JP2000234813A

JP2000234813A - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2000234813A
Application number: JP11035415A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ikeda; 隆池田; Tetsuya Yamashita; 哲也山下
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】同時に２つ以上の蒸発温度帯を持ち、圧縮機
のある冷媒回路に封入する冷媒量を一定とする事により
封入冷媒量の差により故障を起こりにくくする。またHC
FC冷媒機器からHFC冷媒機器に交換する時も既設の配管
に残留する異物に関係なく交換できる冷凍装置を提供す
る。【解決手段】圧縮機のある冷媒回路Ａの冷媒封入量を
一定とし、同時に２つの蒸発温度帯を持つために、圧縮
機１、凝縮器２、膨張弁３ａ、３ｂ、熱交換器４ａ、４
ｂ、熱交換器４ａ、４ｂ間に膨張弁３ｂを備えた１つの
冷媒回路Ａを構成し、熱交換器４ａと熱交換し、冷媒ホ゜
ンフ゜５ａ、膨張弁６ａ、６ｂ、蒸発器７ａ、７ｂを備え
た冷媒回路Ｂと熱交換器４ｂと熱交換し、冷媒ホ゜ンフ゜５
ｂ、膨張弁６ｃ、６ｄ、蒸発器７ｃ、７ｄの冷媒回路Ｃ
をそれぞれ独立に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍装置におけ
る同時使用温度の選択拡大と、その冷凍装置の信頼性向
上及び効率向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、例えば社団法人日本冷凍協会出
版、初級標準テキスト冷凍空調技術の95頁図13.1に示された
従来の冷凍装置の冷媒回路図を簡略化したものである。
図において１は圧縮機、２は凝縮器、３は膨張機構であ
る膨張弁、４は蒸発器である。上記のような従来の冷凍
装置では、圧縮機１から吐出された冷媒カ゛スは、凝縮器
２によって凝縮され液冷媒となり、膨張機構３によって
絞られた後、蒸発器４で蒸発し、圧縮機１によって圧縮
され吐出されることが繰り返される。蒸発器４は一般的
に複数台並列接続され、効率面からどの蒸発器において
も蒸発温度はほとんど同じ温度帯に設定される。

【０００３】また、特開平１０−２０５９０４号には、
１次側（熱源側）冷媒回路と、この１次側冷媒回路の蒸
発側熱交換器との間で熱交換可能な２次側（利用側）熱
交換部を備えた冷凍装置が記載されている。ここでは蒸
発側熱交換部は一つしか設けられておらず、蒸発温度帯
を一つしか設定することができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】スーハ゜ーマーケットやコンヒ゛ニエンス
ストアなどの一般的な店舗では、食品などの収納スヘ゜ースは、
冷凍ソ゛ーンと呼ばれる冷媒の蒸発温度帯が-20℃以下のも
のと、冷蔵ソ゛ーンと呼ばれる冷媒の蒸発温度帯が-20℃以
上のものと、空調ソ゛ーンである冷媒の蒸発温度が-5℃以上
のものの３種類以上の冷媒回路を持つのが普通である。
従来の冷凍機器（冷凍装置）は、一台の冷凍機器に対し
て、一つの温度帯（ソ゛ーン）を作る為、目的の蒸発温度に
応じて複数台の冷凍機器を設置する必要がある。

【０００５】また、店舗改装の時などでは、図５におけ
る凝縮器２の出口から膨張機構３の入口までの配管と、
蒸発器４の出口から圧縮機入口までの配管は、店舗の壁
等の中に埋め込まれている事が多いためそのまま使われ
る事が多く、その（延長）配管長さは長い場合100ｍと
なることもある。そして、この配管の長さは店舗により
異なるため、現地工事で冷媒を封入する場合、封入する
冷媒量は工事業者の経験によるところが多く、場合によ
っては封入する冷媒量が多すぎたり少なすぎたりするた
め、最適な運転ができないことがあり、圧縮機等の故障
の原因ともなった。

【０００６】また、HCFC冷媒からHFC冷媒を用いた冷媒
回路に変更する場合、HCFC冷媒サイクルで用いていた冷凍機
油とその化合物や冷媒が上記の冷媒配管に残留する。そ
の残留物が、変更後のHFC冷媒サイクルの冷凍機油に混入す
ると圧縮機等の故障の原因となったり膨張弁３にスラッシ゛
詰まりがおきたりするため、冷媒回路全体を取り替える
か、しっかりと洗浄する必要があり、既設の冷媒配管を
そのまま使うことはできず、リプレース性が悪いという
問題もあった。

【０００７】この発明は、上記の問題点を解決するため
になされたもので、一つの冷凍装置で冷凍ソ゛ーン、冷蔵ソ゛
ーン、空調ソ゛ーンの蒸発温度帯を複数選んで持つことがで
き、かつ圧縮機のある熱源側冷媒回路と圧縮機のない利
用側冷媒回路とを分離しそれぞれを独立させているた
め、熱源側冷媒回路に封入する冷媒量を一定とすること
ができ、封入冷媒量の差による故障を防ぐことが出来
る。また、HCFC冷媒からHFC冷媒を用いた冷媒回路に変
更する場合、HCFC冷媒サイクルで用いていた冷凍機油とその
化合物や冷媒が冷媒配管に残留していても、その残留物
は圧縮機のある熱源側冷媒回路に混入しないので、圧縮
機等の故障を防ぐことが出来る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる冷凍装
置は、圧縮機、凝縮器、膨張機構、複数の熱交換器を連
結し冷媒を循環させ、各々の熱交換器の間には膨張機構
を設けた熱源側冷媒回路と、熱交換器と熱交換し、熱源
側冷媒回路とは独立した利用側冷媒回路を複数設けたも
のである。

【０００９】また、この発明に係わる冷凍装置は、圧縮
機、凝縮器、膨張機構、複数の熱交換器を連結し冷媒を
循環させ、複数の熱交換器のいくつかを圧縮機に対して
並列接続し、並列接続した各熱交換器のうち、冷媒出口
側の冷媒圧力が最低のもの以外の熱交換器の冷媒出口側
に圧力調整弁を設けた熱源側冷媒回路と、熱交換器と熱
交換し、熱源側冷媒回路とは独立した利用側冷媒回路を
複数設けたものである。

【００１０】また、この発明に係わる冷凍装置は、複数
の圧縮機、凝縮器、膨張機構、複数の熱交換器を連結し
冷媒を循環させ、複数の各圧縮機の冷媒入口側は複数の
各熱交換器の冷媒出口側に１対１に接続される熱源側冷
媒回路と、熱交換器と熱交換し、熱源側冷媒回路とは独
立した利用側冷媒回路を複数設けたものである。

【００１１】また、この発明に係わる冷凍装置は、圧縮
機、凝縮器、エジェクター、第一の熱交換器、気液分離
機の気層側を連結し、気液分離機の液層側、膨張機構、
第二の熱交換器、エジェクターとを連結し冷媒を循環さ
せる熱源側冷媒回路と、熱交換器と熱交換し、熱源側冷
媒回路とは独立した利用側冷媒回路を複数設けたもので
ある。

【００１２】また、この発明に係わる冷凍装置は、利用
側冷媒回路はポンプ、膨張弁、蒸発器を備えたものであ
る。

【００１３】また、この発明に係わる冷凍装置は、圧縮
機、複数の熱交換器、膨張機構、蒸発器を連結し冷媒を
循環させ、各々の熱交換器の間には膨張機構を設けた熱
源側冷媒回路と、熱交換器と熱交換し、熱源側冷媒回路
とは独立した利用側冷媒回路を複数設けたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示す図で冷凍装置の冷媒回路を示す。図
において、１は圧縮機、２は凝縮器、３ａ、３ｂは膨張
弁、４ａ、４ｂは熱交換器、５ａ、５ｂは冷媒ホ゜ンフ゜、
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは膨張弁、７ａ、７ｂ、７ｃ、
７ｄは蒸発器である。

【００１５】圧縮機１、凝縮器２、膨張機構である膨張
弁３ａ、蒸発側の熱交換器４ａ、膨張機構である膨張弁
３ｂ、蒸発側の熱交換器４ｂを連結し冷媒を循環させ、
熱交換器４ａ、４ｂは直列に接続され、一次側（熱源
側）冷媒回路Ａを構成している。二次側（利用側）冷媒
回路Ｂは熱源側冷媒回路Ａの熱交換器４ａを熱交換部と
し、膨張機構である膨張弁６ａと蒸発器７ａ、膨張機構
である膨張弁６ｂと蒸発器７ｂ、とを並列に接合し、冷
媒ポンプ５ａにて冷媒回路Ｂ内の冷媒を循環させてい
る。もう一つの二次側冷媒回路Ｃも冷媒回路Ｂと同様
に、熱源側冷媒回路Ａの熱交換器４ｂを熱交換部とし、
膨張機構である膨張弁６ｃと蒸発器７ｃ、膨張機構であ
る膨張弁６ｄと蒸発器７ｄ、とを並列に接合し、冷媒ポ
ンプ５ｂにて冷媒回路Ｃ内の冷媒を循環させている。
尚、これらの二次側冷媒回路Ｂ、Ｃは圧縮機を含まない
冷媒回路であって、一次側冷媒回路と独立した回路であ
る。

【００１６】一次側冷媒回路Ａの冷媒の流れ及び状態は
次のようである。圧縮機１によって吐出された冷媒カ゛ス
は凝縮器２によって熱交換され液冷媒となり、膨張弁３
ａによって絞られ、熱交換器４ａによって蒸発温度Ｔ
１、例えば10℃で蒸発する。熱交換器４ａによって蒸発
した冷媒は再度膨張弁３ｂによって絞られ、熱交換器４
ｂによって蒸発温度Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）、例えば、-10
℃で蒸発する。熱交換器４ｂによって蒸発した冷媒カ゛ス
は、圧縮機１によって圧縮され再び吐出される。

【００１７】また、二次側冷媒回路Ｂ、Ｃの冷媒の流れ
及び状態は次のようである。一次側冷媒回路Ａの熱交換
器４ａと４ｂに対して二次側冷媒回路Ｂ、Ｃの熱交換部
を設け（ここでは、熱交換器４ａ、４ｂを共用）冷媒回
路Ａの冷媒と冷媒回路Ｂ、Ｃの冷媒とを熱交換してい
る。熱交換器４ａによって冷却、凝縮された冷媒回路Ｂ
側の冷媒は、冷媒ホ゜ンフ゜５ａによって冷媒回路Ｂを循環
する。冷媒ホ゜ンフ゜５ａによって押し出された冷媒は膨張
弁６ａ、６ｂによってそれぞれ絞られ、蒸発器７ａ、７
ｂによって蒸発温度Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ１）、例えば15℃で
蒸発し、利用側冷媒回路Ｂは蒸発温度15℃となり、空調
ゾーンの蒸発温度帯をもつことになる。蒸発器７ａ、７
ｂによって蒸発した冷媒は再び熱交換器４ａによって冷
却、凝縮される。冷媒回路Ｃ側も同様であるが、蒸発器
７ｃ、７ｄの蒸発温度Ｔ４（Ｔ３＞Ｔ４）は、例えば-5
℃となり、冷蔵ゾーンの蒸発温度帯をもつことになる。

【００１８】よって、スーハ゜ーマーケットやコンヒ゛ニエンスストアなどの
店舗においても、食品などの収納スヘ゜ースが例えばスヘ゜ース1、
2、3、4とある場合には、スヘ゜ース1、2は蒸発器７ａ、７ｂの
蒸発温度Ｔ３により、スヘ゜ース3、4は蒸発器７ｃ、７ｄの蒸
発温度Ｔ４による温度帯となる。以上より、一台の冷凍
機器（冷凍装置）にて複数の（多くの）蒸発温度帯を選
んでもつことが可能となる。

【００１９】また、店舗にこの冷凍装置を設置する場
合、店舗の大きさによって冷媒回路の冷媒配管の長さが
左右される。冷媒配管の長さが変わる場所（延長配管）
は、圧縮機１を含まない冷媒回路Ｂ、Ｃの一部であっ
て、冷媒回路Ｂにおいては冷媒ホ゜ンフ゜５ａの出口から膨
張弁６ａ、６ｂの間の配管と、蒸発器７ａ、７ｂの出口
から熱交換器４ａの入口までの間、同様に冷媒回路Ｃに
おいては冷媒ホ゜ンフ゜５ｂの出口から膨張弁６ｃ、６ｄの
間の配管と、蒸発器７ｃ、７ｄの出口から熱交換器４ｂ
の入口までの間である。

【００２０】よって、圧縮機をもつ冷媒回路Ａは冷媒配
管の長さが変わることがないため、店舗の冷凍装置設置
（工事）時に冷媒の封入冷媒量を一定とする事ができ
る。よって、圧縮機のある一次側冷媒回路と圧縮機のな
い二次側冷媒回路を分離しそれぞれを独立させているた
め、圧縮機のある冷媒回路に封入する冷媒量を一定とす
ることができ、封入冷媒量の差による故障を防ぐことが
できる。

【００２１】また、店舗の改装時に店舗の中に埋め込ま
れているためにそのまま使用される上記延長配管（既設
配管）は、上記同様に冷媒回路Ｂ、Ｃにおける冷媒ホ゜ンフ
゜５ａ、５ｂの出口から膨張弁６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ
の間の配管と、熱交換器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの出口
から熱交換器４ａ、４ｂの入口までの間の配管であるの
で、 HCFC冷媒からHFC冷媒を用いた冷媒回路に変更する
場合でも、延長配管内にHCFC冷媒サイクルで用いていた冷凍
機油とその化合物や冷媒が上記冷媒配管Ｂや冷媒配管Ｃ
内に残留していても、冷媒配管（回路）Ｂ、Ｃは冷媒回
路Ａとは独立しているため、その残留物は圧縮機のある
冷媒回路Ａと冷凍機油にに混入しない。よって、冷媒回
路Ａの圧縮機の故障もなければ膨張弁のスラッシ゛詰まりな
どもなく、改装時であっても既設配管を直すことなくそ
のまま使うことができ、リプレース性が良くなる。

【００２２】また、膨張弁３ｂと熱交換器４ｂと冷媒回
路Ｃと同様の組合わせを熱交換器４ｂの後に追加する事
により、同時に３つ以上の蒸発温度帯を持てるようにし
ても良い。

【００２３】また、冷媒回路Ｂ、Ｃに用いる冷媒ホ゜ンフ゜
と冷媒の組合わせは圧縮機でたとえると、圧縮比が3と
なるような組合わせが望ましい。そのために冷媒ホ゜ンフ゜
を複数個使用しても良い。

【００２４】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２を示す図である。図１と同様の部分は同一記号を付
し、その説明は省略する。図２において、８は熱交換器
４ａの出口から出た冷媒の圧力を熱交換器４ｂの出口か
ら出た冷媒の圧力と同じにする（圧力を低くする）ため
の圧力調整弁である。

【００２５】圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３ａ、３ｂ、
熱交換器４ａ、４ｂ、圧力調整弁８で１つの一次側（熱
源側）冷媒回路Ａを構成しており、熱交換器４ａ、冷媒
ホ゜ンフ゜５ａ、膨張弁６ａ、６ｂ、蒸発器７ａ、７ｂの冷
媒回路と熱交換器４ｂ、冷媒ホ゜ンフ゜５ｂ、膨張弁６ｃ、
６ｄ、蒸発器７ｃ、７ｄの冷媒回路もそれぞれ独立した
二次側（利用側）冷媒回路Ｂ、Ｃを構成している。

【００２６】圧縮機１によって吐出された冷媒カ゛スは凝
縮器２によって熱交換され液冷媒となり、膨張弁３ａに
よって絞られ、熱交換器４ａによって蒸発温度Ｔ１、例
えば10℃で蒸発する。膨張弁３ｂによって絞られた冷媒
は熱交換器４ｂによって蒸発温度Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）、
例えば、-10℃で蒸発する。熱交換器４ａによって蒸発
した冷媒カ゛スは、圧力調整弁８によって熱交換器４ｂで
蒸発した冷媒カ゛スと同じ圧力まで減圧され熱交換器４ｂ
で蒸発した冷媒と共に圧縮機１によって圧縮され再び吐
出される。

【００２７】熱交換器４ａと４ｂによって冷媒回路Ａの
冷媒と冷媒回路Ｂ、Ｃの冷媒と熱交換するようになって
いる。熱交換器４ａによって冷却、凝縮された冷媒回路
Ｂ側の冷媒は、冷媒ホ゜ンフ゜５ａによって冷媒回路Ｂを循
環する。冷媒ホ゜ンフ゜５ａによって押出された冷媒は膨張
弁６ａ、６ｂによって絞られ、蒸発器７ａ、７ｂによっ
て蒸発温度Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ１）、例えば15℃で蒸発す
る。蒸発器７ａ、７ｂによって蒸発した冷媒は再び熱交
換器４ａによって冷却、凝縮される。冷媒回路Ｃ側も同
様であるが、蒸発器７ｃ、７ｄの蒸発温度Ｔ４（Ｔ４＞
Ｔ３）は、例えば-5℃となる。

【００２８】また、店舗にこの装置を設置する場合、店
舗の大きさによって長さが左右される配管は、冷媒回路
Ｂ、Ｃにおける冷媒ホ゜ンフ゜５ａ、５ｂの出口から膨張弁
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの間の配管と、熱交換器７ａ、
７ｂ、７ｃ、７ｄの出口から熱交換器４ａ、４ｂの入口
までの間の配管であるので、圧縮機をもつ冷媒回路Ａの
封入冷媒量は一定とする事ができる。

【００２９】また、店舗の改装時に店舗の中に埋め込ま
れているためにそのまま使用される配管は、上記同様に
冷媒回路Ｂ、Ｃにおける冷媒ホ゜ンフ゜５ａ、５ｂの出口か
ら膨張弁６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの間の配管と、熱交換
器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの出口から熱交換器４ａ、４
ｂの入口までの間の配管であるので、 HCFC冷媒からHFC
冷媒を用いた冷媒回路に変更する場合でも、HCFC冷媒サイ
クルで用いていた冷凍機油とその化合物や冷媒が上記冷媒
配管に残留していても、その残留物は圧縮機のある冷媒
回路Ａに混入しない。

【００３０】また、膨張弁３ａと熱交換器４ａと圧力調
整弁８と冷媒回路Ｂと同様の組合わせを追加する事によ
り、同時に３つ以上の蒸発温度帯を持てるようにしても
良い。

【００３１】また、冷媒回路Ｂ、Ｃに用いる冷媒ホ゜ンフ゜
と冷媒の組合わせは圧縮機でたとえると、圧縮比3とな
るような組合わせが望ましい。そのために冷媒ホ゜ンフ゜を
複数個使用しても良い。

【００３２】よって、一つの冷凍装置で冷凍ソ゛ーン・冷蔵
ソ゛ーンと空調ソ゛ーンの蒸発温度帯を選んで持つことができ
る。

【００３３】また、圧縮機のある一次側冷媒回路と蒸発
器のある二次側冷媒回路を分離しそれぞれを独立させて
いるため、圧縮機のある冷媒回路に封入する冷媒量を一
定とすることができ、封入冷媒量の差による故障を防ぐ
ことができる。

【００３４】また、HCFC冷媒からHFC冷媒を用いた冷媒
回路に変更する場合、HCFC冷媒サイクルで用いていた冷凍機
油とその化合物や冷媒が冷媒配管に残留していても、そ
の残留物は圧縮機のある一次側冷媒回路と冷凍機油に混
入しないので、圧縮機等の故障を防ぐことができる。

【００３５】また、熱交換器４ａと４ｂを圧縮機に対し
て並列接続にする事により、熱交換器４ｂだけで運転し
たい時に熱交換器４ａにも冷媒を通さなくては（４ａも
運転させてなくては）ならない実施の形態１に比べて、
それぞれの熱交換器ａ、ｂが個別に（１個だけの）運転
ができ、利用側冷媒回路Ｂ、Ｃの必要能力に応じた適切
な運転ができる。

【００３６】以上、２つの熱交換器４ａ、４ｂを並列結
合にした冷媒回路を示したが、３つ以上の熱交換器を並
列結合してもよい。その場合には、それらの熱交換器出
口の冷媒圧力をすべて同じにする必要があり、一番低い
圧力に揃えるため、一番低い圧力をもった熱交換器以外
の熱交換器の出口側に圧力調整弁８を設ける必要があ
る。

【００３７】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３を示す図である。図１と同様の部分は同一記号を付
し、その説明は省略する。図３において、９は圧縮機で
ある。

【００３８】圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３ａ、３ｂ、
熱交換器４ａ、４ｂ、圧縮機９で１つの一次側（熱源
側）冷媒回路Ａを構成しており、熱交換器４ａ、冷媒ホ゜
ンフ゜５ａ、膨張弁６ａ、６ｂ、蒸発器７ａ、７ｂの冷媒
回路と熱交換器４ｂ、冷媒ホ゜ンフ゜５ｂ、膨張弁６ｃ、６
ｄ、蒸発器７ｃ、７ｄの冷媒回路もそれぞれ独立した二
次側（利用側）冷媒回路Ｂ、Ｃを構成している。

【００３９】複数の圧縮機、圧縮機１と圧縮機９によっ
て吐出された冷媒カ゛スは凝縮器２によって熱交換され液
冷媒となり、膨張弁３ａによって絞られ、熱交換器４ａ
によって蒸発温度Ｔ１、例えば10℃で蒸発しその一部の
冷媒は圧縮機９に吸入され、圧縮されて再び吐出され
る。圧縮機９に吸入されない冷媒は膨張弁３ｂによって
絞られ、冷媒は熱交換器４ｂによって蒸発温度Ｔ２（Ｔ
２＜Ｔ１）、例えば、-10℃で蒸発する。熱交換器４ｂ
によって蒸発した冷媒カ゛スは、圧縮機１に吸入され、圧
縮されて再び吐出される。以上、圧縮機９の入口側は熱
交換器４ａ出口が、圧縮機１の入口側に対しては熱交換
器４ｂの出口が１対１に接続されている。

【００４０】熱交換器４ａと４ｂによって冷媒回路Ａの
冷媒と冷媒回路Ｂ、Ｃの冷媒と熱交換するようになって
いる。熱交換器４ａによって冷却、凝縮された冷媒回路
Ｂ側の冷媒は、冷媒ホ゜ンフ゜５ａによって冷媒回路Ｂを循
環する。冷媒ホ゜ンフ゜５ａによって押出された冷媒は膨張
弁６ａ、６ｂによって絞られ、蒸発器７ａ、７ｂによっ
て蒸発温度Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ１）、例えば15℃で蒸発す
る。蒸発器７ａ、７ｂによって蒸発した冷媒は再び熱交
換器４ａによって冷却、凝縮される。冷媒回路Ｃ側も同
様であるが、蒸発器７ｃ、７ｄの蒸発温度Ｔ４（Ｔ３＞
Ｔ４）は、例えば-5℃となる。

【００４１】また、店舗にこの装置を設置する場合、店
舗の大きさによって長さが左右される配管は、冷媒回路
Ｂ、Ｃにおける冷媒ホ゜ンフ゜５ａ、５ｂの出口から膨張弁
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの間の配管と、熱交換器７ａ、
７ｂ、７ｃ、７ｄの出口から熱交換器４ａ、４ｂの入口
までの間の配管であるので、圧縮機をもつ冷媒回路Ａの
封入冷媒量は一定とする事ができる。

【００４２】また、店舗の改装時に店舗の中に埋め込ま
れているためにそのまま使用される配管は、上記同様に
冷媒回路Ｂ、Ｃにおける冷媒ホ゜ンフ゜５ａ、５ｂの出口か
ら膨張弁６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの間の配管と、熱交換
器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの出口から熱交換器４ａ、４
ｂの入口までの間の配管であるので、 HCFC冷媒からHFC
冷媒を用いた冷媒回路に変更する場合でも、HCFC冷媒サイ
クルで用いていた冷凍機油とその化合物や冷媒が上記冷媒
配管に残留していても、その残留物は圧縮機のある冷媒
回路Ａに混入しない。

【００４３】また、膨張弁３ａと熱交換器４ａと圧縮機
９と冷媒回路Ｂと同様の組合わせを追加する事により、
同時に３つ以上の蒸発温度帯を持てるようにしても良
い。

【００４４】また、冷媒回路Ｂ、Ｃに用いる冷媒ホ゜ンフ゜
と冷媒の組合わせは圧縮機でたとえると、圧縮比3とな
るような組合わせが望ましい。そのために冷媒ホ゜ンフ゜を
複数個使用しても良い。

【００４５】よって、一つの冷凍装置で冷凍ソ゛ーン・冷蔵
ソ゛ーンと空調ソ゛ーンの蒸発温度帯を選んで持つことができ
る。

【００４６】また、圧縮機のある一次側冷媒回路と蒸発
器のある二次側冷媒回路を分離しそれぞれを独立させて
いるため、圧縮機のある一次側冷媒回路に封入する冷媒
量を一定とすることができ、封入冷媒量の差による故障
を防ぐことができる。

【００４７】また、HCFC冷媒からHFC冷媒を用いた冷媒
回路に変更する場合HCFC冷媒サイクルで用いていた冷凍機油
とその化合物や冷媒が冷媒配管に残留していても、その
残留物は圧縮機のある冷媒回路と冷凍機油に混入しない
ので、圧縮機等の故障を防ぐことができる。

【００４８】また、圧縮機１と圧縮機９の２台の圧縮機
があることにより、圧縮機の個別運転、例えば、熱交換
器４ａ運転時は圧縮機９だけが動かせばよく、熱交換器
４ｂだけを停止させることができる。また、実施の形態
２の圧縮機１を例えば１０Ｈｐとすると、本実施の形態
では熱交換器４ａ側に負荷の高い回路を、例えば圧縮機
１を３Ｈｐ、圧縮機９を７Ｈｐとで接続することにより
トータル圧縮機馬力を同じくすることができる。個別運
転時はどちらかの圧縮機１台しか動かないので、実施の
形態２にくらべて運転効率が良い。また、熱交換器４ａ
と４ｂの能力配分が実施の形態１に比べて調節できるの
で、冷媒回路Ｂ、Ｃの必要能力に応じた適切な運転がで
きる。

【００４９】以上より、圧縮機が２台でも、３台以上で
も、圧縮機と熱交換器を１対１に接続し、熱交換器の個
別運転を可能とすることにより、効率の良い冷凍装置を
得ることができる。

【００５０】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４を示す図である。図１と同様の部分は同一記号を付
し、その説明は省略する。図４において、１０はエジェ
クター、１１は気液分離機、１２は膨張弁である。

【００５１】この冷凍装置は、圧縮機１、凝縮器２、エ
ジェクター１０、第一の熱交換器４ａ、気液分離機１１
の気層側を連結し、前記気液分離機１１の液層側、膨張
機構である膨張弁１２、第二の熱交換器４ｂとを連結し
冷媒を循環させる一次側（熱源側）冷媒回路Ａを備えて
いる。更に、二次側（利用側）冷媒回路Ｂは熱源側冷媒
回路Ａの熱交換器４ａを熱交換部とし、膨張機構である
膨張弁６ａと蒸発器７ａ、膨張機構である膨張弁６ｂと
蒸発器７ｂ、とを並列に接合し、冷媒ポンプ５ａにて冷
媒回路Ｂ内の冷媒を循環させている。もう一つの二次側
冷媒回路Ｃも冷媒回路Ｂと同様に、熱源側冷媒回路Ａの
熱交換器４ｂを熱交換部とし、膨張機構である膨張弁６
ｃと蒸発器７ｃ、膨張機構である膨張弁６ｄと蒸発器７
ｄ、とを並列に接合し、冷媒ポンプ５ｂにて冷媒回路Ｃ
内の冷媒を循環させている。尚、これらの二次側冷媒回
路Ｂ、冷媒回路Ｃは圧縮機を含まない冷媒回路であっ
て、一次側冷媒回路と独立した回路である。

【００５２】圧縮機１によって吐出された冷媒カ゛スは凝
縮器２によって熱交換され液冷媒となり、エジェクター
１０によって絞られ、熱交換器４ａによって一部の液冷
媒が蒸発温度Ｔ１、例えば10℃で蒸発する。熱交換器４
ａで熱交換した冷媒は気液分離機１１に吸入され、液体
とカ゛スに分離される。ここで分離された液冷媒は膨張弁
１２によって絞られ、熱交換器４ｂによって蒸発温度Ｔ
２（Ｔ２＜Ｔ１）、例えば、-10℃で蒸発する。熱交換
器４ｂによって蒸発した冷媒カ゛スは、エジェクター１０
に引っ張り込まれ（吸入され）、冷媒回路に合流する。
尚、ここで気液分離機１１を用いたのは、熱交換器４ａ
で蒸発した冷媒（すべてが蒸発してガスになるわけでは
ない）のうち、（ガス冷媒を４ｂに流しては膨張弁１２
は絞れないので）液冷媒のみを取り出して熱交換器４ｂ
に流すためである。

【００５３】熱交換器４ａと４ｂによって一次側冷媒回
路Ａの冷媒と二次側冷媒回路Ｂ、Ｃの冷媒と熱交換する
ようになっている。熱交換器４ａによって冷却、凝縮さ
れた冷媒回路Ｂ側の冷媒は、冷媒ホ゜ンフ゜５ａによって冷
媒回路Ｂを循環する。冷媒ホ゜ンフ゜５ａによって押し出さ
れた冷媒は膨張弁６ａ、６ｂによって絞られ、蒸発器７
ａ、７ｂによって蒸発温度Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ１）、例えば
15℃で蒸発する。蒸発器７ａ、７ｂによって蒸発した冷
媒は再び熱交換器４ａによって冷却、凝縮される。冷媒
回路Ｃ側も同様であるが、蒸発器７ｃ、７ｄの蒸発温度
Ｔ４（Ｔ３＞Ｔ４）は、例えば-5℃となる。

【００５４】また、店舗にこの装置を設置する場合、店
舗の大きさによって長さが左右される配管は、冷媒回路
Ｂ、Ｃにおける冷媒ホ゜ンフ゜５ａ、５ｂの出口から膨張弁
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの間の配管と、熱交換器７ａ、
７ｂ、７ｃ、７ｄの出口から熱交換器４ａ、４ｂの入口
までの間の配管であるので、圧縮機をもつ冷媒回路Ａの
封入冷媒量は一定とする事ができる。

【００５５】また、店舗の改装時に店舗の中に埋め込ま
れているためにそのまま使用される配管は、上記同様に
冷媒回路Ｂ、Ｃにおける冷媒ホ゜ンフ゜５ａ、５ｂの出口か
ら膨張弁６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの間の配管と、熱交換
器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの出口から熱交換器４ａ、４
ｂの入口までの間の配管であるので、 HCFC冷媒からHFC
冷媒を用いた冷媒回路に変更する場合でも、HCFC冷媒サイ
クルで用いていた冷凍機油とその化合物や冷媒が上記冷媒
配管に残留していても、その残留物は圧縮機のある冷媒
回路Ａに混入しない。

【００５６】また、冷媒回路Ｂ、Ｃに用いる冷媒ホ゜ンフ゜
と冷媒の組合わせは圧縮機でたとえると、圧縮比3とな
るような組合わせが望ましい。そのために冷媒ホ゜ンフ゜を
複数個使用しても良い。

【００５７】よって、一つの冷凍装置で冷凍ソ゛ーン・冷蔵
ソ゛ーンと空調ソ゛ーンの蒸発温度帯を選んで持つことができ
る。

【００５８】また、圧縮機のある一次側冷媒回路と蒸発
器のある二次側冷媒回路を分離しそれぞれを独立させて
いるため、圧縮機のある冷媒回路に封入する冷媒量を一
定とすることができ、封入冷媒量の差による故障を防ぐ
ことができる。

【００５９】また、HCFC冷媒からHFC冷媒を用いた冷媒
回路に変更する場合HCFC冷媒サイクルで用いていた冷凍機油
とその化合物や冷媒が冷媒配管に残留していても、その
残留物は圧縮機のある冷媒回路と冷凍機油に混入しない
ので、圧縮機等の故障を防ぐことができる。

【００６０】以上、エジェクター10を用いることによ
り、熱交換器４ａ後の蒸発圧力に依存して圧縮機が運転
できる、すなわち蒸発温度の高い方の圧力で運転できる
ため、実施の形態１に比べて、熱交換器４ｂ後の蒸発圧
力で圧縮機を運転するよりも高率の良い運転ができる。

【００６１】尚、以上実施の形態１〜実施の形態４で
は、一次側冷媒回路Ａの低温側である蒸発側熱交換器４
ａ、４ｂに対応する二次側冷媒回路Ｂ、Ｃの冷凍装置に
ついて記載したが、一次側冷媒回路Ａの高温側である凝
縮器２を凝縮側熱交換器として複数設け、その凝縮側熱
交換器と熱交換する熱交換部を設けた二次側冷媒回路を
複数設けたもの（蒸発側熱交換器は蒸発器とする）も同
様の作用・効果を奏する。

【００６２】また、実施の形態１〜実施の形態４にて、
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを蒸発器としたが、いずれも熱
交換器としても良い。

【００６３】また、二次側冷媒回路については、空調温
度帯（ソ゛ーン）と冷蔵温度帯（ソ゛ーン）の二つの蒸発温度帯
をもつ冷凍機器を示したが、一次側冷媒回路Ａの膨張弁
３ａ、３ｂの絞りの調節により、二つの蒸発温度帯の組
合わせは次のように変えることも可能である。空調温度
帯で二つの蒸発温度帯、冷蔵温度帯で二つの蒸発温度
帯、冷凍温度帯で二つの温度帯、また、空調温度帯と冷
凍温度帯、冷蔵温度帯と冷凍温度帯の組合わせも可能で
ある。

【００６４】なお、冷凍（一部の冷蔵）ソ゛ーンの蒸発温度
帯を出す二次側冷媒回路で配管が氷結する場合には、氷
結防止のため冷媒配管カバー等を設けて断熱する。

【００６５】

【発明の効果】この発明に係わる冷凍装置は、圧縮機、
凝縮器、膨張機構、複数の熱交換器を連結し冷媒を循環
させ、各々の熱交換器の間には膨張機構を設けた熱源側
冷媒回路と、熱交換器と熱交換し、熱源側冷媒回路とは
独立した利用側冷媒回路を複数設けたので、ひとつの冷
凍装置にて複数の蒸発温度帯をもつことできると共に、
冷媒回路内の冷媒の変更を容易に行なえるようになっ
た。

【００６６】また、この発明に係わる冷凍装置は、圧縮
機、凝縮器、膨張機構、複数の熱交換器を連結し冷媒を
循環させ、複数の熱交換器のいくつかを圧縮機に対して
並列接続し、並列接続した各熱交換器のうち、冷媒出口
側の冷媒圧力が最低のもの以外の熱交換器の冷媒出口側
に圧力調整弁を設けた熱源側冷媒回路と、熱交換器と熱
交換し、熱源側冷媒回路とは独立した利用側冷媒回路を
複数設けたので、ひとつの冷凍装置にて複数の蒸発温度
帯をもつことできると共に、熱交換器の個別運転が可能
となり、利用側冷媒回路の必要能力に応じた適切な運転
ができるようになった。

【００６７】また、この発明に係わる冷凍装置は、複数
の圧縮機、凝縮器、膨張機構、複数の熱交換器を連結し
冷媒を循環させ、複数の各圧縮機の冷媒入口側は複数の
各熱交換器の冷媒出口側に１対１に接続される熱源側冷
媒回路と、熱交換器と熱交換し、熱源側冷媒回路とは独
立した利用側冷媒回路を複数設けたので、ひとつの冷凍
装置にて複数の蒸発温度帯をもつことできると共に、熱
交換器の個別運転が可能となり効率が良くなった。

【００６８】また、この発明に係わる冷凍装置は、圧縮
機、凝縮器、エジェクター、第一の熱交換器、気液分離
機の気層側を連結し、気液分離機の液層側、膨張機構、
第二の熱交換器、エジェクターとを連結し冷媒を循環さ
せる熱源側冷媒回路と、熱交換器と熱交換し、熱源側冷
媒回路とは独立した利用側冷媒回路を複数設けたので、
ひとつの冷凍装置にて複数の蒸発温度帯をもつことでき
ると共に、熱交換器の個別運転が可能となり、蒸発温度
の高い方の熱交換器の圧力で圧縮機が運転する事ができ
るようになり、効率が良くなった。

【００６９】また、この発明に係わる冷凍装置は、利用
側冷媒回路はポンプ、膨張弁、蒸発器を備えたので、ひ
とつの冷凍装置にて複数の蒸発温度帯をもつことできる
と共に、安定した運転のできる信頼性の高い冷凍装置を
提供できる。

【００７０】また、この発明に係わる冷凍装置は、圧縮
機、複数の熱交換器、膨張機構、蒸発器を連結し冷媒を
循環させ、各々の熱交換器の間には膨張機構を設けた熱
源側冷媒回路と、熱交換器と熱交換し、熱源側冷媒回路
とは独立した利用側冷媒回路を複数設けたので、ひとつ
の冷凍装置にて複数の凝縮温度帯をもつことできると共
に、冷媒回路内の冷媒の変更を容易に行なえるようにな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１を示す冷凍装置の冷
媒回路。

【図２】この発明の実施の形態２を示す冷凍装置の冷
媒回路。

【図３】この発明の実施の形態３を示す冷凍装置の冷
媒回路。

【図４】この発明の実施の形態４を示す冷凍装置の冷
媒回路。

【図５】従来の冷凍装置の冷媒回路。

【符号の説明】

１圧縮機、２凝縮器、３ａ膨張弁、３ｂ膨張
弁、４ａ熱交換器、４ｂ熱交換器、５ａ冷媒ホ゜ンフ
゜、５ｂ冷媒ホ゜ンフ゜、６ａ膨張弁、６ｂ膨張弁、６
ｃ膨張弁、６ｄ膨張弁、７ａ蒸発器、７ｂ蒸発
器、７ｃ蒸発器、７ｄ蒸発器、８圧力調整弁、９
圧縮機、１０エジェクター、１１気液分離機。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、膨張機構、複数の熱交
換器を連結し冷媒を循環させ、各々の熱交換器の間には
膨張機構を設けた熱源側冷媒回路と、前記熱交換器と熱
交換し、前記熱源側冷媒回路とは独立した利用側冷媒回
路を複数設けたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】圧縮機、凝縮器、膨張機構、複数の熱交
換器を連結し冷媒を循環させ、前記複数の熱交換器のい
くつかを前記圧縮機に対して並列接続し、前記並列接続
した各熱交換器のうち、冷媒出口側の冷媒圧力が最低の
もの以外の熱交換器の冷媒出口側に圧力調整弁を設けた
熱源側冷媒回路と、前記熱交換器と熱交換し、前記熱源
側冷媒回路とは独立した利用側冷媒回路を複数設けたこ
とを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】複数の圧縮機、凝縮器、膨張機構、複数
の熱交換器を連結し冷媒を循環させ、前記複数の各圧縮
機の冷媒入口側は前記複数の各熱交換器の冷媒出口側に
１対１に接続される熱源側冷媒回路と、前記熱交換器と
熱交換し、前記熱源側冷媒回路とは独立した利用側冷媒
回路を複数設けたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】圧縮機、凝縮器、エジェクター、第一の
熱交換器、気液分離機の気層側を連結し、前記気液分離
機の液層側、膨張機構、第二の熱交換器、前記エジェク
ターとを連結し冷媒を循環させる熱源側冷媒回路と、前
記熱交換器と熱交換し、前記熱源側冷媒回路とは独立し
た利用側冷媒回路を複数設けたことを特徴とする冷凍装
置。
【請求項５】利用側冷媒回路はポンプ、膨張弁、蒸発
器を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
ずれかに記載の冷凍装置。
【請求項６】圧縮機、複数の熱交換器、膨張機構、蒸
発器を連結し冷媒を循環させ、各々の熱交換器の間には
膨張機構を設けた熱源側冷媒回路と、前記熱交換器と熱
交換し、前記熱源側冷媒回路とは独立した利用側冷媒回
路を複数設けたことを特徴とする冷凍装置。