JP5542722B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

本発明は、２つの冷凍サイクルをカスケード接続し、二元冷凍サイクルを行なう冷凍装置に関するものである。

従来から、高温側冷媒循環回路（高温側冷凍サイクル）と低温側冷媒循環回路（低温側冷凍サイクル）とをカスケードコンデンサを介してカスケード接続して二元冷凍サイクルを行なう冷凍装置が知られている。このような冷凍装置は、低温側冷媒循環回路を循環させる冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）を使用し、高温側冷媒循環回路を循環させる冷媒としてＲ２２を使用し、低温側冷媒循環回路の一部及び高温側冷媒循環回路のほぼ全部を一つの筐体（室外ユニット）に収納していることが一般的であった。低温側冷媒循環回路を循環させる冷媒として二酸化炭素を使用するのは、低ＧＷＰ（地球温暖化係数）を実現するためである。

そのようなものとして、「１次側冷媒回路の蒸発器と２次側冷媒回路の凝縮器とを交熱的に接続して成り、前記２次側冷媒回路において二酸化炭素を冷媒として用いる冷凍装置であって、前記１次側冷媒回路を構成する圧縮機を起動した後、所定時間経過後に前記２次側冷媒回路の圧縮機を起動する冷凍装置」が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００４−１９０９１７号（第１４頁、第１図）

ところで、室外ユニットの据え付け（たとえば、新規据え付けや機種交換等）作業を行なう作業員や、室外ユニットのメンテナンス（定期メンテナンスや故障診断等）を行なう作業員に配慮した室外ユニットの構造設計が求められている。しかしながら、特許文献１に記載されているような冷凍装置では、低温側冷媒循環回路、高温側冷媒循環回路が同一筐体に収納されているため、誤った冷媒を封入（たとえば、Ｒ２２機に誤って二酸化炭素を封入）してしまう可能性が高かった。

特許文献１に記載されているような冷凍装置では、低温側冷媒循環回路、高温側冷媒循環回路で設計圧力が異なっている（二酸化炭素は低温側でたとえば５．５Ｍｐａ、Ｒ２２は高温側でたとえば２．５Ｍｐａ）。そのため、サービス時や試運転時の気密試験時等において、誤って高温側冷媒循環回路に二酸化炭素の高い気密試験圧力をかけてしまい、膨張弁などの冷凍サイクル構成部品や、冷媒配管に不要な不具合がかかってしまうことがあった。また、誤った冷媒を封入してしまうと、冷凍装置が正常に動作しないという事態に発展する可能性もあった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、作業性及びメンテナンス性を向上させた二元冷凍サイクルを行なう冷凍装置を提供することを目的としている。

本発明に係る冷凍装置は、高温側圧縮機、高温側凝縮器、高温側膨張弁、及び、高温側蒸発器を配管接続した高温側冷媒循環回路と、低温側圧縮機、中間冷却器、低温側凝縮器、低温側膨張弁、及び、低温側蒸発器を配管接続した低温側冷媒循環回路と、を備え、前記高温側蒸発器及び前記低温側凝縮器を含むカスケードコンデンサで前記高温側冷媒循環回路と前記低温側冷媒循環回路とをカスケード接続した冷凍装置であって、前記高温側凝縮器と前記高温側膨張弁との間、及び、前記高温側蒸発器と前記高温側圧縮機との間に高温側サービスバルブを設け、前記低温側凝縮器と前記低温側膨張弁との間、及び、前記低温側蒸発器と前記低温側圧縮機との間に低温側サービスバルブを設け、前記高温側圧縮機、前記高温側凝縮器、前記高温側膨張弁、前記カスケードコンデンサ、前記低温側圧縮機、前記中間冷却器、前記高温側サービスバルブ及び前記低温側サービスバルブを室外ユニットに設置し、前記高温側サービスバルブと前記低温側サービスバルブとを前記室外ユニットの側壁のうち対向する側壁近傍のそれぞれに配置したことを特徴とする。

本発明に係る冷凍装置によれば、高温側サービスバルブと低温側サービスバルブとを室外ユニットの側壁のうち対向する側壁近傍のそれぞれに配置したので、作業性及びメンテナンス性の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る冷凍装置の冷媒回路構成を概略的に示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍装置を構成する室外ユニットの内部構成の一例を概略的に示す内部透視図である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍装置を構成する室外ユニットの内部構成の一例を概略的に示す内部透視図である。 図３で示す室外ユニットのＣ−Ｃ断面矢視図である。 本発明の実施の形態３に係る冷凍装置の室外ユニットにリニューアル接続させる低温側筐体の内部構成の一例を概略的に示す内部透視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍装置１００の冷媒回路構成を概略的に示す冷媒回路図である。図２は、冷凍装置１００を構成する室外ユニット１４の内部構成の一例を概略的に示す内部透視図である。図１及び図２に基づいて、冷凍装置１００の構成及び動作を説明するとともに、室外ユニット１４の特徴点について説明する。冷凍装置１００は、低温側冷媒循環回路及び高温側冷媒循環回路を有し、二元冷凍サイクルを行なうものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

［構成］
図１に示すように、冷凍装置１００は、高温側冷媒循環回路Ａと低温側冷媒循環回路（負荷側回路）Ｂとを有し、それぞれで冷媒を循環させることで二元冷凍サイクルを行なうようになっている。つまり、冷凍装置１００は、高温側冷媒循環回路Ａと低温側冷媒循環回路Ｂとを、カスケードコンデンサ１３を介してカスケード接続して構成されている。なお、以下の説明において、高温側冷媒循環回路Ａを「高温側回路Ａ」と、低温側冷媒循環回路Ｂを「低温側回路Ｂ」と、それぞれ称するものとする。

（高温側回路Ａ）
高温側回路Ａは、高温側圧縮機１と、高温側凝縮器２と、高温側膨張弁３と、高温側蒸発器４と、を直列に高温側冷媒配管５１で配管接続して形成されている。また、高温側回路Ａには、高温側凝縮器２の出口側の液配管部に液管側（高温）サービスバルブ５が、高温側圧縮機１の吸入側に吸入側（高温）サービスバルブ６が、それぞれ設けられている。そして、高温側冷媒循環回路Ａを循環させる冷媒には、たとえばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）冷媒もしくはＨＣ（ハイドロカーボン）冷媒等を用いるようにしている。ＨＦＣ冷媒としては、Ｒ４１０Ａの他に、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ等がある。

高温側圧縮機１は、高温側回路Ａを流れる冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態とするものである。高温側凝縮器２は、高温側圧縮機１から吐出された冷媒と流体（たとえば、空気や水、冷媒、ブライン等）との間で熱交換を行ない、その流体に温熱を与えるものである。高温側膨張弁３は、高温側凝縮器２から流出した冷媒を減圧して膨張させるものである。高温側蒸発器４は、高温側膨張弁３で減圧された冷媒と冷媒（低温側回路Ｂを循環している冷媒）との間で熱交換を行ない、その冷媒から吸熱するものである。

液管側サービスバルブ５は、高温側凝縮器２の出口側であって高温側膨張弁３の上流側に設置されている。この液管側サービスバルブ５は、高温側回路Ａの真空引きや高温側回路Ａ内への冷媒の充填等の作業を行なうために使用されるものである。吸入側サービスバルブ６は、高温側圧縮機１の吸入側であって高温側蒸発器４の下流側に設置されている。この吸入側サービスバルブ６も、液管側サービスバルブ５と同様に、高温側回路Ａの真空引きや高温側回路Ａ内への冷媒の充填等の作業を行なうために使用されるものである。

（低温側回路Ｂ）
低温側回路Ｂは、低温側圧縮機７と、中間冷却器８と、低温側凝縮器９と、受液器１０と、低温側膨張弁１６と、低温側蒸発器１７と、を直列に低温側冷媒配管５２で配管接続して形成されている。また、低温側回路Ｂには、受液器１０の出口側の液配管部に液管側（低温）サービスバルブ１１が、低温側圧縮機７の吸入側に吸入側（低温）サービスバルブ１２が、それぞれ設けられている。そして、低温側回路Ｂを循環させる冷媒には、たとえば二酸化炭素（ＣＯ２）冷媒等を用いるようにしている。なお、低温側回路Ｂに使用する冷媒としては二酸化炭素が好ましいが、これに限定するものではない。

低温側圧縮機７は、低温側回路Ｂを流れる冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態とするものである。中間冷却器８は、低温側圧縮機７から吐出された冷媒と流体（たとえば、空気や水、冷媒、ブライン等）との間で熱交換を行ない、その流体に温熱を与えるものである。低温側凝縮器９は、中間冷却器８から流出された冷媒と流体（高温側回路Ａを循環している冷媒）との間で熱交換を行ない、その流体に温熱を与えるものである。受液器１０は、低温側凝縮器９から流出した冷媒のうち余剰冷媒を貯留するためのものである。低温側膨張弁１６は、受液器１０から流出した冷媒を減圧して膨張させるものである。低温側蒸発器１７は、低温側膨張弁１６で減圧された冷媒と冷媒（たとえば、空気や水、冷媒、ブライン等）との間で熱交換を行ない、その冷媒から吸熱するものである。

液管側サービスバルブ１１は、受液器１０の出口側であって低温側膨張弁１６の上流側に設置されている。この液管側サービスバルブ１１は、低温側回路Ｂの真空引きや低温側回路Ｂ内への冷媒の充填等の作業を行なうために使用されるものである。吸入側サービスバルブ１２は、低温側圧縮機７の吸入側であって低温側蒸発器１７の下流側に設置されている。この吸入側サービスバルブ１２も、液管側サービスバルブ１１と同様に、低温側回路Ｂの真空引きや低温側回路Ｂ内への冷媒の充填等の作業を行なうために使用されるものである。

（室外ユニット１４）
室外ユニット１４には、高温側回路Ａを構成する要素機器の全部、及び低温側回路Ｂの一部が収容されている。高温側回路Ａを構成する要素機器の全部は室外ユニット１４を構成する高温側筐体１９に収容され、低温側回路Ｂの一部は低温側筐体２０に収容されている。高温側筐体１９及び低温側筐体２０は、外形が同一の筐体で構成されている。また、高温側筐体１９及び低温側筐体２０は、外形を同一の筐体で構成しつつ、底板を共通架台２１で共有している。そして、高温側筐体１９及び低温側筐体２０は、共通架台２１上に隣接して設置されている。

そして、上述したように、高温側回路Ａと低温側回路Ｂとはカスケードコンデンサ１３でカスケード接続されている。つまり、低温側回路Ｂの低温側凝縮器９が高温側回路Ａの高温側蒸発器４となり、高温側回路Ａの高温側蒸発器４が低温側回路Ｂの低温側凝縮器９となるカスケードコンデンサ１３を両回路の共通要素として備えている。このカスケードコンデンサ１３は、既設の高温側筐体１９にリニューアル接続可能なように低温側筐体２０に収容しておくことが望ましい。

（高温側筐体１９）
高温側筐体１９には、高温側圧縮機１、高温側凝縮器２、高温側膨張弁３、液管側サービスバルブ５及び吸入側サービスバルブ６の他に、高温側送風機２２、高温側制御コントローラ２４が設置されている。高温側送風機２２は、高温側筐体１９の上部に設置され、高温側凝縮器２に空気を供給するものである。高温側制御コントローラ２４は、高温側機器の各種制御を実行するものである。また、高温側制御コントローラ２４の周辺もしくは内部には、高温側制御コントローラ２４に対しての指示を受け付けるための高温側制御コントローラ運転スイッチ２５が備えられている。

高温側筐体１９の外観部（外壁）には、高温側回路Ａに使用されている冷媒の種類名、たとえばＲ４１０Ａ等が記載された表示板（図示省略）を設置する。また、液管側サービスバルブ５、吸入側サービスバルブ６の近辺にも、高温側回路Ａに使用されている冷媒の種類が記載された表示板（図示省略）を設置する。このようにすることで、使用されている冷媒の種類を作業員が間違ってしまうということを抑制している。

また、図２に示すように、液管側サービスバルブ５及び吸入側サービスバルブ６は、高温側筐体１９の紙面右側の側壁近傍（低温側筐体２０から離れている側の側壁近傍）に配置するほうが望ましい。このような位置に液管側サービスバルブ５及び吸入側サービスバルブ６を設置しておけば、作業性及びメンテナンス性の向上に寄与することになる。すなわち、室外ユニット１４の据え付け（たとえば、新規据え付けや機種交換等）作業を行なう作業員や、室外ユニット１４のメンテナンス（定期メンテナンスや故障診断等）を行なう作業員が、誤った冷媒を封入してしまう可能性が低減できる。なお、現地配管接続用のサイトグラス（図示せず）やドライヤ（図示せず）を高温側筐体１９内に配置しておくとよい。

（低温側筐体２０）
低温側筐体２０には、低温側圧縮機７、中間冷却器８、受液器１０、液管側サービスバルブ１１及び吸入側サービスバルブ１２の他に、低温側送風機２３、低温側制御コントローラ２６が設置されている。低温側送風機２３は、低温側筐体２０の上部に設置され、中間冷却器８に空気を供給するものである。低温側制御コントローラ２６は、低温側機器の各種制御を実行するものである。また、低温側制御コントローラ２６の周辺もしくは内部には、低温側制御コントローラ２６に対しての指示を受け付けるための低温側制御コントローラ運転スイッチ２７が備えられている。なお、低温側筐体２０の外観部（外壁）には、使用されている冷媒の種類名が記載された表示板（図示省略）が設置されている。

低温側筐体２０には、高温側回路Ａと低温側回路Ｂとをカスケード接続するカスケードコンデンサ１３も設置されている。上述したように、カスケードコンデンサ１３は、低温側筐体２０に設置しておくことが望ましいが、高温側筐体１９に設置するようにしても構わない。いずれの筐体に設置することとしても、カスケードコンデンサ１３は、共通架台２１上の略中央部に設置するようにする。そして、図２に示すように、高温側冷媒配管５１の近辺に高温側蒸発器４の出入口配管５１ａを、低温側冷媒配管５２の近辺に低温側凝縮器９の出入口配管５２ａを設けるようにする。

低温側筐体２０の外観部（外壁）には、低温側回路Ｂに使用されている冷媒の種類名、たとえば二酸化炭素等が記載された表示板（図示省略）を設置する。また、液管側サービスバルブ１１、吸入側サービスバルブ１２の近辺にも、低温側回路Ｂに使用されている冷媒の種類が記載された表示板（図示省略）を設置する。このようにすることで、使用されている冷媒の種類を作業員が間違ってしまうということを抑制している。

また、図２に示すように、液管側サービスバルブ１１及び吸入側サービスバルブ１２は、低温側筐体２０の紙面左側の側壁近傍（高温側筐体１９から離れている側の側壁近傍）に配置するほうが望ましい。このような位置に液管側サービスバルブ１１及び吸入側サービスバルブ１２を設置しておけば、作業性及びメンテナンス性の向上に寄与することになる。すなわち、室外ユニット１４の据え付け（たとえば、新規据え付けや機種交換等）作業を行なう作業員や、室外ユニット１４のメンテナンス（定期メンテナンスや故障診断等）を行なう作業員、低温側筐体２０のリニューアル接続を行なう作業員が、誤った冷媒を封入してしまう可能性が低減できる。なお、現地配管接続用のサイトグラス（図示せず）やドライヤ（図示せず）を低温側筐体２０内に配置しておくとよい。

（負荷側ユニット１８）
負荷側ユニット１８には、低温側回路Ｂの一部が収容されている。具体的には、負荷側ユニット１８には、低温側膨張弁１６と、低温側蒸発器１７と、が収容されている。また、液管側サービスバルブ１１と低温側膨張弁１６との間には、液管電磁弁１５が設けられている。この負荷側ユニット１８は、たとえばショーケースやユニットクーラとして利用される。液管電磁弁１５は、他の低温側のサービスバルブと同様に、低温側回路Ｂの真空引きや低温側回路Ｂ内への冷媒の充填等の作業を行なうために使用されるものである。

［動作］
（高温側回路Ａの動作）
高温側圧縮機１で圧縮されて高温・高圧となった冷媒は、高温側凝縮器２に流入する。この高温側凝縮器２では、冷媒が流体（ここでは空気）と熱交換して凝縮し、低温・高圧の冷媒となる。高温側凝縮器２から流出した冷媒は、高温側膨張弁３で減圧され、低温・低圧の冷媒となってカスケードコンデンサ１３として構成されている高温側蒸発器４に流入する。高温側蒸発器４では、冷媒が流体（ここでは低温側回路Ｂを循環している冷媒）と熱交換して蒸発し、高温・低圧の冷媒となる。このとき、低温側回路Ｂを循環している冷媒は、冷却される。そして、高温側蒸発器４から流出した冷媒は、高温側圧縮機１に再度吸入される。

（低温側回路Ｂの動作）
低温側圧縮機７で圧縮されて高温・高圧となった冷媒は、中間冷却器８に流入する。この中間冷却器８では、冷媒が放熱することで冷却されて若干温度が下がった状態になる。中間冷却器８で冷却された冷媒は、カスケードコンデンサ１３として構成されている低温側凝縮器９に流入する。この低温側凝縮器９では、冷媒が流体（ここでは高温側回路Ａを循環している冷媒）と熱交換して凝縮し、低温・高圧の冷媒となる。このとき、高温側回路Ａを循環している冷媒は、加温される。

低温側凝縮器９から流出した冷媒は、受液器１０に流入する。受液器１０に流入した冷媒は、一部が余剰冷媒として蓄えられ、残りが低温側膨張弁１６で減圧され、低温・低圧の冷媒となって低温側蒸発器１７に流入する。低温側蒸発器１７では、冷媒が流体（ここでは空気）と熱交換して蒸発し、高温・低圧の冷媒となる。このとき、負荷側ユニット１８では冷却対象空間が冷却される。そして、低温側蒸発器１７から流出した冷媒は、低温側圧縮機７に再度吸入される。

［効果］
室外ユニット１４は、高温側回路Ａのサービス用の液管側サービスバルブ５及び吸入側サービスバルブ６を高温側筐体１９の右側、つまり低温側筐体２０から離れた位置に配置し、高温側筐体１９の外観部、液管側サービスバルブ５及び吸入側サービスバルブ６の近辺に冷媒の種類が記載された表示板が設置されているので、高温側回路Ａに封入する冷媒を誤ったり、サービス時の気密試験を間違って実行したりすることが抑制され、作業性及びメンテナンス性が向上する。

同様に、室外ユニット１４は、低温側回路Ｂのサービス用の液管側サービスバルブ１１及び吸入側サービスバルブ１２を低温側筐体２０の左側、つまり高温側筐体１９から離れた位置に配置し、低温側筐体２０の外観部、液管側サービスバルブ１１及び吸入側サービスバルブ１２の近辺に冷媒種類が記載された表示板が設置されているので、低温側回路Ｂに封入する冷媒を誤ったり、サービス時の気密試験を間違って実行したりすることが抑制され、作業性及びメンテナンス性が向上する。

以上より、冷凍装置１００によれば、室外ユニット１４を備えているので、高温側回路Ａ、低温側回路Ｂのそれぞれに封入しなければならない冷媒の種類を作業員にまず視覚的に訴えることができ、冷媒の封入間違いを低減することが可能になる。そして、各サービスバルブが室外ユニット１４の両側面に設置されているので、冷媒の封入間違いを低減するだけでなく、サービス時の気密試験時における間違いを低減することも可能としている。したがって、冷凍装置１００によれば、現地作業員に対する作業性及びメンテナンス性が飛躍的に向上することになる。

なお、高温側のサービスバルブと、低温側のサービスバルブを識別可能（たとえば、マークを付けたり、色を変えたり等）にしておくと、サービス作業の間違いを更に抑制することができる。また、高温側、低温側の両者にまたがるカスケードコンデンサ１３は、配置具合等を考慮して高温側筐体１９、低温側筐体２０のどちらに配置してもよい。さらに、高温側筐体１９、低温側筐体２０が、同一の外形を有する筐体なので板金構造が同じとなり、コスト低減につながる。

高温側制御コントローラ２４が高温側筐体１９に、低温側制御コントローラ２６が低温側筐体２０に、それぞれ配置され、各コントローラの運転スイッチが各コントローラに設けられているので、高温側回路Ａに万が一不具合が発生した場合でも、低温側回路Ｂだけを動作させ、応急運転が可能となる。また、高温側回路Ａのサービス時においても、低温側回路Ｂの運転を継続しながら、高温側回路Ａのサービスが可能となる。さらに、既設の高温側筐体１９を利用して、低温側筐体２０をリニューアル接続して二元冷凍サイクルを構築することもできる。

室外ユニット１４の製作方法として、まず低温側筐体２０内の低温側回路Ｂを完成させ、低温側回路Ｂの気密試験、冷媒封入後、高温側筐体１９内の高温側回路Ａを完成させ、高温側回路Ａと低温側回路Ｂとを接続し、高温側回路Ａの気密試験、冷媒封入するとよい。このような制作方法によれば、高温側筐体１９の製造ラインと低温側筐体２０の製造ラインのライン工程が異なるので、気密試験、冷媒封入も間違えなく実行することができる。ただし、高温側回路Ａを最初に完成させてから、低温側回路Ｂを完成させるようにしてもよい。

なお、実施の形態１では、低温側回路Ｂの構成要素の１つとして受液器１０が接続されている状態を例に説明したが、これに限定するものではなく、必ずしも受液器１０を接続しなくてもよい。また、受液器１０の代わりに低温側圧縮機７の吸入側にアキュムレーター等の受液器を接続するようにしてもよい。つまり、受液器は、冷凍装置１００の用途や使用される冷媒等によって、接続の有無、種類の選定を決定すればよい。

実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係る冷凍装置を構成する室外ユニット１４Ａの内部構成の一例を概略的に示す内部透視図である。図４は、図３で示す室外ユニット１４ＡのＣ−Ｃ断面矢視図である。図３及び図４に基づいて、室外ユニット１４Ａの特徴点について説明する。なお、この実施の形態２では上述した実施の形態１との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付している。

実施の形態２に係る冷凍装置の回路構成は、実施の形態１に係る冷凍装置１００と同様である。ただし、実施の形態２に係る冷凍装置では高温側凝縮器２及び中間冷却器８の設置の仕方が、実施の形態１に係る冷凍装置１００と相違している。すなわち、実施の形態１に係る冷凍装置１００では、高温側凝縮器２の全部を高温側筐体１９に設置、中間冷却器８の全部を低温側筐体２０に設置したが、実施の形態２に係る冷凍装置では、高温側凝縮器２の一部を低温側筐体（以下、低温側筐体２０Ａと称する）に設置するようにしているのである。

通常、高温側回路Ａの高温側凝縮器２の処理能力と、低温側回路Ｂの中間冷却器８の処理能力と、の割合は約７：３程度となっている。そのため、実施の形態２では、高温側凝縮器２の処理能力と中間冷却器８の処理能力との割合に応じて、高温側凝縮器２の一部を低温側筐体２０Ａにも設置するようにしている。つまり、中間冷却器８を構成している熱交換器を段数又は列数を調整して、その一部を高温側凝縮器２として機能させる。高温側回路Ａの高温側凝縮器２と低温側回路Ｂの中間冷却器８の分け方としては、たとえば図３や図４に示す方法がある。

中間冷却器８と高温側凝縮器２とを段数で分ける場合は、図３に示すように熱交換器を上下で分割して上部を中間冷却器８、下部を前記高温側凝縮器２の一部として機能させればよい。また、中間冷却器８と高温側凝縮器２との列数で分ける場合、図４に示すように中間冷却器８及び高温側凝縮器２を平面形状が略コ字状の熱交換器で構成し、内側に中間冷却器８を、外側に高温側凝縮器２を、それぞれ設置すればよい。なお、中間冷却器８及び高温側凝縮器２を平面形状が略Ｌ字状や略一字状の熱交換器で構成してもよい。そして、上下の段数または列数を調整して、高温側送風機２２及び低温側送風機２３に同一機種の送風機を使用できるようにするのが望ましい。

以上より、実施の形態２に係る冷凍装置によれば、現地作業員に対する作業性及びメンテナンス性が飛躍的に向上することになるだけでなく、高温側凝縮器２及び中間冷却器８の処理能力をより発揮させることができ、全体としての効率が更に向上することになる。また、実施の形態２に係る冷凍装置によれば、高温側送風機２２及び低温側送風機２３に同一機種の送風機を使用することができるので、異なるパワーを有する送風機を各筐体に設置しなくて済み、更なるコストの低減につながる。

実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係る冷凍装置の室外ユニットにリニューアル接続させる低温側筐体（以下、低温側筐体２０Ｂと称する）の内部構成の一例を概略的に示す内部透視図である。図５に基づいて、低温側筐体２０Ｂの特徴点、つまり低温側筐体２０Ｂのリニューアル接続について説明する。なお、この実施の形態３では上述した実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付している。

実施の形態１及び実施の形態２に係る冷凍装置は、高温側回路Ａ及び低温側回路Ｂを備え、既に二元冷凍サイクルが構築されていたものであったが、実施の形態３に係る冷凍装置は、低温側筐体２０Ｂを既設の高温側筐体にリニューアル接続することで新たに二元冷凍サイクルを構築するようにしたものである。すなわち、低温側筐体２０Ｂ及び共通架台２１を既設の冷凍装置に後付けすることで、二元冷凍サイクルを行うものに変更することができるのである。なお、低温側筐体２０Ｂの構成については、実施の形態１で説明した低温側筐体２０と同様である。

具体的には、現地に既に設置してある冷凍装置を構成している室外ユニットに、その現地において液管側サービスバルブ５、吸入側サービスバルブ６を介して、高温側膨張弁３及びカスケードコンデンサ１３内の高温側蒸発器４を接続する。こうすることにより、現地に既に設置されている冷凍装置を使用し、二元冷凍サイクルを構築することができる。低温側回路Ｂに二酸化炭素冷媒を使用していれば、低ＧＷＰを実現することにもなる。

以上より、実施の形態３に係る冷凍装置によれば、既設の室外ユニットに対して低温側筐体２０Ｂをリニューアル接続する際の現地作業員に対する作業性が飛躍的に向上することになる。また、低温側筐体２０Ｂが接続された冷凍装置によれば、現地作業員に対する作業性だけでなく、メンテナンス性も飛躍的に向上することになる。さらに、低温側筐体２０Ｂの構成を実施の形態２に係る低温側筐体２０Ａと同様の構成にすれば、高温側凝縮器２及び中間冷却器８の処理能力をより発揮させることができ、全体としての効率が更に向上することになり、更なるコストの低減にもつながる。

なお、本発明の冷凍装置を実施の形態１〜実施の形態３に分けて説明したが、各実施の形態の特徴事項を適宜組み合わせるようにしてもよい。

１ 高温側圧縮機、２ 高温側凝縮器、３ 高温側膨張弁、４ 高温側蒸発器、５ 液管側サービスバルブ、６ 吸入側サービスバルブ、７ 低温側圧縮機、８ 中間冷却器、９ 低温側凝縮器、１０ 受液器、１１ 液管側サービスバルブ、１２ 吸入側サービスバルブ、１３ カスケードコンデンサ、１４ 室外ユニット、１４Ａ 室外ユニット、１５ 液管電磁弁、１６ 低温側膨張弁、１７ 低温側蒸発器、１８ 負荷側ユニット、１９ 高温側筐体、２０ 低温側筐体、２０Ａ 低温側筐体、２０Ｂ 低温側筐体、２１ 共通架台、２２ 高温側送風機、２３ 低温側送風機、２４ 高温側制御コントローラ、２５ 高温側制御コントローラ運転スイッチ、２６ 低温側制御コントローラ、２７ 低温側制御コントローラ運転スイッチ、５１ 高温側冷媒配管、５１ａ 出入口配管、５２ 低温側冷媒配管、５２ａ 出入口配管、１００ 冷凍装置、Ａ 高温側冷媒循環回路、Ｂ 低温側冷媒循環回路。

Claims (8)

1. 高温側圧縮機、高温側凝縮器、高温側膨張弁、及び、高温側蒸発器を配管接続した高温側冷媒循環回路と、
   低温側圧縮機、中間冷却器、低温側凝縮器、低温側膨張弁、及び、低温側蒸発器を配管接続した低温側冷媒循環回路と、を備え、
   前記高温側蒸発器及び前記低温側凝縮器を含むカスケードコンデンサで前記高温側冷媒循環回路と前記低温側冷媒循環回路とをカスケード接続した冷凍装置であって、
   前記高温側凝縮器と前記高温側膨張弁との間、及び、前記高温側蒸発器と前記高温側圧縮機との間に高温側サービスバルブを設け、
   前記低温側凝縮器と前記低温側膨張弁との間、及び、前記低温側蒸発器と前記低温側圧縮機との間に低温側サービスバルブを設け、
   前記高温側圧縮機、前記高温側凝縮器、前記高温側膨張弁、前記カスケードコンデンサ、前記低温側圧縮機、前記中間冷却器、前記高温側サービスバルブ及び前記低温側サービスバルブを室外ユニットに設置し、
   前記高温側サービスバルブと前記低温側サービスバルブとを前記室外ユニットの側壁のうち対向する側壁近傍のそれぞれに配置した
   ことを特徴とする冷凍装置。
2. 前記室外ユニットは、
   架台を共通とし、隣接された高温側筐体と低温側筐体とで構成されており、
   前記高温側サービスバルブは、
   前記高温側筐体の側壁のうち前記低温側筐体と隣接する側壁に対向する側壁近傍に配置され、
   前記低温側サービスバルブは、
   前記低温側筐体の側壁のうち前記高温側筐体と隣接する側壁に対向する側壁近傍に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
3. 前記高温側筐体には、
   前記高温側圧縮機、前記高温側凝縮器、前記高温側膨張弁及び前記高温側サービスバルブが収容され、
   前記低温側筐体には、
   前記低温側圧縮機、前記中間冷却器、前記カスケードコンデンサ及び前記低温側サービスバルブが収容され、
   前記低温側筐体を前記架台から分離可能にしている
   ことを特徴とする請求項２に記載の冷凍装置。
4. 前記高温側凝縮器と前記中間冷却器との処理能力の割合に応じて、前記中間冷却器を構成している熱交換器の一部を前記高温側凝縮器の一部として機能させる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷凍装置。
5. 前記中間冷却器を構成している熱交換器の段数又は列数を分割して、前記中間冷却器と前記高温側凝縮器との処理能力を調整する
   ことを特徴とする請求項４に記載の冷凍装置。
6. 前記高温側筐体及び前記低温側筐体は、
   外形が同一の筐体で構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷凍装置。
7. 運転スイッチが設けられ、それぞれの冷媒循環回路を制御するコントローラが前記高温側筐体及び前記低温側筐体のそれぞれに設置されている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の冷凍装置。
8. 前記筐体の外壁及び前記サービスバルブの近辺に、それぞれの冷媒循環回路に使用されている冷媒種類が記載された表示板が設置されている
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷凍装置。

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