JPH0518647A - 二元冷凍サイクルを有する冷却装置のためのデフロスト装置 - Google Patents
二元冷凍サイクルを有する冷却装置のためのデフロスト装置Info
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- JPH0518647A JPH0518647A JP17138491A JP17138491A JPH0518647A JP H0518647 A JPH0518647 A JP H0518647A JP 17138491 A JP17138491 A JP 17138491A JP 17138491 A JP17138491 A JP 17138491A JP H0518647 A JPH0518647 A JP H0518647A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温側の低圧冷媒系統を共通化する二元冷凍
システムを採用して、逆サイクルデフロストの際に熱回
収冷却運転を可能とすることにより、エネルギー消費の
削減を図らせる。 【構成】 複数の冷却ユニット１Ａ，１Ｂにおける各カ
スケードコンデンサ６の２次側を低圧冷媒往路２１Ａと
低圧冷媒復路２１Ｂとによって１基の室外機２に接続し
て二元冷凍サイクルが形成され、冷却ユニット１Ａ，１
Ｂの一方が冷却運転し、他方がデフロスト運転するとき
は、下手の冷却ユニット１Ｂが直列に室外機２からの低
圧冷媒を受けるごとく、また、両冷却ユニット１Ａ，１
Ｂが共に冷却運転するときは並列に低圧冷媒を受けるご
とく配管する弁手段２９が廃熱系統に設けられる。
システムを採用して、逆サイクルデフロストの際に熱回
収冷却運転を可能とすることにより、エネルギー消費の
削減を図らせる。 【構成】 複数の冷却ユニット１Ａ，１Ｂにおける各カ
スケードコンデンサ６の２次側を低圧冷媒往路２１Ａと
低圧冷媒復路２１Ｂとによって１基の室外機２に接続し
て二元冷凍サイクルが形成され、冷却ユニット１Ａ，１
Ｂの一方が冷却運転し、他方がデフロスト運転するとき
は、下手の冷却ユニット１Ｂが直列に室外機２からの低
圧冷媒を受けるごとく、また、両冷却ユニット１Ａ，１
Ｂが共に冷却運転するときは並列に低圧冷媒を受けるご
とく配管する弁手段２９が廃熱系統に設けられる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低温側の複数の冷却ユ
ニットと、熱源側となる廃熱処理系統の室外機とをカス
ケード接続してなる二元冷凍システムの冷却装置におい
て、エネルギー消費を軽減しながら効率の良い個別デフ
ロストを行うことができるデフロスト装置に関する。
ニットと、熱源側となる廃熱処理系統の室外機とをカス
ケード接続してなる二元冷凍システムの冷却装置におい
て、エネルギー消費を軽減しながら効率の良い個別デフ
ロストを行うことができるデフロスト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】単一の冷却ユニット内に複数の単元閉冷
凍サイクルを有する冷却装置のためのデフロスト装置に
おいて、逆サイクルデフロストを行う閉冷凍サイクルが
冷却運転中の閉冷凍サイクルからの廃熱を利用するデフ
ロスト装置は、たとえば特開昭６４−３８５８１号公報
によって公知である。この先行技術では、各閉冷凍サイ
クルを構成する凝縮器が相互に熱交換が可能となるよう
に一括してまとめて構成される。
凍サイクルを有する冷却装置のためのデフロスト装置に
おいて、逆サイクルデフロストを行う閉冷凍サイクルが
冷却運転中の閉冷凍サイクルからの廃熱を利用するデフ
ロスト装置は、たとえば特開昭６４−３８５８１号公報
によって公知である。この先行技術では、各閉冷凍サイ
クルを構成する凝縮器が相互に熱交換が可能となるよう
に一括してまとめて構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記先行技術は、単元
の閉冷凍サイクルを有する冷却装置に適用されるもので
あるけれども、二元の冷凍サイクルを有する冷却装置に
は適用することはできない。蒸発温度がマイナス数十度
となる極低温が要求されるとき、単元冷凍サイクルより
も二元冷凍サイクルの方が有利である。
の閉冷凍サイクルを有する冷却装置に適用されるもので
あるけれども、二元の冷凍サイクルを有する冷却装置に
は適用することはできない。蒸発温度がマイナス数十度
となる極低温が要求されるとき、単元冷凍サイクルより
も二元冷凍サイクルの方が有利である。
【０００４】また、上記先行技術に示される冷却装置
は、一体的に構成されるので、大きな冷却室を冷却する
ときなど、冷却装置が大形化し、また一箇所で冷却する
ので、冷却室内を均一に冷却することが困難であるとい
う問題がある。この問題を解決するため、従来から、冷
却装置を複数の冷却ユニットで構成していわゆる低温マ
ルチと称する方式とすることが行われている。
は、一体的に構成されるので、大きな冷却室を冷却する
ときなど、冷却装置が大形化し、また一箇所で冷却する
ので、冷却室内を均一に冷却することが困難であるとい
う問題がある。この問題を解決するため、従来から、冷
却装置を複数の冷却ユニットで構成していわゆる低温マ
ルチと称する方式とすることが行われている。
【０００５】しかしながら、低温マルチ方式の冷却装置
には、上述の先行技術に示されるようなデフロスト法を
適用することができない。各冷却ユニット毎に別々に凝
縮器が設けられ、相互に熱交換は不可能だからである。
したがって、従来からの低温マルチ方式の冷却装置で
は、デフロスト時に熱回収運転を行うことはできず、熱
効率が悪い。
には、上述の先行技術に示されるようなデフロスト法を
適用することができない。各冷却ユニット毎に別々に凝
縮器が設けられ、相互に熱交換は不可能だからである。
したがって、従来からの低温マルチ方式の冷却装置で
は、デフロスト時に熱回収運転を行うことはできず、熱
効率が悪い。
【０００６】本発明の目的は、冷却装置を複数の冷却ユ
ニットで構成し、各冷却ユニットがそれぞれ二元冷凍サ
イクルを有し、高温側の低圧冷媒系統を共通化すること
によって、デフロスト時の熱回収運転を可能とする冷却
装置のためのデフロスト装置を提供することにある。
ニットで構成し、各冷却ユニットがそれぞれ二元冷凍サ
イクルを有し、高温側の低圧冷媒系統を共通化すること
によって、デフロスト時の熱回収運転を可能とする冷却
装置のためのデフロスト装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、低圧冷媒往路
２１Ａ、低圧冷媒復路２１Ｂを備える室外機２と、カス
ケードコンデンサ６を含み閉冷凍サイクルが構成され
て、カスケードコンデンサ６の２次側が低圧冷媒往路２
１Ａおよび低圧冷媒復路２１Ｂに接続される複数の冷却
ユニット１Ａ，１Ｂとからなる二元冷凍サイクルを有す
る冷却装置において、低圧冷媒往路２１Ａの上手に接続
する冷却ユニット１Ａが逆サイクルデフロスト運転し、
下手に接続する冷却ユニット１Ｂが冷却運転する際、下
手の前記冷却ユニット１Ｂが直列に室外機２からの低圧
冷媒を受けるごとく配管し、上手の冷媒ユニット１Ａ、
下手の冷却ユニット１Ｂが共に冷却運転する際、並列に
室外機２からの低圧冷媒を受けるごとく配管する弁手段
２９が設けられていることを特徴とする二元冷凍サイク
ルを有する冷却装置のためのデフロスト装置である。
２１Ａ、低圧冷媒復路２１Ｂを備える室外機２と、カス
ケードコンデンサ６を含み閉冷凍サイクルが構成され
て、カスケードコンデンサ６の２次側が低圧冷媒往路２
１Ａおよび低圧冷媒復路２１Ｂに接続される複数の冷却
ユニット１Ａ，１Ｂとからなる二元冷凍サイクルを有す
る冷却装置において、低圧冷媒往路２１Ａの上手に接続
する冷却ユニット１Ａが逆サイクルデフロスト運転し、
下手に接続する冷却ユニット１Ｂが冷却運転する際、下
手の前記冷却ユニット１Ｂが直列に室外機２からの低圧
冷媒を受けるごとく配管し、上手の冷媒ユニット１Ａ、
下手の冷却ユニット１Ｂが共に冷却運転する際、並列に
室外機２からの低圧冷媒を受けるごとく配管する弁手段
２９が設けられていることを特徴とする二元冷凍サイク
ルを有する冷却装置のためのデフロスト装置である。
【０００８】本発明はまた、低圧冷媒往路２１Ａ、低圧
冷媒復路２１Ｂを備える室外機２と、カスケードコンデ
ンサ６を含み閉冷凍サイクルが構成されて、カスケード
コンデンサ６の２次側が低圧冷媒往路２１Ａおよび低圧
冷媒復路２１Ｂに接続される複数の冷却ユニット１Ａ，
１Ｂとからなる二元冷凍サイクルを有する冷却装置にお
いて、低圧冷媒往路２１Ａの上手に接続する冷却ユニッ
ト１Ａが冷却運転し、下手に接続する冷却ユニット１Ｂ
が逆サイクルデフロスト運転する際、下手の前記冷却ユ
ニット１Ｂが直列に室外機２からの低圧冷媒を受けるご
とく配管し、上手の冷媒ユニット１Ａ、下手の冷却ユニ
ット１Ｂが共に冷却運転する際、並列に室外機２からの
低圧冷媒を受けるごとく配管する弁手段２９が設けられ
ていることを特徴とする二元冷凍サイクルを有する冷却
装置のためのデフロスト装置である。
冷媒復路２１Ｂを備える室外機２と、カスケードコンデ
ンサ６を含み閉冷凍サイクルが構成されて、カスケード
コンデンサ６の２次側が低圧冷媒往路２１Ａおよび低圧
冷媒復路２１Ｂに接続される複数の冷却ユニット１Ａ，
１Ｂとからなる二元冷凍サイクルを有する冷却装置にお
いて、低圧冷媒往路２１Ａの上手に接続する冷却ユニッ
ト１Ａが冷却運転し、下手に接続する冷却ユニット１Ｂ
が逆サイクルデフロスト運転する際、下手の前記冷却ユ
ニット１Ｂが直列に室外機２からの低圧冷媒を受けるご
とく配管し、上手の冷媒ユニット１Ａ、下手の冷却ユニ
ット１Ｂが共に冷却運転する際、並列に室外機２からの
低圧冷媒を受けるごとく配管する弁手段２９が設けられ
ていることを特徴とする二元冷凍サイクルを有する冷却
装置のためのデフロスト装置である。
【０００９】本発明はまた、前記弁手段２９が、上手の
冷却ユニット１Ａにおけるカスケードコンデンサ６の２
次側冷媒出口を低圧冷媒復路２１Ｂに接続するための低
圧冷媒出口管の途中ならびに、上記冷却ユニット１Ａに
おけるカスケードコンデンサ６の２次側の分岐接続点
と、下手の冷却ユニット１Ｂにおけるカスケードコンデ
ンサ６の２次側の分岐接続点との間の低圧冷媒往路２１
Ａの途中に介在するよう設けられた四路切換弁であっ
て、上手・下手の両冷却ユニット１Ａ，１Ｂの一方が冷
却運転、他方が逆サイクルデフロスト運転の際は、前記
低圧冷媒出口管途中および前記低圧冷媒往路２１Ａ途中
を断路し、かつ、上手の冷却ユニット１Ａにおけるカス
ケードコンデンサ６の２次側冷媒出口を低圧冷媒往路２
１Ａに接続する一方、上手・下手の両冷却ユニット１
Ａ，１Ｂが共に冷却運転の際は、前記低圧冷媒出口管途
中および前記低圧冷媒往路２１Ａ途中をそれぞれ導通す
るごとく弁作動することを特徴とする。
冷却ユニット１Ａにおけるカスケードコンデンサ６の２
次側冷媒出口を低圧冷媒復路２１Ｂに接続するための低
圧冷媒出口管の途中ならびに、上記冷却ユニット１Ａに
おけるカスケードコンデンサ６の２次側の分岐接続点
と、下手の冷却ユニット１Ｂにおけるカスケードコンデ
ンサ６の２次側の分岐接続点との間の低圧冷媒往路２１
Ａの途中に介在するよう設けられた四路切換弁であっ
て、上手・下手の両冷却ユニット１Ａ，１Ｂの一方が冷
却運転、他方が逆サイクルデフロスト運転の際は、前記
低圧冷媒出口管途中および前記低圧冷媒往路２１Ａ途中
を断路し、かつ、上手の冷却ユニット１Ａにおけるカス
ケードコンデンサ６の２次側冷媒出口を低圧冷媒往路２
１Ａに接続する一方、上手・下手の両冷却ユニット１
Ａ，１Ｂが共に冷却運転の際は、前記低圧冷媒出口管途
中および前記低圧冷媒往路２１Ａ途中をそれぞれ導通す
るごとく弁作動することを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明に従えば、複数の冷却ユニット１Ａ，１
Ｂに対して単冷媒系統の室外機を共通に接続したカスケ
ード接続方式の二元冷凍サイクルであって、冷媒回路が
簡易化されることによって、装置全体が簡単なものとな
る。
Ｂに対して単冷媒系統の室外機を共通に接続したカスケ
ード接続方式の二元冷凍サイクルであって、冷媒回路が
簡易化されることによって、装置全体が簡単なものとな
る。
【００１１】また、複数の冷却ユニット１Ａ，１Ｂは交
互の個別あるいは同時のデフロスト運転することが可能
であって、さらに個別デフロスト運転する場合は、室外
機２に係る低圧冷媒往路・復路２１Ａ，２１Ｂを利用し
て熱回収を図った省エネルギー運転が行える。すなわ
ち、低温系統の冷却ユニット１Ａ，１Ｂにおいて室外機
２からの低圧冷媒に対して上流側にある冷却ユニット１
Ａがデフロスト運転する場合は、下流側の冷却ユニット
１Ｂに対しカスケードコンデンサ６の冷却熱源として供
給することになって、冷却ユニット１Ｂの冷却能力を増
加するように熱回収が行われる。また、下流側にある冷
却ユニット１Ｂがデフロスト運転する場合は、冷却運転
中の上流側の冷却ユニット１Ａに生じる冷却廃熱が蒸発
器として作用する下流側の冷却ユニット１Ｂのカスケー
ドコンデンサ６に供給されるので、冷却ユニット１Ｂの
デフロスト能力を増加することとなる。
互の個別あるいは同時のデフロスト運転することが可能
であって、さらに個別デフロスト運転する場合は、室外
機２に係る低圧冷媒往路・復路２１Ａ，２１Ｂを利用し
て熱回収を図った省エネルギー運転が行える。すなわ
ち、低温系統の冷却ユニット１Ａ，１Ｂにおいて室外機
２からの低圧冷媒に対して上流側にある冷却ユニット１
Ａがデフロスト運転する場合は、下流側の冷却ユニット
１Ｂに対しカスケードコンデンサ６の冷却熱源として供
給することになって、冷却ユニット１Ｂの冷却能力を増
加するように熱回収が行われる。また、下流側にある冷
却ユニット１Ｂがデフロスト運転する場合は、冷却運転
中の上流側の冷却ユニット１Ａに生じる冷却廃熱が蒸発
器として作用する下流側の冷却ユニット１Ｂのカスケー
ドコンデンサ６に供給されるので、冷却ユニット１Ｂの
デフロスト能力を増加することとなる。
【００１２】かくして、廃熱系統を共通化したことによ
って、デフロスト運転の際の省エネルギーが果される。
って、デフロスト運転の際の省エネルギーが果される。
【００１３】また、本発明に従えば、上流側の冷却ユニ
ット１Ａのカスケードコンデンサ６に関連して弁手段２
９を設けた構成であって、配管系統は簡単なものであ
り、しかも弁手段２９の切換作動が追加されるだけであ
るので、運転操作が単純化される。
ット１Ａのカスケードコンデンサ６に関連して弁手段２
９を設けた構成であって、配管系統は簡単なものであ
り、しかも弁手段２９の切換作動が追加されるだけであ
るので、運転操作が単純化される。
【００１４】さらに、弁手段２９として四路切換弁を使
用したものは、弁の切換え操作の際に室外機２に係る低
圧冷媒系統中に、液冷媒またはガス冷媒が封じ込められ
る個所が全く存在しなく、したがって圧力上昇をもたら
すなどの危険性はなくて安全性の高い装置を提供し得
る。
用したものは、弁の切換え操作の際に室外機２に係る低
圧冷媒系統中に、液冷媒またはガス冷媒が封じ込められ
る個所が全く存在しなく、したがって圧力上昇をもたら
すなどの危険性はなくて安全性の高い装置を提供し得
る。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の第１実施例に係る冷却装置
の概要示装置回路図である。屋内に設置する冷却室２７
の頂壁部に配設される複数の冷却ユニット１Ａ，１Ｂは
同じ構造であって、ケーシング１１内が中央部に横設す
る断熱壁１６によって上下２室に断熱区画され、下半部
が冷却室２７に挿入され上半部が冷却室２７外に突出さ
れて、前記頂壁に対し気密を保たせて固定される。
の概要示装置回路図である。屋内に設置する冷却室２７
の頂壁部に配設される複数の冷却ユニット１Ａ，１Ｂは
同じ構造であって、ケーシング１１内が中央部に横設す
る断熱壁１６によって上下２室に断熱区画され、下半部
が冷却室２７に挿入され上半部が冷却室２７外に突出さ
れて、前記頂壁に対し気密を保たせて固定される。
【００１６】ケーシング１１には、下方室に面する右側
壁部と左側壁部とに、空気導入口１２と空気導出口１３
とがそれぞれ開口され、一方、上方室に面する右側壁部
と頂壁部とに、空気導入口１４と空気導出口１５とがそ
れぞれ開口される。下方室内には、蒸発器９とブロア１
０とから成るブロアコイル３および逆止弁２０Ｂを並列
接続してなる感温膨張弁で実現される膨張手段７が収設
され、上方室の熱源側部４には、圧縮機５と、四路切換
弁２８と、１次側冷媒流通部および２次側冷媒流通部
を、熱交換的に備えて成るカスケードコンデンサ６と、
逆止弁２０Ａを並列接続してなるキャピラリーチューブ
８と、バックアップ用のファン２２とが収設される。
壁部と左側壁部とに、空気導入口１２と空気導出口１３
とがそれぞれ開口され、一方、上方室に面する右側壁部
と頂壁部とに、空気導入口１４と空気導出口１５とがそ
れぞれ開口される。下方室内には、蒸発器９とブロア１
０とから成るブロアコイル３および逆止弁２０Ｂを並列
接続してなる感温膨張弁で実現される膨張手段７が収設
され、上方室の熱源側部４には、圧縮機５と、四路切換
弁２８と、１次側冷媒流通部および２次側冷媒流通部
を、熱交換的に備えて成るカスケードコンデンサ６と、
逆止弁２０Ａを並列接続してなるキャピラリーチューブ
８と、バックアップ用のファン２２とが収設される。
【００１７】圧縮機５、四路切換弁２８、カスケードコ
ンデンサ６の１次側冷媒流通部、キャピラリーチューブ
８、感温膨張弁７および蒸発器９は、冷媒配管によって
循環的に接続され、周知の可逆冷凍サイクルが形成され
て、圧縮機５、ブロア１０を運転し、四路切換弁２８を
冷却側に操作した状態で空気導入口１２から流入した冷
却室２７内の空気は、蒸発器９を通過する際に低温に冷
却されて、空気導出口１３から冷却室２７内に冷風とし
て送出されることにより、冷却室２７内の冷却が成され
る。一方、カスケードコンデンサ６に生じる廃熱は、後
述する室外機２によって室外に放出される。この場合の
冷媒の流動は実線矢印にて示される。以上説明して成る
構造の冷却ユニット１は、機器の組付け、冷媒配管接続
の一切の組立てが専門工場において行われて、いわゆる
ファクトリ・アセンブルド化され、現地側においては、
ユニットの据付けと、カスケードコンデンサ６の２次側
冷媒流通部に対する配管接続とが行われるだけである。
ンデンサ６の１次側冷媒流通部、キャピラリーチューブ
８、感温膨張弁７および蒸発器９は、冷媒配管によって
循環的に接続され、周知の可逆冷凍サイクルが形成され
て、圧縮機５、ブロア１０を運転し、四路切換弁２８を
冷却側に操作した状態で空気導入口１２から流入した冷
却室２７内の空気は、蒸発器９を通過する際に低温に冷
却されて、空気導出口１３から冷却室２７内に冷風とし
て送出されることにより、冷却室２７内の冷却が成され
る。一方、カスケードコンデンサ６に生じる廃熱は、後
述する室外機２によって室外に放出される。この場合の
冷媒の流動は実線矢印にて示される。以上説明して成る
構造の冷却ユニット１は、機器の組付け、冷媒配管接続
の一切の組立てが専門工場において行われて、いわゆる
ファクトリ・アセンブルド化され、現地側においては、
ユニットの据付けと、カスケードコンデンサ６の２次側
冷媒流通部に対する配管接続とが行われるだけである。
【００１８】上記冷却ユニット１と組合わせて用いられ
る室外機２は、圧縮機１７と、凝縮器１８と、膨張弁１
９と、ファン２３とがケーシング内に収容されて、圧縮
機１７の吐出口と凝縮器１８の冷媒入口とをガス管で接
続し、凝縮器１８の冷媒出口と膨張弁１９の流入ポート
とを液管で接続する。この室外機２は室外に設置され
て、圧縮機１７の吸入口と各カスケードコンデンサ６の
２次側冷媒流通部出口とが低圧冷媒復路２１Ｂによって
接続され、膨張弁１９の流出ポートと各カスケードコン
デンサ６の２次側冷媒流通部入口とが低圧冷媒往路２１
Ａによって接続される。このようにして、圧縮機１７、
凝縮器１８、膨張弁１９および各カスケードコンデンサ
６の２次側冷媒流通部によって周知の冷凍サイクルが形
成され、冷却運転時にカスケードコンデンサ６で奪取さ
れる廃熱は、ファン２３の運転によって凝縮器１８を通
過する風を介して室外に放出される。
る室外機２は、圧縮機１７と、凝縮器１８と、膨張弁１
９と、ファン２３とがケーシング内に収容されて、圧縮
機１７の吐出口と凝縮器１８の冷媒入口とをガス管で接
続し、凝縮器１８の冷媒出口と膨張弁１９の流入ポート
とを液管で接続する。この室外機２は室外に設置され
て、圧縮機１７の吸入口と各カスケードコンデンサ６の
２次側冷媒流通部出口とが低圧冷媒復路２１Ｂによって
接続され、膨張弁１９の流出ポートと各カスケードコン
デンサ６の２次側冷媒流通部入口とが低圧冷媒往路２１
Ａによって接続される。このようにして、圧縮機１７、
凝縮器１８、膨張弁１９および各カスケードコンデンサ
６の２次側冷媒流通部によって周知の冷凍サイクルが形
成され、冷却運転時にカスケードコンデンサ６で奪取さ
れる廃熱は、ファン２３の運転によって凝縮器１８を通
過する風を介して室外に放出される。
【００１９】図２は、図１図示実施例に係る２種の冷媒
サイクル図である。冷却装置が超低温の冷凍用として運
転する装置では図２（イ）に示されるが、蒸発器９の蒸
発温度が−４０°Ｃ、カスケードコンデンサ６の１次側
が１５°Ｃ、２次側が５°Ｃ、凝縮器１８の凝縮温度が
５０°Ｃとなるように設計され、また、低温の冷蔵用と
して運転する装置では、図２（ロ）に示されるが、各温
度がそれぞれ−１５°Ｃ、１５°Ｃ，５°Ｃ，５０°Ｃ
となるように設計され、１次側冷媒サイクルの凝縮温度
が蒸発温度の高低に関係なく、たとえば１５°Ｃ一定に
なるように設計されて、これが室外機２を介して廃熱処
理されることになる。
サイクル図である。冷却装置が超低温の冷凍用として運
転する装置では図２（イ）に示されるが、蒸発器９の蒸
発温度が−４０°Ｃ、カスケードコンデンサ６の１次側
が１５°Ｃ、２次側が５°Ｃ、凝縮器１８の凝縮温度が
５０°Ｃとなるように設計され、また、低温の冷蔵用と
して運転する装置では、図２（ロ）に示されるが、各温
度がそれぞれ−１５°Ｃ、１５°Ｃ，５°Ｃ，５０°Ｃ
となるように設計され、１次側冷媒サイクルの凝縮温度
が蒸発温度の高低に関係なく、たとえば１５°Ｃ一定に
なるように設計されて、これが室外機２を介して廃熱処
理されることになる。
【００２０】なお、図１図示冷却装置においては、通常
時はファン２２を停止してカスケードコンデンサ６から
出る熱は自然対流分だけが屋内に放散されるようにする
ことにより、屋内温度が上昇するのを防止する。そし
て、冷却室２７内の温度をサーモ２４で検出して圧縮機
５を発停し、温度一定の制御をする。一方、室外機２側
は、カスケードコンデンサ６の２次側冷媒流通部入口の
冷媒温度サーモ２５で検出して、この温度が過熱相当温
度に上昇したとき、圧縮機１７を運転するよう制御す
る。
時はファン２２を停止してカスケードコンデンサ６から
出る熱は自然対流分だけが屋内に放散されるようにする
ことにより、屋内温度が上昇するのを防止する。そし
て、冷却室２７内の温度をサーモ２４で検出して圧縮機
５を発停し、温度一定の制御をする。一方、室外機２側
は、カスケードコンデンサ６の２次側冷媒流通部入口の
冷媒温度サーモ２５で検出して、この温度が過熱相当温
度に上昇したとき、圧縮機１７を運転するよう制御す
る。
【００２１】また、ファン２２は、サーモ２５で検出し
た前記冷媒温度が設定した値よりも上昇することによっ
て、あるいは、カスケードコンデンサ６の１次冷媒流通
部出口の冷媒温度をサーモ２６で検出して、この温度が
設定値よりも上昇することによって運転させるようにす
るものであり、室外機２の故障時に対応させるだけでな
く、室外機２が容量不足状態のときに不足分を補って室
外機２の容量を大きくするのを防ぐ上にも機能させるこ
とができて甚だ有利である。
た前記冷媒温度が設定した値よりも上昇することによっ
て、あるいは、カスケードコンデンサ６の１次冷媒流通
部出口の冷媒温度をサーモ２６で検出して、この温度が
設定値よりも上昇することによって運転させるようにす
るものであり、室外機２の故障時に対応させるだけでな
く、室外機２が容量不足状態のときに不足分を補って室
外機２の容量を大きくするのを防ぐ上にも機能させるこ
とができて甚だ有利である。
【００２２】低圧冷媒往路２１Ａ内における低圧冷媒の
流動方向を基準として上手に接続する方の冷却ユニット
１Ａに関連して、四路切換弁で実現される弁手段２９が
設けられる。前記四路切換弁２９は、カスケードコンデ
ンサ６の２次側冷媒出口を低圧冷媒復路２１Ｂに接続す
るための低圧冷媒出口管の途中と、両冷却ユニット１
Ａ，１Ｂにおける各カスケードコンデンサ６の２次側冷
媒入口の分岐接続点の間の低圧冷媒往路２１Ａの途中と
にそれぞれ介在するように設けられて、冷却ユニット１
Ａを冷却ユニット１Ｂと同時に冷却運転する場合は、図
１で実線示するような弁体内接続が行われるように弁操
作し、一方、冷却ユニット１Ａをデフロスト運転する場
合または冷却ユニット１Ｂがデフロスト運転していると
きに冷却運転する場合は、同じく破線示するような弁体
内接続が行われるように切換操作する。
流動方向を基準として上手に接続する方の冷却ユニット
１Ａに関連して、四路切換弁で実現される弁手段２９が
設けられる。前記四路切換弁２９は、カスケードコンデ
ンサ６の２次側冷媒出口を低圧冷媒復路２１Ｂに接続す
るための低圧冷媒出口管の途中と、両冷却ユニット１
Ａ，１Ｂにおける各カスケードコンデンサ６の２次側冷
媒入口の分岐接続点の間の低圧冷媒往路２１Ａの途中と
にそれぞれ介在するように設けられて、冷却ユニット１
Ａを冷却ユニット１Ｂと同時に冷却運転する場合は、図
１で実線示するような弁体内接続が行われるように弁操
作し、一方、冷却ユニット１Ａをデフロスト運転する場
合または冷却ユニット１Ｂがデフロスト運転していると
きに冷却運転する場合は、同じく破線示するような弁体
内接続が行われるように切換操作する。
【００２３】なお、冷却ユニット１Ａは、デフロスト運
転を四路切換弁２８の切換操作によって逆冷凍サイクル
の下で行うものであり、そのときの冷媒の流れは、図１
において破線矢印で示すとおりである。
転を四路切換弁２８の切換操作によって逆冷凍サイクル
の下で行うものであり、そのときの冷媒の流れは、図１
において破線矢印で示すとおりである。
【００２４】以上説明した第１実施例において室外機２
の運転制御手段としては、冷却室の温度を検出して、こ
れから負荷を予測して上で圧縮機１７を発停するような
方法を採用することもできる。なお、冷却装置を二元的
な冷凍サイクル方式としたことによって、冷却ユニット
１Ａ，１Ｂでは圧縮比を小さくでき、圧縮機５の寿命を
延ばせるだけでなく、効率向上が図れ、カスケードコン
デンサ６の２次側の蒸発温度を＋５°Ｃ程度と高くする
ことができて、室外機２に係る冷媒回路の冷媒中に水分
が多少混入したとしても、水分の氷結による膨張弁の塞
流を生じる懸念がなく、現地配管工事が楽になる。この
場合、カスケードコンデンサ６の２次側の冷媒として
は、凝縮性ガス冷媒に限らなく、ブラインであってもよ
いことは勿論である。
の運転制御手段としては、冷却室の温度を検出して、こ
れから負荷を予測して上で圧縮機１７を発停するような
方法を採用することもできる。なお、冷却装置を二元的
な冷凍サイクル方式としたことによって、冷却ユニット
１Ａ，１Ｂでは圧縮比を小さくでき、圧縮機５の寿命を
延ばせるだけでなく、効率向上が図れ、カスケードコン
デンサ６の２次側の蒸発温度を＋５°Ｃ程度と高くする
ことができて、室外機２に係る冷媒回路の冷媒中に水分
が多少混入したとしても、水分の氷結による膨張弁の塞
流を生じる懸念がなく、現地配管工事が楽になる。この
場合、カスケードコンデンサ６の２次側の冷媒として
は、凝縮性ガス冷媒に限らなく、ブラインであってもよ
いことは勿論である。
【００２５】また、二元冷凍システムを採用することに
よって、圧縮比が小さくなるために、許容温度が低く
て、地球環境を汚染することが少ない性質の冷媒を利用
し得る利点もある。
よって、圧縮比が小さくなるために、許容温度が低く
て、地球環境を汚染することが少ない性質の冷媒を利用
し得る利点もある。
【００２６】図３、図４は、本発明の第２実施例、第３
実施例に係る冷却ユニット１の概要示構造図である。図
３、図４に示す各実施例において前述の実施例に類似
し、対応する部分には同一の参照符を付す。図３におい
て注目すべきは、この実施例では、熱源側部４のカスケ
ードコンデンサ６の１次側に対して直列に、ファン３１
を備えた空冷熱交換器３０を接続して有しており、カス
ケードコンデンサ６の１次側冷媒流通部出口の冷媒温度
を検知するサーモ２６、あるいは２次側冷媒流通部入口
の冷媒温度を検知するサーモ２５によって、当該個所の
温度が設定値よりも上昇していることを検知すれば、室
外機２の故障または容量不足が考慮されることから、フ
ァン３１を運転して、空冷熱交換器３０を熱交換作動さ
せるようにする。このように、空冷熱交換器３０を応急
用として常時は運転停止させておくものであり、この空
冷熱交換器３０の接続は、図示の下流側に限らなく、上
流側に代えても勿論差支えない。
実施例に係る冷却ユニット１の概要示構造図である。図
３、図４に示す各実施例において前述の実施例に類似
し、対応する部分には同一の参照符を付す。図３におい
て注目すべきは、この実施例では、熱源側部４のカスケ
ードコンデンサ６の１次側に対して直列に、ファン３１
を備えた空冷熱交換器３０を接続して有しており、カス
ケードコンデンサ６の１次側冷媒流通部出口の冷媒温度
を検知するサーモ２６、あるいは２次側冷媒流通部入口
の冷媒温度を検知するサーモ２５によって、当該個所の
温度が設定値よりも上昇していることを検知すれば、室
外機２の故障または容量不足が考慮されることから、フ
ァン３１を運転して、空冷熱交換器３０を熱交換作動さ
せるようにする。このように、空冷熱交換器３０を応急
用として常時は運転停止させておくものであり、この空
冷熱交換器３０の接続は、図示の下流側に限らなく、上
流側に代えても勿論差支えない。
【００２７】図４において注目すべきは、この実施例で
は、カスケードコンデンサ６の１次側に対して直列に、
ファン３１を備えた空冷熱交換器３０を接続して有する
構成であり、圧縮機５とカスケードコンデンサ６とを接
続するガス管の途中、空冷熱交換器３０のコイル接続点
に、三方電磁切換弁から成る切換手段３２を介設する。
通常の運転時は矢印のカスケードコンデンサ６側にガ
ス冷媒が流通するように前記電磁弁３２を作動させてお
き、カスケードコンデンサ６の１次側および空冷熱交換
器３０のコイルに対し下流側となる冷媒液管の冷媒温度
を検知するサーモ２４またはカスケードコンデンサ６の
２次側冷媒流通部入口の冷媒温度を検知するサーモ２６
が設定値よりも高い温度を検知したときは、室外機２の
故障または容量不足が予想されることから、矢印の空
冷熱交換器３０側にガス冷媒が流通するように、前記電
磁弁３２を切換え操作すると同時に、ファン３１を運転
して、空冷熱交換器３０を熱交換作動させるようにす
る。
は、カスケードコンデンサ６の１次側に対して直列に、
ファン３１を備えた空冷熱交換器３０を接続して有する
構成であり、圧縮機５とカスケードコンデンサ６とを接
続するガス管の途中、空冷熱交換器３０のコイル接続点
に、三方電磁切換弁から成る切換手段３２を介設する。
通常の運転時は矢印のカスケードコンデンサ６側にガ
ス冷媒が流通するように前記電磁弁３２を作動させてお
き、カスケードコンデンサ６の１次側および空冷熱交換
器３０のコイルに対し下流側となる冷媒液管の冷媒温度
を検知するサーモ２４またはカスケードコンデンサ６の
２次側冷媒流通部入口の冷媒温度を検知するサーモ２６
が設定値よりも高い温度を検知したときは、室外機２の
故障または容量不足が予想されることから、矢印の空
冷熱交換器３０側にガス冷媒が流通するように、前記電
磁弁３２を切換え操作すると同時に、ファン３１を運転
して、空冷熱交換器３０を熱交換作動させるようにす
る。
【００２８】図５は、本発明の第４実施例に係る室外機
２の略示装置回路図である。この実施例において、前述
の実施例に類似し、対応する部分には同一の参照符を付
す。図５において、注目すべきは、室外機２が空冷式で
なく水冷式の構造であって、凝縮器１８に水冷方式のシ
ェル形熱交換器が用いられ、この熱交換器のシェル側と
クーリングタワ３３とを、ポンプ３４が介設された配管
で循環的に接続している。この室外機２は、凝縮器１８
の１次側における廃熱を水を介して室外に放出すること
が可能である。
２の略示装置回路図である。この実施例において、前述
の実施例に類似し、対応する部分には同一の参照符を付
す。図５において、注目すべきは、室外機２が空冷式で
なく水冷式の構造であって、凝縮器１８に水冷方式のシ
ェル形熱交換器が用いられ、この熱交換器のシェル側と
クーリングタワ３３とを、ポンプ３４が介設された配管
で循環的に接続している。この室外機２は、凝縮器１８
の１次側における廃熱を水を介して室外に放出すること
が可能である。
【００２９】図６は本発明の第５実施例に係る冷却ユニ
ット１Ａの要部略示装置回路図である。この第５実施例
において前述の実施例に類似し、対応する部分には、同
一の参照符を付す。図６において注目すべきは弁手段２
９が低圧冷媒往路２１Ａ途中に併設する二方電磁弁３５
と、カスケードコンデンサ６の２次側の低圧冷媒出口管
途中に介設し、かつ、低圧冷媒往路２１Ａの二方電磁弁
３５より下流に分岐接続する三方切換電磁弁３６との組
合わせにより形成される点である。この弁手段２９は冷
却ユニット１Ａ，１Ｂが冷却運転されるときは、二方電
磁弁３５を開弁操作するとともに、三方切換電磁弁３６
を図６図示の実線矢印導通側に操作する。一方、いずれ
かの冷却ユニットがデフロスト運転されるときは、二方
電磁弁３５を閉弁操作し、三方切換電磁弁３６を図６図
示の破線矢印導通側に切換え操作する。このようにすれ
ば、図１図示の四路切換弁２８と同様の冷媒流通切換え
制御が行える。
ット１Ａの要部略示装置回路図である。この第５実施例
において前述の実施例に類似し、対応する部分には、同
一の参照符を付す。図６において注目すべきは弁手段２
９が低圧冷媒往路２１Ａ途中に併設する二方電磁弁３５
と、カスケードコンデンサ６の２次側の低圧冷媒出口管
途中に介設し、かつ、低圧冷媒往路２１Ａの二方電磁弁
３５より下流に分岐接続する三方切換電磁弁３６との組
合わせにより形成される点である。この弁手段２９は冷
却ユニット１Ａ，１Ｂが冷却運転されるときは、二方電
磁弁３５を開弁操作するとともに、三方切換電磁弁３６
を図６図示の実線矢印導通側に操作する。一方、いずれ
かの冷却ユニットがデフロスト運転されるときは、二方
電磁弁３５を閉弁操作し、三方切換電磁弁３６を図６図
示の破線矢印導通側に切換え操作する。このようにすれ
ば、図１図示の四路切換弁２８と同様の冷媒流通切換え
制御が行える。
【００３０】図７は本発明の第６実施例に係る冷却ユニ
ット１Ｂの略示装置回路図である。図７の第６実施例に
おいて前述の各実施例に類似し、対応する部分には、同
一の参照符を付す。図７において注目すべきは、冷却ユ
ニット１Ｂが一体形でなくて、ブロアコイル３と熱源側
部４とを分離したセパレート型に形成した点である。こ
のようにセパレート型の冷却ユニットを備える冷却装置
も当然本発明の範囲に包含されるものであって、ブロア
コイル３は冷却室２７内に設置され、熱源側部４はたと
えば冷却室２７の外壁に近接して屋内に配設される。
ット１Ｂの略示装置回路図である。図７の第６実施例に
おいて前述の各実施例に類似し、対応する部分には、同
一の参照符を付す。図７において注目すべきは、冷却ユ
ニット１Ｂが一体形でなくて、ブロアコイル３と熱源側
部４とを分離したセパレート型に形成した点である。こ
のようにセパレート型の冷却ユニットを備える冷却装置
も当然本発明の範囲に包含されるものであって、ブロア
コイル３は冷却室２７内に設置され、熱源側部４はたと
えば冷却室２７の外壁に近接して屋内に配設される。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に従えば、複
数の冷却ユニット１Ａ，１Ｂにおけるいずれか一方がデ
フロスト運転、他方が冷却運転をする場合には、２次側
の低圧冷媒往路２１Ａを基準として上手に接続する冷却
ユニット１Ａのカスケードコンデンサ６の２次側が下手
の冷却ユニット１Ｂのカスケードコンデンサ６の２次側
に対し直列になるよう弁手段２９によって切換え接続を
行い、また、両冷却ユニット１Ａ，１Ｂが同時冷却運転
する場合には、並列になるようにするものであって、交
互のデフロスト運転が簡単、確実に行え、しかも冷却運
転を行う冷却ユニットとデフロスト運転を行う冷却ユニ
ットとの間で有効に熱授受が成されるので、運転のため
のエネルギーの節減が果たされる。
数の冷却ユニット１Ａ，１Ｂにおけるいずれか一方がデ
フロスト運転、他方が冷却運転をする場合には、２次側
の低圧冷媒往路２１Ａを基準として上手に接続する冷却
ユニット１Ａのカスケードコンデンサ６の２次側が下手
の冷却ユニット１Ｂのカスケードコンデンサ６の２次側
に対し直列になるよう弁手段２９によって切換え接続を
行い、また、両冷却ユニット１Ａ，１Ｂが同時冷却運転
する場合には、並列になるようにするものであって、交
互のデフロスト運転が簡単、確実に行え、しかも冷却運
転を行う冷却ユニットとデフロスト運転を行う冷却ユニ
ットとの間で有効に熱授受が成されるので、運転のため
のエネルギーの節減が果たされる。
【００３２】また、本発明に従えば交互デフロスト運転
を行うのに、四路切換弁などの弁の切換え操作をするだ
けで良いので、制御が容易であり、かつ、装置コストは
低廉に収まる利点がある。
を行うのに、四路切換弁などの弁の切換え操作をするだ
けで良いので、制御が容易であり、かつ、装置コストは
低廉に収まる利点がある。
【図１】本発明の第１実施例に係る冷却装置の概要示装
置回路図である。
置回路図である。
【図２】図１図示実施例に係る２種の冷媒サイクル図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第２実施例に係る冷却装置の略示装置
回路図である。
回路図である。
【図４】本発明の第３実施例に係る冷却装置の略示装置
回路図である。
回路図である。
【図５】本発明の第４実施例に係る冷却装置の略示装置
回路図である。
回路図である。
【図６】本発明の第５実施例に係る冷却装置の略示装置
回路図である。
回路図である。
【図７】本発明の第６実施例に係る冷却装置の略示装置
回路図である。
回路図である。
１Ａ，１Ｂ 冷却ユニット
２ 室外機
６ カスケードコンデンサ
２１Ａ 低圧冷媒往路
２１Ｂ 低圧冷媒復路
２７ 冷却室
２８ 四路切換弁
２９ 弁手段
Claims (3)
- 【請求項１】 低圧冷媒往路２１Ａ、低圧冷媒復路２１
Ｂを備える室外機２と、カスケードコンデンサ６を含み
閉冷凍サイクルが構成されて、カスケードコンデンサ６
の２次側が低圧冷媒往路２１Ａおよび低圧冷媒復路２１
Ｂに接続される複数の冷却ユニット１Ａ，１Ｂとからな
る二元冷凍サイクルを有する冷却装置において、低圧冷
媒往路２１Ａの上手に接続する冷却ユニット１Ａが逆サ
イクルデフロスト運転し、下手に接続する冷却ユニット
１Ｂが冷却運転する際、下手の前記冷却ユニット１Ｂが
直列に室外機２からの低圧冷媒を受けるごとく配管し、
上手の冷媒ユニット１Ａ、下手の冷却ユニット１Ｂが共
に冷却運転する際、並列に室外機２からの低圧冷媒を受
けるごとく配管する弁手段２９が設けられていることを
特徴とする二元冷凍サイクルを有する冷却装置のための
デフロスト装置。 - 【請求項２】 低圧冷媒往路２１Ａ、低圧冷媒復路２１
Ｂを備える室外機２と、カスケードコンデンサ６を含み
閉冷凍サイクルが構成されて、カスケードコンデンサ６
の２次側が低圧冷媒往路２１Ａおよび低圧冷媒復路２１
Ｂに接続される複数の冷却ユニット１Ａ，１Ｂとからな
る二元冷凍サイクルを有する冷却装置において、低圧冷
媒往路２１Ａの上手に接続する冷却ユニット１Ａが冷却
運転し、下手に接続する冷却ユニット１Ｂが逆サイクル
デフロスト運転する際、下手の前記冷却ユニット１Ｂが
直列に室外機２からの低圧冷媒を受けるごとく配管し、
上手の冷媒ユニット１Ａ、下手の冷却ユニット１Ｂが共
に冷却運転する際、並列に室外機２からの低圧冷媒を受
けるごとく配管する弁手段２９が設けられていることを
特徴とする二元冷凍サイクルを有する冷却装置のための
デフロスト装置。 - 【請求項３】 前記弁手段２９が、上手の冷却ユニット
１Ａにおけるカスケードコンデンサ６の２次側冷媒出口
を低圧冷媒復路２１Ｂに接続するための低圧冷媒出口管
の途中ならびに、上記冷却ユニット１Ａにおけるカスケ
ードコンデンサ６の２次側の分岐接続点と、下手の冷却
ユニット１Ｂにおけるカスケードコンデンサ６の２次側
の分岐接続点との間の低圧冷媒往路２１Ａの途中に介在
するよう設けられた四路切換弁であって、上手・下手の
両冷却ユニット１Ａ，１Ｂの一方が冷却運転、他方が逆
サイクルデフロスト運転の際は、前記低圧冷媒出口管途
中および前記低圧冷媒往路２１Ａ途中を断路し、かつ、
上手の冷却ユニット１Ａにおけるカスケードコンデンサ
６の２次側冷媒出口を低圧冷媒往路２１Ａに接続する一
方、上手・下手の両冷却ユニット１Ａ，１Ｂが共に冷却
運転の際は、前記低圧冷媒出口管途中および前記低圧冷
媒往路２１Ａ途中をそれぞれ導通するごとく弁作動する
ことを特徴とする請求項１または２記載の二元冷凍サイ
クルを有する冷却装置のためのデフロスト装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17138491A JP2697376B2 (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 二元冷凍サイクルを有する冷却装置のためのデフロスト装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17138491A JP2697376B2 (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 二元冷凍サイクルを有する冷却装置のためのデフロスト装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518647A true JPH0518647A (ja) | 1993-01-26 |
| JP2697376B2 JP2697376B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=15922178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17138491A Expired - Fee Related JP2697376B2 (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 二元冷凍サイクルを有する冷却装置のためのデフロスト装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697376B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012107836A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Hitachi Appliances Inc | 二元冷凍サイクル装置 |
| JP2013064559A (ja) * | 2011-09-19 | 2013-04-11 | Toshiba Carrier Corp | 二元冷凍サイクル装置 |
| JP2014098551A (ja) * | 2014-02-28 | 2014-05-29 | Daikin Ind Ltd | ヒートポンプシステム |
| JPWO2016088262A1 (ja) * | 2014-12-05 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| JPWO2018216464A1 (ja) * | 2017-05-23 | 2019-11-07 | Ｐｈｃホールディングス株式会社 | 冷凍装置 |
-
1991
- 1991-07-11 JP JP17138491A patent/JP2697376B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012107836A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Hitachi Appliances Inc | 二元冷凍サイクル装置 |
| JP2013064559A (ja) * | 2011-09-19 | 2013-04-11 | Toshiba Carrier Corp | 二元冷凍サイクル装置 |
| JP2014098551A (ja) * | 2014-02-28 | 2014-05-29 | Daikin Ind Ltd | ヒートポンプシステム |
| JPWO2016088262A1 (ja) * | 2014-12-05 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| JPWO2018216464A1 (ja) * | 2017-05-23 | 2019-11-07 | Ｐｈｃホールディングス株式会社 | 冷凍装置 |
| EP3572747B1 (en) * | 2017-05-23 | 2021-06-30 | PHC Holdings Corporation | Refrigeration device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2697376B2 (ja) | 1998-01-14 |
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Legal Events
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