JPH11182953A - Refrigerator - Google Patents

Refrigerator

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JPH11182953A
JPH11182953A JP35303597A JP35303597A JPH11182953A JP H11182953 A JPH11182953 A JP H11182953A JP 35303597 A JP35303597 A JP 35303597A JP 35303597 A JP35303597 A JP 35303597A JP H11182953 A JPH11182953 A JP H11182953A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
side refrigerant
refrigerant circuit
heat exchanger
compressor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP35303597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiji Arii
啓二 有井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP35303597A priority Critical patent/JPH11182953A/en
Publication of JPH11182953A publication Critical patent/JPH11182953A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the effectiveness of energy without making a refrigerator larger in scale and increasing the production cost in such a refrigerator as to utilize two-dimensional refrigerating cycle. SOLUTION: This refrigerator utilizing dual refrigerating cycle is provided with a heat-source side refrigerant circuit A and a usage side refrigerant circuit B which are connected with each other in such a manner as to be heat- exchanged through a cascade heat exchanger 4. A heat transfer tube for condensing refrigerant integrated with an outdoor heat exchanger 2 is provided on the upstream side of the cascade heat exchanger 4 in the usage side refrigerant circuit B. In the usage side refrigerant circuit B, the usage-side refrigerant discharged from a compressor 11 is condensed by an outdoor heat exchanger 2 and then it is sent to the cascade heat exchanger 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱源側冷媒回路
(高段側回路)と利用側冷媒回路(低段側回路)とを備
え、各回路を循環する冷媒同士を熱交換させて熱搬送を
行ういわゆる2次冷媒システムに係り、特に、エネルギ
有効率の向上対策に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention comprises a heat source-side refrigerant circuit (high-stage circuit) and a use-side refrigerant circuit (low-stage circuit). The present invention relates to a so-called secondary refrigerant system that performs the above-described method, and particularly to a measure for improving the energy efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば特開平5−5567号
公報に開示されているように、熱源側冷媒回路と利用側
冷媒回路とを備え、この両者間で熱の授受が可能とされ
た二元冷凍サイクルを行う2次冷媒システムが知られて
いる。以下、この種のシステムについて説明する。図4
に示すように熱源側冷媒回路(a)は、圧縮機(b)、室外フ
ァン(c1)が近接配置された室外熱交換器(c)、膨張弁
(d)、カスケード熱交換器(e)の熱源側伝熱部(e1)が冷媒
配管によって熱源側冷媒の循環が可能に接続されて成
る。一方、利用側冷媒回路(f)は、圧縮機(g)、カスケー
ド熱交換器(e)の利用側伝熱部(e2)、膨張弁(h,h)、室内
ファン(i1,i1)が近接配置された室内熱交換器(i,i)が冷
媒配管によって利用側冷媒の循環が可能に接続されて成
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-5567, a heat source side refrigerant circuit and a use side refrigerant circuit are provided, and heat can be transferred between the two. A secondary refrigerant system that performs a primary refrigeration cycle is known. Hereinafter, this type of system will be described. FIG.
As shown in the figure, the heat source side refrigerant circuit (a) includes a compressor (b), an outdoor heat exchanger (c) in which an outdoor fan (c1) is arranged in proximity, and an expansion valve.
(d), the heat source side heat transfer section (e1) of the cascade heat exchanger (e) is connected to the heat source side refrigerant by a refrigerant pipe so that the heat source side refrigerant can be circulated. On the other hand, the use side refrigerant circuit (f) includes a compressor (g), a use side heat transfer section (e2) of the cascade heat exchanger (e), an expansion valve (h, h), and an indoor fan (i1, i1). The indoor heat exchangers (i, i) disposed in close proximity to each other are connected by a refrigerant pipe so that the use-side refrigerant can circulate.

【0003】本システムの運転時、熱源側冷媒回路(a)
では、圧縮機(b)で圧縮され室外熱交換器(c)で凝縮した
熱源側冷媒が、膨張弁(d)で減圧し、カスケード熱交換
器(e)の熱源側伝熱部(e1)において利用側伝熱部(e2)を
流れる利用側冷媒と熱交換して蒸発した後、圧縮機(b)
に戻るといった循環動作を行う。一方、利用側冷媒回路
(f)では、圧縮機(g)で圧縮されカスケード熱交換器(e)
の利用側伝熱部(e2)で熱源側冷媒と熱交換して凝縮した
利用側冷媒が、膨張弁(h,h)で減圧し、室内熱交換器(i,
i)において室内空気と熱交換して蒸発した後、圧縮機
(g)に戻るといった循環動作を行う。これにより室内
(例えば冷凍庫内)を冷却する。
During operation of this system, the heat source side refrigerant circuit (a)
In the heat source side refrigerant compressed by the compressor (b) and condensed in the outdoor heat exchanger (c), the pressure is reduced by the expansion valve (d), and the heat source side heat transfer section (e1) of the cascade heat exchanger (e) After evaporating by heat exchange with the use-side refrigerant flowing through the use-side heat transfer section (e2) in the compressor (b)
Perform a circulating operation such as returning to. On the other hand, the use side refrigerant circuit
In (f), the cascade heat exchanger (e) compressed by the compressor (g)
The use-side refrigerant condensed by exchanging heat with the heat-source-side refrigerant in the use-side heat transfer section (e2) of the indoor heat exchanger (i,
After evaporating by heat exchange with room air in i), the compressor
A circulation operation such as returning to (g) is performed. This cools the room (for example, inside the freezer).

【0004】また、本システムでは、利用側冷媒回路
(f)、カスケード熱交換器(e)の熱源側伝熱部(e1)及び熱
源側冷媒回路(a)の膨張弁(d)が予め工場で組み付けら
れ、据え付け現地において熱源側冷媒回路(a)の圧縮機
(b)及び室外熱交換器(c)を接続している。つまり、図4
において一点鎖線で囲む各機器をユニット化して生産
し、配管端部に閉止弁(j,j)を取り付けておき、据え付
け現地で熱源側冷媒回路(a)の圧縮機(b)及び室外熱交換
器(c)を接続した後、閉止弁(j,j)を開放するといった据
え付け作業が行われる。
In this system, the use-side refrigerant circuit is provided.
(f), the heat source side heat transfer section (e1) of the cascade heat exchanger (e) and the expansion valve (d) of the heat source side refrigerant circuit (a) are assembled in advance in a factory, and the heat source side refrigerant circuit (a ) Compressor
(b) and the outdoor heat exchanger (c). That is, FIG.
Each unit enclosed by a dashed line is manufactured as a unit, and shut-off valves (j, j) are installed at the pipe ends, and the compressor (b) and outdoor heat exchange of the heat source side refrigerant circuit (a) are installed on site. After connecting the container (c), installation work such as opening the shut-off valve (j, j) is performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
システムでは利用側冷媒回路(f)の凝縮能力の全てを熱
源側冷媒回路(a)の蒸発能力で賄っている。図5に本シ
ステムにおけるモリエル線図を示す。本図の(I)は熱源
側冷媒回路(a)の冷凍サイクルを、(II)は利用側冷媒回
路(f)の冷凍サイクルをそれぞれ示している。また、Q
EHは熱源側冷媒回路(a)の蒸発能力を、QCLは利用側冷
媒回路(f)の凝縮能力をそれぞれ示している。本システ
ムでは、利用側冷媒回路(f)のガス冷媒が凝縮する際の
放熱量の全てが熱源側冷媒回路(a)の冷媒によって回収
されるため、常に、熱源側冷媒回路(a)の蒸発能力QEH
を利用側冷媒回路(f)の凝縮能力QCLよりも高く維持し
ておく必要がある。このため、熱源側冷媒回路(a)に高
い蒸発能力が必要になる。この蒸発能力を高くするため
には、熱源側冷媒回路(a)の圧縮機(b)に対する入力電力
を大きくする必要があり、エネルギ有効率(EER)の向上
を図るには限界があった。
By the way, in such a system, all of the condensing capacity of the use side refrigerant circuit (f) is covered by the evaporation capacity of the heat source side refrigerant circuit (a). FIG. 5 shows a Mollier diagram in the present system. (I) of this figure shows a refrigeration cycle of the heat source side refrigerant circuit (a), and (II) shows a refrigeration cycle of the use side refrigerant circuit (f). Also, Q
EH indicates the evaporation capacity of the heat source side refrigerant circuit (a), and Q CL indicates the condensation capacity of the use side refrigerant circuit (f). In this system, since all of the heat released when the gas refrigerant in the use side refrigerant circuit (f) condenses is recovered by the refrigerant in the heat source side refrigerant circuit (a), the evaporation of the heat source side refrigerant circuit (a) is always performed. Ability Q EH
Must be maintained higher than the condensing capacity Q CL of the use side refrigerant circuit (f). For this reason, the heat source side refrigerant circuit (a) requires a high evaporation ability. In order to increase the evaporation capacity, it is necessary to increase the input power of the heat source side refrigerant circuit (a) to the compressor (b), and there is a limit in improving the energy effective ratio (EER).

【0006】また、熱源側冷媒回路(a)の圧縮機(b)とし
て能力の高い大型のものを採用したり、カスケード熱交
換器(e)を大型にして回路(a,f)間の熱交換量の増大を図
ることも考えられるが、システムの大型化やコストの増
大を招くため実用的でない。
In addition, a large-sized compressor (b) having a high capacity may be employed as the compressor (b) of the heat source side refrigerant circuit (a), or the heat exchange between the circuits (a, f) may be increased by increasing the size of the cascade heat exchanger (e). Although it is conceivable to increase the amount of replacement, it is not practical because it increases the size of the system and increases the cost.

【0007】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、二元冷凍サイクルを
行う冷凍装置に対し、装置の大型化や製造コストの増大
を招くことなしにエネルギ有効率の向上を図ることにあ
る。
[0007] The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a refrigeration system that performs a binary refrigeration cycle without increasing the size of the system or increasing the manufacturing cost. The purpose is to improve the effective energy rate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒の
熱の一部を空気に直接放熱し、熱源側冷媒回路が回収す
る利用側冷媒の熱量を削減するようにした。また、熱源
側冷媒の放熱のための空気通路と利用側冷媒の放熱のた
めの空気通路とを共通化することで構成を簡素化させ
た。
In order to achieve the above object, the present invention radiates a part of the heat of a use side refrigerant circulating in a use side refrigerant circuit directly to air, and recovers the heat source side refrigerant circuit. The amount of heat of the use side refrigerant has been reduced. Further, the configuration is simplified by sharing the air passage for heat radiation of the heat source side refrigerant and the air passage for heat radiation of the use side refrigerant.

【0009】具体的に、請求項1記載の発明は、熱源側
圧縮機(1)、空冷式の熱源側熱交換手段(2A)、減圧機構
(3)、カスケード熱交換器(4)の熱源側伝熱部(4A)を有し
熱源側冷媒の循環が可能とされた熱源側冷媒回路(A)
と、利用側圧縮機(11)、カスケード熱交換器(4)の利用
側伝熱部(4B)、減圧機構(12,12)、利用側熱交換器(13,1
3)を有し利用側冷媒の循環が可能とされた利用側冷媒回
路(B)とを備え、各回路(A,B)を循環する冷媒同士のカス
ケード熱交換器(4)における熱交換によって熱源側冷媒
回路(A)から利用側冷媒回路(B)に冷熱を与えるよう構成
された冷凍装置を前提としている。上記利用側冷媒回路
(B)に、利用側圧縮機(11)から吐出した利用側冷媒を凝
縮した後、カスケード熱交換器(4)の利用側伝熱部(4B)
に供給する空冷式の利用側凝縮手段(2B)を備えさせる。
また、この利用側凝縮手段(2B)を熱源側冷媒回路(A)の
熱源側熱交換手段(2A)と同一の空気通路に配置させた構
成としている。
Specifically, the invention according to claim 1 includes a heat source side compressor (1), an air-cooled heat source side heat exchange means (2A), a pressure reducing mechanism.
(3) a heat source side refrigerant circuit (A) having a heat source side heat transfer part (4A) of the cascade heat exchanger (4) and capable of circulating the heat source side refrigerant
And the use side compressor (11), the use side heat transfer part (4B) of the cascade heat exchanger (4), the pressure reduction mechanism (12, 12), the use side heat exchanger (13, 1
3) having a use-side refrigerant circuit (B) in which the circulation of the use-side refrigerant is made possible by heat exchange in the cascade heat exchanger (4) between the refrigerants circulating in each circuit (A, B). It is assumed that the refrigerating apparatus is configured to apply cold heat from the heat source side refrigerant circuit (A) to the use side refrigerant circuit (B). The above use side refrigerant circuit
(B), after condensing the use-side refrigerant discharged from the use-side compressor (11), the use-side heat transfer section (4B) of the cascade heat exchanger (4)
An air-cooled use side condensing means (2B) for supplying the air to the apparatus is provided.
Further, the utilization side condensation means (2B) is arranged in the same air passage as the heat source side heat exchange means (2A) of the heat source side refrigerant circuit (A).

【0010】この特定事項により、利用側圧縮機(11)か
ら吐出した利用側冷媒が凝縮する際の放熱量の一部は利
用側凝縮手段(2B)において空気(例えば外気)により回
収され、他の放熱量は熱源側冷媒回路(A)の熱源側冷媒
によって回収されることになる。このため、熱源側冷媒
回路(A)の蒸発能力は利用側冷媒回路(B)の熱源側冷媒回
路(A)に対する放熱量を回収できるだけの能力であれば
よく、利用側冷媒回路(B)の総凝縮能力よりも常に高く
維持しておくといったことは必要ない。従って、従来の
ように、熱源側冷媒回路(A)の蒸発能力を高くするため
に熱源側冷媒回路(A)の圧縮機(1)に対する入力電力を大
きくしておく必要はなくなる。
According to this specific matter, a part of the heat radiation when the use-side refrigerant discharged from the use-side compressor (11) condenses is collected by the use-side condensation means (2B) by air (for example, outside air). Is recovered by the heat-source-side refrigerant of the heat-source-side refrigerant circuit (A). For this reason, the evaporation capacity of the heat-source-side refrigerant circuit (A) is only required to be able to recover the heat release amount of the use-side refrigerant circuit (B) to the heat-source-side refrigerant circuit (A), and the use-side refrigerant circuit (B) It is not necessary to keep it constantly higher than the total condensation capacity. Therefore, it is not necessary to increase the input power to the compressor (1) of the heat source side refrigerant circuit (A) in order to increase the evaporation capacity of the heat source side refrigerant circuit (A) as in the related art.

【0011】請求項2記載の発明は、空気通路が共通化
されている熱源側熱交換手段(2A)と利用側凝縮手段(2B)
との構成を具体化したものである。つまり、上記請求項
1記載の冷凍装置において、放熱フィン(20,20,…)に組
み付けられた複数パスの伝熱管(21,22,23)を有する空冷
式の熱交換器(2)を備えさせ、該熱交換器(2)の複数パス
のうちの一部のパス(21,22)により熱源側熱交換手段(2
A)を構成させ、他のパス(23)により利用側凝縮手段(2B)
を構成させている。
According to a second aspect of the present invention, the heat source side heat exchange means (2A) and the use side condensation means (2B) having a common air passage.
Is a concrete example of the configuration described above. That is, the refrigeration apparatus according to claim 1 includes an air-cooled heat exchanger (2) having a plurality of heat transfer tubes (21, 22, 23) assembled to the radiation fins (20, 20, ...). And the heat source side heat exchange means (2) through a part of the plurality of paths (21, 22) of the heat exchanger (2).
A), and use-side condensation means (2B) by another path (23)
Is composed.

【0012】この特定事項により、従来と略同様の構成
の熱交換器に対して各回路(A,B)の冷媒を流すパスを改
良するのみで上述した請求項1記載の発明に係る効果を
奏することができる装置が得られる。つまり、従来の2
次冷媒システムに備えられていた室外熱交換器の一部の
パスに利用側冷媒を流すようにするといった簡単な改良
で熱源側冷媒回路(A)の圧縮機(1)に対する入力電力を削
減することが可能になる。また、装置全体における放熱
量は従来のものと変化がないため、このようにパスを変
更したとしても熱交換器(2)自体を大型にせねばならな
いといったことはない。
According to this specific matter, the effect of the invention according to claim 1 described above is improved only by improving the path for flowing the refrigerant of each circuit (A, B) with respect to the heat exchanger having substantially the same configuration as the conventional one. A device that can be played is obtained. That is, the conventional 2
The input power to the compressor (1) of the heat source side refrigerant circuit (A) is reduced by simple improvements such as allowing the use side refrigerant to flow in some paths of the outdoor heat exchanger provided in the secondary refrigerant system It becomes possible. Further, since the amount of heat radiation in the entire apparatus does not change from that of the conventional apparatus, even if the path is changed in this way, it is not necessary to make the heat exchanger (2) itself large.

【0013】請求項3記載の発明は、上記請求項1また
は2記載の冷凍装置において、熱源側冷媒回路(A)、利
用側圧縮機(11)、利用側凝縮手段(2B)及びカスケード熱
交換器(4)の利用側伝熱部(4B)を熱源ユニット(C)として
ユニット化する。据え付け現地において、利用側冷媒回
路(B)の減圧機構(12,12)及び利用側熱交換器(13,13)を
利用側冷媒回路(B)の冷媒配管(14)に接続することで冷
凍装置を構成するようにしている。
According to a third aspect of the present invention, in the refrigeration system according to the first or second aspect, the heat source side refrigerant circuit (A), the use side compressor (11), the use side condensing means (2B), and the cascade heat exchange. The use side heat transfer section (4B) of the vessel (4) is unitized as a heat source unit (C). At the installation site, refrigeration is performed by connecting the decompression mechanism (12, 12) and the use side heat exchanger (13, 13) of the use side refrigerant circuit (B) to the refrigerant pipe (14) of the use side refrigerant circuit (B). The device is configured.

【0014】この特定事項により、本発明に係る冷凍装
置の大部分を工場内で製造できることになり、高い品質
管理の元で装置の大部分を製造できることになり、ま
た、据え付け作業の簡素化も図れる。
According to this specific matter, most of the refrigeration apparatus according to the present invention can be manufactured in a factory, most of the apparatus can be manufactured under high quality control, and installation work can be simplified. I can do it.

【0015】請求項4記載の発明では、利用側冷媒を空
冷により凝縮可能な構成としたことを有効に利用してエ
ネルギ有効率の更なる向上を図ることができるようにし
た。具体的には、上記請求項1,2または3記載の冷凍
装置において、熱源側圧縮機(1)及び利用側圧縮機(11)
の各吐出冷媒圧力を検出する圧力検出手段(PS1,PS2)
と、該圧力検出手段(PS1,PS2)から検出信号を受け、各
吐出冷媒圧力を比較し、この圧力の差が所定値以下にな
ったとき停止信号を発する比較手段(31)と、該比較手段
(31)の停止信号を受信可能であって、該停止信号を受信
したとき、熱源側圧縮機(1)を停止させる停止手段(32)
とを備えさせた構成としている。
According to the fourth aspect of the present invention, the use-side refrigerant can be condensed by air cooling, so that the energy effective rate can be further improved. Specifically, in the refrigeration apparatus according to claim 1, the heat source side compressor (1) and the use side compressor (11)
Pressure detection means (PS1, PS2) for detecting each discharge refrigerant pressure
And a comparison means (31) for receiving a detection signal from the pressure detection means (PS1, PS2) and comparing each discharge refrigerant pressure, and issuing a stop signal when a difference between the pressures becomes a predetermined value or less. means
Stop means (32) capable of receiving the stop signal of (31) and stopping the heat source side compressor (1) when the stop signal is received.
Are provided.

【0016】特に、外気温度が比較的低い状態では各圧
縮機(1,11)の吐出ガス圧力の差が小さくなるが、このよ
うな状況では2元冷凍サイクルを行わなくても利用側熱
交換器(13)の蒸発温度を目標温度まで低下させることが
可能となる。従って、外気温度が比較的低い状態である
ことを各圧縮機(1,11)の吐出ガス圧力の差を検知するこ
とによって認識し、2元冷凍サイクルを行う必要がない
場合には、熱源側圧縮機(1)を停止して利用側冷媒回路
(B)のみに冷媒を循環させる。この循環動作では、カス
ケード熱交換器(4)での熱交換は行われないが、利用側
冷媒は空冷式の利用側凝縮手段(2B)において凝縮され
る。低外気時には、この際の冷媒凝縮量を十分に得るこ
とができ、利用側熱交換器(13)の蒸発温度が目標温度ま
で低下する。
In particular, when the outside air temperature is relatively low, the difference between the discharge gas pressures of the compressors (1, 11) becomes small. However, in such a situation, the use side heat exchange can be performed without performing the binary refrigeration cycle. The evaporating temperature of the vessel (13) can be reduced to the target temperature. Therefore, when the outside air temperature is relatively low, it is recognized by detecting the difference between the discharge gas pressures of the compressors (1, 11), and when it is not necessary to perform the binary refrigeration cycle, the heat source side is used. Stop compressor (1) and use refrigerant circuit
The refrigerant is circulated only to (B). In this circulation operation, heat exchange in the cascade heat exchanger (4) is not performed, but the use-side refrigerant is condensed in the air-cooled use-side condensing means (2B). At low outside air, a sufficient amount of refrigerant condensed at this time can be obtained, and the evaporation temperature of the use-side heat exchanger (13) drops to the target temperature.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】−回路構成の説明− 図1に示すように、本形態に係る冷凍装置は、熱源側冷
媒回路(A)と利用側冷媒回路(B)とを備え、両回路(A,B)
を循環する冷媒同士の熱交換により冷凍庫内の冷却を行
ういわゆる2次冷媒システムで構成されている。
Description of Circuit Configuration As shown in FIG. 1, the refrigeration apparatus according to the present embodiment includes a heat source side refrigerant circuit (A) and a use side refrigerant circuit (B), and both circuits (A, B)
A so-called secondary refrigerant system that cools the freezer by exchanging heat between refrigerants circulating in the refrigerator.

【0019】先ず、熱源側冷媒回路(A)について説明す
る。この回路(A)は、圧縮機(1)、室外熱交換器(2)、減
圧機構としての電動膨張弁(3)、カスケード熱交換器(4)
の熱源側伝熱管(4A)が冷媒配管(5)によって熱源側冷媒
の循環が可能に接続されて成る。室外熱交換器(2)は外
気との間で熱交換を行う空冷式のものであって室外ファ
ン(6)が近接して配置されている。カスケード熱交換器
(4)の熱源側伝熱管(4A)は利用側冷媒回路(B)の利用側冷
媒に冷熱を与えるものである。
First, the heat source side refrigerant circuit (A) will be described. This circuit (A) includes a compressor (1), an outdoor heat exchanger (2), an electric expansion valve (3) as a pressure reducing mechanism, and a cascade heat exchanger (4).
The heat source side heat transfer tube (4A) is connected by a refrigerant pipe (5) so that the heat source side refrigerant can circulate. The outdoor heat exchanger (2) is an air-cooled type that exchanges heat with the outside air, and has an outdoor fan (6) arranged in close proximity. Cascade heat exchanger
The heat source side heat transfer tube (4A) of (4) gives cold heat to the use side refrigerant of the use side refrigerant circuit (B).

【0020】これにより、圧縮機(1)から吐出した熱源
側冷媒が、室外熱交換器(2)において凝縮し、電動膨張
弁(3)で減圧した後、カスケード熱交換器(4)の熱源側伝
熱管(4A)で利用側冷媒回路(B)から吸熱して蒸発する構
成となっている。
Thus, the heat source side refrigerant discharged from the compressor (1) is condensed in the outdoor heat exchanger (2) and decompressed by the electric expansion valve (3), and then the heat source of the cascade heat exchanger (4) The heat transfer pipe (4A) absorbs heat from the use-side refrigerant circuit (B) and evaporates.

【0021】次に、利用側冷媒回路(B)について説明す
る。この回路(B)は、圧縮機(11)、カスケード熱交換器
(4)の利用側伝熱管(4B)、減圧機構としての電動膨張弁
(12,12)、利用側熱交換器としての庫内熱交換器(13,13)
を備えている。そして、この利用側冷媒回路(B)の特徴
として、圧縮機(11)の吐出側は上記室外熱交換器(2)に
接続している。また、この室外熱交換器(2)の出口側は
上記カスケード熱交換器(4)の利用側伝熱管(4B)に接続
している。つまり、この利用側冷媒回路(B)は、圧縮機
(11)、室外熱交換器(2)、カスケード熱交換器(4)の利用
側伝熱管(4B)、電動膨張弁(12,12)、庫内熱交換器(13,1
3)が冷媒配管(14)によって利用側冷媒の循環が可能に接
続されて成る。庫内熱交換器(13,13)は庫内空気との間
で熱交換を行うものであって庫内ファン(15,15)が近接
して配置されている。カスケード熱交換器(4)の利用側
伝熱管(4B)は熱源側冷媒回路(A)の冷媒から冷熱を受け
るものである。
Next, the use side refrigerant circuit (B) will be described. This circuit (B) consists of a compressor (11), a cascade heat exchanger
(4) Use side heat transfer tube (4B), electric expansion valve as pressure reducing mechanism
(12,12), Internal heat exchanger (13,13) as user-side heat exchanger
It has. And as a feature of this use side refrigerant circuit (B), the discharge side of the compressor (11) is connected to the outdoor heat exchanger (2). The outlet side of the outdoor heat exchanger (2) is connected to the use side heat transfer tube (4B) of the cascade heat exchanger (4). In other words, this use-side refrigerant circuit (B)
(11), outdoor heat exchanger (2), use side heat transfer tube (4B) of cascade heat exchanger (4), electric expansion valve (12,12), indoor heat exchanger (13,1
3) is connected by a refrigerant pipe (14) so that the use-side refrigerant can circulate. The in-compartment heat exchangers (13, 13) exchange heat with in-compartment air, and the in-compartment fans (15, 15) are arranged in close proximity. The use side heat transfer tube (4B) of the cascade heat exchanger (4) receives cold heat from the refrigerant in the heat source side refrigerant circuit (A).

【0022】これにより、圧縮機(11)から吐出した利用
側冷媒が、室外熱交換器(2)において凝縮し、カスケー
ド熱交換器(4)の利用側伝熱管(4B)で過冷却状態とな
り、電動膨張弁(12,12)で減圧した後、庫内熱交換器(1
3,13)で庫内空気と熱交換を行って蒸発する構成となっ
ている。
As a result, the use-side refrigerant discharged from the compressor (11) is condensed in the outdoor heat exchanger (2) and becomes supercooled in the use-side heat transfer tube (4B) of the cascade heat exchanger (4). After the pressure is reduced by the electric expansion valve (12, 12), the internal heat exchanger (1
In 3,13), it exchanges heat with the air in the refrigerator and evaporates.

【0023】次に、室外熱交換器(2)の具体構成につい
て説明する。図2は本形態に係る室外熱交換器(2)の一
部を示す斜視図である。本図の如く、室外熱交換器(2)
はプレートフィンチューブ型の熱交換器で成る。つま
り、所定間隔を存して平行配置された複数枚の放熱フィ
ン(20,20,…)に対して、端縁部にU字管(21a,22a,23a)
を備えた伝熱管(21,22,23)が直交方向に貫通して成る。
このような形状の伝熱管(21,22,23)が複数パス備えられ
て室外熱交換器(2)が構成されている。本形態のもの
は、水平方向に併設された3本のパスを備えており、空
気流通方向(図2の矢印参照)の下流側から順に第1パ
ス伝熱管(21)、第2パス伝熱管(22)、第3パス伝熱管(2
3)を備えている。
Next, the specific structure of the outdoor heat exchanger (2) will be described. FIG. 2 is a perspective view showing a part of the outdoor heat exchanger (2) according to the present embodiment. As shown in this figure, outdoor heat exchanger (2)
Consists of a plate fin tube type heat exchanger. In other words, the U-tubes (21a, 22a, 23a) are provided at the edges with respect to the plurality of radiation fins (20, 20,...) Arranged in parallel at a predetermined interval.
A heat transfer tube (21, 22, 23) provided with a through hole extends in the orthogonal direction.
An outdoor heat exchanger (2) is provided with a plurality of heat transfer tubes (21, 22, 23) having such a shape. This embodiment is provided with three paths arranged side by side in the horizontal direction, and a first path heat transfer tube (21) and a second path heat transfer tube in order from the downstream side in the air flow direction (see the arrow in FIG. 2). (22), 3rd pass heat transfer tube (2
3).

【0024】そして、熱源側冷媒回路(A)の圧縮機(1)の
吐出側が第1パス伝熱管(21)及び第2パス伝熱管(22)に
連通し、利用側冷媒回路(B)の圧縮機(11)の吐出側が第
3パス伝熱管(23)に連通する構成となっている。図2に
おける(21b)は第1パス伝熱管(21)に対する冷媒導入管
であり、(23b)は第3パス伝熱管(23)に対する冷媒導入
管である。上記第1パス伝熱管(21)に対する冷媒導入管
(21b)は第2パス伝熱管(22)に対する冷媒導入管(図示
省略)とヘッダにより連結されており、各冷媒導入管が
このヘッダを介して熱源側冷媒回路(A)の圧縮機(1)の吐
出側に連通している。
The discharge side of the compressor (1) of the heat source side refrigerant circuit (A) communicates with the first pass heat transfer tube (21) and the second pass heat transfer tube (22), and the use side refrigerant circuit (B) The discharge side of the compressor (11) communicates with the third-pass heat transfer tube (23). In FIG. 2, (21b) is a refrigerant introduction tube for the first-pass heat transfer tube (21), and (23b) is a refrigerant introduction tube for the third-pass heat transfer tube (23). Refrigerant introduction tube for the first-pass heat transfer tube (21)
(21b) is connected to a refrigerant introduction pipe (not shown) for the second-pass heat transfer pipe (22) by a header, and each refrigerant introduction pipe is connected to the compressor (1) of the heat source side refrigerant circuit (A) through the header. ).

【0025】これにより、熱源側冷媒回路(A)において
熱源側冷媒を凝縮させる第1パス伝熱管(21)及び第2パ
ス伝熱管(22)と、利用側冷媒回路(B)において利用側冷
媒を凝縮させる第3パス伝熱管(23)とが1台の熱交換器
(2)に一体的に組み込まれ、同一の空気通路上に各伝熱
管(21,22,23)が配置された構成となっている。
Thus, the first-pass heat transfer tube (21) and the second-pass heat transfer tube (22) for condensing the heat-source-side refrigerant in the heat-source-side refrigerant circuit (A) and the use-side refrigerant in the use-side refrigerant circuit (B) Heat exchanger with a third pass heat transfer tube (23) to condense
The heat transfer tubes (21, 22, 23) are integrated into (2) and arranged on the same air passage.

【0026】つまり、熱源側冷媒回路(A)の圧縮機(1)か
ら吐出した熱源側冷媒は第1パス伝熱管(21)及び第2パ
ス伝熱管(22)を流れて外気との間で熱交換を行う一方、
利用側冷媒回路(B)の圧縮機(11)から吐出した利用側冷
媒は第3パス伝熱管(23)を流れて外気との間で熱交換を
行う構成となっている。このような構成であるため、上
記第1パス伝熱管(21)及び第2パス伝熱管(22)によって
本発明でいう熱源側熱交換手段(2A)が、第3パス伝熱管
(23)によって本発明でいう利用側凝縮手段(2B)がそ
れぞれ構成されている。
That is, the heat-source-side refrigerant discharged from the compressor (1) of the heat-source-side refrigerant circuit (A) flows through the first-pass heat transfer tube (21) and the second-pass heat transfer tube (22) and flows between the outside air and the outside. While performing heat exchange,
The usage-side refrigerant discharged from the compressor (11) of the usage-side refrigerant circuit (B) flows through the third-pass heat transfer tube (23) and exchanges heat with the outside air. With such a configuration, the first-pass heat transfer tube (21) and the second-pass heat transfer tube (22) allow the heat-source-side heat exchange means (2A) of the present invention to function as a third-pass heat transfer tube.
The use side condensing means (2B) according to the present invention is constituted by (23).

【0027】また、本装置は、各機器を制御するための
コントローラ(30)を備えている。このコントローラ
(30)は、圧縮機(1,11)の運転容量、ファン(6,15)の回転
数、電動膨張弁(3,12)の開度を、庫内温度や庫内目標温
度等に応じて調整するものである。
Further, the present apparatus is provided with a controller (30) for controlling each device. This controller
(30) determines the operating capacity of the compressor (1,11), the number of revolutions of the fan (6,15), and the degree of opening of the electric expansion valve (3,12) according to the internal temperature, the internal target temperature, etc. It is to adjust.

【0028】また、各圧縮機(1,11)の吐出側には吐出ガ
ス圧力を検知するための圧力センサ(PS1,PS2)が設けら
れ、上記コントローラ(30)は、この圧力センサ(PS1,PS
2)から圧力信号が受信可能となっている。
A pressure sensor (PS1, PS2) for detecting a discharge gas pressure is provided on the discharge side of each compressor (1, 11), and the controller (30) is provided with the pressure sensors (PS1, PS1). PS
The pressure signal can be received from 2).

【0029】更に、コントローラ(30)は比較手段(31)及
び停止手段(32)を備えている。比較手段(31)は、上記各
圧力センサ(PS1,PS2)からの圧力信号が受信可能であ
り、この圧力信号を比較してその圧力差が所定値以下で
ある場合に停止信号を発するようになっている。停止手
段(32)は、比較手段(31)からの停止信号が受信可能であ
って、この停止信号を受信した際には熱源側冷媒回路
(A)の圧縮機(1)を停止するようになっている。つまり、
外気温度が比較的低い状態では各圧縮機(1,11)の吐出ガ
ス圧力の差が小さくなるが、このような状況では2元冷
凍サイクルを行わなくても庫内温度を目標温度まで低下
させることが可能となる。従って、外気温度が比較的低
い状態であることを各圧縮機(1,11)の吐出ガス圧力の差
を検知することによって認識し、2元冷凍サイクルを行
う必要がない場合には、圧縮機(1)を停止して利用側冷
媒回路(B)のみに冷媒を循環させて庫内を冷却するよう
にしている。
Further, the controller (30) includes a comparing means (31) and a stopping means (32). The comparing means (31) can receive pressure signals from the pressure sensors (PS1, PS2), compare the pressure signals, and issue a stop signal when the pressure difference is equal to or less than a predetermined value. Has become. The stop means (32) can receive a stop signal from the comparison means (31), and when the stop signal is received, the heat source side refrigerant circuit
The compressor (1) of (A) is stopped. That is,
In the state where the outside air temperature is relatively low, the difference between the discharge gas pressures of the compressors (1, 11) becomes small, but in such a situation, the internal temperature is reduced to the target temperature without performing the binary refrigeration cycle. It becomes possible. Therefore, when the outside air temperature is relatively low, it is recognized by detecting the difference between the discharge gas pressures of the compressors (1, 11). (1) is stopped and the refrigerant is circulated only to the use-side refrigerant circuit (B) to cool the inside of the refrigerator.

【0030】また、本装置は、熱源側冷媒回路(A)、カ
スケード熱交換器(4)の利用側伝熱管(4B)及び利用側冷
媒回路(B)の圧縮機(11)が予め工場で組み付けられ、据
え付け現地において利用側冷媒回路(B)の電動膨張弁(1
2,12)及び庫内熱交換器(13,13)を接続している。つま
り、図1において一点鎖線で示すように各機器を熱源ユ
ニット(C)としてユニット化して生産し、配管端部に閉
止弁(25,25)を取り付けておき、据え付け現地で熱源ユ
ニット(C)に利用側冷媒回路(B)の電動膨張弁(12,12)及
び庫内熱交換器(13,13)を接続した後、閉止弁(25,25)を
開放するといった据え付け作業が行われる。
Further, in this device, the heat source side refrigerant circuit (A), the use side heat transfer tube (4B) of the cascade heat exchanger (4) and the compressor (11) of the use side refrigerant circuit (B) are pre-set at the factory. At the installation site, the electric expansion valve (1
2,12) and the internal heat exchanger (13,13). That is, as shown by the dashed line in FIG. 1, each device is unitized and produced as a heat source unit (C), a shutoff valve (25, 25) is attached to a pipe end, and the heat source unit (C) is installed on site. After connecting the electric expansion valves (12, 12) and the in-compartment heat exchangers (13, 13) of the use-side refrigerant circuit (B) to the storage side, an installation operation such as opening the closing valves (25, 25) is performed.

【0031】−冷媒循環動作の説明− 上述の如く構成された冷凍装置の運転時、熱源側冷媒回
路(A)では、圧縮機(1)及び室外ファン(6)が駆動し、電
動膨張弁(3)が所定開度に調整される。これにより、図
1に実線の矢印で示すように、圧縮機(1)から吐出した
熱源側冷媒は、室外熱交換器(2)の第1パス伝熱管(21)
及び第2パス伝熱管(22)において外気との間で熱交換を
行って凝縮し、電動膨張弁(3)で減圧した後、カスケー
ド熱交換器(4)の熱源側伝熱管(4A)で利用側冷媒回路(B)
の利用側冷媒に冷熱を与えて蒸発し、圧縮機(1)の吸入
側に回収される。このような冷媒循環動作が熱源側冷媒
回路(A)において行われる。
-Explanation of Refrigerant Circulation Operation- During operation of the refrigeration system configured as described above, in the heat source side refrigerant circuit (A), the compressor (1) and the outdoor fan (6) are driven, and the electric expansion valve ( 3) is adjusted to a predetermined opening. As a result, as shown by the solid arrow in FIG. 1, the heat-source-side refrigerant discharged from the compressor (1) is supplied to the first-pass heat transfer tube (21) of the outdoor heat exchanger (2).
And heat exchange with the outside air in the second-pass heat transfer tube (22) to condense and reduce the pressure with the electric expansion valve (3), and then the heat source side heat transfer tube (4A) of the cascade heat exchanger (4) User-side refrigerant circuit (B)
The cooling medium is evaporated by applying cold to the utilization side refrigerant, and is collected on the suction side of the compressor (1). Such a refrigerant circulation operation is performed in the heat source side refrigerant circuit (A).

【0032】一方、利用側冷媒回路(B)では、圧縮機(1
1)及び庫内ファン(15,15)が駆動し、電動膨張弁(12,12)
が所定開度に調整される。これにより、図1に破線の矢
印で示すように、圧縮機(11)から吐出した利用側冷媒
は、室外熱交換器(2)の第3パス伝熱管(23)において外
気との間で熱交換を行って凝縮し、カスケード熱交換器
(4)の利用側伝熱管(4B)で過冷却状態となり、電動膨張
弁(12,12)で減圧した後、庫内熱交換器(13,13)で庫内空
気と熱交換を行って蒸発し、圧縮機(11)の吸入側に回収
される。このような冷媒循環動作が利用側冷媒回路(B)
において行われる。これにより、庫内が所定温度まで冷
却されることになる。
On the other hand, in the use side refrigerant circuit (B), the compressor (1
1) and the internal fan (15, 15) are driven, and the electric expansion valve (12, 12)
Is adjusted to a predetermined opening. As a result, the use-side refrigerant discharged from the compressor (11) transfers heat to the outside air in the third-pass heat transfer tube (23) of the outdoor heat exchanger (2), as indicated by the broken arrow in FIG. Exchange and condense, cascade heat exchanger
After being supercooled by the use-side heat transfer tube (4B) in (4) and depressurized by the electric expansion valves (12, 12), heat exchange was performed with the air in the refrigerator using the heat exchangers (13, 13) in the refrigerator. It evaporates and is collected on the suction side of the compressor (11). Such a refrigerant circulation operation is the utilization side refrigerant circuit (B)
It is performed in. Thereby, the inside of the refrigerator is cooled to the predetermined temperature.

【0033】図3は本システムにおけるモリエル線図を
示している。本図の(I)は熱源側冷媒回路(A)の冷凍サイ
クルを、(II)は利用側冷媒回路(B)の冷凍サイクルをそ
れぞれ示している。また、QEHは熱源側冷媒回路(A)の
蒸発能力を、QCLは利用側冷媒回路(B)の凝縮能力をそ
れぞれ示している。本システムでは、利用側冷媒回路
(B)のガス冷媒が凝縮する際の放熱量の一部は室外熱交
換器(2)において外気に、他は熱源側冷媒回路(A)の冷媒
によって回収されることになる。図3のQCL1は利用側
冷媒回路(B)の外気に対する放熱量を、QCL2は利用側冷
媒回路(B)の熱源側冷媒回路(A)に対する放熱量をそれぞ
れ示している。このため、熱源側冷媒回路(A)の蒸発能
力QEHは利用側冷媒回路(B)の熱源側冷媒回路(A)に対す
る放熱量、つまり、図3におけるQCL2を回収できるだ
けの能力であればよく、利用側冷媒回路(B)の総凝縮能
力QCLよりも常に高く維持しておくといったことは必要
なくなる。従って、従来のように、熱源側冷媒回路(A)
の蒸発能力を高くするために熱源側冷媒回路(A)の圧縮
機(1)に対する入力電力を大きくする必要がなくなりエ
ネルギ有効率の向上を図ることができる。また、熱源側
冷媒回路(A)の圧縮機(1)として能力の高い大型のものを
採用したり、カスケード熱交換器(4)を大型にして回路
(A,B)間の熱交換量を増大させる必要もないので、シス
テムの大型化やコストの増大を招くこともない。また、
装置全体における各冷媒の総放熱量は従来のもの(利用
側冷媒回路に空気凝縮器を備えないもの)と同一である
ため室外熱交換器(2)が大型になるといったこともな
い。つまり、従来では、熱源側冷媒は室外熱交換器(2)
によってそのまま外気に放熱され、且つ利用側冷媒の熱
の全ては熱源側冷媒を介して外気に放熱していたのに対
し、本形態では、利用側冷媒の熱の一部も室外熱交換器
(2)によってそのまま外気に放熱し、残りの熱を熱源側
冷媒を介して外気に放熱している。このため、従来のも
のに対して放熱量に変化はなく、室外熱交換器(2)の放
熱能力を増大させる必要はない。従って、室外熱交換器
(2)を大型にする必要がなくなる。
FIG. 3 shows a Mollier diagram in the present system. (I) of this figure shows a refrigeration cycle of the heat source side refrigerant circuit (A), and (II) shows a refrigeration cycle of the use side refrigerant circuit (B). Q EH indicates the evaporation capacity of the heat source side refrigerant circuit (A), and Q CL indicates the condensation capacity of the use side refrigerant circuit (B). In this system, the use side refrigerant circuit
A part of the amount of heat released when the gas refrigerant of (B) is condensed is recovered to the outside air in the outdoor heat exchanger (2), and the other is recovered by the refrigerant of the heat source side refrigerant circuit (A). In FIG. 3, Q CL1 indicates the amount of heat released from the use side refrigerant circuit (B) to the outside air, and Q CL2 indicates the amount of heat released from the use side refrigerant circuit (B) to the heat source side refrigerant circuit (A). Therefore, the evaporation capacity Q EH of the heat-source-side refrigerant circuit (A) is equal to the heat release amount of the use-side refrigerant circuit (B) to the heat-source-side refrigerant circuit (A), that is, as long as it is capable of recovering Q CL2 in FIG. Frequently, it is not necessary to keep the total condensing capacity Q CL of the use side refrigerant circuit (B) always higher than the total condensing capacity Q CL . Therefore, as in the conventional case, the heat source side refrigerant circuit (A)
It is not necessary to increase the input power to the compressor (1) of the heat source side refrigerant circuit (A) in order to increase the evaporation capacity of the heat source, and the effective energy rate can be improved. The compressor (1) of the heat source side refrigerant circuit (A) may be a large-sized compressor with high capacity, or the cascade heat exchanger (4) may be increased in size.
Since there is no need to increase the amount of heat exchange between (A, B), there is no increase in the size and cost of the system. Also,
Since the total heat release of each refrigerant in the entire apparatus is the same as that of the conventional apparatus (one in which the use-side refrigerant circuit is not provided with an air condenser), the outdoor heat exchanger (2) does not become large. That is, conventionally, the heat source side refrigerant is the outdoor heat exchanger (2)
In the present embodiment, the heat of the use-side refrigerant is partially radiated to the outside air through the heat-source-side refrigerant.
According to (2), the heat is directly radiated to the outside air, and the remaining heat is radiated to the outside air via the heat source side refrigerant. Therefore, there is no change in the amount of heat radiation as compared with the conventional one, and it is not necessary to increase the heat radiation capacity of the outdoor heat exchanger (2). Therefore, the outdoor heat exchanger
(2) does not need to be large.

【0034】また、上述した冷媒循環動作時において、
各圧縮機(1,11)の吐出ガス圧力が圧力センサ(PS1,PS2)
によって検出されており、その圧力信号は比較手段(31)
に送信されている。この比較手段(31)は受信した圧力信
号に基づき各圧縮機(1,11)の吐出ガス圧力の差を認識し
ている。そして、この差が所定値以下になった場合に
は、停止手段(32)に停止信号を発する。この停止信号を
受信した停止手段(32)は熱源側冷媒回路(A)の圧縮機(1)
を停止する。これにより、利用側冷媒回路(B)のみにお
いて冷媒循環動作が行われる。つまり、利用側冷媒回路
(B)を循環する冷媒は室外熱交換器(2)の第3パス伝熱管
(23)において外気に放熱することになる。上記の如く各
圧縮機(1,11)の吐出ガス圧力の差が所定値以下になる際
には外気温度が比較的低い状態であるので、2元冷凍サ
イクルを行うことなしに、利用側冷媒回路(B)の冷媒を
室外熱交換器(2)の第3パス伝熱管(23)において外気に
放熱するだけで庫内を所定の目標温度まで冷却すること
が可能になる。このため、熱源側冷媒回路(A)の圧縮機
(1)を不必要に駆動させることが回避され、これによっ
てもエネルギ有効率の向上を図ることができる。
In the above-described refrigerant circulation operation,
Discharge gas pressure of each compressor (1,11) is pressure sensor (PS1, PS2)
The pressure signal is detected by the comparing means (31).
Has been sent to. The comparing means (31) recognizes the difference between the discharge gas pressures of the compressors (1, 11) based on the received pressure signal. Then, when the difference becomes equal to or smaller than the predetermined value, a stop signal is issued to the stopping means (32). Stop means (32) receiving this stop signal is the compressor (1) of the heat source side refrigerant circuit (A).
To stop. Thereby, the refrigerant circulation operation is performed only in the use-side refrigerant circuit (B). In other words, the use side refrigerant circuit
The refrigerant circulating in (B) is the third-pass heat transfer tube of the outdoor heat exchanger (2)
In (23), heat is radiated to the outside air. As described above, when the difference between the discharge gas pressures of the compressors (1, 11) becomes equal to or less than a predetermined value, the outside air temperature is relatively low, so that the use-side refrigerant is used without performing a two-way refrigeration cycle. By merely radiating the refrigerant in the circuit (B) to the outside air in the third pass heat transfer tube (23) of the outdoor heat exchanger (2), it is possible to cool the inside of the refrigerator to a predetermined target temperature. Therefore, the compressor of the heat source side refrigerant circuit (A)
Unnecessary driving of (1) is avoided, and this can also improve the energy efficiency.

【0035】尚、本形態では、庫内を所定の冷凍温度ま
で冷却する冷凍装置に本発明を適用した場合について説
明したが、本発明はこれに限るものではなく、空調機等
その他の冷凍装置に対しても適用可能である。
In the present embodiment, the case where the present invention is applied to a refrigeration system for cooling the inside of a refrigerator to a predetermined refrigeration temperature has been described. However, the present invention is not limited to this. It is also applicable to

【0036】また、本形態では、各圧縮機(1,11)の吐出
ガス圧力の差を検知することで外気温度が比較的低い状
態であることを認識するようにしたが、外気温センサに
よって直接的に外気温度を検知し、これが所定値以下に
なった際に熱源側冷媒回路(A)の圧縮機(1)を停止するよ
うにしてもよい。
In this embodiment, the difference in the pressure of the discharged gas from each of the compressors (1, 11) is detected to recognize that the outside air temperature is relatively low. The compressor (1) of the heat source side refrigerant circuit (A) may be stopped when the outside air temperature is directly detected and becomes equal to or lower than a predetermined value.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、以下の
ような効果が発揮される。
As described above, according to the present invention, the following effects are exhibited.

【0038】請求項1記載の発明では、利用側冷媒回路
(B)を循環する利用側冷媒の熱の一部を空気に直接放熱
し、熱源側冷媒回路(A)が回収する利用側冷媒の熱量を
削減するようにした。このため、熱源側冷媒回路(A)の
蒸発能力は利用側冷媒回路(B)の熱源側冷媒回路(A)に対
する放熱量を回収できるだけの能力であればよく、利用
側冷媒回路(B)の総凝縮能力よりも常に高く維持してお
くといったことは必要ない。従って、熱源側冷媒回路
(A)の蒸発能力を高くするために熱源側冷媒回路(A)の圧
縮機(1)に対する入力電力を大きくしておく必要はなく
なり、エネルギ有効率の向上を図ることができる。ま
た、熱源側冷媒回路(A)の圧縮機(1)として能力の高い大
型のものを採用したり、カスケード熱交換器(4)を大型
にして回路(A,B)間の熱交換量を増大させる必要もない
ので、システムの大型化やコストの増大を招くこともな
い。更に、熱源側冷媒の放熱のための熱源側熱交換手段
(2A)と利用側冷媒の放熱のための利用側凝縮手段(2B)と
を同一の空気通路に配置させたことで各々個別の空気通
路を形成する必要がなくなり装置の構造を複雑にするこ
となしに上記効果を発揮することができる。
According to the first aspect of the present invention, the use-side refrigerant circuit is provided.
Part of the heat of the use-side refrigerant circulating in (B) is directly radiated to the air to reduce the amount of heat of the use-side refrigerant collected by the heat-source-side refrigerant circuit (A). For this reason, the evaporation capacity of the heat-source-side refrigerant circuit (A) is only required to be able to recover the heat release amount of the use-side refrigerant circuit (B) to the heat-source-side refrigerant circuit (A), and the use-side refrigerant circuit (B) It is not necessary to keep it constantly higher than the total condensation capacity. Therefore, the heat source side refrigerant circuit
There is no need to increase the input power to the compressor (1) of the heat source side refrigerant circuit (A) in order to increase the evaporation capacity of (A), and the energy efficiency can be improved. In addition, use a large-sized compressor with high capacity as the compressor (1) of the heat source side refrigerant circuit (A), or increase the size of the cascade heat exchanger (4) to reduce the amount of heat exchange between the circuits (A, B). Since there is no need to increase the size, there is no increase in the size and cost of the system. Further, a heat source side heat exchange means for radiating the heat source side refrigerant.
(2A) and the use-side condensation means (2B) for radiating the use-side refrigerant are arranged in the same air passage, so that it is not necessary to form individual air passages, and the structure of the device is complicated. Without the above, the above-mentioned effects can be exhibited.

【0039】請求項2記載の発明では、複数パスの伝熱
管(21,22,23)を有する空冷式の熱交換器(2)を備えさ
せ、該熱交換器(2)の複数パスのうちの一部のパス(21,2
2)により熱源側熱交換手段(2A)を構成させ、他のパス(2
3)により利用側凝縮手段(2B)を構成させた。これによ
り、従来の2次冷媒システムに備えられていた室外熱交
換器の一部のパスに利用側冷媒を流すようにするといっ
た簡単な改良で熱源側冷媒回路(A)の圧縮機(1)に対する
入力電力を削減してエネルギ有効率の向上を図ることが
できる。また、装置全体における放熱量は従来のものと
変化がないため、このようにパスを変更したとしても熱
交換器(2)自体を大型にせねばならないといったことは
なく、装置の大型化を招くことなしにエネルギ有効率の
向上を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, an air-cooled heat exchanger (2) having a plurality of heat transfer tubes (21, 22, 23) is provided. Some paths (21,2
The heat source side heat exchange means (2A) is configured by (2), and the other paths (2
The use side condensing means (2B) was constituted by 3). As a result, the compressor (1) of the heat source side refrigerant circuit (A) can be easily improved by making the use side refrigerant flow through a part of the path of the outdoor heat exchanger provided in the conventional secondary refrigerant system. , It is possible to reduce the input power to improve the energy efficiency. In addition, since the amount of heat radiation in the entire device does not change from that of the conventional device, even if the path is changed in this way, the heat exchanger (2) itself does not have to be enlarged, and the device becomes larger. Without this, the energy efficiency can be improved.

【0040】請求項3記載の発明では、熱源側冷媒回路
(A)、利用側圧縮機(11)、利用側凝縮手段(2B)及びカス
ケード熱交換器(4)の利用側伝熱部(4B)を熱源ユニット
(C)としてユニット化している。このため、装置の大部
分を工場内で製造できることになり、高い品質管理の元
で装置の大部分を製造でき、装置の信頼性の向上を図る
ことができる。また、据え付け時には、この熱源ユニッ
ト(C)に対して利用側冷媒回路(B)の減圧機構(12,12)及
び利用側熱交換器(13,13)を接続するのみでよいため据
え付け作業の簡素化を図ることもできる。
In the invention according to claim 3, the heat source side refrigerant circuit
(A), the use side compressor (11), the use side condensing means (2B) and the use side heat transfer section (4B) of the cascade heat exchanger (4)
Unitized as (C). Therefore, most of the apparatus can be manufactured in the factory, and most of the apparatus can be manufactured under high quality control, and the reliability of the apparatus can be improved. At the time of installation, it is only necessary to connect the pressure reducing mechanism (12, 12) and the use-side heat exchanger (13, 13) of the use-side refrigerant circuit (B) to this heat source unit (C). It can also be simplified.

【0041】請求項4記載の発明では、熱源側圧縮機
(1)及び利用側圧縮機(11)の各吐出冷媒圧力の差を認識
し、この差が所定値以下になったときには熱源側圧縮機
(1)を停止させるようにした。つまり、各圧縮機(1,11)
の吐出ガス圧力の差が所定値以下になる際には外気温度
が比較的低い状態であるので、2元冷凍サイクルを行う
ことなしに、利用側冷媒回路(B)の冷媒を利用側凝縮手
段(2B)において空気(外気)に放熱するだけで利用側熱
交換器(13)の蒸発温度を所定の目標温度まで低下させる
ことが可能になる。このため、熱源側冷媒回路(A)の圧
縮機(1)を不必要に駆動させることが回避され、これに
よってもエネルギ有効率の向上を図ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the heat source side compressor
Recognize the difference between the discharge refrigerant pressures of (1) and the use side compressor (11), and when the difference becomes less than a predetermined value, the heat source side compressor
(1) was stopped. That is, each compressor (1,11)
When the difference between the discharge gas pressures is equal to or less than a predetermined value, the outside air temperature is relatively low, so that the refrigerant in the use-side refrigerant circuit (B) is used without using the binary refrigeration cycle. In (2B), it is possible to lower the evaporation temperature of the use side heat exchanger (13) to a predetermined target temperature only by radiating heat to the air (outside air). Therefore, unnecessary driving of the compressor (1) of the heat source-side refrigerant circuit (A) is avoided, and the energy efficiency can also be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態に係る冷凍装置の冷媒配管系統図であ
る。
FIG. 1 is a refrigerant piping system diagram of a refrigeration apparatus according to an embodiment.

【図2】室外熱交換器の一部を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a part of the outdoor heat exchanger.

【図3】実施形態に係るモリエル線図である。FIG. 3 is a Mollier diagram according to the embodiment.

【図4】従来例における冷媒配管系統図である。FIG. 4 is a refrigerant piping system diagram in a conventional example.

【図5】従来例に係るモリエル線図である。FIG. 5 is a Mollier diagram according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1,11) 圧縮機 (2A) 熱源側熱交換手段 (2B) 利用側凝縮手段 (3,12) 電動膨張弁(減圧機構) (4) カスケード熱交換器 (4A) 熱源側伝熱管 (4B) 利用側伝熱管 (13) 庫内熱交換器(利用側熱交換器) (20) 放熱フィン (31) 比較手段 (32) 停止手段 (PS1,PS2) 圧力センサ(圧力検出手段) (A) 熱源側冷媒回路 (B) 利用側冷媒回路 (C) 熱源ユニット (1,11) Compressor (2A) Heat source side heat exchange means (2B) User side condensation means (3,12) Electric expansion valve (decompression mechanism) (4) Cascade heat exchanger (4A) Heat source side heat transfer tube (4B ) Usage side heat transfer tube (13) Internal heat exchanger (use side heat exchanger) (20) Radiation fin (31) Comparison means (32) Stopping means (PS1, PS2) Pressure sensor (pressure detecting means) (A) Heat source side refrigerant circuit (B) User side refrigerant circuit (C) Heat source unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱源側圧縮機(1)、空冷式の熱源側熱交
換手段(2A)、減圧機構(3)、カスケード熱交換器(4)の熱
源側伝熱部(4A)を有し熱源側冷媒の循環が可能とされた
熱源側冷媒回路(A)と、利用側圧縮機(11)、カスケード
熱交換器(4)の利用側伝熱部(4B)、減圧機構(12,12)、利
用側熱交換器(13,13)を有し利用側冷媒の循環が可能と
された利用側冷媒回路(B)とを備え、各回路(A,B)を循環
する冷媒同士のカスケード熱交換器(4)における熱交換
によって熱源側冷媒回路(A)から利用側冷媒回路(B)に冷
熱を与えるよう構成された冷凍装置において、 上記利用側冷媒回路(B)には、利用側圧縮機(11)から吐
出した利用側冷媒を凝縮した後、カスケード熱交換器
(4)の利用側伝熱部(4B)に供給する空冷式の利用側凝縮
手段(2B)が備えられ、 該利用側凝縮手段(2B)は熱源側冷媒回路(A)の熱源側熱
交換手段(2A)と同一の空気通路に配置されていることを
特徴とする冷凍装置。
1. A heat source side compressor (1), an air-cooled heat source side heat exchange means (2A), a pressure reducing mechanism (3), and a heat source side heat transfer section (4A) of a cascade heat exchanger (4). The heat-source-side refrigerant circuit (A) enabling circulation of the heat-source-side refrigerant, the use-side compressor (11), the use-side heat transfer section (4B) of the cascade heat exchanger (4), and the pressure reduction mechanism (12, 12) ), A use-side refrigerant circuit (B) having a use-side heat exchanger (13, 13) and capable of circulating the use-side refrigerant, and a cascade of refrigerants circulating in each circuit (A, B). In a refrigeration apparatus configured to apply cold heat from the heat source side refrigerant circuit (A) to the use side refrigerant circuit (B) by heat exchange in the heat exchanger (4), the use side refrigerant circuit (B) includes: After condensing the use side refrigerant discharged from the compressor (11), the cascade heat exchanger
An air-cooled use-side condensing means (2B) for supplying to the use-side heat transfer section (4B) of (4) is provided, and the use-side condensing means (2B) exchanges heat on the heat source side of the heat source-side refrigerant circuit (A). A refrigeration apparatus characterized by being disposed in the same air passage as the means (2A).
【請求項2】 請求項1記載の冷凍装置において、放熱
フィン(20,20,…)に組み付けられた複数パスの伝熱管(2
1,22,23)を有する空冷式の熱交換器(2)を備えており、
該熱交換器(2)の複数パスのうちの一部のパス(21,22)が
熱源側熱交換手段(2A)を構成し、他のパス(23)が利用側
凝縮手段(2B)を構成していることを特徴とする冷凍装
置。
2. The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein the heat transfer tubes (2, 2) are mounted on the radiation fins (20, 20,...).
1,22,23) with an air-cooled heat exchanger (2),
Some of the paths (21, 22) of the plurality of paths of the heat exchanger (2) constitute the heat source side heat exchange means (2A), and the other path (23) constitutes the use side condensation means (2B). A refrigeration apparatus characterized by comprising.
【請求項3】 請求項1または2記載の冷凍装置におい
て、 熱源側冷媒回路(A)、利用側圧縮機(11)、利用側凝縮手
段(2B)及びカスケード熱交換器(4)の利用側伝熱部(4B)
が熱源ユニット(C)としてユニット化され、 据え付け現地において、利用側冷媒回路(B)の減圧機構
(12,12)及び利用側熱交換器(13,13)が利用側冷媒回路
(B)の冷媒配管(14)に接続されて成ることを特徴とする
冷凍装置。
3. The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein the heat source side refrigerant circuit (A), the use side compressor (11), the use side condensing means (2B), and the use side of the cascade heat exchanger (4). Heat transfer section (4B)
Is unitized as a heat source unit (C), and at the installation site, the pressure reduction mechanism of the user-side refrigerant circuit (B)
(12,12) and the use side heat exchanger (13,13) are the use side refrigerant circuit
A refrigeration apparatus characterized by being connected to the refrigerant pipe (14) of (B).
【請求項4】 請求項1,2または3記載の冷凍装置に
おいて、 熱源側圧縮機(1)及び利用側圧縮機(11)の各吐出冷媒圧
力を検出する圧力検出手段(PS1,PS2)と、 該圧力検出手段(PS1,PS2)から検出信号を受け、各吐出
冷媒圧力を比較し、この圧力の差が所定値以下になった
とき停止信号を発する比較手段(31)と、 該比較手段(31)の停止信号を受信可能であって、該停止
信号を受信したとき、熱源側圧縮機(1)を停止させる停
止手段(32)とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
4. The refrigerating apparatus according to claim 1, wherein the pressure detecting means (PS1, PS2) for detecting a refrigerant pressure discharged from each of the heat source side compressor (1) and the utilization side compressor (11). A comparison means (31) for receiving a detection signal from the pressure detection means (PS1, PS2), comparing each of the discharged refrigerant pressures, and issuing a stop signal when a difference between the pressures becomes equal to or less than a predetermined value; A refrigerating apparatus characterized by comprising a stop means (32) capable of receiving the stop signal of (31) and stopping the heat source side compressor (1) when receiving the stop signal.
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