JP2014134316A - Refrigeration unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a refrigeration unit which utilizes condensed exhaust heat to enable a drain pan to be heated at given timing during any of cooling operation and hot gas defrosting operation thereby achieving good efficiency and shortening the defrosting time.SOLUTION: A refrigeration unit 100 includes: a drain pan 22 disposed below a cooler 20; a drain pan heating pipeline 25 attached to the drain pan 22; a hot gas bypass pipe 15 which is branched from the downstream side of a two-stage compressor 5 and is united to the upstream side of the cooler 20; a second branch pipeline 3b which is branched from the upstream side of a main expansion valve 18 and is united to the upstream side of the cooler 20; and a heat recovery device 23 which heats a refrigerant flowing between a heat recovery expansion valve 24 and the drain pan heating pipeline 25.

Description

本発明は、例えば冷蔵倉庫の内部を所定温度に冷却、維持する冷凍装置に関するもので、特にドレンパンヒータ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 that cools and maintains, for example, the inside of a refrigerated warehouse at a predetermined temperature, and particularly relates to a refrigeration apparatus that includes a drain pan heater.

従来から、例えば冷蔵倉庫の内部を所定温度に冷却、維持する冷凍装置が存在している。このような冷凍装置では、一般的に、冷却運転中において冷却器に霜が成長して伝熱を阻害するので、所定の周期で除霜運転が行われるようになっている。このとき発生するドレン水がドレンパン上で再凍結するなどの状況を想定し、ドレンパンにも電気ヒータなどの加熱手段を備えるようにしているのが一般的である。   Conventionally, for example, there are refrigeration apparatuses that cool and maintain the inside of a refrigerated warehouse at a predetermined temperature. In such a refrigeration apparatus, in general, frost grows in the cooler during the cooling operation and hinders heat transfer, so that the defrosting operation is performed at a predetermined cycle. In general, it is assumed that the drain water generated at this time is frozen again on the drain pan, and the drain pan is also provided with heating means such as an electric heater.

電気ヒータによってドレンパンを加熱する方式では、多大な電気入力が必要となってしまう。また、局所的に高温になる箇所でドレン水が大量に蒸発し、庫内壁面で再凝縮が発生してしまう。これらのことが問題となるため、冷媒配管をドレンパンヒータとし、これに高温冷媒を循環させることでドレンパン加熱を行う方法が提案されている。   In the method of heating the drain pan with an electric heater, a large amount of electric input is required. Further, a large amount of drain water evaporates at a location where the temperature is locally high, and recondensation occurs on the inner wall surface. Because of these problems, there has been proposed a method of performing drain pan heating by using a refrigerant pipe as a drain pan heater and circulating a high-temperature refrigerant therethrough.

例えば、ホットガスによる除霜運転を行う際のバイパス配管に、ドレンパンヒータ(ドレンパンヒータ20)を介装することで、ホットガスバイパス冷媒によってドレンパンを加熱する方式が知られている(例えば、特許文献1参照)。   For example, a system is known in which a drain pan heater (drain pan heater 20) is interposed in a bypass pipe when performing a defrosting operation using hot gas, thereby heating the drain pan with a hot gas bypass refrigerant (for example, Patent Documents). 1).

また、減圧する前の高圧液冷媒が流通する配管をドレンパンヒータ(ドレンパンヒータ17)にするとともに、エコノマイザによってドレンパン周囲温度近くまで液冷媒を冷却し、冷却運転中にはドレンパンヒータから冷蔵倉庫内への放熱を抑制する方式が知られている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, the drain pan heater (drain pan heater 17) is used as a pipe through which the high-pressure liquid refrigerant flows before decompressing, and the liquid refrigerant is cooled to near the drain pan ambient temperature by an economizer. There is known a method for suppressing heat dissipation (see, for example, Patent Document 2).

特開平9−318229号公報(第3頁、第1図等)Japanese Patent Laid-Open No. 9-318229 (page 3, FIG. 1, etc.) 特開2011−137602号公報(第7−11頁、図2等)JP 2011-137602 A (page 7-11, FIG. 2 etc.)

しかしながら、特許文献1に示されたような冷凍装置では、ホットガス除霜運転中しかドレンパンを加熱できない。そのため、除霜開始直後にはドレンパン上でドレン水が凍結し、排水不良になる可能性がある。加えて、ドレンパン加熱の熱源として冷却運転中の凝縮排熱を利用できず、圧縮機の電気入力でドレンパンと冷却器の双方を加熱することとなるため、除霜時間が長くなってしまう。   However, in the refrigeration apparatus shown in Patent Document 1, the drain pan can be heated only during the hot gas defrosting operation. Therefore, immediately after the start of defrosting, drain water may freeze on the drain pan, resulting in poor drainage. In addition, the condensed exhaust heat during the cooling operation cannot be used as a heat source for the drain pan heating, and both the drain pan and the cooler are heated by the electric input of the compressor.

また、特許文献2に示されたような冷凍装置では、冷却運転中は液冷媒がドレンパンヒータ配管を循環し、除霜運転中はガス冷媒が循環するため、冷媒封入量が多くなってしまう。加えて、除霜運転時には高温の吐出ガス冷媒がドレンパンヒータを流通するため、ドレン水の蒸発量が多くなってしまう。さらには、液冷媒は中間圧冷媒温度までしか冷却されないので、冷却対象である冷凍倉庫内温度が中間圧冷媒温度よりも十分低くなるような条件では、倉庫内への放熱を抑制することができない。   Further, in the refrigeration apparatus as shown in Patent Document 2, the liquid refrigerant circulates through the drain pan heater pipe during the cooling operation, and the gas refrigerant circulates during the defrosting operation. In addition, since the high-temperature discharged gas refrigerant flows through the drain pan heater during the defrosting operation, the amount of drain water evaporated increases. Furthermore, since the liquid refrigerant is cooled only to the intermediate pressure refrigerant temperature, the heat radiation into the warehouse cannot be suppressed under the condition that the temperature in the refrigerated warehouse to be cooled is sufficiently lower than the intermediate pressure refrigerant temperature. .

本発明の目的は、上記のような課題を解決するためになされたもので、冷却運転中、ホットガス除霜運転中のいずれの運転状態においても、凝縮排熱を利用して任意のタイミングでドレンパンを加熱できるようにすることで、効率がよく、除霜時間を短縮できる冷凍装置を得ることを目的としている。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and in any operation state during the cooling operation and the hot gas defrosting operation, the condensed exhaust heat is used at an arbitrary timing. An object of the present invention is to obtain a refrigeration apparatus that can efficiently heat the drain pan and shorten the defrosting time.

本発明に係る冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、第1の流路開閉手段、第1の膨張手段、蒸発器が接続された冷媒回路と、前記蒸発器の下方に配置されたドレンパンと、前記ドレンパンに付設された冷媒配管である第1のドレンパン加熱手段と、前記圧縮機の下流から分岐し、第2の流路開閉手段、前記第1のドレンパン加熱手段を経由して、前記蒸発器の上流に合流する第1のバイパス回路と、前記第1の膨張手段の上流から分岐し、第2の膨張手段、前記第1のドレンパン加熱手段の順に流通した後、前記蒸発器の上流に合流する第2のバイパス回路と、前記第2の膨張手段と前記第1のドレンパン加熱手段との間を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱手段と、を備えたものである。   A refrigeration apparatus according to the present invention includes a compressor, a condenser, a first flow path opening / closing means, a first expansion means, a refrigerant circuit connected to an evaporator, a drain pan disposed below the evaporator, The first drain pan heating means which is a refrigerant pipe attached to the drain pan, and the evaporator branches from the downstream side of the compressor and passes through the second flow path opening / closing means and the first drain pan heating means. The first bypass circuit that joins upstream of the first branch circuit and the first expansion means branch from upstream of the first expansion means, and then the second expansion means and the first drain pan heating means flow in this order, and then join upstream of the evaporator. And a refrigerant heating means for heating the refrigerant flowing between the second expansion means and the first drain pan heating means.

本発明に係る冷凍装置は、冷却運転を行っている状態であっても、任意のタイミングでドレンパン加熱手段にホットガス冷媒を流通させることができる。よって、本発明に係る冷凍装置によれば、除霜開始直前のタイミングでドレンパンを加熱することで、庫内負荷の増大を最小限にすることができ、除霜開始時にはドレンパンが十分に加熱されているのでドレン溢れや残霜による不具合の発生を抑制できる。また、冷却運転中のドレンパン加熱熱源は、凝縮排熱の一部であるので、ドレンパン加熱用の入力を必要とせず、省エネルギーである。   The refrigeration apparatus according to the present invention can distribute the hot gas refrigerant to the drain pan heating means at an arbitrary timing even when the cooling operation is performed. Therefore, according to the refrigeration apparatus according to the present invention, the drain pan is heated at the timing immediately before the start of the defrosting, whereby the increase in the load in the warehouse can be minimized, and the drain pan is sufficiently heated at the start of the defrosting. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of problems due to drain overflow and residual frost. Further, since the drain pan heating heat source during the cooling operation is a part of the condensed exhaust heat, it does not require an input for drain pan heating and is energy saving.

本発明の実施の形態1に係る冷凍装置の冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the refrigerant circuit structure of the freezing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る冷凍装置の通常冷却運転モード時のバルブ動作および冷媒流れ方向を示す冷媒回路構成図である。It is a refrigerant circuit block diagram which shows the valve | bulb operation | movement and refrigerant | coolant flow direction at the time of the normal cooling operation mode of the freezing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る冷凍装置の通常冷却運転モード時の冷凍サイクル動作を示す圧力−エンタルピ線図である。It is a pressure-enthalpy diagram which shows the refrigerating-cycle operation | movement at the time of the normal cooling operation mode of the freezing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る冷凍装置の除霜準備運転モード時のバルブ動作および冷媒流れ方向を示す冷媒回路構成図である。It is a refrigerant circuit block diagram which shows the valve operation at the time of the defrost preparation operation mode of the freezing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention, and a refrigerant | coolant flow direction. 本発明の実施の形態1に係る冷凍装置の除霜準備運転モード時の冷凍サイクル動作を示す圧力―エンタルピ線図である。It is a pressure-enthalpy diagram which shows the refrigerating cycle operation at the time of the defrost preparation operation mode of the freezing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る冷凍装置のホットガス除霜運転モードのバルブ動作および冷媒流れ方向を示す冷媒回路構成図である。It is a refrigerant circuit block diagram which shows the valve | bulb operation | movement of the hot gas defrost operation mode of the refrigeration apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention, and a refrigerant | coolant flow direction. 本発明の実施の形態1に係る冷凍装置のホットガス除霜運転モード時の冷凍サイクル動作を示す圧力―エンタルピ線図である。It is a pressure-enthalpy diagram which shows the refrigerating cycle operation | movement at the time of the hot gas defrost operation mode of the refrigerating apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る冷凍装置の冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the refrigerant circuit structure of the freezing apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention.

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図1を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in the following drawings including FIG. 1, the relationship of the size of each component may be different from the actual one. Further, in the following drawings including FIG. 1, the same reference numerals denote the same or equivalent parts, and this is common throughout the entire specification. Furthermore, the forms of the constituent elements shown in the entire specification are merely examples, and are not limited to these descriptions.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る冷凍装置100の冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。図1に基づいて、冷凍装置100の構成について説明する。この冷凍装置100は、冷媒を循環させることで、冷蔵倉庫内を冷却するものである。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a refrigerant circuit configuration of a refrigeration apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. Based on FIG. 1, the structure of the freezing apparatus 100 is demonstrated. This refrigeration apparatus 100 cools the inside of a refrigerated warehouse by circulating a refrigerant.

<回路構成>
図1において、冷凍装置100は、屋外に置かれた熱源ユニット1と、冷蔵倉庫内に置かれた冷却ユニット2と、を有している。熱源ユニット1と冷却ユニット2とは、液配管3、ガス配管4で接続されて冷凍サイクルを形成している。なお、冷凍装置100の冷媒回路中に封入されている冷媒を特に限定するものではないが、以下の説明ではR410Aを使用した場合を例にしている。
<Circuit configuration>
In FIG. 1, a refrigeration apparatus 100 has a heat source unit 1 placed outdoors and a cooling unit 2 placed in a refrigerated warehouse. The heat source unit 1 and the cooling unit 2 are connected by a liquid pipe 3 and a gas pipe 4 to form a refrigeration cycle. In addition, although the refrigerant | coolant enclosed in the refrigerant circuit of the freezing apparatus 100 is not specifically limited, In the following description, the case where R410A is used is made into the example.

熱源ユニット1には、低段圧縮部6及び高段圧縮部7を有し、圧縮途中の中間圧力部に冷媒を注入できる中間圧ポート5aを備えた二段圧縮機5、空冷凝縮器8、受液器10、エコノマイザ11、液電磁弁29が直列に配備されている。二段圧縮機5の中間圧ポート5aには、インジェクション管14を介して冷媒が注入されるようになっている。空冷凝縮器8には、室外空気と冷媒との熱交換量を調整する室外送風機9が併設されている。また、熱源ユニット1には、エコノマイザ11と液電磁弁29との間で液配管3が分岐され、二段圧縮機5の中間圧ポート5aに接続されるインジェクション管14が設けられている。   The heat source unit 1 has a low-stage compressor 6 and a high-stage compressor 7, and a two-stage compressor 5, an air-cooled condenser 8, which includes an intermediate pressure port 5a through which refrigerant can be injected into the intermediate pressure part during compression, The liquid receiver 10, the economizer 11, and the liquid electromagnetic valve 29 are arranged in series. A refrigerant is injected into the intermediate pressure port 5 a of the two-stage compressor 5 through the injection pipe 14. The air-cooled condenser 8 is provided with an outdoor fan 9 that adjusts the amount of heat exchange between the outdoor air and the refrigerant. Further, the heat source unit 1 is provided with an injection pipe 14 that branches from the economizer 11 and the liquid electromagnetic valve 29 and is connected to the intermediate pressure port 5 a of the two-stage compressor 5.

インジェクション管14は、エコノマイザ11の低圧側に冷媒を導く第1分岐インジェクション管14aと、エコノマイザ11をバイパスする第2分岐インジェクション管14bと、で構成されている。第1分岐インジェクション管14aと第2分岐インジェクション管14bとは、エコノマイザ11の下流側で接続されている。   The injection pipe 14 includes a first branch injection pipe 14 a that guides the refrigerant to the low pressure side of the economizer 11 and a second branch injection pipe 14 b that bypasses the economizer 11. The first branch injection pipe 14 a and the second branch injection pipe 14 b are connected on the downstream side of the economizer 11.

エコノマイザ11の低圧側には、高圧液冷媒が流れる液配管3から分岐されたバイパス冷媒(第1分岐インジェクション管14aを流れる冷媒)がエコノマイザ膨張弁12を経由して流通するようになっている。エコノマイザ膨張弁12は、エコノマイザ11の上流側における第1分岐インジェクション管14aに接続されている。また、高圧液冷媒を直接中間圧ポート5aにバイパスするための液バイパス膨張弁13が第2分岐インジェクション管14bに設置されている。   On the low pressure side of the economizer 11, a bypass refrigerant (refrigerant flowing through the first branch injection pipe 14 a) branched from the liquid pipe 3 through which the high-pressure liquid refrigerant flows flows through the economizer expansion valve 12. The economizer expansion valve 12 is connected to the first branch injection pipe 14 a on the upstream side of the economizer 11. A liquid bypass expansion valve 13 for bypassing the high-pressure liquid refrigerant directly to the intermediate pressure port 5a is installed in the second branch injection pipe 14b.

さらに、熱源ユニット1では、二段圧縮機5の出口側とエコノマイザ11の高圧冷媒の流れ下流側とを接続するホットガスバイパス管15が設けられている。つまり、二段圧縮機5から吐出された冷媒の一部を、ホットガスバイパス管15に流し、熱源側ホットガス弁16を介して高圧冷媒出口であるエコノマイザ11の下流に合流することが可能になっている。   Further, in the heat source unit 1, a hot gas bypass pipe 15 that connects the outlet side of the two-stage compressor 5 and the downstream side of the flow of the high-pressure refrigerant in the economizer 11 is provided. That is, a part of the refrigerant discharged from the two-stage compressor 5 can be flowed to the hot gas bypass pipe 15 and can be merged downstream of the economizer 11 that is the high-pressure refrigerant outlet via the heat source side hot gas valve 16. It has become.

冷却ユニット2には、液電磁弁17、熱回収器23、主膨張弁18、分配器19、冷却器20が直列に配備されている。冷却器20には、冷蔵倉庫内の空気と冷媒との熱交換量を調整する庫内送風機21が併設されている。また、冷却器20の下部にはドレンパン22が併設されている。ドレンパン22は、除霜運転時に冷却器20から落ちるドレン水を受け、倉庫外に排水するようになっている。そして、このドレンパン22の下面には、ドレンパン加熱配管25とドレンパン加熱ヒータ27とが張り付けられている。ドレンパン加熱ヒータ27は、ヒータ電源28に接続され、電源が供給されるようになっている。   In the cooling unit 2, a liquid electromagnetic valve 17, a heat recovery unit 23, a main expansion valve 18, a distributor 19, and a cooler 20 are arranged in series. The cooler 20 is provided with an internal fan 21 that adjusts the amount of heat exchange between the air in the refrigerated warehouse and the refrigerant. A drain pan 22 is provided at the lower part of the cooler 20. The drain pan 22 receives drain water falling from the cooler 20 during the defrosting operation and drains it outside the warehouse. A drain pan heating pipe 25 and a drain pan heater 27 are attached to the lower surface of the drain pan 22. The drain pan heater 27 is connected to a heater power supply 28 and is supplied with power.

また、冷却ユニット2には、液配管3を、液電磁弁17の高圧冷媒の流れ上流側で分岐し、ドレンパン加熱配管25に接続する第1分岐配管3aが設けられている。第1分岐配管3aには、庫内側ホットガス弁26が設置されている。なお、ドレンパン加熱配管25の下流側は、主膨張弁18と分配器19との間に接続されている。   Further, the cooling unit 2 is provided with a first branch pipe 3 a that branches the liquid pipe 3 on the upstream side of the high-pressure refrigerant flow of the liquid electromagnetic valve 17 and connects to the drain pan heating pipe 25. An internal hot gas valve 26 is installed in the first branch pipe 3a. The downstream side of the drain pan heating pipe 25 is connected between the main expansion valve 18 and the distributor 19.

さらに、冷却ユニット2には、液配管3を、熱回収器23と主膨張弁18との間で分岐し、第1分岐配管3aにおける庫内側ホットガス弁26の下流側に接続する第2分岐配管3bが設けられている。第2分岐配管3bには、熱回収膨張弁24が設置されている。   Further, in the cooling unit 2, the liquid pipe 3 is branched between the heat recovery unit 23 and the main expansion valve 18, and is connected to the downstream side of the internal hot gas valve 26 in the first branch pipe 3a. A pipe 3b is provided. A heat recovery expansion valve 24 is installed in the second branch pipe 3b.

熱回収器23の低圧側には、主膨張弁18の上流側で分岐された冷媒(第2分岐配管3bを流れる冷媒)が、熱回収膨張弁24を経由して流通するようになっている。第2分岐配管3bを流れる冷媒は、ドレンパン加熱配管25の上流側で第1分岐配管3aに合流し、ドレンパン加熱配管25を流通し、主膨張弁18の下流に合流するように接続されている。さらに、液配管3からのホットガスが第1分岐配管3aに送られてくる除霜運転時には、膨張弁(主膨張弁18、熱回収膨張弁24)を通過せずにドレンパン加熱配管25と冷却器20に冷媒が流通するように構成されている。   On the low pressure side of the heat recovery unit 23, the refrigerant branched on the upstream side of the main expansion valve 18 (refrigerant flowing through the second branch pipe 3 b) flows through the heat recovery expansion valve 24. . The refrigerant flowing through the second branch pipe 3 b joins the first branch pipe 3 a upstream of the drain pan heating pipe 25, flows through the drain pan heating pipe 25, and joins downstream of the main expansion valve 18. . Further, during the defrosting operation in which hot gas from the liquid pipe 3 is sent to the first branch pipe 3a, the drain pan heating pipe 25 and the cooling are not passed through the expansion valves (the main expansion valve 18 and the heat recovery expansion valve 24). The refrigerant is circulated through the vessel 20.

「二段圧縮機5」が、本発明の「圧縮機」に相当する。
「空冷凝縮器8」が、本発明の「凝縮器」に相当する。
「熱源側ホットガス弁16」が、本発明の「第2の流路開閉手段」に相当する。
「ホットガスバイパス管15」及び「第1分岐配管3a」が、本発明の「第1のバイパス回路」に相当する。
「インジェクション管14」が、本発明の「第3のバイパス回路」に相当する。
「エコノマイザ膨張弁12」が、本発明の「第3の膨張手段」に相当する。
「エコノマイザ11」が、本発明の「第2の内部熱交換器」に相当する。
The “two-stage compressor 5” corresponds to the “compressor” of the present invention.
The “air-cooled condenser 8” corresponds to the “condenser” of the present invention.
The “heat source side hot gas valve 16” corresponds to the “second flow path opening / closing means” of the present invention.
The “hot gas bypass pipe 15” and the “first branch pipe 3a” correspond to the “first bypass circuit” of the present invention.
The “injection tube 14” corresponds to the “third bypass circuit” of the present invention.
“Economizer expansion valve 12” corresponds to “third expansion means” of the present invention.
The “economizer 11” corresponds to the “second internal heat exchanger” of the present invention.

「液電磁弁17」が、本発明の「第1の流路開閉手段」に相当する。
「主膨張弁18」が、本発明の「第1の膨張手段」に相当する。
「冷却器20」が、本発明の「蒸発器」に相当する。
「ドレンパン加熱配管25」が、本発明の「第1のドレンパン加熱手段」に相当する。
「熱回収膨張弁24」が、本発明の「第2の膨張手段」に相当する。
「第2分岐配管3b」が、本発明の「第2のバイパス回路」に相当する。
「熱回収器23」が、本発明の「冷媒加熱手段」、「第1の内部熱交換器」に相当する。
「ドレンパン加熱ヒータ27」が、本発明の「第2のドレンパン加熱手段」に相当する。
The “liquid electromagnetic valve 17” corresponds to the “first flow path opening / closing means” of the present invention.
The “main expansion valve 18” corresponds to the “first expansion means” of the present invention.
The “cooler 20” corresponds to the “evaporator” of the present invention.
The “drain pan heating pipe 25” corresponds to the “first drain pan heating means” of the present invention.
The “heat recovery expansion valve 24” corresponds to the “second expansion means” of the present invention.
The “second branch pipe 3b” corresponds to the “second bypass circuit” of the present invention.
The “heat recovery unit 23” corresponds to the “refrigerant heating means” and the “first internal heat exchanger” of the present invention.
The “drain pan heater 27” corresponds to the “second drain pan heater” of the present invention.

<運転動作>
(通常冷却運転モード)
図2は、冷凍装置100の通常冷却運転モード時のバルブ動作および冷媒流れ方向を示す冷媒回路構成図である。図3は、冷凍装置100の通常冷却運転モード時の冷凍サイクル動作を示す圧力−エンタルピ線図である。図2及び図3に基づいて、冷凍装置100の通常冷却運転時の冷凍サイクル動作について説明する。図2は、図1の概略構成図に、バルブ動作と冷媒の流れを示す矢印を追加記載したものである。なお、図2では、黒く塗りつぶしたバルブが閉止されている状態であることを示している。また、図2に示すアルファベットは、図3に示すアルファベットに対応している。
<Driving action>
(Normal cooling operation mode)
FIG. 2 is a refrigerant circuit configuration diagram showing valve operation and refrigerant flow direction when the refrigeration apparatus 100 is in the normal cooling operation mode. FIG. 3 is a pressure-enthalpy diagram showing the refrigeration cycle operation of the refrigeration apparatus 100 in the normal cooling operation mode. Based on FIG.2 and FIG.3, the refrigerating cycle operation | movement at the time of the normal cooling operation of the freezing apparatus 100 is demonstrated. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of FIG. 1 in which arrows indicating valve operation and refrigerant flow are additionally described. Note that FIG. 2 shows that the blacked-out valve is closed. The alphabet shown in FIG. 2 corresponds to the alphabet shown in FIG.

通常冷却運転モードでは、二段圧縮機5から吐出された高温高圧の冷媒(状態A)は、空冷凝縮器8で外気に放熱して凝縮し、高圧液冷媒(状態B)となる。この高圧液冷媒は、受液器10を経由してエコノマイザ11に流通し、エコノマイザ膨張弁12によって減圧された中間圧冷媒(状態F)によって冷却され、過冷却度を増大させた液冷媒(状態C)となる。   In the normal cooling operation mode, the high-temperature and high-pressure refrigerant (state A) discharged from the two-stage compressor 5 dissipates heat to the outside air in the air-cooled condenser 8 and condenses to become a high-pressure liquid refrigerant (state B). This high-pressure liquid refrigerant flows through the receiver 10 to the economizer 11 and is cooled by the intermediate-pressure refrigerant (state F) decompressed by the economizer expansion valve 12 to increase the degree of supercooling (state). C).

この過冷却度を増大させた液冷媒(状態C)は、液配管3を流通して冷却ユニット2に流入し、液電磁弁17、主膨張弁18を通過して減圧され、例えば飽和温度−30℃程度の低圧二相冷媒(状態D)となって冷却器20に流入する。この低圧二相冷媒(状態D)は、庫内送風機21によって送られてくる冷蔵倉庫の約−20℃の空気によって加熱されて蒸発し、低圧ガス冷媒(状態E)となる。この低圧ガス冷媒は、ガス配管4を経由して再び熱源ユニット1に戻り、二段圧縮機5に再び吸入される。   The liquid refrigerant having increased the degree of supercooling (state C) flows through the liquid pipe 3 and flows into the cooling unit 2, passes through the liquid electromagnetic valve 17 and the main expansion valve 18, and is depressurized. It becomes a low-pressure two-phase refrigerant (state D) of about 30 ° C. and flows into the cooler 20. This low-pressure two-phase refrigerant (state D) is heated and evaporated by air at about −20 ° C. in the refrigerated warehouse sent by the internal fan 21 to become a low-pressure gas refrigerant (state E). The low-pressure gas refrigerant returns to the heat source unit 1 again via the gas pipe 4 and is sucked into the two-stage compressor 5 again.

一方、熱源ユニット1のエコノマイザ11においては、第1インジェクション管4aを流れ、エコノマイザ膨張弁12で中間圧まで減圧された冷媒(状態F)が、再びエコノマイザ11に流入して高圧液冷媒(状態B)と熱交換を行う。ここで、二段圧縮機5の中間圧ポート5aに流入させる冷媒としては、高乾き度であり、吐出ガス温度を十分に冷却できないことが考えられる。そのため、エコノマイザ膨張弁12は、二段圧縮機5の吐出ガス温度が異常高温とならないように流量調整を行う。   On the other hand, in the economizer 11 of the heat source unit 1, the refrigerant (state F) that flows through the first injection pipe 4 a and is decompressed to the intermediate pressure by the economizer expansion valve 12 flows into the economizer 11 again and enters the high-pressure liquid refrigerant (state B). ) And heat exchange. Here, it is conceivable that the refrigerant flowing into the intermediate pressure port 5a of the two-stage compressor 5 has a high degree of dryness and cannot sufficiently cool the discharge gas temperature. Therefore, the economizer expansion valve 12 adjusts the flow rate so that the discharge gas temperature of the two-stage compressor 5 does not become abnormally high.

結果として、二段圧縮機5の中間圧ポート5aにインジェクションする冷媒(状態G)は、エコノマイザ11によって蒸発したガス冷媒と液バイパス膨張弁13を流通する液冷媒との合流したものとなっている。この中間圧二相冷媒(状態G)と、低圧ガス冷媒(状態E)として二段圧縮機5に吸入されて中間圧まで昇圧された冷媒と、が二段圧縮機5内部で合流し、状態Hとなっている。   As a result, the refrigerant (state G) injected into the intermediate pressure port 5a of the two-stage compressor 5 is a combination of the gas refrigerant evaporated by the economizer 11 and the liquid refrigerant flowing through the liquid bypass expansion valve 13. . This intermediate pressure two-phase refrigerant (state G) and the refrigerant that has been sucked into the two-stage compressor 5 as the low-pressure gas refrigerant (state E) and increased to the intermediate pressure are merged inside the two-stage compressor 5, H.

冷蔵倉庫内の空気は、表面温度が−30℃程度になっている冷却器20で冷却減湿されるので、結露した水分は氷結し、霜となって冷却器20の表面に積層する。この霜は、時間の経過とともに成長し、やがて冷却器20の通風量を低下させてしまう。そのため、一定時間間隔で除霜運転を必要となる。   Since the air in the refrigerated warehouse is cooled and dehumidified by the cooler 20 having a surface temperature of about −30 ° C., the condensed moisture freezes and becomes frost and is stacked on the surface of the cooler 20. This frost grows with the passage of time, and eventually reduces the ventilation rate of the cooler 20. Therefore, defrosting operation is required at regular time intervals.

(除霜準備運転モード(ドレンパン加熱運転モード))
図4は、冷凍装置100の除霜準備運転モード時のバルブ動作および冷媒流れ方向を示す冷媒回路構成図である。図5は、冷凍装置100の除霜準備運転モード時の冷凍サイクル動作を示す圧力―エンタルピ線図である。図4及び図5に基づいて、冷凍装置100の除霜準備運転時の冷凍サイクルの動作について説明する。図4は、図1の概略構成図に、バルブ動作と冷媒の流れを示す矢印を追加記載したものである。なお、図4では、黒く塗りつぶしたバルブが閉止されている状態であることを示している。また、図4に示すアルファベットは、図5に示すアルファベットに対応している。
(Defrost preparation operation mode (drain pan heating operation mode))
FIG. 4 is a refrigerant circuit configuration diagram showing the valve operation and the refrigerant flow direction when the refrigeration apparatus 100 is in the defrost preparation operation mode. FIG. 5 is a pressure-enthalpy diagram showing the refrigeration cycle operation of the refrigeration apparatus 100 in the defrost preparation operation mode. Based on FIG.4 and FIG.5, operation | movement of the refrigerating cycle at the time of the defrost preparation operation of the freezing apparatus 100 is demonstrated. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of FIG. 1 in which arrows indicating valve operation and refrigerant flow are additionally described. Note that FIG. 4 shows that the blacked-out valve is closed. The alphabet shown in FIG. 4 corresponds to the alphabet shown in FIG.

冷凍装置100では、冷却ユニット2が所定時間連続で冷却運転を行うか、あるいは庫内空気温度と冷媒蒸発温度との温度差が所定値以上に広がるなど、冷却器20に霜が成長していると判断すると、まず、除霜準備運転モードに入る。除霜準備運転の基本動作は前述の通常冷却運転モードと同じであるが、エコノマイザ11で熱交換を行わない点と、冷却ユニット2内の熱回収器23で高温高圧の液冷媒から熱を回収し、その熱によってドレンパン22を加熱する点で通常冷却運転とは相違している。   In the refrigeration apparatus 100, frost grows in the cooler 20, for example, the cooling unit 2 performs a cooling operation continuously for a predetermined time, or the temperature difference between the internal air temperature and the refrigerant evaporation temperature spreads beyond a predetermined value. When it is determined, first, the defrost preparation operation mode is entered. The basic operation of the defrost preparation operation is the same as the normal cooling operation mode described above, but heat is not exchanged by the economizer 11 and heat is recovered from the high-temperature and high-pressure liquid refrigerant by the heat recovery unit 23 in the cooling unit 2. However, it is different from the normal cooling operation in that the drain pan 22 is heated by the heat.

熱源ユニット1内部では、中間圧ポート5aにインジェクションする冷媒流量を、エコノマイザ11を経由しない液バイパス膨張弁13のみで調整し、エコノマイザ膨張弁12は全閉とする。これにより、空冷凝縮器8を通過した高圧液冷媒(状態B)は、エコノマイザ11で冷却されることなく冷却ユニット2に流入することになる。   Inside the heat source unit 1, the refrigerant flow rate injected into the intermediate pressure port 5a is adjusted only by the liquid bypass expansion valve 13 that does not pass through the economizer 11, and the economizer expansion valve 12 is fully closed. Thereby, the high-pressure liquid refrigerant (state B) that has passed through the air-cooled condenser 8 flows into the cooling unit 2 without being cooled by the economizer 11.

冷却ユニット2では、状態Bから僅かに圧力を下げただけの液冷媒(状態C)は、熱回収器23を通過後に一部分岐されて熱回収膨張弁24によって低圧まで減圧された低圧二相冷媒(状態J)と熱交換を行い、過冷却度を増大した液冷媒(状態I)となる。一方、分岐した低圧冷媒(状態J)は、熱回収器23で高温液冷媒により加熱されて高温の低圧ガス冷媒(状態K)となり、ドレンパン加熱配管25を流通することでドレンパン22を高温にするとともに、やや温度を低下させた冷媒(状態L)となって主流冷媒と合流する。その後の動作は通常冷却運転モードと同一である。   In the cooling unit 2, the liquid refrigerant (state C) whose pressure has been slightly lowered from the state B is partially branched after passing through the heat recovery device 23 and is reduced to a low pressure by the heat recovery expansion valve 24. Heat exchange with (State J) results in a liquid refrigerant (State I) with an increased degree of supercooling. On the other hand, the branched low-pressure refrigerant (state J) is heated by the high-temperature liquid refrigerant in the heat recovery unit 23 to become a high-temperature low-pressure gas refrigerant (state K), and the drain pan 22 is circulated through the drain pan heating pipe 25 to raise the temperature of the drain pan 22. At the same time, the refrigerant (state L) is slightly reduced in temperature and merged with the mainstream refrigerant. Subsequent operations are the same as those in the normal cooling operation mode.

このように動作することで、除霜運転を始める前にドレンパン22を30℃程度まで加熱することができ、ドレン水が落下しても再凍結させないようにすることができる。また、このときの加熱源は、熱源ユニット1で室外空気に排出する凝縮排熱の一部であるので、新たな電気入力を必要としておらず、高効率な加熱が行える。また、ドレンパン22を加熱するために分岐した低圧冷媒は、ドレンパン22の冷熱を回収して冷却能力の増大に寄与することになる。   By operating in this way, the drain pan 22 can be heated to about 30 ° C. before starting the defrosting operation, and even if the drain water falls, it can be prevented from being frozen again. In addition, since the heat source at this time is a part of the condensed exhaust heat discharged to the outdoor air by the heat source unit 1, no new electric input is required, and highly efficient heating can be performed. Further, the low-pressure refrigerant branched to heat the drain pan 22 collects the cold heat of the drain pan 22 and contributes to an increase in cooling capacity.

(ホットガス除霜運転モード)
図6は、冷凍装置100のホットガス除霜運転モードのバルブ動作および冷媒流れ方向を示す冷媒回路構成図である。図7は、冷凍装置100のホットガス除霜運転モード時の冷凍サイクル動作を示す圧力―エンタルピ線図である。図6及び図7に基づいて、冷凍装置のホットガス除霜運転モードの冷凍サイクルの動作について説明する。なお、図6では、黒く塗りつぶしたバルブが閉止されている状態であることを示している。また、図6に示すアルファベットは、図7に示すアルファベットに対応している。
(Hot gas defrosting operation mode)
FIG. 6 is a refrigerant circuit configuration diagram showing the valve operation and the refrigerant flow direction in the hot gas defrosting operation mode of the refrigeration apparatus 100. FIG. 7 is a pressure-enthalpy diagram showing the refrigeration cycle operation in the hot gas defrosting operation mode of the refrigeration apparatus 100. Based on FIG.6 and FIG.7, operation | movement of the refrigerating cycle of the hot gas defrosting operation mode of a freezing apparatus is demonstrated. Note that FIG. 6 shows that the blacked-out valve is closed. Further, the alphabet shown in FIG. 6 corresponds to the alphabet shown in FIG.

ホットガス除霜運転モードでは、熱源ユニット1内にある液電磁弁29が閉止されるとともに、熱源側ホットガス弁16が開放される。冷却ユニット2側では庫内送風機21が停止し、液電磁弁17が閉止、庫内側ホットガス弁26が開放される。   In the hot gas defrosting operation mode, the liquid electromagnetic valve 29 in the heat source unit 1 is closed and the heat source side hot gas valve 16 is opened. On the cooling unit 2 side, the internal fan 21 is stopped, the liquid electromagnetic valve 17 is closed, and the internal hot gas valve 26 is opened.

これにより、二段圧縮機5を流出する高温高圧の吐出ガス冷媒(状態A)の大半がそのまま冷却ユニット2に運ばれ、冷却器20の除霜に使用されることになるが、冷媒の一部は空冷凝縮器8、受液器10、液バイパス膨張弁13を経由して二段圧縮機5の中間圧ポート5aに戻る。この僅かに分岐されて熱源ユニット1内を循環する冷媒流量は、液バイパス膨張弁13によって二段圧縮機5の吐出ガス温度が適正に維持されるよう調整されている。   As a result, most of the high-temperature and high-pressure discharged gas refrigerant (state A) flowing out of the two-stage compressor 5 is directly carried to the cooling unit 2 and used for defrosting of the cooler 20. The part returns to the intermediate pressure port 5a of the two-stage compressor 5 via the air-cooled condenser 8, the liquid receiver 10, and the liquid bypass expansion valve 13. The flow rate of the refrigerant that is slightly branched and circulated in the heat source unit 1 is adjusted by the liquid bypass expansion valve 13 so that the discharge gas temperature of the two-stage compressor 5 is properly maintained.

冷却ユニット2側に流通するホットガス冷媒は、熱源ユニット1側にある熱源側ホットガス弁16によって主に減圧され、30℃程度の低圧ガス冷媒(状態K)となってドレンパン加熱配管25まで到達する。このとき、ドレンパン22は除霜準備運転モードによって十分加熱されているので、ドレンパン加熱配管25を流通したホットガス冷媒はほとんど状態を変えることなく冷却器20に流入する。   The hot gas refrigerant flowing to the cooling unit 2 side is mainly depressurized by the heat source side hot gas valve 16 on the heat source unit 1 side and reaches a drain pan heating pipe 25 as a low-pressure gas refrigerant (state K) of about 30 ° C. To do. At this time, since the drain pan 22 is sufficiently heated in the defrost preparation operation mode, the hot gas refrigerant flowing through the drain pan heating pipe 25 flows into the cooler 20 with almost no change in state.

冷却器20に流入したホットガス冷媒は、冷却器20に付着した霜を融かしながら温度を下げ、およそ0℃のガス冷媒(状態E)となった後に冷却器20を流出し、ガス配管4を経由して再び二段圧縮機5に吸入される。   The hot gas refrigerant that has flowed into the cooler 20 decreases its temperature while melting the frost attached to the cooler 20, becomes a gas refrigerant (state E) of approximately 0 ° C., then flows out of the cooler 20, and gas piping 4 is again sucked into the two-stage compressor 5.

また、冷凍装置100では、除霜熱量を増大させるための補助熱源としてドレンパン22にドレンパン加熱ヒータ27を付設している。このドレンパン加熱ヒータ27は、ホットガス除霜運転モードでドレンパン22を加熱するようになっている。このときのヒータ熱量は、ドレンパン加熱配管25を流通するホットガス冷媒に伝えられ、冷却器20の除霜熱量として使用されるようになっている。   In the refrigeration apparatus 100, a drain pan heater 27 is attached to the drain pan 22 as an auxiliary heat source for increasing the amount of defrost heat. The drain pan heater 27 heats the drain pan 22 in the hot gas defrosting operation mode. The amount of heat of the heater at this time is transmitted to the hot gas refrigerant flowing through the drain pan heating pipe 25 and is used as the amount of defrosting heat of the cooler 20.

除霜用補助熱源であるドレンパン加熱ヒータ27が、ホットガス冷媒を介して冷却器20を加熱するようにしたことにより、電気ヒータで直接加熱する場合よりも局所的高温部分を減少させることができ、ドレン水の蒸発による庫内壁面の結露等の不具合を回避することができる。   Since the drain pan heater 27, which is an auxiliary heat source for defrosting, heats the cooler 20 via the hot gas refrigerant, the local high temperature portion can be reduced as compared with the case where the electric heater is directly heated. In addition, problems such as condensation on the inner wall surface due to evaporation of drain water can be avoided.

なお、本実施の形態1では、圧縮過程が低段と高段に分かれた二段圧縮機の場合を説明したが、中間圧ポートのない通常の圧縮機の場合でもエコノマイザ11からの戻り冷媒を二段圧縮機5の吸入側とすることで、冷凍装置100と同様の効果が得られる。   In the first embodiment, the case of a two-stage compressor in which the compression process is divided into a low stage and a high stage has been described, but the return refrigerant from the economizer 11 is used even in the case of a normal compressor without an intermediate pressure port. By using the suction side of the two-stage compressor 5, the same effect as the refrigeration apparatus 100 can be obtained.

以上のように、実施の形態1に係る冷凍装置100によれば、冷却運転を行っている状態であっても、ドレンパン加熱配管25にホットガス冷媒を流通させることができるので、除霜中に発生するドレン水がドレンパン22で凍結することがなく、除霜運転の信頼性が向上する。また、冷却運転中のドレンパン加熱熱源は、凝縮排熱の一部であるので、ドレンパン加熱用の入力を必要とせず、省エネルギーである。   As described above, according to the refrigeration apparatus 100 according to the first embodiment, the hot gas refrigerant can be circulated through the drain pan heating pipe 25 even in the cooling operation state. The generated drain water is not frozen in the drain pan 22 and the reliability of the defrosting operation is improved. Further, since the drain pan heating heat source during the cooling operation is a part of the condensed exhaust heat, it does not require an input for drain pan heating and is energy saving.

また、ドレンパン加熱媒体がホットガス冷媒であるので、電気ヒータのように異常過熱することがなく、ドレン水蒸発による庫内負荷増大や庫内結露による汚染が発生しにくい。   In addition, since the drain pan heating medium is a hot gas refrigerant, it does not overheat unlike an electric heater, and an increase in the load due to evaporation of drain water and contamination due to dew condensation in the warehouse are unlikely to occur.

また、電気ヒータを補助熱源として除霜する場合でも、ドレンパン加熱配管25を加熱するように電気ヒータを配置することで、電気ヒータの放熱ムラによる異常過熱を抑制することができ、ドレン水蒸発による庫内負荷増大や庫内結露による汚染が発生しにくくすることができる。   Even when the electric heater is defrosted as an auxiliary heat source, by arranging the electric heater so as to heat the drain pan heating pipe 25, abnormal overheating due to heat radiation unevenness of the electric heater can be suppressed, and drain water evaporation It is possible to make it difficult for contamination due to increased load in the cabinet and condensation in the cabinet.

また、ドレンパン加熱配管25に流通する冷媒は、常に低圧ガス冷媒であるので、通常の運転状態に対して必要冷媒量の変動が少なく、ドレンパン加熱配管25に液冷媒が溜まり込むことがなく、封入冷媒量が多くなったり、余剰冷媒を格納するための受液器が大きくなったりすることがなく、機器コストが低減される。   In addition, since the refrigerant flowing through the drain pan heating pipe 25 is always a low-pressure gas refrigerant, there is little fluctuation in the required refrigerant amount with respect to the normal operation state, and the liquid pan does not accumulate in the drain pan heating pipe 25 and is enclosed. The amount of refrigerant does not increase and the liquid receiver for storing surplus refrigerant does not become large, and the equipment cost is reduced.

また、エコノマイザ回路と、液バイパス回路の2系統で二段圧縮機5の吐出ガス温度を調整しているので、通常冷却運転時は液冷媒に十分な過冷却度を付与して高効率な冷却運転が行える。加えて、除霜準備運転モードでは、エコノマイザを使用しないことで高温のホットガス冷媒を生成でき、ドレンパン加熱時間を短縮することができる。   Moreover, since the discharge gas temperature of the two-stage compressor 5 is adjusted by two systems of the economizer circuit and the liquid bypass circuit, a sufficient supercooling degree is imparted to the liquid refrigerant during the normal cooling operation so that the cooling is highly efficient. You can drive. In addition, in the defrost preparation operation mode, a hot gas refrigerant having a high temperature can be generated without using an economizer, and the drain pan heating time can be shortened.

実施の形態2.
図8は、本発明の実施の形態2に係る冷凍装置100Aの冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。図8に基づいて、冷凍装置100Aについて説明する。この冷凍装置100Aは、実施の形態1に係る冷凍装置100と同様に、冷媒を循環させることで、冷蔵倉庫内を冷却するものである。なお、この実施の形態2では、実施の形態1と同一部分には同一符号を付し、実施の形態1との相違点を中心に説明するものとする。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an example of a refrigerant circuit configuration of the refrigeration apparatus 100A according to Embodiment 2 of the present invention. Based on FIG. 8, the refrigeration apparatus 100A will be described. Similar to the refrigeration apparatus 100 according to Embodiment 1, the refrigeration apparatus 100A cools the inside of the refrigerated warehouse by circulating the refrigerant. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and differences from the first embodiment will be mainly described.

図8に示す冷凍装置100Aは、冷却ユニット2が複数台(図8では2台)接続されることを想定して構成された冷媒回路を有している。また、図8では、ホットガス除霜運転時の動作を示している。なお、図8では、黒く塗りつぶしたバルブが閉止されている状態であることを示している。つまり、図8の上側に示す冷却ユニット2が除霜運転を実行しており、図8の下側に示す冷却ユニット2が除霜運転を実行していない。   The refrigeration apparatus 100A shown in FIG. 8 has a refrigerant circuit configured on the assumption that a plurality of cooling units 2 (two in FIG. 8) are connected. Moreover, in FIG. 8, the operation | movement at the time of a hot gas defrost operation is shown. Note that FIG. 8 shows that the blacked-out valve is closed. That is, the cooling unit 2 shown on the upper side of FIG. 8 performs the defrosting operation, and the cooling unit 2 shown on the lower side of FIG. 8 does not execute the defrosting operation.

冷凍装置100Aでは、液電磁弁29が不要となる一方、熱源ユニット1と冷却ユニット2とを接続する第3の接続配管であるホットガス配管30が追加設置されている。ホットガス配管30には、ホットガス冷媒が流通する。このホットガス配管30は、ホットガスバイパス管15と連結し、庫内側ホットガス弁26に接続している。つまり、ホットガス配管30は、実施の形態1に係る冷凍装置100の「第1分岐配管3a」に対応している。   In the refrigerating apparatus 100 </ b> A, the liquid electromagnetic valve 29 is unnecessary, and a hot gas pipe 30 that is a third connection pipe that connects the heat source unit 1 and the cooling unit 2 is additionally installed. A hot gas refrigerant flows through the hot gas pipe 30. The hot gas pipe 30 is connected to the hot gas bypass pipe 15 and connected to the internal hot gas valve 26. That is, the hot gas pipe 30 corresponds to the “first branch pipe 3a” of the refrigeration apparatus 100 according to the first embodiment.

液配管3には通常冷却運転モードと同じ高圧液冷媒が循環している。そのため、冷凍装置100Aでは、除霜運転をしていない冷却ユニット2(例えば、図8の下側に示す冷却ユニット2)には冷却運転用の液冷媒を供給できるようになっている。このような構成にすれば、複数の冷却ユニット2が接続された場合でも、そのそれぞれが独立にホットガス除霜運転を行うことができる。   The same high pressure liquid refrigerant as in the normal cooling operation mode is circulated in the liquid pipe 3. Therefore, in the refrigeration apparatus 100A, the liquid refrigerant for the cooling operation can be supplied to the cooling unit 2 not performing the defrosting operation (for example, the cooling unit 2 shown on the lower side of FIG. 8). With such a configuration, even when a plurality of cooling units 2 are connected, each of them can independently perform a hot gas defrosting operation.

「ホットガスバイパス管15」及び「ホットガス配管30」が、本発明の「第1のバイパス回路」に相当する。   The “hot gas bypass pipe 15” and the “hot gas pipe 30” correspond to the “first bypass circuit” of the present invention.

以上のように、実施の形態2に係る冷凍装置100Aによれば、冷却ユニット2が増設されたとしても、冷凍装置100と同様に、冷却運転を行っている状態であっても、ドレンパン加熱配管25にホットガス冷媒を流通させることができるので、除霜中に発生するドレン水がドレンパン22で凍結することがなく、除霜運転の信頼性が向上する。また、冷却運転中のドレンパン加熱熱源は、凝縮排熱の一部であるので、ドレンパン加熱用の入力を必要とせず、省エネルギーである。   As described above, according to the refrigeration apparatus 100A according to the second embodiment, even if the cooling unit 2 is added, the drain pan heating pipe can be used in the cooling operation as in the refrigeration apparatus 100. Since the hot gas refrigerant can be circulated through the drain 25, the drain water generated during the defrosting is not frozen in the drain pan 22, and the reliability of the defrosting operation is improved. Further, since the drain pan heating heat source during the cooling operation is a part of the condensed exhaust heat, it does not require an input for drain pan heating and is energy saving.

また、ドレンパン加熱媒体がホットガス冷媒であるので、電気ヒータのように異常過熱することがなく、ドレン水蒸発による庫内負荷増大や庫内結露による汚染が発生しにくい。   In addition, since the drain pan heating medium is a hot gas refrigerant, it does not overheat unlike an electric heater, and an increase in the load due to evaporation of drain water and contamination due to dew condensation in the warehouse are unlikely to occur.

また、電気ヒータを補助熱源として除霜する場合でも、ドレンパン加熱配管25を加熱するように電気ヒータを配置することで、電気ヒータの放熱ムラによる異常過熱を抑制することができ、ドレン水蒸発による庫内負荷増大や庫内結露による汚染が発生しにくくすることができる。   Even when the electric heater is defrosted as an auxiliary heat source, by arranging the electric heater so as to heat the drain pan heating pipe 25, abnormal overheating due to heat radiation unevenness of the electric heater can be suppressed, and drain water evaporation It is possible to make it difficult for contamination due to increased load in the cabinet and condensation in the cabinet.

また、ドレンパン加熱配管25に流通する冷媒は、常に低圧ガス冷媒であるので、通常の運転状態に対して必要冷媒量の変動が少なく、ドレンパン加熱配管25に液冷媒が溜まり込むことがなく、封入冷媒量が多くなったり、余剰冷媒を格納するための受液器が大きくなったりすることがなく、機器コストが低減される。   In addition, since the refrigerant flowing through the drain pan heating pipe 25 is always a low-pressure gas refrigerant, there is little fluctuation in the required refrigerant amount with respect to the normal operation state, and the liquid pan does not accumulate in the drain pan heating pipe 25 and is enclosed. The amount of refrigerant does not increase and the liquid receiver for storing surplus refrigerant does not become large, and the equipment cost is reduced.

また、エコノマイザ回路と、液バイパス回路の2系統で二段圧縮機5の吐出ガス温度を調整しているので、通常冷却運転時は液冷媒に十分な過冷却度を付与して高効率な冷却運転が行える。加えて、除霜準備運転モードでは、エコノマイザを使用しないことで高温のホットガス冷媒を生成でき、ドレンパン加熱時間を短縮することができる。   Moreover, since the discharge gas temperature of the two-stage compressor 5 is adjusted by two systems of the economizer circuit and the liquid bypass circuit, a sufficient supercooling degree is imparted to the liquid refrigerant during the normal cooling operation so that the cooling is highly efficient. You can drive. In addition, in the defrost preparation operation mode, a hot gas refrigerant having a high temperature can be generated without using an economizer, and the drain pan heating time can be shortened.

1 熱源ユニット、2 冷却ユニット、3 液配管、4 ガス配管、4a 第1インジェクション管、5 二段圧縮機、5a 中間圧ポート、6 低段圧縮部、7 高段圧縮部、8 空冷凝縮器、9 室外送風機、10 受液器、11 エコノマイザ、12 エコノマイザ膨張弁、13 液バイパス膨張弁、14 インジェクション管、15 ホットガスバイパス管、16 熱源側ホットガス弁、17 液電磁弁、18 主膨張弁、19 分配器、20 冷却器、21 庫内送風機、22 ドレンパン、23 熱回収器、24 熱回収膨張弁、25 ドレンパン加熱配管、26 庫内側ホットガス弁、27 ドレンパン加熱ヒータ、28 ヒータ電源、29 液電磁弁、30 ホットガス配管、100 冷凍装置、100A 冷凍装置。   1 heat source unit, 2 cooling unit, 3 liquid piping, 4 gas piping, 4a first injection tube, 5 two-stage compressor, 5a intermediate pressure port, 6 low-stage compression section, 7 high-stage compression section, 8 air-cooled condenser, 9 outdoor blower, 10 liquid receiver, 11 economizer, 12 economizer expansion valve, 13 liquid bypass expansion valve, 14 injection pipe, 15 hot gas bypass pipe, 16 heat source side hot gas valve, 17 liquid electromagnetic valve, 18 main expansion valve, 19 Distributor, 20 Cooler, 21 Blower, 22 Drain pan, 23 Heat recovery unit, 24 Heat recovery expansion valve, 25 Drain pan heating piping, 26 Inside hot gas valve, 27 Drain pan heating heater, 28 Heater power supply, 29 liquid Solenoid valve, 30 hot gas piping, 100 refrigeration equipment, 100A refrigeration equipment.

Claims (6)

圧縮機、凝縮器、第1の流路開閉手段、第1の膨張手段、蒸発器が接続された冷媒回路と、
前記蒸発器の下方に配置されたドレンパンと、
前記ドレンパンに付設された冷媒配管である第1のドレンパン加熱手段と、
前記圧縮機の下流から分岐し、第2の流路開閉手段、前記第1のドレンパン加熱手段を経由して、前記蒸発器の上流に合流する第1のバイパス回路と、
前記第1の膨張手段の上流から分岐し、第2の膨張手段、前記第1のドレンパン加熱手段の順に流通した後、前記蒸発器の上流に合流する第2のバイパス回路と、
前記第2の膨張手段と前記第1のドレンパン加熱手段との間を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱手段と、
を備えた
ことを特徴とする冷凍装置。
A refrigerant circuit connected to a compressor, a condenser, a first flow path opening / closing means, a first expansion means, and an evaporator;
A drain pan disposed below the evaporator;
A first drain pan heating means which is a refrigerant pipe attached to the drain pan;
A first bypass circuit branched from the downstream of the compressor, and joined to the upstream of the evaporator via second flow path opening / closing means and the first drain pan heating means;
A second bypass circuit that branches from the upstream side of the first expansion means, flows in the order of the second expansion means, and the first drain pan heating means, and then merges upstream of the evaporator;
Refrigerant heating means for heating the refrigerant flowing between the second expansion means and the first drain pan heating means;
A refrigeration apparatus comprising:
前記冷媒加熱手段は、
前記凝縮器を流通し、前記第1の流路開閉手段と前記第1の膨張手段との間を流れる冷媒と、
前記第2の膨張手段と前記第1のドレンパン加熱手段との間を流れる冷媒と、
を熱交換させる内部熱交換器である
ことを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。
The refrigerant heating means includes
A refrigerant flowing through the condenser and flowing between the first flow path opening and closing means and the first expansion means;
A refrigerant flowing between the second expansion means and the first drain pan heating means;
The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein the refrigeration apparatus is an internal heat exchanger that exchanges heat.
前記凝縮器の下流から分岐し、第3の膨張手段を介して前記圧縮機の吸入もしくは中間圧に合流する第3のバイパス回路と、
前記第3のバイパス回路を流れる冷媒と前記凝縮器を流出した冷媒とを熱交換させる第2の内部熱交換器と、
を備えた
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の冷凍装置。
A third bypass circuit branched from the downstream of the condenser and joined to the suction or intermediate pressure of the compressor via a third expansion means;
A second internal heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant flowing through the third bypass circuit and the refrigerant flowing out of the condenser;
The refrigeration apparatus according to claim 1 or 2, further comprising:
前記第2の流路開閉手段を閉止するとともに、前記第2の膨張手段を閉止する通常冷却運転モードと、
前記第2の膨張手段を開放して前記第2のバイパス回路に冷媒を流通させるとともに、前記冷媒加熱手段を動作させてドレンパンを加熱するドレンパン加熱運転モードと、
前記第1の流路開閉手段を閉止し、前記第2の流路開閉手段を開放することで前記第1のバイパス回路に冷媒を流通させるホットガス除霜運転モードと、を備え、
前記通常冷却運転モードと前記ホットガス除霜運転モードとの間に前記ドレンパン加熱運転モードを実行する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の冷凍装置。
A normal cooling operation mode for closing the second flow path opening / closing means and closing the second expansion means;
A drain pan heating operation mode in which the second expansion means is opened and the refrigerant flows through the second bypass circuit, and the refrigerant heating means is operated to heat the drain pan;
A hot gas defrosting operation mode in which the first flow path opening / closing means is closed and the second flow path opening / closing means is opened to allow the refrigerant to flow through the first bypass circuit;
The refrigeration apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the drain pan heating operation mode is executed between the normal cooling operation mode and the hot gas defrosting operation mode.
外部熱源による第2のドレンパン加熱手段を備え、
前記ホットガス除霜運転モード時に、前記第2のドレンパン加熱手段を動作させる
ことを特徴とする請求項4に記載の冷凍装置。
Comprising a second drain pan heating means by an external heat source;
The refrigeration apparatus according to claim 4, wherein the second drain pan heating means is operated during the hot gas defrosting operation mode.
前記第1のバイパス回路は、
前記圧縮機の下流と前記第1の流路開閉手段の上流とを接続することで前記蒸発器の上流に合流している、
または、
前記圧縮機の下流と前記第2のバイパス回路における前記冷媒加熱手段の下流とを接続することで前記蒸発器の上流に合流している
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の冷凍装置。
The first bypass circuit includes:
The downstream of the compressor and the upstream of the first flow path opening and closing means are connected to join the upstream of the evaporator,
Or
The downstream of the said compressor and the downstream of the said refrigerant | coolant heating means in the said 2nd bypass circuit are connected, It has joined the upstream of the said evaporator. The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. The refrigeration apparatus described in 1.
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