JP5496645B2 - Refrigeration equipment - Google Patents

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本発明は、所定の制御特性によって調整される第1の冷媒流と第2の冷媒流とを備え、高圧側が超臨界圧力となる冷凍装置に関するものである。 The present invention is provided with a first refrigerant stream and a second refrigerant flow which is adjusted by a predetermined control characteristic, the high-pressure side is related to a refrigeration apparatus comprising a supercritical pressure.

従来よりこの種冷凍装置は、圧縮手段、ガスクーラ、絞り手段等から冷凍サイクルが構成され、圧縮手段で圧縮された冷媒がガスクーラにて放熱し、絞り手段にて減圧された後、蒸発器にて冷媒を蒸発させて、このときの冷媒の蒸発により周囲の空気を冷却するものとされていた。 This type refrigeration apparatus conventionally, compression means, a gas cooler, a refrigeration cycle from the stop means or the like is configured, after refrigerant compressed in the compression means radiates heat at the gas cooler, which is decompressed by the throttle means, by the evaporator the refrigerant evaporated, had been intended to cool the ambient air by evaporation of the refrigerant at this time. 近年、この種冷凍装置では、自然環境問題などからフロン系冷媒が使用できなくなってきている。 In recent years, this type refrigeration system, the fluorocarbon refrigerant from such natural environmental problems have become unusable. このため、フロン冷媒の代替品として自然冷媒である二酸化炭素を使用するものが開発されている。 Therefore, those that use carbon dioxide, a natural refrigerant as a substitute for CFC refrigerants have been developed. 当該二酸化炭素冷媒は、高低圧差の激しい冷媒で、臨界圧力が低く、圧縮により冷媒サイクルの高圧側が超臨界状態となることが知られている(例えば、特許文献1参照)。 The carbon dioxide refrigerant, intense refrigerant high-low pressure difference, a low critical pressure, the high pressure side of the refrigerant cycle is known to be a supercritical state by compression (e.g., see Patent Document 1).

特公平7−18602号公報 Kokoku 7-18602 Patent Publication No.

係る超臨界冷媒サイクルでは、ガスクーラ側の熱源温度(例えば、ガスクーラと熱交換する熱媒体である外気温度)が高い等の原因により、ガスクーラ出口の冷媒温度が高くなる条件下においては、蒸発器入口の比エンタルピが大きくなるため、冷凍効果が著しく低下する問題が生じていた。 According the supercritical refrigeration cycle, the gas cooler side of the heat source temperature (e.g., ambient air temperature is the heat medium to the gas cooler and the heat exchanger) due to causes such as high, in the condition where the refrigerant temperature of the gas cooler outlet becomes high, the evaporator inlet since the specific enthalpy of the increases, problems have arisen that the refrigeration effect is remarkably lowered. この場合、冷凍能力を確保するには、高圧圧力を上昇させる必要があるため、圧縮動力が増大して、成績係数も低下するという不都合が生じる。 In this case, in order to ensure cooling capacity, it is necessary to increase the high pressure, compression power is increased, disadvantageously also reduced coefficient of performance occurs.

このため、ガスクーラで冷却された冷媒を2つの冷媒流に分流し、分流された一方の冷媒流(第1の冷媒流)を補助絞り手段で絞った後に中間熱交換器の一方の通路(第1の流路)に流し、もう一方の冷媒流(第2の冷媒流)を中間熱交換器の前記第1の流路と交熱的に設けられた他方の流路(第2の流路)に流した後、主絞り手段を介して蒸発器にて蒸発させる所謂スプリットサイクル(二段圧縮一段膨張中間冷凍サイクル)の冷凍装置が提案されている。 Thus, branched into two refrigerant streams the refrigerant cooled by the gas cooler, one passage of the intermediate heat exchanger while refrigerant flow diverted (first refrigerant flow) after squeezing the auxiliary throttle means (second flowed first channel), said other refrigerant flow (the second refrigerant flow) of the intermediate heat exchanger a first flow path and the other flow path provided in heat exchanging manner (second flow path after flushing the), and the refrigeration apparatus of the main diaphragm so-called split-cycle evaporation in the evaporator via a means (two-stage compression one-stage expansion intermediate refrigeration cycle) is proposed.

上述のスプリットサイクル装置では、ガスクーラで放熱した後の冷媒を分流し、減圧膨張された第1の冷媒流により、第2の冷媒流を冷却することができるようになり、蒸発器入口の比エンタルピを小さくすることができるようになる。 In the above-described split-cycle apparatus, passing a refrigerant after heat dissipation in the gas cooler min, the first refrigerant stream is decompressed and expanded, it becomes possible to cool the second refrigerant flow, the evaporator inlet of specific enthalpy so it can be reduced. これにより、冷凍効果を大きくすることが可能となり、従来の装置に比べて効果的に性能を向上させることができるようになるものであったが、第2の冷媒流を減圧する前に冷却するための第1の冷媒流による冷却効果は、中間熱交換器を流れる第1の冷媒流と第2の冷媒流の量に依存する。 This makes it possible to increase the refrigerating effect, but effectively was made it possible to improve the performance compared to the conventional device, it is cooled before depressurizing the second refrigerant stream cooling effect of the first refrigerant stream for will depend on the amount of the first refrigerant stream and a second refrigerant flow through the intermediate heat exchanger.

即ち、第1の冷媒流の量が多すぎれば蒸発器において最終的に蒸発する第2の冷媒流の量が不足することになり、逆に第1の冷媒流の量が少なすぎれば、第1の冷媒流による冷却効果(即ち、スプリットサイクルの効果)が薄れてくる。 That results in the amount of the second refrigerant flow amount of the first refrigerant flow is finally evaporated in the multi too if the evaporator is insufficient, if the amount of the first refrigerant stream is too small to the contrary, the cooling effect by the first refrigerant stream (i.e., the effect of the split cycle) comes faded. 一方、補助絞り手段で減圧された第1の冷媒流の圧力は冷媒回路の中間圧力側の圧力であり、この中間圧力側の圧力を制御することは、第1の冷媒流の量を制御することになる。 On the other hand, the pressure of the first refrigerant stream is decompressed by the auxiliary throttle means is a pressure of the intermediate pressure side of the refrigerant circuit, controlling the pressure of the intermediate pressure side to control the amount of the first refrigerant stream It will be. そのため、最適な性能改善効果を得るためには、これら冷媒流を適切に制御する必要がある。 Therefore, the optimum in order to obtain the performance improvement effect, it is necessary to appropriately control these refrigerant flow.

他方、第1の冷媒流の量が多く蒸発しきれずに圧縮手段に戻ると、二段目の圧縮手段に液バックが生じてしまう。 On the other hand, returning to compressor means without being completely vaporized much the amount of the first refrigerant stream, the liquid back occurs in the compression means of the second stage. そのため、中間熱交換器において、所定の過熱度を保たないと圧縮手段による液圧縮を招来してしまうため、冷凍サイクルを効率を考慮しつつ、過熱度を大きめに確保すべく圧縮手段の吐出ガス温度を制御する必要がある。 Therefore, in the intermediate heat exchanger, because results in lead to liquid compression by the compression means does not keep a predetermined degree of superheat, while the refrigeration cycle in consideration of efficiency, the discharge of the compression means in order to large secured superheat it is necessary to control the gas temperature.

本発明は、従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、冷凍装置の冷媒回路の中間圧力の適正化を図ることにより、スプリットサイクルの効果が的確に得られ、それによって冷凍装置の性能を向上させることを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional technical problem, by achieve an appropriate intermediate pressure of the refrigerant circuit of the refrigeration system, the effect of the split cycle is obtained accurately, whereby the refrigeration It aims to improve the performance of the device.

上記課題を解決するために、本発明は、圧縮手段と、ガスクーラと、補助絞り手段と、中間熱交換器と、主絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路を構成し、ガスクーラから出た冷媒を二つの流れに分流して、第1の冷媒流を補助絞り手段を経て中間熱交換器の第1の流路に流し、第2の冷媒流を中間熱交換器の第2の流路に流した後、主絞り手段を経て蒸発器に流すことにより、中間熱交換器にて第1の冷媒流と第2の冷媒流とを熱交換させ、蒸発器から出た冷媒を圧縮手段の低圧部に吸い込ませ、中間熱交換器から出た第1の冷媒流を圧縮手段の中間圧部に吸い込ませると共に、高圧側が超臨界圧力となる冷凍装置において、補助絞り手段を制御する制御手段を備え、この制御手段は、圧縮手段からの吐出冷媒の温度DTが所定値DT0より In order to solve the above problems, the refrigerant present invention, in which the compression means, constituted a gas cooler, an auxiliary throttle section, and an intermediate heat exchanger, a main throttle means, the refrigerant circuit from the evaporator, leaving the gas cooler the diverted into two streams, a first refrigerant stream via an auxiliary throttle means flows into the first flow path of the intermediate heat exchanger, the second coolant flow to the second flow path of the intermediate heat exchanger after flushing, by flowing into the evaporator through a main throttle means, and a first refrigerant stream and a second refrigerant stream is heat exchanged in the intermediate heat exchanger, the low pressure compression means refrigerant exiting the evaporator part was drawn into, causes sucked first coolant stream leaving the intermediate heat exchanger to the intermediate pressure portion of the compression means, the refrigeration system high pressure side becomes supercritical pressure, a control means for controlling the auxiliary diaphragm means the control means, the temperature DT of the refrigerant discharged from the compression means than a predetermined value DT0 い場合に補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第1の制御量と、冷媒回路の中間圧領域の圧力MPと低圧側圧力LPから求められる高圧側圧力の判定値である過圧縮判定値MPOが、冷媒回路の高圧側圧力HPより低い場合に補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第2の制御量と、ガスクーラを経た冷媒の温度GCTと中間熱交換器を経た第2の冷媒流の温度LTとの差(GCT−LT)が所定値SPより小さい場合に補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第3の制御量を演算し、これら第1乃至第3の制御量を合算することにより、補助絞り手段の弁開度の操作量を決定すると共に、温度LTが所定値よりも低い場合、又は、温度DT−GCTが所定値TDTより低い場合に補助絞り手段の弁開度を縮小 A first control amount acts in a direction to increase the opening degree of the auxiliary throttle means when had, over-compression is determined value of the high side pressure obtained from the pressure MP and low side pressure LP of the intermediate pressure region of the refrigerant circuit judgment value MPO has undergone a second control amount acts in a direction to increase the opening degree of the auxiliary throttle means is lower than the high-pressure side pressure HP of the refrigerant circuit, the temperature GCT and the intermediate heat exchanger of the refrigerant which has flowed through the gas cooler the difference between the temperature LT of the second refrigerant flow (GCT-LT) is calculated a third control amount acts in a direction to increase the opening degree of the auxiliary throttle means is smaller than a predetermined value SP, first to these by summing the third control amount, and determines the operation amount of the valve opening degree of the auxiliary throttle means, when the temperature LT is lower than a predetermined value, or if the temperature DT-GCT is lower than a predetermined value TDT reduce the valve opening degree of the auxiliary throttle means る方向で操作量を決定し、高圧側圧力HPが超臨界領域にある場合、所定値SPを上げ、所定値TDTを下げると共に、高圧側圧力HPが飽和領域にある場合、所定値SPを下げ、所定値TDTを上げることを特徴とする。 Determining the manipulated variable in that direction, if the high-pressure side pressure HP is in the supercritical region, increasing the predetermined value SP, along with lowering the predetermined value TDT, if the high-pressure side pressure HP is in the saturation region, lowering the predetermined value SP characterized by increasing the predetermined value TDT.

請求項2の発明は、圧縮手段と、ガスクーラと、補助絞り手段と、中間熱交換器と、主絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路を構成し、ガスクーラから出た冷媒を二つの流れに分流して、第1の冷媒流を補助絞り手段を経て中間熱交換器の第1の流路に流し、第2の冷媒流を中間熱交換器の第2の流路に流した後、主絞り手段を経て蒸発器に流すことにより、中間熱交換器にて第1の冷媒流と第2の冷媒流とを熱交換させ、蒸発器から出た冷媒を圧縮手段の低圧部に吸い込ませ、中間熱交換器から出た第1の冷媒流を圧縮手段の中間圧部に吸い込ませると共に、高圧側が超臨界圧力となる冷凍装置において、補助絞り手段を制御する制御手段を備え、この制御手段は、圧縮手段からの吐出冷媒の温度DTが所定値DT0より高い場合に補助絞り A second aspect of the present invention, the compression means, a gas cooler, an auxiliary throttle section, and an intermediate heat exchanger, a main throttle means, constitute a refrigerant circuit from the evaporator, the refrigerant discharged from the gas cooler into two streams shunt to the first refrigerant flow through the auxiliary throttle means flows into the first flow path of the intermediate heat exchanger, after flowing the second refrigerant flow to the second flow path of the intermediate heat exchanger, a main by flowing into the evaporator through a throttle means, and a first refrigerant stream and a second refrigerant stream is heat exchanged in the intermediate heat exchanger, and prime the refrigerant discharged from the evaporator to the low pressure part of the compression means, causes sucked first coolant stream leaving the intermediate heat exchanger to the intermediate pressure portion of the compression means, the refrigeration system high pressure side becomes supercritical pressure, a control means for controlling the auxiliary diaphragm means, the control means , the temperature DT of the refrigerant discharged from the compression means aperture auxiliary is higher than a predetermined value DT0 段の開度を増大させる方向に作用する第1の制御量と、冷媒回路の高圧側圧力HPと低圧側圧力LPとから求められる適正中間圧力値よりも、冷媒回路の中間圧領域の圧力MPが低い場合に補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第2の制御量と、ガスクーラを経た冷媒の温度GCTと中間熱交換器を経た第2の冷媒流の温度LTとの差(GCT−LT)が所定値SPより小さい場合に補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第3の制御量を演算し、これら第1乃至第3の制御量を合算することにより、補助絞り手段の弁開度の操作量を決定すると共に、温度LTが所定値よりも低い場合、又は、温度DT−GCTが所定値TDTより低い場合に補助絞り手段の弁開度を縮小する方向で操作量を決定し、高圧側圧力HPが A first control amount acts in a direction to increase the stage of opening, than a proper intermediate pressure value obtained from the high side pressure HP and the low-pressure side pressure LP of the refrigerant circuit, the pressure MP of the intermediate pressure region of the refrigerant circuit a second control amount acts in a direction to increase the opening degree of the auxiliary throttle means is low, the difference between the temperature LT of the second refrigerant flow through the temperature GCT and the intermediate heat exchanger of the refrigerant which has flowed through the gas cooler ( by GCT-LT) is calculated a third control amount acts in a direction to increase the opening degree of the auxiliary throttle means is smaller than a predetermined value SP, sums the control amount of the first to third, auxiliary and determines the operation amount of the valve opening degree of the throttle means, when the temperature LT is lower than a predetermined value, or, in the direction in which the temperature DT-GCT shrink the valve opening degree of the auxiliary throttle means is lower than a predetermined value TDT determining the manipulated variable, the high side pressure HP 臨界領域にある場合、所定値SPを上げ、所定値TDTを下げると共に、高圧側圧力HPが飽和領域にある場合、所定値SPを下げ、所定値TDTを上げることを特徴とする。 When in the critical area, increasing the predetermined value SP, along with lowering the predetermined value TDT, if the high-pressure side pressure HP is in the saturation region, lowering the predetermined value SP, characterized in that to increase the predetermined value TDT.

請求項3の発明は、上記各発明において、圧縮手段は、第1及び第2の圧縮要素から構成され、冷媒回路の低圧側から第1の圧縮要素に冷媒を吸い込んで圧縮し、当該第1の圧縮要素から吐出された中間圧の冷媒を第2の圧縮要素に吸い込み、圧縮して冷媒回路の高圧側に吐出すると共に、第1の圧縮要素から吐出された冷媒を空冷するためのインタークーラを備え、中間熱交換器から出た第1の冷媒流をインタークーラの出口側に戻すことを特徴とする。 The invention according to claim 3, in the above inventions, the compression means comprises first and second compression element to compress sucks refrigerant into the first compression element from the low pressure side of the refrigerant circuit, the first suck the intermediate-pressure refrigerant discharged from the compression element into the second compression element, thereby discharging the high-pressure side of the refrigerant circuit and compressed, intercooler for cooling the refrigerant discharged from the first compression element comprising a, and returning the first refrigerant stream leaving the intermediate heat exchanger to the outlet side of the intercooler.

請求項4の発明は、上記各発明において、冷媒として二酸化炭素を使用したことを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention, in the above inventions, is characterized by using carbon dioxide as a refrigerant.

本発明の冷凍装置では、ガスクーラで放熱した後の冷媒を分流し、補助絞り手段で減圧膨張された第1の冷媒流により、第2の冷媒流を冷却することができるようになり、蒸発器入口の比エンタルピを小さくすることができるようになる。 In the refrigeration apparatus of the present invention, passing a refrigerant after heat dissipation in the gas cooler min, the first refrigerant stream is decompressed and expanded in the auxiliary throttle means, it becomes possible to cool the second refrigerant flow, the evaporator it is possible to reduce the entrance of the specific enthalpy. これにより、冷凍効果を大きくすることが可能となり、従来の装置に比べて効果的に性能を向上させることができるようになる。 This makes it possible to increase the refrigerating effect, effectively it is possible to improve performance as compared with the conventional device. また、分流された第1の冷媒流は圧縮手段の中間圧部に戻されるため、圧縮手段の低圧部に吸い込まれる第2の冷媒流の量が減少し、低圧から中間圧まで圧縮するための圧縮手段における圧縮仕事量が減少する。 Further, since the first refrigerant stream is diverted is returned to the intermediate pressure portion of the compression means, the amount of the second refrigerant flow sucked into the low pressure part of the compression means is reduced, for compressing from the low pressure to an intermediate pressure the amount of compression work in the compression means is reduced. その結果、圧縮手段における圧縮動力が低下して成績係数が向上する。 As a result, compression power in the compression unit is improved coefficient of performance decreases.

ここで、上記所謂スプリットサイクルの効果は中間熱交換器を流れる第1の冷媒流と第2の冷媒流の量に依存する。 Here, the effect of the so-called split-cycle depends on the amount of the first refrigerant stream and a second refrigerant flow through the intermediate heat exchanger. 即ち、第1の冷媒流の量が多すぎれば蒸発器において最終的に蒸発する第2の冷媒流の量が不足することにより、逆に第1の冷媒流の量が少なすぎればスプリットサイクルの効果が薄れてくる。 That is, when the amount of the second refrigerant flow amount of the first refrigerant flow is finally evaporated in the multi too if the evaporator is insufficient, the split-cycle if the amount of the first refrigerant stream is too small to reverse effect comes faded. 一方、補助絞り手段で減圧された第1の冷媒流の圧力は冷媒回路の中間圧力であり、当該中間圧力を制御することは第1の冷媒流の量を制御することになる。 On the other hand, the pressure of the first refrigerant stream is decompressed by the auxiliary throttle means is an intermediate pressure of the refrigerant circuit, to control the intermediate pressure will control the amount of the first refrigerant stream.

そこで、請求項1の発明によれば、圧縮手段からの吐出冷媒の温度DTが所定値DT0より高い場合に補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第1の制御量と、冷媒回路の中間圧領域の圧力MPと低圧側圧力LPから求められる過圧縮判定値MPOが、冷媒回路の高圧側圧力HPより低い場合に補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第2の制御量と、ガスクーラを経た冷媒の温度GCTと中間熱交換器を経た第2の冷媒流の温度LTとの差(GCT−LT)が所定値SPより小さい場合に補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第3の制御量を演算し、これら第1乃至第3の制御量を合算することにより、補助絞り手段の弁開度の操作量を決定し、 また、温度LTが所定値よりも低い場合、又は、温度DT−GC Therefore, according to the invention of claim 1, a first control amount that the temperature DT of the refrigerant discharged from the compression means acts in a direction to increase the opening degree of the auxiliary throttle means is higher than a predetermined value DT 0, the refrigerant circuit over-compression determination value MPO determined from the pressure MP and low side pressure LP of the intermediate pressure region, a second control acting in the direction of increasing the opening degree of the auxiliary throttle means is lower than the high-pressure side pressure HP of the refrigerant circuit the amount, the difference between the temperature LT of the second refrigerant flow through the temperature GCT and the intermediate heat exchanger of the refrigerant which has flowed through the gas cooler (GCT-LT) increases the opening degree of the auxiliary throttle means is smaller than a predetermined value SP calculating a third control quantity acting in the direction, by summing the control amount of the first to third, it determines the operation amount of the valve opening degree of the auxiliary throttle means, temperature LT is than a predetermined value case is also low, or, temperature DT-GC が所定値TDTより低い場合に補助絞り手段の弁開度を縮小する方向で操作量を決定するので、第1の制御量によって吐出冷媒の温度DTを所定値DT0以下に保つことができ、第2の制御量によって、冷媒回路の中間圧力MPを適正化でき、これによって、低圧側圧力LP、中間圧力MP、高圧側圧力HPの圧力差を適正に保つことができる。 There therefore determines the operation amount in a direction of reducing the valve opening degree of the auxiliary throttle means is lower than a predetermined value TDT, it is possible to keep the temperature DT of the discharged refrigerant by the first control amount to a predetermined value or less DT 0, the the second control amount, can optimize the intermediate pressure MP in the refrigerant circuit, which makes it possible to maintain the low-pressure side pressure LP, intermediate pressure MP, the pressure difference between the high side pressure HP properly. また、第3の制御量によって中間熱交換器を経た第2の冷媒流の温度LTを低くし、冷凍効果を保つことができる。 Further, it is possible by the third control amount temperature LT of a second coolant flow that has passed through the intermediate heat exchanger to lower, maintain refrigeration effect. これらにより、総じて冷凍装置の高効率化と安定化を達成することが可能となる。 These, it is possible generally to achieve high efficiency and stabilization of the refrigeration system.

特に、制御手段は、高圧側圧力HPが超臨界領域にある場合、所定値SPを上げ、所定値TDTを下げると共に、高圧側圧力HPが飽和領域にある場合、所定値SPを下げ、所定値TDTを上げることにより、高圧側圧力HPが超臨界領域にある場合と飽和領域にある場合とに分けて第3の制御量と第1の制御量の所定値SP及びTDTを変更して制御することが可能となる。 In particular, the control means, when the high side pressure HP is in the supercritical region, increasing the predetermined value SP, along with lowering the predetermined value TDT, if the high-pressure side pressure HP is in the saturation region, lowering the predetermined value SP, a predetermined value by raising the TDT, high side pressure HP is controlled by changing the predetermined value SP and the TDT of the third control amount and the first control amount is divided into the case in the case the saturation region in a supercritical region it becomes possible.

これにより、高圧側圧力HPが飽和領域にある場合であっても中間熱交換器における過熱度を確実に確保することができ、圧縮手段に液バックが生じる不都合を回避することができる。 Accordingly, even when the high-pressure side pressure HP is in the saturation region can be reliably ensured superheat in the intermediate heat exchanger, it is possible to avoid a disadvantage that liquid back occurs in the compression means. また、高圧側圧力HPが超臨界領域にある場合には、このような液バックが生じないため、効率を優先した設定とすることができる。 Further, when the high side pressure HP is in the supercritical region, because such liquid back does not occur, it can be set with priority to efficiency.

また、請求項2の発明によれば、上記請求項1の発明における第2の制御量を冷媒回路の高圧側圧力HPと低圧側圧力LPとから求められる適正中間圧力値よりも、冷媒回路の中間圧領域の圧力MPが低い場合に補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第2の制御量として、第1乃至第3の制御量を合算することにより、補助絞り手段の弁開度の操作量を決定することにより、これによっても、冷媒回路の中間圧力MPを適正化でき、これによって、低圧側圧力LP、中間圧力MP、高圧側圧力HPの圧力差を適正に保つことができる。 Further, according to the invention of claim 2, the second control amount in the invention described in claim 1 than the appropriate intermediate pressure value obtained from the high side pressure HP and the low-pressure side pressure LP of the refrigerant circuit, the refrigerant circuit as the second control amount acts in the direction of pressure MP of the intermediate pressure region increases the opening degree of the auxiliary throttle means is lower, by summing the first to third control amount, the valve of the auxiliary throttle means open by determining the degree of the operation amount, which also can optimize the intermediate pressure MP in the refrigerant circuit, thereby, the low side pressure LP, intermediate pressure MP, can maintain proper pressure differential of the high-pressure side pressure HP it can.

請求項3の発明によれば、上記各発明において、圧縮手段は、第1及び第2の圧縮要素から構成され、冷媒回路の低圧側から第1の圧縮要素に冷媒を吸い込んで圧縮し、当該第1の圧縮要素から吐出された中間圧の冷媒を第2の圧縮要素に吸い込み、圧縮して冷媒回路の高圧側に吐出すると共に、第1の圧縮要素から吐出された冷媒を空冷するためのインタークーラを備え、中間熱交換器から出た第1の冷媒流をインタークーラの出口側に戻すことにより、インタークーラにおける圧力損失を防止して、円滑に中間熱交換器から出た冷媒流を冷媒回路の中間圧側に合流することが可能となる。 According to the invention of claim 3, in the above inventions, the compression means comprises first and second compression element to compress sucks refrigerant into the first compression element from the low pressure side of the refrigerant circuit, the suck the intermediate-pressure refrigerant discharged from the first compression element into the second compression element, thereby discharging the high-pressure side of the refrigerant circuit and compressed, for air-cooling the refrigerant discharged from the first compression element with intercooler, by returning the first refrigerant stream leaving the intermediate heat exchanger to the outlet side of the intercooler, to prevent pressure loss in the intercooler, the smooth refrigerant flow exiting the intermediate heat exchanger it is possible to join the intermediate pressure side of the refrigerant circuit.

特に、 請求項4の発明の如く冷媒として二酸化炭素を使用した場合に、上記各発明により冷凍能力を効果的に改善でき、性能の向上を図ることができる。 In particular, when using carbon dioxide as a refrigerant as in the invention of claim 4, can effectively improve the refrigeration capacity by the above inventions, it is possible to improve the performance.

本実施例における冷凍装置の冷媒回路図である。 It is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus according to the present embodiment. 制御装置のブロック図である。 It is a block diagram of a control device. 外気温度と蒸発温度とから決定される目標高圧HPTの傾向を示す図である。 It is a diagram showing the trend of the target high pressure HPT determined from the outside air temperature and the evaporation temperature. 冷媒調整器の部分縦断側面図である。 It is a partial longitudinal sectional side view of a refrigerant regulator. 冷媒調整器の部分断面平面図である。 It is a partial cross-sectional plan view of a refrigerant regulator.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention with reference to the drawings. 図1は本発明の実施形態にかかる冷凍装置Rの冷媒回路図である。 Figure 1 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus R according to an embodiment of the present invention. 本実施例における冷凍装置Rは、冷凍機ユニット3と複数台のショーケースユニット5A、5Bとを備え、これら冷凍機ユニット3と各ショーケースユニット5A、5Bとが、冷媒配管7及び9により連結されて所定の冷凍サイクルを構成する。 Refrigeration apparatus R in the present embodiment, refrigeration unit 3 and a plurality of showcases unit 5A, and a 5B, these refrigerator unit 3 and each showcase unit 5A, and the 5B, connected by a refrigerant pipe 7 and 9 It is to constitute a predetermined refrigeration cycle.

この冷凍サイクルは、高圧側の冷媒圧力(高圧圧力)がその臨界圧力以上(超臨界)となる二酸化炭素を冷媒として用いる。 The refrigeration cycle uses carbon dioxide as the refrigerant pressure on the high pressure side (high pressure) is the critical pressure or higher (supercritical) as a refrigerant. この二酸化炭素冷媒は、地球環境に優しく、可燃性及び毒性等を考慮した自然冷媒である。 This carbon dioxide refrigerant is environmentally friendly, is a natural refrigerant in consideration of flammability and toxicity. また、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油(ミネラルオイル)、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油、PAG(ポリアルキルグリコール)等、既存のオイルが使用される。 Further, oil as lubricating oil, for example mineral oil, alkyl benzene oil, ether oil, ester oil, etc. PAG (polyalkyl glycol), existing oil is used.

冷凍機ユニット3は、並列に配置された2台の圧縮機11、11を備える。 Refrigerator unit 3 is provided with two compressors 11, 11 arranged in parallel. 本実施例において、圧縮機11は、内部中間圧型多段圧縮式ロータリ圧縮機であり、鋼板から成る円筒状の密閉容器12と、この密閉容器12の内部空間の上側に配置収納された駆動要素としての電動要素14及びこの電動要素14の下側に配置され、電動要素14の回転軸16により駆動される第1の(低段側)回転圧縮要素(第1の圧縮要素)18及び第2の(高段側)回転圧縮要素(第2の圧縮要素)20から成る回転圧縮機構部にて構成されている。 In this embodiment, the compressor 11 is an internal intermediate pressure type multistage compression rotary compressor, a cylindrical sealed container 12 made of steel sheet, as positioned accommodated a drive element on the upper side of the inner space of the sealed container 12 of being arranged below the electric element 14 and the electric element 14, a first driven by the rotary shaft 16 of the electromotive element 14 (low-stage) rotary compression element (first compression element) 18 and a second It is composed of (high-stage) rotary compression element (second compression element) rotary compression mechanism part consisting of 20.

第1の回転圧縮要素18は、冷媒配管9を介して冷媒回路1の低圧側から圧縮機11に吸い込まれる低圧冷媒を圧縮して中間圧まで昇圧して吐出し、第2の回転圧縮要素20は、第1の回転圧縮要素20で圧縮されて吐出された中間圧の冷媒を更に吸い込み、圧縮して高圧まで昇圧し、冷媒回路1の高圧側に吐出する。 The first rotary compression element 18 compresses the low-pressure refrigerant sucked from the low pressure side of the refrigerant circuit 1 through a refrigerant pipe 9 to the compressor 11 discharge by boosting to an intermediate pressure, the second rotary compression element 20 further suction refrigerant compressed by the discharged intermediate pressure by the first rotary compression element 20, compressed and raised to high pressure, and discharges the high-pressure side of the refrigerant circuit 1. 圧縮機11は、周波数可変型の圧縮機であり、電動要素14の運転周波数を変更することで、第1の回転圧縮要素18及び第2の回転圧縮要素20の回転数を制御可能とする。 Compressor 11 is a variable frequency compressor, by changing the operating frequency of the electromotive element 14, and can control the rotational speed of the first rotary compression element 18 and the second rotary compression element 20.

圧縮機11の密閉容器12の側面には、第1の回転圧縮要素18に連通する低段側吸込口22及び低段側吐出口24と、第2の回転圧縮要素20に連通する高段側吸込口26及び高段側吐出口28が形成されている。 The side surface of the sealed container 12 of the compressor 11 includes a low-stage suction port 22 and the low-stage discharge port 24 communicating with the first rotary compression element 18, the high-stage communicating with the second rotary compression element 20 inlet 26 and the high-stage discharge port 28 is formed. 各圧縮機11、11の低段側吸込口22、22には、それぞれ冷媒導入管30が接続され、それぞれの上流側で合流し冷媒配管9に接続される。 The low-stage suction port 22, 22 of the compressors 11 and 11, is refrigerant introduction pipe 30 is connected to each of, merge at each of the upstream side is connected to the refrigerant pipe 9.

低段側吸込口22により第1の回転圧縮要素18の低圧部に吸い込まれた低圧(LP:通常運転状態で4MPa程)の冷媒ガスは、当該第1の回転圧縮要素18により中間圧(MP:通常運転状態で8MPa程)に昇圧されて密閉容器12内に吐出される。 The low-stage suction port 22 is sucked in the low pressure section of the first rotary compression element 18 low-pressure: refrigerant gas of (LP 4 MPa as in a normal operation state), an intermediate pressure by the first rotary compression element 18 (MP : is discharged into the sealed container 12 is boosted in the normal operating condition to 8MPa about). これにより、密閉容器12内は中間圧(MP)となる。 Thus, the sealed container 12 becomes intermediate pressure (MP).

そして、密閉容器12内の中間圧の冷媒ガスが吐出される各圧縮機11、11の低段側吐出口24、24には、それぞれ中間圧吐出配管36、36が接続され、それぞれの下流側で合流し、インタークーラ38の一端に接続される。 Then, the low-stage discharge port 24, 24 of the compressors 11, 11 intermediate pressure refrigerant gas in the sealed container 12 is discharged is intermediate 圧吐 out pipes 36 and 36 respectively connected to each of the downstream in joined, it is connected to one end of the intercooler 38. このインタークーラ38は、第1の回転圧縮要素18から吐出された中間圧の冷媒を空冷するものであり、当該インタークーラ38の他端には、中間圧吸入管40が接続され、この中間圧吸入管40は2つに分岐した後に各圧縮機11、11の高段側吸込口26、26に接続される。 The intercooler 38 serves to cool the intermediate-pressure refrigerant discharged from the first rotary compression element 18, the other end of the intercooler 38, the intermediate-pressure suction pipe 40 is connected, this intermediate pressure suction pipe 40 is connected to the high-stage suction port 26 and 26 of the compressors 11, 11 after it is branched into two.

高段側吸込口26により第2の回転圧縮要素20の中圧部に吸い込まれた中圧(MP)の冷媒ガスは、当該第2の回転圧縮要素20により2段目の圧縮が行われて高温高圧(HP:通常運転状態で12MPa程の超臨界圧力)の冷媒ガスとなる。 Refrigerant gas medium pressure sucked into pressure portion (MP) in the by the high-stage suction port 26 and the second rotary compression element 20 is by the second rotary compression element 20 of the second stage compression is performed high temperature and high pressure: a refrigerant gas (HP supercritical pressure of about 12MPa at normal operating conditions).

そして、各圧縮機11、11の第2の回転圧縮要素20の高圧室側に設けられた高段側吐出口28、28には、それぞれ高圧吐出配管42、42が接続され、それぞれの下流側で合流し、オイルセパレータ44、ガスクーラ46、詳細は後述する排熱回収熱交換器70及びスプリットサイクルを構成する中間熱交換器80を介して、冷媒回路7に接続される。 Then, in the second high-stage discharge port 28 provided in the high pressure chamber side of the rotary compressing element 20 of the compressors 11 and 11 are respectively high-pressure discharge pipe 42 is connected to a respective downstream in merge, the oil separator 44, a gas cooler 46, details through the intermediate heat exchanger 80 constituting the 70 and split-cycle heat recovery heat exchanger will be described later, it is connected to the refrigerant circuit 7.

ガスクーラ46は、圧縮機11から吐出された高圧の吐出冷媒を冷却するものであり、ガスクーラ46の近傍には当該ガスクーラ46を空冷するガスクーラ用送風機47が配設されている。 Gas cooler 46, which cools the high-pressure discharge refrigerant discharged from the compressor 11, gas cooler blower 47 for cooling the gas cooler 46 is disposed in the vicinity of the gas cooler 46. 本実施例では、ガスクーラ46は上述したインタークーラ38及び詳細は後述するオイルクーラ74と並設されており、これらは同一の風路45に配設されている。 In this embodiment, the gas cooler 46 is an intercooler 38 and details described above are arranged and the oil cooler 74 to be described later, which are arranged on the same air passage 45. 当該風路45には、当該冷凍機ユニット3が配設される外気温度を検出する外気温度センサ(外気温度検出手段)56が設けられている。 To the air duct 45, the outside air temperature sensor (outside air temperature detecting means) 56 for detecting the outside air temperature to which the refrigerator unit 3 is disposed is provided.

また、高段側吐出口28、28には、第2の回転圧縮要素20、20から吐出された冷媒の吐出圧力を検出する高圧圧力センサ(高圧圧力検出手段)48と、吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ(吐出温度検出手段)50及び、圧縮機11の高段側吐出口28からガスクーラ46(オイルセパレータ44)に向かう方向を順方向とする逆止弁90を備えた冷媒調整器91が設けられている。 Further, the high-stage discharge port 28, the high-pressure sensor (high-pressure detection means) 48 for detecting a delivery pressure of the refrigerant discharged from the second rotary compression element 20, 20, detecting the discharge refrigerant temperature discharge temperature sensor (discharge temperature detection means) 50 and the refrigerant regulator 91 from the high-stage side discharge port 28 provided with a check valve 90 with the direction toward the gas cooler 46 (the oil separator 44) and forward of the compressor 11 to It is provided. 尚、当該冷媒調整器91の詳細は後述する。 The details of the refrigerant regulator 91 will be described later.

一方、ショーケースユニット5A、5Bは、それぞれ店舗内等に設置され、冷媒配管7及び9にそれぞれ並列に接続されている。 On the other hand, the showcase units 5A, 5B are respectively installed in a store within, and is connected in parallel to the refrigerant pipe 7 and 9. 各ショーケースユニット5A、5Bは、冷媒配管7と冷媒配管9とを連結するケース側冷媒配管60A、60Bを有しており、各ケース側冷媒配管60A、60Bには、それぞれストレーナ61A、61Bと、主絞り手段62A、62Bと、蒸発器63A、63Bが順次接続されている。 Each showcase units 5A, 5B, the case-side refrigerant pipe 60A connecting the refrigerant pipe 7 and the refrigerant piping 9 has an 60B, each case-side refrigerant pipe 60A, the 60B, respectively strainer 61A, and 61B , the main throttle device 62A, and 62B, the evaporator 63A, the 63B are sequentially connected. 各蒸発器63A、63Bには、それぞれ当該蒸発器に送風する図示しない冷気循環用送風機が隣接されている。 The evaporators 63A, the 63B, respectively cold air circulating blower (not shown) for blowing air to the evaporator is adjacent. そして、当該冷媒配管9は、上述したように冷媒導入管30を介して各圧縮機11、11の第1の回転圧縮要素18に連通する低段側吸込口22に接続されている。 Then, the refrigerant pipe 9 is connected to the low-stage inlet 22 which communicates via a refrigerant introduction pipe 30 as described above into the first rotary compression element 18 of the compressor 11, 11. これにより、本実施例における冷凍装置Rの冷媒回路1が構成される。 Accordingly, the refrigerant circuit 1 of a refrigeration apparatus R of the present embodiment is constituted.

冷凍装置Rは、汎用のマイクロコンピュータにより構成される制御装置(制御手段)Cを備えている。 Refrigeration system R includes a control device (control means) C constituted by a general-purpose microcomputer. 当該制御装置Cは、図2に示すように入力側に各種センサが接続されていると共に、出力側には、各種弁装置、圧縮機11、11、ガスクーラ用送風機47のファンモータ47M等が接続されている。 The control device C, the various sensors on the input side as shown in FIG. 2 is connected to the output side, various valve device, the fan motor 47M and the like of the compressor 11, 11, a gas cooler blower 47 is connected It is. 尚、当該制御装置Cの詳細については各制御に応じて後述する。 The details of the control unit C will be described later in response to each control.

(A)冷媒量調整制御 次に、本実施例における冷凍装置Rの冷媒回路1の冷媒量調整制御について説明する。 (A) a refrigerant amount adjusting control will now be described refrigerant quantity adjustment control of the refrigerant circuit 1 of a refrigeration apparatus R in the present embodiment. 冷媒回路1の超臨界圧力となる高圧側、本実施例では、冷凍機ユニット3の中間熱交換器80の下流側には、第1の連通回路101を介して冷媒量調整タンク100が接続されている。 High-pressure side as a supercritical pressure of the refrigerant circuit 1, in the present embodiment, on the downstream side of the intermediate heat exchanger 80 of the refrigeration unit 3, the refrigerant amount adjustment tank 100 via the first communicating circuit 101 is connected ing. 当該冷媒量調整タンク100は、所定の容積を有するものであり、当該タンク100上部に第1の連通回路101が接続されている。 The refrigerant amount adjustment tank 100, which has a predetermined volume, the first communicating circuit 101 is connected to the tank 100 top. この第1の連通回路101には、絞り機能を有する第1の開閉手段として電動膨張弁102が介設されている。 This first communicating circuit 101, electric expansion valve 102 is interposed as the first on-off means having a diaphragm function. 尚、絞り機能を有する開閉手段は、これに限定されるものではなく、例えば、第1の連通回路101に絞り手段として例えばキャピラリーチューブと電磁弁(開閉弁)により構成しても良い。 Incidentally, the opening and closing means having a stop function is not limited to this, for example, such as a capillary tube and an electromagnetic valve as a means diaphragm first communicating circuit 101 may be constituted by (on-off valve).

そして、この冷媒量調整タンク100には、当該タンク100内上部と、冷媒回路1の中間圧領域とを連通する第2の連通回路103が接続されている。 Then, this refrigerant amount adjusting tank 100, the second communicating circuit 103 which communicates with the upper within the tank 100, and an intermediate pressure region of the refrigerant circuit 1 is connected. 本実施例では、第2の連通回路103の他端は、中間圧領域の一例として冷媒回路1のインタークーラ38の出口側の中間圧吸入管40に連通させる。 In this embodiment, the other end of the second communicating circuit 103 communicates an example of an intermediate pressure region to an intermediate-pressure suction pipe 40 on the outlet side of the intercooler 38 of the refrigerant circuit 1. この第2の連通回路103には、第2の開閉手段としての電磁弁104が介設されている。 This second communication circuit 103, the solenoid valve 104 as a second opening and closing means is interposed.

また、この冷媒量調整タンク100には、当該タンク100内下部と、冷媒回路1の中間圧領域とを連通する第3の連通回路105が接続されている。 Moreover, this refrigerant amount adjusting tank 100, the third communication circuit 105 communicating with the lower within the tank 100, and an intermediate pressure region of the refrigerant circuit 1 is connected. 本実施例では、第3の連通回路105の他端は、中間圧領域の一例として上記第2の連通回路103と同様に、冷媒回路1のインタークーラ38の出口側の中間圧吸入管40に連通させる。 In this embodiment, the other end of the third communicating circuit 105, similarly to the second communicating circuit 103 is an example of an intermediate pressure region, the outlet side of the intercooler 38 of the refrigerant circuit 1 to the intermediate-pressure suction pipe 40 to communicate. この第3の連通回路105には、第3の開閉手段としての電磁弁106が介設されている。 This is the third communicating circuit 105, solenoid valve 106 as the third switching means is interposed.

上記制御装置Cは、図2に示すように入力側にユニット出口側圧力センサ(ユニット出口側圧力検出手段)58と、外気温度センサ56が接続されている。 The control unit C includes a unit outlet pressure sensor (unit outlet side pressure detecting means) 58 on the input side as shown in FIG. 2, the outside air temperature sensor 56 are connected. このユニット出口側圧力センサ58は、冷媒量調整タンク100の下流側であって、ショーケースユニット5A、5Bに向かう冷媒の圧力を検出するものである。 The unit outlet pressure sensor 58, a downstream side of the refrigerant amount control tank 100, and detects the pressure of the showcase units 5A, refrigerant heading to 5B. その出力側には、電動膨張弁(第1の開閉手段)102、電磁弁(第2の開閉手段)104、電磁弁(第3の開閉手段)106と、上記ガスクーラ46用の送風機47のファンモータ47Mが接続されている。 Its output side, the electric expansion valve (first switching means) 102, the solenoid valve (second switching means) 104, the solenoid valve (third switching means) 106, the fan of the blower 47 for the gas cooler 46 motor 47M is connected. 当該制御装置Cは、詳細は後述する如く外気温度センサ56の検出温度と、蒸発器63A、63Bにおける冷媒の蒸発温度に基づきガスクーラ用送風機47のファンモータ47Mの回転数制御を行う。 The control device C, details will be the temperature detected by the outside air temperature sensor 56, as described below, the evaporator 63A, the rotational speed control of the fan motor 47M of the gas cooler blower 47 based on the evaporation temperature of the refrigerant in 63B.

(A−1)冷媒回収動作 以下、冷媒回路1の冷媒回収動作について説明する。 (A-1) refrigerant recovery operation will now be described refrigerant recovery operation of the refrigerant circuit 1. 制御装置Cは、ユニット出口側圧力センサ58の検出圧力が所定の回収閾値を超えたか否か、又は、当該ユニット出口側圧力センサ58の検出圧力が先の回収閾値よりも低い所定の回収保護値を超え、且つ、上記ガスクーラ用送風機47の回転数が最大値となっているか否かを判断する。 The control device C determines whether the detected pressure of the unit outlet pressure sensor 58 exceeds a predetermined collecting threshold, or the unit outlet side pressure detecting pressure above a lower predetermined collecting protection value than the recovery threshold of the sensor 58 , greater and the rotation speed of the gas cooler blower 47 determines whether the maximum value.

本実施例では、冷媒回路1の中間圧(MP)は、一例として8MPa程を適正値としているため、当該値を回収保護値として設定し、回収閾値は当該回収保護値よりも高い例えば)9MPaに設定する。 In this embodiment, the intermediate pressure of the refrigerant circuit 1 (MP) is, since the proper value of about 8MPa as an example, to set the value as the recovery protection value, the recovery threshold is higher than the recovery protection value example) 9 MPa It is set to. また、本実施例におけるガスクーラ用送風機47の回転数の最大値は、一例として800rpmとする。 The maximum value of the rotational speed of the gas cooler blower 47 in this embodiment, and 800rpm as an example. また、ガスクーラ用送風機47の回転数が最大値となってから所定時間経過することを条件としても良い。 It may be subject to the rotation speed of the gas cooler blower 47 by a predetermined time has elapsed from when the maximum value.

これにより、制御装置Cは、ユニット出口側圧力センサ58の検出圧力が回収閾値である9MPaを超えた場合、若しくは、検出圧力が回収閾値以下であっても回収保護値である8MPaを超え、且つ、上記ガスクーラ用送風機47の回転数が最大値の800rpmとなっている場合には、冷媒回路1内に過剰のガス冷媒によって、高圧側圧力が異常上昇したものと判断し、冷媒回収動作を実行する。 Thus, the control apparatus C, when the detected pressure of the unit outlet pressure sensor 58 has exceeded the 9MPa a recovery threshold, or greater than even the detected pressure equal to or less than the recovery threshold is recovered protective value 8 MPa, and , when the rotational speed of the gas cooler blower 47 is in the 800rpm maximum value, the excess gas refrigerant in the refrigerant circuit 1, it is determined that the high-pressure side pressure is increased abnormally, perform the refrigerant recovery operation to.

この冷媒回収動作では、制御装置Cは、電磁弁(第3の開閉手段)106を閉じた状態で、電動膨張弁(第1の開閉手段)102及び電磁弁(第2の開閉手段)104を開放する。 In this refrigerant recovery operation, the control device C is closed the solenoid valve (third switching means) 106, the electric expansion valve (first switching means) 102 and the solenoid valve (second switching means) 104 Open. これにより、圧縮機11、11の高段側吐出口28から吐出された高温高圧冷媒は、オイルセパレータ44を経て、ガスクーラ46、排熱回収熱交換器70、中間熱交換器80にて冷却された後、その一部が開放されている電動膨張弁102が介設された第1の連通回路101を介して冷媒量調整タンク100内に流入する。 Thus, high-temperature high-pressure refrigerant discharged from the high-stage side discharge port 28 of the compressor 11, 11 through the oil separator 44, a gas cooler 46, the exhaust heat recovery heat exchanger 70, cooled by the intermediate heat exchanger 80 after, a portion flows through the first communicating circuit 101 by the electric expansion valve 102 is interposed, which is opened into the refrigerant amount control tank 100.

このとき、電磁弁104が開放されていることにより、冷媒量調整タンク100の上部と冷媒回路1の中間圧領域とを連通する第2の連通回路103を介して、冷媒量調整タンク100内の圧力をタンク外に逃がすことができる。 At this time, by the solenoid valve 104 is open, via a second communication circuit 103 for communicating the intermediate pressure region of the top and the refrigerant circuit 1 in the refrigerant amount control tank 100, the refrigerant amount control tank 100 You can escape the pressure outside the tank. そのため、外気温度が高くなった場合など、冷媒回路1内の冷媒が液化しないガスサイクル運転している場合であっても、タンク100内の圧力が低下して当該タンク内に流入した冷媒は液化して当該タンク100内に溜まる。 Therefore, such as when the outside air temperature is higher, even if the refrigerant in the refrigerant circuit 1 is the gas cycle operation does not liquefy the refrigerant pressure in the tank 100 is flowed into the said tank drops liquefying accumulated in the tank 100 and. 即ち、冷媒量調整タンク100内の圧力は超臨界圧力以下に降下することによって、冷媒がガス領域から飽和領域となり、液面を確保することができる。 That is, the pressure of the refrigerant amount adjusting tank 100 by drops below the supercritical pressure, it is possible to refrigerant becomes a saturation region from the gas region, to ensure the liquid level.

これにより、迅速に、且つ、効率的に、冷媒回路1内の冷媒を冷媒量調整タンク100に回収することができる。 Thus, quickly, and, effectively, the refrigerant in the refrigerant circuit 1 may be recovered in the refrigerant amount control tank 100. 従って、冷媒回路1内の高圧側が余剰となった冷媒によって異常高圧となる不都合を解消することができ、高圧異常による圧縮機11、11の過負荷運転を防止することが可能となる。 Therefore, it is possible to eliminate a disadvantage that the high pressure side of the refrigerant circuit 1 becomes abnormally high by the refrigerant has become excessive, it is possible to prevent the overload operation of compressor 11, 11 by the high-pressure abnormality.

特に、冷媒量調整タンク100の上部と冷媒回路1の中間圧領域とを第2の連通回路103を介して連通させることにより、冷媒回路1の低圧側領域と連通させる場合と異なり、低圧側圧力が上昇されることによる冷却効率の低下を回避することが可能となる。 In particular, by communicating the intermediate pressure region of the top and the refrigerant circuit 1 of the refrigerant amount adjustment tank 100 via the second communicating circuit 103, unlike the case where the communication with the low pressure side region of the refrigerant circuit 1, the low side pressure There it is possible to avoid a decrease in cooling efficiency due to the increase.

また、本実施例では、ユニット出口側圧力センサ58により検出された高圧側の圧力が回収閾値以下であっても、所定の回収保護値を超えており、且つ、ガスクーラ46を空冷する送風機47の回転数が最高値である場合には、当該冷媒回収動作を行うため、当該送風機47の運転状態をも考慮して、冷媒回路1の高圧側が異常に高くなった状態が続くことによる効率低下を防止することが可能となる。 Further, in this embodiment, also the pressure of the high pressure side detected by the unit outlet pressure sensor 58 is equal to or less than the recovery threshold value, exceeds the predetermined recovery protection value, and, the blower 47 for cooling the gas cooler 46 when the rotation speed is the highest value, in order to perform the refrigerant recovery operation, in consideration of the operating condition of the blower 47, the efficiency reduction due to the continued state in which the high-pressure side of the refrigerant circuit 1 becomes abnormally high it is possible to prevent.

(A−2)冷媒保持動作 一方、制御装置Cは、ユニット出口側圧力センサ58により検出された高圧側の圧力が回収保護値、本実施例では、8MPa以下となったか否かを判断し、回収保護値を下回った場合、冷媒回収動作を終了して冷媒保持動作に移行する。 (A-2) refrigerant holding operation other hand, the control device C, the detected pressure of the high pressure side is collected protection value by the unit outlet side pressure sensor 58, in this embodiment, it is determined whether a less 8 MPa, when the lower recovery protection value, the process proceeds to the refrigerant holding operation to end the refrigerant recovery operation. この冷媒保持動作では、制御装置Cは、電磁弁(第3の開閉手段)106を閉じた状態を維持し、電磁弁(第2の開閉手段)104を閉じ、電動膨張弁(第1の開閉手段)102の開度を先ほどの冷媒回収動作における開度を維持する。 In this refrigerant holding operation, the control unit C maintains the closed state of the solenoid valve (third switching means) 106, closes the solenoid valve (second switching means) 104, the electric expansion valve (first opening the opening means) 102 for maintaining the opening degree of the previous refrigerant recovery operation.

尚、上記電動膨張弁102の開度を冷媒回収動作における開度よりも小さくしても良い。 It may also be the opening of the electric expansion valve 102 smaller than the opening degree of the refrigerant recovery operation. これにより、電磁弁104が閉じられることで、開放された電動膨張弁102を介し、冷媒回路1の高圧側領域による圧力にて冷媒量調整タンク100内の液面を維持することが可能となる。 Thus, by the solenoid valve 104 is closed, through the opened electric expansion valve 102, it is possible to maintain the liquid level of the refrigerant amount control tank 100 at a pressure by the high-pressure side region of the refrigerant circuit 1 . そのため、冷媒量調整タンク100内における液封を回避でき、安全性を確保することができる。 Therefore, it is possible to avoid the liquid seal in the refrigerant amount control tank 100, it is possible to ensure safety. これにより、冷媒回路1内の循環冷媒量を適切に維持することが可能となる。 Thus, it is possible to properly maintain the circulating refrigerant quantity in the refrigerant circuit 1.

また、制御装置Cは、当該冷媒保持動作における電動膨張弁102の開度を、冷媒回収動作における開度よりも小さくすることにより、冷媒保持動作において、冷媒量調整タンク100内に冷媒回路1内の冷媒が過剰に回収されることにより、冷媒回路1内の冷媒不足が生じてしまう不都合を効果的に解消することが可能となる。 Further, the control device C, the opening degree of the electric expansion valve 102 in the refrigerant holding operation, to be smaller than the opening in the refrigerant recovery operation, the refrigerant holding operation, the refrigerant circuit 1 in the refrigerant amount control tank 100 by refrigerant is excessively collected, it is possible to refrigerant shortage in the refrigerant circuit 1 is effectively overcome by causes inconvenience caused.

(A−3)冷媒放出動作 そして、制御装置Cは、ユニット出口側圧力センサ58の検出圧力が上記回収保護値(この場合8MPa程)より低い所定の放出閾値(本実施例では、7MPa程)を下回った場合、又は、当該ユニット出口側圧力センサ58の検出圧力が先の回収保護値以下となり、且つ、上記ガスクーラ用送風機47の回転数が最大値よりも低い所定の規定値以下となっているか否かを判断する。 (A-3) the refrigerant discharged operating Then, the control device C, the detected pressure is above the recovery protection value of the unit outlet side pressure sensor 58 (in this case 8MPa as) lower than a predetermined release threshold value (in this example, as 7 MPa) when the lower or the detected pressure of the unit outlet pressure sensor 58 becomes less previous recovery protection value, and the rotational speed of the gas cooler blower 47 is equal to or less than a predetermined specified value lower than the maximum value to determine whether the dolphin not. なお、当該所定の規定値とは、本実施例では、一例として最大値の3/8程度、即ち、最高値800rpmとした場合、300rpm程度とする。 Note that the the predetermined specified value, in the present embodiment, 3/8 of the maximum value as an example, i.e., when the maximum value 800 rpm, and about 300 rpm. また、ガスクーラ用送風機47の回転数が所定の規定値以下となってから所定時間経過することを条件としても良い。 It may be subject to the rotation speed of the gas cooler blower 47 by a predetermined time has elapsed from when less than a predetermined specified value.

これにより、制御装置Cは、ユニット出口側圧力センサ58の検出圧力が放出閾値である7MPaを下回った場合、若しくは、検出圧力が回収保護値である8MPa以下となり、且つ、上記ガスクーラ用送風機47の回転数が所定の規定値、この場合300rpm以下となっている場合には、冷媒回路1内の冷媒が不足してきたものと判断し、冷媒放出動作を実行する。 Thus, the control apparatus C, when the detected pressure of the unit outlet pressure sensor 58 is below a 7MPa a release threshold, or becomes less 8MPa detected pressure is recovered protective value, and, in the gas cooler blower 47 speed is a predetermined specified value, if that is the this case 300rpm or less, it is judged that the refrigerant in the refrigerant circuit 1 has been insufficient to perform the refrigerant emission operation.

この冷媒放出動作では、制御装置Cは、電動膨張弁(第1の開閉手段)102及び電磁弁(第2の開閉手段)104を閉じ、電磁弁(第3の開閉手段)106を開放する。 In the refrigerant emission operation, the control device C, the electric expansion valve (first switching means) 102 and the solenoid valve is closed (second switching means) 104, opening the solenoid valve (third switching means) 106. これにより、冷媒量調整タンク100内に溜まった液冷媒は、当該タンク100の下部に接続された電磁弁106が開放されている第3の連通回路105を介して冷媒回路1に放出する。 Thus, the liquid refrigerant accumulated in the refrigerant amount adjusting tank 100, to release the refrigerant circuit 1 via a third communicating circuit 105 solenoid valve 106 connected to the lower portion of the tank 100 is open. そのため、冷媒量調整タンク100の上部からガス冷媒が混入した状態で冷媒回路1に放出する場合と異なり、迅速に冷媒量調整タンク100内の冷媒を冷媒回路1に放出できる。 Therefore, unlike the case of releasing the refrigerant circuit 1 while the gas refrigerant is mixed from the top of the refrigerant amount control tank 100 can be quickly released the refrigerant in the refrigerant amount control tank 100 to the refrigerant circuit 1. これにより、冷凍装置を高い効率にて運転することが可能となる。 This makes it possible to operate the refrigeration system with high efficiency.

(A−4)冷媒保持動作 その後、制御装置Cは、ユニット出口側圧力センサ58により検出された高圧側の圧力が回収保護値、本実施例では、8MPa以上となったか否かを判断し、回収保護値を超えた場合、冷媒放出動作を終了して上述した如き冷媒保持動作に移行する。 (A-4) refrigerant holding operation thereafter, the control device C, the detected pressure of the high pressure side is collected protection value by the unit outlet side pressure sensor 58, in this embodiment, it is determined whether a higher 8 MPa, exceeding the recovery protection value, the process proceeds to the refrigerant holding operation as mentioned above to exit the refrigerant discharge operation. 以後、冷媒回路1の高圧側圧力に基づき、当該冷媒回収動作−冷媒保持動作―冷媒放出動作―冷媒保持動作を繰り返して実行することにより、高圧側圧力に基づいて冷媒回収・放出を制御でき、的確に高圧保護及び過負荷運転の防止することができる。 Thereafter, based on the high-pressure side pressure of the refrigerant circuit 1, the refrigerant recovery operation - refrigerant holding operation - refrigerant emission operation - By repeatedly executing the refrigerant holding operation, to control the refrigerant recovery and release based on the high pressure side pressure, it is possible to prevent the properly high protection and overload operation. これにより、冷凍装置の冷却能力を確保することができ、COPの適正化を図ることが可能となる。 Thus, it is possible to ensure the cooling capacity of the refrigeration system, it is possible to achieve an appropriate COP.

特に本実施例では、高圧側圧力のみならず、ガスクーラ46を空冷する送風機47の回転数をも考慮して冷媒回収・放出動作を制御することが可能となり、冷媒回路1の高圧側が異常に高くなった状態が続くことによる効率低下を防止することが可能となる。 In particular, in this embodiment, not only the high side pressure but also it is possible to control the refrigerant recovery and release operation in consideration of the rotational speed of the blower 47 for cooling the gas cooler 46, is abnormally high pressure side of the refrigerant circuit 1 since the state it is possible to prevent a decrease in efficiency due to follow.

また、本実施例において、第2の連通回路103及び第3の連通回路105はいずれも冷媒回路1のインタークーラ38の出口側に連通させている。 Further, in this embodiment, are both second communicating circuit 103 and the third communicating circuit 105 communicates with the outlet side of the intercooler 38 of the refrigerant circuit 1. これにより、インタークーラ38における圧力損失を防止して、円滑に冷媒量調整タンク100から冷媒回路1に冷媒を放出することが可能となる。 This prevents the pressure loss in the intercooler 38, smoothly and it is possible to release the refrigerant from the refrigerant amount control tank 100 in the refrigerant circuit 1.

なお、圧縮機11、11が運転を停止した場合には、制御装置Cは、冷媒放出動作を実行するものとする。 In the case where the compressor 11, 11 stops the operation, the control unit C is intended to perform a refrigerant emission operation. これにより、圧縮機11、11の起動時において冷媒回路1内の冷媒量が不足する不都合を解消することができ、運転する圧縮機11による高圧側の圧力に応じて適切な高圧側圧力を実現できる。 Thus, at the time of startup of the compressor 11, 11 can refrigerant quantity in the refrigerant circuit 1 is to eliminate the disadvantages of insufficient achieve the appropriate high side pressure in accordance with the pressure of the high pressure side by the compressor 11 to operate it can.

また、この場合において、圧縮機11(圧縮手段)は、密閉容器12内に第1、第2の圧縮要素18、20と電動要素14を組み込んだ二段圧縮式ロータリコンプレッサを採用しているが、このほかにも、2台の単段のロータリコンプレッサ、又は、その他の形式のコンプレッサで中間圧部から冷媒を取り出し、導入できる形式のものであってもよいものとする。 Further, in this case, the compressor 11 (compressing means), first in a sealed container 12 adopts the second two-stage compression type rotary compressor incorporating the compression element 18, 20 and the electric element 14 of the even the addition, two single-stage rotary compressor, or, taken out refrigerant from the intermediate pressure portion in other forms of compressor shall be of a format that can be introduced.

(B)スプリットサイクル 次に、本実施例における冷凍装置Rのスプリットサイクルについて説明する。 (B) Split-Cycle will be described Split-Cycle of the refrigeration apparatus R of the embodiment. 本実施例における冷凍装置Rは、各圧縮機11、11の第1の回転圧縮要素(低段側)18、インタークーラ38、2つの流体の流れを合流させる合流装置としての合流器81、各圧縮機11、11の第2の回転圧縮要素(高段側)20、オイルセパレータ44、ガスクーラ46、分流器82、補助絞り手段(補助膨張弁)83、中間熱交換器80、主絞り手段(主膨張弁)62A、62B、蒸発器63A、63Bとから冷凍サイクルが構成される。 Refrigeration apparatus R in the present embodiment, the first rotary compression element (low-stage) 18, power multiplexer 81 as merging device for merging the flow of the intercooler 38,2 one fluid of each compressor 11 and 11, each the second rotary compression element of the compressor 11, 11 (high-stage) 20, an oil separator 44, a gas cooler 46, the flow divider 82, an auxiliary throttle means (auxiliary expansion valve) 83, the intermediate heat exchanger 80, the main throttle means ( the main expansion valve) 62A, 62B, the evaporator 63A, the refrigeration cycle is composed of a 63B.

分流器82は、ガスクーラ46から出た冷媒を二つの流れに分岐させる分流装置である。 Diverter 82 is a diverter that diverts the refrigerant discharged from the gas cooler 46 into two streams. 即ち、本実施例の分流器82は、ガスクーラ46から出た冷媒を第1の冷媒流と第2の冷媒流とに分流し、第1の冷媒流を補助回路に流し、第2の冷媒流を主回路に流すように構成されている。 That is, shunt 82 of the present embodiment, a gas cooler and refrigerant flowing out from the 46 first refrigerant stream and flowing the second refrigerant flow and binary, flowing first refrigerant flow to the auxiliary circuit, the second refrigerant stream the is configured to flow in the main circuit.

図1における主回路とは、第1の回転圧縮要素18、インタークーラ38、合流器81、第2の回転圧縮要素20、ガスクーラ46、分流器82、中間熱交換器80の第2の流路80B、主絞り手段62A、62B、蒸発器63A、63Aから成る環状の冷媒回路であり、補助回路とは、分流器82から補助絞り手段83、中間熱交換器80の第1の流路80Aを順次経て合流器81に至る回路を示す。 The main circuit in FIG. 1, the first rotary compression element 18, the intercooler 38, the merging unit 81, the second rotary compression element 20, a gas cooler 46, a second flow path of the flow distributor 82, the intermediate heat exchanger 80 80B, the main throttle means 62A, 62B, the evaporator 63A, a refrigerant circuit of an annular consisting 63A, and the auxiliary circuit, it means 83 stop the auxiliary from the flow divider 82, a first flow path 80A of the intermediate heat exchanger 80 It shows a circuit extending successively through by the merger 81.

補助絞り手段83は、上記分流器82で分流され、補助回路を流れる第1の冷媒流を減圧するものである。 Auxiliary throttle means 83 is diverted by the diverter 82 is the first refrigerant flow through the auxiliary circuit which vacuum. 中間熱交換器80は、補助絞り手段83で減圧された補助回路の第1の冷媒流と分流器82で分流された第2の冷媒流との熱交換を行う熱交換器である。 Intermediate heat exchanger 80 is a heat exchanger that performs heat exchange with the second refrigerant stream is diverted by the first refrigerant stream and flow divider 82 of the auxiliary diaphragm vacuum auxiliary circuit means 83. 当該中間熱交換器80には、第2の冷媒流が流れる第2の流路80Bと、上記第1の冷媒流が流れる第1の流路80Aとが熱交換可能な関係で設けられており、該中間熱交換器80の第2の流路80Bを通過することにより、第2の冷媒流は第1の流路80Aを流れる第1の冷媒流により冷却されるので、蒸発器63A、63Bにおける比エンタルピを小さくすることができる。 The The intermediate heat exchanger 80, a second flow path 80B to the second refrigerant flow flows, is provided in the first flow path 80A exchange heat possible relationships to flow the first refrigerant stream is , by passing through the second flow path 80B of the intermediate heat exchanger 80, the second refrigerant stream is cooled by the first coolant flow through the first flow path 80A, the evaporator 63A, 63B the specific enthalpy can be reduced in.

上記制御装置Cは、図2に示すように入力側に吐出温度センサ(吐出温度検出手段)50、ユニット出口側圧力センサ(ユニット出口側圧力検出手段)58、中間圧圧力センサ(中間圧圧力検出手段)49、低圧圧力センサ(吸込圧力検出手段)32、ガスクーラ出口温度センサ(ガスクーラ出口温度検出手段)52、ユニット出口温度センサ(ユニット出口温度検出手段)54、ユニット入口温度センサ(入口温度検出手段)34が接続されている。 The control device C, a discharge temperature sensor (discharge temperature detection means) on the input side as shown in FIG. 2 50, the unit outlet pressure sensor (unit outlet side pressure detecting means) 58, an intermediate-pressure pressure sensor (intermediate-pressure pressure detector means) 49, the low pressure sensor (suction pressure detection means) 32, a gas cooler outlet temperature sensor (gas cooler outlet temperature detecting means) 52, the unit outlet temperature sensor (unit outlet temperature detecting means) 54, the unit inlet temperature sensor (inlet temperature detecting means ) 34 is connected.

吐出温度センサ50は、圧縮機11、11の高段側吐出口28に設けられ、第2の回転圧縮要素20から吐出された冷媒の吐出温度を検出する。 Discharge temperature sensor 50 is provided on the high-stage side discharge port 28 of the compressor 11, 11, it detects the discharge temperature of the refrigerant discharged from the second rotary compression element 20. ユニット出口側圧力センサ58は、冷媒量調整タンク100の下流側であって、ショーケースユニット5A、5Bに向かう冷媒の圧力を検出するものである。 Unit outlet pressure sensor 58, a downstream side of the refrigerant amount control tank 100, and detects the pressure of the showcase units 5A, refrigerant heading to 5B. 低圧圧力センサ32は、冷媒回路1の低圧側、本実施例では、各蒸発器63A、63Bの下流側であって、圧縮機11、11の低段側吸込口22、22に接続される冷媒配管9に設けられ、当該冷媒導入管30に向かう冷媒の吸込圧力を検出する。 Refrigerant low pressure sensor 32, the low pressure side of the refrigerant circuit 1, in this embodiment, the evaporators 63A, a downstream side of 63B, which is connected to the low-stage suction port 22 of the compressor 11, 11 provided on the pipe 9, for detecting the suction pressure of the refrigerant heading to the refrigerant introduction pipe 30. 中間圧圧力センサ49は、冷媒回路1の中間圧領域、本実施例では、スプリットサイクルの補助回路であって、中間熱交換器80の第1の流路80Aを経た後の第1の冷媒流の圧力を検出する。 Intermediate-pressure pressure sensor 49, an intermediate pressure region of the refrigerant circuit 1, in this embodiment, an auxiliary circuit of the Split-Cycle, the first refrigerant stream after a first flow path 80A of the intermediate heat exchanger 80 for detecting the pressure of.

ガスクーラ出口温度センサ52は、ガスクーラ46の出口側に設けられ、当該ガスクーラ46を出た冷媒の温度(GCT)を検出する。 Gas cooler outlet temperature sensor 52 is provided at the outlet side of the gas cooler 46, for detecting the temperature (GCT) of the refrigerant exiting the gas cooler 46. ユニット出口温度センサ54は、冷媒配管7に接続される中間熱交換器80の出口側に設けられ、ユニット出口温度(LT)を検出する。 Unit outlet temperature sensor 54 is provided at the outlet side of the intermediate heat exchanger 80 which is connected to the refrigerant pipe 7, for detecting the unit outlet temperature (LT). ユニット入口温度センサ34は、圧縮機11の低段側吸込口22に接続される冷媒配管9に設けられ、当該冷媒導入管30に向かう冷媒の吸込温度を検出する。 Unit inlet temperature sensor 34 is provided in the refrigerant pipe 9 connected to the low-stage suction port 22 of the compressor 11, for detecting the suction temperature of the refrigerant heading to the refrigerant introduction pipe 30. そして、出力側には、当該スプリットサイクルを構成する補助絞り手段83が接続されている。 Then, the output side, the auxiliary throttle means 83 constituting the Split-Cycle are connected. 当該補助絞り手段83は、ステップモータによって開度が制御される。 The auxiliary throttle means 83, the opening degree is controlled by a step motor.

以下、補助絞り手段83の開度制御について詳述する。 It will be described below in detail the control of the opening degree of the auxiliary throttle device 83. 補助絞り手段83は、圧縮機11の運転開始時点では、所定の初期弁開度とする。 Auxiliary throttle means 83, the operation start time point of the compressor 11, the predetermined initial valve opening. その後、制御装置Cは、以下の第1の制御量、第2の制御量、第3の制御量に基づき補助絞り手段83の弁開度を増大させる操作量を決定する。 Thereafter, the control device C, first control amount follows the second control amount, determines a manipulated variable for increasing the valve opening degree of the third auxiliary throttle means 83 based on the control amount of.

(B−1)補助絞り手段の弁開度増大制御 第1の制御量(DTcont)は、圧縮機11の吐出冷媒温度DTに基づいて得られる。 (B-1) valve opening increase control a first control amount of the auxiliary throttle means (DTcont) is obtained based on the discharge refrigerant temperature DT of the compressor 11. 制御装置Cは、上記吐出温度センサ50にて検出される温度DTが所定値DT0より高いか否かを判断し、当該吐出冷媒温度DTが所定値DT0より高い場合には、補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用する制御量とする。 The control device C, the temperature DT detected by the discharge temperature sensor 50 determines whether or not higher than a predetermined value DT0, when the discharged refrigerant temperature DT is higher than a predetermined value DT0 is the auxiliary throttle means 83 a control amount acts in a direction to increase the opening degree. 当該所定値DT0は、圧縮機11の適正な運転を実現可能とする限界温度(一例として+100℃)より少許低い温度(一例として+95℃)とし、温度が上昇した場合、補助絞り手段83の開度を増大させることで、当該圧縮機11の温度上昇を抑制し、圧縮機11が限界温度に達しないような制御を行う。 The predetermined value DT0 is Shomoto a low temperature (+ 95 ° C., for example) than the proper feasible operation to limit temperature (+ 100 ° C., for example) of the compressor 11, when the temperature rises, the opening of the auxiliary throttle device 83 by increasing the degree, to suppress the temperature rise of the compressor 11 performs control such as the compressor 11 does not reach the limit temperature.

第2の制御量(MPcont)は、スプリットサイクルの補助回路に流す冷媒量を調整して中間圧力(MP)の適正化を図る制御量である。 Second control amount (MPcont) is a control quantity achieve an appropriate intermediate pressure (MP) by adjusting the amount of refrigerant flowing through the auxiliary circuit of the Split-Cycle. 本実施例では、ユニット出口側圧力センサ58により検出される冷媒回路1の高圧側圧力HPと、低圧圧力センサ32により検出される冷媒回路1の低圧側圧力LPとから算出される(求められる)適正中間圧力値よりも、中間圧圧力センサ49により検出される冷媒回路1の中間圧領域の圧力MPが高いか否かを判断し、当該中間圧領域の圧力MPが適正中間圧力値よりも低い場合には、補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用させる。 In this embodiment, it is calculated from the high side pressure HP of the refrigerant circuit 1, which is detected by the unit outlet side pressure sensor 58, the low side pressure LP of the refrigerant circuit 1, which is detected by the low pressure sensor 32 (determined) than the appropriate intermediate pressure value, the pressure MP of the intermediate pressure region of the refrigerant circuit 1 to be detected to determine whether high or not the intermediate-pressure pressure sensor 49, pressure MP of the intermediate pressure region is less than the appropriate intermediate pressure value case, to act in the direction of increasing the opening degree of the auxiliary throttle device 83.

尚、適正中間圧力値は、検出された高圧側圧力HPと、低圧側圧力LPとの相乗平均から算出してもよく、これ以外に、予め高圧側圧力HPと低圧側圧力LPとから適正な中間圧力値を実験的に取得し、これに基づいて構築されるデータテーブルから決定しても良い。 Incidentally, the appropriate intermediate pressure values, the high side pressure HP detected, may be calculated from the geometric mean of the low-pressure side pressure LP, in addition to this, proper from a previously high side pressure HP and the low-pressure side pressure LP an intermediate pressure value experimentally acquired, may be determined from the data table which is constructed based on this.

また、本実施例では、高圧側圧力HPと、低圧側圧力LPとから求められる適正中間圧力値と、中間圧領域の圧力MPとを比較して第2の制御量(MPcont)を決定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、下記のものを採用しても良い。 Further, in the present embodiment, the high side pressure HP, to determine the appropriate intermediate pressure value obtained from the low-pressure side pressure LP, a second control amount by comparing the pressure MP of the intermediate pressure region of (MPcont) It is, but not limited thereto, for example, may be adopted as follows. 即ち、中間圧圧力センサ49により検出される冷媒回路1の中間圧領域の圧力MPと、低圧圧力センサ32により検出される冷媒回路1の低圧側圧力LPから算出される(求められる)高圧側圧力の判定値である過圧縮判定値MPOを求め、当該過圧縮判定値MPOがユニット出口側圧力センサ58により検出される冷媒回路1の高圧側圧力HPよりも低いか否かを判断し、過圧縮判定値MPOが高圧側圧力HPよりも低い場合には、補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用させる。 That is, the pressure MP of the intermediate pressure region of the refrigerant circuit 1, which is detected by the intermediate-pressure pressure sensor 49, is calculated from the low side pressure LP of the refrigerant circuit 1, which is detected by the low pressure sensor 32 (sought) high side pressure a determination value calculated over compression determination value MPO, the over-compression determination value MPO is determined whether the lower than the high-pressure side pressure HP of the refrigerant circuit 1, which is detected by the unit outlet side pressure sensor 58, over-compression If the determination value MPO is lower than the high-pressure side pressure HP is allowed to act on the direction of increasing the opening degree of the auxiliary throttle device 83. 当該第2の制御量を補助絞り手段83の開度制御に反映させることで、高圧側圧力HP、中間圧領域の圧力MP、低圧側圧力LPの圧力差を適正に保つことができ、冷凍サイクルの運転の安定化を図ることができる。 By reflecting the second control amount to the control of the opening degree of the auxiliary throttle device 83, the high-pressure side pressure HP, the pressure MP of the intermediate pressure region, it is possible to maintain proper pressure differential low-pressure side pressure LP, the refrigeration cycle it is possible to stabilize the operation.

第3の制御量(SPcont)は、中間熱交換器80の第2の流路から出た冷媒温度LTの適正化を図る制御量である。 Third control amount (SPcont) is a control amount to achieve the optimization of the refrigerant temperature LT exiting the second flow path of the intermediate heat exchanger 80. 本実施例では、制御装置Cは、ガスクーラ出口温度センサ52により検出されるガスクーラ46を経た冷媒の温度GCTと、ユニット出口温度センサ54により検出される中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LTとの差(GCT−LT)が所定値SPより小さいか否かを判断し、小さい場合には、補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用させる。 In this embodiment, the control device C, the second refrigerant stream after the temperature GCT of the refrigerant which has flowed through the gas cooler 46 is detected by the gas cooler outlet temperature sensor 52, the intermediate heat exchanger 80 which is detected by the unit outlet temperature sensor 54 the difference between the temperature LT (GCT-LT) is determined whether the difference is less than a predetermined value SP of, if small, is applied in a direction of increasing the opening degree of the auxiliary throttle device 83.

ここで、所定値SPは、高圧側圧力HPが当該冷媒の超臨界領域である場合と、飽和領域である場合とで異なるものとする。 The predetermined value SP is the case the high-pressure side pressure HP is supercritical region of the refrigerant, different from that in the case of the saturation region. 本実施例では、高圧側圧力HPが超臨界領域であるか飽和領域であるかは、外気温度センサ56により検出された外気温度に基づき、当該外気温度が高い場合、例えば、+31℃以上では、超臨界領域であると判断し、外気温度が低い場合、例えば、+31℃未満では飽和領域であるものと判断する。 In this embodiment, whether the high pressure side pressure HP is a saturated region or a supercritical region, based on the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 56, when the outside air temperature is high, for example, at + 31 ° C. or more, determining that the supercritical region, when the outside air temperature is low, for example, is less than + 31 ° C. determines that a saturation region. そして、超臨界領域と判断した場合には、所定値SPは上げた設定とし、飽和領域と判断した場合には、所定値SPを下げた設定とする。 When it is determined that the supercritical region, the predetermined value SP is set to setting up, when it is determined that the saturation region, and setting down a predetermined value SP. 本実施例では、超臨界領域では所定値SPは、35℃、飽和領域では20℃とする。 In this embodiment, the predetermined value SP is in the supercritical region, 35 ° C., and 20 ° C. in a saturation region.

制御装置Cは、上述した如く得られた3つの制御量、即ち、第1の制御量(DTcont)と、第2の制御量(MPcont)と、第3の制御量(SPcont)とを合算して、補助絞り手段83の弁開度の操作量を決定し、これに基づき弁開度を増大させる。 The control device C, three control amounts obtained as described above, i.e., by summing the first control amount and (DTcont), the second control amount and (MPcont), and a third control amount (SPcont) Te, it determines the operation amount of the valve opening degree of the auxiliary throttle device 83, increasing the basis valve opening thereto.

(B−2)補助絞り手段の弁開度縮小制御 また、制御装置Cは、中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LT、又は、圧縮機11からの吐出冷媒温度DTとガスクーラ46を経た冷媒の温度GCTとの差から補助絞り手段83の弁開度を縮小させる操作量を決定する。 (B-2) valve opening reduction control of the auxiliary throttle device The control device C, the temperature LT of the second refrigerant flow passing through the intermediate heat exchanger 80, or the discharge refrigerant temperature DT and the gas cooler from the compressor 11 determining a difference operation amount to reduce the valve opening degree of the auxiliary throttle device 83 from the temperature GCT of the refrigerant which has flowed through the 46.

即ち、制御装置Cは、ユニット出口温度センサ54により検出される中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LTが所定値より低いか否かを判断する。 That is, the control unit C, the temperature LT of the second refrigerant flow passing through the intermediate heat exchanger 80 which is detected by the unit outlet temperature sensor 54 determines whether lower than a predetermined value. 本実施例では、当該所定値は一例として0℃とする。 In this embodiment, the predetermined value is set to 0 ℃ as an example. これにより、ユニット出口温度が0℃以下である場合には、補助絞り手段83の開度を縮小させる方向に操作し、中間熱交換器80において冷却される第2の冷媒流が過剰に冷却されてしまう不都合を解消することができる。 Thus, when the unit outlet temperature is 0 ℃ or less, and operated in a direction to reduce the opening degree of the auxiliary throttle means 83, a second refrigerant flow which is cooled in the intermediate heat exchanger 80 is excessively cooled it is possible to eliminate the by would inconvenience.

また、制御装置Cは、吐出温度センサ50にて検出される温度DTと、ガスクーラ出口温度センサ52により検出されるガスクーラ46を経た冷媒の温度GCTとの差(DT−GCT)が所定値TDTより低いか否かを判断し、低い場合には、補助絞り手段83の開度を縮小させる方向に作用させる。 Further, the control unit C, a temperature DT detected by the discharge temperature sensor 50, the difference between the temperature GCT of the refrigerant which has flowed through the gas cooler 46 is detected by the gas cooler outlet temperature sensor 52 (DT-GCT) is below a predetermined value TDT to determine low or not, if low, to act in a direction to reduce the opening degree of the auxiliary throttle device 83.

ここで、所定値TDTは、高圧側圧力HPが当該冷媒の超臨界領域である場合と、飽和領域である場合とで異なる。 The predetermined value TDT is different between when the high-pressure side pressure HP is supercritical region of the refrigerant, and if the saturation region. 本実施例では、上記第3の制御量を求めた場合と同様に、高圧側圧力HPが超臨界領域であるか飽和領域であるかは、外気温度に基づき判断する。 In this embodiment, in the same manner as that for determining the third control amount, the high side pressure HP is are either the saturation region or a supercritical region, determines based on the outside air temperature. そして、超臨界領域と判断した場合には、所定値TDTは下げた設定とし、飽和領域と判断した場合には、所定値TDTを上げる設定とする。 When it is determined that the supercritical region, the predetermined value TDT is the set was lowered, if it is determined that the saturation region, and set to increase the predetermined value TDT. 本実施例では、超臨界領域では所定値TDTは10℃、飽和領域では35℃とする。 In this embodiment, the predetermined value TDT in the supercritical region 10 ° C., and 35 ° C. in a saturation region.

制御装置Cは、中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LTが所定値(0℃)以下である場合、又は、圧縮機11からの吐出冷媒温度DTとガスクーラ46を経た冷媒の温度GCTとの差が所定値TDTより低い場合、補助絞り手段83の弁開度の操作量を決定し、上記弁開度増大制御にかかわらず、これに基づき弁開度を縮小させる。 The control device C, when the temperature LT of a second coolant flow that has passed through the intermediate heat exchanger 80 is equal to or less than the predetermined value (0 ° C.), or, of the refrigerant which has flowed through the discharge refrigerant temperature DT and the gas cooler 46 from the compressor 11 If the difference between the temperature GCT is lower than a predetermined value TDT, it determines the operation amount of the valve opening degree of the auxiliary throttle device 83, regardless of the valve opening increase control, reducing the based valve opening thereto.

上述したようなスプリットサイクルを備えた本実施例における冷凍装置Rでは、ガスクーラ46で放熱した後の冷媒を分流し、補助絞り手段83で減圧膨張された第1の冷媒流により、第2の冷媒流を冷却することができるようになり、各蒸発器63A、63B入口の比エンタルピを小さくすることができるようになる。 In the refrigeration apparatus R of the present embodiment having a split-cycle as described above, passing a refrigerant after heat dissipation in the gas cooler 46 min, the first refrigerant stream is decompressed and expanded in the auxiliary throttle means 83, the second refrigerant will be able to cool the flow, the evaporators 63A, it is possible to reduce the specific enthalpy of 63B inlet. これにより、冷凍効果を大きくすることが可能となり、従来の装置に比べて効果的に性能を向上させることができるようになる。 This makes it possible to increase the refrigerating effect, effectively it is possible to improve performance as compared with the conventional device. また、分流された第1の冷媒流は圧縮機11の高段側吸込口26から第2の回転圧縮要素20(中間圧部)に戻されるため、圧縮機11の低段側吸込口22から第1の回転圧縮要素18(低圧部)に吸い込まれる第2の冷媒流の量が減少し、低圧から中間圧まで圧縮するための第1の回転圧縮要素18(低段部)における圧縮仕事量が減少する。 Further, since the first refrigerant stream is diverted is returned from the high-stage suction port 26 of the compressor 11 into the second rotary compression element 20 (the intermediate pressure portion), the low-stage suction port 22 of compressor 11 the amount of the second refrigerant stream is reduced to be sucked into the first rotary compression element 18 (low-pressure portion), the amount of compression work of the first rotary compression element 18 to compress the low pressure to an intermediate pressure (low-stage portion) There is reduced. その結果、圧縮機11における圧縮動力が低下して成績係数が向上する。 As a result, compression power in the compressor 11 is improved coefficient of performance decreases.

ここで、上記所謂スプリットサイクルの効果は中間熱交換器80を流れる第1の冷媒流と第2の冷媒流の量に依存する。 Here, the effect of the so-called split-cycle depends on the amount of the first refrigerant stream and a second refrigerant flow through the intermediate heat exchanger 80. 即ち、第1の冷媒流の量が多すぎれば蒸発器63A、63Bにおいて最終的に蒸発する第2の冷媒流の量が不足することにより、逆に第1の冷媒流の量が少なすぎればスプリットサイクルの効果が薄れてくる。 That is, the first refrigerant flow amount is multi too if the evaporator 63A, by the amount of the second refrigerant flow which ultimately evaporates is insufficient at 63B, if the amount of the first refrigerant stream is too small to reverse the effect of the split cycle comes faded. 一方、補助絞り手段83で減圧された第1の冷媒流の圧力は冷媒回路1の中間圧力であり、当該中間圧力を制御することは第1の冷媒流の量を制御することになる。 On the other hand, the pressure of the first refrigerant stream is decompressed by the auxiliary throttle device 83 is an intermediate pressure of the refrigerant circuit 1, by controlling the intermediate pressure will control the amount of the first refrigerant stream.

ここで、本実施例では、上述したように圧縮機11からの吐出冷媒の温度DT(吐出温度センサ50)が所定値DT0より高い場合に補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用する第1の制御量と、冷媒回路1の高圧側圧力HPと低圧側圧力LPとから求められる適正中間圧力値よりも、冷媒回路1の中間圧領域の圧力MPが低い場合に補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用する第2の制御量と、ガスクーラ46を経た冷媒の温度GCTと中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LTとの差(GCT−LT)が所定値SPより小さい場合に補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用する第3の制御量を演算し、これら第1乃至第3の制御量を合算することにより、補助絞り手段83の弁開度を増大させる操作量を Here, in this embodiment, acts in the direction of the temperature DT of the discharge refrigerant (discharge temperature sensor 50) increases the opening degree of the auxiliary throttle device 83 is higher than a predetermined value DT0 from the compressor 11 as described above a first control amount, the refrigerant circuit 1 than the appropriate intermediate pressure value obtained from the high side pressure HP and the low-pressure side pressure LP of the refrigerant circuit 1 of the intermediate pressure region pressure MP of the auxiliary throttle means 83 is lower a second control amount, the difference between the temperature LT of the second refrigerant flow through the temperature GCT and the intermediate heat exchanger 80 of the refrigerant which has flowed through the gas cooler 46 (GCT-LT) is given acting in the direction of increasing the opening degree It calculates a third control amount acts in a direction to increase the opening of the means 83 throttle assist if the value SP is smaller than that by summing the control amount of the first to third, auxiliary throttle valve means 83 an operation amount to increase the degree of opening 定する。 A constant. また、温度LTが所定値よりも低い場合、又は、温度DT−GCTが所定値TDTより低い場合に補助絞り手段83の弁開度を縮小する方向で操作量を決定する。 Further, when the temperature LT is lower than a predetermined value, or determines a manipulated variable in the direction of the temperature DT-GCT shrink the valve opening degree of the auxiliary throttle device 83 is lower than a predetermined value TDT.

これにより、第1の制御量によって吐出冷媒の温度DTを所定値DT0以下に保つことができ、第2の制御量によって、冷媒回路1の中間圧力MPを適正化でき、これによって、低圧側圧力LP、中間圧力MP、高圧側圧力HPの圧力差を適正に保つことができる。 Thus, the temperature DT of the discharged refrigerant by the first control amount can be kept below a predetermined value DT 0, by the second control amount, can optimize the intermediate pressure MP in the refrigerant circuit 1, whereby the low pressure side pressure LP, intermediate pressure MP, can maintain proper pressure differential of the high-pressure side pressure HP. また、第3の制御量によって中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LTを低くし、冷凍効果を保つことができる。 Further, the temperature LT of the third second refrigerant flow passing through the intermediate heat exchanger 80 by controlling the amount of low, it is possible to keep the refrigeration effect. これらにより、総じて冷凍装置の高効率化と安定化を達成することが可能となる。 These, it is possible generally to achieve high efficiency and stabilization of the refrigeration system.

また、制御装置Cは、高圧側圧力HPが超臨界領域にある場合、所定値SPを上げ、所定値TDTを下げると共に、高圧側圧力HPが飽和領域にある場合、所定値SPを下げ、所定値TDTを上げることにより、高圧側圧力HPが超臨界領域にある場合と飽和領域にある場合とに分けて第3の制御量と第1の制御量の所定値SP及びTDTを変更して制御することが可能となる。 Further, the control apparatus C, when the high side pressure HP is in the supercritical region, increasing the predetermined value SP, along with lowering the predetermined value TDT, if the high-pressure side pressure HP is in the saturation region, lowering the predetermined value SP, a predetermined by increasing the value TDT, the control by changing the predetermined value SP and the TDT of the third control amount and the first control amount is divided into the case in the case the saturation region the high-pressure side pressure HP is in the supercritical region it is possible to become.

これにより、高圧側圧力HPが飽和領域にある場合であっても中間熱交換器80における過熱度を確実に確保することができ、圧縮機11に液バックが生じる不都合を回避することができる。 Accordingly, even when the high-pressure side pressure HP is in the saturation region can be reliably ensured superheat in the intermediate heat exchanger 80, it is possible to avoid a disadvantage that liquid back occurs in the compressor 11. また、高圧側圧力HPが超臨界領域にある場合には、このような液バックが生じないため、効率を優先した設定とすることができる。 Further, when the high side pressure HP is in the supercritical region, because such liquid back does not occur, it can be set with priority to efficiency.

尚、上記実施例における第2の制御量を、冷媒回路1の中間圧領域の圧力MPと低圧側圧力LPから求められる過圧縮判定値MPOが、冷媒回路の高圧側圧力HPより低い場合に補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第2の制御量として、第1乃至第3の制御量を合算することにより、補助絞り手段の弁開度の操作量を決定することとしても、上記と同様に、冷媒回路の中間圧力MPを適正化でき、これによって、低圧側圧力LP、中間圧力MP、高圧側圧力HPの圧力差を適正に保つことができる。 Incidentally, the second control amount in the above embodiment, the over-compression determination value MPO determined from the pressure MP and low side pressure LP of the intermediate pressure region of the refrigerant circuit 1, the auxiliary is lower than the high-pressure side pressure HP of the refrigerant circuit as the second control amount acts in a direction to increase the opening degree of the throttle means, by summing the first to third control amount, also possible to determine the amount of operation of the valve opening degree of the auxiliary throttle means, as above, it can optimize the intermediate pressure MP in the refrigerant circuit, which makes it possible to maintain the low-pressure side pressure LP, intermediate pressure MP, the pressure difference between the high side pressure HP properly.

また、当該実施例における中間熱交換器80から出た第1の冷媒流は、インタークーラ38の出口側に設けられた合流器81によって当該インタークーラ38の出口側に戻すことができ、インタークーラ38における圧力損失を防止して、円滑に中間熱交換器80から出た冷媒流を冷媒回路1の中間圧側に合流することが可能となる。 The first refrigerant stream leaving the intermediate heat exchanger 80 in this embodiment may be the combiners 81 provided on the outlet side of the intercooler 38 back to the outlet side of the intercooler 38, the intercooler 38 to prevent pressure loss in smoothly refrigerant stream leaving the intermediate heat exchanger 80 it is possible to join the intermediate pressure side of the refrigerant circuit 1.

(C)排熱回収熱交換器 次に、本実施例における冷凍装置Rに採用された排熱回収熱交換器70について説明する。 (C) heat recovery heat exchanger will now be described exhaust heat recovery heat exchanger 70 employed in the refrigeration apparatus R of the embodiment. 本実施例における排熱回収熱交換器70は、ガスクーラ46を経て分流器82で分流された第2の冷媒流と、図示しない給湯装置を構成するヒートポンプユニットの二酸化炭素冷媒(排熱回収媒体)との熱交換を行う熱交換器である。 Exhaust heat recovery heat exchanger 70 in this embodiment, the second refrigerant stream is diverted by diverter 82 through the gas cooler 46, carbon dioxide refrigerant of the heat pump unit constituting the water heater (not shown) (waste heat recovery medium) a heat exchanger for exchanging heat with. 本実施例における給湯装置は、図示しない冷媒圧縮機、水熱交換器、減圧装置、蒸発器を冷媒配管で管状に接続して成る冷媒回路と、貯湯タンクの水を水熱交換器で加熱した後、貯湯タンクに戻す水回路とを備えたヒートポンプユニットにより構成され、当該ヒートポンプユニットの蒸発器を上記排熱回収熱交換器70の排熱回収媒体流路70Bにより構成する。 Hot water supply apparatus of this embodiment, a refrigerant compressor (not shown), the water heat exchanger, pressure reducing device, a refrigerant circuit of the evaporator formed by connecting to the tubular by refrigerant pipes, and the water in the hot water storage tank is heated by the water heat exchanger after, is constituted by a heat pump unit having a water circuit for returning the hot water storage tank, the evaporator of the heat pump unit constituting the exhaust heat recovery medium passage 70B of the exhaust heat recovery heat exchanger 70. これにより、当該排熱回収熱交換器70には、上述した如きスプリットサイクルにおける第2の冷媒流が流れる冷媒流路70Aと、排熱回収媒体流路70Bとが熱交換可能な関係で設けられており、該排熱回収熱交換器70の排熱回収媒体流路70Bを流れるヒートポンプユニットの冷媒が通過することにより、冷媒流路70Aにガスクーラ46を経た第2の冷媒流が冷却される。 Thus, in the exhaust heat withdrawing heat exchanger 70, the refrigerant passage 70A of the second refrigerant flow in as mentioned above split cycle flows, provided by the exhaust heat recovery medium channel 70B exchange heat possible relationships and which, by the refrigerant in the heat pump unit flowing through the exhaust heat recovery medium passage 70B of the exhaust heat recovery heat exchanger 70 passes, a second refrigerant flow through the gas cooler 46 to the refrigerant passage 70A is cooled.

ここで、本実施例では、排熱回収熱交換器70の冷媒流路70Aには、ガスクーラ46から出て上記スプリットサイクルを構成する中間熱交換器80に入る前の第2の冷媒流を流す。 In the present embodiment, the refrigerant passage 70A of the exhaust heat recovery heat exchanger 70, flowing a second refrigerant stream before it enters the intermediate heat exchanger 80 constituting the split-cycle out of the gas cooler 46 . これにより、外気温度の影響が少なく、排熱回収熱交換器70にて冷媒流路70Aを流れる冷媒の排熱を効率的に回収して給湯装置を構成する排熱回収媒体流路70Bを流れる冷媒の加熱に利用でき、効率的な温水生成を可能とすることができる。 Accordingly, less affected by the outside air temperature, flow through the exhaust heat recovery medium channel 70B of the exhaust heat of the refrigerant flowing through the refrigerant passage 70A in the exhaust heat recovery heat exchanger 70 to efficiently recover constituting the water heater be used to heat the refrigerant, it is possible to enable efficient hot water generation.

また、ガスクーラ46から出て中間熱交換器80に入る前の第2の冷媒流を排熱回収熱交換器70に流す構成としているため、温水生成側(給湯装置側)の利用が多い場合には、中間熱交換器80に流れる第2の冷媒流の冷媒温度を下げることができるため、中間熱交換器80に流れる第1の冷媒流の冷媒量を減少させることができる。 Also, since you are configured to flow a second refrigerant stream before it enters the intermediate heat exchanger 80 exits the gas cooler 46 to the exhaust heat recovery heat exchanger 70, if the use of hot water producer (water heater side) is large , since it is possible to lower the refrigerant temperature of the second coolant flowing in the intermediate heat exchanger 80, it is possible to reduce the refrigerant amount of the first refrigerant flowing in the intermediate heat exchanger 80. これにより、第2の冷媒流を流れる冷媒量を増加させることができ、蒸発器63A、63Bにおける冷媒の蒸発量が増加して冷凍サイクルの効率を向上させることが可能となる。 Thus, it is possible to increase the amount of refrigerant flowing through the second refrigerant flow, the evaporator 63A, the amount of evaporation of the refrigerant in 63B it is possible to improve the efficiency increased by the refrigeration cycle.

特に、本実施例の如く冷媒として二酸化炭素を使用した場合には、冷凍能力を効果的に改善でき、性能の向上を図ることができる。 In particular, when using carbon dioxide as a refrigerant as in the present embodiment, the refrigerating capacity can be effectively improved, thereby improving performance.

また、本実施例の冷凍装置Rでは、ガスクーラ46をバイパスするガスクーラバイパス回路71を設けても良い。 Further, in the refrigeration apparatus R of the present embodiment may be provided with a gas cooler bypass circuit 71 for bypassing the gas cooler 46. この場合、ガスクーラバイパス回路71には、電磁弁72が介設されており、当該電磁弁(弁装置)72は、上述した如き制御装置Cにて開閉制御される。 In this case, the gas cooler bypass circuit 71, the solenoid valve 72 is interposed, said electromagnetic valve (valve device) 72 is opened and closed controlled by as mentioned above the control device C.

これにより、給湯装置における使用量が多く、ヒートポンプユニットの排熱回収媒体流路70B(蒸発器)を流れる冷媒を十分に蒸発させることができない場合、制御装置Cは、電磁弁72を開放し、ガスクーラ46に流入する高温冷媒の一部をガスクーラバイパス回路71に流入させて、高温冷媒のまま排熱回収熱交換器70の冷媒流路70Aを通過させても良い。 Thus, if the amount used in the water heater much, it is impossible to sufficiently evaporate the refrigerant flowing through the exhaust heat recovery medium passage 70B of the heat pump unit (evaporator), the controller C opens the solenoid valve 72, the portion of the hot refrigerant flowing into the gas cooler 46 to flow into the gas cooler bypass circuit 71 may be passed through a refrigerant passage 70A of the left exhaust heat recovery heat exchanger 70 of the high-temperature refrigerant. これにより、排熱を効果的に用いて、給湯装置側の温度補償を行うことが可能となる。 Thus, by using the waste heat effectively, it is possible to perform temperature compensation of the water heater side.

(D)ガスクーラ用送風機の制御 次に、上述した如きガスクーラ46を空冷するガスクーラ用送風機47の制御について説明する。 (D) control of the gas cooler blower will be described control of the gas cooler blower 47 to cool the gas cooler 46 as mentioned above. 本実施例における制御装置Cは、図2に示すように入力側に高圧圧力センサ(高圧圧力検出手段)48、48と、低圧圧力センサ32と、外気温度センサ56が接続されている。 The control device C of this embodiment, a high-pressure sensor (high-pressure detection means) 48 and 48 on the input side as shown in FIG. 2, the low pressure sensor 32, the outside air temperature sensor 56 are connected. ここで、低圧圧力センサ32にて検出される圧力と、蒸発器63A、63Bにおける蒸発温度TEとは、一定の関係を有するため、制御装置Cは、当該低圧圧力センサ32に検出された圧力により、蒸発器63A、63Bにおける冷媒の蒸発温度TEを換算して取得する。 Here, the pressure detected by the low pressure sensor 32, the evaporator 63A, the evaporation temperature TE at 63B, to have a fixed relationship, the control device C, the pressure detected in the low-pressure pressure sensor 32 acquires the evaporator 63A, by converting the evaporation temperature TE of coolant in 63B. また、制御装置Cの出力側には、ガスクーラ46を空冷するガスクーラ用送風機47が接続されている。 Further, the output side of the control unit C, a gas cooler blower 47 to cool the gas cooler 46 is connected.

制御装置Cは、高圧圧力センサ48により検出される高圧側圧力HPが所定の目標値(目標高圧:THP)となるように、ガスクーラ用送風機47の回転数を制御する。 The control device C, the high-pressure side pressure HP is a predetermined target value detected by the high-pressure sensor 48 (target high pressure: THP) so that the controls the rotation speed of the gas cooler blower 47. ここで、目標高圧THPは、外気温度TA及び蒸発器63A、63Bにおける冷媒の蒸発温度TEから決定する。 Here, the target high pressure THP is the outside air temperature TA and the evaporator 63A, to determine the evaporation temperature TE of coolant in 63B.

本実施例の如く冷媒回路1の高圧側が超臨界圧力以上となる冷凍装置Rでは、外気温度TAがある温度、例えば、+30℃以下である場合、飽和サイクルが行われ、+30℃より高い温度では、ガスサイクルが行われる。 In the refrigeration apparatus R high pressure side of the refrigerant circuit 1 becomes equal to or greater than a supercritical pressure as in the present embodiment, the temperature at which there is outside air temperature TA, for example, is equal to or less than + 30 ° C., saturated cycle is performed at a temperature above + 30 ° C. The , gas cycle is performed. ガスサイクルが行われるとき、冷媒は液化しないため、そのときの冷媒回路1内の冷媒量で温度と圧力とは一意に決定されない。 When the gas cycle is performed, the refrigerant is not liquefied, not determined uniquely from the temperature and pressure in the refrigerant quantity in the refrigerant circuit 1 at that time. そのため、外気温度TAによって、目標高圧THPが異なる。 Therefore, by the outside air temperature TA, the target high pressure THP is different.

本実施例では、一例として、外気温度センサ56により検出される外気温度TAが下限温度(例えば0℃)以下である場合、目標高圧THPは、所定の下限値THPLで一定とする。 In this embodiment, as an example, when the outside air temperature TA detected by the outside air temperature sensor 56 is equal to or less than the lower limit temperature (e.g., 0 ° C.), the target high pressure THP is constant at a predetermined lower limit value Thpl. また、外気温度TAが30℃より高い所定温度(上限温度)以上で目標高圧THPは、所定の上限値THPHで一定とする。 The target high pressure THP at ambient temperature TA is higher than 30 ° C. predetermined temperature (upper limit temperature) or is fixed at a predetermined upper limit value THPH. そして、外気温度TAが下限温度より高く上限温度より低い場合には、以下の如く目標高圧THPを求める。 When the outside air temperature TA is lower than the high maximum temperature than the lower limit temperature to determine the desired pressure THP as follows.

外気温度TAが所定の基準温度、例えば+30℃より低い程、高圧側圧力の目標値THPを低くする方向で決定し、高いほど目標値THPを高くする方向で決定する。 As the outside air temperature TA is lower than a predetermined reference temperature, for example + 30 ° C., determined in a direction to lower the target value THP of the high side pressure is determined in a direction of increasing the higher target value THP. また、上述した如く当該低圧圧力センサ32に検出された圧力により、換算して取得された蒸発器63A、63Bにおける冷媒の蒸発温度TEが所定の基準温度より高い程、高圧側圧力の目標値THPを高くする方向で決定し、低いほど目標値THPを低くする方向で決定する。 Further, the pressure detected in the low-pressure pressure sensor 32 as described above, converted to the obtained evaporator 63A, as the evaporation temperature TE of coolant in 63B is higher than a predetermined reference temperature, the target value of the high side pressure THP determined by high to direction, determined in a direction to lower the lower the target value THP. 図3は外気温度TAと、蒸発温度TEとから決定される目標高圧THPの傾向を示す図である。 Figure 3 is a diagram showing the ambient air temperature TA, the tendency of the target high pressure THP determined from the evaporation temperature TE.

尚、本実施例では、制御装置Cは目標高圧THPを外気温度TAと、蒸発温度TEとから演算式を用いて算出しているが、これに限定されるものではなく、予め外気温度TA及び蒸発温度TEとから取得されたデータテーブルに基づき、目標高圧THPを取得しても良い。 In the present embodiment, the control device C and the target high pressure THP outside air temperature TA, but is calculated by using an arithmetic expression from the evaporation temperature TE, the present invention is not limited thereto, previously outside air temperature TA and based on the data table obtained from the evaporation temperature TE, it may acquire the target high THP.

そして、制御装置Cは、高圧圧力センサ(高圧圧力検出手段)48により検出された高圧側圧力HPと、目標高圧THPと、これらHPとTHPの偏差e、当該偏差eに基づきP(比例。偏差eの大きさに比例して、当該偏差eを縮小させる方向の制御)と、D(微分。偏差eの変化を縮小させる方向の制御)とから、比例微分演算を実行し、操作量として導出されるガスクーラ用送風機47の回転数を決定する。 Then, the control unit C includes a high side pressure HP detected by the high-pressure sensor (high-pressure detection means) 48, a target high pressure THP, these HP and THP deviation e, based on the deviation e P (proportional. Deviation in proportion to the magnitude of e, the direction control of) to shrink the deviation e, from a D (control direction to reduce the change in the differential. deviation e), it executes a proportional derivative operation, derives as an operation amount determining the rotational speed of the gas cooler blower 47 to be. 当該回転数は、目標高圧THPが高いほど、送風機47の回転数は上げられ、目標高圧THPが低いほど、送風機47の回転数が下げられる。 The rotational speed, as the target high pressure THP is high, the rotational speed of the fan 47 is raised, as the target high pressure THP is low, the rotational speed of the blower 47 is lowered.

これにより、制御装置Cは、外気温度TAと蒸発器における冷媒の蒸発温度(低圧圧力センサ32にて検出された低圧圧力から換算して取得)TEに基づいてガスクーラ用送風機47の回転数を制御することにより、高圧側が超臨界圧力となる冷凍装置Rであっても、適切な高圧圧力となるようにガスクーラ用送風機47の回転数を制御することができる。 Thus, the control device C (obtained by conversion from the detected low pressure at the low pressure sensor 32) outside air temperature TA and the evaporation temperature of the refrigerant in the evaporator based on the TE controlling the rotational speed of the gas cooler blower 47 by high-pressure side even refrigeration apparatus R as a supercritical pressure, it is possible to control the rotational speed of the gas cooler blower 47 so that the appropriate high pressure. これにより、ガスクーラ用送風機47の運転による騒音を低減しつつ、高効率な運転を実現することができる。 Thus, while reducing the noise caused by the operation of the gas cooler blower 47, it is possible to realize a highly efficient operation.

本実施例では、制御装置Cは、外気温度TAと蒸発温度TEに基づき、冷媒回路1の高圧側圧力の目標値THPを、例えば、外気温度TAが低い程、目標値THPを低くし、蒸発温度TEが高い程、目標値THPを高くする方向で当該目標値THPを決定し、高圧側圧力が目標値THPとなるよう、ガスクーラ用送風機47を制御することにより、外気温度TAにより飽和サイクルとガスサイクルに変化する冷媒の状態を考慮し、且つ、蒸発温度TEに基づいて好適な高圧側圧力を実現でき、これにより、高効率な運転を実現できる。 In this embodiment, the control unit C on the basis of the outside air temperature TA and the evaporation temperature TE, the target value THP high-pressure side pressure of the refrigerant circuit 1, for example, the lower the outside air temperature TA, to lower the target value THP, evaporated as the temperature TE is higher, determines the target value THP in a direction to increase the target value THP, so that the high pressure side pressure becomes the target value THP, by controlling the gas cooler blower 47, and a saturated cycle by the outside air temperature TA considering the state of the refrigerant changes into gas cycle and can achieve a suitable high side pressure based on the evaporation temperature TE, This realizes a highly efficient operation. このように、本発明は、冷媒として二酸化炭素を使用した超臨界冷媒回路(超臨界冷凍サイクル)において、特に有効となる。 Thus, the present invention provides a supercritical refrigerant circuit using carbon dioxide as a refrigerant (supercritical refrigerating cycle), is particularly effective.

(E)オイルセパレータ 一方、上述した如き圧縮機11の高段側吐出口28とガスクーラ46とを接続する高圧吐出配管42には、オイルセパレータ44が介設されている。 (E) On the other hand an oil separator, a high-pressure discharge pipe 42 for connecting the high-stage side discharge port 28 and the gas cooler 46 such as the compressor 11 described above, the oil separator 44 is interposed. このオイルセパレータ44は、圧縮機11から吐出された高圧の吐出冷媒中に含まれるオイルを冷媒と分離して捕捉するものであり、このオイルセパレータ44には、捕捉したオイルを圧縮機11に戻すオイル戻し回路73が接続されている。 The oil separator 44, the oil contained in the high-pressure discharge refrigerant discharged from the compressor 11 is intended to capture and separate the refrigerant, this oil separator 44 returns the captured oil to the compressor 11 oil returning circuit 73 is connected. このオイル戻し回路73中には、捕捉したオイルを冷却するオイルクーラ74が設けられ、このオイルクーラ74の下流側で、オイル戻し回路73は2系統に分岐され、それぞれストレーナ75及び流量調整弁(電動弁)76を介して圧縮機11の密閉容器12に接続される。 During the oil return circuit 73, the oil cooler 74 is provided for cooling the captured oil in the downstream side of the oil cooler 74, an oil return circuit 73 is branched into two lines, each strainer 75 and a flow regulating valve ( via an electric valve) 76 is connected to the sealed container 12 of the compressor 11. 圧縮機11の密閉容器12内は、上述のように中間圧に保たれるため、捕捉されたオイルは、オイルセパレータ44内の高圧と密閉容器12内の中間圧との差圧によって当該密閉容器12内に戻される。 Sealed container 12 of the compressor 11, because they are kept at an intermediate pressure, as described above, the captured oil, the sealed container by the differential pressure between the high pressure and intermediate pressure in the sealed container 12 in the oil separator 44 It is returned to the 12. また、圧縮機11の密閉容器12には、この密閉容器12内に保有するオイルのレベルを検出するオイルレベルセンサ77が設けられている。 Further, the sealed container 12 of the compressor 11, the oil level sensor 77 is provided for detecting the level of the oil held in the sealed container 12.

また、このオイル戻し回路73には、オイルクーラ74をバイパスするオイルバイパス回路78が設けられ、このオイルバイパス回路78には、電磁弁(弁装置)79が介設されている。 Also, this oil return circuit 73, the oil bypass circuit 78 for bypassing the oil cooler 74 is provided on the oil bypass circuit 78, the solenoid valve (valve device) 79 is interposed. 当該電磁弁79は、上述した如き制御装置Cにより開閉制御される。 The solenoid valve 79 is opened and closed controlled by as mentioned above the control device C. また、上述したように、当該オイルクーラ74は、上記ガスクーラ46と同一の風路45に設置されており、ガスクーラ用送風機47により空冷される。 As described above, the oil cooler 74 is installed in the gas cooler 46 and the same air passage 45, is cooled by the gas cooler blower 47.

以上の構成により、制御装置Cは、風路45に設けられる外気温度センサ56により検出された温度が所定のオイル低温度(所定値)以下となったか否かを判断し、オイル低温度を上回っている場合には、オイルバイパス回路78の電磁弁79を閉鎖する。 With the above configuration, the control unit C determines whether or not the temperature detected by the outside air temperature sensor 56 provided in the air passage 45 is equal to or less than a predetermined oil low temperature (predetermined value), above the oil low temperature If it is closes the electromagnetic valve 79 of the oil bypass circuit 78.

これにより、各圧縮機11、11の高段側吐出口28から吐出された高温高圧冷媒は、第2の回転圧縮要素20、20の下流側で合流し、オイルセパレータ44、ガスクーラ46等を経て冷凍機ユニット3、3に接続される。 Thus, high-temperature high-pressure refrigerant discharged from the high-stage side discharge port 28 of the compressors 11, 11 merge at the downstream side of the second rotary compression element 20, 20, oil separator 44, through the gas cooler 46 and the like It is connected to the refrigerator unit 3,3. オイルセパレータ44内に流入した高温高圧冷媒中に含まれるオイルは、ここで、冷媒と分離して捕捉される。 Oil contained in the high-temperature high-pressure refrigerant which has flowed into the oil separator 44 will now be captured separately from the refrigerant. そして、圧縮機11の密閉容器12内は、中間圧に保持されるため、捕捉されたオイルは、オイルセパレータ44内の高圧と密閉容器12内の中間圧との差圧によって、オイル戻し回路28を介して圧縮機11に戻される。 Then, the sealed container 12 of the compressor 11, to be held at an intermediate pressure, the trapped oil, the pressure difference between high pressure and intermediate pressure in the sealed container 12 in the oil separator 44, an oil return circuit 28 It is returned to the compressor 11 via the.

オイル戻し回路28内に流入したオイルは、ガスクーラ46と同一の風路45に配設されるオイルクーラ74にて送風機47の運転により空冷される。 Oil return oil that flows into the circuit 28 is cooled by the operation of the blower 47 in an oil cooler 74 disposed in the same air passage 45 and the gas cooler 46. 当該オイルクーラ74を経た後、二系統に分離してストレーナ75、流量調整弁76を経て圧縮機11に戻る。 After passing through the oil cooler 74, the strainer 75 is separated into two systems, the flow returns to the compressor 11 via the flow regulating valve 76. これにより、高温冷媒と共に高温とされたオイルは、オイルクーラ74にて冷却されて圧縮機11に帰還するため、圧縮機11の温度上昇を抑制することができる。 Thus, an oil which is a high temperature with high-temperature refrigerant, in order to return to the compressor 11 is cooled by the oil cooler 74, it is possible to suppress the temperature rise of the compressor 11.

他方、外気温度センサ56により検出された温度が所定のオイル下限温度(所定値)以下となった場合には、制御装置Cは、オイルバイパス回路78の電磁弁79を開放する。 On the other hand, when the temperature detected by the outside air temperature sensor 56 becomes equal to or lower than a predetermined oil minimum temperature (predetermined value), the controller C opens the electromagnetic valve 79 of the oil bypass circuit 78. これにより、オイルセパレータ44にて冷媒と分離されたオイルは、オイルクーラ74を経ることなくオイル戻し回路28のオイルバイパス回路78を介して圧縮機11、11に戻る。 Accordingly, the refrigerant and the separated oil by oil separator 44 is returned to the compressor 11, 11 through the oil bypass circuit 78 of the oil returning circuit 28 without passing through the oil cooler 74. 尚、制御装置Cは、外気温度センサ56により検出された温度がオイル下限温度よりも所定温度高いオイル上限温度に達した場合には、電磁弁79を閉塞するものとする。 The control apparatus C, when the temperature detected by the outside air temperature sensor 56 reaches a predetermined temperature higher oil upper temperature than the oil limit temperature shall closes the solenoid valve 79.

これにより、外気温度の低下によって、オイル温度も低下し、オイルの粘度が上昇してしまう状況となった場合であっても、電磁弁79を開放することによりオイルクーラ74を経ることなくオイルバイパス回路78を介してオイルセパレータ44内のオイルを圧縮機11に戻すことが可能となる。 Thus, the reduction of the outside air temperature, the oil temperature decreases, even if the viscosity of the oil becomes situation rises, oil bypass without passing through the oil cooler 74 by opening the electromagnetic valve 79 it is possible to return the oil in the oil separator 44 to the compressor 11 through the circuit 78. これにより、圧縮機11へのオイル戻りを円滑なものとすることができる。 This makes it possible to the oil return to the compressor 11 as smooth.

特に、本実施例では、オイルクーラ74をガスクーラ46と同一の風路45に設置し、送風機47は、上述したようオイルクーラ74の温度とは無関係に送風機47の制御を行っているため、送風機47の運転によって必要以上にオイルクーラ74の温度が低下してしまい、オイルに冷媒が溶け込みやすくなるが、制御装置Cにより、オイルバイパス回路78の電磁弁79を開放することにより、円滑にオイルクーラ74を経ることなくオイルバイパス回路78を介してオイルセパレータ44内のオイルを圧縮機11に戻すことができる。 In particular, in the present embodiment, established the oil cooler 74 into the gas cooler 46 and the same air passage 45, the blower 47, because a controlled independently of the blower 47 and the temperature of the oil cooler 74 as described above, the blower will the temperature of the oil cooler 74 is lowered more than necessary by the operation of 47, but the refrigerant in the oil tends penetration, the control unit C, by opening the electromagnetic valve 79 of the oil bypass circuit 78, smoothly oil cooler oil in the oil separator 44 through the oil bypass circuit 78 without passing through the 74 can be returned to the compressor 11. これにより、特に、空冷量の調整をできない場合において、制御を簡素化でき、有効となる。 Thus, in particular, in the case that can not adjust the air quantity, it simplifies control, becomes effective.

また、制御装置Cは、外気温度が所定のオイル下限温度(所定値)よりも低い場合、電磁弁79によりオイルバイパス回路78の流路を開放することにより、冷媒がオイルに溶け込んで粘度が上昇することを防止して、的確にオイルクーラ74を迂回するオイルバイパス回路78を介してオイルセパレータ44内のオイルを圧縮機11に戻すことが可能となる。 Further, the control apparatus C, when the outside air temperature is lower than the predetermined oil minimum temperature (predetermined value), by opening the flow path of the oil bypass circuit 78 by the electromagnetic valve 79, the refrigerant viscosity blend into the oil rise to prevent that, precisely it is possible through the oil bypass circuit 78 for bypassing the oil cooler 74 returns the oil in the oil separator 44 to the compressor 11.

尚、本実施例では、風路45に設けられた外気温度センサ56により検出された温度に基づき電磁弁79の開閉制御を行っているが、これに限定されるものではなく、例えば、オイルセパレータ44の温度を検出する手段を設け、当該温度検出手段により検出された温度が所定値よりも低い場合に、電磁弁79によりオイルバイパス回路78の流路を開放することとしても良い。 In the present embodiment, it is performed the opening and closing control of the solenoid valve 79 based on the temperature detected by the outside air temperature sensor 56 provided in the air passage 45, is not limited thereto, for example, an oil separator means for detecting a 44 temperature provided, when the temperature detected by the temperature detection means is lower than a predetermined value, it is also possible to open the flow path of the oil bypass circuit 78 by the electromagnetic valve 79. この場合においても、確実に冷媒がオイルに溶け込んで粘度が上昇することを防止して、オイルクーラ74を迂回するオイルバイパス回路78を介してオイルセパレータ44内のオイルを圧縮機11に戻すことが可能となる。 In this case, to prevent without fail the refrigerant is increased in viscosity blend into the oil, that through the oil bypass circuit 78 for bypassing the oil cooler 74 returns the oil in the oil separator 44 to the compressor 11 It can become.

尚、本実施例のように冷媒として二酸化炭素を使用した場合には、上述した如き制御を行うことで、オイルを円滑に圧縮機11に戻すことができると共に、冷凍能力を効果的に改善でき、性能の向上を図ることができる。 Incidentally, when using carbon dioxide as a refrigerant as in the present embodiment, by performing as mentioned above controls, the oil can be returned smoothly to the compressor 11, can effectively improve the refrigeration capacity , it is possible to improve the performance.

(F)圧縮機の始動性改善(バイパス回路) (F) starting-improving compressor (bypass circuit)
次に、圧縮機11の始動性改善制御について説明する。 Next, a description will be given starting-improving control of the compressor 11. 図2に示すように上述した如き冷凍装置Rのインタークーラ38の出口側の冷媒回路1の中間圧領域、本実施例では、当該インタークーラ38の出口側に接続される上記第2又は第3の連通回路104、105と、冷媒回路1の低圧側、本実施例では、蒸発器63A、63Bの冷媒出口側とを連通するバイパス回路84が設けられている。 Intermediate pressure region of the refrigerant circuit 1 outlet side of the intercooler 38 of such refrigeration apparatus R described above, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, the second or third connected to the outlet side of the intercooler 38 a communicating circuit 104, 105, the low pressure side of the refrigerant circuit 1, in this embodiment, the evaporator 63A, the bypass circuit 84 which communicates the refrigerant outlet side of 63B is provided. このバイパス回路84には、電磁弁(弁装置)85が介設されている。 The bypass circuit 84, the solenoid valve (valve device) 85 is interposed. そして、制御装置Cは、図2に示すように圧縮機11、11及び電磁弁85が接続されている。 Then, the control device C, the compressor 11, 11 and the solenoid valve 85 is connected as shown in FIG. 制御装置Cは、圧縮機11の運転周波数を検出(取得)可能とする。 The control device C, and the operating frequency of the compressor 11 detected (acquired) possible.

以上の構成により、圧縮機11の始動性改善制御動作について説明する。 With the above arrangement will be described starting-improving control operation of the compressor 11. 上述したように圧縮機11が運転されている状態では、低段側吸込口22により第1の回転圧縮要素18の低圧部に吸い込まれた低圧の冷媒ガスは、当該第1の回転圧縮要素18により中間圧に昇圧されて密閉容器12内に吐出される。 In a state where the compressor 11 as described above is operated, the low-pressure refrigerant gas sucked by the low-stage inlet 22 to the low pressure section of the first rotary compression element 18, the first rotary compression element 18 is discharged to be boosted to intermediate pressure sealed container 12 by. 密閉容器12内の中間圧の冷媒ガスは、圧縮機11の低段側吐出口24から中間圧吐出配管36に吐出され、インタークーラ38が接続された中間圧吸入管40を介して高段側吸込口26に吸い込まれる。 Intermediate pressure refrigerant gas in the sealed container 12 is discharged from the low-stage discharge port 24 of the compressor 11 to the intermediate 圧吐 out pipe 36, the high stage side via the intermediate-pressure suction pipe 40 of the intercooler 38 is connected It is sucked into the suction port 26. 第1の回転圧縮要素18から吐出され、高段側吸込口26を介して第2の回転圧縮要素20に吸い込まれるまでの領域が中間圧領域とされる。 Discharged from the first rotary compression element 18, the region to be sucked into the second rotary compression element 20 via the high-stage suction port 26 is an intermediate pressure zone.

高段側吸込口26により第2の回転圧縮要素20の中圧部に吸い込まれた中圧の冷媒ガスは、当該第2の回転圧縮要素20により2段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高段側吐出口28より高圧吐出配管42に吐出され、オイルセパレータ44、ガスクーラ46、排熱回収熱交換器70、中間熱交換器80、冷媒配管7及びショーケースユニット5A、5Bの主絞り手段62A、62Bまでの領域が高圧側とされる。 The high-stage suction port 26 intermediate-pressure refrigerant gas sucked into the pressure portion in the second rotary compression element 20, of the second rotary compression element 20 by the second-stage compression been conducted with high temperature and high pressure become refrigerant gas, discharged to the high-pressure discharge pipe 42 from the high-stage side discharge port 28, the oil separator 44, a gas cooler 46, the exhaust heat recovery heat exchanger 70, intermediate heat exchanger 80, the refrigerant pipe 7 and showcase units 5A, 5B the main throttle means 62A, the region up to 62B are the high voltage side.

そして、主絞り手段62A、62Bにて減圧膨張されることにより、それより下流の蒸発器63A、63Bから第1の回転圧縮要素18に連通する低段側吸込口22までが冷媒回路1の低圧側とされる。 The main throttle means 62A, by being decompressed and expanded at 62B, it downstream of the evaporator 63A, from 63B to the low-stage suction port 22 communicating with the first rotary compression element 18 of the refrigerant circuit 1 low pressure It is the side.

上記圧縮機11の運転が停止した後、圧縮機11を再始動する際には、制御装置Cは、圧縮機11の起動から所定の運転周波数に上昇するまでの間、電磁弁85を開放してバイパス回路84の流路を開放する。 After the operation of the compressor 11 is stopped, when restarting the compressor 11, the control device C, between the start of the compressor 11 to increase to a predetermined operating frequency, opens the solenoid valve 85 to open the flow path of the bypass circuit 84 Te. 当該所定の運転周波数とは、圧縮機11が実効的なトルク制御が可能となる運転周波数であり、本実施例では、一例として35Hzとする。 From that of the predetermined operating frequency, a driving frequency of the compressor 11 becomes possible effective torque control, in this embodiment, a 35Hz as an example.

これにより、圧縮機11の停止状態から起動され、当該所定の運転周波数に上昇するまでの間、電磁弁85が開放されることにより、第1の回転圧縮要素18により中間圧に昇圧され、低段側吐出口24から中間圧吐出配管36に吐出され、インタークーラ38を経た後の中間圧領域の冷媒は、バイパス回路84を介して、冷媒回路1の低圧側領域に流入する。 This is started from a stopped state of the compressor 11, until the rise to the predetermined operating frequency, by the solenoid valve 85 is opened, boosted by the first rotary compression element 18 to an intermediate pressure, low discharged from stage discharge port 24 to an intermediate 圧吐 out pipe 36, the refrigerant of the intermediate pressure region after undergoing intercooler 38 via the bypass circuit 84, and flows into the low pressure side region of the refrigerant circuit 1. これにより、冷媒回路1の中間圧領域と低圧側領域との圧力が均圧される。 Thus, the pressure of the intermediate pressure area and the low pressure side region of the refrigerant circuit 1 is pressurized equalizing.

これにより、圧縮機11の起動から所定の運転周波数に上昇するまでの始動時は、所定のトルクが確保できないが、この間、中間圧領域と低圧側領域とを均圧とすることで、外気温度が高いため中間圧が高くなりやすい状況であっても、中間圧が高圧に接近する不都合を解消できる。 Thus, when starting from the activation of the compressor 11 to increase to a predetermined operating frequency is a predetermined torque can not be secured, during which an intermediate pressure area and the low pressure side region by a pressure equalization, the outside air temperature even with intermediate pressure tends to increase due to the high availability you can eliminate a disadvantage that the intermediate pressure approaches the pressure.

そのため、圧縮機11の始動時におけるトルク不足が生じている間に、中間圧領域の圧力と高圧領域の圧力とが接近してしまうことによる始動不良を未然に回避することができ、安定した、且つ、高効率な運転を実現することができる。 Therefore, while the insufficient torque at the start of the compressor 11 is caused to approach the pressure of the pressure and the high pressure region of the intermediate pressure region is possible failure to be able to avoid in advance the start by thus, stable, and, it is possible to realize a highly efficient operation. 尚、制御装置Cは、検出される圧縮機11の運転周波数が所定の運転周波数に上昇した後は、電磁弁85を閉鎖し、バイパス回路84の流路を閉塞することで、上述したような通常の冷凍サイクルを行う。 The control unit C, after operation frequency of the compressor 11 detected rises to a predetermined operating frequency, by closing the solenoid valve 85 closes the flow path of the bypass circuit 84, as described above performing a normal refrigeration cycle.

(G)圧縮機の始動性改善(逆止弁) (G) starting-improving of the compressor (check valve)
本実施例における各圧縮機11の高圧吐出配管42には、冷媒調整器91が設けられている。 The high-pressure discharge pipe 42 of the compressor 11 in the present embodiment, the refrigerant regulator 91 is provided. ここで、図4の冷媒調整器91の部分縦断側面図及び図5の部分断面平面図を参照して冷媒調整器91について説明する。 Here, with reference to the partial sectional plan view of a partial longitudinal side view and FIG. 5 of the refrigerant regulator 91 of Figure 4 will be described refrigerant regulator 91. この冷媒調整器91は、所定の容量を有した密閉容器92により構成されており、当該容器92の側面には、圧縮機11の高段側吐出口28から吐出された冷媒が流入される冷媒流入部96が連通形成されており、高圧吐出配管42(高段側吐出口28側)が接続される。 The refrigerant regulator 91 is constituted by a closed container 92 having a predetermined capacity, to the side of the container 92, the refrigerant in which the refrigerant discharged from the high-stage side discharge port 28 of the compressor 11 is introduced inlet 96 are communicated form, the high-pressure discharge pipe 42 (high-stage side discharge port 28 side) is connected. また、容器92の上端面には、容器92内の冷媒を流出させる冷媒流出部97が連通形成されており、高圧吐出配管42(ガスクーラ46側)が接続される。 Further, the upper end surface of the container 92, the refrigerant outlet portion 97 for discharging the refrigerant in the container 92 are communicated form, the high-pressure discharge pipe 42 (gas cooler 46 side) is connected.

そして、この容器92内は、仕切壁93にて上下が区画され、この下側は、冷媒流入室94とされ、上側は冷媒流出室95とされる。 Then, the container 92, the upper and lower at the partition wall 93 is partitioned, the lower is the refrigerant inflow chamber 94, the upper is a refrigerant outlet chamber 95. 冷媒流入室94は、上記冷媒流入部96と連通して形成され、冷媒流出室95は、冷媒流出部97と連通して形成される。 Refrigerant inflow chamber 94 is formed in communication with the refrigerant inlet portion 96, the refrigerant outlet chamber 95 is formed in communication with the refrigerant outlet portion 97. そして、仕切壁93の冷媒流入室94側には、吸込ポート98が設けられており、当該吸込ポート98は、仕切壁93に形成された吸込通路99と連通して形成される。 Then, the refrigerant inflow chamber 94 side of the partition wall 93, the suction port 98 is provided, the suction port 98 is formed in communication with the suction passage 99 formed in the partition wall 93.

この吸込通路99の冷媒流出室95側には、容器92内の上部に位置してリードバルブにて構成された逆止弁90が設けられている。 This refrigerant outlet chamber 95 side of the suction passage 99, a check valve 90 which is constituted by reed valve located on top of the container 92 is provided. 当該逆止弁90は、冷媒流入室94側から冷媒流出室95に向かう方向を順方向(圧縮機11の高段側吐出口28からガスクーラ46(オイルセパレータ44)に向かう方向を順方向)とする。 The check valve 90 is a direction toward the refrigerant outlet chamber 95 from the refrigerant inflow chamber 94 side (from the high-stage side discharge port 28 of the compressor 11 the gas cooler 46 (the direction forward toward the oil separator 44)) Forward and to. そして、この逆止弁90の近傍には、当該逆止弁90と所定間隔を存して支持体90Aが固定されている。 Then, in the vicinity of the check valve 90, the support 90A is fixed to exist the check valve 90 by a predetermined distance.

そして、この容器92の容器下端部には、上述した圧縮機11と接続するオイル戻し管86が設けられている。 Then, the container lower portion of the container 92, is provided the oil return pipe 86 connecting the compressor 11 described above. 当該オイル戻し管86は、上記オイル戻し回路73に接続され、これにより容器92内と連通して構成されている。 The oil return pipe 86 is connected to the oil return circuit 73, thereby being configured in communication with the container 92.

以上の構成により、圧縮機11の高段側吐出口28から吐出された冷媒は高温吐出配管42を介して冷媒調整器91の冷媒流入部96から冷媒流入室94内に流入する。 With the above configuration, the refrigerant discharged from the high-stage side discharge port 28 of the compressor 11 flows from the refrigerant inlet portion 96 of the refrigerant regulator 91 via a high-temperature discharge pipe 42 to the refrigerant inflow chamber 94. ここで、冷媒流入室94は所定の容積を有することからマフラー効果によって脈動を吸収して平準化を図ることができる。 Here, the refrigerant inflow chamber 94 can be equalized to absorb pulsation by the muffler effect from having a predetermined volume.

冷媒流入室94内の冷媒は、吸込ポート98を介して吸込通路99内を通過し、冷媒流入室94から冷媒流出室95側を順方向とする逆止弁90を介して冷媒流出室95内に吐出される。 Refrigerant in the refrigerant inlet chamber 94 passes through the suction passage 99 through the suction port 98, a refrigerant outlet chamber 95 side from the refrigerant inflow chamber 94 via the check valve 90 to forward the refrigerant outflow chamber 95 It is discharged to. 逆止弁90は、上述したようにリードバルブにより構成されているため、騒音発生を解消することができる。 The check valve 90, because they are composed of reed valve, as described above, it is possible to eliminate the occurrence of noise.

そして、冷媒流出室95内の冷媒は、冷媒流出部97を介してガスクーラ46に向かう高温吐出配管42に吐出される。 The refrigerant of the refrigerant outflow chamber 95 is discharged into the high-temperature discharge pipe 42 toward the gas cooler 46 via the refrigerant outlet portion 97.

ここで、冷媒調整器91の容器92内には、圧縮機11の高段側吐出口28からガスクーラ46(オイルセパレータ44)に向かう方向を順方向とする逆止弁90が設けられているため、圧縮機11が停止した場合であっても、高圧吐出配管42に介設される冷媒調整器91の逆止弁90によって、ガスクーラ46側の高圧冷媒が圧縮機11側と連通しない。 Here, the container 92 of the refrigerant regulator 91, since the check valve 90 is provided in a direction toward the gas cooler 46 (the oil separator 44) from the high-stage side discharge port 28 of the compressor 11 to the forward direction , even when the compressor 11 is stopped, the check valve 90 of the refrigerant regulator 91 interposed in the high-pressure discharge pipe 42, the high-pressure refrigerant in the gas cooler 46 side are not in communication with the compressor 11 side. そのため、圧縮機11の運転が停止して、密閉容器12内にて高圧側と中間圧とが均圧してしまう場合であっても、逆止弁90から蒸発器63A、63Bの近傍に設けられた主絞り手段62A、62Bまでの冷媒回路1の高圧側の圧力を維持することができる。 Therefore, the operation is stopped in the compressor 11, even if the the high pressure side and the intermediate pressure thus pressure equalizing in a sealed container 12, provided the check valve 90 evaporator 63A, in the vicinity of the 63B the main throttle means 62A has, it is possible to maintain the pressure of the high pressure side of the refrigerant circuit 1 to 62B.

即ち、当該逆止弁90が設けられていない場合には、停止した圧縮機11内において高圧側と中圧側とが均圧してしまう。 That is, if the check valve 90 is not provided, and the middle and high-pressure side pressure side thereby pressure equalizing in the compressor 11 has stopped. 他方、密閉容器12内において低圧側と中圧側とは、低圧側のみがオイルに浸されていることから容易には均圧し難い。 On the other hand, the low-pressure side and the medium-pressure side in the sealed container 12, facilitates the hard pressure equalizing since only low-pressure side is immersed in the oil. しかし、圧縮機11を始動する場合には、冷媒回路1内の圧力差が大きいことから、冷媒回路1内全体が均圧するまでの所定時間が必要となり始動性が悪いこととなる。 However, when starting the compressor 11, since a large pressure difference in the refrigerant circuit 1, and thus is poor startability requires a predetermined time to the entire inner refrigerant circuit 1 is pressure equalized.

しかし、本実施例では、圧縮機11を停止した後、逆止弁90によって冷媒回路1の高圧側の圧力が維持されることで、かかる圧縮機11の始動性の改善を図ることができる。 However, in this embodiment, after stopping the compressor 11, that the pressure of the high-pressure side of the refrigerant circuit 1 is maintained by the check valve 90, it is possible to improve the startability of such compressor 11. また、冷媒回路1内全体が均圧とならないため、冷凍サイクル装置の効率化を図ることができる。 Also, since the entire inside the refrigerant circuit 1 is not a pressure equalization, it is possible to improve the efficiency of the refrigeration cycle apparatus.

また、本実施例の如く、冷凍装置Rに複数、この場合2台の圧縮機11、11が設けられ、相互に並列接続されている場合、上記逆止弁90を備えた冷媒調整器91は、各圧縮機11、11の高圧吐出配管42、42が合流する以前の位置にそれぞれの圧縮機11に対応して設ける。 Also, as in the present embodiment, a plurality in the refrigeration apparatus R, in this case the two compressors 11 and 11 is provided, when connected in parallel to each other, the refrigerant regulator 91 having the above-described check valve 90 , it provided corresponding to each of the compressor 11 to the previous position the high-pressure discharge pipe 42, 42 are joined to each of the compressors 11 and 11. これにより、マルチ構成の圧縮機の追加運転が可能になり、容量制御性の改善を図ることができる。 This enables additional operation of the multi-configuration compressor, it is possible to improve the capacity controllability.

上述したように逆止弁90が設けられた冷媒調整器91の容器92は、所定の容量を有しているため、冷媒からオイルを分離するオイルセパレータの機能をも奏することができる。 Container 92 of the refrigerant regulator 91 to the check valve 90 as described above is provided, because it has a predetermined capacity, can also exhibit the function of the oil separator for separating oil from the refrigerant. 当該容器92の下部に溜められたオイルは、当該下端部に設けられたオイル戻し管86を介して円滑にそれぞれに対応する圧縮機11、11に返還することができる。 Lower sump oil was of the container 92 can be returned to the compressor 11, 11 corresponding to smoothly through the respective oil return pipe 86 provided on the lower end.

(H)蒸発器の除霜制御 上述したように、各ショーケースユニット5A、5Bは、冷媒配管7及び9にそれぞれ並列に接続されている。 (H) As described above defrost control of the evaporator, the showcase units 5A, 5B are connected in parallel to the refrigerant pipe 7 and 9. 各ショーケースユニット5A、5Bと、冷媒配管7及び冷媒配管9とを連結するケース側冷媒配管60A、60Bには、それぞれストレーナ61A、61Bと、主絞り手段62A、62Bと、蒸発器63A、63Bが順次接続されている。 Each showcase units 5A, and 5B, the case-side refrigerant pipe 60A connecting the refrigerant pipe 7 and the refrigerant piping 9, the 60B, respectively strainer 61A, and 61B, the main throttle means 62A, and 62B, the evaporator 63A, 63B There has been sequentially connected.

そして、一方の蒸発器63Aの出口側には、他方の蒸発器63Bに対応する主絞り手段62Bの入口側とを連通する第1の連通管64Aが接続されており、当該第1の連通管64Aには、電磁弁(弁装置)65Aが介設されている。 Then, on the outlet side of one of the evaporators 63A, the first and communicating pipe 64A is connected, the first communicating pipe for communicating the inlet side of the main throttle means 62B corresponding to the other evaporator 63B 64A, the solenoid valve (valve device) 65A is interposed. また、他方の蒸発器63Bの出口側には、一方の蒸発器63Aに対応する主絞り手段62Aの入口側とを連通する第2の連通管64Bが接続されており、当該第2の連通管64Bには、電磁弁(弁装置)65Bが介設されている。 Further, on the outlet side of the other evaporator 63B, are second communicating pipe 64B for communicating the inlet side of the main throttle means 62A corresponds to one of the evaporator 63A is connected, the second communicating pipe the 64B, the solenoid valve (valve device) 65B is interposed. 尚、本実施例において主絞り手段62A、62Bは、電動膨張弁にて構成しているが、これ以外にも絞り手段としてのキャピラリーチューブとこれをバイパスするバイパス管と電磁弁によって構成しても良い。 The main throttle means 62A, 62B in the present embodiment, although constituted by an electric expansion valve, be also constituted by the bypass pipe and the solenoid valve for capillary tube and bypass it as throttle means in addition to this good.

また、各ケース側冷媒配管60A、60Bの蒸発器63A又は63Bの出口側に接続された各連通管64A、64Bとの分流器の下流側には、電磁弁(弁装置)66A及び66Bが介設されている。 Moreover, each case-side refrigerant pipe 60A, the communicating pipe 64A connected to the outlet side of the 60B of the evaporator 63A or 63B, on the downstream side of the flow divider with 64B, the electromagnetic valve (valve device) 66A and 66B is through It has been set. これら電磁弁65A、65B、66A、66Bにより流路制御手段を構成する。 These solenoid valves 65A, constituting 65B, 66A, the flow path control means by 66B.

他方、上述したように、冷媒回路1を構成するガスクーラ46をバイパスするガスクーラバイパス回路71が設けられている。 On the other hand, as described above, the gas cooler bypass circuit 71 for bypassing the gas cooler 46 constituting a refrigerant circuit 1 is provided. このガスクーラバイパス回路71には、電磁弁72が介設されている。 This gas cooler bypass circuit 71, the solenoid valve 72 is interposed. そして、各電磁弁65A、65B、66A、66B、72及び主絞り手段62A、62Bは、上述した如き制御装置Cにて開閉制御される。 Then, the electromagnetic valves 65A, 65B, 66A, 66B, 72 and the main throttling means 62A, 62B are opened and closed controlled by as mentioned above the control device C.

以上の構成により、先ず、一方の蒸発器63Aの除霜制御について説明する。 With the above configuration, it will be described first defrost control of one of the evaporator 63A. 一方の蒸発器63Aの除霜を行う際には、制御装置Cは、上記流路制御手段を蒸発器63Aから出た冷媒を第1の連通管64Aに流し、蒸発器63Bから出た冷媒を圧縮機11に戻す制御を行う。 When performing the defrosting of the one evaporator 63A, the control unit C, flowing refrigerant exiting the flow path control means from the evaporator 63A to the first communicating pipe 64A, the refrigerant discharged from the evaporator 63B performs control to return to the compressor 11. 即ち、当該蒸発器63Aに対応する主絞り手段62Aを全開とし、第1の連通管64Aの電磁弁65A、電磁弁66Bを開放する。 In other words, the fully opened main throttle means 62A corresponding to the evaporator 63A, the solenoid valve 65A of the first communicating pipe 64A, opens the electromagnetic valve 66B. 第2の連通管64Bの電磁弁65B及び電磁弁66Aを閉鎖する。 Closing the solenoid valve 65B and the solenoid valve 66A of the second communicating pipe 64B. 尚、主絞り手段62Aをキャピラリーチューブとこれをバイパスするバイパス管と電磁弁とから構成している場合には、バイパス管の電磁弁を開放する。 Incidentally, in the case constituting the main throttle means 62A and a bypass pipe and the solenoid valve to bypass this and capillary tube opens the solenoid valve of the bypass pipe.

これにより、圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒は、ガスクーラ46、排熱回収熱交換器70、中間熱交換器80、冷媒配管7を経てケース側冷媒配管60Aに至り、全開とされる主絞り手段62Aを経てガス冷媒のまま一方の蒸発器63A内に流入する。 Thus, high-temperature high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11, gas cooler 46, the exhaust heat recovery heat exchanger 70, intermediate heat exchanger 80 reaches through the refrigerant pipe 7 to the case side refrigerant pipe 60A, the main being fully opened through the throttle means 62A flows remain within one of the evaporator 63A of the gas refrigerant. 当該蒸発器63Aの除霜によって液化された冷媒(ガスサイクルが行われているときはガス冷媒)は、電磁弁66Aが閉鎖されており、電磁弁65Aが開放されているため、第1の連通管64Aを経て、他方の蒸発器63Bに対応する主絞り手段62Bの入口側に流入する。 The evaporator 63A refrigerant liquefied by the defrosting of (gas refrigerant when the gas cycle is being performed) are solenoid valves 66A is closed, the electromagnetic valve 65A is opened, the first communicating through a pipe 64A, and flows into the inlet side of the main throttle means 62B corresponding to the other evaporator 63B.

そのため、一方の蒸発器63Aの除霜によって液化された冷媒は、他方の蒸発器63Bに対応する主絞り手段62Bにて減圧膨張され、他方の蒸発器63Bにて蒸発する。 Therefore, the refrigerant liquefied by the defrosting of the one evaporator 63A is decompressed and expanded by the main throttle unit 62B corresponding to the other evaporator 63B, it evaporates at the other of the evaporator 63B. これにより、一方の蒸発器63Aの除霜により液化した冷媒が直接圧縮機11に帰還する不都合を解消することができる。 Thus, liquefied refrigerant can be eliminated a disadvantage that the feedback directly to the compressor 11 by the defrosting of the one evaporator 63A.

他方の蒸発器63Bの除霜を行う際には、制御装置Cは、上記流路制御手段を蒸発器63Bから出た冷媒を第2の連通管64Bに流し、蒸発器63Aから出た冷媒を圧縮機11に戻す制御を行う。 When performing the defrosting of the other of the evaporator 63B, the control unit C, flowing refrigerant exiting the flow path control means from the evaporator 63B to the second communicating pipe 64B, the refrigerant discharged from the evaporator 63A performs control to return to the compressor 11. 即ち、当該蒸発器63Bに対応する主絞り手段62Bを全開とし、第2の連通管64Bの電磁弁65B、電磁弁66Aを開放する。 In other words, the fully opened main throttle means 62B corresponding to the evaporator 63B, the electromagnetic valve 65B of the second communicating pipe 64B, to open the solenoid valve 66A. 第2の連通管64Aの電磁弁65A及び電磁弁66Bを閉鎖する。 Closing the solenoid valve 65A and the solenoid valve 66B of the second communicating pipe 64A.

これにより、圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒は、ガスクーラ46、排熱回収熱交換器70、中間熱交換器80、冷媒配管7を経てケース側冷媒配管60Bに至り、全開とされる主絞り手段62Bを経てガス冷媒のまま他方の蒸発器63B内に流入する。 Thus, high-temperature high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11, gas cooler 46, the exhaust heat recovery heat exchanger 70, intermediate heat exchanger 80 reaches through the refrigerant pipe 7 to the case-side refrigerant pipe 60B, the main being fully opened through the throttle means 62B flows remain in the other evaporator 63B of the gas refrigerant. 当該蒸発器63Bの除霜によって液化された冷媒(ガスサイクルが行われているときはガス冷媒)は、電磁弁66Bが閉鎖されており、電磁弁65Bが開放されているため、第2の連通管64Bを経て、一方の蒸発器63Aに対応する主絞り手段62Aの入口側に流入する。 The evaporator 63B refrigerant liquefied by the defrosting of (gas refrigerant when the gas cycle is being performed) is solenoid valve 66B is closed, the electromagnetic valve 65B is opened, the second communicating through a pipe 64B, and flows into the inlet side of the main throttle means 62A corresponds to one of the evaporator 63A. そのため、他方の蒸発器63Bの除霜によって液化された冷媒は、一方の蒸発器63Aに対応する主絞り手段62Aにて減圧膨張され、一方の蒸発器63Aにて蒸発する。 Therefore, the refrigerant liquefied by the defrosting of the other of the evaporator 63B, is decompressed and expanded by the main throttle unit 62A corresponds to the one of the evaporator 63A, evaporates in one evaporator 63A.

このように、複数の蒸発器63A、63Bを備えた冷凍装置Rにおいて、相互に除霜により液化した冷媒を他方の蒸発器にて蒸発処理させることによって、除霜により液化した冷媒が直接圧縮機11に帰還する不都合を解消することができる。 Thus, a plurality of evaporators 63A, in the refrigeration apparatus R having the 63B, by evaporation of the refrigerant liquefied by defrosting each other at the other of the evaporator, the liquefied refrigerant is directly compressor by defrosting it is possible to eliminate a disadvantage that the feedback to 11. また、このような簡素な構成にてこれら蒸発器63A、63Bの除霜を実現することが可能となる。 These evaporators 63A in such a simple configuration, it is possible to realize the defrosting of 63B.

尚、本実施例では、2つの冷凍機ユニット5A、5Bの蒸発器63A、63Bの除霜を例に挙げて説明しているが、蒸発器の数を更に増やした場合であっても、相互に除霜により液化した冷媒を異なる蒸発器にて蒸発処理させることによって、本発明による効果を奏することができる。 In this embodiment, the two refrigeration units 5A, 5B of the evaporator 63A, has been described as an example defrosted 63B, even when the further increase the number of evaporators, each other by evaporation process at a refrigerant different evaporator liquefied by defrosting, it is possible to obtain the effect of the present invention.

また、本実施例では、制御装置Cは、外気温度センサ56により検出された温度が所定の低温度である場合には、当該除霜時においてガスクーラバイパス回路71に設けられた電磁弁72を開放する。 Further, in this embodiment, the control device C, when the temperature detected by the outside air temperature sensor 56 is a predetermined low temperature, opens the electromagnetic valve 72 provided in the gas cooler bypass circuit 71 at the time of the defrosting to. これにより、除霜が行われる蒸発器には、超臨界サイクルとなるガスクーラ46を回避した(ガスクーラバイパス回路71を通過した)温度の高い冷媒を流入させることが可能となる。 Thus, the evaporator defrosting is performed, it becomes possible to flow a refrigerant high that (the passing through the gas cooler bypass circuit 71) temperature that avoids gas cooler 46 serving as a supercritical cycle.

これにより、低外気温時等において、除霜を行う蒸発器に流入する冷媒温度が低い場合に、より高い温度の冷媒を供給することが可能となり、効率的な除霜を実現することができる。 Thus, during the low outdoor air temperature or the like, when the refrigerant temperature flowing into the evaporator defrosted is low, it is possible to supply a higher temperature of the refrigerant, it is possible to realize an efficient defrosting .

また、排熱を利用した除霜を実現することが可能となるため、格別なヒータ等の加熱手段を不要とでき、省エネを図ることができる。 Moreover, since it is possible to realize the defrosting utilizing waste heat, can a heating means such as exceptional heaters unnecessary, thereby saving energy. また、除霜時におけるヒータ通電を回避できるため、ピーク電力のカットを行うことができる。 Further, since it avoids the heater energization during defrosting, it is possible to cut the peak power.

本実施例のように、冷媒として二酸化炭素を使用した場合、圧縮機11からの吐出温度が高くなるため、蒸発器の除霜性能の向上を図ることができる。 As in the present embodiment, when using carbon dioxide as the refrigerant, since the discharge temperature from the compressor 11 is increased, it is possible to improve the defrosting performance of the evaporator.

R 冷凍装置 C 制御装置(制御手段) R refrigeration apparatus C controller (control means)
1 冷媒回路 3 冷凍機ユニット 5A、5B ショーケースユニット 7、9 冷媒配管 11 圧縮機 12 密閉容器 14 電動要素 18 第1の回転圧縮要素 20 第2の回転圧縮要素 22 低段側吸込口 24 低段側吐出口 26 高段側吸込口 28 高段側吐出口 32 低圧圧力センサ(吸込圧力検出手段) First refrigerant circuit 3 refrigerator unit 5A, 5B showcase units 7,9 refrigerant pipe 11 compressor 12 sealed container 14 the electric element 18 first rotary compression element 20 and the second rotary compression element 22 low-stage suction port 24 low stage side discharge port 26 high-stage suction port 28 high-stage discharge port 32 low pressure sensor (suction pressure detection means)
34 ユニット入口温度センサ(入口温度検出手段) 34 units inlet temperature sensor (inlet temperature detecting means)
36 中間圧吐出配管 38 インタークーラ 42 高圧吐出配管 44 オイルセパレータ 45 風路 46 ガスクーラ 47 ガスクーラ用送風機 48 高圧圧力センサ(高圧圧力検出手段) 36 intermediate 圧吐 out pipe 38 intercooler 42 high-pressure discharge pipe 44 oil separator 45 air path 46 gas cooler 47 the gas cooler blower 48 high-pressure sensor (high-pressure detection means)
49 中間圧圧力センサ(中間圧圧力検出手段) 49 intermediate-pressure pressure sensor (intermediate-pressure pressure detection means)
50 吐出温度センサ(吐出温度検出手段) 50 discharge temperature sensor (discharge temperature detection means)
52 ガスクーラ出口温度センサ(ガスクーラ出口温度検出手段) 52 gas cooler outlet temperature sensor (gas cooler outlet temperature detecting means)
54 ユニット出口温度センサ(ユニット出口温度検出手段) 54 units outlet temperature sensor (unit outlet temperature detecting means)
56 外気温度センサ(外気温度検出手段) 56 outdoor air temperature sensor (outside air temperature detection means)
58 ユニット出口側圧力センサ(ユニット出口側圧力検出手段) 58 units outlet pressure sensor (unit outlet side pressure detection means)
60A、60B ケース側冷媒配管 62A、62B 主絞り手段 63A、63B 蒸発器 64A、64B 連通管 65A、65B 電磁弁(弁装置。流路制御手段) 60A, 60B case side refrigerant pipe 62A, 62B main throttle means 63A, 63B evaporator 64A, 64B communicating pipe 65A, 65B solenoid valve (valve device. Flow path control means)
66A、66B 電磁弁(弁装置。流路制御手段) 66A, 66B the solenoid valve (valve device. Flow path control means)
70 排熱回収熱交換器 70A 冷媒流路 70B 水流路 71 ガスクーラバイパス回路 72 電磁弁(弁装置) 70 heat recovery heat exchanger 70A refrigerant passage 70B water channel 71 gas cooler bypass circuit 72 electromagnetic valve (valve device)
73 オイル戻し回路 74 オイルクーラ 76 流量調整弁(電動弁) 73 oil return circuit 74 oil cooler 76 flow control valve (electrically operated valve)
78 オイルバイパス回路 79 電磁弁(弁装置) 78 Oil bypass circuit 79 electromagnetic valve (valve device)
80 中間熱交換器 80A 第1の流路 80B 第2の流路 83 補助膨張弁(補助絞り手段) 80 intermediate heat exchanger 80A first flow path 80B second flow path 83 auxiliary expansion valve (auxiliary throttle means)
84 バイパス回路 85 電磁弁(弁装置) 84 bypass circuit 85 electromagnetic valve (valve device)
86 オイル戻し管 90 逆止弁 91 冷媒調整器 92 密閉容器 93 仕切壁100 冷媒量調整タンク101 第1の連通回路102 電動膨張弁(絞り機能を有する第1の開閉手段) 86 Oil return pipe 90 check valve 91 the refrigerant regulator 92 sealed container 93 partition wall 100 refrigerant amount control tank 101 first communicating circuit 102 electric expansion valve (first switching means having an aperture function)
103 第2の連通回路104 電磁弁(第2の開閉手段) 103 second communicating circuit 104 solenoid valve (second switching means)
105 第3の連通回路106 電磁弁(第3の開閉手段) 105 third communicating circuit 106 solenoid valve (third switching means)

Claims (4)

  1. 圧縮手段と、ガスクーラと、補助絞り手段と、中間熱交換器と、主絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路を構成し、前記ガスクーラから出た冷媒を二つの流れに分流して、第1の冷媒流を前記補助絞り手段を経て前記中間熱交換器の第1の流路に流し、第2の冷媒流を前記中間熱交換器の第2の流路に流した後、前記主絞り手段を経て前記蒸発器に流すことにより、前記中間熱交換器にて前記第1の冷媒流と第2の冷媒流とを熱交換させ、前記蒸発器から出た冷媒を前記圧縮手段の低圧部に吸い込ませ、前記中間熱交換器から出た前記第1の冷媒流を前記圧縮手段の中間圧部に吸い込ませると共に、高圧側が超臨界圧力となる冷凍装置において、 And compression means, the gas cooler, an auxiliary throttle means, constitutes the intermediate heat exchanger, a main throttle means, the refrigerant circuit from the evaporator, to divert the refrigerant flowing out from the gas cooler into two streams, the first of the coolant flow through the auxiliary throttle means flows into the first flow path of the intermediate heat exchanger, after flowing the second refrigerant flow to the second flow path of the intermediate heat exchanger, the main throttle means by passing to the evaporator via, said at an intermediate heat exchanger and the first refrigerant stream and a second refrigerant stream is heat exchanged, the refrigerant discharged from the evaporator to a low pressure part of said compression means sucked so, causes sucked the first refrigerant stream exiting the intermediate heat exchanger to the intermediate pressure portion of the compression means, the refrigeration system high pressure side becomes supercritical pressure,
    前記補助絞り手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は、 A control means for controlling said auxiliary throttle means, control means,
    前記圧縮手段からの吐出冷媒の温度DTが所定値DT0より高い場合に前記補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第1の制御量と、 A first control amount that the temperature DT of the refrigerant discharged from the compression means acts in a direction to increase the opening degree of the auxiliary throttle means is higher than a predetermined value DT 0,
    前記冷媒回路の中間圧領域の圧力MPと低圧側圧力LPから求められる高圧側圧力の判定値である過圧縮判定値MPOが、前記冷媒回路の高圧側圧力HPより低い場合に前記補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第2の制御量と、 The over-compression determination value MPO is a determination value of the high pressure side pressure obtained from the pressure MP and low side pressure LP of the intermediate pressure region of the refrigerant circuit, said auxiliary throttle means is lower than the high pressure side pressure HP of the refrigerant circuit a second control amount acts in a direction of increasing the opening degree,
    前記ガスクーラを経た冷媒の温度GCTと前記中間熱交換器を経た前記第2の冷媒流の温度LTとの差(GCT−LT)が所定値SPより小さい場合に前記補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第3の制御量を演算し、これら第1乃至第3の制御量を合算することにより、前記補助絞り手段の弁開度の操作量を決定すると共に、 Increasing an opening degree of the auxiliary throttle means when the difference between the temperature LT of the second refrigerant stream that has passed through the intermediate heat exchanger and the temperature GCT of the refrigerant which has flowed through the gas cooler (GCT-LT) is smaller than the predetermined value SP calculates a third control amount acts in the direction of, by summing the control amount of the first to third, and determines the operation amount of the valve opening degree of the auxiliary throttle means,
    前記温度LTが所定値よりも低い場合、又は、前記温度DT−GCTが所定値TDTより低い場合に前記補助絞り手段の弁開度を縮小する方向で前記操作量を決定し、 If the temperature LT is lower than a predetermined value, or, the temperature DT-GCT will determine the operation amount in a direction to reduce the valve opening degree of the auxiliary throttle means is lower than a predetermined value TDT,
    前記高圧側圧力HPが超臨界領域にある場合、前記所定値SPを上げ、前記所定値TDTを下げると共に、前記高圧側圧力HPが飽和領域にある場合、前記所定値SPを下げ、前記所定値TDTを上げることを特徴とする冷凍装置。 If the high-pressure side pressure HP is in the supercritical region, increasing the predetermined value SP, along with lowering the predetermined value TDT, when the high side pressure HP is in the saturation region, lowering the predetermined value SP, the predetermined value refrigerating apparatus characterized by raising the TDT.
  2. 圧縮手段と、ガスクーラと、補助絞り手段と、中間熱交換器と、主絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路を構成し、前記ガスクーラから出た冷媒を二つの流れに分流して、第1の冷媒流を前記補助絞り手段を経て前記中間熱交換器の第1の流路に流し、第2の冷媒流を前記中間熱交換器の第2の流路に流した後、前記主絞り手段を経て前記蒸発器に流すことにより、前記中間熱交換器にて前記第1の冷媒流と第2の冷媒流とを熱交換させ、前記蒸発器から出た冷媒を前記圧縮手段の低圧部に吸い込ませ、前記中間熱交換器から出た前記第1の冷媒流を前記圧縮手段の中間圧部に吸い込ませると共に、高圧側が超臨界圧力となる冷凍装置において、 And compression means, the gas cooler, an auxiliary throttle means, constitutes the intermediate heat exchanger, a main throttle means, the refrigerant circuit from the evaporator, to divert the refrigerant flowing out from the gas cooler into two streams, the first of the coolant flow through the auxiliary throttle means flows into the first flow path of the intermediate heat exchanger, after flowing the second refrigerant flow to the second flow path of the intermediate heat exchanger, the main throttle means by passing to the evaporator via, said at an intermediate heat exchanger and the first refrigerant stream and a second refrigerant stream is heat exchanged, the refrigerant discharged from the evaporator to a low pressure part of said compression means sucked so, causes sucked the first refrigerant stream exiting the intermediate heat exchanger to the intermediate pressure portion of the compression means, the refrigeration system high pressure side becomes supercritical pressure,
    前記補助絞り手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は、 A control means for controlling said auxiliary throttle means, control means,
    前記圧縮手段からの吐出冷媒の温度DTが所定値DT0より高い場合に前記補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第1の制御量と、 A first control amount that the temperature DT of the refrigerant discharged from the compression means acts in a direction to increase the opening degree of the auxiliary throttle means is higher than a predetermined value DT 0,
    前記冷媒回路の高圧側圧力HPと低圧側圧力LPとから求められる適正中間圧力値よりも、前記冷媒回路の中間圧領域の圧力MPが低い場合に前記補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第2の制御量と、 Than the appropriate intermediate pressure value obtained from the high side pressure HP and the low-pressure side pressure LP of the refrigerant circuit, in the direction of increasing the opening degree of the auxiliary throttle means when the pressure MP of the intermediate pressure region of the refrigerant circuit is low a second control amount acts,
    前記ガスクーラを経た冷媒の温度GCTと前記中間熱交換器を経た前記第2の冷媒流の温度LTとの差(GCT−LT)が所定値SPより小さい場合に前記補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第3の制御量を演算し、これら第1乃至第3の制御量を合算することにより、前記補助絞り手段の弁開度の操作量を決定すると共に、 Increasing an opening degree of the auxiliary throttle means when the difference between the temperature LT of the second refrigerant stream that has passed through the intermediate heat exchanger and the temperature GCT of the refrigerant which has flowed through the gas cooler (GCT-LT) is smaller than the predetermined value SP calculates a third control amount acts in the direction of, by summing the control amount of the first to third, and determines the operation amount of the valve opening degree of the auxiliary throttle means,
    前記温度LTが所定値よりも低い場合、又は、前記温度DT−GCTが所定値TDTより低い場合に前記補助絞り手段の弁開度を縮小する方向で前記操作量を決定し、 If the temperature LT is lower than a predetermined value, or, the temperature DT-GCT will determine the operation amount in a direction to reduce the valve opening degree of the auxiliary throttle means is lower than a predetermined value TDT,
    前記高圧側圧力HPが超臨界領域にある場合、前記所定値SPを上げ、前記所定値TDTを下げると共に、前記高圧側圧力HPが飽和領域にある場合、前記所定値SPを下げ、前記所定値TDTを上げることを特徴とする冷凍装置。 If the high-pressure side pressure HP is in the supercritical region, increasing the predetermined value SP, along with lowering the predetermined value TDT, when the high side pressure HP is in the saturation region, lowering the predetermined value SP, the predetermined value refrigerating apparatus characterized by raising the TDT.
  3. 前記圧縮手段は、第1及び第2の圧縮要素から構成され、前記冷媒回路の低圧側から前記第1の圧縮要素に冷媒を吸い込んで圧縮し、当該第1の圧縮要素から吐出された中間圧の冷媒を前記第2の圧縮要素に吸い込み、圧縮して前記冷媒回路の高圧側に吐出すると共に、 It said compression means comprises a first and a second compression element, an intermediate pressure, compresses the sucked refrigerant from the low pressure side of the first compression element, discharged from the first compression element of the refrigerant circuit suction of refrigerant into the second compression element, thereby discharging the high pressure side of the refrigerant circuit and compressed,
    前記第1の圧縮要素から吐出された冷媒を空冷するためのインタークーラを備え、前記中間熱交換器から出た前記第1の冷媒流を前記インタークーラの出口側に戻すことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の冷凍装置。 Claims and returning the first refrigerant discharged from the compression element comprises a intercooler for cooling a first refrigerant stream exiting from the intermediate heat exchanger to the outlet side of the intercooler the refrigerating device according to claim 1 or claim 2.
  4. 前記冷媒として二酸化炭素を使用したことを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちの何れかに記載の冷凍装置。 The refrigerating device according to any one of claims 1 to 3, characterized by using carbon dioxide as the refrigerant.
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