込まれた液冷媒は、気液熱交換器32B、電子膨張弁27Bを介してエバポレータ30Bに送り込まれる。エバポレータ30Bでは、庫内雰囲気との熱交換を行うことで第二の荷室Bを冷却する。エバポレータ30Bを経て気化した冷媒は、リターン管33b、流量調整弁34Bを経て、気液熱交換器32Bを通る。気液熱交換器32Bで分岐管24cを通る液冷媒と熱交換した後は、吸入管25の分岐管25bからアキュムレータ31を通り、圧縮機21へと循環する。
Here, attention is focused on the first and second examples from the left in Table 3.
When cooling is performed by the host machine M1 and the remote machine M2 from the left in Table 3 and heating is performed by the remote machine M3, the liquid that has passed through the
In the host machine M1, the liquid refrigerant sent through the
Similarly, in the remote machine M2 that performs cooling, the liquid refrigerant sent through the
一方、加熱を行うリモート機M3においては、圧縮機21から送りだされた高温の冷媒が、ホットガス搬送管26の分岐管26a、26d、流量調整弁28Cを経てエバポレータ30Cに送り込まれる。エバポレータ30Cでは、高温の冷媒と庫内雰囲気との熱交換を行うことで第三の荷室Cを加熱する。エバポレータ30Cで熱交換することで凝縮した冷媒は、エバポレータ間バイパス路である、リターン管33c、バイパス管35c、逆止弁36Cを経て、気液熱交換器32Cと電子膨張弁27Cとの間において分岐管24dに流れ込む。そして、この冷媒は、気液熱交換器32Cを経たのち、分岐管24b、24c、24dの合流部に流れ、少なくとも分岐管24cに流れ込む。分岐管24cに流れ込んだ冷媒は、エバポレータ30Bに送り込まれる。また、その時点での分岐管24b、24cの冷媒の圧力損失の大小に応じ、分岐管24dから分岐管24bに冷媒が流れ込むこともあり、この冷媒は、分岐管24bから分岐管24aを経てエバポレータ30Aに送り込まれる。
つまり、加熱を行うリモート機M3のエバポレータ30Cで凝縮された冷媒が、エバポレータ30A、30Bに送り込まれ、ホスト機M1、リモート機M2における冷却の熱源として利用される。
On the other hand, in the remote machine M3 that performs heating, the high-temperature refrigerant sent from the
That is, the refrigerant condensed by the
また、表3の左から2番目の、ホスト機M1、リモート機M3で冷却を行い、リモート機M2で加温を行う場合、図3に示すように、圧縮機21、コンデンサ22、レシーバ23を経た液冷媒は、液冷媒搬送管24、分岐管24a、24b、24dを介し、ホスト機M1、リモート機M3に送り込まれる。
ホスト機M1においては、分岐管24aにより送り込まれた冷媒は、気液熱交換器32A、電子膨張弁27Aを介してエバポレータ30Aに送り込まれる。エバポレータ30Aでは庫内雰囲気との熱交換を行うことで第一の荷室Aを冷却する。エバポレータ30Aを経て気化した冷媒は、リターン管33a、流量調整弁34Aを経て、気液熱交換器32Aを通る。そして、気液熱交換器32Aで分岐管24aを通る液冷媒と熱交換した後は、吸入管25の分岐管25aからアキュムレータ31を通り、圧縮機21へと循環する。
また、同様に冷却を行うリモート機M3においては、分岐管24b、24dを経て送り込まれた冷媒は、気液熱交換器32C、電子膨張弁27Cを介してエバポレータ30Cに送り込まれる。エバポレータ30Cでは、庫内雰囲気との熱交換を行うことで第三の荷室Cを冷却する。エバポレータ30Cを経て気化した冷媒は、リターン管33c、流量調整弁34Cを経て、気液熱交換器32Cを通る。気液熱交換器32Cで分岐管24dを通る液冷媒と熱交換した後は、吸入管25の分岐管25cからアキュムレータ31を通り、圧縮機21へと循環する。
In addition, when cooling is performed by the host machine M1 and the remote machine M3, which is the second from the left in Table 3, and heating is performed by the remote machine M2, the
In the host machine M1, the refrigerant sent by the
Similarly, in the remote machine M3 that performs cooling, the refrigerant sent through the
一方、加熱を行うリモート機M2においては、圧縮機21から送りだされた高温の冷媒が、ホットガス搬送管26の分岐管26a、26c、流量調整弁28Bを経てエバポレータ30Bに送り込まれる。エバポレータ30Bでは、高温の冷媒と庫内雰囲気との熱交換を行うことで第二の荷室Bを加熱する。エバポレータ30Bで熱交換することで凝縮した冷媒は、エバポレータ間バイパス路である、リターン管33b、バイパス管35b、逆止弁36Bを経て、気液熱交換器32Bと電子膨張弁27Bとの間において分岐管24cに流れ込む。そして、この冷媒は、気液熱交換器32Bを経たのち、分岐管24b、24c、24dの合流部に向けて流れ、少なくとも分岐管24dに流れ込む。分岐管24dに流れ込んだ冷媒は、エバポレータ30Cに送り込まれる。また、その時点での分岐管24b、24dの冷媒の圧力損失の大小に応じ、分岐管24cから分岐管24bに冷媒が流れ込むこともあり、この冷媒は、分岐管24bから分岐管24aを経てエバポレータ30Aに送り込まれる。
つまり、加熱を行うリモート機M2のエバポレータ30Bで凝縮された冷媒が、エバポレータ30A、30Cに送り込まれ、ホスト機M1、リモート機M3における冷却の熱源として利用される。
On the other hand, in the remote machine M2 that performs heating, the high-temperature refrigerant sent from the
That is, the refrigerant condensed by the evaporator 30B of the remote machine M2 that performs heating is sent to the
このようにして、ホスト機M1、リモート機M2、M3において、加熱と冷却を並行して行うとき、コンデンサ22で凝縮した冷媒と、加熱を行っているエバポレータ30Bまたは30Cで凝縮した冷媒を、冷却を行うエバポレータ30Aと、エバポレータ30Cまたは30Cとに対して送り込むようになっている。加熱を行っているエバポレータ30Bまたは30Cで凝縮した冷媒を用い、他のエバポレータ30Aと、エバポレータ30Cまたは30Cとで冷却を行うことで、冷却側の能力を高めるとともに、熱エネルギの利用効率を高めることができる。しかも、コンデンサ22からも冷媒を送り込むことで、容量の小さい一台のエバポレータ30Bまたは30Cで加熱を行っている場合であっても冷却用の冷媒が不足するのを回避することができる。したがって、様々な条件、運転状態に対し、バリアブルに対応し、常に効率のよい運転を行なうことが可能となる。
In this way, when heating and cooling are performed in parallel in the host machine M1 and the remote machines M2 and M3, the refrigerant condensed by the
さらに、エバポレータ30A、30B、30Cの上流側には機械式ではなく電子膨張弁27A、27B、27Cを設けるようにした。これにより、機械式の流量調整弁を設ける場合に比較し、よりきめ細かな流量調整が可能となる。また、電子膨張弁27A、27B、27Cは、エバポレータ30A、30B、30Cに冷媒を供給する分岐管24a、24c、24dを開閉する機能を有するので、気液熱交換器32A、32B、32Cの上流側に別途電磁弁等を設ける必要がない。
Further,
また、リモート機M2、M3において、気液熱交換器32B、32Cを備えることで、エバポレータ30B、30Cの過冷却が、他の荷室の運転状態に依存せず、独立した運転を行える。
In addition, by providing the gas-
[第二の実施の形態]
次に、本発明にかかる第二の実施の形態について説明する。
本実施の形態に示す冷凍サイクルユニット50は、全体的な構成は上記第一の実施の形態で示した冷凍サイクルユニット20に共通する。したがって、以下の説明においては、上記第一の実施の形態で示した冷凍サイクルユニット20との相違点を中心に説明を行い、上記第一の実施の形態と共通する構成については同符号を付してその説明を省略する。
図4に示すように、冷凍サイクルユニット50は、ホットガス搬送管26の分岐管26bには、上記第一の実施の形態における流量調整弁28Aに代えて、複数台(図4の例では3台)が並列に配置された流量調整弁(電磁弁)28A−1、28A−2、28A−3を備えている。これら流量調整弁28A−1、28A−2、28A−3の開閉の組み合わせにより、分岐管26bを通るホットガス冷媒の流量を多段階に調整することができる。
また、ホットガス搬送管26の分岐管26c、26dの分岐点の上流側には、複数台(図4の例では3台)が並列に配置された流量調整弁(電磁弁)28D−1、28D−2、28D−3が設けられている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described.
The entire configuration of the
As shown in FIG. 4, the
In addition, on the upstream side of the branch point of the
これら流量調整弁28A−1、28A−2、28A−3、28D−1、28D−2、28D−3の開閉の組み合わせにより、分岐管26b、26c、26dを通ってエバポレータ30A、30B、30Cに送り込まれるホットガス冷媒の流量を多段階に調整することができる。これにより、エバポレータ30A、30B、30Cにおいてより高精度な温度調整が可能となる。
また、複数の流量調整弁28A−1、28A−2、28A−3、28D−1、28D−2、28D−3を使用することにより、エバポレータ30A、30B、30Cにおけるホットガスの凝縮量を調整できるため、アキュムレータ31、圧縮機21への冷媒の液戻りが防止できる。
The flow
Further, by using a plurality of flow
なお、上記実施の形態では、冷凍サイクルユニット20、50の構成を示したが、その基本的な構成を示したに過ぎず、適宜の変更を加えることが可能であるのは言うまでもない。
また、ホスト機M1に加え、2台のリモート機M2、M3を備える構成を示したが、3台以上のリモート機を備える構成についても、上記に示したのと同様の構成を発展させることで容易に実現できるのは明らかである。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
In the above-described embodiment, the configuration of the
In addition to the host machine M1, a configuration including two remote machines M2 and M3 has been described. However, a configuration including three or more remote machines can also be developed by developing the same configuration as described above. Obviously it can be easily realized.
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.
20…冷凍サイクルユニット、21…圧縮機、22…コンデンサ、23…レシーバ、24…液冷媒搬送管、24a、24b、24c、24d…分岐管(冷媒管)、25…吸入管、25a、25b、25c…分岐管、26…ホットガス搬送管、26a、26b、26c、26d…分岐管、27A、27B、27C…電子膨張弁、28A、28B、28C…流量調整弁、28A−1、28A−2、28A−3…流量調整弁(電磁弁)、28D−1、28D−2、28D−3…流量調整弁(電磁弁)、30A、30B、30C…エバポレータ、31…アキュムレータ、32A、32B、32C…気液熱交換器、33a、33b、33c…リターン管(リターン路)、34A、34B、34C…流量調整弁、35a、35b、35c…バイパス管、36A、36B、36C…逆止弁、40…流量調整弁、41…吐出圧力調整弁、50…冷凍サイクルユニット
DESCRIPTION OF
Claims (6)
冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒とする圧縮機と、
前記ガス冷媒を冷却して液冷媒とするコンデンサと、
前記コンデンサから送られてくる前記液冷媒および/または前記圧縮機から送られてくる前記ガス冷媒の熱を周囲雰囲気と熱交換する複数台のエバポレータと、
一の前記エバポレータから、他の前記エバポレータに冷媒を送り込むエバポレータ間バイパス路と、
システム内の冷媒の流れを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、一の前記エバポレータで加熱運転を行い、他の前記エバポレータで冷却運転を行うときに、一の前記エバポレータで加熱を行うことにより凝縮された前記液冷媒を、他の前記エバポレータに前記エバポレータ間バイパス路を介して送り込み、他の前記エバポレータにおいて、一の前記エバポレータから送り込まれた前記液冷媒と、前記コンデンサから送り込まれた前記液冷媒とにより、周囲雰囲気を冷却することを特徴とする冷凍サイクルシステム。 A refrigeration cycle system,
A compressor that compresses the refrigerant into a high-temperature, high-pressure gas refrigerant;
A condenser that cools the gas refrigerant to form a liquid refrigerant;
A plurality of evaporators for exchanging heat of the liquid refrigerant sent from the capacitor and / or the gas refrigerant sent from the compressor with an ambient atmosphere;
An inter-evaporator bypass path for sending refrigerant from one evaporator to the other evaporator;
A controller for controlling the flow of refrigerant in the system;
With
The control unit performs a heating operation with one of the evaporators, and performs a cooling operation with the other evaporator, and causes the liquid refrigerant condensed by heating with the one evaporator to the other evaporator. The ambient atmosphere is cooled by the liquid refrigerant fed from one evaporator and the liquid refrigerant fed from the condenser in the other evaporator, which is fed through the bypass path between the evaporators. Refrigeration cycle system.
前記ガス冷媒を冷却して液冷媒とするコンデンサと、
前記コンデンサから送られてくる前記液冷媒および/または前記圧縮機から送られてくる前記ガス冷媒の熱を周囲雰囲気と熱交換する複数台のエバポレータと、
一の前記エバポレータから、前記他の前記エバポレータに冷媒を送り込むエバポレータ間バイパス路と、
を備えた冷凍サイクルシステムを制御する制御部にて、
一の前記エバポレータで加熱運転を行い、他の前記エバポレータで冷却運転を行うときに、一の前記エバポレータで加熱を行うことにより凝縮された前記液冷媒を、他の前記エバポレータに前記エバポレータ間バイパス路を介して送り込み、他の前記エバポレータにおいて、一の前記エバポレータから送り込まれた前記液冷媒と、前記コンデンサから送り込まれた前記液冷媒とにより、周囲雰囲気を冷却することを特徴とする冷凍サイクルシステムの制御方法。 A compressor that compresses the refrigerant into a high-temperature, high-pressure gas refrigerant;
A condenser that cools the gas refrigerant to form a liquid refrigerant;
A plurality of evaporators for exchanging heat of the liquid refrigerant sent from the capacitor and / or the gas refrigerant sent from the compressor with an ambient atmosphere;
An inter-evaporator bypass path for sending refrigerant from one evaporator to the other evaporator;
In the control unit that controls the refrigeration cycle system equipped with
When the heating operation is performed by one evaporator and the cooling operation is performed by another evaporator, the liquid refrigerant condensed by heating by the one evaporator is transferred to the other evaporator by the bypass path between the evaporators. In the other evaporator, the ambient atmosphere is cooled by the liquid refrigerant sent from one evaporator and the liquid refrigerant sent from the capacitor. Control method.
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2009
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