JP5901598B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

この発明は、空冷凝縮器によって凝縮された冷媒を過冷却する過冷却熱交換器を備えた冷凍装置に関するものである。

冷凍サイクルを行う冷凍装置では、冷却能力を増大させるための手段として、冷媒回路において液冷媒が流通する液冷媒配管に過冷却を付加する方法がある。
液冷媒配管に過冷却を付加すると、過冷却の付加量を多くすることで冷却能力は増大するが、液冷媒配管の温度が周囲空気温度よりも低下して、低温の液冷媒が冷媒配管内を流れると配管表面に結露が発生し易くなる。

冷凍装置が多く利用されるコンビニエンスストアやスーパーマーケットでは、冷凍装置の冷媒配管は天井裏などに配置される場合が多いため、冷媒配管表面に結露が生じると天井裏でカビ等の繁殖や天井からの水漏れ等が発生し、トラブルの要因となる。
そのため、冷媒配管に断熱材を巻き付ける等により断熱処理を施すという対策が考えられる。
しかしながら、冷媒配管の長さは対象によっては１００ｍ程度となる場合があり、断熱処理は簡単ではなく工事費等のコストが増大するといった問題が生じる。

また、冷凍装置を更新する場合において、既設の冷媒配管を利用して新規の冷凍装置を設置することがある。
このような場合、既設の冷媒配管に断熱処理が施されていないこともある。
既設の冷媒配管に対して追加で断熱処理を施すとなると、施工性が悪く工事が複雑化し、工事の所要時間や費用が増大するといったことや、場合によっては断熱処理という対策をとれず、結露を回避できないといった問題点があった。

そこで従来、冷媒回路を有する冷凍装置において、冷媒回路の液冷媒配管の結露を防止する技術がいくつか提案されている。

従来技術として、２次側回路で冷媒を循環させて１次側回路の冷熱を搬送する冷凍装置において、主液配管に再熱熱交換器を設けて、再熱熱交換器に１次側回路を接続し、高圧の１次側冷媒で主液配管を流れる２次側冷媒を再熱する冷凍装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、別の従来技術として、液冷媒配管温度と周囲温度とに基づいて液冷媒の冷却量を制御する制御器を備えた冷凍サイクル装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

またさらに、別の従来技術として、圧縮機、凝縮器、受液器を備えた冷凍装置と、減圧装置と蒸発器を備える屋内設備と、冷凍装置と屋内設備を連結する屋内配管とからなる主冷凍サイクルにおいて、凝縮器と減圧装置との間に、凝縮器から流出する冷媒を過冷却する過冷却用熱交換器とを備えた副冷凍サイクルを備えた冷凍サイクル装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００１−２２１４６２号公報 特開２００７−２２５２６０号公報 特開２００９−００２６４７号公報

しかしながら、これらの冷凍装置では、複数の冷媒回路や熱媒体回路の構成により液冷媒を再熱するか、もしくは液冷媒の過冷却量を制御する方法により、液冷媒温度が周囲空気の露点温度よりも低くならないようにすることで、冷媒配管に結露が生じないようにしているので、いずれも冷媒回路構成や冷凍装置の冷媒制御が複雑になってしまうといった問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、冷媒回路を構成する液冷媒配管に過冷却を付加して冷却能力を増大させる冷凍装置において、液冷媒配管の断熱処理不要、かつ簡易な追加回路構成で液冷媒配管の結露を防止する冷凍装置を提供することを目的とする。

この発明に係る冷凍装置は、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
この圧縮機によって圧縮された前記冷媒と周囲空気とで熱交換し、冷媒の熱を放熱させて凝縮する空冷凝縮器と、
この空冷凝縮器によって凝縮された前記冷媒を過冷却する過冷却熱交換器と、
この過冷却熱交換器からの前記冷媒を減圧する第１減圧装置と、
この第１減圧装置によって減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記蒸発器の前記冷媒の出口側と前記圧縮機の吸入側とを接続したガス冷媒配管と、
前記過冷却熱交換器の前記冷媒の出口側と前記第１減圧装置の前記冷媒の入口側との間に設けられた液冷媒配管と、
を有する冷凍装置であって、
一端部が前記過冷却熱交換器の前記冷媒の出口側に接続され、他端部が前記液冷媒配管の前記冷媒の入口側であって、前記一端部の前記冷媒の下流側に接続された再熱回路と、
この再熱回路であって前記空冷凝縮器の空気の吸込み側に設けられた再熱熱交換器と、を備え、
前記再熱熱交換器で前記周囲空気と熱交換により加熱された前記冷媒は、前記再熱回路の前記他端部で前記過冷却熱交換器からの過冷却された前記冷媒と合流して前記液冷媒配管に流入し、
また、前記再熱熱交換器の入口側に設けられた再熱流量制御弁と、
前記周囲空気の露点温度を検出する露点温度検出手段と、
前記過冷却熱交換器の出口の過冷却液冷媒温度を検出する過冷却液温度検出手段と、
を備え、
前記露点温度検出手段により検出された前記露点温度が、前記過冷却液温度検出手段により検出された前記過冷却液冷媒温度の値よりも低い場合には前記再熱流量制御弁を閉とし、その値よりも高い場合には前記再熱流量制御弁を開とするようになっている。

この発明に係る冷凍装置によれば、運転条件（周囲空気温度や圧縮機容量）によらず液冷媒配管に流入する液冷媒温度を常に露点温度より高い状態に維持することができ、その結果液冷媒配管を流れる冷媒温度が常に露点温度より高い状態となるため、液冷媒配管に対する断熱処理を施すことなく液冷媒配管の結露を防止することができる。

この発明の実施の形態１に係る冷凍装置を示す冷凍回路図である。 図１の冷媒の状態遷移を示すＰ−ｈ線図である。 図１の流量制御弁の制御処置の流れを示すフローチャートである。 図１の冷凍装置の周囲空気温度に対する各種状態変化を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る冷凍装置を示す冷凍回路図である。 図５の冷凍装置の再熱回路へのバイパス流量に対する各種状態変化を示す図である。 図５の冷凍装置のバイパス減圧装置の制御処置の流れを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３に係る冷凍装置を示す冷凍回路図である。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明し、その説明は省略する。

図１はこの発明の実施の形態１に係る冷凍装置を示す冷凍回路図である。
この冷凍装置は、熱源側ユニット１００と、負荷側ユニット２００とを有し、それらが冷媒配管により接続されている。また、熱源側ユニット１００は、再熱ユニット３００を有している。
熱源側ユニット１００は、圧縮機１と、空冷凝縮器２と、受液器３と、過冷却熱交換器４と、第２減圧装置１０とを備えている。
負荷側ユニット２００は、第１減圧装置５と蒸発器６とを有している。
再熱ユニット３００は、空冷凝縮器２の吸込み側に設置された再熱熱交換器２０と、第１流量制御弁２１と、第２流量制御弁２２と、逆止弁２３とを備えている。
熱源側ユニット１００と負荷側ユニット２００との間では、圧縮機１の吸入側と蒸発器６の出口側とがガス冷媒配管７で接続され、また過冷却熱交換器４の出口側と第１減圧装置５の入口側とが液冷媒配管８で接続されている。

この冷凍装置は、圧縮機１、空冷凝縮器２、受液器３、過冷却熱交換器４、第１減圧装置５及び蒸発器６を経由して冷媒が循環する主冷媒回路Ａと、主冷媒回路Ａにおける過冷却熱交換器４と液冷媒配管８との間の冷媒の一部をバイパスして第２減圧装置１０、過冷却熱交換器４を経由して圧縮機１へインジェクションするインジェクション冷媒回路Ｂと、過冷却熱交換器４と液冷媒配管８との間の液冷媒を、再熱熱交換器２０に流通させ、液冷媒配管８の入口側に戻す再熱回路Ｃとより、冷媒回路が構成されている。

空冷凝縮器２には周囲空気を送風する凝縮器送風装置９が設けられている。この凝縮器送風装置９は、空気を送風するファンであり、ＤＣモータ（図示せず）によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されており、送風量を調整することが可能になっている。

上記圧縮機１は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。圧縮機１は、運転容量（周波数）を可変させることが可能な容積式圧縮機で構成されている。運転容量を可変させる制御方法は、例えば、インバータにより制御されるモータの駆動による方法がある。
また、圧縮機１内の圧縮室内（例えば、圧縮途中過程の中間圧縮室）にインジェクション回路Ｂから供給される冷媒をインジェクションすることが可能な構造となっている。
なお、図１においては、圧縮機１は１台のみとなっているが、これに限定されず、２台以上の圧縮機が並列もしくは直列に接続されたものであってもよい。

上記空冷凝縮器２は、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒と周囲からの熱源として供給される空気とが熱交換し、放熱するものである。空冷凝縮器２は、例えば、伝熱管と多数のフィンで構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成する。

上記受液器３は、主冷媒回路Ａにおいて液化した余剰冷媒を貯留する金属製の液溜め容器である。

上記第１減圧装置５及び第２減圧装置１０は、冷媒を減圧して膨張させるものである。また、第１減圧装置５は、主冷媒回路Ａ内を流れる冷媒の流量調整を行ない、第２減圧装置１０は、インジェクション回路Ｂを流れる冷媒の流量調整を行なうもので、それらはあステッピングモータ（図示せず）により絞りの開度を調整することが可能な電子膨張弁で構成するとよい。
なお、電子膨張弁以外にも、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又は温度式膨張弁、キャピラリーチューブ等、同様な役割を成すものであれば、他の形式のものを用いてもよい。

上記蒸発器６は、第１減圧装置５で減圧された低温低圧の冷媒と被冷熱流体とを熱交換させるものである。
蒸発器６は、例えば、伝熱管と多数のフィンで構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成するとよい。
フィン・アンド・チューブ型熱交換器を用いる場合は、熱交換媒体は空気であり、媒体の送出装置はファン等の駆動手段（図示せず）を用いる。

ただし、蒸発器６は、フィン・アンド・チューブ型熱交換器に限定されず、間隔をおいて薄板を多数並べて、周縁部をシールし、各薄板間に形成された空間を交互に冷媒流路と水流路としてなるプレート式熱交換器で構成してもよい。
プレート式熱交換器を用いる場合であって、被熱交換媒体が例えば水のような流体である場合、ポンプ等の送出装置（図示せず）を用いて被熱交換媒体を蒸発器６に供給すればよい。
この被熱交換媒体は水に限定するものではなく、同様な作用を示す流体であれば、別の流体であってもよい。

なお、図１においては、蒸発器６が１台のみ搭載されている状態を例に示しているが、これに限定されず２台以上の蒸発器が並列又は直列に接続して搭載するようにしてもよい。さらに、蒸発器６はヒートパイプ式熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、二重管式熱交換器等で構成してもよい。

上記過冷却熱交換器４は、主冷媒回路Ａにおいて受液器３から液冷媒配管８に向かって流れる冷媒と、インジェクション回路Ｂにおいて第２減圧装置１０を介して圧縮機１に向かって流れる冷媒とを熱交換させるものである。
過冷却熱交換器４は、例えば間隔をおいて薄板を多数並べて、周縁部をシールし、各薄板間に形成された空間を交互に冷媒流路と被冷却流体流路としてなるプレート式熱交換器で構成するとよい。
なお、過冷却熱交換器４は、プレート式熱交換器に限定されず、同様の役割を成すものであれば、他の形式の熱交換器であってもよい。

上記再熱熱交換器２０は、再熱回路Ｃを流れる低温の液冷媒と、凝縮器送風装置９により送風された周囲空気とを熱交換させるものである。

再熱流量制御弁である第１流量制御弁２１は、過冷却熱交換器４と液冷媒配管８との間の液冷媒が再熱回路Ｃへ流通する流量を制御するものである。第２流量制御弁２２は、過冷却熱交換器４を出た液冷媒が主冷媒回路Ａを流れる流量を制御するものである。

熱源側ユニット１００において、ガス冷媒配管７の冷媒出口側、液冷媒配管８の冷媒入口側にはバルブ１１ａ、１１ｂが設けられているが、これらの例えばボールバルブや開閉弁、操作弁などの開閉動作が可能な弁により構成されている。

また、この冷凍装置は、計測制御部３０を備えている。
この計測制御部３０は、各種検出手段によって検出された検出値（圧力や温度などの計測情報）や、冷凍装置の使用者から指示される運転内容に基づいて、圧縮機１の運転方法、各減圧装置５，１０の開度、各流量制御弁２１，２２の開度、凝縮器送風装置９のファン送風量などに制御する。
計測制御部３０は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、マイコンやＣＰＵのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することもできる。

空冷凝縮器２の吸込み側には空冷凝縮器２への吸込空気（つまり熱源側ユニット１００の周囲空気）の露点温度を検出する露点温度検出手段４０が設置されている。
また、過冷却熱交換器４の出口の液冷媒部に過冷却液温度検出手段５０が設置されている。

この冷凍装置に用いられる冷媒の種類は、特に限定は無く、任意の冷媒を用いることができる。
例えば、二酸化炭素（ＣＯ_２）や炭化水素、ヘリウム等のような自然冷媒や、Ｒ４１０Ａはもちろん、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４Ａ等の代替冷媒等の塩素を含まない冷媒を採用してもよい。

次に、上記構成の冷凍装置の運転動作について図２に基づき説明する。
図２は図１の冷凍装置の冷媒の状態遷移を示すＰ−ｈ線図である。
圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒（図２に示す点１）は、空冷凝縮器２へ至り、凝縮器送風装置９の送風による熱交換作用により冷媒は凝縮液化し、高圧低温の冷媒となる。凝縮液化した高圧低温の冷媒は飽和液状態となり、飽和液の一部が受液器３に貯留される（図２に示す点２）。
その後、液冷媒は、過冷却熱交換器４でインジェクション回路Ｂを流れる低温の冷媒と熱交換し、過冷却される（図２に示す点３）。

この冷媒は、過冷却熱交換器４を出た後、一部の冷媒が主冷媒回路Ａからインジェクション回路Ｂにバイパスされ、残りの冷媒は液冷媒配管８を流通し、第１減圧装置５にて減圧されて二相冷媒となって、蒸発器６へ送られる（図２に示す点４）。
蒸発器６に送られた二相冷媒は、外部からの被熱交換媒体との熱交換作用により蒸発し、低圧のガス冷媒となる（図２に示す点５）。
そして、低圧のこのガス冷媒はガス冷媒配管７を流通し、圧縮機１へ吸入される。

一方、主冷媒回路Ａからインジェクション回路Ｂにバイパスされた冷媒は、第２減圧装置１０で中間圧まで減圧されて低温の二相冷媒となり（図２に示す点６）、その後に過冷却熱交換器４で高圧冷媒と熱交換し、加熱され（図２に示す点７）、圧縮機１にインジェクションされる。
圧縮機１の内部では、吸入された冷媒（図２に示す点５）が中間圧まで圧縮、加熱された（図２に示す点８）後に、インジェクションされる冷媒と合流し、温度低下して（図２に示す点９）、再度高圧まで圧縮され吐出される（図２に示す点１）。

第１流量制御弁２１の開度は、常に全開状態、第２流量制御弁２２の開度は、常に全閉状態とする。
これにより、過冷却熱交換器４から流出し主冷媒回路Ａを流通する液冷媒は、再熱回路Ｃへ導入される。再熱回路Ｃへ導入された液冷媒は、再熱熱交換器２０にて凝縮器送風装置９により送風された周囲空気との熱交換作用により加熱される。その後、加熱された液冷媒は、液冷媒配管８の入口側へ戻る。

なお、ここでは再熱流量制御弁である第１流量制御弁２１の開度が全開、第２流量制御弁２２の開度が全閉として説明したが、冷凍装置の運転状態によって開度調整が行なわれる。
以下、流量制御弁２１，２２の動作方法を説明する。

流量制御弁２１，２２の動作方法について図３のフローチャートに基づいて説明する。 図３は、冷凍装置の第１流量制御弁２１と第２流量制御弁２２の制御処置の流れを示すフローチャートである。
第１流量制御弁２１と第２流量制御弁２２は、過冷却熱交換器４で過冷却された液冷媒温度と周囲空気の露点温度の状態に応じて開度を変更する。
なお、第１流量制御弁２１、第２流量制御弁２２の開度制御は、計測制御部３０が実行する。

計測制御部３０は、運転開始後にまず第１流量制御弁２１、第２流量制御弁２２の開度を初期値に設定する（ステップＳ１）。この実施の形態では、第１流量制御弁２１の開度初期値を全開、第２流量制御弁２２の開度初期値を全閉とする。

次に、計測制御部３０は、過冷却液温度検出手段５０により過冷却液温度Ｔｌを検出する（ステップＳ２）。
続いて、計測制御部３０は、露点温度検出手段４０により周囲空気露点温度ＤＰを検出する（ステップＳ３）。

周囲空気露点温度ＤＰが過冷却液温度Ｔｌよりも高い場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）には、第１流量制御弁２１の開度を全開、第２流量制御弁２２の開度を全閉とし（ステップＳ５）、それ以外の場合（ステップＳ４；ＮＯ）には、第１流量制御弁２１の開度を全閉、第２流量制御弁２２の開度を全開として（ステップＳ６）、フローを終了する。

このように各流量制御弁２１，２２の開度を制御することで、過冷却液温度Ｔｌが周囲空気露点温度ＤＰよりも低くなる場合は、過冷却された液冷媒が再熱熱交換器２０を流通し、周囲空気との熱交換作用により液冷媒が加熱されて液冷媒配管８へ流れるが、それ以外の場合には、液冷媒は、再熱熱交換器２０を流通せずにそのまま液冷媒配管８に流入する。

以上説明したように、この実施の形態１に係る冷凍装置によれば、図４に示すように運転条件（周囲空気温度や圧縮機容量）によらず、液冷媒配管８に流入する液冷媒温度を常に周囲空気の露点温度よりも高い状態に維持することができるので、液冷媒配管８に対して断熱処理を施すことなく液冷媒配管８表面への結露を防止することができる。

また、過冷却された液冷媒温度と周囲空気の露点温度に基づいて、液冷媒配管８の結露が生じない低湿度（低露点温度）条件では、液冷媒を再熱しないように制御することで、不要な条件での液冷媒温度上昇による冷却能力低下状態を回避することができる。

なお、この実施の形態１の冷凍装置では、空冷凝縮器２と再熱熱交換器２０とを別体のものとしているが、空冷凝縮器の空気吸込み側の一部を再熱熱交換器として用いる等の方法により空冷凝縮器２と再熱熱交換器２０を一体化させた構成としてもよい。

また、露点温度検出手段４０の代わりに、周囲空気温度検出手段を用いてもよい。
この場合には、周囲空気の空気温度を検出する周囲空気温度検出手段により検出された空気温度が、過冷却液温度検出手段５０により検出された過冷却液冷媒温度の値よりも低い場合には再熱流量制御弁である第１流量制御弁２１が閉止され、その値よりも高い場合には第１流量制御弁２１が開放される。
また、第１流量制御弁、第２流量制御弁の開度は、全開、または全閉以外に、連続的に変化するものであってもよい。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係る冷凍装置を示す冷凍回路図である。
この実施の形態では、熱源側ユニット１００において、圧縮機１と空冷凝縮器２との間の高温の吐出ガス冷媒の一部を主冷媒回路Ａからバイパスして、過冷却熱交換器４と液冷媒配管８との間の液冷媒部に戻すようにバイパス配管で接続された再熱回路Ｃと、再熱回路Ｃに設置された、バイパス流量制御弁２５、バイパス減圧装置２４及び逆止弁２３を備えた再熱ユニット３００を有している。

上記バイパス減圧装置２４は、冷媒を減圧して膨張させるものである。バイパス減圧装置２４は、再熱回路Ｃ内を流れる冷媒の流量調整等を行うもので、ステッピングモータ（図示せず）により絞りの開度を調整することが可能な電子膨張弁で構成するとよい。
なお、電子膨張弁以外にも、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又は温度式膨張弁、キャピラリーチューブ等、同様な役割を成すものであれば、他の形式のものを用いてもよい。

上記バイパス流量制御弁２５は、圧縮機１と空冷凝縮器２との間の吐出ガス冷媒を主冷媒回路Ａから再熱回路Ｃへバイパスする流量を制御するものである。

この実施の形態の冷凍装置では、バイパス流量制御弁２５を全開状態とすると、圧縮機１より吐出された高温の吐出ガス冷媒の一部は再熱回路Ｃへバイパスされる。
再熱回路Ｃへバイパスされた吐出ガス冷媒は、再熱回路Ｃを流通し、バイパス減圧装置２４にて減圧されて過冷却熱交換器４と液冷媒配管８との間の液冷媒部に直接注入され、過冷却熱交換器４からの過冷却された冷媒と合流することで、液冷媒配管８に流入する液冷媒温度が上昇する。

図６は、この冷凍装置における再熱回路Ｃを流れるバイパス冷媒流量と各冷媒温度との関係を示した図である。
この図が示すように、再熱回路Ｃを流れるバイパス冷媒流量の増加に対して液冷媒配管８に流入する液冷媒温度は線形的に上昇する。
そのため、バイパス減圧装置２４によりバイパス冷媒流量を制御することで液冷媒温度の上昇幅を調整することができる。

以下、バイパス減圧装置２４の具体的な動作方法について図７のフローチャートに基づいて説明する。
図７は、バイパス減圧装置２４の制御処置の流れを示すフローチャートである。
バイパス減圧装置２４は、液冷媒配管８に流入する液冷媒温度と周囲空気温度の状態に応じて開度を変更する。なお、バイパス減圧装置２４の開度制御は、計測制御部３０が実行する。

計測制御部３０は、運転開始後にまずバイパス減圧装置２４の開度を初期値に設定する（ステップＳ１１）。この実施の形態では、バイパス減圧装置２４の開度初期値を全閉とする。

次に、計測制御部３０は、液冷媒温度検出手段５１により液冷媒配管８に流入する液冷媒温度Ｔｒを検出する（ステップＳ１２）。続いて、計測制御部３０は、周囲空気温度検出手段４１により周囲空気温度Ｔｏを検出する（ステップＳ１３）。

液冷媒温度Ｔｒが周囲空気温度Ｔｏよりも高い場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）には、バイパス減圧装置２４の開度はそのまま維持してフローを終了する。
それ以外の場合（ステップＳ１４；ＮＯ）には、バイパス減圧装置２４の開度を増加させて（ステップＳ１５）、フローを終了する。

このようにバイパス減圧装置２４の開度を制御することで、液冷媒配管８に流入する液冷媒温度を周囲空気温度よりも常に高い状態にすることができる。

なお、ここでは液冷媒配管８に流入する液冷媒温度と周囲空気温度の状態に応じてバイパス減圧装置２４の開度を変更するとしたが、周囲空気温度の代わりに周囲空気の露点温度としてもよい。
その場合、周囲空気温度検出手段４１の代わりに周囲空気の露点温度検出手段４０を設置し、図７のフローチャートにおいて周囲空気温度Ｔｏの代わりに周囲空気露点温度ＤＰに置換えればよい。

また、バイパス流量制御弁２５は全開状態にするとしたが、外気温や相対湿度が低い低湿度条件では露点温度が低くなり、液冷媒配管８の結露が発生しにくくなるため、液冷媒温度を上昇させないように、周囲空気温度Ｔｏまたは周囲空気露点温度ＤＰに応じてバイパス流量制御弁２５の開度を変更してもよい。
その場合、例えば周囲空気温度Ｔｏまたは周囲空気露点温度ＤＰが所定値よりも低い場合はバイパス流量制御弁２５の開度を全閉状態とする。

この実施の形態２に係る冷凍装置によれば、運転条件（周囲空気温度や圧縮機容量）によらず、液冷媒配管８に流入する液冷媒温度を常に露点温度よりも高い状態に維持することができるので、実施の形態１の冷凍装置と同じ効果を得ることができる。

また、過冷却された液冷媒温度と周囲空気の露点温度に基づいて、液冷媒配管８に結露が生じない低湿度（低露点温度）条件で液冷媒を再熱しないように制御することで、実施の形態１の冷凍装置と同じ効果を得ることができる。

実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３に係る冷凍装置を示す冷凍回路図である。
この発明の実施の形態３の冷凍装置の熱源側ユニット１００には、受液器３と過冷却熱交換器４との間の高温の飽和液冷媒の一部を主冷媒回路Ａからバイパスして、過冷却熱交換器４と液冷媒配管８との間の過冷却された液冷媒部に戻すようにバイパス配管で接続された再熱回路Ｃと、この再熱回路Ｃに設置された、バイパス流量制御弁２５、逆止弁２３を備えた再熱ユニット３００を有している。

この実施の形態の冷凍装置では、バイパス流量制御弁２５を全開状態にすると、受液器３と過冷却熱交換器４との間の高温の飽和液冷媒の一部は、主冷媒回路Ａから再熱回路Ｃへバイパスされ、過冷却熱交換器４と液冷媒配管８との間の過冷却液冷媒部に直接注入され、過冷却熱交換器４からの過冷却された冷媒と合流することで、液冷媒配管８に流入する液冷媒温度が上昇する。

この実施の形態では、周囲空気温度検出手段４１により検出された周囲空気温度が液冷媒温度検出手段５１により検出された液冷媒温度よりも低い場合いはバイパス流量制御弁２５の開度を全閉状態とし、周囲空気温度が液冷媒温度よりも高い場合にはバイパス流量制御弁２５を全開状態とする。
なお、周囲空気温度検出手段４１の代わりに、露点温度検出手段４０を用いてもよい。
この場合には、露点温度検出手段４０により検出された露点温度が、過冷却液温度検出手段５０により検出された過冷却液冷媒温度の値よりも低い場合にはバイパス流量制御弁２５の開度を全閉状態とし、その値よりも高い場合にはバイパス流量制御弁２の開度を全開状態とする。
また、バイパス流量制御弁２５は、開度が全開、全閉以外に、連続的に変化するものであってもよい。

この実施の形態３に係る冷凍装置によれば、運転条件（周囲空気温度や圧縮機容量）によらず、液冷媒配管８に流入する液冷媒温度を常に露点温度よりも高い状態に維持することができ、液冷媒配管８を流通する冷媒温度が常に露点温度よりも高い状態となるため、実施の形態１の冷凍装置と同じ効果を得ることができる。

また、過冷却された液冷媒温度と周囲空気の露点温度に基づいて、配管結露が生じない低湿度（低露点温度）条件で液冷媒を再熱しないように制御することで、実施の形態１の冷凍装置と同じ効果を得ることができる。

なお、この実施の形態の冷凍装置では、熱源側ユニット１００内に再熱ユニット３００の部分を備えた構成としているが、熱源側ユニット１００の外側に再熱ユニット３００を設置する再熱ユニット外付けの構成としてもよい。

なお、上記各実施の形態の冷凍装置では、負荷側ユニットＢが１台の場合の構成を例に説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、負荷側ユニットＢが２台以上の複数でも良い。また、複数の負荷側ユニットのそれぞれの容量が大から小まで異なっても、全てが同一容量でもよい。
また、例えば、冷媒の流路構成（配管接続）、圧縮機・熱交換器・膨張弁等の冷媒回路要素の構成、等の内容は、各実施の形態で説明した内容に限定されるものではなく、この発明の技術の範囲内で適宜変更が可能である。

１ 圧縮機、２ 空冷凝縮器、３ 受液器、４ 過冷却熱交換器、５ 第１減圧装置、６ 蒸発器、７ ガス冷媒配管、８ 液冷媒配管、９ 凝縮器送風装置、１０ 第２減圧装置、１１ａ バルブ、１１ｂ バルブ、２０ 再熱熱交換器、２１ 第１流量制御弁（再熱流量制御弁）、２２ 第２流量制御弁、２３ 逆止弁、２４ バイパス減圧装置、２５ バイパス流量制御弁、３０ 計測制御部、４０ 露点温度検出手段、４１ 周囲空気温度検出手段、５０ 過冷却液温度検出手段、５１ 液冷媒温度検出手段、１００ 熱源側ユニット、２００ 負荷側ユニット、３００ 再熱ユニット、Ａ 主冷媒回路、Ｂ インジェクション冷媒回路、Ｃ 再熱回路。

Claims (4)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   この圧縮機によって圧縮された前記冷媒と周囲空気とで熱交換し、冷媒の熱を放熱させて凝縮する空冷凝縮器と、
   この空冷凝縮器によって凝縮された前記冷媒を過冷却する過冷却熱交換器と、
   この過冷却熱交換器からの前記冷媒を減圧する第１減圧装置と、
   この第１減圧装置によって減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
   前記蒸発器の前記冷媒の出口側と前記圧縮機の吸入側とを接続したガス冷媒配管と、
   前記過冷却熱交換器の前記冷媒の出口側と前記第１減圧装置の前記冷媒の入口側との間に設けられた液冷媒配管と、
   を有する冷凍装置であって、
   一端部が前記過冷却熱交換器の前記冷媒の出口側に接続され、他端部が前記液冷媒配管の前記冷媒の入口側であって、前記一端部の前記冷媒の下流側に接続された再熱回路と、
   この再熱回路であって前記空冷凝縮器の空気の吸込み側に設けられた再熱熱交換器と、を備え、
   前記再熱熱交換器で前記周囲空気と熱交換により加熱された前記冷媒は、前記再熱回路の前記他端部で前記過冷却熱交換器からの過冷却された前記冷媒と合流して前記液冷媒配管に流入し、
   前記再熱熱交換器の入口側に設けられた再熱流量制御弁と、
   前記周囲空気の露点温度を検出する露点温度検出手段と、
   前記過冷却熱交換器の出口の過冷却液冷媒温度を検出する過冷却液温度検出手段と、
   を備え、
   前記露点温度検出手段により検出された前記露点温度が、前記過冷却液温度検出手段により検出された前記過冷却液冷媒温度の値よりも低い場合には前記再熱流量制御弁を閉とし、その値よりも高い場合には前記再熱流量制御弁を開とする冷凍装置。
2. 前記液冷媒配管と前記過冷却熱交換器との間と、前記圧縮機とを接続し、前記空冷凝縮器からの前記冷媒の一部が流通するインジェクション冷媒回路と、
   このインジェクション冷媒回路に前記過冷却熱交換器とともに過冷却熱交換器の上流に設けられ、インジェクション冷媒回路に流入した前記冷媒を減圧する第２減圧装置と、を
   備え、
   前記空冷凝縮器からの前記冷媒は、前記インジェクション冷媒回路を前記圧縮機に向かって流通する前記冷媒との前記過冷却熱交換器での熱交換により過冷却される請求項１に記載の冷凍装置。
3. 前記再熱熱交換器は、前記空冷凝縮器と部分的に一体化されている請求項１に記載の冷凍装置。
4. 前記再熱熱交換器の入口側に設けられた再熱流量制御弁と、
   前記周囲空気の空気温度を検出する周囲空気温度検出手段と、
   前記過冷却熱交換器の出口の過冷却液冷媒温度を検出する過冷却液温度検出手段と、
   を備え、
   前記周囲空気温度検出手段により検出された前記空気温度が、前記過冷却液温度検出手段により検出された前記過冷却液冷媒温度の値よりも低い場合には前記再熱流量制御弁を閉とし、その値よりも高い場合には前記再熱流量制御弁を開とする請求項１または３項に記載の冷凍装置。

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