JP3448793B2 - Refrigeration equipment - Google Patents

Refrigeration equipment

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JP3448793B2
JP3448793B2 JP11954995A JP11954995A JP3448793B2 JP 3448793 B2 JP3448793 B2 JP 3448793B2 JP 11954995 A JP11954995 A JP 11954995A JP 11954995 A JP11954995 A JP 11954995A JP 3448793 B2 JP3448793 B2 JP 3448793B2
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compressor
refrigeration
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compressors
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大秀 平山
猛 杉本
雅夫 川崎
敏明 山口
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • F25B2400/0751Details of compressors or related parts with parallel compressors the compressors having different capacities

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  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、互いに並列接続され
た複数の圧縮機の同時運転時、或いは1台の圧縮機の単
独運転時のいずれの場合でも、運転効率を高く保つよう
にした冷凍装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、複数台の圧縮機による並列運転に
関しては、特開昭63−189744号公報に開示され
た冷凍装置がある。この従来例装置は、それぞれ並列に
接続された吸入管及び吐出管を有する2台の往復動式圧
縮機(以下、レシプロ圧縮機と称する)、これらの圧縮
機から吐出される冷媒を凝縮液化する凝縮器、及びこの
凝縮器から送出される冷媒を蒸発気化する蒸発器等が順
次配管接続されている冷凍装置である。 【0003】次に、この従来例装置の動作について説明
する。この冷凍装置において冷凍負荷が大きい状態で
は、レシプロ圧縮機が2台稼働し、冷凍負荷がある値ま
で低下すると、1台の運転を停止し、残りの1台のみで
運転するようになっている。しかし、例えば冷凍庫内の
冷凍負荷が軽減された状態、すなわち蒸発器での冷媒蒸
発温度が低い状態において、レシプロ圧縮機はスクロー
ル揺動式圧縮機(以下、スクロール圧縮機と称する)と
比べて、冷凍能力が大きく低下するという欠点があった
(図5参照)。一方、冷凍負荷が大きい状態において
は、複数台のレシプロ圧縮機のうちの1台のみをインバ
ータ制御することにより冷凍能力を微調整している。と
ころが、スクロール圧縮機の圧縮機効率が電源周波数9
0Hz付近で最大であるのに対し、レシプロ圧縮機の圧
縮機効率は75Hz付近で最大であって、75Hzを超
えると徐々に低下する(図3参照)。従って、従来の複
数台のレシプロ圧縮機の並列運転においては、冷凍負荷
の増大に正確に対応できる範囲が小さいという欠点があ
った。 【0004】一方、他の従来例装置としては、それぞれ
並列に接続された吸入管及び吐出管で並列接続された2
台のスクロール圧縮機、これらのスクロール圧縮機から
吐出される冷媒を凝縮液化する凝縮器、及びこの凝縮器
から送出される冷媒を蒸発気化する蒸発器等が順次配管
接続されている冷凍装置が知られている。 【0005】この他の従来例装置の各スクロール圧縮機
に対する制御は、上記レシプロ圧縮機並列運転の場合と
同様である。これらのスクロール圧縮機は、蒸発器での
冷媒蒸発温度が低い状態でも、冷凍能力の低下はレシプ
ロ圧縮機と比べて小さい(図5参照)。しかしながら、
スクロール圧縮機は一般にモータ室と圧縮要素室とが隔
離されていない(図4参照)ので、蒸発器からの液冷媒
の戻りに対する耐力がレシプロ圧縮機と比べて弱い。そ
のため、スクロール圧縮機を使用する場合には蒸発器と
圧縮機との間に低圧受液器を設けて液冷媒を直にスクロ
ール圧縮機に戻さないようにする必要があり、このよう
な圧縮機保護手段が必要になるという欠点があった。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】各従来例の冷凍装置は
以上のように構成されているので、圧縮機が複数台稼働
している状態では冷凍負荷の増大に対して対応できる範
囲が小さく、また2台の圧縮機のうち1台の圧縮機が運
転する状態になると、冷凍能力が大きく低下したり、あ
るいは液冷媒に対する圧縮機保護手段の設置が別途必要
になる、などの欠点があった。 【0007】この発明は、上記のような従来の欠点を解
消するためになされたもので、圧縮機が複数台稼働して
いる状態では冷凍負荷の増大に対応できる範囲を従来よ
りも大きくし、冷凍負荷が減少し1台の圧縮機のみが稼
働している状態では、冷凍能力の低下を従来よりも小さ
くでき、さらに低圧側受液器を必要としない冷凍装置の
提供を目的とする。 【0008】 【0009】 【0010】 【課題を解決するための手段】この発明による冷凍装置
は、それぞれ並列に接続された吸入管及び吐出管を有す
る運転容量可変の複数台の圧縮機、圧縮機から吐出され
る冷媒を凝縮液化する凝縮器、及び凝縮器から送出され
る冷媒を蒸発気化する蒸発器が閉回路を形成するように
順次配管接続された冷凍回路を備え、冷凍負荷に応じて
適宜台数の圧縮機を並列で、または運転容量が最小の圧
縮機を単独で運転するようにした冷凍装置において、複
数台の圧縮機のうち、運転容量が最小の圧縮機として、
スクロール圧縮機を配備し、他の圧縮機として、少なく
とも往復動式圧縮機を配備するとともに、冷凍回路の低
圧側におけるガス冷媒をスクロール圧縮機に導き、か
つ、液冷媒を往復動式圧縮機に導く気液冷媒分離機構を
具備したものである。 【0011】 【作用】この発明による冷凍装置においては、冷凍負荷
が所定よりも大きい状態のとき、スクロール圧縮機と往
復動式圧縮機とが同時に並列運転される。すなわち、細
やかな制御のできるスクロール圧縮機の併用により、冷
凍負荷の増大に対応できる範囲が従来よりも拡がる。一
方、冷凍負荷が減少し所定よりも小さくなると、運転容
量最小のスクロール圧縮機のみが単独で運転される。こ
のように、低い冷凍負荷領域においても冷凍能力低下度
合いの小さな、スクロール圧縮機のみの使用により、冷
凍能力の低下が比較的少なくなる。 【0012】また、冷凍負荷に対応する冷媒蒸発温度と
相関関係のある低圧側の冷媒圧力が、低圧圧力検出部に
より検出される。すると、圧縮機制御部は、検出された
低圧側冷媒圧力と、予め設定されている低圧側冷媒圧力
に係る圧力設定値とを比較する。そして、圧縮機制御部
は、検出された低圧側冷媒圧力が圧力設定値よりも低い
場合に、低い冷凍負荷領域においても冷凍能力低下度合
いの小さな、スクロール圧縮機のみの単独運転に切り替
える。 【0013】また、気液冷媒分離機構は、冷凍回路の低
圧側の冷媒のうち、液冷媒を、吸い込んでも液圧縮を生
じる恐れの小さな往復動式圧縮機へ導く一方、ガス冷媒
を、液冷媒の吸い込みにより液圧縮を生じやすいスクロ
ール圧縮機へと導く。これにより、スクロール圧縮機へ
液冷媒が吸入されることはない。 【0014】 【実施例】以下、この発明による実施例を図面に基づい
て説明する。 実施例1.図1はこの発明の一実施例による冷凍装置を
示す冷凍回路図、図2はこの発明による冷凍装置の冷凍
負荷に対する冷凍能力の変化を示す説明図である。図1
において、2aはインバータ等により運転容量可変のレ
シプロ圧縮機、2bはインバータ等により運転容量可変
であってレシプロ圧縮機2aよりも運転容量を小さくで
きるスクロール圧縮機、2dはレシプロ圧縮機2aやス
クロール圧縮機2bで圧縮され送り出された高圧のガス
冷媒を凝縮・液化させる凝縮器、2fは液冷媒の圧力を
低下させる絞り装置、2hは液冷媒を蒸発・気化させる
蒸発器、5aはレシプロ圧縮機2a側の吸入管、5bは
スクロール圧縮機2b側の吸入管、5cはレシプロ圧縮
機2a側の吐出管、5dはスクロール圧縮機2b側の吐
出管である。これらが閉回路を形成するように、高圧吐
出ガス配管2c、高圧液配管2e、低圧液配管2g、低
圧吸入ガス配管2iで順次接続されることで、冷凍回路
が構成されている。そして、レシプロ圧縮機2aとスク
ロール圧縮機2bとは、各吸入側に吸入管5a、5bが
それぞれ並列に接続されており、各吐出側には吐出管5
c、5dがそれぞれ並列に接続されている。 【0015】次に、この実施例の冷凍装置における冷凍
回路の動作について説明する。まず、スクロール圧縮機
2bやレシプロ圧縮機2aから吐出された高温高圧のガ
ス冷媒は、高圧吐出ガス配管2cを経て凝縮器2dへ入
る。ここで、ガス冷媒は凝縮・液化して高圧の液冷媒と
なる。この液冷媒は高圧液配管2eを経て絞り装置2f
へ流れる。冷媒は、絞り装置2fで減圧されて、低温低
圧のガスと液の混ざった気液二相冷媒となる。この気液
二相冷媒は、低圧液配管2gを経て蒸発器2hに流入
し、蒸発器2hで吸熱・蒸発することにより、例えば室
内の冷房を行う。冷媒は、蒸発器2hの出口側で低温低
圧のガス冷媒となる。さらに、このガス冷媒は低圧吸入
ガス配管2iを経て、スクロール圧縮機2bやレシプロ
圧縮機2aの吸込側に戻る。こうして、冷凍サイクルが
形成される。 【0016】そして、この冷凍装置は、冷凍負荷に応じ
て2台の圧縮機2a、2bを同時に、または運転容量の
小さなスクロール圧縮機2bのみを単独で運転するよう
になっている。例えば、冷凍負荷が図2に示したグラフ
中のBからCの領域のように高い場合は、スクロール圧
縮機2b、レシプロ圧縮機2aは共に稼働している。そ
の場合、図3に示すように、圧縮機効率はレシプロ圧縮
機2aが75Hz付近で最大になるのに対し、スクロー
ル圧縮機2bでは圧縮機効率は90Hz付近において最
大になり、レシプロ圧縮機2aと比べて一層広い範囲で
効率よく容量制御を行うことができる。従って、冷凍負
荷に対する冷凍能力の対応を、より適切に行うことがで
きる。 【0017】実施例2.この発明の実施例2につき、前
出の図1および図2を主に用いて説明する。図1におい
て、2jは低圧側冷媒圧力を検出する低圧圧力検出部、
2kは低圧圧力検出部2jにより検出された信号と予め
設定入力されている圧力設定値とを比較し、この比較結
果に基づいてレシプロ圧縮機2aの運転の発停を制御す
る圧縮機制御部である。他の構成要素およびそれらの動
作は、実施例1と同様であるので、詳説は省略する。 【0018】上記構成による実施例2の冷凍装置では、
図2に示すように、冷凍負荷がAからBまでの領域のよ
うに低い状態において、冷凍回路の低圧側冷媒圧力が低
圧圧力検出部2jで検出されると、この検出信号は圧縮
機制御部2kへ送られる。そこで、圧縮機制御部2k
は、予め設定入力されている低圧側冷媒圧力に係る圧力
設定値と検出圧力とを比較し、検出圧力が圧力設定値よ
りも低いことを認識すると、レシプロ圧縮機2aの運転
を停止させるとともに、スクロール圧縮機2bのみの単
独運転に切り替えて運転させる。この場合、図5に示す
ように、スクロール圧縮機2bはレシプロ圧縮機2aと
比べて低蒸発温度領域における冷凍能力の低下が小さい
ため、当該領域で効率のよいスクロール圧縮機2bのみ
を運転させることで、冷凍装置の低蒸発温度域での運転
効率を向上化することができる。また、図3に示すよう
に、スクロール圧縮機2bは、低冷凍負荷領域における
圧縮機効率もレシプロ圧縮機2aと比べて広範囲にわた
ってよいので、冷凍装置の運転効率を改善することがで
きる。 【0019】実施例3.図4は図1における冷凍装置の
冷凍装置を構成するスクロール圧縮機およびレシプロ圧
縮機の内部を示す概略構造図である。図4において、3
aはレシプロ圧縮機2aのシェル、3cはレシプロ圧縮
機2aのモータ(符号付け省略)を内蔵したモータ室、
3dはクランクシャフト、ピストン、コンロッド等(い
ずれも符号付け省略)を内蔵した圧縮要素室、3bはモ
ータ室3cと圧縮要素室3dとを区画する隔壁である。
また、4aはスクロール圧縮機2bのモータ(符号付け
省略)を内蔵したモータ室、4bはそれぞれスクロール
状の固定側圧縮要素と揺動側圧縮要素(いずれも符号付
け省略)を内蔵した圧縮要素室である。ここで、図から
も明らかなように、レシプロ圧縮機2aはスクロール圧
縮機2bの下方位置に配置されている。 【0020】次に、動作について説明する。冷凍負荷が
減少して余剰液冷媒が生じた時、冷凍回路の低圧側にお
けるガス冷媒と液冷媒は、共に蒸発器2hから2台の圧
縮機2a、2bへ向けて低圧吸入ガス配管2i内を移動
する。ここで、重力の作用により、ガス冷媒は吸入管5
bを経てスクロール圧縮機2bへ導かれ、モータ室4a
を通過した後に圧縮要素室4bへ流入する。一方、液冷
媒は吸入管5aを経てレシプロ圧縮機2aへ導かれ、モ
ータ室3cへ流入する。このとき、レシプロ圧縮機2a
において、モータ室3cと圧縮要素室3dとは隔壁3b
で区画されているため、レシプロ圧縮機2aに液冷媒が
流入しても、流入した液冷媒はモータ室3cに一旦貯留
されるので、圧縮要素室3dでの液圧縮を生ずる恐れは
小さい。このようにして液冷媒がスクロール圧縮機2b
へ流入することを防止し、圧縮要素室4bでの液圧縮を
防ぐことができる。すなわち、スクロール圧縮機2bと
レシプロ圧縮機2aとの上下配置、ならびにそれぞれの
吸入管5a、5bの並列接続配置によって、この実施例
における気液冷媒分離機構6が構成される。 【0021】尚、上記実施例においては、重力の作用を
利用した気液冷媒分離機構6を用いたが、本発明は上記
の気液冷媒分離機構6には限定されず、このような構成
に替えて、例えば、レシプロ圧縮機2a側の吸入管5a
の圧力損失をスクロール圧縮機2b側の吸入管5bの圧
力損失よりも大きくするように、吸入管5aと吸入管5
bの管内径や管長をそれぞれ設定した構成などによって
も、本発明にいう気液冷媒分離機構を実現できる。 【0022】また、上記した各実施例では、並列に配備
される圧縮機として、2台の圧縮機を用いた例を示した
が、これに限らず、例えば3台以上並列したものであっ
てもよい。その場合も、複数台の圧縮機のうち、運転容
量が最小の圧縮機として、スクロール圧縮機が配備され
る。但し、前記のスクロール圧縮機よりも運転容量の大
きな、他の残りの圧縮機としては、全てがレシプロ圧縮
機であってもよく、あるいはレシプロ圧縮機と他のスク
ロール圧縮機とを混在させたものであってもよい。 【0023】 【発明の効果】以上のように、この発明に係る冷凍装置
によれば、スクロール圧縮機と往復動式圧縮機を同時に
並列運転させている状態では、冷凍負荷の増大に対応で
きる範囲を従来よりも大きくできる。一方、冷凍負荷が
減少しスクロール圧縮機のみを運転している状態では、
冷凍能力の低下を従来より小さくすることができる。従
って、運転領域の広範囲にわたり効率よく運転すること
ができる。これにより、冷凍負荷に対する冷凍能力の対
応を、より正確に行うことができる。 【0024】 【0025】また、液冷媒を吸い込んでも液圧縮を生じ
る恐れの少ない往復動式圧縮機へは液冷媒を導くととも
に、液冷媒の吸い込みにより液圧縮を生じやすいスクロ
ール圧縮機へはガス冷媒を導く気液冷媒分離機構を備え
たので、スクロール圧縮機への液戻りを合理的に防ぐこ
とができる。そして、余剰液冷媒は往復動式圧縮機中に
溜められるので、スクロール圧縮機用の低圧側受液器を
不要にすることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applicable to the simultaneous operation of a plurality of compressors connected in parallel to each other and the single operation of a single compressor. The present invention relates to a refrigeration system that keeps operation efficiency high. 2. Description of the Related Art Conventionally, as for parallel operation by a plurality of compressors, there is a refrigeration apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-189744. This conventional example apparatus has two reciprocating compressors (hereinafter referred to as reciprocating compressors) each having a suction pipe and a discharge pipe connected in parallel, and condenses and liquefies the refrigerant discharged from these compressors. This is a refrigerating apparatus in which a condenser, an evaporator for evaporating and evaporating a refrigerant delivered from the condenser, and the like are sequentially connected by piping. Next, the operation of the conventional apparatus will be described. In this refrigerating apparatus, when the refrigerating load is large, two reciprocating compressors are operated, and when the refrigerating load is reduced to a certain value, the operation of one of the reciprocating compressors is stopped, and only the remaining one is operated. . However, for example, in a state where the freezing load in the freezer is reduced, that is, in a state where the refrigerant evaporation temperature in the evaporator is low, the reciprocating compressor is compared with a scroll swinging compressor (hereinafter, referred to as a scroll compressor). There was a disadvantage that the refrigerating capacity was greatly reduced (see FIG. 5). On the other hand, when the refrigeration load is large, only one of the plurality of reciprocating compressors is subjected to inverter control to finely adjust the refrigeration capacity. However, the compressor efficiency of the scroll compressor is 9
While the maximum is near 0 Hz, the compressor efficiency of the reciprocating compressor is maximum near 75 Hz, and gradually decreases after 75 Hz (see FIG. 3). Therefore, in the conventional parallel operation of a plurality of reciprocating compressors, there is a disadvantage that the range that can accurately cope with an increase in the refrigeration load is small. [0004] On the other hand, as another conventional apparatus, two parallel-connected suction pipes and two discharge pipes are connected in parallel.
There are known refrigerating apparatuses in which a plurality of scroll compressors, a condenser for condensing and liquefying the refrigerant discharged from these scroll compressors, and an evaporator for evaporating and evaporating the refrigerant discharged from the condenser are sequentially connected by piping. Have been. The control of each scroll compressor of the other conventional apparatus is the same as that in the case of the parallel operation of the reciprocating compressor. In these scroll compressors, even when the refrigerant evaporation temperature in the evaporator is low, the decrease in the refrigerating capacity is smaller than that in the reciprocating compressor (see FIG. 5). However,
Generally, the scroll compressor has a motor chamber and a compression element chamber that are not separated from each other (see FIG. 4), and thus has a weaker resistance to the return of the liquid refrigerant from the evaporator than the reciprocating compressor. Therefore, when using a scroll compressor, it is necessary to provide a low-pressure receiver between the evaporator and the compressor so that the liquid refrigerant does not return directly to the scroll compressor. There was a drawback that protection measures were required. [0006] Each of the conventional refrigeration systems is configured as described above, so that when a plurality of compressors are operating, a range which can cope with an increase in the refrigeration load. When the compressor is in a state where one of the two compressors is in operation, the refrigerating capacity is greatly reduced, or it is necessary to separately install compressor protection means for the liquid refrigerant. was there. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the related art. When a plurality of compressors are operating, the range that can cope with an increase in the refrigeration load is increased. It is an object of the present invention to provide a refrigerating apparatus which can reduce the refrigerating capacity in a state where the refrigerating load is reduced and only one compressor is operating, as compared with the related art, and which does not require a low-pressure side liquid receiver. [0010] A refrigeration apparatus according to the present invention comprises a plurality of compressors each having a variable operating capacity and having a suction pipe and a discharge pipe connected in parallel. A condenser for condensing and liquefying the refrigerant discharged from the condenser, and a refrigerating circuit sequentially connected to form a closed circuit so that the evaporator for evaporating and evaporating the refrigerant delivered from the condenser includes In a refrigeration system in which a number of compressors are operated in parallel, or the compressor with the smallest operating capacity is operated alone, among a plurality of compressors, as the compressor with the smallest operating capacity,
A scroll compressor is provided, and at least a reciprocating compressor is provided as another compressor, and the gas refrigerant on the low pressure side of the refrigeration circuit is guided to the scroll compressor, and the liquid refrigerant is provided to the reciprocating compressor. It has a gas-liquid refrigerant separation mechanism for guiding. In the refrigerating apparatus according to the present invention, when the refrigerating load is larger than a predetermined value, the scroll compressor and the reciprocating compressor are simultaneously operated in parallel. That is, by using a scroll compressor capable of fine control, the range that can cope with an increase in the refrigerating load is wider than before. On the other hand, when the refrigerating load decreases and becomes smaller than a predetermined value, only the scroll compressor having the minimum operating capacity is operated alone. As described above, even in a low refrigeration load region, the use of only the scroll compressor having a small degree of refrigeration capacity reduction causes a relatively small reduction in refrigeration capacity. Further, a low pressure side refrigerant pressure correlated with the refrigerant evaporation temperature corresponding to the refrigeration load is detected by the low pressure pressure detecting section. Then, the compressor control unit compares the detected low-pressure side refrigerant pressure with a preset pressure set value relating to the low-pressure side refrigerant pressure. Then, when the detected low-pressure-side refrigerant pressure is lower than the pressure set value, the compressor control unit switches to the single operation of only the scroll compressor in which the degree of decrease in the refrigerating capacity is small even in a low refrigerating load region. Further, the gas-liquid refrigerant separation mechanism guides the liquid refrigerant among the refrigerants on the low pressure side of the refrigeration circuit to a reciprocating compressor which is unlikely to cause liquid compression even when sucked, and converts the gas refrigerant into the liquid refrigerant. To the scroll compressor which tends to cause liquid compression. Thereby, the liquid refrigerant is not sucked into the scroll compressor. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a refrigeration circuit diagram showing a refrigeration apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a change in refrigeration capacity with respect to a refrigeration load of the refrigeration apparatus according to the present invention. FIG.
, 2a is a reciprocating compressor having a variable operating capacity by an inverter or the like, 2b is a scroll compressor having a variable operating capacity by an inverter or the like and having a smaller operating capacity than the reciprocating compressor 2a, 2d is a reciprocating compressor 2a or a scroll compressor A condenser for condensing and liquefying the high-pressure gas refrigerant compressed and sent out by the compressor 2b, a throttle device 2f for lowering the pressure of the liquid refrigerant, 2h an evaporator for evaporating and vaporizing the liquid refrigerant, 5a a reciprocating compressor 2a The suction pipe 5b is a suction pipe on the scroll compressor 2b side, 5c is a discharge pipe on the reciprocating compressor 2a side, and 5d is a discharge pipe on the scroll compressor 2b side. A refrigeration circuit is configured by connecting these sequentially with a high-pressure discharge gas pipe 2c, a high-pressure liquid pipe 2e, a low-pressure liquid pipe 2g, and a low-pressure suction gas pipe 2i so as to form a closed circuit. In the reciprocating compressor 2a and the scroll compressor 2b, suction pipes 5a and 5b are respectively connected in parallel to each suction side, and a discharge pipe 5 is connected to each discharge side.
c and 5d are respectively connected in parallel. Next, the operation of the refrigeration circuit in the refrigeration apparatus of this embodiment will be described. First, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the scroll compressor 2b or the reciprocating compressor 2a enters the condenser 2d via the high-pressure discharge gas pipe 2c. Here, the gas refrigerant is condensed and liquefied to become a high-pressure liquid refrigerant. This liquid refrigerant passes through a high-pressure liquid pipe 2e and is then a throttle device 2f.
Flows to The refrigerant is decompressed by the expansion device 2f and becomes a gas-liquid two-phase refrigerant in which a low-temperature and low-pressure gas and liquid are mixed. The gas-liquid two-phase refrigerant flows into the evaporator 2h via the low-pressure liquid pipe 2g, and absorbs heat and evaporates in the evaporator 2h, thereby performing, for example, indoor cooling. The refrigerant becomes low-temperature and low-pressure gas refrigerant at the outlet side of the evaporator 2h. Further, this gas refrigerant returns to the suction side of the scroll compressor 2b or the reciprocating compressor 2a via the low-pressure suction gas pipe 2i. Thus, a refrigeration cycle is formed. In this refrigerating apparatus, two compressors 2a and 2b are operated at the same time or only the scroll compressor 2b having a small operating capacity is operated independently according to the refrigerating load. For example, when the refrigeration load is high as in the region from B to C in the graph shown in FIG. 2, both the scroll compressor 2b and the reciprocating compressor 2a are operating. In this case, as shown in FIG. 3, the compressor efficiency of the reciprocating compressor 2a is maximized at around 75 Hz, whereas the compressor efficiency of the scroll compressor 2b is maximized at around 90 Hz. Capacity control can be performed more efficiently in a wider range. Therefore, the refrigeration capacity can be more appropriately responded to the refrigeration load. Embodiment 2 FIG. Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described mainly with reference to FIGS. 1 and 2 described above. In FIG. 1, 2j is a low-pressure pressure detector that detects the low-pressure side refrigerant pressure,
Reference numeral 2k denotes a compressor control unit which compares a signal detected by the low pressure detection unit 2j with a preset pressure set value and controls the start and stop of the operation of the reciprocating compressor 2a based on the comparison result. is there. Other components and their operations are the same as those in the first embodiment, and thus detailed description is omitted. In the refrigeration apparatus of the second embodiment having the above configuration,
As shown in FIG. 2, when the low-pressure side refrigerant pressure of the refrigeration circuit is detected by the low-pressure pressure detection unit 2j in a state where the refrigeration load is low as in the region from A to B, this detection signal is transmitted to the compressor control unit. Sent to 2k. Therefore, the compressor control unit 2k
Compares the pressure set value and the detected pressure related to the low-pressure side refrigerant pressure that is set and input in advance, and when recognizing that the detected pressure is lower than the pressure set value, stops the operation of the reciprocating compressor 2a, The operation is switched to the single operation of only the scroll compressor 2b. In this case, as shown in FIG. 5, since the refrigerating capacity of the scroll compressor 2b in the low evaporation temperature region is smaller than that of the reciprocating compressor 2a, only the efficient scroll compressor 2b is operated in the region. Thus, the operation efficiency of the refrigeration system in the low evaporation temperature range can be improved. Further, as shown in FIG. 3, the scroll compressor 2b has a wider range of compressor efficiency in the low refrigeration load region than the reciprocating compressor 2a, so that the operation efficiency of the refrigeration system can be improved. Embodiment 3 FIG. FIG. 4 is a schematic structural view showing the inside of a scroll compressor and a reciprocating compressor which constitute the refrigerating device of the refrigerating device in FIG. In FIG. 4, 3
a is a shell of the reciprocating compressor 2a, 3c is a motor chamber in which a motor (reference numerals are omitted) of the reciprocating compressor 2a,
Reference numeral 3d denotes a compression element chamber containing a crankshaft, a piston, a connecting rod and the like (all symbols are omitted), and 3b denotes a partition partitioning a motor chamber 3c and a compression element chamber 3d.
Reference numeral 4a denotes a motor chamber in which a motor (not numbered) of the scroll compressor 2b is built, and 4b denotes a compression element chamber in which a scroll-shaped fixed-side compression element and a swing-side compression element (both are not numbered). It is. Here, as is clear from the figure, the reciprocating compressor 2a is disposed below the scroll compressor 2b. Next, the operation will be described. When the refrigeration load is reduced and excess liquid refrigerant is generated, both the gas refrigerant and the liquid refrigerant on the low pressure side of the refrigeration circuit pass through the low pressure suction gas pipe 2i from the evaporator 2h to the two compressors 2a and 2b. Moving. Here, due to the action of gravity, the gas refrigerant flows into the suction pipe 5.
b to the scroll compressor 2b and the motor chamber 4a
And flows into the compression element chamber 4b. On the other hand, the liquid refrigerant is guided to the reciprocating compressor 2a via the suction pipe 5a, and flows into the motor chamber 3c. At this time, the reciprocating compressor 2a
, The motor chamber 3c and the compression element chamber 3d
Therefore, even if the liquid refrigerant flows into the reciprocating compressor 2a, the liquid refrigerant that has flowed in is temporarily stored in the motor chamber 3c, so that there is little possibility that liquid compression will occur in the compression element chamber 3d. Thus, the liquid refrigerant is supplied to the scroll compressor 2b.
To prevent the liquid from flowing into the compression element chamber 4b. That is, the vertical arrangement of the scroll compressor 2b and the reciprocating compressor 2a and the parallel connection arrangement of the suction pipes 5a and 5b constitute the gas-liquid refrigerant separation mechanism 6 in this embodiment. In the above embodiment, the gas-liquid refrigerant separation mechanism 6 utilizing the action of gravity is used. However, the present invention is not limited to the above-described gas-liquid refrigerant separation mechanism 6, but has such a structure. Alternatively, for example, the suction pipe 5a on the reciprocating compressor 2a side
So that the pressure loss of the suction pipe 5a is larger than the pressure loss of the suction pipe 5b on the scroll compressor 2b side.
The gas-liquid refrigerant separation mechanism according to the present invention can also be realized by a configuration in which the inner diameter and length of the pipe b are set respectively. In each of the above embodiments, two compressors are used as the compressors arranged in parallel. However, the present invention is not limited to this. For example, three or more compressors may be used in parallel. Is also good. Also in that case, a scroll compressor is provided as a compressor having the smallest operation capacity among the plurality of compressors. However, as the other remaining compressors having a larger operating capacity than the scroll compressor, all of the other compressors may be reciprocating compressors, or a mixture of a reciprocating compressor and another scroll compressor. It may be. As described above, according to the refrigerating apparatus of the present invention, when the scroll compressor and the reciprocating compressor are operated in parallel at the same time, the range in which the increase in the refrigerating load can be accommodated. Can be made larger than before. On the other hand, when the refrigeration load is reduced and only the scroll compressor is operating,
The decrease in the refrigerating capacity can be made smaller than before. Therefore, it is possible to operate efficiently over a wide range of the operation range. Thereby, the correspondence of the refrigerating capacity to the refrigerating load can be performed more accurately. In addition, the liquid refrigerant is guided to a reciprocating compressor which is less likely to cause liquid compression even when the liquid refrigerant is sucked, and the gas refrigerant is supplied to a scroll compressor which is likely to generate liquid compression by sucking the liquid refrigerant. Is provided, a liquid return to the scroll compressor can be rationally prevented. Since the excess liquid refrigerant is stored in the reciprocating compressor, the low-pressure side liquid receiver for the scroll compressor can be eliminated.

【図面の簡単な説明】 【図1】 この発明の一実施例による冷凍装置を示す冷
凍回路図である。 【図2】 この発明による冷凍装置の冷凍負荷に対する
冷凍能力の変化を示す説明図である。 【図3】 この発明による冷凍装置を構成する2つの
圧縮機の、電源周波数に対するそれぞれの圧縮機効率の
変化を示す説明図である。 【図4】 この発明による冷凍装置を構成するスクロー
ル圧縮機およびレシプロ圧縮機の内部を示す概略構造図
である。 【図5】 この発明による冷凍装置を構成する2つの圧
縮機の、冷媒蒸発温度に対するそれぞれの冷凍能力の変
化を示す説明図である。 【符号の説明】 2a レシプロ圧縮機、2b スクロール圧縮機、2c
高圧吐出ガス配管、2d 凝縮器、2e 高圧液配
管、2g 低圧液配管、2h 蒸発器、2i 低圧吸入
ガス配管、2j 低圧圧力検出部、2k 圧縮機制御
部、5a 吸入管、5b 吸入管、5c 吐出管、5d
吐出管、6 気液冷媒分離機構。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a refrigeration circuit diagram showing a refrigeration apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a change in refrigeration capacity with respect to a refrigeration load of the refrigeration apparatus according to the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing changes in the respective compressor efficiencies with respect to the power supply frequency of two compressors constituting the refrigeration apparatus according to the present invention. FIG. 4 is a schematic structural view showing the inside of a scroll compressor and a reciprocating compressor that constitute the refrigeration apparatus according to the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram showing changes in refrigerating capacity of two compressors constituting the refrigerating apparatus according to the present invention with respect to a refrigerant evaporation temperature. [Description of Signs] 2a reciprocating compressor, 2b scroll compressor, 2c
High pressure discharge gas pipe, 2d condenser, 2e high pressure liquid pipe, 2g low pressure liquid pipe, 2h evaporator, 2i low pressure suction gas pipe, 2j low pressure pressure detection section, 2k compressor control section, 5a suction pipe, 5b suction pipe, 5c Discharge pipe, 5d
Discharge pipe, 6 gas-liquid refrigerant separation mechanism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 敏明 和歌山市手平6丁目5番66号 三菱電機 株式会社 和歌山製作所内 (56)参考文献 特開 平5−39961(JP,A) 特開 平3−172587(JP,A) 特開 平5−106931(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 1/00 361 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Toshiaki Yamaguchi 6-66, Tehira, Wakayama City Mitsubishi Electric Corporation Wakayama Works (56) References JP-A 5-39961 (JP, A) JP-A Heisei 3-172587 (JP, A) JP-A-5-106931 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F25B 1/00 361

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 それぞれ並列に接続された吸入管及び吐
出管を有する運転容量可変の複数台の圧縮機、前記圧縮
機から吐出される冷媒を凝縮液化する凝縮器、及び前記
凝縮器から送出される冷媒を蒸発気化する蒸発器が閉回
路を形成するように順次配管接続された冷凍回路を備
え、冷凍負荷に応じて適宜台数の圧縮機を並列で、また
は運転容量が最小の圧縮機を単独で運転するようにした
冷凍装置において、前記複数台の圧縮機のうち、前記運
転容量が最小の圧縮機として、スクロール揺動式圧縮機
を配備し、他の圧縮機として、少なくとも往復動式圧縮
機を配備するとともに、前記冷凍回路の低圧側における
ガス冷媒を前記スクロール揺動式圧縮機に導き、かつ、
液冷媒を前記往復動式圧縮機に導く気液冷媒分離機構を
具備してなることを特徴とする冷凍装置。
(57) [Claim 1] A plurality of compressors of variable operation capacity each having a suction pipe and a discharge pipe connected in parallel, and a condensate for condensing and liquefying a refrigerant discharged from the compressor. Device, and an evaporator that evaporates and vaporizes the refrigerant delivered from the condenser includes a refrigeration circuit sequentially connected to form a closed circuit, and an appropriate number of compressors are arranged in parallel according to the refrigeration load, or In a refrigeration system in which the compressor with the smallest operating capacity is operated independently, a scroll swing compressor is provided as the compressor with the smallest operating capacity among the plurality of compressors, As the compressor, at least a reciprocating compressor is provided, and the gas refrigerant on the low pressure side of the refrigeration circuit is guided to the scroll swing compressor, and
A refrigeration apparatus comprising a gas-liquid refrigerant separation mechanism for guiding liquid refrigerant to the reciprocating compressor.
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