JPH07243711A

JPH07243711A - 二元冷却装置

Info

Publication number: JPH07243711A
Application number: JP3887694A
Authority: JP
Inventors: Akitoshi Ueno; 明敏上野
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1994-03-09
Filing date: 1994-03-09
Publication date: 1995-09-19
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: JP3240811B2

Abstract

(57)【要約】【目的】共通の高温側ユニットから複数の低温側ユニ
ットに液冷媒を供給する二元冷却装置で、低温側ユニッ
トのオーバロードや高圧カットを防止する。【構成】低温側ユニット２が冷却運転中に、他の低温
側ユニット３が冷却運転を開始しようとするときには、
高温側ユニット１の電磁弁１２をＯＦＦとし、圧縮機１
０のアンロード運転を停止してフルロード運転に切換え
て、さらに時間をおいて圧縮機３０の運転を開始する。
運転中の低温側ユニット２の圧縮機２０の吐出側の圧力
が上昇すると、ＨＰＳ２７によって電磁弁２５がＯＮ状
態とされ、ホットガスバイパスによる保護を行い、オー
バロードを防ぐ。このため、感温膨張弁４２による動作
の遅れがあって、瞬間的に圧縮機２０の吐出側の圧力が
上昇しても、高圧カットなどの事態を有効に防止するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カスケード型の二元冷
却装置、特に複数の低温側ユニットと共通の高温側ユニ
ットとによって構成される二元冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】共通の高温側ユニットを冷却室外に配置
し、カスケードコンデンサを含む複数の低温側ユニット
によって冷却室を冷却する二元冷却装置に関連する技術
は、たとえば特開平５−５５６７号公報などに開示され
ている。このようなカスケード式二元冷却装置では、組
付けや配管接続に対し、高度の精密技術並びに管理が要
求される低温側の冷却ユニットを予め工場で組立てて調
整を完了させておく。これを比較的簡単な構造の室外高
温冷却ユニットと組合わせ、現地工事の管理容易化並び
に冷却装置の信頼性の向上を図っている。冷却室内の低
温側ユニットには、個別に低温側冷凍サイクルが備えら
れ、蒸発器によって冷却室内を冷却する際に吸収する冷
却熱量をカスケードコンデンサ内の凝縮器から排出す
る。カスケードコンデンサ内には、高温側冷凍サイクル
の蒸発器も含まれ、低温側冷凍サイクルの凝縮熱は高温
側冷凍サイクルの蒸発熱として吸収される。このように
低温側ユニットからの凝縮熱を吸収した高温側冷凍サイ
クルの冷媒は、冷却室外に設けられる高温側ユニット中
の高温側冷凍サイクルの凝縮器に凝縮熱を放出する。こ
のとき必ずしも全部の低温側ユニットで低温側冷凍サイ
クルを冷却運転する必要はない。このため、低温側ユニ
ットは、冷却負荷に応じて台数制御が行われたり、複数
の低温側ユニットが独立して冷却運転を行っている場合
でも、低温側ユニットの中には低温側冷凍サイクルの冷
却運転を停止するものが生じてくる。さらに、高温側ユ
ニットの凝縮器の能力は、低温側ユニットを最大限に動
作させたときの冷却熱量に対応して定められるので、通
常の運転状態ではかなり余裕があり、圧縮機のアンロー
ド制御など、能力を低下させた状態で運転を行い、動力
費などの低減を図ることもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】低温側ユニットの冷却
運転の停止中は、高温側ユニットからの液冷媒もカスケ
ードコンデンサには供給されない。このため、低温側ユ
ニットが新たに冷却運転を開始する際には、そのカスケ
ードコンデンサに液冷媒が供給され、冷却運転中の低温
側ユニットのカスケードコンデンサへの液冷媒の供給が
瞬間的に減少しやすくなる。また、冷媒の温度も上昇し
やすい。液冷媒が感温膨張弁を介して供給されるような
ときには、その動作の遅れによって、変化の程度が大き
くなる。冷却運転中の低温側ユニットのカスケードコン
デンサへの液冷媒の供給量が減少すると、低温側冷凍サ
イクルの高圧圧力が上昇し、高圧カットなどの事態に至
りやすい。高圧カットは、低温側冷凍サイクルの圧縮機
からの吐出圧が警戒値を超えるときに発生し、圧縮機や
高圧管路などの保護のために、圧縮機の運転を停止す
る。高圧カットは、低温側冷凍サイクルを保護するため
に設けられている機能であるけれども、高圧カットが繰
り返されると、低温側冷凍サイクルを損傷させるおそれ
が生じる。また高圧カットに至らなくても、低温側冷凍
サイクルがオーバーロードとなり、冷却能力が低下し、
冷却温度が上昇するおそれもある。高温側ユニットでア
ンロード制御などで容量制御を行っているときには、低
温側ユニットの冷却運転台数の増加に高温側ユニットの
容量増大が追い付かず、低温側ユニットのオーバーロー
ドや高圧カットが生じやすくなる。

【０００４】本発明の目的は、低温側ユニットのオーバ
ーロードや高圧カットを防止することができる二元冷却
装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、共通の高温側
ユニット１から複数台の低温側ユニット２，３，４に高
温側冷凍サイクルの液冷媒を供給し、各低温側ユニット
２，３，４では、高温側冷凍サイクルの蒸発器４３，５
３と低温側冷凍サイクルの凝縮器２１，３１とが熱結合
されて、低温側冷凍サイクルが個別的に冷却運転される
二元冷却装置において、高温側ユニット１からの液冷媒
供給能力を可変する可変手段１２と、冷却運転を行う低
温側ユニット２，３，４の台数が増加する際に、前記可
変手段１２によって高温側ユニット１の液冷媒供給能力
を増大させてから、予め定める時間経過後に、低温側ユ
ニット２，３，４の冷却運転台数を増加させるように制
御する制御手段９とを含むことを特徴とする二元冷却装
置である。

【０００６】また本発明の前記低温側ユニット２，３，
４は、低温側冷凍サイクルの圧縮機２０，３０からの吐
出圧を検出する圧力検出手段２７，３７と、圧力検出手
段２７，３７からの出力に応答して吐出圧が予め定める
基準値を超えるとき、圧縮機２０，３０の吐出側と吸入
側とをバイパスするバイパス手段２５，３５とを含むこ
とを特徴とする。

【０００７】また本発明の前記低温側ユニット２，３，
４は、前記高温側冷凍サイクルの蒸発器４３，５３へ供
給する冷媒を断熱膨張させる感温膨張弁４２，５２，７
２を含むことを特徴とする。

【０００８】また本発明の前記複数の低温側ユニット
２，３，４は同一の冷却室５の内部を冷却し、前記高温
側ユニット１は当該冷却室５の外部に設けられることを
特徴とする。

【０００９】また本発明の前記制御手段９は低温側ユニ
ット２，３，４の冷却運転台数を増加させたとき、予め
定める時間は高温側ユニットの液冷媒供給能力を増大さ
せた状態を継続させるように制御することを特徴とす
る。

【００１０】また本発明の前記高温側ユニット１の可変
手段１２は、高温側冷凍サイクルの圧縮機１０が吸入す
る冷媒の圧力を検出して、検出圧力が低下するとき、圧
縮機１０の容量を減少させるアンロード制御を行うこと
を特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明に従えば、共通の高温側ユニット１から
複数台の低温側ユニット２，３，４に供給する液冷媒
は、可変手段１２によって供給能力が可変である。制御
手段９は、低温側ユニット２，３，４の冷却運転台数が
増加する際に、可変手段１２によって高温側ユニット１
の冷却媒体供給能力を増大させてから、予め定める時間
経過後に、低温側ユニット２，３，４の冷却運転台数を
増加させる。このため、実際に低温側ユニット２，３，
４の運転台数が増加する際には、充分な量の液冷媒が供
給されており、凝縮能力の不足による低温側ユニットの
オーバーロードや高圧カットを防止することができる。

【００１２】また本発明に従えば、低温側ユニット２，
３，４には、圧力検出手段２７，３７と、圧力検出手段
２７，３７からの出力に応答して、圧縮機２０，３０か
らの吐出圧が予め定める基準値を超えるとき、圧縮機２
０，３０の吐出側と吸入側とをバイパスするバイパス手
段２５，３５が含まれる。これによって、一時的に圧縮
機２０，３０の能力を低下させ、吐出圧を下げ、高圧カ
ットの事態を避けることができる。

【００１３】また本発明に従えば、低温側ユニット２，
３，４には、高温側冷凍サイクルの蒸発器４３，５３へ
供給する冷媒を断熱膨張させる感温膨張弁４２，５２，
７２が含まれる。感温膨張弁４２，５２，７２は構造が
簡単で信頼性は高いけれども、瞬間的に変化に対応する
動作は遅れやすい。低温側ユニット２，３，４では、感
温膨張弁４２，５２，７２の動作が遅れて、圧縮機２
０，３０の吐出圧が増大してもバイパス弁２５，３５に
よって高圧カットを防止することができる。また制御手
段９が前もって高温側ユニット１の液冷媒供給能力を増
大させるので、感温膨張弁４２，５２，７２の動作が遅
れても低温側ユニット２，３，４のオーバーロードや高
圧カットを防止することができる。

【００１４】また本発明に従えば、複数の低温側ユニッ
ト２，３，４で同一の冷却室５の内部を冷却し、高温側
ユニット１は冷却室５の外部に設けられる。冷却室５と
外部の高温側ユニット１とを接続する冷媒管路の長さが
長くなっても、低温側ユニット２，３，４の冷却運転開
始時における他の冷却運転中の低温側ユニット２，３，
４への影響を少なくすることができるので、各低温側ユ
ニット２，３，４におけるオーバーロードや高圧カット
を防止することができる。

【００１５】また本発明に従えば、低温側ユニット２，
３，４の冷却運転台数が増加したとき、制御手段９は予
め定める時間は高温側ユニットの液冷媒供給能力を増大
させた状態を継続させる。たとえば、増加運転状態が安
定するまで増加状態を継続させ、二元冷却装置の動作状
態が安定してから、改めて低温側ユニットの運転台数の
増加が必要であるか否かを安定な状態で判断することが
できる。

【００１６】また本発明に従えば、高温側ユニット１の
可変手段１２は、高温側冷凍サイクルの圧縮機１０が吸
入する冷媒の圧力が低下するとき、圧縮機１０の容量を
減少させるアンロード制御を行う。高温側ユニット１が
凝縮熱を最大限に放熱しなくてもよい状態ではアンロー
ド制御が行われるので、消費するエネルギ量を低減する
ことができる。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明の第１実施例による二元冷却
装置の簡略化した冷媒配管系統を示す。共通の高温側ユ
ニット１には、複数の低温側ユニット２，３がカスケー
ド接続されて二元冷却装置を構成する。複数の低温側ユ
ニット２，３は、同一の冷却室５内を冷却する。高温側
ユニット１からは液冷媒管路６を介して高温側冷凍サイ
クルの液冷媒が供給される。低温側ユニット２，３から
は、ガス冷媒管路７を介して蒸発した冷媒が高温側ユニ
ット１に戻される。冷却室５内の温度は温度検出器８に
よって検出される。制御装置９は、温度検出器８が検出
した温度に従って高温側ユニット１、低温側ユニット
２，３をそれぞれ制御する。

【００１８】高温側ユニット１内には、高温側冷凍サイ
クルを構成する圧縮機１０および凝縮器１１が含まれ
る。圧縮機１０は、アンロード運転による容量制御が可
能である。可変手段である電磁弁１２およびキャピラリ
チューブ１３が圧縮機１０の吸入側と吐出側との間に直
列に接続される。電磁弁１２は、圧縮機１０の吸入側の
圧力を検出する低圧圧力検出器（以下、「ＬＰＳ」と略
称する）１４が検出する低圧圧力によって制御される。
凝縮器１１から流出する液冷媒は、通常は開放されてい
る閉鎖弁１６を介して液冷媒管路６に供給される。ガス
冷媒管路７からは通常は開放されている閉鎖弁１７を介
してガス冷媒が圧縮機１０の吸入側に戻される。

【００１９】各低温側ユニット２，３は、基本的に同一
の構成を有する。低温側ユニット２，３内には、低温側
冷凍サイクルを構成する圧縮機２０，３０、凝縮器２
１，３１、感温膨張弁２２，３２、蒸発器２３，３３、
感温筒２４，３４がそれぞれ含まれる。圧縮機２０，３
０の吐出側と吸入側との間には、バイパス手段である電
磁弁２５，３５とキャピラリチューブ２６，３６との直
列回路が接続される。圧縮機３０の吐出側の圧力は高圧
圧力検出器（以下、「ＨＰＳ」と略称する）２７，３７
によってそれぞれ検出され、電磁弁２５，３５を制御す
る。低温側冷凍サイクルの凝縮器２１，３１は、カスケ
ードコンデンサ２８，３８内に含まれる。ＨＰＳ２９，
３９は、吐出圧が警戒値を超えるとき、高圧カットを行
うために設けられる。

【００２０】低温側ユニット２，３内には、高温側冷凍
サイクルを構成する電磁弁４１，５１、感温膨張弁４
２，５２、蒸発器４３，５３の直列冷媒回路も含まれ
る。蒸発器４３，５３は、カスケードコンデンサ２８，
３８内に含まれ、それぞれ凝縮器２１，３１に熱結合さ
れて、凝縮器２１，３１で発生した凝縮熱を蒸発熱とし
吸収する。蒸発器４３，５３内で蒸発した高温側冷凍サ
イクルの冷媒の温度は、感温筒４４，５４でそれぞれ検
出され、感温膨張弁４２，５２を過熱度制御する。

【００２１】高温側ユニット１からの液冷媒は、液冷媒
管路６から液冷媒管路４６，５６に分岐して各低温側ユ
ニット２，３の電磁弁４１，５１に供給される。低温側
ユニット２，３から戻るガス冷媒は、ガス冷媒管路４
７，５７からガス冷媒管路７に集められ、高温側ユニッ
ト１に戻る。

【００２２】図２は、図１の実施例における全体的な制
御動作を示す。ステップａ１では、室内ユニットである
低温側ユニット２，３の冷却運転台数がＭＡＸ台数であ
る２台運転への切換えが必要か否かを判断する。この判
断は、後述する図６に示すような基準によって行われ
る。ＭＡＸ台数運転が必要であると判断されるときに
は、ステップａ２に移り、室外ユニットである高温側ユ
ニット１の圧縮機１０の容量制御の状態を１００％ロー
ドとする。ステップａ３では、１分間の経過を待つ。こ
れによって圧縮機１０の１００％ロードの運転状態は充
分に立上り、充分な量の液冷媒を室内ユニットである低
温側ユニット２，３に供給可能となる。

【００２３】ステップａ４では、室内ユニットである低
温側ユニット２，３をＭＡＸ台数である２台とも冷却運
転させる。冷却運転は、低温側冷凍サイクルの圧縮機２
０，３０を駆動し、電磁弁４１を開放状態として行う。
ステップａ５では、８分経過するまで待つ。この８分
は、低温側冷凍サイクルの安定に３分程度必要となるの
で、さらに余裕を見て設定している。

【００２４】ステップａ１で室内ユニットＭＡＸ台数運
転への切換えが不要と判断されるとき、およびステップ
ａ５が終了したときには、ステップａ６に移り、室外ユ
ニットである高温側ユニット１を通常運転に戻し、ステ
ップａ１に戻る。

【００２５】図３は、室外ユニットである高温側ユニッ
ト１の通常運転の状態を示す。高温側ユニット１は、高
温側冷凍サイクルの冷媒としてＲ２２を使用したとき、
ＬＰＳ４の検出する低圧が４．６ｋｇ／ｃｍ²以上であ
れば、電磁弁１２をＯＦＦとして１００％ロード容量の
フルロード運転を行う。低圧圧力が２．２ｋｇ／ｃｍ ²
Ｇ以下であれば、電磁弁１２をＯＮとしてロード容量５
０％のアンロード運転を行う。フルロードとアンロード
の切換え圧力値には、ディファレンシャルを持たせ、フ
ルロード状態とアンロード状態との間で頻繁に切換えが
行われることを防ぐ。

【００２６】図４は、図１の実施例の各室外ユニットで
ある低温側ユニット２，３における低温側冷凍サイクル
のバイパス動作を示す。低温側冷凍サイクルでは、たと
えば冷媒としてＲ２２を使用する。ステップｂ１では、
ＨＰＳ２７，３７が検出する高圧圧力ＨＰが２３．５ｋ
ｇ／ｃｍ²Ｇ以上となっているか否かを判断する。な
お、ＨＰＳ２９，３９の警戒値は、この基準値よりも高
圧力になるようにしておく。ＨＰがその基準値を超えて
いると判断されるときには、ステップｂ２に移り、電磁
弁２５，３５をＯＮとしてホットガスバイパスを行う。
これによって、たとえば高温側冷凍サイクルの冷媒の供
給量が減少したり、温度が上昇したりして、低温側冷凍
サイクルがオーバーロードになったり、高圧が上昇して
高圧カット状態となることを防止する。

【００２７】ステップｂ３では、室内ユニットのＨＰが
１６．５ｋｇ／ｃｍ²Ｇ以下になっているか否かを判断
する。基準値以下になっていないと判断されるときには
ステップｂ２に戻り、バイパス状態を形状する。基準値
以下になっていると判断されるとき、およびステップｂ
１で基準値未満であると判断されるときには、ステップ
ｂ４に移り、電磁弁２５，３５をＯＦＦにしてホットバ
スバイパスを停止し、ステップｂ１に戻る。

【００２８】図５は、図４のバイパス切換特性を示す。
ホットガスバイパスの状態を切換える室内ユニットの高
圧圧力ＨＰは、ディファレンシャル特性を有し、一旦切
換えた後、その切換え状態が安定に継続するように制御
している。

【００２９】図６は、図１の制御装置９による高温側ユ
ニット１と低温側ユニット２，３の制御条件を示す。実
線は、連続運転の制御状態を示し、破線は冷却室５を常
温から所定温度まで冷却するプルダウン運転の状態を示
す。たとえば冷却室５の室内温度が−１５℃以下の範囲
５８で低温側ユニット２，３はＭＡＸ台数である２台の
冷却運転となる。範囲５８よりも高温側では、１台の低
温側ユニット２，３が冷却運転となる。範囲５８内で
も、斜線を施して示す領域５９Ａでは、５０％ロード状
態でのアンロード運転を行う。また斜線を施して示す領
域５９Ｂでは、低温側ユニット２，３内でホットガスバ
イパスを行う。

【００３０】図７は、本発明の第２実施例の構成を示
す。本実施例は、図１に示す第１実施例に類似し、対応
する部分には同一の参照符を付す。注目すべきはキャピ
ラリチューブ２６からバイパスされるホットガスを蒸発
器２７の入口側に戻すようにしていることである。この
ようなホットガスバイパスを行っても、第１実施例と同
様の効果を奏する。

【００３１】図８は、本発明の第３実施例の概略的な構
成を示す。本実施例は、第１および第２実施例に類似
し、対応する部分には同一の参照符を付す。低温側ユニ
ット２，３，４は、それぞれ同一の構成を有する。低温
側冷凍サイクルには四路切換弁６０が備えられ、実線で
示す冷却運転と破線で示すホットガスデフロスト方式の
デフロスト運転とを切換え可能である。圧縮機２０の吸
入側には、気液分離のためのアキュムレータ７０が備え
られる。ホットガスバイパスは、逆止弁６１、キャピラ
リチューブ６２、ドレンパンヒータ６３の経路で、蒸発
器２３の入口側へホットガスが供給される。また、ホッ
トガスバイパス時に、カスケードコンデンサ２８内に滞
留している低温側冷凍サイクルの冷媒を回収するため、
逆止弁６４が設けられている。低温側冷凍サイクルの蒸
発器２３は、冷却室５内に配置される。蒸発器２３の下
方のドレンパン内には、ドレンパンヒータ６３が配置さ
れる。蒸発器２３の放熱用フィンに対向して送風用のフ
ァン６５，６６が配置される。低温側ユニット２の他の
構成要素は、冷却室５の外部に配置される。

【００３２】低温側ユニット２の圧縮機２０の吐出側に
は、高圧保護用のＨＰＳ６７、デフロスト開始用のＨＰ
Ｓ６８およびホットガスバイパス開始用のＨＰＳ２７が
それぞれ接続される。また四路切換弁６０と逆止弁６１
との間には、ホットガスバイパスデフロストの終了を検
出するＨＰＳ６９が接続される。高圧保護用ＨＰＳ６７
は高圧カットを行い、その設定圧力は、他のＨＰＳ２
７，６８，６９の設定圧力よりも高くしておく。デフロ
スト開始用のＨＰＳ６８は、四路切換弁６０を動作させ
るのに必要な冷媒圧力が得られてから四路切換弁６０を
動作させるために使用される。冷却運転からデフロスト
運転への切換に先立って、カスケードコンデンサ２８へ
の高温側ユニット１からの冷媒供給を停止し、低温側冷
凍サイクルの高圧の圧力を上昇させて四路切換弁６０の
動作に必要な圧力を発生させる。このようにすると、四
路切換弁６０をデフロスト側に切換えたときに、カスケ
ードコンデンサ２８内に滞留している低温側冷凍サイク
ルの冷媒を急速に回収することもできる。圧縮機２０の
吸入側には、気液機分離のためのアキュムレータ７０が
設けられる。

【００３３】高温側ユニット１からの液冷媒は、三方切
換弁７１が均圧管に接続される外部均圧型膨張弁７２を
介してカスケードコンデンサ２８に供給される。三方切
換弁７１がＯＦＦ状態のときには、外部均圧型膨張弁７
２の均圧管はガス冷媒管路４７に接続され、感温筒７４
が検出するガス冷媒温度に基づく過熱度制御を行う。三
方切換弁７１をＯＮ状態とすると、外部均圧型膨張弁７
２の均圧管には、液冷媒管路４６からの液冷媒が供給さ
れる。この状態では、外部均圧型膨張弁７２は閉鎖状態
となる。このように三方切換弁７１を切換えて、外部均
圧型膨張弁７２を閉鎖のためおよび減圧膨張のために切
換えて用いることができる。また仮に三方切換弁７１の
励磁コイルなどが断線となり、ＯＮ状態が得られなくな
っても、減圧機能が維持されてフェイルセーフが図られ
る。

【００３４】高温側ユニット１にも、ガス冷媒管路７と
圧縮機１０との間には、アキュムレータ７５が設けら
れ、アキュムレータ７５の入口側と圧縮機１０の吐出側
との間には、定圧膨張弁７６が接続される。アキュムレ
ータ１０の吐出側には高圧保護のためのＨＰＳ７７が接
続される。凝縮器１１に近接してファン７８が配置さ
れ、凝縮器１１の空冷を行う。圧縮機１０の吐出側と吸
入側との間には、さらに電磁弁７９が設けられ、圧縮機
起動の１分前に開き均圧化を行う。また圧縮機１０の低
圧制御は、定圧膨張弁７６によって行っている。凝縮器
１１から流出する液冷媒は、レシーバ８０に貯留され、
液冷媒管路６に供給される。レシーバ８０には、安全の
ための溶栓が設けられる。

【００３５】以上の各実施例では、高温側ユニット１に
おける液冷媒供給量能力の可変を、容量制御によって行
っているけれども、台数制御などによって行うようにし
てもよい。さらに、圧縮機をインバータ制御してよりき
め細かに容量制御を行うこともできる。また、低温側ユ
ニット２，３，４は同一の冷却室５を冷却するようにし
ているけれども、別個の冷却室を独立に冷却するように
してもよい。このような場合でも冷却運転休止中の低温
側ユニットが新たに冷却運転を開始する際には、冷却運
転中の低温側ユニットでオーバロードや高圧カットの防
止が必要となる。さらに、各低温側ユニット２，３，４
へ供給される液冷媒を電動膨張弁を介してカスケードコ
ンデンサに導くようにしてもよい。電動膨張弁を使用す
れば、電動膨張弁自体に閉鎖機能があるので、直列に電
磁弁を設ける必要はなく、低温側ユニットの冷却運転を
停止する際に液冷媒を遮断するための構成が簡易化され
る。さらにまた、低温側ユニット２，３，４をＭＡＸ台
数の冷却運転を行うときに高温側ユニット１を１００％
ロード状態に切換えているけれども、低温側ユニット
２，３，４が３台以上あるときには、ＭＡＸ台数に達し
ない範囲でも台数が増加するときには高温側ユニットの
液冷媒供給能力を前もって増加させて、オーバロードや
高圧カットを防止することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、低温側ユ
ニット２，３，４の冷却運転台数の増加の際に、高温側
ユニット１の可変手段１２によって液冷媒供給能力を増
大させてから運転台数の増加を行う。充分な量の液冷媒
が供給されてから運転台数の増大が行われるので、冷却
運転を開始した低温側ユニット２，３，４でオーバーロ
ードや高圧カットが起こることを防止することができ
る。

【００３７】また本発明によれば、低温側ユニット２，
３，４は、圧縮機２０，３０の吐出圧が増大しないよう
にバイパス手段２５，３５によって保護され、オーバー
ロードや高圧カットを防ぐことができる。

【００３８】また本発明によれば、低温側ユニット２，
３，４の高温側冷凍サイクルの蒸発器４３，５３、感温
膨張弁４２，５２，７２を介して冷媒を供給するので、
動作に遅れが生じやすいけれども、状態が安定する時間
をおいて冷却運転状態を開始させることができるので、
低温側ユニット２，３，４におけるオーバーロードや高
圧カットを容易に防止することができる。

【００３９】また本発明によれば、同一の冷却室５の内
部を冷却する複数の低温側ユニット２，３，４と冷却室
５の外部に設けられる高温側ユニット１との間の高温側
冷凍サイクルの冷媒管路が長くなっても、低温側ユニッ
ト２，３，４の冷却運転台数が増加する際の冷媒の供給
量の変動の影響を軽減し、低温側ユニット２，３，４で
のオーバーロードや高圧カットなどを防止することがで
きる。

【００４０】また本発明によれば、低温側ユニット２，
３，４の冷却運転台数を増加する際に、予め定める時間
は、高温側ユニットの液冷媒供給能力を増大させた状態
が継続する。たとえば、増加運転台数での冷却状態が安
定するまで継続することによって、増加運転台数がさら
に継続する必要があるか否かを安定した状態で判定し、
台数変化の頻度を減らし、オーバーロードや高圧カット
の生じる機会を削減することができる。

【００４１】また本発明によれば、高温側ユニット１の
可変手段１２は、圧縮機１０が吸入する冷媒の圧力を検
出しアンロード制御する。低温側ユニット２，３，４か
らの冷却熱に対応する容量制御を行うことによって、経
済性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の簡略化した冷媒配管系統
図である。

【図２】図１の実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

【図３】図１の実施例の高温側ユニット１の容量可変動
作を示すグラフである。

【図４】図１の実施例の低温側ユニット２，３のホット
ガスバイパス動作を示すフローチャートである。

【図５】図１の実施例の低温側ユニット２，３のホット
ガスバイパス動作状態を示すグラフである。

【図６】図１の実施例の制御装置９の制御動作を示すグ
ラフである。

【図７】本発明の第２実施例の要部を示す冷媒配管系統
図である。

【図８】本発明の第３実施例の構成を簡略化して示す冷
媒配管系統図である。

【符号の説明】

１高温側ユニット２，３，４低温側ユニット５冷却室９制御装置１０，２０，３０圧縮機１１，２１，３１凝縮器１２，２５，３５，４１，５１電磁弁２２，３２，４２，５２感温膨張弁２３，３３，４３，５３蒸発器２８，３８カスケードコンデンサ４６，５６液冷媒管路６０四路切換弁７１三方切換弁７２外部均圧型膨張弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共通の高温側ユニット１から複数台の低
温側ユニット２，３，４に高温側冷凍サイクルの液冷媒
を供給し、各低温側ユニット２，３，４では、高温側冷
凍サイクルの蒸発器４３，５３と低温側冷凍サイクルの
凝縮器２１，３１とが熱結合されて、低温側冷凍サイク
ルが個別的に冷却運転される二元冷却装置において、高温側ユニット１からの液冷媒供給能力を可変する可変
手段１２と、冷却運転を行う低温側ユニット２，３，４の台数が増加
する際に、前記可変手段１２によって高温側ユニット１
の液冷媒供給能力を増大させてから、予め定める時間経
過後に、低温側ユニット２，３，４の冷却運転台数を増
加させるように制御する制御手段９とを含むことを特徴
とする二元冷却装置。
【請求項２】前記低温側ユニット２，３，４は、低温
側冷凍サイクルの圧縮機２０，３０からの吐出圧を検出
する圧力検出手段２７，３７と、圧力検出手段２７，３７からの出力に応答して吐出圧が
予め定める基準値を超えるとき、圧縮機２０，３０の吐
出側と吸入側とをバイパスするバイパス手段２５，３５
とを含むことを特徴とする請求項１記載の二元冷却装
置。
【請求項３】前記低温側ユニット２，３，４は、前記
高温側冷凍サイクルの蒸発器４３，５３へ供給する冷媒
を断熱膨張させる感温膨張弁４２，５２，７２を含むこ
とを特徴とする請求項１または２記載の二元冷却装置。
【請求項４】前記複数の低温側ユニット２，３，４は
同一の冷却室５の内部を冷却し、前記高温側ユニット１は当該冷却室５の外部に設けられ
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の二
元冷却装置。
【請求項５】前記制御手段９は低温側ユニット２，
３，４の冷却運転台数を増加させたとき、予め定める時
間は高温側ユニットの液冷媒供給能力を増大させた状態
を継続させるように制御することを特徴とする請求項１
〜４のいずれかに記載の二元冷却装置。
【請求項６】前記高温側ユニット１の可変手段１２
は、高温側冷凍サイクルの圧縮機１０が吸入する冷媒の
圧力を検出して、検出圧力が低下するとき、圧縮機１０
の容量を減少させるアンロード制御を行うことを特徴と
する請求項１〜５のいずれかに記載の二元冷却装置。