JP2002181406A - 冷凍装置及び冷凍装置用熱源ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】汎用性を向上させる。 【解決手段】熱源ユニット（11）は、吸熱運転と放熱運
転とに切り換わる第１系統（1）に接続可能に構成され
る端部を有する第１系統部（47）と、吸熱運転のみを行
う第２系統（2）に接続可能に構成される端部を有する
第２系統部（48）とを備える。第１系統部（47）の液側
は、室外熱交換器（32）に接続し、ガス側は、圧縮機
（41,42）の吐出側と吸入側とに切り換わるように接続
する。第２系統部（48）の液側は、室外熱交換器（32）
に接続し、ガス側は、圧縮機（41,42）の吸入側に接続
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置及び冷凍
装置用熱源ユニットに関し、特に、吸熱と放熱とを同時
に行う冷媒回路構成に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷凍装置には、特開２０００
−３９２３０号公報に開示されているように、１台の熱
源ユニットに複数台の利用ユニットが接続され、そのう
ち一部の利用ユニットが吸熱運転及び放熱運転を行い、
他の利用ユニットが吸熱運転のみを行うようにした、い
わゆるマルチタイプのものが知られている。この種の冷
凍装置は、吸熱運転及び放熱運転を行う利用ユニットと
吸熱運転のみを行う利用ユニットとを液配管、高温側ガ
ス配管、及び低温側ガス配管とによって接続することに
より、放熱運転を行う利用ユニットで得られた冷熱を吸
熱運転を行う他の利用ユニットに直接供給するようにし
ている。この種の冷凍装置は、例えば、コンビニエンス
ストア等に設置され、店内の空調と冷凍庫内の冷却とを
同時に行う冷凍装置として使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の冷凍装置は、トータル的に設計され、熱源ユニットと
各利用ユニットとを液配管、高温側ガス配管、及び低温
側ガス配管を介して接続すると共に、吸熱運転及び放熱
運転を行う利用ユニットと、吸熱運転のみを行う利用ユ
ニットとを接続することによって一体的に構成されてい
るために、既存の利用ユニットを使用することができ
ず、汎用性に欠けるという問題点があった。

【０００４】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、汎用性を向上させることを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、吸熱及び放熱
運転を行う系統（1）と、吸熱運転のみを行う系統（2）
との２系統を、別個に熱源ユニット（11）に接続するよ
うにしたものである。

【０００６】具体的に、第１の解決手段は、吸熱運転と
放熱運転とに切り換わる第１系統（1）が接続可能に構
成される端部を有する第１系統部（47）と、吸熱運転の
みを行う第２系統（2）が接続可能に構成される端部を
有する第２系統部（48）とを備えている。

【０００７】また、第２の解決手段は、上記第１の解決
手段において、圧縮機（41,42）と熱源側熱交換器（3
2）とを備え、該熱源側熱交換器（32）の一端が圧縮機
（41,42）の吐出側と吸入側とに切り換わるように接続
される一方、第１系統部（47）の液側は、上記熱源側熱
交換器（32）に接続され、第１系統部（47）のガス側
は、上記圧縮機（41,42）の吐出側と吸入側とが切り換
わるように接続され、第２系統部（48）の液側は、熱源
側熱交換器（32）に接続され、第２系統部（48）のガス
側は、圧縮機（41,42）の吸入側に接続されている。

【０００８】また、第３の解決手段は、上記第２の解決
手段において、第１系統部（47）の液側及びガス側の端
部と、第２系統部（48）の液側及びガス側の端部とに
は、それぞれ開閉弁（35,36,37,38）が設けらている。

【０００９】また、第４の解決手段は、上記第１から第
３の何れか１つの冷凍装置用熱源ユニット（11）と、該
冷凍装置用熱源ユニット（11）に接続され、吸熱運転と
放熱運転とに切り換わる第１系統（1）と、上記冷凍装
置用熱源ユニット（11）に接続され、吸熱運転のみを行
う第２系統（2）とを備えている。

【００１０】また、第５の解決手段は、上記第４の解決
手段において、第１系統（1）は、冷凍装置用熱源ユニ
ット（11）から該冷凍装置用熱源ユニット（11）の外部
に延びる液配管（21）とガス配管（22）とを備えて吸熱
運転と放熱運転とが切り換わるように構成され、第２系
統（2）は、冷凍装置用熱源ユニット（11）から該冷凍
装置用熱源ユニット（11）の外部に延びる液配管（23）
とガス配管（24）とを備えて吸熱運転のみを行うように
構成されている。

【００１１】また、冷凍装置（10）は、可逆運転可能な
熱源ユニット（11）を有する冷媒回路（20）を備えた冷
凍装置を前提として、上記冷媒回路（20）は、熱源ユニ
ット（11）に接続され、吸熱運転と放熱運転とに切り換
わる第１系統（1）と、吸熱運転のみを行う第２系統
（2）とを備えていてもよい。

【００１２】また、冷凍装置（10）は、可逆運転可能な
熱源ユニット（11）を有する冷媒回路（20）を備えた冷
凍装置を前提として、上記冷媒回路（20）は、熱源ユニ
ット（11）に接続される第１系統（1）と第２系統（2）
とを備え、上記第１系統（1）は、熱源ユニット（11）
から該熱源ユニット（11）の外部に延びる液配管（21）
とガス配管（22）とを備えて吸熱運転と放熱運転とが切
り換わるように構成され、上記第２系統（2）は、熱源
ユニット（11）から該熱源ユニット（11）の外部に延び
る液配管（23）とガス配管（24）とを備えて吸熱運転の
みを行うように構成されていてもよい。

【００１３】また、冷凍装置（10）は、熱源ユニット
（11）は、圧縮機（41,42）と熱源側熱交換器（32）と
を備え、該熱源側熱交換器（32）の一端が圧縮機（41,4
2）の吐出側と吸入側とに切り換わるように接続される
一方、第１系統(1)の液配管（21）の一端は、熱源側熱
交換器（32）に接続され、ガス配管（22）の一端は、圧
縮機（41,42）の吐出側と吸入側とに切り換わるように
接続され、第２系統（2）の液配管（23）の一端は、熱
源側熱交換器（32）に接続され、ガス配管（24）の一端
は、圧縮機（41,42）の吸入側に接続されていてもよ
い。

【００１４】また、冷凍装置（10）は、第１系統（1）
及び第２系統（2）の液配管（21,23）及びガス配管（2
2,24）における熱源ユニット（11）の端部には、それぞ
れ開閉弁（35,36,37,38）が設けられていてもよい。

【００１５】すなわち、上記第１の解決手段では、熱源
ユニット（11）は、第１系統部（47）を介して第１系統
（1）に冷熱又は温熱を供給する。熱源ユニット（11）
の第２系統部（48）を介して第２系統（2）に冷熱を供
給する。

【００１６】また、上記第２の解決手段では、上記第１
の解決手段において、圧縮機（41,42）から吐出された
冷媒が熱源側熱交換器（32）に流れて凝縮し、第１系統
(1)及び第２系統（2）の液側を流れ、第１系統（1）及
び第２系統（2）において吸熱運転を行い、蒸発する。
この蒸発した冷媒は、第１系統（1）及び第２系統（2）
のガス側を流れ、圧縮機（41,42）に吸入される。熱源
ユニット（11）の運転が切り換わると、圧縮機（41,4
2）から吐出された冷媒が、第１系統（1）のガス側を流
れ、第１系統（1）において放熱運転を行い、凝縮す
る。凝縮した冷媒は、第１系統（1）の液側を流れて、
第２系統（2）の液側を流れ、第２系統（2）において吸
熱運転を行い、蒸発する。蒸発した冷媒は、第２系統
（2）のガス側を流れ、圧縮機（41,42）に吸入される。

【００１７】また、第４の解決手段では、冷凍装置用熱
源ユニット（11）が、第１系統（1）に冷熱又は温熱を
供給し、第１系統（1）では吸熱運転又は放熱運転を行
う。冷凍装置用熱源ユニット（11）が、第２系統（2）
に冷熱を供給し、第２系統（2）では吸熱運転を行う。

【００１８】

【発明の効果】従って、上記解決手段によれば、第１系
統部（47）と第２系統部（48）とを備えるようにしたた
めに、第１系統（1）及び第２系統（2）として既存の利
用ユニットを接続することが可能になり、汎用性を向上
させることができる。

【００１９】また、上記第２の解決手段によれば、第１
系統（1）で得られた冷熱を第２系統（2）に供給するこ
とができ、廃熱を有効利用することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。本実施形態に係る冷凍装置
（10）は、コンビニエンスストアやスーパーマーケット
等に設けられて、冷蔵庫や冷凍庫の冷却と、室内の冷暖
房とを行うためのものである。

【００２１】図１及び図２に示すように、本実施形態に
係る冷凍装置（10）は、冷凍装置用熱源ユニットである
室外ユニット（11）に、該室外ユニット（11）から延び
て吸熱運転及び放熱運転を行う第１系統（1）と、上記
室外ユニット（11）から延びて吸熱運転のみを行う第２
系統（2）とを接続して構成されている。第１系統（1）
は、第１室内ユニット（12）と、室外ユニット（11）を
第１室内ユニット（12）に接続する第１液側連絡管（2
1）及び第１ガス側連絡管（22）とを備えている。第２
系統（2）は、第２室内ユニット（13）、冷蔵ユニット
（14）、及びカスケードユニット（15）を備えている。
第２系統（2）は、これらの各ユニット（13,14,15）を
室外ユニット（11）に接続する第２液側連絡管（23）と
第２ガス側連絡管（24）とを備えている。第２系統
（2）には、第３液側連絡管（26）及び第３ガス側連絡
管（27）を介して、冷凍ユニット（16）が接続されてい
る。

【００２２】上記冷凍装置（10）は、高温側冷媒が循環
する高温側冷媒回路（20）と、低温側冷媒が循環する低
温側冷媒回路（25）とが形成され、いわゆる二元冷凍サ
イクルを行うように構成されている。

【００２３】上記第１室内ユニット（12）は、冷房と暖
房を切り換えて行うように構成されている。この第１室
内ユニット（12）は、例えば売場などに設置される。上
記第２室内ユニット（13）は、専ら冷房のみを行うよう
に構成されている。この第２室内ユニット（13）は、例
えば厨房等のような熱負荷のある部屋に設置され、一年
を通じて冷房を行う。上記冷蔵ユニット（14）は、冷蔵
庫に設置されて冷蔵庫の庫内空気を冷却する。上記冷凍
ユニット（16）は、冷凍庫に設置されて冷凍庫の庫内空
気を冷却する。尚、冷蔵ユニット（14）を冷蔵用のショ
ーケースに設けてもよく、冷凍ユニット（16）を冷凍用
のショーケースに設けてもよい。

【００２４】《室外ユニットの構成》上記室外ユニット
（11）は、室外回路（30）を備えている。室外回路（3
0）は、圧縮機ユニット（40）と、四路切換弁（31）
と、室外熱交換器（32）と、室外膨張弁（34）と、レシ
ーバ（33）と、開閉弁である第１液側閉鎖弁（35）と、
開閉弁である第２液側閉鎖弁（37）と、開閉弁である第
１ガス側閉鎖弁（36）と、開閉弁である第２ガス側閉鎖
弁（38）とを備えている。第１液側閉鎖弁（35）、第１
ガス側閉鎖弁（36）、第２液側閉鎖弁（3７）及び第２
ガス側閉鎖弁（38）は、冷媒配管が接続可能に構成され
ている。室外回路（30）には、ガス抜き管（64）と、均
圧管（66）と、液供給管（68）とが設けられている。

【００２５】上記圧縮機ユニット（40）は、第１圧縮機
（41）と第２圧縮機（42）を並列に接続したものであ
る。第１，第２圧縮機（41,42）は、何れも密閉型で高
圧ドーム型のスクロール圧縮機である。つまり、これら
圧縮機（41,42）は、圧縮機構と該圧縮機構を駆動する
電動機とを、円筒状のハウジングに収納して構成されて
いる。尚、圧縮機構及び電動機は、図示を省略する。第
１圧縮機（41）は、電動機の回転数が段階的に又は連続
的に変更される容量可変のものである。第２圧縮機（4
2）は、電動機が常に一定回転数で駆動される一定容量
のものである。そして、上記圧縮機ユニット（40）は、
第１圧縮機（41）の容量変更や第２圧縮機（42）の発停
によって、ユニット全体の容量が可変となっている。

【００２６】上記圧縮機ユニット（40）は、吸入管（4
3）及び吐出管（44）を備えている。吸入管（43）は、
その入口端が四路切換弁（31）の第１のポートに接続さ
れ、その出口端が２つに分岐されて各圧縮機（41,42）
の吸入側に接続されている。吐出管（44）は、その入口
端が２つに分岐されて各圧縮機（41,42）の吐出側に接
続され、その出口端が四路切換弁（31）の第２のポート
に接続されている。また、第２圧縮機（42）に接続する
吐出管（44）の分岐管には、吐出側逆止弁（45）が設け
られている。この吐出側逆止弁（45）は、第２圧縮機
（42）から流出する方向への冷媒の流通のみを許容す
る。

【００２７】また、上記圧縮機ユニット（40）は、油分
離器（51）、油戻し管（52）、及び均油管（54）を備え
ている。油分離器（51）は、吐出管（44）の途中に設け
られている。この油分離器（51）は、圧縮機（41,42）
の吐出冷媒から冷凍機油を分離するためのものである。
油戻し管（52）は、その一端が油分離器（51）に接続さ
れ、その他端が吸入管（43）に接続されている。この油
戻し管（52）は、油分離器（51）で分離された冷凍機油
を圧縮機（41,42）の吸入側へ戻すためのものであっ
て、油戻し電磁弁（53）を備えている。均油管（54）
は、その一端が第２圧縮機（42）に接続され、その他端
が吸入管（43）における第１圧縮機（41）の吸入側近傍
に接続されている。この均油管（54）は、各圧縮機（4
1,42）のハウジング内に貯留される冷凍機油の量を平均
化するためのものであって、均油電磁弁（55）を備えて
いる。

【００２８】上記四路切換弁（31）は、その第３のポー
トが第１ガス側閉鎖弁（36）と配管接続され、その第４
のポートが室外熱交換器（32）の上端部と配管接続され
ている。四路切換弁（31）は、第１のポートと第３のポ
ートが連通し且つ第２のポートと第４のポートが連通す
る状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第
４のポートが連通し且つ第２のポートと第３のポートが
連通する状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わ
る。つまり、室外熱交換器（32）の一端が、圧縮機（4
1,42）の吐出側又は吸入側とに切り換わるように接続さ
れている。第１ガス側閉鎖弁（36）と圧縮機（41,42）
の吐出側又は吸入側とが切り換え可能に接続されて、第
１系統部（47）が構成されている。第１系統部（47）の
ガス側の端部は、第１ガス側閉鎖弁（36）が設けられて
第１系統（1）が接続可能に構成されている。

【００２９】上記室外熱交換器（32）は、クロスフィン
式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成さ
れている。この室外熱交換器（32）では、高温側冷媒回
路（20）を循環する高温側冷媒と室外空気とが熱交換を
行う。

【００３０】上記レシーバ（33）は、円筒状の容器であ
って、冷媒を貯留するためのものである。このレシーバ
（33）は、流入管（60）を介して室外熱交換器（32）と
接続され、流出管（62）を介して第１液側閉鎖弁（35）
と接続されている。第１液側閉鎖弁（35）と室外熱交換
器（32）とが接続されて、第１系統部（47）が構成され
ている。第１系統部（47）の液側の端部は、第１液側閉
鎖弁（35）が設けられて第１系統（1）が接続可能に構
成されている。

【００３１】上記流入管（60）は、その入口端側が２つ
の分岐管（60a,60b）に分岐され、その出口端がレシー
バ（33）の上端部に接続されている。流入管（60）の第
１分岐管（60a）は、室外熱交換器（32）の下端部に接
続されている。この第１分岐管（60a）には、第１流入
逆止弁（61a）が設けられている。第１流入逆止弁（61
a）は、室外熱交換器（32）からレシーバ（33）へ向か
う冷媒の流通のみを許容する。流入管（60）の第２分岐
管（60b）は、第１液側閉鎖弁（35）に接続されてい
る。この第２分岐管（60b）には、第２流入逆止弁（61
b）が設けられている。第２流入逆止弁（61b）は、第１
液側閉鎖弁（35）からレシーバ（33）へ向かう冷媒の流
通のみを許容する。

【００３２】上記流出管（62）は、その入口端がレシー
バ（33）の下端部に接続され、その出口端側が２つの分
岐管（62a,62b）に分岐されている。流出管（62）の第
１分岐管（62a）は、室外熱交換器（32）の下端部に接
続されている。この第１分岐管（62a）には、上記室外
膨張弁（34）が設けられている。流出管（62）の第２分
岐管（62b）は、第１液側閉鎖弁（35）に接続されてい
る。この第２分岐管（62b）には、流出逆止弁（63）が
設けられている。流出逆止弁（63）は、レシーバ（33）
から第１液側閉鎖弁（35）へ向かう冷媒の流通のみを許
容する。

【００３３】上記第２液側閉鎖弁（37）は、流出管（6
2）の第２分岐管（62b）における流出逆止弁（63）とレ
シーバ（33）の間に配管接続されている。第２液側閉鎖
弁（37）と室外熱交換器（32）とが接続されて、第２系
統部（48）が構成されている。第２系統部（48）の液側
の端部は、第２液側閉鎖弁（37）が設けられて第２系統
（2）が接続可能に構成されている。一方、上記第２ガ
ス側閉鎖弁（38）は、圧縮機ユニット（40）における吸
入管（43）に配管接続されている。第２ガス側閉鎖弁
（38）と圧縮機（41,42）の吸入側とが接続されて、第
２系統部（48）が構成されている。第２系統部（48）の
ガス側の端部は、第２ガス側閉鎖弁（38）が設けられて
第２系統（2）が接続可能に構成されている。

【００３４】上記ガス抜き管（64）は、その一端がレシ
ーバ（33）の上端部に接続され、その他端が吸入管（4
3）に接続されている。ガス抜き管（64）には、ガス抜
き電磁弁（65）が設けられている。このガス抜き電磁弁
（65）を開閉すると、ガス抜き管（64）における冷媒の
流れが断続される。

【００３５】上記均圧管（66）は、その一端がガス抜き
管（64）におけるガス抜き電磁弁（65）とレシーバ（3
3）の間に接続され、その他端が吐出管（44）に接続さ
れている。また、均圧管（66）には、その一端から他端
に向かう冷媒の流通のみを許容する均圧用逆止弁（67）
が設けられている。

【００３６】《第１系統の構成》上記第１系統（1）の
第１室内ユニット（12）は、第１室内回路（80）を備え
ている。この第１室内回路（80）は、第１室内熱交換器
（81）と第１室内膨張弁（82）とを直列に配管接続した
ものである。第１室内膨張弁（82）は、第１室内熱交換
器（81）の下端部に接続されている。第１室内回路（8
0）の第１室内膨張弁（82）側の端部は、第１液側連絡
管（21）を介して、室外回路（30）の第１液側閉鎖弁
（35）と接続されている。つまり、第１液側連絡管（2
1）の一端が、第１液側閉鎖弁（35）と流入管（60）と
流出管（62）とを介して、室外熱交換器（32）の一端に
接続されている。第１室内回路（80）の第１室内熱交換
器（81）側の端部は、第１ガス側連絡管（22）を介し
て、室外回路（30）の第１ガス側閉鎖弁（36）と接続さ
れている。つまり、第１ガス側連絡管（22）の一端が、
第１ガス側閉鎖弁（36）と、四路切換弁（31）と、吐出
管（44）又は吸入管（43）とを介して、圧縮機（41,4
2）の吐出側又は吸入側に切り換わるように接続されて
いる。

【００３７】《第２系統の構成》上記第２系統（2）に
おいて、第２室内ユニット（13）と、冷蔵ユニット（1
4）と、カスケードユニット（15）とが、第２液側連絡
管（23）及び第２ガス側連絡管（24）を介して、室外ユ
ニット（11）に並列に接続されている。

【００３８】上記第２室内ユニット（13）は、第２室内
回路（90）を備えている。この第２室内回路（90）は、
第２室内熱交換器（91）と第２室内膨張弁（92）とを直
列に配管接続したものである。第２室内膨張弁（92）
は、第２室内熱交換器（91）の下端部に接続されてい
る。

【００３９】上記冷蔵ユニット（14）は、冷蔵回路（10
0）を備えている。この冷蔵回路（100）は、冷蔵用熱交
換器（101）と冷蔵用膨張弁（102）とを直列に配管接続
したものである。冷蔵用膨張弁（102）は、冷蔵用熱交
換器（101）の上端部に接続されている。

【００４０】上記カスケードユニット（15）は、高温側
カスケード回路（110）を備えている。この高温側カス
ケード回路（110）は、カスケード熱交換器（111）とカ
スケード膨張弁（112）とを直列に配管接続したもので
ある。カスケード膨張弁（112）は、カスケード熱交換
器（111）の１次側の上端部に接続されている。

【００４１】上記第２液側連絡管（23）は、その一端が
第２液側閉鎖弁（37）と接続されている。つまり、第２
液側連絡管（23）の一端が、第２液側閉鎖弁（37）と流
入管（60）と流出管（62）とを介して、室外熱交換器
（32）の一端に接続されている。また、第２液側連絡管
（23）は、他端側で３つに分岐されて、第２室内回路
（90）における第２室内膨張弁（92）側の端部と、冷蔵
回路（100）における冷蔵用膨張弁（102）側の端部と、
高温側カスケード回路（110）におけるカスケード膨張
弁（112）側の端部とに接続されている。

【００４２】上記第２ガス側連絡管（24）は、その一端
が第２ガス側閉鎖弁（38）と接続されている。つまり、
第２ガス側連絡管（24）の一端が、第２ガス側閉鎖弁
（38）と、四路切換弁（31）と、吐出管（44）又は吸入
管（43）とを介して、圧縮機（41,42）の吐出側又は吸
入側に切り換わるように接続されている。また、第２ガ
ス側連絡管（24）は、他端側で３つに分岐されて、第２
室内回路（90）における第２室内熱交換器（91）側の端
部と、冷蔵回路（100）における冷蔵用熱交換器（101）
側の端部と、高温側カスケード回路（110）におけるカ
スケード熱交換器（111）側の端部とに接続されてい
る。

【００４３】上記室外回路（30）と、第１室内回路（8
0）と、第２室内回路（90）と、冷蔵回路（100）と、高
温側カスケード回路（110）と、第１液側連絡管（21）
と、第１ガス側連絡管（22）と、第２液側連絡管（23）
と、第２ガス側連絡管（24）とが、高温側冷媒回路（2
0）を構成している。

【００４４】第１室内熱交換器（81）と第２室内熱交換
器（91）と冷蔵用熱交換器（101）とは、クロスフィン
式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成さ
れている。第１室内熱交換器（81）及び第２室内熱交換
器（91）では、高温側冷媒回路（20）を循環する高温側
冷媒と室内空気とが熱交換を行う。冷蔵用熱交換器（10
1）では、高温側冷媒回路（20）を循環する高温側冷媒
と冷蔵庫の庫内空気とが熱交換を行う。

【００４５】《低温側冷媒回路の構成》上記カスケード
ユニット（15）は、低温側カスケード回路（120）を備
えている。低温側カスケード回路（120）には、カスケ
ード熱交換器（111）の２次側、低温側圧縮機（121）、
レシーバ（123）、第３液側閉鎖弁（124）、及び第３ガ
ス側閉鎖弁（125）が設けられている。尚、図１及び図
２において、図２の「Ａ」は図１の「Ａ」に対応し、図
２の「Ｂ」は図１の「Ｂ」に対応している。

【００４６】上記低温側圧縮機（121）の吐出側は、吐
出側逆止弁（122）を介して、カスケード熱交換器（11
1）の２次側の上端部と配管接続されている。この吐出
側逆止弁（122）は、低温側圧縮機（121）からカスケー
ド熱交換器（111）へ向かう冷媒の流通のみを許容す
る。一方、低温側圧縮機（121）の吸入側は、第３ガス
側閉鎖弁（125）と配管接続されている。カスケード熱
交換器（111）の２次側の下端部は、レシーバ（123）の
上部と配管接続されている。レシーバ（123）の底部
は、第３液側閉鎖弁（124）と配管接続されている。

【００４７】上記冷凍ユニット（16）は、冷凍回路（13
0）を備えている。この冷凍回路（130）は、冷凍用熱交
換器（131）と冷凍用膨張弁（132）とを直列に配管接続
したものである。冷凍用膨張弁（132）は、冷凍用熱交
換器（131）の上端部に接続されている。冷凍回路（13
0）の冷凍用膨張弁（132）側の端部は、第３液側連絡管
（26）を介して、低温側カスケード回路（120）の第３
液側閉鎖弁（124）に接続されている。一方、冷凍回路
（130）の冷凍用熱交換器（131）側の端部は、第３ガス
側連絡管（27）を介して、低温側カスケード回路（12
0）の第３ガス側閉鎖弁（125）に接続されている。

【００４８】上記低温側冷媒回路（25）は、低温側カス
ケード回路（120）と、冷凍回路（130）と、第３液側連
絡管（26）と、第３ガス側連絡管（27）とにより構成さ
れている。

【００４９】上記カスケード熱交換器（111）は、プレ
ート式熱交換器により構成されている。カスケード熱交
換器（111）には、１次側の流路と２次側の流路とが区
画形成されている。上述のように、カスケード熱交換器
（111）は、その１次側が高温側冷媒回路（20）に接続
され、その２次側が低温側冷媒回路（25）に接続されて
いる。このカスケード熱交換器（111）は、その１次側
を流れる高温側冷媒と、その２次側を流れる低温側冷媒
とを熱交換させるためのものである。つまり、カスケー
ド熱交換器（111）は、二元冷凍サイクルにおけるカス
ケードコンデンサとして機能する。

【００５０】《その他の構成》上記室外ユニット（11）
には、室外ファン（70）と外気温センサ（71）とが設け
られている。室外ファン（70）は、室外熱交換器（32）
へ室外空気を送るためのものである。外気温センサ（7
1）は、室外熱交換器（32）へ送られる室外空気の温度
を検出するためのものである。

【００５１】上記室外ユニット（11）に収納される室外
回路（30）には、各種のセンサが設けられている。具体
的に、室外熱交換器（32）には、その伝熱管温度を検出
するための室外熱交換器温度センサ（72）が設けられて
いる。吸入管（43）には、圧縮機（41,42）の吸入冷媒
温度を検出するための吸入管温度センサ（73）と、圧縮
機（41,42）の吸入冷媒圧力を検出するための低圧圧力
センサ（74）とが設けられている。吐出管（44）には、
圧縮機（41,42）の吐出冷媒温度を検出するための吐出
管温度センサ（75）と、圧縮機（41,42）の吐出冷媒圧
力を検出するための高圧圧力センサ（76）と、高圧圧力
スイッチ（77）とが設けられている。ガス抜き管（64）
には、ガス抜き電磁弁（65）を通過した後の冷媒温度を
検出するためのガス抜き管温度センサ（78）が設けられ
ている。

【００５２】上記第１室内ユニット（12）には、第１室
内ファン（83）と第１内気温センサ（84）とが設けられ
ている。第１室内ファン（83）は、第１室内熱交換器
（81）へ室内空気を送るためのものである。第１内気温
センサ（84）は、第１室内熱交換器（81）へ送られる室
内空気の温度を検出するためのものである。

【００５３】上記第１室内ユニット（12）に収納される
第１室内回路（80）には、温度センサが設けられてい
る。具体的に、第１室内熱交換器（81）には、その伝熱
管温度を検出するための第１室内熱交換器温度センサ
（85）が設けられている。第１室内回路（80）における
第１室内熱交換器（81）の上端近傍には、第１室内回路
（80）を流れるガス冷媒温度を検出するための第１ガス
側温度センサ（86）が設けられている。

【００５４】上記第２室内ユニット（13）には、第２室
内ファン（93）と第２内気温センサ（94）とが設けられ
ている。第２室内ファン（93）は、第２室内熱交換器
（91）へ室内空気を送るためのものである。第２内気温
センサ（94）は、第２室内熱交換器（91）へ送られる室
内空気の温度を検出するためのものである。

【００５５】上記第２室内ユニット（13）に収納される
第２室内回路（90）には、温度センサが設けられてい
る。具体的に、第２室内熱交換器（91）には、その伝熱
管温度を検出するための第２室内熱交換器温度センサ
（95）が設けられている。第２室内回路（90）における
第２室内熱交換器（91）の上端近傍には、第２室内回路
（90）を流れるガス冷媒温度を検出するための第２ガス
側温度センサ（96）が設けられている。

【００５６】上記冷蔵ユニット（14）には、冷蔵用ファ
ン（103）と冷蔵用温度センサ（104）とが設けられてい
る。冷蔵用ファン（103）は、冷蔵用熱交換器（101）へ
冷蔵庫の庫内空気を送るためのものである。冷蔵用温度
センサ（104）は、冷蔵用熱交換器（101）へ送られる庫
内空気の温度を検出するためのものである。

【００５７】上記冷蔵ユニット（14）に収納される冷蔵
回路（100）には、温度センサが設けられている。具体
的に、冷蔵用熱交換器（101）には、その伝熱管温度を
検出するための冷蔵用熱交換器温度センサ（105）が設
けられている。冷蔵回路（100）における冷蔵用熱交換
器（101）の下端近傍には、冷蔵回路（100）を流れるガ
ス冷媒温度を検出するための冷蔵用ガス側温度センサ
（106）が設けられている。

【００５８】上記カスケードユニット（15）に収納され
る高温側カスケード回路（110）には、カスケード流出
側温度センサ（113）が設けられている。このカスケー
ド流出側温度センサ（113）は、カスケード熱交換器（1
11）の１次側から流出する高温側冷媒の温度を検出する
ためものである。

【００５９】上記冷凍ユニット（16）には、冷凍用ファ
ン（133）と冷凍用温度センサ（134）とが設けられてい
る。冷凍用ファン（133）は、冷凍用熱交換器（131）へ
冷凍庫の庫内空気を送るためのものである。冷凍用温度
センサ（134）は、冷凍用熱交換器（131）へ送られる庫
内空気の温度を検出するためのものである。

【００６０】上記冷凍ユニット（16）に収納される冷凍
回路（130）には、温度センサが設けられている。具体
的に、冷凍用熱交換器（131）には、その伝熱管温度を
検出するための冷凍用熱交換器温度センサ（135）が設
けられている。冷凍回路（130）における冷凍用熱交換
器（131）の下端近傍には、冷凍回路（130）を流れるガ
ス冷媒温度を検出するための冷凍用ガス側温度センサ
（136）が設けられている。

【００６１】上記室外ユニット（11）は、コントローラ
（200）を備えている。コントローラ（200）は、上記の
センサ類からの信号やリモコン等からの指令信号を受け
て冷凍装置（10）の運転制御を行うものである。具体的
に、コントローラ（200）は、室外膨張弁（34）の開度
調節、四路切換弁（31）の切換、ガス抜き電磁弁（6
5）、油戻し電磁弁（53）、及び均油電磁弁（55）の開
閉操作を行う。また、コントローラ（200）は、圧縮機
ユニット（40）の容量制御を行う。

【００６２】−運転動作− 上記冷凍装置（10）は、第１系統（1）において第１室
内ユニット（12）の室内空気を冷却する冷房運転と、第
１室内ユニット（12）の室内空気を加熱する暖房運転と
を切り換えて運転を行う。また、第２系統（2）では、
室内空気及び庫内空気を冷却する吸熱運転のみを行う。
冷凍装置（10）の運転時には、高温側冷媒回路（20）と
低温側冷媒回路（25）のそれぞれで冷媒が相変化しつつ
循環し、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。

【００６３】《冷房運転》冷房運転時において、高温側
冷媒回路（20）では、室外熱交換器（32）を凝縮器と
し、第１室内熱交換器（81）、第２室内熱交換器（9
1）、冷蔵用熱交換器（101）、及びカスケード熱交換器
（111）を蒸発器として冷凍サイクルが行われる。一
方、低温側冷媒回路（25）では、カスケード熱交換器
（111）を凝縮器とし、冷凍用熱交換器（131）を蒸発器
として冷凍サイクルが行われる。

【００６４】この冷房運転時には、四路切換弁（31）が
図１に実線で示す状態に切り換えられる。また、第１室
内膨張弁（82）、第２室内膨張弁（92）、冷蔵用膨張弁
（102）、カスケード膨張弁（112）、及び冷凍用膨張弁
（132）が所定開度とされ、室外膨張弁（34）が全閉さ
れる。また、油戻し電磁弁（53）、均油電磁弁（55）、
ガス抜き電磁弁（65）、及び液供給電磁弁（69）は、通
常は閉鎖状態に保持されているが、必要に応じて適宜開
閉される。

【００６５】先ず、高温側冷媒回路（20）における動作
を説明する。圧縮機ユニット（40）の圧縮機（41,42）
を運転すると、これら圧縮機（41,42）で圧縮された高
温側冷媒が吐出管（44）へ吐出される。この高温側冷媒
は、四路切換弁（31）を通って室外熱交換器（32）へ流
入する。室外熱交換器（32）では、高温側冷媒が室外空
気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（32）で凝縮した
高温側冷媒は、流入管（60）の第１分岐管（60a）へ流
入し、第１流入逆止弁（61a）を通過してレシーバ（3
3）へ流入する。レシーバ（33）の高温側冷媒は、流出
管（62）に流れ込む。その後、高温側冷媒は、二手に分
流され、一方が流出逆止弁（63）を通って第１液側閉鎖
弁（35）に流れ、他方が第２液側閉鎖弁（37）に流れ
る。

【００６６】第１液側閉鎖弁（35）を通過した高温側冷
媒は、第１系統（1）を流れる。つまり、この高温側冷
媒は、第１液側連絡管（21）を通って第１室内回路（8
0）へ流入する。第１室内回路（80）では、流入した高
温側冷媒が第１室内膨張弁（82）で減圧された後に第１
室内熱交換器（81）に流入する。第１室内熱交換器（8
1）では、高温側冷媒が室内空気から吸熱して蒸発す
る。つまり、第１室内熱交換器（81）では、室内空気が
冷却される。第１室内熱交換器（81）で蒸発した高温側
冷媒は、第１ガス側連絡管（22）を流れて室外ユニット
（11）に戻り、第１ガス側閉鎖弁（36）を通過して室外
回路（30）へ流入する。その後、この高温側冷媒は、四
路切換弁（31）を通過して吸入管（43）に流入する。

【００６７】一方、第２液側閉鎖弁（37）を通過した高
温側冷媒は、第２系統（2）を流れる。つまり、この高
温側冷媒は、第２液側連絡管（23）に流入し、その後に
三つに分流されて、第２室内回路（90）、冷蔵回路（10
0）、又は高温側カスケード回路（110）に流れる。

【００６８】第２室内回路（90）に流入した高温側冷媒
は、第２室内膨張弁（92）で減圧された後に第２室内熱
交換器（91）に流入する。第２室内熱交換器（91）で
は、高温側冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。つま
り、第２室内熱交換器（91）では、室内空気が冷却され
る。

【００６９】冷蔵回路（100）に流入した高温側冷媒
は、冷蔵用膨張弁（102）で減圧された後に冷蔵用熱交
換器（101）に流入する。冷蔵用熱交換器（101）では、
高温側冷媒が冷蔵庫の庫内空気から吸熱して蒸発する。
つまり、冷蔵用熱交換器（101）では、冷蔵庫の庫内空
気が冷却される。

【００７０】高温側カスケード回路（110）へ流入した
高温側冷媒は、カスケード膨張弁（112）で減圧された
後にカスケード熱交換器（111）へ流入する。カスケー
ド熱交換器（111）では、１次側を流れる高温側冷媒が
２次側を流れる低温側冷媒から吸熱して蒸発する。

【００７１】第２室内熱交換器（91）、冷蔵回路（10
0）、又はカスケード熱交換器（111）において蒸発した
高温側冷媒は、それぞれ第２ガス側連絡管（24）に流入
して合流し、室外ユニット（11）に戻る。そして、第２
ガス側閉鎖弁（38）を通過して吸入管（43）に流入す
る。吸入管（43）では、第１系統（1）を流れてきた高
温側冷媒と、第２系統（2）を流れてきた高温側冷媒と
が合流する。吸入管（43）を流れる高温側冷媒は、圧縮
機ユニット（40）の圧縮機（41,42）に吸入される。こ
れら圧縮機（41,42）は、吸入した高温側冷媒を圧縮し
て再び吐出する。高温側冷媒回路（20）では、このよう
な高温側冷媒の循環が繰り返される。

【００７２】次に、低温側冷媒回路（25）の動作を説明
する。低温側圧縮機（121）を運転すると、圧縮された
低温側冷媒が低温側圧縮機（121）から吐出される。こ
の低温側冷媒は、吐出側逆止弁（122）を通過してカス
ケード熱交換器（111）の２次側に流入する。カスケー
ド熱交換器（111）では、２次側の低温側冷媒が１次側
の高温側冷媒に放熱して凝縮する。カスケード熱交換器
（111）で凝縮した低温側冷媒は、レシーバ（123）に流
入する。その後、低温側冷媒は、レシーバ（123）から
流出し、第３液側連絡管（26）を通って冷凍回路（13
0）に流入する。

【００７３】冷凍回路（130）では、流入した低温側冷
媒が冷凍用膨張弁（132）で減圧された後に冷凍用熱交
換器（131）に流入する。冷凍用熱交換器（131）では、
低温側冷媒が冷凍庫の庫内空気から吸熱して蒸発する。
つまり、冷凍用熱交換器（131）では、冷凍庫の庫内空
気が冷却される。冷凍用熱交換器（131）で蒸発した低
温側冷媒は、第３ガス側連絡管（27）を通って低温側カ
スケード回路（120）へ流入する。その後、低温側冷媒
は、低温側圧縮機（121）に吸入される。低温側圧縮機
（121）は、吸入した低温側冷媒を圧縮して再び吐出す
る。低温側冷媒回路（25）では、このような低温側冷媒
の循環が繰り返される。

【００７４】《暖房運転》暖房運転時において、高温側
冷媒回路（20）では、第１室内熱交換器（81）を凝縮器
とし、室外熱交換器（32）、第２室内熱交換器（91）、
冷蔵用熱交換器（101）、及びカスケード熱交換器（11
1）を蒸発器として冷凍サイクルが行われる。一方、低
温側冷媒回路（25）では、カスケード熱交換器（111）
を凝縮器とし、冷凍用熱交換器（131）を蒸発器として
冷凍サイクルが行われる。この低温側冷媒回路（25）の
動作は、冷房運転時と同様である。

【００７５】この暖房運転時には、四路切換弁（31）が
図１に破線で示す状態に切り換えられる。また、第１室
内膨張弁（82）、第２室内膨張弁（92）、冷蔵用膨張弁
（102）、カスケード膨張弁（112）、冷凍用膨張弁（13
2）、及び室外膨張弁（34）が所定開度とされる。ま
た、油戻し電磁弁（53）、均油電磁弁（55）、ガス抜き
電磁弁（65）、及び液供給電磁弁（69）は、通常は閉鎖
状態に保持されているが、必要に応じて適宜開閉され
る。

【００７６】圧縮機ユニット（40）の圧縮機（41,42）
を運転すると、圧縮された高温側冷媒が圧縮機（41,4
2）から吐出管（44）に吐出される。吐出された高温側
冷媒は、四路切換弁（31）を通過し、第１系統（1）を
流れる。つまり、吐出された高温側冷媒は、第１ガス側
連絡管（22）を通って第１室内回路（80）に流入する。
第１室内回路（80）に流入した高温側冷媒は、第１室内
熱交換器（81）で室内空気に放熱して凝縮する。第１室
内熱交換器（81）では、高温側冷媒の放熱により室内空
気が加熱される。

【００７７】第１室内熱交換器（81）で凝縮した高温側
冷媒は、第１室内膨張弁（82）を通過して第１液側連絡
管（21）を流れ、室外ユニット（11）に戻る。室外ユニ
ット（11）に戻った高温側冷媒は、第１液側閉鎖弁（3
5）を通過し、流入管（60）の第２分岐管（60b）に流入
する。この高温側冷媒は、第２流入逆止弁（61b）を通
過してレシーバ（33）に流入する。レシーバ（33）の高
温側冷媒は、レシーバ（33）から流出管（62）に流れ込
む。その後、高温側冷媒は二手に分流され、一方が流出
管（62）の第１分岐管（62a）に流入し、他方が流出管
（62）の第２分岐管（62b）に流入する。

【００７８】流出管（62）の第１分岐管（62a）に流入
した高温側冷媒は、室外膨張弁（34）で減圧された後に
室外熱交換器（32）に流入する。室外熱交換器（32）で
は、高温側冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。蒸発
した高温側冷媒は、四路切換弁（31）を通過して吸入管
（43）に流入する。

【００７９】一方、流出管（62）の第２分岐管（62b）
に流入した高温側冷媒は、冷房運転時と同様に、第２系
統を流れる。つまり、高温側冷媒は、レシーバ（33）か
ら流出して第２液側連絡管（23）を流れ、分流されて第
２室内回路（90）、冷蔵回路（100）、又は高温側カス
ケード回路（110）へ送られる。第２室内回路（90）に
流入した高温側冷媒は、第２室内熱交換器（91）で室内
空気から吸熱して蒸発する。冷蔵回路（100）に流入し
た高温側冷媒は、冷蔵用熱交換器（101）で庫内空気か
ら吸熱して蒸発する。高温側カスケード回路（110）に
流入した高温側冷媒は、カスケード熱交換器（111）で
庫内空気から吸熱して蒸発する。第２室内熱交換器（9
1）、冷蔵用熱交換器（101）、又はカスケード熱交換器
（111）で蒸発した高温側冷媒は、第２ガス側連絡管（2
4）において合流して室外ユニット（11）に戻り、第２
ガス側閉鎖弁（38）を通過して吸入管（43）に流入す
る。

【００８０】吸入管（43）では、室外熱交換器（32）で
蒸発した高温側冷媒と、第２室内熱交換器（91）、冷蔵
用熱交換器（101）、又はカスケード熱交換器（111）で
蒸発した高温側冷媒とが合流する。合流した高温側冷媒
は、圧縮機ユニット（40）の圧縮機（41,42）に吸入さ
れる。これら圧縮機（41,42）は、吸入した高温側冷媒
を圧縮して再び吐出する。高温側冷媒回路（20）では、
このような高温側冷媒の循環が繰り返される。

【００８１】このように、暖房運転時には、室外熱交換
器（32）で室外空気から高温側冷媒が吸熱した熱だけで
なく、第２室内熱交換器（91）、冷蔵用熱交換器（10
1）、又はカスケード熱交換器（111）で室内空気や庫内
空気から高温側冷媒が吸熱した熱をも利用して、第１室
内熱交換器（81）で室内空気の加熱が行われる。

【００８２】ここで、暖房運転時には、室外熱交換器
（32）、第２室内熱交換器（91）、冷蔵用熱交換器（10
1）、及びカスケード熱交換器（111）での高温側冷媒の
吸熱量が、第１室内熱交換器（81）での高温側冷媒の放
熱量を上回る場合もあり得る。このような場合には、室
外膨張弁（34）を全閉とし、室外熱交換器（32）に向か
う高温側冷媒の流れを遮断する。つまり、第２室内熱交
換器（91）、冷蔵用熱交換器（101）、及びカスケード
熱交換器（111）を蒸発器として用い、高温側冷媒の吸
熱量を削減する。

【００８３】−実施形態の効果− 本実施形態によれば、第１系統（1）と第２系統（2）と
を別個に室外ユニット（11）に接続するようにしたため
に、第１系統（1）及び第２系統（2）は、既存の利用ユ
ニットを使用することが可能になり、冷凍装置（10）と
しての汎用性を向上させることができる。

【００８４】また、第１系統（1）で得られた冷熱を第
２系統（2）に供給するようにしたために、廃熱を有効
利用することができる。

【００８５】＜発明のその他の実施の形態＞本発明は、
上記実施形態について、カスケードユニット（15）及び
冷凍ユニット（16）を省略し、高温側冷媒回路（20）の
みを備える構成にしてもよい。

【００８６】また、第２室内ユニット（13）を省略する
構成にしてもよい。

【００８７】また、第１室内ユニット（12）、第２室内
ユニット（13）、冷蔵ユニット（14）、及び冷凍ユニッ
ト（16）は、複数台設ける構成にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る冷凍装置の高温側冷媒回路を示
す冷媒系統図である。

【図２】実施形態に係る冷凍装置の低温側冷媒回路を示
す冷媒系統図である。

【符号の説明】

（11） 室外ユニット （20） 高温側冷媒回路 （21） 第１液側連絡管 （22） 第１ガス側連絡管 （23） 第２液側連絡管 （24） 第２ガス側連絡管 （32） 室外熱交換器 （35） 第１液側閉鎖弁 （36） 第１ガス側閉鎖弁 （37） 第２液側閉鎖弁 （38） 第２ガス側閉鎖弁 （41） 第１圧縮機 （42） 第２圧縮機 （47） 第１系統部 （48） 第２系統部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 和秀 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 Ｆターム(参考） 3L092 AA14 BA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸熱運転と放熱運転とに切り換わる第１
   系統（1）が接続可能に構成される端部を有する第１系
   統部（47）と、 吸熱運転のみを行う第２系統（2）が接続可能に構成さ
   れる端部を有する第２系統部（48）とを備えていること
   を特徴とする冷凍装置用熱源ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１において、 圧縮機（41,42）と熱源側熱交換器（32）とを備え、該
   熱源側熱交換器（32）の一端が圧縮機（41,42）の吐出
   側と吸入側とに切り換わるように接続される一方、 第１系統部（47）の液側は、上記熱源側熱交換器（32）
   に接続され、 第１系統部（47）のガス側は、上記圧縮機（41,42）の
   吐出側と吸入側とが切り換わるように接続され、 第２系統部（48）の液側は、熱源側熱交換器（32）に接
   続され、 第２系統部（48）のガス側は、圧縮機（41,42）の吸入
   側に接続されていることを特徴とする冷凍装置用熱源ユ
   ニット。
3. 【請求項３】 請求項２において、 第１系統部（47）の液側及びガス側の端部と、第２系統
   部（48）の液側及びガス側の端部とには、それぞれ開閉
   弁（35,36,37,38）が設けらていることを特徴とする冷
   凍装置用熱源ユニット。
4. 【請求項４】 請求項１から３の何れか１つの冷凍装置
   用熱源ユニット（11）と、 該冷凍装置用熱源ユニット（11）に接続され、吸熱運転
   と放熱運転とに切り換わる第１系統（1）と、 上記冷凍装置用熱源ユニット（11）に接続され、吸熱運
   転のみを行う第２系統（2）とを備えていることを特徴
   とする冷凍装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、 第１系統（1）は、冷凍装置用熱源ユニット（11）から
   該冷凍装置用熱源ユニット（11）の外部に延びる液配管
   （21）とガス配管（22）とを備えて吸熱運転と放熱運転
   とが切り換わるように構成され、 第２系統（2）は、冷凍装置用熱源ユニット（11）から
   該冷凍装置用熱源ユニット（11）の外部に延びる液配管
   （23）とガス配管（24）とを備えて吸熱運転のみを行う
   ように構成されていることを特徴とする冷凍装置。