JP2016114293A

JP2016114293A - 冷媒回路装置

Info

Publication number: JP2016114293A
Application number: JP2014252986A
Authority: JP
Inventors: 彬中野; Akira Nakano
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2016-06-23
Anticipated expiration: 2034-12-15
Also published as: JP6405977B2

Abstract

【課題】製造コストの低減化を図るとともに、所望の室のみを良好に冷却すること。【解決手段】庫内熱交換器２３から圧縮機２１へ冷媒を送出する第１経路２４ｂ等と、圧縮機２１から庫外熱交換器２２へ冷媒を送出する第２経路２４ａと、庫外熱交換器２２から第２庫内熱交換器２３ｂ等へ冷媒を送出する第３経路２４ｆ等に設けられた第１キャピラリーチューブ２７ｂ等及び第１電磁弁２５３ｂ等と、圧縮機２１から加熱兼用熱交換器２３ｃへ冷媒を送出する第４経路３０と、加熱兼用熱交換器２３ｃから庫外熱交換器２２へ冷媒を送出する第５経路４０に設けられた膨張機構４１とを備え、庫外熱交換器２２を通過した冷媒の一部を膨張機構４１へ送出する第６経路２４ｈと、膨張機構４１で断熱膨張した冷媒の一部を第１庫内熱交換器２３ａへ送出する第７経路２４ｉに設けられた第２キャピラリーチューブ２７ａ及び第２電磁弁２５３ａとを備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、冷媒回路装置に関し、より詳細には、例えば自動販売機等に適用され、かつヒートポンプ機能を有する冷媒回路を備えた冷媒回路装置に関するものである。

従来、例えば自動販売機等に適用され、かつヒートポンプ機能を有する冷媒回路を備えた冷媒回路装置として、主経路と、高圧冷媒導入経路と、放熱経路と、戻経路とを有する冷媒回路を備えたものである。

主経路は、庫内熱交換器、圧縮機、庫外熱交換器及び電子膨張弁が冷媒管路で順次接続されて環状に構成されている。庫内熱交換器は、対象となる室の内部に配設されている。圧縮機は、庫内熱交換器を通過した冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出するものである。庫外熱交換器は、圧縮機で圧縮した冷媒を導入して凝縮させるものである。電子膨張弁は、庫外熱交換器で凝縮した冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。

このような主経路においては、圧縮機で圧縮された冷媒が庫外熱交換器で凝縮し、凝縮した冷媒が電子膨張弁で断熱膨張され、庫内熱交換器で蒸発する。この庫内熱交換器で蒸発した冷媒は、圧縮機により吸引されて再び圧縮されて循環することになる。これにより庫内熱交換器が配設された室の内部空気は冷却されることになる。

高圧冷媒導入経路は、圧縮機で圧縮した冷媒を導入し、主経路を構成する庫内熱交換器のうち加熱対象となる室に配設されたものに供給することにより該庫内熱交換器で冷媒を凝縮させるものである。これにより該庫内熱交換器が配設された室の内部空気は加熱されることになる。

放熱経路は、庫内熱交換器で凝縮した冷媒を導入して庫外熱交換器に供給するものである。これにより庫外熱交換器では、通過する冷媒が周囲空気と熱交換を行って蒸発することになる。

戻経路は、庫外熱交換器で蒸発した冷媒を導入して、圧縮機に送出させる態様で主経路に戻すものである。これにより戻経路を通過した冷媒は、主経路に至り、その後に圧縮機に送出されることになる。

このような構成を有する冷媒回路装置においては、該当する室の内部空気の冷却のみを行う場合（冷却単独運転を行う場合）には、主経路のみに冷媒を循環させればよい。その一方、一の室の内部空気を冷却して他の室の内部空気を加熱する場合（冷却加熱運転を行う場合）には、主経路に圧縮機で圧縮した冷媒の一部を循環し、かつ他の一部の冷媒を高圧冷媒導入経路、放熱経路及び戻経路の順に循環させればよい。更に、該当する室の内部空気の加熱のみを行う場合（加熱単独運転を行う場合）には、圧縮機で圧縮した冷媒を、高圧冷媒導入経路、放熱経路及び戻経路の順に通過させて圧縮機に戻すよう循環させればよい。

しかしながら、上述した冷媒回路装置では、冷媒を断熱膨張させるために高価な電子膨張弁を用いるために、結果として製造コストの増大化を招来していた。

そこで、電子膨張弁よりも安価なキャピラリーチューブを用いて冷媒を断熱膨張させるとともに、冷却加熱運転における運転効率を向上させるために、該冷却加熱運転において冷却対象となる室に配設された庫内熱交換器同士を冷媒管路にて直列に接続し、一方の庫内熱交換器を通過した冷媒が他方の庫内熱交換器を通過するようにした冷媒回路装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−３３２６４号公報

ところで、上述した特許文献１に提案されている冷媒回路装置では、冷却加熱運転において冷却対象となる室の庫内熱交換器同士を直列に接続して一方の庫内熱交換器を通過した冷媒が他方の庫内熱交換器を通過するようにしているために、次のような問題があった。すなわち、互いに直列に接続した庫内熱交換器のいずれか一方にのみ冷媒を供給することができないため、これら庫内熱交換器が配設された室のいずれか一方のみを冷却することができず、所望の室のみを良好に冷却することができなかった。

本発明は、上記実情に鑑みて、製造コストの低減化を図るとともに、所望の室のみを良好に冷却することができる冷媒回路装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る冷媒回路装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、各室に配設された複数の庫内熱交換器と、前記室の外部に配設された庫外熱交換器と、前記庫内熱交換器で熱交換を行った冷媒を圧縮機へ送出するための第１経路と、前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記庫外熱交換器へ送出するための第２経路と、前記庫外熱交換器で熱交換を行った冷媒を、前記庫内熱交換器のうち第１庫内熱交換器を除く第２庫内熱交換器へ送出するための第３経路と、前記第３経路を通過する冷媒を断熱膨張させる第１キャピラリーチューブと、前記第３経路に開閉可能に配設され、かつ開成する場合は該第３経路を冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合は該第３経路を冷媒が通過することを規制する第１電磁弁と、前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記第２庫内熱交換器のうち加熱対象となる室に配設された加熱兼用熱交換器へ送出するための第４経路と、前記第４経路を通じて送出され、かつ前記加熱兼用熱交換器で熱交換を行った冷媒を前記庫外熱交換器へ送出するための第５経路と、前記第５経路を通過する冷媒を断熱膨張させる膨張機構とを備えた冷媒回路を有する冷媒回路装置であって、前記冷媒回路は、前記庫外熱交換器で熱交換を行った冷媒の少なくとも一部を前記膨張機構へ送出するための第６経路と、前記膨張機構で断熱膨張した冷媒の一部を前記第１庫内熱交換器へ送出するための第７経路と、前記第７経路を通過する冷媒を断熱膨張させる第２キャピラリーチューブと、前記第７経路に開閉可能に配設され、かつ開成する場合は該第７経路を冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合は該第７経路を冷媒が通過することを規制する第２電磁弁とを備えたことを特徴とする。

また本発明は、上記冷媒回路装置において、前記冷媒回路は、前記庫外熱交換器で熱交換を行った冷媒を前記圧縮機へ送出するための第８経路と、前記第８経路に開閉可能に配設され、かつ開成する場合は該第８経路を冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合は該第８経路を冷媒が通過することを規制する第３電磁弁とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、冷却対象となる室に配設された庫内熱交換器を通過する冷媒を第１キャピラリーチューブや第２キャピラリーチューブで断熱膨張させるので、高価な電子膨張弁を用いることなく、製造コストを低減させることができる。しかも、冷却対象となる室に配設された庫内熱交換器同士を直列に接続せずに個別に冷媒を通過するようにしているので、所望の室のみ冷却することができる。更に、第１キャピラリーチューブ及び第２キャピラリーチューブの絞り量が所定の運転を行う場合に最適となる大きさに調整されていても、第１庫内熱交換器を通過する冷媒は、加熱兼用熱交換器を通過した冷媒を断熱膨張させるために設けた膨張機構で断熱膨張させたものを第２キャピラリーチューブで断熱膨張させるようにしているので、結果的に蒸発温度を低くすることができて第１庫内熱交換器が配設された室を良好に冷却することができる。従って、製造コストの低減化を図るとともに、所望の室のみを良好に冷却することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態である冷媒回路装置が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す断面図である。図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫の断面側面図である。図３は、本発明の実施の形態である冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。図４は、図３に示した冷媒回路装置において冷却単独運転（ＣＣＣ運転）を行う場合の冷媒の流れを示す概念図である。図５は、図３に示した冷媒回路装置において冷却加熱運転（ＨＣＣ運転）を行う場合の冷媒の流れを示す概念図である。図６は、図３に示した冷媒回路装置において加熱単独運転を行う場合の冷媒の流れを示す概念図である。

以下に添付図面を適宜参照しながら、本発明に係る冷媒回路装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態である冷媒回路装置が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す断面図である。ここで例示する自動販売機は、本体キャビネット１を備えている。

本体キャビネット１は、前面が開口した直方状の形態を成すものである。この本体キャビネット１には、その内部に例えば２つの断熱仕切板２によって仕切られた３つの独立した商品収容庫３が左右に並んだ態様で設けてある。この商品収容庫３は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容する室で、断熱構造を有している。

図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫３の断面側面図である。尚、ここでは右側の商品収容庫３（以下、適宜右庫３ａとも称する）の内部構造について示すが、中央の商品収容庫３（以下、適宜中庫３ｂとも称する）及び左側の商品収容庫３（以下、適宜左庫３ｃとも称する）の内部構造も右庫３ａと略同じような構成である。尚、本明細書における右側とは、自動販売機を正面から見た場合の右方を示し、左側とは、自動販売機を正面から見た場合の左方を示す。

かかる図２に示すように、本体キャビネット１の前面には、外扉４及び内扉５が設けてある。外扉４は、本体キャビネット１の前面開口を開閉するためのものであり、内扉５は、商品収容庫３の前面を開閉するためのものである。この内扉５は、上下に分割してあり、上側の扉５ａは商品を補充する際に開閉するものである。

上記商品収容庫３には、収納ラック６、搬出機構７及び搬出シュータ８が設けてある。収納ラック６は、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。搬出機構７は、収納ラック６の下部に設けてあり、この収納ラック６に収納された商品群の最下位にある商品を１つずつ搬出するためのものである。搬出シュータ８は、搬出機構７から搬出された商品を外扉４に設けられた商品取出口４ａに導くためのものである。

図３は、本発明の実施の形態である冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。ここで例示する冷媒回路装置は、冷媒回路２０を備えて構成してある。冷媒回路２０は、内部に冷媒が封入されており、圧縮機２１、庫外熱交換器２２、庫内熱交換器２３、高圧冷媒導入管路３０、放熱管路４０及びバイパス管路５０を備えている。

圧縮機２１は、図２にも示すように機械室９に配設してある。機械室９は、本体キャビネット１の内部であって商品収容庫３と区画され、かつ商品収容庫３の下方側の室である。この圧縮機２１は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態（高温高圧冷媒）にして吐出口より吐出するものである。

庫外熱交換器２２は、図２にも示すように圧縮機２１と同様に機械室９に配設してある。この庫外熱交換器２２は、通過する冷媒と周囲空気とを熱交換させるものである。かかる庫外熱交換器２２の近傍には庫外送風ファン１０が設けてある。

この庫外熱交換器２２の入口部分と圧縮機２１の吐出口部分とを接続する冷媒管路（第２経路）２４ａには、その途中に高圧側三方弁２５１が設けてある。かかる高圧側三方弁２５１については後述する。

庫内熱交換器２３は、複数（図示の例では３つ）設けてあり、各商品収容庫３の内部低域であって、背面ダクト１１（図２参照）の前面側に配設してある。

右庫３ａに配設された庫内熱交換器２３（以下、右庫内熱交換器（第１庫内熱交換器）２３ａとも称する）の出口部分に接続された冷媒管路２４ｂは、圧縮機２１の吸引口部分に接続している。

中庫３ｂに配設された庫内熱交換器２３（以下、中庫内熱交換器（第２庫内熱交換器）２３ｂとも称する）の出口部分に接続された冷媒管路２４ｃは、右庫内熱交換器２３ａの出口部分に接続された冷媒管路２４ｂの途中の第１合流点Ｐ１で該冷媒管路２４ｂに合流している。

左庫３ｃの内部に配設された庫内熱交換器２３（以下、左庫内熱交換器（第２庫内熱交換器）２３ｃとも称する）の出口部分に接続された冷媒管路２４ｄは、中庫内熱交換器２３ｂの出口部分に接続された冷媒管路２４ｃの途中の第２合流点Ｐ２で該冷媒管路２４ｂに合流している。

また、左庫内熱交換器２３ｃの出口部分に接続された冷媒管路２４ｄの途中には帰還用電磁弁２５２が設けてある。帰還用電磁弁２５２は、開閉可能な弁体であり、図示せぬ制御手段から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。

このように各庫内熱交換器２３の出口部分に接続された冷媒管路２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、各庫内熱交換器２３で熱交換を行った冷媒を圧縮機２１へ送出する第１経路を構成している。

上記庫外熱交換器２２の出口部分に接続された冷媒管路２４ｅは、分配器２６により３つに分岐され、そのうちの２つの冷媒管路２４ｆ，２４ｇは中庫内熱交換器２３ｂ及び左庫内熱交換器２３ｃのそれぞれの入口部分に接続されて第３経路を構成している。

中庫内熱交換器２３ｂの入口部分に接続された冷媒管路２４ｆには、中庫用キャピラリーチューブ（第１キャピラリーチューブ）２７ｂ、中庫用低圧側電磁弁（第１電磁弁）２５３ｂが設けてある。中庫用キャピラリーチューブ２７ｂは、予め絞り量が決められており、該冷媒管路２４ｆを通過する冷媒を断熱膨張させるものである。中庫用低圧側電磁弁２５３ｂは、中庫用キャピラリーチューブ２７ｂの上流側に配設してある。この中庫用低圧側電磁弁２５３ｂは、開閉可能な弁体であり、制御手段から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。

左庫内熱交換器２３ｃの入口部分に接続された冷媒管路２４ｇには、左庫用キャピラリーチューブ（第１キャピラリーチューブ）２７ｃ、左庫用低圧側電磁弁（第１電磁弁）２５３ｃが設けてある。左庫用キャピラリーチューブ２７ｃは、予め絞り量が決められており、該冷媒管路２４ｇを通過する冷媒を断熱膨張させるものである。左庫用低圧側電磁弁２５３ｃは、左庫用キャピラリーチューブ２７ｃの上流側に配設してある。この左庫用低圧側電磁弁２５３ｃは、開閉可能な弁体であり、制御手段から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。

高圧冷媒導入管路３０は、上記高圧側三方弁２５１に接続され、かつ左庫内熱交換器２３ｃの入口部分に接続された冷媒管路２４ｇの第３合流点Ｐ３に合流するもので第４経路を構成している。これにより、左庫内熱交換器２３ｃは、加熱兼用熱交換器である。

ここで高圧側三方弁２５１は、圧縮機２１で圧縮した冷媒を庫外熱交換器２２へ送出する第１送出状態と、圧縮機２１で圧縮した冷媒を高圧導入管路３０へ送出する第２送出状態との間で択一的に切換可能な切換バルブである。かかる高圧側三方弁２５１の切換動作は、制御手段から与えられる指令に応じて行われる。

放熱管路４０は、左庫内熱交換器２３ｃの出口部分に接続された冷媒管路２４ｄの途中の第１分岐点Ｐ４で分岐され、圧縮機２１から庫外熱交換器２２に至る冷媒管路２４ａの第４合流点Ｐ５で合流する態様で該冷媒管路２４ａに接続されるもので第５経路を構成している。この放熱管路４０は、左庫内熱交換器２３ｃで熱交換した冷媒を庫外熱交換器２２に送出するためのものである。この放熱管路４０の途中には、電子膨張弁（膨張機構）４１及び放熱キャピラリーチューブ４２が設けてある。電子膨張弁４１及び放熱キャピラリーチューブ４２は、通過する冷媒を断熱膨張させるためのものである。

バイパス管路５０は、庫外熱交換器２２から分配器２６に至る冷媒管路２４ｅの途中の第２分岐点Ｐ６から分岐し、第１合流点Ｐ１から圧縮機２１に至る冷媒管路２４ｂの途中の第５合流点Ｐ７で合流する態様で設けたもので第８経路を構成している。このバイパス管路５０には、バイパスバルブ（第３電磁弁）５１が設けてある。バイパスバルブ５１は、開閉可能な弁体であり、制御手段から開指令が与えられた場合には開成して冷媒がバイパス管路５０を通過することを許容する一方、制御手段から閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒がバイパス管路５０を通過することを規制するものである。

ところで、上記分配器２６により３つに分岐されたもののうち残り１つの冷媒管路２４ｈは、放熱管路４０の途中の第６合流点Ｐ８で合流している。この冷媒管路２４ｈは、詳細は後述するが、庫外熱交換器２２で熱交換を行った冷媒の少なくとも一部を上記電子膨張弁４１に送出するための第６経路を構成している。

上記放熱管路４０における電子膨張弁４１と放熱キャピラリーチューブ４２との間の第３分岐点Ｐ９から分岐して右庫内熱交換器２３ａの入口部分に接続する冷媒管路２４ｉが設けてある。この冷媒管路２４ｉは、詳細は後述するが、電子膨張弁４１で断熱膨張した冷媒の一部を右庫内熱交換器２３ａへ送出するための第７経路を構成している。

この右庫内熱交換器２３ａの入口部分に接続された冷媒管路２４ｉには、右庫用キャピラリーチューブ（第２キャピラリーチューブ）２７ａ、右庫用低圧側電磁弁（第２電磁弁）２５３ａが設けてある。

右庫用キャピラリーチューブ２７ａは、予め絞り量が決められており、該冷媒管路２４ｂを通過する冷媒を断熱膨張させるものである。ここで、右庫用キャピラリーチューブ２７ａ、中庫用キャピラリーチューブ２７ｂ及び左庫用キャピラリーチューブ２７ｃの絞り量は、後述する冷却加熱運転を行う場合に最適となる大きさに調整されているものとする。

右庫用低圧側電磁弁２５３ａは、右庫用キャピラリーチューブ２７ａの上流側に配設してある。この右庫用低圧側電磁弁２５３ａは、開閉可能な弁体であり、制御手段から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。尚、図３中の符号２８１，２８２，２８３，２８４は、逆止弁である。

以上のような構成を有する冷媒回路装置は、次のようにして商品収容庫３に収容された商品を冷却、あるいは加熱する。

まず冷却単独運転の一例として、ＣＣＣ運転（全ての商品収容庫３の内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。

この場合、制御手段は高圧側三方弁２５１を第１送出状態にし、帰還用電磁弁２５２、右庫用低圧側電磁弁２５３ａ、中庫用低圧側電磁弁２５３ｂ及び左庫用低圧側電磁弁２５３ｃを開成させる一方、バイパスバルブ５１を閉成させる。これにより圧縮機２１で圧縮された冷媒は、図４に示すように循環する。

すなわち、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、冷媒管路２４ａを経由して庫外熱交換器２２に至る。庫外熱交換器２２に至った冷媒は、該庫外熱交換器２２を通過中に、周囲空気（外気）に放熱して凝縮する。庫外熱交換器２２で凝縮した冷媒は、分配器２６で分岐され、その一部は中庫用キャピラリーチューブ２７ｂ及び左庫用キャピラリーチューブ２７ｃにより断熱膨張されて中庫内熱交換器２３ｂ及び左庫内熱交換器２３ｃに至り、中庫内熱交換器２３ｂ及び左庫内熱交換器２３ｃで蒸発して商品収容庫３の内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内熱交換器２３の近傍に配設された庫内送風ファン１２の駆動により内部を循環し、これにより中庫３ｂ及び左庫３ｃに収容された商品は、循環する内部空気に冷却される。

分配器２６で分岐された冷媒の一部は、冷媒管路２４ｈを通過した後に放熱管路４０に至り、該放熱管路４０を通過する。この放熱管路４０を通過する冷媒は、電子膨張弁４１で断熱膨張し、その後に第３分岐点Ｐ９より冷媒管路２４ｉを通過して右庫用キャピラリーチューブ２７ａに至る。

右庫用キャピラリーチューブ２７ａに至った冷媒は、該右庫用キャピラリーチューブ２７ａにより断熱膨張されて右庫内熱交換器２３ａに至り、右庫内熱交換器２３ａで蒸発して商品収容庫３の内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、右庫内熱交換器２３ａの近傍に配設された庫内送風ファン１２の駆動により内部を循環し、これにより右庫３ａに収容された商品は、循環する内部空気に冷却される。

各庫内熱交換器２３で蒸発した冷媒は、第１合流点Ｐ１及び第２合流点Ｐ２で合流した後に圧縮機２１に吸引され、その後に圧縮されて上述した循環を繰り返す。

次に冷却加熱運転の一例として、ＨＣＣ運転（左庫３ｃの内部空気を加熱し、かつ右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。

この場合、制御手段は高圧側三方弁２５１を第２送出状態にし、右庫用低圧側電磁弁２５３ａ及び中庫用低圧側電磁弁２５３ｂを開成させる一方、帰還用電磁弁２５２、左庫用低圧側電磁弁２５３ｃ及びバイパスバルブ５１を閉成させる。これにより圧縮機２１で圧縮された冷媒は、図５に示すように循環する。

圧縮機２１で圧縮された冷媒は、高圧冷媒導入管路３０を通過して左庫内熱交換器２３ｃに至る。左庫内熱交換器２３ｃに至った冷媒は、該左庫内熱交換器２３ｃを通過中に、左庫３ｃの内部空気とそれぞれ熱交換し、該内部空気に放熱して凝縮する。これにより、左庫３ｃの内部空気を加熱する。加熱された内部空気は、庫内送風ファン１２の駆動により、左庫３ｃの内部を循環し、これにより左庫３ｃに収容された商品は、循環する内部空気に加熱される。

左庫内熱交換器２３ｃで凝縮した冷媒は、放熱管路４０を通過して電子膨張弁４１で断熱膨張する。電子膨張弁４１で断熱膨張した冷媒の一部は、放熱キャピラリーチューブ４２で断熱膨張し、その後に庫外熱交換器２２に至り、該庫外熱交換器２２で周囲空気と熱交換を行う。庫外熱交換器２２を通過した冷媒は、分配器２６を経由して中庫用キャピラリーチューブ２７ｂで断熱膨張する。

中庫用キャピラリーチューブ２７ｂで断熱膨張した冷媒は、中庫内熱交換器２３ｂに至り、この中庫内熱交換器２３ｂで蒸発して中庫３ｂの内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、庫内送風ファン１２の駆動により中庫３ｂの内部を循環し、これにより中庫３ｂに収容された商品は冷却される。

一方、電子膨張弁４１で断熱膨張した冷媒の残りは、第３分岐点Ｐ９より冷媒管路２４ｉを通過して右庫用キャピラリーチューブ２７ａに至る。

右庫内熱交換器２３ａ及び中庫内熱交換器２３ｂで蒸発した冷媒は、第１合流点Ｐ１で合流した後に圧縮機２１に吸引され、その後に圧縮されて上述した循環を繰り返す。

更に加熱単独運転の一例として、左庫３ｃのみの内部空気を加熱する運転を行う場合について説明する。

この場合、制御手段は、高圧側三方弁２５１を第２送出状態にし、バイパスバルブ５１を開成させる一方、帰還用電磁弁２５２、右庫用低圧側電磁弁２５３ａ、中庫用低圧側電磁弁２５３ｂ及び左庫用低圧側電磁弁２５３ｃを閉成させる。これにより圧縮機２１で圧縮された冷媒は、図６に示すように循環する。尚、制御手段は、電子膨張弁４１についても通過する冷媒を断熱膨張するべく、所望の絞り量となるよう開度を調整する。

左庫内熱交換器２３ｃで凝縮した冷媒は、放熱管路４０を通過して電子膨張弁４１及び放熱キャピラリーチューブ４２で断熱膨張し、その後に庫外熱交換器２２に至り、該庫外熱交換器２２で周囲空気と熱交換を行う。庫外熱交換器２２を通過した冷媒は、バイパス管路５０を通過した後に圧縮機２１に吸引され、その後に圧縮されて上述した循環を繰り返す。

以上説明したように、本実施の形態である冷媒回路装置によれば、放熱管路４０に設けた電子膨張弁４１以外は、キャピラリーチューブ２７ａ，２７ｂ，２７ｃを用いて冷媒を断熱膨張させるようにしているので、製造コストの低減化を図ることができる。しかも、冷却対象となる商品収容庫３に配設された庫内熱交換器２３を通過する冷媒は、分配器２６で分配したものが個別に通過するようにしたので、所望の商品収容庫３のみ冷却することができる。更に、右庫用キャピラリーチューブ２７ａ、中庫用キャピラリーチューブ２７ｂ及び左庫用キャピラリーチューブ２７ｃの絞り量が冷却加熱運転を行う場合に最適となる大きさに調整されていても、右庫内熱交換器２３ａを通過する冷媒は、放熱管路４０に設けた電子膨張弁４１で断熱膨張させたものを右庫用キャピラリーチューブ２７ａで断熱膨張させるようにしているので、結果的に蒸発温度を低くすることができて右庫３ａを良好に冷却することができる。従って、製造コストの低減化を図るとともに、所望の商品収容庫３のみを良好に冷却することができる。

上記冷媒回路装置によれば、右庫用キャピラリーチューブ２７ａ、中庫用キャピラリーチューブ２７ｂ及び左庫用キャピラリーチューブ２７ｃが、庫外熱交換器２２で凝縮させた冷媒を各庫内熱交換器２３に分配する分配器２６の下流側に配設してあるので、各キャピラリーチューブと、各庫内熱交換器２３との離間距離を小さくすることができる。これにより、各キャピラリーチューブ２７ａ，２７ｂ，２７ｃと各庫内熱交換器２３との間の冷媒管路２４ｆ等の外周域を覆う断熱材の量を低減させることができ、これにより製造コストの低減化を図ることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

上述した実施の形態では、分配器２６により３つに分岐されたもののうち残りの１つの冷媒管路２４ｈを放熱管路４０の途中の第６合流点Ｐ８で合流させ、放熱管路４０における電子膨張弁４１と放熱キャピラリーチューブ４２との間の第３分岐点Ｐ９から分岐した冷媒管路２４ｉを右庫内熱交換器２３ａの入口部分に接続させ、この冷媒管路２４ｉに右庫用キャピラリーチューブ２７ａ、右庫用低圧側電磁弁２５３ａを設けていたが、本発明においては、第１庫内熱交換器を通過する冷媒については、加熱兼用熱交換器で熱交換を行った冷媒を断熱膨張させるために設けた膨張機構と、第２キャピラリーチューブとで断熱膨張を行わせることができれば、その配管構成は特に限定されるものではない。

上述した実施の形態では、３つの庫内熱交換器２３を有する冷媒回路装置について説明したが、本発明においては、４つ以上の庫内熱交換器を有しているものであっても良い。この場合、冷却専用となる室に配設された庫内熱交換器が第１庫内熱交換器となり、残りの３つ以上の庫内熱交換器が第２庫内熱交換器となる。

２０冷媒回路
２１圧縮機
２２庫外熱交換器
２３ａ右庫内熱交換器（第１庫内熱交換器）
２３ｂ中庫内熱交換器（第２庫内熱交換器）
２３ｃ左庫内熱交換器（第２庫内熱交換器）
２４ａ〜２４ｉ冷媒管路（第１経路、第２経路、第３経路、第６経路、第７経路）
２５３ａ右庫用低圧側電磁弁（第２電磁弁）
２５３ｂ中庫用低圧側電磁弁（第１電磁弁）
２５３ｃ左庫用低圧側電磁弁（第１電磁弁）
２７ａ右庫用キャピラリーチューブ（第２キャピラリーチューブ）
２７ｂ中庫用キャピラリーチューブ（第１キャピラリーチューブ）
２７ｃ左庫用キャピラリーチューブ（第１キャピラリーチューブ）
３０高圧冷媒導入管路（第４経路）
４０放熱管路（第５経路）
４１電子膨張弁（膨張機構）
４２放熱キャピラリーチューブ
５０バイパス管路（第８経路）
５１バイパスバルブ（第３電磁弁）

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機と、
各室に配設された複数の庫内熱交換器と、
前記室の外部に配設された庫外熱交換器と、
前記庫内熱交換器で熱交換を行った冷媒を圧縮機へ送出するための第１経路と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記庫外熱交換器へ送出するための第２経路と、
前記庫外熱交換器で熱交換を行った冷媒を、前記庫内熱交換器のうち第１庫内熱交換器を除く第２庫内熱交換器へ送出するための第３経路と、
前記第３経路を通過する冷媒を断熱膨張させる第１キャピラリーチューブと、
前記第３経路に開閉可能に配設され、かつ開成する場合は該第３経路を冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合は該第３経路を冷媒が通過することを規制する第１電磁弁と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記第２庫内熱交換器のうち加熱対象となる室に配設された加熱兼用熱交換器へ送出するための第４経路と、
前記第４経路を通じて送出され、かつ前記加熱兼用熱交換器で熱交換を行った冷媒を前記庫外熱交換器へ送出するための第５経路と、
前記第５経路を通過する冷媒を断熱膨張させる膨張機構と
を備えた冷媒回路を有する冷媒回路装置であって、
前記冷媒回路は、
前記庫外熱交換器で熱交換を行った冷媒の少なくとも一部を前記膨張機構へ送出するための第６経路と、
前記膨張機構で断熱膨張した冷媒の一部を前記第１庫内熱交換器へ送出するための第７経路と、
前記第７経路を通過する冷媒を断熱膨張させる第２キャピラリーチューブと、
前記第７経路に開閉可能に配設され、かつ開成する場合は該第７経路を冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合は該第７経路を冷媒が通過することを規制する第２電磁弁と
を備えたことを特徴とする冷媒回路装置。
前記冷媒回路は、
前記庫外熱交換器で熱交換を行った冷媒を前記圧縮機へ送出するための第８経路と、
前記第８経路に開閉可能に配設され、かつ開成する場合は該第８経路を冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合は該第８経路を冷媒が通過することを規制する第３電磁弁と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷媒回路装置。