JP2011214758A - Refrigerating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍装置、特に、複数の圧縮要素を有する圧縮部が複数並列接続されてなる圧縮機構を備えた冷凍装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration apparatus, and more particularly to a refrigeration apparatus provided with a compression mechanism in which a plurality of compression units having a plurality of compression elements are connected in parallel.
従来より、多段圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置の1つとして、特許文献1(特開2009−133583号公報)に開示されているものがある。特許文献1に係る冷凍装置は、高圧圧縮要素及び低圧圧縮要素を有する2つの圧縮部を備えており、各圧縮部の低圧圧縮要素から吐出された冷媒は、一旦合流された後分岐されて各圧縮部の高圧圧縮要素に吸入される。そして、低圧圧縮要素、中間冷却器及び高圧圧縮要素を繋ぐ経路上であって、中間冷却器と高圧圧縮要素との間には、冷媒流れを遮断するバイパス遮断弁が設けられている。更に、低圧圧縮要素から吐出された冷媒が低圧圧縮要素の吐出口付近にて上記経路から分岐し各圧縮部の高圧圧縮要素に吸入されるまでの別の経路上には、高圧吸入遮断弁が設けられている。
Conventionally, there is one disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-133583) as one of refrigeration apparatuses that perform a multistage compression refrigeration cycle. The refrigeration apparatus according to
上記特許文献1では、1つの圧縮部が駆動しており他方の圧縮部(以下、停止圧縮部という)が停止している状態から、停止圧縮部が起動し始める直前においては、高圧吸入遮断弁を閉じバイパス遮断弁を開けることで、高圧圧縮要素に向けて冷媒を行きやすくさせている。しかしながら、上記特許文献1においては、停止圧縮部が駆動を停止している場合において、停止圧縮部のドーム内部を必ずしも均圧な状態にできるとは限らない。停止圧縮部のドーム内部が均圧でないと、場合によっては、生じた圧力差により、停止圧縮部から該圧縮部の外部へ、または停止圧縮部の外部から該圧縮部のドーム内部へと、冷媒及び冷凍機油が流出してしまう恐れがある。
In the above-mentioned
そこで、本発明の課題は、圧縮要素を複数有する圧縮部が複数並列接続されている場合において、駆動を停止している状態にある停止圧縮部のドーム内部を均圧にすることとする。 Therefore, an object of the present invention is to equalize the inside of the dome of the stop compression unit in a state where driving is stopped when a plurality of compression units having a plurality of compression elements are connected in parallel.
本発明の第1観点に係る冷凍装置は、圧縮機構、熱源側熱交換器、膨張機構、利用側熱交換器、高圧配管、中圧配管、低圧配管、及び調整弁を有する。圧縮機構は、複数の圧縮部が並列接続されることで構成される。各圧縮部は、冷媒の圧力を高める低圧圧縮要素と、低圧圧縮要素よりも更に冷媒の圧力を高める高圧圧縮要素とを有する。熱源側熱交換器は、冷媒の冷却器または加熱器として機能する。膨張機構は、冷媒を減圧する。利用側熱交換器は、冷媒の加熱器または冷却器として機能する。高圧配管には、複数の圧縮部の高圧圧縮要素から吐出された高圧の冷媒が流れる。中圧配管は、各圧縮部における高圧圧縮要素と低圧圧縮要素とを繋ぎ、中圧の冷媒が流れる。低圧配管には、複数の圧縮部の低圧圧縮要素に吸入する低圧の冷媒が流れる。調整弁は、複数の圧縮部のうちいずれか1つ(以下、停止圧縮部という)が駆動を停止し残りの圧縮部が駆動している場合、停止圧縮部において、高圧配管、中圧配管及び低圧配管のいずれか1つとのみ冷媒の流れを許容し他の配管との間では冷媒の流れが生じないように、停止圧縮部と各配管との連通状態を調整する。 The refrigeration apparatus according to the first aspect of the present invention includes a compression mechanism, a heat source side heat exchanger, an expansion mechanism, a use side heat exchanger, a high pressure pipe, a medium pressure pipe, a low pressure pipe, and a regulating valve. The compression mechanism is configured by connecting a plurality of compression units in parallel. Each compression section includes a low-pressure compression element that increases the pressure of the refrigerant and a high-pressure compression element that increases the pressure of the refrigerant further than the low-pressure compression element. The heat source side heat exchanger functions as a refrigerant cooler or heater. The expansion mechanism depressurizes the refrigerant. The use side heat exchanger functions as a refrigerant heater or cooler. High-pressure refrigerant discharged from the high-pressure compression elements of the plurality of compression units flows through the high-pressure pipe. The medium pressure pipe connects the high pressure compression element and the low pressure compression element in each compression section, and the medium pressure refrigerant flows. Low-pressure refrigerant sucked into the low-pressure compression elements of the plurality of compression units flows through the low-pressure pipe. When any one of the plurality of compression units (hereinafter referred to as a stop compression unit) stops driving and the remaining compression units are driven, the regulating valve has a high pressure pipe, an intermediate pressure pipe, The state of communication between the stop compressor and each pipe is adjusted so that only one of the low-pressure pipes allows the refrigerant to flow and does not flow between the other pipes.
この冷凍装置では、複数の圧縮部のうちいずれか1つが駆動を停止しており、他の圧縮部が駆動をしている状態においては、調整弁によって、駆動を停止している圧縮部と各配管(具体的には、高圧配管、中圧配管及び低圧配管)のいずれか1つの間において冷媒が流れ、他の配管とは冷媒の流れが生じないようになる。例えば、調整弁によって停止圧縮部と中圧配管との間のみで冷媒の流れが生じるようにする場合、他の配管である高圧配管や低圧配管と停止圧縮部との間では冷媒が流れなくなる。この場合、中圧配管の間、つまりは停止圧縮部における低圧圧縮要素及び高圧圧縮要素の間と、停止圧縮部のドーム内は、同じ圧力の冷媒で満たされる。従って、中間配管とドーム内との間においては圧力差が生じなくなり、停止圧縮部の内部は均圧に保たれる。 In this refrigeration apparatus, any one of the plurality of compression units has stopped driving, and in the state in which the other compression units are driving, each of the compression units stopped driving by the adjusting valve The refrigerant flows between any one of the pipes (specifically, the high-pressure pipe, the medium-pressure pipe, and the low-pressure pipe), and the refrigerant does not flow with the other pipes. For example, when the adjustment valve causes the refrigerant to flow only between the stop compressor and the medium pressure pipe, the refrigerant does not flow between the other high-pressure pipes or low-pressure pipes and the stop compressor. In this case, between the intermediate pressure pipes, that is, between the low pressure compression element and the high pressure compression element in the stop compression section, and in the dome of the stop compression section are filled with the refrigerant having the same pressure. Therefore, no pressure difference is generated between the intermediate pipe and the inside of the dome, and the inside of the stop compression section is kept at a uniform pressure.
本発明の第2観点に係る冷凍装置は、第1観点に係る冷凍装置において、各圧縮部は、1つのドーム内に高圧圧縮要素及び低圧圧縮要素を収容している圧縮機である。 The refrigeration apparatus according to the second aspect of the present invention is the refrigeration apparatus according to the first aspect, wherein each compression unit is a compressor containing a high pressure compression element and a low pressure compression element in one dome.
この冷凍装置では、停止圧縮部は、高圧圧縮要素及び低圧圧縮要素を1つのドーム内に収容した1つの圧縮機で構成される。そのため、停止圧縮部から他の圧縮部への冷媒の流れを生じさせず、ドーム内部を均圧にすることができる。 In this refrigeration apparatus, the stop compression section is composed of a single compressor in which a high pressure compression element and a low pressure compression element are accommodated in one dome. Therefore, it is possible to equalize the pressure inside the dome without causing a refrigerant flow from the stop compression unit to the other compression unit.
本発明の第3観点に係る冷凍装置は、第1または第2観点に係る冷凍装置において、停止圧縮部は、停止圧縮部の高圧圧縮要素または低圧圧縮要素から吐出される冷媒がそのドーム内に充満した状態で駆動を停止する。そして、調整弁は、低圧配管から停止圧縮部に向かう冷媒の流れのみを許容する低圧側逆止弁を有する。 The refrigeration apparatus according to the third aspect of the present invention is the refrigeration apparatus according to the first or second aspect, wherein the stop compression unit is configured such that the refrigerant discharged from the high pressure compression element or the low pressure compression element of the stop compression unit is in the dome. Stop driving in full condition. The regulating valve has a low-pressure check valve that allows only the flow of refrigerant from the low-pressure pipe toward the stop compressor.
停止圧縮部のドーム内に高圧圧縮要素から吐出される冷媒が充満すると、停止圧縮部のドーム内には、高圧の冷媒が充満することとなる。また、停止圧縮部のドーム内に低圧圧縮要素から吐出される冷媒が充満すると、停止圧縮部のドーム内には、中圧の冷媒が充満することとなる。一方で、低圧配管側には低圧の冷媒が流入しているため、高圧または中圧の冷媒が充満する停止圧縮部の低圧冷媒吸入口付近においては、停止圧縮部のドーム内部と低圧配管内との圧力差により、圧力の高い停止圧縮部から圧力の低い低圧配管側へと冷凍機油が流出してしまう恐れがある。 When the refrigerant discharged from the high pressure compression element is filled in the dome of the stop compression unit, the high pressure refrigerant is filled in the dome of the stop compression unit. In addition, when the refrigerant discharged from the low pressure compression element is filled in the dome of the stop compression unit, the medium pressure refrigerant is filled in the dome of the stop compression unit. On the other hand, since the low-pressure refrigerant flows into the low-pressure pipe side, in the vicinity of the low-pressure refrigerant inlet of the stop compression section where the high-pressure or medium-pressure refrigerant is filled, Due to this pressure difference, the refrigeration oil may flow out from the high pressure stop compression section to the low pressure low pressure piping side.
しかし、この冷凍装置では、低圧側逆止弁によって、低圧配管から停止圧縮部に向かう冷媒の流れのみが許容され、逆に停止圧縮部から低圧配管に向かう冷媒の流れは遮断されることとなる。これにより、停止圧縮部のドーム内部と低圧配管内との圧力差がある場合であっても、圧力の高い停止圧縮部から圧力の低い低圧配管側へと、冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出してしまうのを防ぐことができる。 However, in this refrigeration apparatus, only the refrigerant flow from the low pressure pipe toward the stop compression section is allowed by the low pressure side check valve, and conversely, the refrigerant flow from the stop compression section to the low pressure pipe is blocked. . As a result, even if there is a pressure difference between the inside of the dome of the stop compression section and the inside of the low pressure pipe, the refrigerant and the accompanying refrigeration oil flow from the high pressure stop compression section to the low pressure low pressure pipe side. Can be prevented.
本発明の第4観点に係る冷凍装置は、第3観点に係る冷凍装置において、停止圧縮部は、停止圧縮部の低圧圧縮要素から吐出される冷媒がそのドーム内に充満した状態で駆動を停止する。調整弁は、中圧側逆止弁と、高圧側逆止弁とを更に備える。中圧側逆止弁は、中圧配管において、停止圧縮部の低圧圧縮要素から高圧圧縮要素に向かう冷媒の流れのみを許容する。高圧側逆止弁は、停止圧縮部から高圧配管に向かう冷媒の流れのみを許容する。 The refrigeration apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the refrigeration apparatus according to the third aspect, wherein the stop compression unit stops driving in a state where the refrigerant discharged from the low pressure compression element of the stop compression unit is filled in the dome. To do. The regulating valve further includes an intermediate pressure side check valve and a high pressure side check valve. The intermediate pressure check valve allows only the refrigerant flow from the low pressure compression element to the high pressure compression element of the stop compression section in the medium pressure pipe. The high pressure side check valve allows only the flow of refrigerant from the stop compression section toward the high pressure pipe.
停止圧縮部のドーム内に低圧圧縮要素から吐出される冷媒が充満すると、停止圧縮部のドーム内には、中圧の冷媒が充満することとなる。一方で、中圧配管には中圧の冷媒が流入し、高圧配管には、高圧の冷媒が流入している。すると、停止圧縮部を停止した直後においては、該圧縮部のドーム内の圧力の高低によっては、停止圧縮部のドーム内部と中圧配管や高圧配管内との圧力差が生じ、場合によっては停止圧縮部から中圧配管や高圧配管側へと冷凍機油が流出してしまう恐れがある。 When the refrigerant discharged from the low pressure compression element is filled in the dome of the stop compression section, the medium pressure refrigerant is filled in the dome of the stop compression section. On the other hand, medium-pressure refrigerant flows into the medium-pressure pipe, and high-pressure refrigerant flows into the high-pressure pipe. Then, immediately after stopping the stop compression section, depending on the pressure in the dome of the compression section, there is a pressure difference between the inside of the dome of the stop compression section and the medium pressure pipe or the high pressure pipe. There is a risk that the refrigeration oil flows out from the compression section to the medium pressure pipe or the high pressure pipe.
しかし、この冷凍装置では、中圧側逆止弁によって、停止圧縮部の低圧圧縮要素から高圧圧縮要素に向かう冷媒の流れのみが許容され、逆に高圧圧縮要素から低圧圧縮要素に向かう冷媒の流れは遮断される。また、高圧側逆止弁によって、停止圧縮部から高圧配管に向かう冷媒の流れのみが許容され、逆に高圧配管から中圧配管を介して停止圧縮部に向かう冷媒の流れは遮断される。これにより、駆動停止時にドーム内が中圧となる停止圧縮部において、高圧圧縮要素から低圧圧縮要素、及び停止圧縮部から高圧配管側へと冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出してしまうのを防ぐことができる。 However, in this refrigeration system, only the refrigerant flow from the low pressure compression element to the high pressure compression element of the stop compression section is allowed by the intermediate pressure side check valve, and conversely, the refrigerant flow from the high pressure compression element to the low pressure compression element is Blocked. Further, only the refrigerant flow from the stop compression section to the high pressure pipe is allowed by the high pressure side check valve, and conversely, the refrigerant flow from the high pressure pipe to the stop compression section through the intermediate pressure pipe is blocked. As a result, in the stop compression section where the inside of the dome becomes medium pressure when the drive is stopped, the refrigerant and the accompanying refrigeration oil flow out from the high pressure compression element to the low pressure compression element, and from the stop compression section to the high pressure piping side. Can be prevented.
特に、駆動停止時にドーム内が中圧となる停止圧縮部においては、調整弁を全て逆止弁で構成することができる。従って、簡単な構成で冷媒の流れを調整することができ、調整弁が電磁弁等で構成される場合に比してコストを抑えることができる。 In particular, in the stop compression section in which the inside of the dome has an intermediate pressure when driving is stopped, all the adjustment valves can be configured by check valves. Therefore, the flow of the refrigerant can be adjusted with a simple configuration, and the cost can be suppressed as compared with the case where the adjustment valve is configured by an electromagnetic valve or the like.
本発明の第5観点に係る冷凍装置は、第1観点から第3観点のいずれかに係る冷凍装置において、調整弁は、閉止弁を更に有する。閉止弁は、冷媒の圧力関係によって、停止圧縮部が駆動を停止している状態時に冷媒の流出する方向が、停止圧縮部の駆動状態時と同じとなる中圧配管に設けられている。 The refrigeration apparatus according to the fifth aspect of the present invention is the refrigeration apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the adjustment valve further includes a closing valve. The shutoff valve is provided in the intermediate pressure pipe in which the direction in which the refrigerant flows out in the state where the stop compression unit stops driving is the same as that in the drive state of the stop compression unit due to the pressure relationship of the refrigerant.
この冷凍装置では、冷媒の圧力関係によって、停止圧縮部が駆動を停止している状態時に冷媒の流出する方向が停止圧縮部の駆動状態時と同じとなる中圧配管には、逆止弁ではなく閉止弁が設けられる。閉止弁は、停止圧縮部が駆動を停止している状態時には“閉”の状態を採り、停止圧縮部が駆動している状態時には“開”の状態を採る。これにより、停止圧縮部が駆動を停止する場合、冷媒の流出を確実に防ぐことができる。 In this refrigeration system, due to the pressure relationship of the refrigerant, the check valve is not used for an intermediate pressure pipe in which the direction in which the refrigerant flows out when the stop compressor is stopped is the same as when the stop compressor is driven. A shut-off valve is provided. The shut-off valve takes a “closed” state when the stop compression unit stops driving, and takes an “open” state when the stop compression unit is driven. Thereby, when a stop compression part stops a drive, the outflow of a refrigerant | coolant can be prevented reliably.
本発明の第6観点に係る冷凍装置は、第5観点に係る冷凍装置において、閉止弁は、停止圧縮部が、高圧圧縮要素から吐出される冷媒がそのドーム内に充満した状態で駆動を停止する場合、または低圧側吸入管から吸入される冷媒がそのドーム内に充満した状態で駆動を停止する場合に、中圧配管に設けられる。 The refrigeration apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the refrigeration apparatus according to the fifth aspect, wherein the stop valve stops driving in a state where the stop compression unit is filled with the refrigerant discharged from the high pressure compression element. When the operation is stopped when the dome is filled with the refrigerant sucked from the low pressure side suction pipe, the medium pressure pipe is provided.
この冷凍装置では、閉止弁は、停止圧縮部のドーム内が高圧の冷媒で充満する場合、または低圧の冷媒で充満する場合に、中圧配管に設けられる。従って、停止圧縮部が高圧状態または低圧状態で駆動を停止する場合、冷媒の流出を確実に防ぐことができる。 In this refrigeration apparatus, the shut-off valve is provided in the medium pressure pipe when the inside of the dome of the stop compression unit is filled with high-pressure refrigerant or when it is filled with low-pressure refrigerant. Therefore, when the stop compressor stops driving in a high pressure state or a low pressure state, it is possible to reliably prevent the refrigerant from flowing out.
本発明の第7観点に係る冷凍装置は、圧縮機構と、熱源側熱交換器と、膨張機構と、利用側熱交換器と、高圧配管と、第1中圧配管と、第2中圧配管と、低圧配管と、調整弁とを備える。圧縮機構は、複数の圧縮部が並列接続されることで構成される。各圧縮部は、低圧圧縮要素、中圧圧縮要素及び高圧圧縮要素を有する。低圧圧縮要素は、冷媒の圧力を高める。中圧圧縮要素は、低圧圧縮要素よりも更に冷媒の圧力を高める。高圧圧縮要素は、中圧圧縮要素よりも更に冷媒の圧力を高める。熱源側熱交換器は、冷媒の冷却器または加熱器として機能する。膨張機構は、冷媒を減圧する。利用側熱交換器は、冷媒の加熱器または冷却器として機能する。高圧配管には、複数の圧縮部の高圧圧縮要素から吐出された高圧の冷媒が流れる。第1中圧配管は、各圧縮部における中圧圧縮要素と高圧圧縮要素とを繋ぐ。第2中圧配管は、各圧縮部における中圧圧縮要素と低圧圧縮要素とを繋ぐ。低圧配管には、複数の圧縮部の低圧圧縮要素に吸入する低圧の冷媒が流れる。調整弁は、複数の圧縮部のうちいずれか1つ(以下、停止圧縮機という)が駆動を停止し残りの圧縮部が駆動している場合、停止圧縮部において、高圧配管、第1中圧配管、第2中圧配管及び低圧配管のいずれか1つとのみ冷媒の流れを許容し、他の配管との間では冷媒の流れが生じないように、停止圧縮部と各配管との連通状態を調整する。 A refrigeration apparatus according to a seventh aspect of the present invention includes a compression mechanism, a heat source side heat exchanger, an expansion mechanism, a use side heat exchanger, a high pressure pipe, a first medium pressure pipe, and a second medium pressure pipe. And a low-pressure pipe and a regulating valve. The compression mechanism is configured by connecting a plurality of compression units in parallel. Each compression section has a low pressure compression element, an intermediate pressure compression element, and a high pressure compression element. The low pressure compression element increases the pressure of the refrigerant. The medium pressure compression element increases the refrigerant pressure further than the low pressure compression element. The high pressure compression element increases the pressure of the refrigerant further than the medium pressure compression element. The heat source side heat exchanger functions as a refrigerant cooler or heater. The expansion mechanism depressurizes the refrigerant. The use side heat exchanger functions as a refrigerant heater or cooler. High-pressure refrigerant discharged from the high-pressure compression elements of the plurality of compression units flows through the high-pressure pipe. The first intermediate pressure pipe connects the intermediate pressure compression element and the high pressure compression element in each compression section. The second intermediate pressure pipe connects the intermediate pressure compression element and the low pressure compression element in each compression section. Low-pressure refrigerant sucked into the low-pressure compression elements of the plurality of compression units flows through the low-pressure pipe. When any one of the plurality of compression units (hereinafter referred to as a stop compressor) stops driving and the remaining compression units are driven, the adjustment valve is connected to the high-pressure pipe, the first intermediate pressure in the stop compression unit. The communication state between the stop compressor and each pipe is set so that only one of the pipe, the second medium-pressure pipe and the low-pressure pipe is allowed to flow the refrigerant, and no refrigerant flows between the other pipes. adjust.
この冷凍装置に係る圧縮部は、低圧圧縮要素、中圧圧縮要素及び高圧圧縮要素の3段の要素を有している。この場合、複数の圧縮部のうちいずれか1つが駆動を停止しており、他の圧縮部が駆動をしている状態においては、調整弁によって、駆動を停止している圧縮部と各配管(具体的には、高圧配管、第1中圧配管、第2中圧配管及び低圧配管)のいずれか1つの間において冷媒が流れ、他の配管とは冷媒の流れが生じないようになる。例えば、調整弁によって停止圧縮部と第1中圧配管との間のみで冷媒の流れが生じるようにする場合、他の配管である高圧配管、第2中圧配管及び低圧配管と停止圧縮部との間では、冷媒が流れなくなる。この場合、第1中圧配管の間、つまりは停止圧縮部における中圧圧縮要素及び高圧圧縮要素の間と、停止圧縮部のドーム内は、同じ圧力の冷媒で満たされる。従って、第1中間配管とドーム内との間においては圧力差が生じなくなり、停止圧縮機の内部は均圧に保たれる。つまり、3段の圧縮要素を有する圧縮部が複数並列接続されている場合においても、停止圧縮部の内部を均圧にすることができる。 The compression unit according to this refrigeration apparatus has three stages of a low pressure compression element, an intermediate pressure compression element, and a high pressure compression element. In this case, in the state where any one of the plurality of compression units has stopped driving and the other compression units are driving, the compression unit that has stopped driving and each pipe ( Specifically, the refrigerant flows between any one of the high-pressure pipe, the first medium-pressure pipe, the second medium-pressure pipe, and the low-pressure pipe, and the refrigerant does not flow with the other pipes. For example, when the flow of the refrigerant is generated only between the stop compression unit and the first intermediate pressure pipe by the adjusting valve, the other high pressure pipe, the second intermediate pressure pipe, the low pressure pipe, and the stop compression part In between, the refrigerant stops flowing. In this case, between the first intermediate pressure pipes, that is, between the intermediate pressure compression element and the high pressure compression element in the stop compression section, and in the dome of the stop compression section, the refrigerant of the same pressure is filled. Therefore, no pressure difference is generated between the first intermediate pipe and the inside of the dome, and the inside of the stop compressor is kept at a uniform pressure. That is, even when a plurality of compression units having three-stage compression elements are connected in parallel, the inside of the stop compression unit can be equalized.
本発明の第8観点に係る冷凍装置は、第7観点に係る冷凍装置において、圧縮部は、複数の中圧圧縮要素を有する。そして、この冷凍装置は、各圧縮部の中圧圧縮要素同士を繋ぐ1または複数の第3中圧配管を更に備える。調整弁は、停止圧縮部において、高圧配管、第1中圧配管、第2中圧配管、低圧配管、及び1または複数の第3中圧配管のいずれか1つとのみ冷媒の流れを許容し、他の配管との間では冷媒の流れが生じないように、停止圧縮部と各配管との連通状態を調整する。 The refrigeration apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the refrigeration apparatus according to the seventh aspect, wherein the compression unit has a plurality of medium pressure compression elements. And this freezing apparatus is further provided with 1 or several 3rd intermediate pressure piping which connects the intermediate pressure compression elements of each compression part. The regulating valve allows the refrigerant to flow only in one of the high pressure pipe, the first medium pressure pipe, the second medium pressure pipe, the low pressure pipe, and one or a plurality of third medium pressure pipes in the stop compression unit, The state of communication between the stop compressor and each pipe is adjusted so that no refrigerant flows between the other pipes.
この冷凍装置に係る圧縮部は、4段以上の圧縮要素を有している。このように、4段以上の圧縮要素を有する圧縮部が複数並列接続されている場合においても、停止圧縮部の内部を均圧にすることができる。 The compression unit according to this refrigeration apparatus has four or more stages of compression elements. Thus, even when a plurality of compression units having four or more stages of compression elements are connected in parallel, the inside of the stop compression unit can be equalized.
本発明の第1観点に係る冷凍装置によると、中間配管とドーム内との間においては圧力差が生じなくなり、停止圧縮部の内部は均圧に保たれる。 According to the refrigeration apparatus according to the first aspect of the present invention, no pressure difference is generated between the intermediate pipe and the inside of the dome, and the inside of the stop compression section is kept at a uniform pressure.
本発明の第2観点に係る冷凍装置によると、停止圧縮部から他の圧縮部への冷媒の流れを生じさせず、ドーム内部を均圧にすることができる。 According to the refrigeration apparatus according to the second aspect of the present invention, the inside of the dome can be equalized without causing a refrigerant flow from the stop compression section to the other compression section.
本発明の第3観点に係る冷凍装置によると、停止圧縮部のドーム内部と低圧配管内との圧力差がある場合であっても、圧力の高い停止圧縮部から圧力の低い低圧配管側へと、冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出してしまうのを防ぐことができる。 According to the refrigeration apparatus according to the third aspect of the present invention, even when there is a pressure difference between the inside of the dome of the stop compression section and the inside of the low pressure pipe, the stop compression section having a high pressure is moved to the low pressure pipe side having a low pressure. The refrigerant and the accompanying refrigeration oil can be prevented from flowing out.
本発明の第4観点に係る冷凍装置によると、駆動停止時にドーム内が中圧となる停止圧縮部において、高圧圧縮要素から低圧圧縮要素、及び停止圧縮部から高圧配管側へと、冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出してしまうのを防ぐことができる。特に、この場合には、調整弁が逆止弁のみという簡単な構成で冷媒の流れを調整でき、調整弁が電磁弁等で構成される場合に比してコストを抑えることができる。 According to the refrigeration apparatus according to the fourth aspect of the present invention, in the stop compression section where the inside of the dome has an intermediate pressure when the drive is stopped, the refrigerant and the It is possible to prevent the refrigerating machine oil from flowing out. In particular, in this case, the flow of the refrigerant can be adjusted with a simple configuration in which the adjustment valve is only a check valve, and the cost can be reduced compared to the case where the adjustment valve is constituted by an electromagnetic valve or the like.
本発明の第5観点に係る冷凍装置によると、停止圧縮部が駆動を停止する場合、冷媒の流出を確実に防ぐことができる。 According to the refrigeration apparatus according to the fifth aspect of the present invention, when the stop compressor stops driving, the refrigerant can be reliably prevented from flowing out.
本発明の第6観点に係る冷凍装置によると、停止圧縮部が高圧状態または低圧状態で駆動を停止する場合、冷媒の流出を確実に防ぐことができる。 According to the refrigeration apparatus according to the sixth aspect of the present invention, when the stop compressor stops driving in a high pressure state or a low pressure state, the refrigerant can be reliably prevented from flowing out.
本発明の第7観点に係る冷凍装置によると、3段の圧縮要素を有する圧縮部が複数並列接続されている場合においても、停止圧縮部の内部を均圧にすることができる。 According to the refrigeration apparatus according to the seventh aspect of the present invention, even when a plurality of compression units having three-stage compression elements are connected in parallel, the inside of the stop compression unit can be equalized.
本発明の第8観点に係る冷凍装置によると、4段以上の圧縮要素を有する圧縮部が複数並列接続されている場合においても、停止圧縮部の内部を均圧にすることができる。 According to the refrigeration apparatus according to the eighth aspect of the present invention, even when a plurality of compression units having four or more stages of compression elements are connected in parallel, the inside of the stop compression unit can be equalized.
以下、本発明の冷凍装置について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, the refrigeration apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1)構成
図1は、本発明にかかる冷凍装置の一実施形態としての空気調和装置1の概略構成図である。空気調和装置1は、冷房運転が可能となるように構成された冷媒回路2を有し、超臨界域で作動する冷媒(ここでは、二酸化炭素)を使用して二段圧縮式冷凍サイクルを行う装置である。
(1) Configuration FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
空気調和装置1の冷媒回路2は、主として、圧縮機構3、油分離機構21,22,25,26、高圧配管p1、中圧配管p2、低圧配管p3、熱源側熱交換器4、膨張機構5、利用側熱交換器6、中間冷却器7、及び調整弁8を備える。
The
(1−1)圧縮機構
圧縮機構3は、本実施形態において、2つの圧縮要素で冷媒を二段圧縮する圧縮機(圧縮部に相当)31,32が2機並列接続されることで構成されている。圧縮機31,32は、それぞれ1つのドーム31a,32a内に、圧縮機駆動モータ31b,32bと、駆動軸31c,32cと、2つの圧縮要素31d,31e,32d,32eとが収容された密閉式構造となっている。圧縮機駆動モータ31b,32bは、それぞれ駆動軸31c,32cに連結されている。そして、各駆動軸31c,32cは、ドーム31a内の2つの圧縮要素31d,31e、ドーム32a内の2つの圧縮要素32d,32eそれぞれに連結されている。すなわち、駆動軸31cは、ドーム31a内の2つの圧縮要素31d,31eにおいて共通な軸であり、圧縮機31は、この2つの圧縮要素31d,31eがともに圧縮機駆動モータ31bによって回転駆動されることで圧縮仕事を行う、いわゆる一軸二段圧縮構造となっている。同様に、ドーム32a内の2つの圧縮要素32d,32eは単一の駆動軸32cに連結されており、圧縮機32は、この2つの圧縮要素32d,32eがともに圧縮機駆動モータ32bによって回転駆動されることで圧縮仕事を行う、いわゆる一軸二段圧縮構造となっている。圧縮要素31d,31e,32d,32eは、本実施形態において、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素である。具体的には、圧縮要素31d,31e,32d,32eは、冷媒の圧力を高める低圧圧縮要素31e,32e、及び低圧圧縮要素31e,32eよりも更に冷媒の圧力を高める高圧圧縮要素31d,32dで構成される。
(1-1) Compression mechanism In this embodiment, the
そして、圧縮機31は、後述する低圧配管p3から分岐された低圧吸入管p31aの一端に低圧圧縮要素31eの吸入口を接続し、高圧配管p1から分岐された高圧吐出管p11aの一端に圧縮機31の吐出口を接続している。また、圧縮機31は、中圧配管p2の吐出側中圧母管p23に合流する吐出側中圧枝管p21の一端に低圧圧縮要素31eの吐出口を接続し、中圧配管p2の吸入側中圧母管p24から分岐する吸入側中圧枝管p25の一端に高圧圧縮要素31dの吸入口を接続している。同様に、圧縮機32は、低圧配管p3から分岐された低圧吸入管p32aの一端に低圧圧縮要素32eの吸入口を接続し、高圧配管p1から分岐された高圧吐出管p12aの一端に圧縮機32の吐出口を接続している。また、圧縮機32は、吐出側中圧母管p23に合流する吐出側中圧枝管p22の一端に低圧圧縮要素32eの吐出口を接続し、吸入側中圧母管p24から分岐する吸入側中圧枝管p26の一端に高圧圧縮要素32dの吸入口を接続している。
The
上述した構成により、低圧の冷媒は、低圧配管p3から各低圧側吸入管p31a,p32aを介して各圧縮機31,32の低圧圧縮要素31e,32eに分けて吸入される。そして、低圧の冷媒は、各低圧圧縮要素31e,32eにて圧縮された後更に各高圧圧縮要素31d,32dで圧縮されることで高圧の状態となる。その後、高圧の冷媒は、各高圧吐出管p11a,p12aから吐出され、高圧配管p1にて合流する。圧縮機構3は、冷媒を低圧配管p3から吸入して高圧配管p1から吐出する過程で、各低圧吸入管p31a,p32aから吸入した低圧の冷媒を各低圧圧縮要素31e,32eで圧縮していったん中圧の状態にした後、当該冷媒を各低圧圧縮要素31e,32eの吐出口から一つの中圧配管p2に吐出し、その後各高圧圧縮要素31d,32dの吸入口から吸入する。
With the above-described configuration, the low-pressure refrigerant is sucked into the low-
このように、圧縮機構3は、本実施形態において、4つの圧縮要素31d,31e,32d,32eを有しており、低圧圧縮要素31e及び高圧圧縮要素31dは直列に接続され、低圧圧縮要素32e及び高圧圧縮要素32dは直列に接続されている。更に、高圧圧縮要素31d,32dは互いに並列に接続され、低圧圧縮要素31e,32eは互いに並列に接続されている。そして、圧縮機構3は、これらの圧縮要素31d,31e,32d,32eのうちの前段側の圧縮要素である低圧圧縮要素31e,32eそれぞれにて中圧に圧縮された冷媒を、後段側の圧縮要素である各高圧圧縮要素31d,31eでさらに高い圧力に順次圧縮するように構成されている。
Thus, in this embodiment, the
また、圧縮機31の駆動時、圧縮機31に含まれる2段の圧縮要素31d,31eのうち、前段となる低圧圧縮要素31eから吐出される中圧の冷媒は、該要素31eを有する圧縮機31のドーム31a外に中圧配管p2(具体的には、吐出側中圧枝管p21)を介して吐出される。従って、低圧圧縮要素31eは、外部吐出圧縮要素に相当する。そして、圧縮機31の駆動時、後段となる高圧圧縮要素31dから吐出される高圧の冷媒は、圧縮機31のドーム31a内にいったん吐出され、その後ドーム31aに直結した高圧吐出管p11aを介してドーム31aの外、具体的には油分離機構21側に吐出されるようになる。従って、高圧圧縮要素31dは、内部吐出圧縮要素に相当する。同様にして、圧縮機32の駆動時、圧縮機32に含まれる2段の圧縮要素32d,32eのうち、前段となる低圧圧縮要素32eから吐出される中圧の冷媒は、該要素32eを有する圧縮機32のドーム32a外に中圧配管p2(具体的には、吐出側中圧枝管p22)を介して吐出される。従って、低圧圧縮要素32eは、外部吐出圧縮要素に相当する。そして、圧縮機32の駆動時、後段となる高圧圧縮要素32dから吐出される高圧の冷媒は、圧縮機32のドーム32a内にいったん吐出され、その後ドーム32aに直結した高圧吐出管p12aを介してドーム32aの外、具体的には油分離機構22側に吐出されるようになる。従って、高圧圧縮要素32eは、内部吐出圧縮要素に相当する。以上より、本実施形態に係る圧縮機31,32は、駆動時にはそれぞれのドーム31a,32a内に高圧の冷媒が溜まる、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機であると言える。
Further, among the two-
(1−2)油分離機構
油分離機構21,22,25,26は、冷媒に同伴する冷凍機油を分離するための機構である。本実施形態において、油分離機構21,22,25,26は、各圧縮機31,32が有する低圧圧縮要素31e,32e及び高圧圧縮要素31d,32dそれぞれに対応して、各圧縮要素31d,32d,31e,32eの吐出側に4つ設けられている。
(1-2) Oil separation mechanism The
油分離機構21,22は、それぞれ油分離器21a,22a、油戻し管21c,22c及び減圧機構21b,22bを有している。各油分離器21a,22aは、各圧縮機31,32の内部吐出圧縮要素である高圧圧縮要素31d,32dそれぞれから吐出される高圧の冷媒から、この冷媒に同伴する冷凍機油を分離する。各油戻し管21c,22cは、一端が各油分離器21a,22aに接続されており、該油分離器21a,22aそれぞれによって分離された冷凍機油を、内部吐出圧縮要素、即ち各高圧圧縮要素31d,32dの吸入側に戻す。特に、本実施形態に係る油戻し管21cは、油分離器21aによって分離された冷凍機油を、該冷凍機油が同伴していた冷媒の流出元である高圧圧縮要素31dを有する圧縮機31ではなく、別の圧縮機32の高圧圧縮要素32d(つまり、圧縮機32の内部吐出圧縮要素)の吸入側に戻す。そのため、油戻し管21cの他端は、中圧配管p2の吸入側中圧枝管p26に接続されている。同様にして、本実施形態に係る油戻し管22cは、油分離器22aによって分離された冷凍機油を、該冷凍機油が同伴していた冷媒の流出元である高圧圧縮要素32dを有する圧縮機32ではなく、別の圧縮機31の高圧圧縮要素31d(つまり、圧縮機31の内部吐出圧縮要素)の吸入側に戻す。そのため、油戻し管22cの他端は、中圧配管p2の吸入側中圧枝管p25に接続されている。つまり、本実施形態に係る各油戻し管21c,22cと中圧配管p2における吸入側中圧枝管p25,p26とは、いわゆるたすき掛け状態に接続されている。減圧機構21b,22bは、各油戻し管21c,22cを流れる冷凍機油を減圧する。減圧機構21b,22bは、油戻し管21c,22c上に設けられており、本実施形態において、キャピラリチューブが使用されている。
The
このように、本実施形態においては、吸入側中圧枝管p25,p26と高圧吐出管p11a,p12aとが、油分離機構21,22によってたすき掛けの状態に接続されている。そのため、高圧圧縮要素31d内に溜まった冷凍機油の量と高圧圧縮要素32d内に溜まった冷凍機油の量との間に生じた偏りに起因して、高圧圧縮要素31dから吐出される高圧の冷媒中の冷凍機油の量と高圧圧縮要素32dから吐出される高圧の冷媒中の冷凍機油の量との間に偏りが生じた場合であっても、高圧圧縮要素31d,32dのうち冷凍機油の量が少ない方に冷凍機油が多く戻ることになり、高圧圧縮要素31d,32d内に溜まった冷凍機油の量の偏りが解消されるようになっている。
Thus, in this embodiment, the suction side intermediate pressure branch pipes p25 and p26 and the high pressure discharge pipes p11a and p12a are connected to each other by the
油分離機構25,26は、それぞれ油分離器25a,26a、油戻し管25c,26c及び減圧機構25b,26bを有している。各油分離器25a,26aは、中圧配管p2上に設けられており、各圧縮機31,32の外部吐出圧縮要素である低圧圧縮要素31e,32eそれぞれから吐出される中圧の冷媒から、この冷媒に同伴する冷凍機油を分離する。各油戻し管25c,26cは、一端が油分離器25a,26aに接続されており、該油分離器25a,26aそれぞれによって分離された冷凍機油を、内部吐出圧縮要素、即ち各高圧圧縮要素31d,32dの吸入側に戻す。具体的には、油戻し管25cは、油戻し管21cとは異なり、油分離器25aによって分離された冷凍機油を、該冷凍機油が同伴していた冷媒の流出元である低圧圧縮要素31eを有する圧縮機31自身の吸入側であって、かつ該圧縮機31の内部吐出圧縮要素である高圧圧縮要素31dの吸入側に戻す。そのため、油戻し管25cの他端は、中圧配管p2の吸入側中圧枝管p25に接続されている。同様にして、油戻し管26cは、油戻し管22cとは異なり、油分離器26aによって分離された冷凍機油を、該冷凍機油が同伴していた冷媒の流出元である低圧圧縮要素32eを有する圧縮機32自身の吸入側であって、かつ該圧縮機32の内部吐出圧縮要素である高圧圧縮要素32dの吸入側に戻す。そのため、油戻し管26cの他端は、中圧配管p2の吸入側中圧枝管p26に接続されている。つまり、各油戻し管25c,26cと中圧配管p2における吸入側中圧枝管p25,p26とは、いわゆるたすき掛け状態ではなく、各油戻し管25c,26cが対応する圧縮機31,32自身における内部吐出圧縮要素の吸入側に冷凍機油が戻るようにして接続されている。減圧機構25b,26bは、油戻し管25c,26cを流れる冷凍機油を減圧する。減圧機構25b,26bは、油戻し管25c,26c上に設けられており、本実施形態において、キャピラリチューブが使用されている。
The
(1−3)各種配管
高圧配管p1は、一端が各油分離機構21,22の吐出口側に接続された吐出枝管p11b,p12bの合流点に接続され、他端が熱源側熱交換器4に接続されている。高圧配管p1は、2つの圧縮機31,32の各高圧圧縮要素31d,32dから吐出された高圧の冷媒が流れる。即ち、高圧配管p1には、各圧縮機31,32のドーム31a,32a内に吐出され、かつ冷凍機油が分離された状態の高圧冷媒が、合流して流れる。そして、この高圧冷媒は、高圧配管p1によって熱源側熱交換器4に送られる。
(1-3) Various pipes The high-pressure pipe p1 has one end connected to the junction of discharge branch pipes p11b and p12b connected to the discharge port side of each
中圧配管p2は、各圧縮機31,32における各高圧圧縮要素31d,32dと各低圧圧縮要素31e,32eとを繋いでいる。具体的には、中圧配管p2は、その一端側において、低圧圧縮要素31eの吐出口に一端を接続している吐出側中圧枝管p21の他端が、油分離機構25と閉止弁83(後述)を介して吐出側中圧母管p23の一端側に接続される。また、中圧配管p2は、その一端側において、低圧圧縮要素32eの吐出口に一端を接続している吐出側中圧枝管p22の他端が、油分離機構26と閉止弁84(後述)を介して吐出側中圧母管p23の一端側に接続される。一方、中圧配管p2は、その他端側において、高圧圧縮要素31dの吸入口に他端を接続している吸入側中圧枝管p25の一端が吸入側中圧母管p24の他端側に接続されるとともに、高圧圧縮要素32dの吸入口に他端を接続している吸入側中圧枝管p26の一端が吸入側中圧母管p24の他端側に接続される。そして、吸入側中圧枝間p25,p26には、同じ圧力の冷媒として、中圧の冷媒が流れる。
The medium pressure pipe p2 connects the high
低圧配管p3の一端は、利用側熱交換器6の他端に接続され、低圧配管p3の他端は、各圧縮機31,32の低圧吸入管p31a,p32aの合流点に接続されている。低圧配管p3は、圧縮機31,32の低圧圧縮要素31e,32eそれぞれに吸入する低圧の冷媒が流れる。つまり、低圧の冷媒は、利用側熱交換器6から低圧配管p3に流れると低圧吸入管p31a,p32aそれぞれに分かれて流れ、各低圧圧縮要素31e,32eの吸入口から低圧圧縮要素31e,32eの内部に流入する。
One end of the low-pressure pipe p3 is connected to the other end of the use side heat exchanger 6, and the other end of the low-pressure pipe p3 is connected to a junction of the low-pressure suction pipes p31a and p32a of the
(1−4)熱源側熱交換器
熱源側熱交換器4は、冷媒の冷却器として機能する熱交換器である。熱源側熱交換器4の一端は、高圧配管p1を介して圧縮機構3の配管p11b,p11aと接続されており、その他端は膨張機構5の一端に接続されている。尚、ここでは図示しないが、熱源側熱交換器4には、熱源側熱交換器4を流れる冷媒と熱交換を行う冷却源としての水や空気が供給されるようになっている。
(1-4) Heat source side heat exchanger The heat source
(1−5)膨張機構
膨張機構5は、冷媒を減圧する機構であり、本実施形態において、電動膨張弁が使用されている。膨張機構5の一端は、熱源側熱交換器4に接続され、その他端は利用側熱交換器6に接続されている。また、本実施形態において、膨張機構5は、放熱器として機能する熱源側熱交換器4において冷却された高圧の冷媒を、蒸発器として機能する利用側熱交換器6に送る前に減圧する。
(1-5) Expansion mechanism The
(1−6)利用側熱交換器
利用側熱交換器6は、冷媒の加熱器として機能する熱交換器である。利用側熱交換器6の一端は、膨張機構5の他端に接続されており、利用側熱交換器6の他端は、低圧配管p3を介して圧縮機構3の吸入側に接続されている。尚、ここでは図示しないが、利用側熱交換器6には、利用側熱交換器6を流れる冷媒と熱交換を行う加熱源としての水や空気が供給されるようになっている。
(1-6) Use-side heat exchanger The use-side heat exchanger 6 is a heat exchanger that functions as a refrigerant heater. One end of the use side heat exchanger 6 is connected to the other end of the
(1−7)中間冷却器
中間冷却器7は、中圧配管p2上に設けられている。具体的には、中間冷却器7の一端は吐出側中圧母管p23の他端に接続され、中間冷却器7の他端は、吸入側中圧母管p24の一端に接続されている。中間冷却器7は、前段側の圧縮要素である低圧圧縮要素31e,32eから吐出されて後段の圧縮要素である高圧圧縮要素31d,32dに吸入される冷媒の冷却器として機能する熱交換器である。尚、ここでは図示しないが、中間冷却器7には、中間冷却器7を流れる冷媒と熱交換を行う冷却源としての水や空気が供給されるようになっている。このように、中間冷却器7は、冷媒回路2を循環する冷媒を用いたものではないという意味で、外部熱源を用いた冷却器ということができる。
(1-7) Intermediate cooler The
(1−8)調整弁
調整弁8は、2つの圧縮機31,32のうちいずれか一方の圧縮機(以下、停止圧縮機という)が駆動を停止し、他方の圧縮機が駆動している場合に、停止圧縮機と各配管p1,p2,p3との連通状態を調整するための弁である。具体的には、調整弁8は、例えば圧縮機32が停止圧縮機であるとした場合、停止圧縮部機32において、高圧配管p1、中圧配管p2及び低圧配管p3のいずれか1つとのみ冷媒の流れを許容し、他の配管p1,p2,p3との間では冷媒の流れが生じないようにする。
(1-8) Regulating valve In the regulating
ここで、本実施形態では、停止圧縮機32は、低圧圧縮要素32eから吐出された中圧の冷媒がドーム32a内に充満した状態で、駆動を停止する場合について説明する。この場合、調整弁8は、高圧側逆止弁81,82、中圧側逆止弁83,84及び低圧側逆止弁85,86を有する。つまり、本実施形態においては、停止圧縮機のドームが中圧の冷媒で満たされ駆動を停止する場合には、1つの圧縮機32(または圧縮機31)に対し、3つの逆止弁82,84,86(または逆止弁81,83,85)が、調整弁8として設けられている。
Here, in the present embodiment, the case where the
高圧側逆止弁81,82は、各油分離器21a,22aの吐出口と高圧配管p1との間であって、各吐出枝管p11b,p12b上に設けられている。高圧側逆止弁81,82は、圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の吐出口から高圧配管p1に向かう冷媒の流れを許容し、逆に高圧配管p1から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の吐出口に向かう冷媒の流れを遮断する。
The high pressure
中圧側逆止弁83,84は、それぞれ中圧配管p2上に設けられている。より具体的には、中圧側逆止弁83,84は、油分離器25a,26aの吐出口と吐出側中圧母管p23との間に接続され、各低圧圧縮要素31e,32e、特に停止圧縮機32の低圧圧縮要素32eの吐出口から各高圧圧縮要素31d,32dに向かう冷媒の流れを許容し、逆に各高圧圧縮要素31d,32dから各低圧圧縮要素31e,32e、特に停止圧縮機32の低圧圧縮要素32eの吐出口に向かう冷媒の流れを遮断する。
The intermediate
低圧側逆止弁85,86は、各低圧吸入管p31a,p32a上に設けられている。低圧側逆止弁85,86は、低圧配管p3から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32に向かう冷媒の流れのみを許容し、逆に圧縮機31,32、特に停止圧縮機32から低圧配管p3に向かう冷媒の流れを遮断する。
The low pressure
一般的に、低圧圧縮要素31e,32eによって圧縮された中圧の冷媒がドーム32a内に充満した状態で停止圧縮機32が駆動を停止する場合、停止圧縮機32が駆動停止した直後においては、該圧縮機32のドーム32a内の圧力の高低等によっては、停止圧縮機32のドーム32a内部と中圧配管p2や高圧配管p1内との圧力差が生じることがある。すると、従来のように、中圧側逆止弁83,84及び高圧側逆止弁81,82が設けられていないとなると、停止圧縮機32からこれらの配管p1,p2側へと冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出してしまう恐れがある。特に、高圧配管p1内には高圧の冷媒が流入しているため、ドーム32a内部よりも高圧配管p1側の方が圧力は低く、よって高圧側逆止弁81,82が設けられていないとなると、高圧配管p1側からドーム32a内部へ冷媒が流れてしまう恐れがある。しかし、上述した中圧側逆止弁83,84によって、高圧圧縮要素31d,32dから中圧配管p2を介して低圧圧縮要素31e,32eに向かう冷媒の流れは遮断され、高圧側逆止弁81,82(特に、高圧側逆止弁82)によって、高圧配管p1から停止圧縮機32側に向かう冷媒の流れは遮断される。これにより、駆動停止時にドーム32a内が中圧となる停止圧縮機32において、停止圧縮機32の低圧圧縮要素32eの吐出側から中圧配管p2、高圧圧縮要素32dの吐出側から高圧配管p1側へと冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出するということが生じなくなる。従って、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
Generally, when the
また、上述した低圧側逆止弁85,86が設けられているため、低圧圧縮要素31e,32eによって圧縮された中圧の冷媒がドーム32a内に充満した状態で停止圧縮機32が駆動を停止し、かつ低圧配管p3に低圧の冷媒が流入しているとしても、停止圧縮機32から低圧配管p3側に向かう冷媒の流れは遮断される。これにより、停止圧縮機32から吸入口を介して低圧配管p3側へと冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出するということが生じなくなる。従って、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
In addition, since the low-
特に、駆動停止時にドーム32a内が中圧状態となる停止圧縮機32においては、調整弁8を逆止弁81〜86のみで構成することができる。従って、簡単な構成にて冷媒の流れを調整することができ、かつ調整弁8が電磁弁等で構成される場合に比してコストは抑えられる。
In particular, in the
尚、圧縮機31,32間に運転の優先順位を設けている場合(例えば、圧縮機31を優先的に運転する圧縮機とする場合)には、上記停止圧縮機は圧縮機32に限られることになる。このような場合には、圧縮機31に対応する逆止弁81,83,85は設けずに、停止圧縮機32に対応する逆止弁82,84,86のみを設けるようにしてもよい。
In addition, when the priority of operation is provided between the
さらに、空気調和装置1は、ここでは図示しないが、圧縮機構2、膨張機構5等の空気調和装置1を構成する各部の動作を制御する制御部を有している。
Furthermore, although not shown here, the
(2)動作
次に、本実施形態の空気調和装置1の動作について、図1〜図3を用いて説明する。ここで、図2は、冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図3は、冷房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。なお、以下の冷房運転における運転制御は、上述の制御部(図示せず)によって行われる。また、以下の説明において、「高圧」とは、冷凍サイクルにおける高圧(すなわち、図2,図3の点D、D’、Eにおける圧力)を意味し、「低圧」とは、冷凍サイクルにおける低圧(すなわち、図2、図3の点A、Fにおける圧力)を意味し、「中圧」とは、冷凍サイクルにおける中間圧(すなわち、図2、図3の点B、Cにおける圧力)を意味している。
(2) Operation Next, the operation of the
−冷房運転−
冷房運転時においては、膨張機構5が開度調節される。この冷媒回路2の状態において、低圧の冷媒(図1〜図3の点A参照)は、低圧配管p3及び低圧吸入管p31a,p32aから圧縮機構3の各圧縮機31,32内に吸入される。そして、低圧の冷媒は、まず、各低圧圧縮要素31e,32eによって中圧まで圧縮された後に、中圧配管p2に吐出される(図1〜図3の点B参照)。そして、各圧縮機31,32から中圧配管p2に吐出された中圧の冷媒は、各油分離機構25,26を構成する油分離器25a,26aそれぞれに流入され、冷媒中の冷凍機油が分離される。また、各油分離器25a,26aにおいて中圧の冷媒から分離された冷凍機油は、油分離機構25,26を構成する油戻し管25c,26cそれぞれに流入し、各減圧機構25b,26bで減圧された後に中圧配管p2の吸入側中圧枝管p25,p26それぞれに戻されて、再び、各圧縮機31,32の内部吐出圧縮要素である高圧圧縮要素31d,32dに吸入される。
-Cooling operation-
During the cooling operation, the opening degree of the
前段となる各低圧圧縮要素31e,32eから吐出された中圧の冷媒は、中間冷却器7において、冷却源としての水や空気と熱交換を行うことで冷却される(図1〜図3の点C参照)。この中間冷却器7において冷却された冷媒は、次に、各低圧圧縮要素31e,32eの後段である高圧圧縮要素31d,32dそれぞれに吸入されて更に圧縮され、各圧縮機31,32から高圧吐出管p11a,p12aそれぞれに吐出される(図1〜図3の点D参照)。ここで、各圧縮機31,32から吐出された高圧の冷媒は、4つの圧縮要素31e,32e,31d,32dによる二段圧縮動作によって、臨界圧力(すなわち、図2に示される臨界点CPにおける臨界圧力Pcp)を超える圧力まで圧縮されている。そして、この高圧の冷媒は、油分離機構21,22を構成する油分離器21a,22aそれぞれに流入し、冷媒中の冷凍機油が分離される。また、油分離器21a,22aにおいて高圧の冷媒から分離された冷凍機油は、油分離機構21,22を構成する油戻し管21c,22cそれぞれに流入し、減圧機構21b,22bで減圧された後、中圧配管p2の吸入側中圧枝管p26,p25それぞれに戻されて、再び、各圧縮機31,32の内部吐出圧縮要素である高圧圧縮要素31d,32dに吸入される。
The intermediate-pressure refrigerant discharged from the low-
次に、油分離機構21,22において冷凍機油が分離された後の高圧の冷媒は、吐出枝管p11b,p12b及び高圧配管p1を通じて、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器4に送られる。熱源側熱交換器4に送られた高圧の冷媒は、熱源側熱交換器4において、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される(図1〜図3の点E参照)。熱源側熱交換器4において冷却された高圧の冷媒は、膨張機構5によって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器6に送られる(図1〜図3の点F参照)。利用側熱交換器6に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、利用側熱交換器6において、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる(図1〜図3の点A参照)。そして、利用側熱交換器6において加熱された低圧の冷媒は、再び、各圧縮機31,32の低圧吸入口から吸入される。このようにして、冷房運転が行われる。
Next, the high-pressure refrigerant after the refrigerating machine oil is separated in the
このように、空気調和装置1では、各低圧圧縮要素31e,32eから吐出された冷媒を各高圧圧縮要素31d,32dに吸入させるための中圧配管p2に中間冷却器7が設けられていることにより、中間冷却器7を冷却器として機能する状態にしている。そのため、中間冷却器7を設けなかった場合(この場合には、図2,図3において、点A→点B→点D’→点E→点Fの順で冷凍サイクルが行われる)に比べて、低圧圧縮要素31e,32eの後段である高圧圧縮要素31d,32dに吸入される冷媒の温度が低下し(図3の点B、C参照)、高圧圧縮要素31d,32dから吐出される冷媒の温度も低下することになる(図3の点D、D’参照)。このため、この空気調和装置1では、高圧の冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器4において、中間冷却器7を設けなかった場合に比べて、冷却源としての水や空気と冷媒との温度差を小さくすることが可能になり、放熱ロスを小さくできることから、運転効率を向上させることができる。
As described above, in the
(3)特徴
(3−1)
この空気調和装置1によると、2つの圧縮機31,32のうちいずれか1つの圧縮機(例えば圧縮機32)が駆動を停止しており、他方の圧縮機31が駆動をしている状態においては、調整弁8によって、駆動を停止している圧縮機32と各配管(具体的には、高圧配管p1,中圧配管p2,低圧配管p3)のいずれか1つの間において冷媒が流れ、他の配管とは冷媒の流れが生じないようになる。本実施形態においては、停止圧縮機32における高圧圧縮要素32dの吸入側と中圧配管p2との間のみで冷媒の流れが生じるようにし、高圧配管p1や低圧配管p3と停止圧縮機32との間では冷媒が流れないようにしている。これにより、停止圧縮機32のドーム32a内部は均圧となって中圧配管p2上の冷媒の圧力差がなくなるため、圧力差による冷媒及びこれに伴う冷凍機油の流れは生じない。
(3) Features (3-1)
According to the
(3−2)
また、上記停止圧縮機32は、高圧圧縮要素32d及び低圧圧縮要素32eを1つのドーム32a内に収容した1つの圧縮機で構成されている。そのため、停止圧縮機32から他の圧縮機31への冷媒の流れを生じさせず、ドーム32a内部を均圧にすることができる。
(3-2)
The
(3−3)
一般的に、低圧圧縮要素によって圧縮された中圧の冷媒がドーム内に充満した状態で停止圧縮機が駆動を停止していると、低圧配管側には低圧の冷媒が流入しているため、停止圧縮機のドーム内部と低圧配管内との圧力差により、中圧状態である停止圧縮機の内部から吸入口を介して該圧縮機の内部よりも圧力の低い低圧配管側へと冷凍機油が流出してしまう恐れがある。
(3-3)
In general, when the stop compressor stops driving in a state where the medium pressure refrigerant compressed by the low pressure compression element is filled in the dome, the low pressure refrigerant flows into the low pressure pipe side. Due to the pressure difference between the inside of the dome of the stop compressor and the inside of the low pressure pipe, the refrigeration oil flows from the inside of the stop compressor, which is in an intermediate pressure state, to the low pressure pipe side where the pressure is lower than the inside of the compressor through the suction port There is a risk of leaking.
しかし、本実施形態においては、低圧側逆止弁85,86(特に、低圧側逆止弁86)が設けられることによって、停止圧縮機32から低圧配管p3側に向かう冷媒の流れは遮断されるため、停止圧縮機32から吸入口を介して低圧配管p3側へと冷凍機油が流出するということが生じなくなる。従って、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
However, in the present embodiment, by providing the low pressure
(3−4)
また、一般的に、低圧圧縮要素によって圧縮された中圧の冷媒がドーム内に充満した状態で停止圧縮機が駆動を停止する場合、停止圧縮機が駆動停止した直後においては、該圧縮機のドーム内の圧力の高低等によっては、停止圧縮機のドーム内部と中圧配管及び/または高圧配管内とに圧力差が生じ、停止圧縮機32からこれらの配管側へと冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出してしまう恐れがある。特に、高圧配管内には高圧の冷媒が流入しているため、ドーム内部よりも高圧配管側の方が圧力は低く、よって高圧配管側からドーム内部へ冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流れてしまう恐れがある。
(3-4)
In general, when the stop compressor stops driving with the medium-pressure refrigerant compressed by the low-pressure compression element filled in the dome, immediately after the stop compressor stops driving, Depending on the level of pressure in the dome, a pressure difference is generated between the dome of the stop compressor and the medium-pressure pipe and / or the high-pressure pipe, and the refrigerant and the accompanying refrigeration are transferred from the
しかし、本実施形態においては、中圧側逆止弁83,84(特に、中圧側逆止弁84)によって、停止圧縮機32の高圧圧縮要素32dから中圧配管p2を介して低圧圧縮要素32dに向かう冷媒の流れは低圧圧縮要素32eの吐出側にて遮断され、高圧側逆止弁81,82(特に、高圧側逆止弁82)によって、高圧配管p1から停止圧縮機32側に向かう冷媒の流れは遮断される。これにより、駆動停止時にドーム32a内が中圧となる停止圧縮機32において、停止圧縮機32の低圧吐出側(即ち、低圧圧縮要素32eの吐出側)から中圧配管p2、高圧吐出側(即ち、圧縮機32の吐出側)から高圧配管p1側へと冷凍機油が流出するということが生じなくなる。従って、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
However, in the present embodiment, the intermediate pressure
特に、駆動停止時にドーム32a内が中圧状態となる停止圧縮機32においては、調整弁8を逆止弁のみで構成することができる。従って、簡単な構成で冷媒の流れを調整でき、かつ調整弁8が電磁弁等で構成される場合に比してコストを抑えることができる。
In particular, in the
(4)変形例
(4−1)変形例A
上述の実施形態では、駆動時の各圧縮機31,32は高圧ドーム型の圧縮機であって、停止圧縮機(以下、停止圧縮機を圧縮機32として説明する)は、ドーム32a内部が中圧の状態で駆動を停止する場合について説明した。しかし、停止圧縮機32は、ドーム32a内部が中圧ではなく、高圧の状態で駆動を停止してもよい。
(4) Modification (4-1) Modification A
In the above-described embodiment, the
図4は、変形例Aに係る空気調和装置1Aの構成概略図である。空気調和装置1Aは、図1の空気調和装置1と調整弁8の種類及び設けられる位置が異なっている。また、空気調和装置1Aにおいては、駆動を停止している停止止圧縮機32のドーム32a内は、該圧縮機32の高圧圧縮要素32dから吐出される高圧の冷媒で充満した状態となる。そして、空気調和装置1Aに係る調整弁8Aは、中圧吐出側閉止弁(閉止弁に相当)83A,84A、低圧側逆止弁85A,86A、及び中圧吸入側逆止弁87A,88Aで構成される。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an
中圧吐出側閉止弁83A,84Aは、それぞれ中圧配管p2上に設けられている。より具体的には、中圧吐出側閉止弁83A,84Aは、各油分離器25a,26aの吐出口と吐出側中圧母管p23との間に接続されており、電磁弁で構成される。中圧吐出側閉止弁83A,84Aは、各圧縮機31,32が駆動している場合には、“開”の状態となり、対応する圧縮機31,32が駆動を停止している場合には、“閉”の状態となる。これは、例えば停止圧縮機が圧縮機32であるとすると、停止圧縮機32の駆動時、中圧配管p2には、低圧圧縮要素32eから高圧圧縮要素32dへと中圧の冷媒が流れることとなる。しかし、停止圧縮機32の駆動停止時には、ドーム32a内は高圧の状態に保たれ、一方で駆動停止直後、中圧配管p2のうち停止圧縮機32側となる吐出側中圧枝管p22内には、中圧の冷媒が流入していることとなる。すると、圧力の高いドーム32a内から圧力の低い中圧配管p2へと冷媒が流出してしまうこととなり、この冷媒の流れ方向は、圧縮機32が駆動している場合と同様となる。そこで、変形例Aでは、冷媒の圧力関係によって、停止圧縮機32が駆動を停止している状態時に冷媒の流出する方向が停止圧縮機32の駆動時と同じとなる中圧配管p2のうち、特に停止圧縮機32の吐出側に、逆止弁ではなく電磁弁である中圧吐出側閉止弁83A,84Aが設けられている。これにより、停止圧縮機32が駆動を停止する場合、冷媒の流出を確実に防ぐことができる。
The intermediate pressure discharge
尚、中圧吐出側閉止弁83A,84Aの開閉動作の制御は、図示しない制御部によって行われる。
The control of the opening / closing operation of the intermediate pressure discharge
低圧側逆止弁85A,86Aは、図1に係る空気調和装置1の低圧側逆止弁85,86と同様である。つまり、低圧側逆止弁85,86は、各低圧吸入管p31a,p32a上に設けられており、低圧配管p3から圧縮機31,32(特に停止圧縮機32)に向かう冷媒の流れのみを許容し、逆に停止圧縮機32から低圧配管p3に向かう冷媒の流れを遮断する。これにより、停止圧縮機32から吸入口を介して低圧配管p3側へと冷凍機油が流出するということが生じなくなるため、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
The low-
中圧吸入側逆止弁87A,88Aは、中圧配管p2の各吸入側中圧枝管p25,p26に設けられている。より具体的には、中圧吸入側逆止弁87A,88Aは、各油分離機構21,22における油戻し管21c,22c及び各吸入側中圧枝管p25,p26の各接続点と、油分離機構25,26における油戻し管25c,26c及び各吸入側中圧枝管p25,p26の各接続点との間に接続されている。中圧吸入側逆止弁87A,88Aは、吸入側中圧母管p24から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の高圧圧縮要素32dの吸入口に向かう冷媒の流れを許容し、逆に圧縮機31,32、特に高圧圧縮要素32dの吸入口から吸入側中圧母管p24に向かう冷媒の流れを遮断する。
The intermediate pressure suction
以上により、圧縮機31が駆動しており停止圧縮機32が停止している状態では、停止圧縮機32のドーム32a内は高圧の状態となり、圧縮機31から吐出された中圧の冷媒は中圧配管p2内に流入している状態となるため、ドーム32a内と中圧配管p2との間で圧力差が生じる。しかし、上述した中圧吸入側逆止弁87A,88Aにより、圧縮機32の高圧圧縮要素32eの吸入側から中圧配管p2へと冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出するのを抑えることができるため、停止圧縮機32のドーム32a内を均圧にすることができる。
As described above, when the
(4−2)変形例B
上述の実施形態及び変形例Aでは、駆動時の各圧縮機31,32は高圧ドーム型の圧縮機であって、停止圧縮機32は、ドーム32a内部が中圧または高圧の状態で駆動を停止する場合について説明した。しかし、停止圧縮機32は、ドーム32a内部が低圧の状態で駆動を停止してもよい。
(4-2) Modification B
In the above-described embodiment and modification A, the
図5は、変形例Bに係る空気調和装置1Bの構成概略図である。空気調和装置1Bは、図1の空気調和装置1と調整弁8の種類及び設けられる位置が異なっている。また、空気調和装置1Bに係る圧縮機31が駆動しており、停止圧縮機32が駆動を停止する場合、停止圧縮機32のドーム32a内は、低圧配管p3側から吸入された低圧の冷媒で充満した状態となる。そして、空気調和装置1Bに係る調整弁8Bは、高圧側逆止弁81B,82B、中圧吐出側逆止弁83B,84B、及び中圧吸入側閉止弁(閉止弁に相当)87B,88Bで構成される。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an air-
高圧側逆止弁81B,82Bは、図1の高圧側逆止弁81,82と設けられている位置が異なっている。高圧側逆止弁81B,82Bは、高圧吐出管p11a,p12a上、つまりは各圧縮機31,32の吐出口と各油分離器21a,22aの吸入口との間にそれぞれ接続されている。高圧側逆止弁81B,82Bは、圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の吐出口から高圧配管p1に向かう冷媒の流れを許容し、逆に高圧配管p1から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の吐出口に向かう冷媒の流れを遮断する。特に、高圧側逆止弁82Bは、停止している停止圧縮機32の吐出口からの冷媒が油分離機構22に流入してしまう前に、その流れを止めている。これにより、駆動停止時にドーム32a内が低圧となる停止圧縮機32において、高圧配管p1側から停止圧縮機32の高圧吐出側へと冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出するということが生じなくなるため、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
The high pressure
中圧吐出側逆止弁83B,84Bは、図1の中圧側逆止弁83,84と同様、それぞれ各油分離器25a,26aの吐出口と吐出側中圧母管p23との間に接続され、各低圧圧縮要素31e,32eの吐出口から各高圧圧縮要素31d,32dに向かう冷媒の流れを許容し、逆に各高圧圧縮要素31d,32dから各低圧圧縮要素31e,32eの吐出口に向かう冷媒の流れを遮断する。これにより、駆動停止時にドーム32a内が低圧となる停止圧縮機32において、停止圧縮機32の低圧吐出側から中圧の冷媒が流入している中圧配管p2へと、冷媒およびこれに伴う冷凍機油が流出するということが生じなくなるため、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
The medium pressure discharge
中圧吸入側閉止弁87B,88Bは、中圧配管p2の各吸入側中圧枝管p25,p26に設けられている。より具体的には、中圧吸入側閉止弁87B,88Bは、各油分離機構21,22における油戻し管21c,22c及び各吸入側中圧枝管p26,p25の各接続点と、各油分離機構25,26における油戻し管25c,26c及び各吸入側中圧枝管p25,p26の各接続点との間に接続されている。中圧吸入側閉止弁87B,87Bは、電磁弁で構成され、各圧縮機31,32が駆動している場合には、“開”の状態となり、対応する圧縮機31,32が駆動を停止している場合には、“閉”の状態となる。これは、停止圧縮機32の駆動時、中圧配管p2には、低圧圧縮要素32eから高圧圧縮要素32dへと中圧の冷媒が流れることとなる。しかし、停止圧縮機32の駆動停止時には、ドーム32a内は低圧の状態に保たれ、一方で駆動停止直後、中圧配管p2には、中圧の冷媒が流入していることとなる。すると、圧力の高い中圧配管p2から圧力の低いドーム32a内へと冷媒が流出してしまうこととなり、この冷媒の流れ方向は、圧縮機32が駆動している場合と同様となる。そこで、変形例Bでは、冷媒の圧力関係によって、停止圧縮機32が駆動を停止している状態時に冷媒の流出する方向が停止圧縮部32の駆動時と同じとなる中圧配管p2のうち、特に停止圧縮機32の吸入側に、逆止弁ではなく電磁弁である中圧吸入側閉止弁87B,88Bが設けられている。これにより、停止圧縮機が駆動を停止する場合、冷媒の流出を確実に防ぐことができる。
The intermediate pressure suction
尚、中圧吸入側閉止弁87B,88Bの開閉動作の制御は、図示しない制御部によって行われる。
Note that the control of the opening / closing operation of the intermediate pressure suction
(4−3)変形例C
上述の実施形態では、駆動時の各圧縮機31,32が高圧ドーム型の圧縮機である場合について説明した。しかし、各圧縮機31,32は、駆動時、高圧圧縮要素31d,32dではなく、低圧圧縮要素31e,32eから吐出された中圧の冷媒が充満する、中圧ドーム型の圧縮機であってもよい。尚、ここでは、圧縮機31が駆動をしており停止圧縮機32が駆動を停止する場合、停止圧縮機32のドーム32a内は、低圧圧縮要素31e,32eから吐出された中圧の冷媒が充満する場合を例に採る。
(4-3) Modification C
In the above-described embodiment, the case where the
図6は、変形例Cに係る空気調和装置1Cの構成概略図である。空気調和装置1Cは、図1の空気調和装置1と油分離機構21,22,25,26における油戻し管21c,22c,25c,26cの接続先が異なっていると共に、圧縮機31,32内における各吐出管p11a,p12a,p21,p22の接続のされ方が異なっている。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an air-conditioning apparatus 1C according to Modification C. The air conditioner 1C differs from the
空気調和装置1Cに係る圧縮機31,32においては、低圧圧縮要素31e,32eそれぞれから吐出された冷媒は、いったん各ドーム31a,32a内に吐出される。つまり、低圧圧縮要素31e,32eは内部吐出圧縮要素と言える。この各ドーム31a,32a内に吐出された冷媒は、各ドーム31a,32aに直結された吐出側中圧枝管p21,p22それぞれから、圧縮機31,32の外へと吐出される。一方、高圧圧縮要素31d,32dそれぞれから吐出された冷媒は、該圧縮要素31d,32dと直結されている高圧吐出管p11a,p12aから各ドーム31a,32a外に吐出される。つまり、高圧圧縮要素31d,32は、外部吐出圧縮要素と言える。
In the
また、油戻し管21cは、一端が油分離器21aに接続されており、他端は低圧配管p3から分岐した低圧吸入管p31aに接続されている。油戻し管22cは、一端が油分離器22aに接続されており、他端は低圧配管p3から分岐した低圧吸入管p32aに接続されている。即ち、各油戻し管21c,22cは、該油分離器21a,22aそれぞれによって分離された冷凍機油を、該冷凍機油が同伴していた冷媒の流出元である高圧圧縮要素31d,32dを有する圧縮機31,32自身の吸入側(即ち、内部吐出圧縮要素である低圧圧縮要素31e,32eの吸入側)に戻す。
The
そして、油戻し管25cは、一端が油分離器25aに接続されており、他端は低圧配管p3から分岐した低圧吸入管p32aに接続されている。油戻し管26cは、一端が油分離器26aに接続されており、他端は低圧配管p3から分岐した低圧吸入管p31aに接続されている。即ち、油戻し管25cは、油分離器25aによって分離された冷凍機油を、該冷凍機油が同伴していた冷媒の流出元である低圧圧縮要素31eを有する圧縮機31ではなく、別の圧縮機32の低圧圧縮要素32e(つまり、圧縮機32の内部吐出圧縮要素)の吸入側に戻す。同様にして、油戻し管26cは、油分離器26aによって分離された冷凍機油を、該冷凍機油が同伴していた冷媒の流出元である低圧圧縮要素32eを有する圧縮機32ではなく、別の圧縮機31の低圧圧縮要素31e(つまり、圧縮機31の内部吐出圧縮要素)の吸入側に戻す。つまり、各油戻し管25c,26cと低圧配管p3から分岐した低圧吸入管p31a,p32aとは、いわゆるたすき掛け状態に接続されている。
The
これにより、低圧圧縮要素31e内に溜まった冷凍機油の量と低圧圧縮要素32e内に溜まった冷凍機油の量との間に生じた偏りに起因して、低圧圧縮要素31eから吐出される中圧の冷媒中の冷凍機油の量と低圧圧縮要素32eから吐出される中圧の冷媒中の冷凍機油の量との間に偏りが生じた場合であっても、低圧圧縮要素31e,32eのうち冷凍機油の量が少ない方に冷凍機油が多く戻ることになり、低圧圧縮要素31e,32e内に溜まった冷凍機油の量の偏りが解消されるようになっている。
As a result, the intermediate pressure discharged from the low
調整弁8Cは、高圧側逆止弁81C,82C、中圧側逆止弁83C,84C及び低圧側逆止弁85C,86Cを有する。低圧側逆止弁85C,86Cは、図1と同様、各低圧吸入管p31a,p32a上に設けられているが、変形例Cでは、低圧側逆止弁85Cは、油戻し管26c及び低圧吸入管p31aの接続点と、油戻し管21c及び低圧吸入管p31aの接続点との間に接続されている。低圧側逆止弁86Cは、油戻し管25c及び低圧吸入管p32aの接続点と、油戻し管22c及び低圧吸入管p32aの接続点との間に接続されている。低圧側逆止弁85C,86Cは、図1と同様、低圧配管p3から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32に向かう冷媒の流れのみを許容し、逆に圧縮機31,32、特に停止圧縮機32から低圧配管p3に向かう冷媒の流れを遮断する。従って、停止圧縮機32が停止している際、ドーム32a内の圧力が中圧である停止圧縮機32の低圧吸入口から圧力が低圧である低圧配管p3側へと冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出するのを防止することができる。
The
また、図1と同様、高圧側逆止弁81C,82Cは、各油分離器21a,22aの吐出口と高圧配管p1との間にそれぞれ接続されている。高圧側逆止弁81C,82Cは、圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の吐出口から高圧配管p1に向かう冷媒の流れを許容し、逆に高圧配管p1から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の吐出口に向かう冷媒の流れを遮断する。従って、圧縮機32が停止している際、圧力が高圧である高圧配管p1側からドーム32a内の圧力が中圧である停止圧縮機32の高圧吐出口へと冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出するのを防止することができる。
Further, as in FIG. 1, the high pressure
また、図1と同様、中圧側逆止弁83C,84Cは、それぞれ中圧配管p2上に設けられている。中圧側逆止弁83C,84Cは、各低圧圧縮要素31e,32e、特に停止圧縮機32の吐出口から各高圧圧縮要素31d,32dに向かう冷媒の流れを許容し、逆に各高圧圧縮要素31d,32dから各低圧圧縮要素31e,32e、特に停止圧縮機32の吐出口に向かう冷媒の流れを遮断する。
Further, similarly to FIG. 1, the intermediate pressure
(4−4)変形例D
ここでは、上述の変形例Cと同様に駆動時の圧縮機31,32が中圧ドーム型であって、かつ停止圧縮機32は、ドーム32a内部が高圧の状態で駆動を停止する場合について説明する。
(4-4) Modification D
Here, similarly to the above-described modified example C, the
図7は、変形例Dに係る空気調和装置1Dの構成概略図である。空気調和装置1Dは、変形例Cの空気調和装置1Cと調整弁8Dの種類及び設けられる位置が異なっている。また、空気調和装置1Dに係る圧縮機31が駆動しており圧縮機32が駆動を停止する場合、停止圧縮機32のドーム32a内は、該圧縮機32の高圧圧縮要素32dから吐出される高圧の冷媒で充満した状態となる。そして、空気調和装置1Dに係る調整弁8Dは、中圧吐出側閉止弁(閉止弁に相当)83D,84D、低圧側逆止弁85D,86D、及び中圧吸入側逆止弁87D,88Dで構成される。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an air-
中圧吐出側閉止弁83D,84Dは、それぞれ中圧配管p2の吐出側中圧枝管p21,p22上に設けられており、電磁弁で構成される。つまり、中圧吐出側閉止弁83D,84Dは、各油分離機構25,26によって冷凍機油が分離される前の中圧の冷媒が流れる配管p21,p22上に設けられている。中圧吐出側閉止弁83D,84Dは、各圧縮機31,32が駆動している場合には、“開”の状態となり、対応する圧縮機31,32が駆動を停止している場合には、“閉”の状態となる。これは、停止圧縮機32の駆動時、中圧配管p2には、低圧圧縮要素32eから高圧圧縮要素32dへと中圧の冷媒が流れることとなる。しかし、停止圧縮機32の駆動停止時には、ドーム32a内は高圧の状態に保たれ、一方で駆動停止直後、中圧配管p2のうち停止圧縮機32側の吐出側中圧枝管p22内には、中圧の冷媒が流入していることとなる。すると、圧力の高いドーム32a内から圧力の低い中圧配管p2へと冷媒が流出してしまうこととなり、この冷媒の流れ方向は、圧縮機32が駆動している場合と同様となる。そこで、変形例Dでは、冷媒の圧力関係によって、停止圧縮機32が駆動を停止している状態時に冷媒の流出する方向が停止圧縮部32の駆動時と同じとなる中圧配管p2のうち、特に停止圧縮機32の中圧吐出側に、逆止弁ではなく電磁弁である中圧吐出側閉止弁83D,84Dが設けられている。これにより、停止圧縮機32が駆動を停止する場合、冷媒の流出を確実に防ぐことができる。
The intermediate pressure discharge
尚、中圧吐出側閉止弁83D,84Dの開閉動作の制御は、図示しない制御部によって行われる。
In addition, control of the opening / closing operation | movement of the intermediate pressure discharge
低圧側逆止弁85D,86D及び中圧吸入側逆止弁87D,88Dは、変形例Aの図4に係る空気調和装置1Aと同様である。つまり、低圧側逆止弁85D,86Dは、それぞれ各低圧吸入管p31a,p32a上に設けられている。更に、変形例Cの図6と同様、低圧側逆止弁85Dは、油戻し管26c及び低圧吸入管p31aの接続点と、油戻し管21c及び低圧吸入管p31aの接続点との間に接続されている。低圧側逆止弁86Dは、油戻し管25c及び低圧吸入管p32aの接続点と、油戻し管22c及び低圧吸入管p32aの接続点との間に接続されている。低圧側逆止弁85D,86Dは、低圧配管p3から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32に向かう冷媒の流れのみを許容し、逆に圧縮機31,32、特に停止圧縮機32から低圧配管p3に向かう冷媒の流れを遮断する。これにより、停止圧縮機32から低圧吸入口を介して低圧配管p3側へと冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出するということが生じなくなるため、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。また、中圧吸入側逆止弁87D,88Dは、中圧配管p2の各吸入側中圧枝管p25,p26に設けられており、吸入側中圧母管p24から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の高圧圧縮要素32dの吸入口に向かう冷媒の流れを許容し、逆に圧縮機31,32、特に高圧圧縮要素32dの吸入口から吸入側中圧母管p24に向かう冷媒の流れを遮断する。これにより、停止圧縮機32から吸入口を介して中圧配管p2側へと冷凍機油が流出するということが生じなくなるため、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
The low pressure
(4−5)変形例E
ここでは、上述の変形例Cと同様に駆動時の圧縮機31,32が中圧ドーム型であって、かつ停止圧縮機32は、ドーム32a内部が低圧の状態で駆動を停止する場合について説明する。
(4-5) Modification E
Here, similarly to the above-described modification C, the
図8は、変形例Eに係る空気調和装置1Eの構成概略図である。空気調和装置1Eは、変形例Cの空気調和装置1Cと調整弁8Eの種類及び設けられる位置が異なっている。また、空気調和装置1Eに係る圧縮機31が駆動しており圧縮機32が駆動を停止する場合、停止圧縮機32のドーム32a内は、低圧配管p3側から吸入された低圧の冷媒で充満した状態となる。そして、空気調和装置1Eに係る調整弁8Eは、高圧側逆止弁81E,82E、中圧吐出側逆止弁83E,84E、及び中圧吸入側閉止弁(閉止弁に相当)87E,88Eで構成される。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an air-
高圧側逆止弁81E,82Eは、吐出枝管p11b,p12b上、つまりは各油分離器21a,22aの吐出口と高圧配管p1との間にそれぞれ接続されている。高圧側逆止弁81E,82Eは、圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の吐出口から高圧配管p1に向かう冷媒の流れを許容し、逆に高圧配管p1から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の吐出口に向かう冷媒の流れを遮断する。特に、高圧側逆止弁81E,82Eは、各油分離機構21,22において冷凍機油が分離された後の冷媒の流れを止めている。これにより、駆動停止時にドーム32a内が低圧となる停止圧縮機32において、高圧配管p1側から停止圧縮機32の高圧吐出へと冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出するということが生じなくなるため、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
The high pressure
中圧吐出側逆止弁83E,84E及び中圧吸入側閉止弁87E,88Eは、変形例Bの図5に係る空気調和装置1Bと同様である。つまり、中圧吐出側逆止弁83E,84Eは、各油分離器25a,26aの吐出口と吐出側中圧母管p23との間に接続され、各圧縮機31,32の低圧圧縮要素31e,32eから各高圧圧縮要素31d,32dに向かう冷媒の流れを許容し、逆に各高圧圧縮要素31d,32dから各低圧圧縮要素31e,32eに向かう冷媒の流れを遮断する。これにより、駆動停止時にドーム32a内が低圧となる停止圧縮機32において、中圧配管p2側から停止圧縮機32の低圧圧縮要素31e,32eの吐出側へと冷凍機油が流出するということが生じなくなるため、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
The intermediate pressure discharge
また、中圧吸入側閉止弁87E,88Eは、中圧配管p2の各吸入側中圧枝管p25,p26に設けられており、電磁弁で構成される。中圧吸入側閉止弁87E,88Eは、各圧縮機31,32が駆動している場合には、“開”の状態となり、対応する圧縮機31,32が駆動を停止している場合には、“閉”の状態となる。これにより、停止圧縮機32が駆動を停止する場合、冷媒及びこれに伴う冷凍機油の流出を確実に防ぐことができる。尚、中圧吸入側閉止弁87E,88Eの開閉動作の制御は、図示しない制御部によって行われる。
Further, the intermediate pressure suction
(4−6)変形例F
ここでは、駆動時の各圧縮機31,32が、低圧配管p3から吸入される低圧の冷媒がそのドーム31a,32a内に充満する、低圧ドーム型の圧縮機である場合について説明する。尚、ここでは、圧縮機31が駆動をしており停止圧縮機32が駆動を停止する場合、停止圧縮機32は、低圧圧縮要素31e,32eから吐出された中圧の冷媒でドーム32a内が充満する場合を例に採る。
(4-6) Modification F
Here, the case where each
図9は、変形例Fに係る空気調和装置1Fの構成概略図である。空気調和装置1Fは、図1の空気調和装置1と油分離機構21,22,25,26における油戻し管21c,22c,25c,26cの接続先が異なっている。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an air-
空気調和装置1Fに係る圧縮機31,32においては、低圧配管p3及び各低圧吸入管p31a,p32aを介して各圧縮機31,32のドーム31a,32a内に吸入された低圧の冷媒は、いったん各ドーム31a,32aに吐出される。この冷媒は、各低圧圧縮要素31e,32eにて圧縮され、更に各高圧圧縮要素31d,32dにて圧縮された後、圧縮機31,32の外へと吐出される。
In the
油戻し管21cは、一端が油分離器21aに接続されており、他端は低圧配管p3から分岐した低圧吸入管p31aに接続されている。油戻し管22cは、一端が油分離器22aに接続されており、他端は低圧配管p3から分岐した低圧吸入管p32aに接続されている。油戻し管25cは、一端が油分離器25aに接続されており、他端は低圧配管p3から分岐した低圧吸入管p31aに接続されている。油戻し管26cは、一端が油分離器26aに接続されており、他端は低圧配管p3から分岐した低圧吸入管p32aに接続されている。即ち、各油戻し管21c,22c,25c,26cは、たすきがけの状態ではなく、各油分離器21a,22a,25a,26aそれぞれによって分離された冷凍機油を、該冷凍機油が同伴していた冷媒が溜まっている圧縮機31,32自身の低圧吸入口側に戻す。
The
調整弁8Fは、高圧側逆止弁81F,82F、中圧側逆止弁83F,84F及び低圧側逆止弁85F,86Fを有する。高圧側逆止弁81F,82F、中圧側逆止弁83F,84F及び低圧側逆止弁85F,86F、は、図1の空気調和装置1と同様である。つまり、高圧側逆止弁81F,82Fは、各油分離器21a,22aの吐出口と高圧配管p1との間にそれぞれ接続されている。高圧側逆止弁81F,82Fは、圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の吐出口から高圧配管p1に向かう冷媒の流れを許容し、逆に高圧配管p1から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の吐出口に向かう冷媒の流れを遮断する。従って、圧縮機32が停止している際、圧力が高圧である高圧配管p1側からドーム32a内が中圧である停止圧縮機32の高圧吐出口へと冷媒が流出するのを防止することができる。中圧側逆止弁83F,84Fは、それぞれ中圧配管p2上に設けられており、各低圧圧縮要素31e,32eの吐出口から各高圧圧縮要素31d,32dに向かう冷媒の流れを許容し、逆に各高圧圧縮要素31d,32dから各低圧圧縮要素31e,32eの吐出口に向かう冷媒の流れを遮断する。低圧側逆止弁85F,86Fは、各低圧吸入管p31a,p32a上に設けられており、低圧配管p3から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32に向かう冷媒の流れのみを許容し、逆に圧縮機31,32、特に停止圧縮機32から低圧配管p3に向かう冷媒の流れを遮断する。従って、停止圧縮機32が停止している際、ドーム32a内の高圧吐出口側から圧力が低圧である低圧配管p3側へと冷媒及びこれに伴う冷凍機油が流出するのを防止することができる。
The
(4−7)変形例G
ここでは、上述の変形例Fと同様、駆動時の圧縮機31,32が低圧ドーム型であって、かつ停止圧縮機32は、ドーム32a内部が高圧の状態で駆動を停止する場合について説明する。
(4-7) Modification G
Here, similarly to the above-described modification F, the case where the
図10は、変形例Gに係る空気調和装置1Gの構成概略図である。空気調和装置1Gは、変形例Fの空気調和装置1Fと調整弁8Gの種類及び設けられる位置が異なっている。また、空気調和装置1Gに係る圧縮機31が駆動しており,停止圧縮機32が駆動を停止する場合、停止圧縮機32のドーム32a内は、該圧縮機32の高圧圧縮要素32dから吐出される高圧の冷媒で充満した状態となる。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an air-
そして、空気調和装置1Gに係る調整弁8Gは、変形例Aと同様、中圧吐出側閉止弁(閉止弁に相当)83G,84G、低圧側逆止弁85G,86G、及び中圧吸入側逆止弁87G,88Gで構成される。
Then, the
つまり、中圧吐出側閉止弁83G,84Gは、それぞれ中圧配管p2上に設けられており、電磁弁で構成される。中圧吐出側閉止弁83G,84Gは、各圧縮機31,32が駆動している場合には、“開”の状態となり、対応する圧縮機31,32が駆動を停止している場合には、“閉”の状態となる。これにより、停止圧縮機32が駆動を停止する場合、冷媒及びこれに伴う冷凍機油の流出を確実に防ぐことができる。尚、中圧吐出側閉止弁83G,84Gの開閉動作の制御は、図示しない制御部によって行われる。
That is, the intermediate pressure discharge
低圧側逆止弁85G,86Gは、各低圧吸入管p31a,p32a上に設けられている。低圧側逆止弁85G,86Gは、低圧配管p3から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32に向かう冷媒の流れのみを許容し、逆に圧縮機31,32、特に停止圧縮機32から低圧配管p3に向かう冷媒の流れを遮断する。これにより、駆動停止時にドーム32a内が高圧となる停止圧縮機32において、停止圧縮機32の吸入側から低圧配管p3側へと冷凍機油が流出するということが生じなくなるため、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
The low pressure
中圧吸入側逆止弁87G,88Gは、中圧配管p2の各吸入側中圧枝管p25,p26に設けられている。中圧吸入側逆止弁87G,88Gは、吸入側中圧母管p24から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の高圧圧縮要素32dの吸入口に向かう冷媒の流れを許容し、逆に高圧圧縮要素32dの吸入口から吸入側中圧母管p24に向かう冷媒の流れを遮断する。これにより、駆動停止時にドーム32a内が高圧となる停止圧縮機32において、停止圧縮機32の高圧圧縮要素31e,32eの吸入側から中圧配管p2側へと冷凍機油が流出するということが生じなくなるため、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
The intermediate pressure suction
(4−8)変形例H
ここでは、上述の変形例Fと同様、駆動時の圧縮機31,32が低圧ドーム型であって、かつ停止圧縮機32は、ドーム32a内部が低圧の状態で駆動を停止する場合について説明する。
(4-8) Modification H
Here, similarly to the above-described modification F, the case where the
図11は、変形例Hに係る空気調和装置1Hの構成概略図である。空気調和装置1Hは、変形例Fの空気調和装置1Fと調整弁8Hの種類及び設けられる位置が異なっている。また、空気調和装置1Hに係る圧縮機31が駆動しており、停止圧縮機32が駆動を停止する場合、停止圧縮機32のドーム32a内は、低圧配管p3側から吸入された低圧の冷媒で充満した状態となる。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an
そして、空気調和装置1Hに係る調整弁8Hは、変形例Eと同様、高圧側逆止弁81H,82H、中圧吐出側逆止弁83H,84H、及び中圧吸入側閉止弁(閉止弁に相当)87H,88Hで構成される。
Then, the
つまり、高圧側逆止弁81H,82Hは、吐出枝管p11b,p12b上にそれぞれ設けられている。高圧側逆止弁81H,82Hは、圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の吐出口から高圧配管p1に向かう冷媒の流れを許容し、逆に高圧配管p1から圧縮機31,32、特に停止圧縮機32の吐出口に向かう冷媒の流れを遮断する。これにより、駆動停止時にドーム32a内が低圧となる停止圧縮機32において、高圧配管p1側から停止圧縮機32の高圧吐出側へと冷凍機油が流出するということが生じなくなるため、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
That is, the high pressure
中圧吐出側逆止弁83H,84Hは、それぞれ各油分離器25a,26aの吐出口と吐出側中圧母管p23との間に接続されている。中圧吐出側逆止弁83H,84Hは、各低圧圧縮要素31e,32eから各高圧圧縮要素31d,32dに向かう冷媒の流れを許容し、逆に各高圧圧縮要素31d,32dから各低圧圧縮要素31e,32eに向かう冷媒の流れを遮断する。これにより、駆動停止時にドーム32a内が低圧となる停止圧縮機32において、中圧配管p2側から停止圧縮機32の中圧吐出側へと冷凍機油が流出するということが生じなくなるため、停止圧縮機32を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。
The intermediate pressure discharge
中圧吸入側閉止弁87H,88Hは、中圧配管p2の各吸入側中圧枝管p25,p26に設けられており、電磁弁で構成される。中圧吸入側閉止弁87H,88Hは、各圧縮機31,32が駆動している場合には、“開”の状態となり、対応する圧縮機31,32が駆動を停止している場合には、“閉”の状態となる。これにより、停止圧縮機32が駆動を停止する場合、冷媒及びこれに伴う冷凍機油の流出を確実に防ぐことができる。尚、中圧吸入側閉止弁87H,88Hの開閉動作の制御は、図示しない制御部によって行われる。
The medium pressure suction
(4−9)変形例I
上述の実施形態及び変形例A〜Hでは、各圧縮機31,32が2段の圧縮要素31d,31e,32d,32eを有している場合について説明した。しかし、各圧縮機31,32は、2段以上である複数の圧縮要素を有していてもよい。
(4-9) Modification I
In the above-described embodiment and the modifications A to H, the case where each of the
図12では、一例として、各圧縮機31I,32Iが4段の圧縮要素を有している場合の空気調和装置のうち、熱源側熱交換器、膨張機構及び利用側熱交換器を除く他の構成要素を抜き出して示している。 In FIG. 12, as an example, among the air conditioners in which each of the compressors 31I and 32I has a four-stage compression element, other than the heat source side heat exchanger, the expansion mechanism, and the use side heat exchanger are excluded. The components are extracted and shown.
図12において、圧縮機構3Iは、2つの圧縮機31I,32Iが並列接続されることで構成されている。圧縮機31I,32Iは、1つのドーム31a,32a内に、低圧圧縮要素31e,32e、第1中圧圧縮要素31f,32f、第2中圧圧縮要素31g,32g及び高圧圧縮要素31d,32dを有している。各第1中圧圧縮要素31f,32fは、各低圧圧縮要素31e,32eよりも更に冷媒の圧力を高め、各第2中圧圧縮要素31g,32gは、第1中圧圧縮要素31f,32fよりも更に冷媒の能力を高める。各高圧圧縮要素31d,32dは、各第2中圧圧縮要素31g,32gよりも更に冷媒の能力を高める。圧縮機31I内に含まれる4段の圧縮要素31e,31f,31g,31dは、それぞれ直列接続されており、冷媒の圧力を順次高めていく。同様にして、圧縮機32I内に含まれる4段の圧縮要素32e,32f,32g,32dは、それぞれ直列接続されており、冷媒の圧力を順次高めていく。
In FIG. 12, the compression mechanism 3I is configured by connecting two compressors 31I and 32I in parallel. The compressors 31I and 32I include, in one
なお、図12では、一例として、各第2中圧圧縮要素31g,32gが、圧縮した冷媒を自身の圧縮機31I,32Iのドーム31a,32a内にいったん吐出する構成となっている。従って、第2中圧圧縮要素31g,32gは、内部吐出圧縮機であると言える。各ドーム31a,32aには第2中圧吐出管p41,p42それぞれが直結されている。この構成により、各ドーム31a,32a内に第2中圧圧縮要素31g,32gによっていったん吐出された冷媒は、各第2中圧吐出管p41,p42によって圧縮機31,32のドーム31a,32aの外部に吐出される。他の圧縮要素(具体的には、低圧圧縮要素31e,32e、第1中圧圧縮要素31f,32f、高圧圧縮要素31d,32d)は、各吐出管p61a,p62a,p51a,p52a,p11a,p12aと接続されており、各圧縮要素にて吐出された冷媒は、対応する吐出管p61a,p62a,p51a,p52a,p11a,p12aそれぞれを介して自身の圧縮機31I,32Iのドーム31a,32a外に吐出する構成となっている。従って、第2中圧圧縮要素31g,32g以外の他の圧縮要素31e,32e,31f,32f,31d,32dは、外部吐出圧縮機であると言える。
In FIG. 12, as an example, each of the second intermediate
従って、圧縮機31I,32Iは、駆動時、ドーム31a,32a内には第2中圧圧縮要素31g,32gから吐出された中圧の冷媒が充満する、低圧ドーム型の圧縮機である。尚、ここでは、圧縮機31Iが駆動しており,圧縮機32Iが駆動を停止する場合、停止圧縮機32Iのドーム32a内は、駆動時と同様、第2中圧圧縮要素31g,32gから吐出された中圧の冷媒で充満される場合を例に採る。
Therefore, the compressors 31I and 32I are low-pressure dome-type compressors that are filled with the medium-pressure refrigerant discharged from the second intermediate-
また、変形例Iに係る空気調和装置1Iは、高圧配管p1、低圧配管p3の他に、各圧縮機31,32の第2中圧圧縮要素31g,32gと高圧圧縮要素31d,32dとを繋ぐ第1中圧配管p41,p42,p43,p44、各圧縮機31,32の第1中圧圧縮要素31f,32fと低圧圧縮要素31e,32eとを繋ぐ第2中圧配管p61,p62,p63,p64、各圧縮機31,32の中圧圧縮要素31g,32g,31f,32f同士を繋ぐ第3中圧配管p51,p52,p53,p54を有する。
The air conditioner 1I according to the modified example I connects the second intermediate
そして、各圧縮要素31d,32d,31g,32g,31f,32f,31e,32eの吐出側の各配管p11a,p12a,p41a,p42a,p51a,p52a,p61a,p62aには、油分離機構21I,22I,23I,24I,25I,26I,27I,28Iが1つずつ設けられている。油分離機構21I〜28Iの油戻し管21c〜28cのうち、油戻し管21c,22cは、高圧圧縮要素31d,32dそれぞれから吐出された冷媒中の冷凍機油を、該要素31d,32dを含む圧縮機31,32自身の内部吐出圧縮要素(つまり、第2中圧圧縮要素31g,32g)の吸入側に戻す。油戻し管23c,24cは、第2中圧圧縮要素31g,32g、つまりは内部吐出圧縮要素それぞれから吐出された冷媒中の冷凍機油を、該要素31d,32dを含む圧縮機31,32自身ではなく、別の圧縮機31,32の内部吐出圧縮要素(つまり、第2中圧圧縮要素31g,32g)の吸入側に戻す。即ち、油戻し管23c,24cは、たすきがけの状態となっている。油戻し管25c,26cは、第1中圧圧縮要素31f,32fそれぞれから吐出された冷媒中の冷凍機油を、該要素31f,32fを含む圧縮機31,32自身の内部吐出圧縮要素(つまり、第2中圧圧縮要素31g,32g)の吸入側、つまりは第1中圧圧縮要素31f,32fの一段上となる第2中圧圧縮要素31g,32gの吸入側に戻す。油戻し管27c,28cは、低圧圧縮要素31e,32eそれぞれから吐出された冷媒中の冷凍機油を、該要素31e,32eを含む圧縮機31,32自身の第1中圧圧縮要素31f,32fの吸入側に戻す。即ち、内部吐出圧縮要素31g,32gよりも後段となる圧縮要素31d,32dから吐出された冷媒中の冷凍機油は、該冷媒の流出元となる圧縮要素を有する圧縮機自身の、内部吐出圧縮要素31g,32gの吸入側に戻され、内部吐出圧縮要素31g,32gから吐出された冷媒中の冷凍機油は、自身の圧縮機ではなく、別の圧縮機31,32の内部吐出圧縮要素31g,32gの吸入側に戻される。また、内部吐出圧縮要素31g,32gよりも前段となる圧縮要素31e,32e,31f,32fから吐出された冷媒中の冷凍機油は、該冷媒の流出元となる圧縮要素を有する圧縮機自身において、該冷媒の流出元となる圧縮要素の一段後段となる圧縮要素の吸入側に戻される。
Then, oil separation mechanisms 21I, 22I are provided in the pipes p11a, p12a, p41a, p42a, p51a, p52a, p61a, p62a on the discharge side of the
尚、各油分離機構21I〜28Iから吐出された冷媒は、中間冷却器7にて冷却され、その後、該冷媒を吐出した圧縮要素よりも後段となる圧縮要素に吸入される。
The refrigerant discharged from each of the oil separation mechanisms 21I to 28I is cooled by the
調整弁8Iは、高圧吐出側逆止弁81I,82I、高圧吸入側閉止弁83I,84I、第2中圧吐出側逆止弁85I,86I、第1中圧吐出側逆止弁87I,88I、第2中圧吸入側逆止弁89I,90I、低圧吐出側閉止弁91I,92I、低圧吸入側逆止弁93I,94Iを有する。高圧吐出側逆止弁81I,82Iは、高圧配管p1と接続された各吐出枝管p11b,p12b上に設けられている。高圧吸入側閉止弁83I,84Iは、各第1中圧配管p43,p44,p41b,p42b上のうち高圧圧縮要素31d,32dの吸入側付近に設けられており、第2中圧吐出側逆止弁85I,86Iは、各第1中圧配管p43,p44,p41b,p42b上であって、各圧縮機31,32の吐出口と中間冷却器7との間に設けられている。第1中圧吐出側逆止弁87I,88Iは、第3中圧配管p51b,p52b上に設けられている。第2中圧吸入側逆止弁89I,90Iは、第2中圧配管p63,p64,p61b,p62b上のうち第1中圧圧縮要素31f,32fの吸入付近に設けられている。低圧吐出側閉止弁91I,92Iは、第2中圧配管p63,p64,p61b,p62b上であって、各低圧圧縮要素31e,32eの吐出口と中間冷却器7との間に設けられている。低圧吸入側逆止弁93I,94Iは、低圧配管p3から分岐された低圧吸入管p31a,p32a上に設けられている。
The adjustment valve 8I includes high pressure discharge side check valves 81I and 82I, high pressure suction side stop valves 83I and 84I, second intermediate pressure discharge side check valves 85I and 86I, first intermediate pressure discharge side check valves 87I and 88I, Second intermediate pressure suction side check valves 89I and 90I, low pressure discharge side closing valves 91I and 92I, and low pressure suction side check valves 93I and 94I are provided. The high pressure discharge side check valves 81I and 82I are provided on the discharge branch pipes p11b and p12b connected to the high pressure pipe p1. The high pressure suction side stop valves 83I and 84I are provided in the vicinity of the suction side of the high
圧縮機31I,32Iの吐出側に位置する各種逆止弁81I〜82I,85I〜88Iは、圧縮機31I,32Iの各種吐出口から圧縮機31I,32I外部に向かう冷媒の流れのみを許容し、逆に圧縮機31I,32I外部から圧縮機31I,32Iの各種吐出口に向かう冷媒の流れを遮断する。圧縮機31I,32Iの吸入側に位置する各種逆止弁89I〜90I,93I〜94Iは、圧縮機31I,32I外部から圧縮機31I,32Iの各種吸入口に向かう冷媒の流れのみを許容し、逆に圧縮機31I,32Iの各種吸入口から圧縮機31I,32I外部に向かう冷媒の流れを遮断する。また、各種閉止弁83I〜84I,91I〜92Iは、電磁弁で構成され、各圧縮機31I,32Iが駆動している場合には、“開”の状態となり、対応する圧縮機31I,32Iが駆動を停止している場合には、“閉”の状態となる。 The various check valves 81I to 82I and 85I to 88I located on the discharge side of the compressors 31I and 32I allow only the refrigerant flow from the various discharge ports of the compressors 31I and 32I to the outside of the compressors 31I and 32I. Conversely, the flow of refrigerant from the outside of the compressors 31I, 32I to the various discharge ports of the compressors 31I, 32I is blocked. The various check valves 89I to 90I and 93I to 94I located on the suction side of the compressors 31I and 32I allow only the refrigerant flow from the outside of the compressors 31I and 32I to the various suction ports of the compressors 31I and 32I. Conversely, the flow of refrigerant from the various suction ports of the compressors 31I and 32I to the outside of the compressors 31I and 32I is blocked. The various shut-off valves 83I to 84I and 91I to 92I are composed of electromagnetic valves. When the compressors 31I and 32I are driven, they are in an “open” state, and the corresponding compressors 31I and 32I When the drive is stopped, the state is “closed”.
つまり、冷媒の圧力関係により、圧縮機31I,32Iの駆動時と停止時とで、冷媒の流れる方向が逆となる現象が生じる配管p11b,p12b,p41b,p42b,p51b,p52b,p63,p64,p31a,p32aには、逆止弁81I〜82I,85I〜90I,93I〜94Iが調整弁8Iとして設けられる。冷媒の圧力関係により、圧縮機31I,32Iの駆動時と停止時とで、冷媒の流れる方向が同じとなる配管p43,p44,p61b、p62bには、逆止弁83I〜84I,91I〜92Iが調整弁8Iとして設けられる。 That is, the pipes p11b, p12b, p41b, p42b, p51b, p52b, p63, p64, in which a phenomenon occurs in which the refrigerant flow direction is reversed between when the compressors 31I and 32I are driven and when the compressors 31I and 32I are stopped, is determined. Check valves 81I to 82I, 85I to 90I, 93I to 94I are provided as adjusting valves 8I on p31a and p32a. The check valves 83I to 84I and 91I to 92I are provided in the pipes p43, p44, p61b, and p62b in which the refrigerant flows in the same direction when the compressors 31I and 32I are driven and stopped due to the pressure relationship of the refrigerant. Provided as a regulating valve 8I.
このような調整弁8Iにより、例えば圧縮機31Iが駆動し圧縮機32が停止(例えば、停止圧縮機32I)する場合、この停止圧縮機32Iは、高圧配管p1、第1中圧配管p41,p42,p43,p44、第2中圧配管p61,p62,p63,p64、低圧配管p3、及び第3中圧配管p51,p52,p53,p54のいずれか1つとのみ冷媒の流れを許容し他の配管との間では冷媒の流れが生じないようになる。これにより、2段以上の圧縮要素をそれぞれ有する2つの圧縮機31I,32Iが並列接続されている場合においても、停止圧縮部32の内部を均圧にすることができる。
For example, when the compressor 31I is driven by the adjustment valve 8I and the
尚、上述した調整弁8Iは、停止圧縮機32のドーム32a内が、高圧圧縮要素32dの1つ前段となる第2中圧圧縮要素32gから吐出される冷媒で充満する場合の一例である。調整弁8Iの数及び種類は、停止圧縮機のドーム内がどの圧縮要素から吐出される冷媒または停止圧縮機内に吸入される冷媒で充満されるかによって、上述の変形例A〜Hのように変更され得る。例えば、停止圧縮機32のドーム32a内が高圧圧縮要素32dから吐出される高圧の冷媒で充満される場合には、吸入側においては図12よりも電磁弁の数が減少し、代わりに吐出側の逆止弁を電磁弁に変更する必要がある。
The regulating valve 8I described above is an example of the case where the inside of the
(4−10)変形例J
上述の実施形態においては、二段圧縮式冷凍サイクルを用いて冷房運転が可能な空気調和装置について説明したが、空気調和装置は、図1の構成に加えて、冷房運転と暖房運転を切り換える切換機構を設けることにより、冷房運転と暖房運転とを切換可能に構成することができる。
(4-10) Modification J
In the above-described embodiment, the air conditioner capable of cooling operation using the two-stage compression refrigeration cycle has been described. However, in addition to the configuration of FIG. 1, the air conditioner switches between cooling operation and heating operation. By providing the mechanism, the cooling operation and the heating operation can be switched.
図13は、変形例Jに係る空気調和装置1Jの概略構成図である。空気調和装置1Jは、図13に示されるように、上述の実施形態の冷媒回路2(図1参照)の構成に冷房運転と暖房運転とを切換可能にするための切換機構9a,9b、レシーバ10、エコノマイザ熱交換器12、ブリッジ回路13、及び過冷却熱交換器16が主として加わり、膨張機構5に代えて第1膨張機構5a及び2つの第2膨張機構5cが設けられた冷媒回路2Jを備えて構成される。また、図1の利用側熱交換器6に代えて、2つの利用側熱交換器6aが並列接続されている。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an air-
切換機構9a,9bは、冷媒回路2J内における冷媒の流れの方向を切り換えるための機構である。切換機構9aは、冷房運転時には、熱源側熱交換器4を圧縮機構3から吐出される冷媒の放熱器として、かつ、利用側熱交換器6を熱源側熱交換器4において冷却された冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機構3の高圧配管p1と熱源側熱交換器4の一端とを接続するとともに圧縮機構3の低圧配管p3と各利用側熱交換器6aの他端とを接続する(図4の切換機構9aの実線を参照、以下、この切換機構9aの状態を「冷却運転状態」という)。一方、暖房運転時には、切換機構9aは、利用側熱交換器6を圧縮機構3から吐出される冷媒の放熱器として、かつ、熱源側熱交換器4を利用側熱交換器6において冷却された冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機構3の高圧配管p1と各利用側熱交換器6aの他端とを接続するとともに圧縮機構3の低圧配管p3と熱源側熱交換器4の一端とを接続する(図4の切換機構9aの破線を参照。即ち、加熱運転状態)。切換機構9bは、冷房運転時には、各低圧圧縮要素31e,32eから吐出された冷媒を、中間冷却器7を通過後に各高圧圧縮要素31d,32dに吸入させ、暖房運転時は、各低圧圧縮要素31e、32eから吐出された冷媒を、中間冷却器7を通過させずに各高圧圧縮要素31d、32dに吸入させる。このように、暖房運転においては、各低圧圧縮要素31e,32eから吐出された冷媒を中間冷却器7を介さずに各高圧圧縮要素31d、32dに吸入させているため、冷房運転と同様に暖房運転においても中間冷却器7を用いる場合に比べて、圧縮機構3から吐出される冷媒の温度の低下が抑えられる。従って、この空気調和装置1Jでは、外部への放熱を抑え、冷媒の放熱器として機能する利用側熱交換器6aに供給される冷媒の温度の低下を抑えることが可能になり、運転効率の低下を防ぐことができる。
The switching
なお、切換機構9a,9bは、四路切換弁に限定されるものではなく、例えば、複数の電磁弁を組み合わせる等によって、上述と同様の冷媒の流れの方向を切り換える機能を有するように構成したものであってもよい。
Note that the switching
レシーバ10は、冷房運転と暖房運転との間で冷媒回路2Jにおける冷媒の循環量が異なる等の運転状態に応じて発生する余剰冷媒を溜めることができるように、第1膨張機構5aで減圧された後の冷媒を一時的に溜めるために設けられた容器である。そのため、レシーバ10の入口がレシーバ入口管10aに接続されており、その出口がレシーバ出口管10bに接続されている。また、レシーバ10には、レシーバ10内から冷媒を抜き出して圧縮機構3の吸入側(すなわち、各圧縮機31,32の低圧圧縮要素31e,32eの吸入口)に戻すことが可能な吸入戻し管30が接続されている。この吸入戻し管30には、電動弁からなる吸入戻し開閉弁30aが設けられている。
The
エコノマイザ熱交換器12は、熱源側熱交換器4と各利用側熱交換器6aとの間を流れる冷媒とインジェクション管11を流れる冷媒(より具体的には、インジェクション開閉弁11aにおいて中間圧付近まで減圧された後の冷媒)との熱交換を行う熱交換器である。本変形例において、エコノマイザ熱交換器12は、レシーバ入口管10aの第1膨張機構5aの上流側の位置(すなわち、切換機構9aを冷却運転状態にしている際には、熱源側熱交換器4と第1膨張機構5aとの間)を流れる冷媒とインジェクション管11を流れる冷媒との熱交換を行うように設けられており、また、両冷媒が対向するように流れる流路を有している。このエコノマイザ熱交換器12により、熱源側熱交換器4と各利用側熱交換器6aとの間を流れる冷媒は、レシーバ入口管10aにおいて、エコノマイザ熱交換器12にて熱交換される前にインジェクション管11に分岐され、その後に、エコノマイザ熱交換器12において、インジェクション管11を流れる冷媒と熱交換を行うことになる。
The
ここで、インジェクション管11は、熱源側熱交換器4と各利用側熱交換器6aとの間を流れる冷媒を分岐して各高圧圧縮要素31d,32dに戻す機能を有している。また、このインジェクション管11には、開度制御が可能なインジェクション開閉弁11aが設けられている。インジェクション開閉弁11aは、電動膨張弁で構成される。
Here, the
ブリッジ回路13は、熱源側熱交換器4と各利用側熱交換器6aとの間に設けられており、レシーバ10のレシーバ入口管10a及びレシーバ出口管10bに接続されている。ブリッジ回路13は、本変形例において、3つの逆止弁13a,13c,13dと1つの膨張弁13bを有している。そして、入口逆止弁13aは、熱源側熱交換器4からレシーバ入口管10aへの冷媒の流通のみを許容し、入口膨張弁13bは、レシーバ出口管10bから熱源側熱交換器4への冷媒の流通を開閉する。出口逆止弁13cは、レシーバ出口管10bから利用側熱交換器6への冷媒の流通のみを許容し、出口逆止弁13dは、レシーバ出口管10b側からレシーバ入口管10aへの冷媒の流通のみを許容する。
The
過冷却熱交換器16は、レシーバ10から各第2膨張機構5cに送られる冷媒を冷却する熱交換器である。より具体的には、過冷却熱交換器16は、冷房運転時に、レシーバ10から各第2膨張機構5cに送られる冷媒の一部を分岐して各圧縮機31,32の吸入側(具体的には、各低圧圧縮要素31e,32eの吸入側)に戻す吸入戻し管16aを流れる冷媒との熱交換を行う熱交換器であり、両冷媒が対向するように流れる流路を有している。ここで、吸入戻し管16aは、放熱器としての熱源側熱交換器4から各第2膨張機構5cに送られる冷媒を分岐して圧縮機構3の吸入側(すなわち、低圧配管p3)に戻す冷媒管である。この吸入戻し管16aには、開度制御が可能な吸入戻し弁16bが設けられており、過冷却熱交換器16において、レシーバ10から各第2膨張機構5cに送られる冷媒と吸入戻し弁16bにおいて低圧付近まで減圧された後の吸入戻し管16aを流れる冷媒との熱交換を行うようになっている。吸入戻し弁16bは、本変形例において、電動膨張弁である。
The supercooling
尚、第1膨張機構5aは、レシーバ入口管10aに設けられた冷媒を減圧する機構であり、本変形例において、電動膨張弁が使用されている。また、本変形例において、第1膨張機構5aは、冷房運転時には、レシーバ10を介して各利用側熱交換器6aに送る前に、熱源側熱交換器4において冷却された高圧の冷媒を冷媒の飽和圧力付近まで減圧する。第1膨張機構5aは、暖房運転時には、レシーバ10を介して熱源側熱交換器4に送る前に、各利用側熱交換器6aにおいて冷却された高圧の冷媒を冷媒の飽和圧力付近まで減圧する。
The
第2膨張機構5cは、それぞれ過冷却熱交換器16及び各利用側熱交換器6aの間に設けられている。第2膨張機構5cは、過冷却熱交換器16から流出した冷媒を減圧する機構であり、本変形例において、電動膨張弁が使用されている。
The
また、空気調和装置1Jは、上記以外に、中間冷却器7の下流側に設けられた逆止弁7a、切換機構9bと中圧配管p2である吸入側中圧枝管p25,p26との間に設けられた逆止弁9cを備えている。逆止弁7aは、中間冷却器7から各高圧圧縮要素31d,32dへと向かう冷媒の流れのみを許容し、逆止弁9cは、切換機構9bから各高圧圧縮要素31d,32dへと向かう冷媒の流れのみを許容する。更に、空気調和装置1Jは、中圧配管p2である吐出側中圧母管p23と低圧配管p3との間を開閉する電磁弁19a、及び高圧配管p1と中圧配管p2である各吸入側中圧枝管p25,p26との間を開閉する電磁弁19bを備えている。各電磁弁19a,19bは、いずれか一方の圧縮機が停止している状態において、停止圧縮機内の均圧をより確実に保つためのものである。
In addition to the above, the
<他の実施形態>
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
<Other embodiments>
As mentioned above, although embodiment of this invention and its modification were demonstrated based on drawing, specific structure is not restricted to these embodiment and its modification, It changes in the range which does not deviate from the summary of invention. Is possible.
(a)
上述の実施形態及び変形例では、二酸化炭素が冷媒として使用され、超臨界域で作動する二段圧縮式冷凍サイクルが行われる場合について説明した。しかし、本発明の冷凍装置は、超臨界域で作動せずともよく、従って冷媒は、二酸化炭素以外であってもよい。二酸化炭素以外の冷媒としては、R1234等が挙げられる。
(A)
In the above-described embodiment and modification, the case where carbon dioxide is used as the refrigerant and the two-stage compression refrigeration cycle operating in the supercritical region is performed has been described. However, the refrigeration apparatus of the present invention may not operate in the supercritical region, and therefore the refrigerant may be other than carbon dioxide. R1234 etc. are mentioned as refrigerant | coolants other than a carbon dioxide.
(b)
上述の実施形態及び変形例では、一例として、停止圧縮機が圧縮機32である場合について説明した。しかし、本発明では、いずれかの圧縮機31,32が停止し(つまり、停止圧縮機)、他の圧縮機が駆動していればよいため、停止圧縮機は圧縮機31であってもよい。
(B)
In the above-mentioned embodiment and modification, the case where the stop compressor was the
(c)
上述の実施形態及び変形例では、一例として、圧縮機構3が2台の圧縮機31,32の並列接続によって構成されると説明した。しかし、圧縮機の台数は複数であればよく、従って3台以上の圧縮機が並列接続されることで圧縮機構が構成されていてもよい。
(C)
In the above-described embodiment and modification, as an example, it has been described that the
(d)
上述の実施形態及び変形例A〜Iでは、空気調和装置1,1A〜1Iが冷房運転を行う装置である場合について説明した。つまり、熱源側熱交換器4が冷媒の冷却器、利用側熱交換器6が冷媒の加熱器として機能する場合について説明した。しかし、上記一実施形態及び変形例A〜Iの空気調和装置1,1A〜1Iは、冷房運転ではなく暖房運転のみを行う装置であってもよい。
(D)
In the above-described embodiment and modification examples A to I, the case where the
本発明の冷凍装置は、複数の圧縮部のうちいずれか1つが駆動を停止している停止圧縮部であって、他の圧縮部が駆動している場合において、停止圧縮部の内部を均圧にすることができる。従って、本発明の冷凍装置は、冷媒の圧力を高める複数段の圧縮要素を有する圧縮部が複数並列接続されてなる圧縮機構を有しており、各圧縮部のうちいずれか1つが駆動停止し、他の圧縮機が駆動する装置において適用できる。 The refrigeration apparatus of the present invention is a stop compression unit in which any one of a plurality of compression units stops driving, and when the other compression unit is driven, the inside of the stop compression unit is equalized. Can be. Therefore, the refrigeration apparatus of the present invention has a compression mechanism in which a plurality of compression units having a plurality of stages of compression elements that increase the pressure of the refrigerant are connected in parallel, and any one of the compression units stops driving. It can be applied to devices driven by other compressors.
1 空気調和装置
2 冷媒回路
3 圧縮機構
4 熱源側熱交換器
5 膨張機構
6 利用側熱交換器
7 中間冷却器
8 調整弁
p1 高圧配管
p2 中圧配管
p3 低圧配管
21,22,25,26 油分離機構
21a,22a,25a,26a 油分離器
21b,22b,25b,26b 逆止機構
21c,22c,25c,26c 油戻し管
31,32 圧縮機
31a,32a ドーム
31b,32b 圧縮機駆動モータ
31c,32c 駆動軸
31d,32d 高圧圧縮要素
31e,32e 低圧圧縮要素
31f,32f 第1中圧圧縮要素
31g,32g 第2中圧圧縮要素
81,82 高圧側逆止弁
81I,82I 高圧吐出側逆止弁
83,84 中圧側逆止弁
83A,84A 中圧吐出側閉止弁
83B,84B 中圧吐出側逆止弁
83I,84I 高圧吸入側閉止弁
85,86 低圧側逆止弁
85I,86I 第2中圧吐出側逆止弁
87A,88A 中圧吸入側逆止弁
87B,88B 中圧吸入側閉止弁
87I,88I 第1中圧吐出側逆止弁
89I,90I 第2中圧吸入側逆止弁
91I,92I 低圧吐出側閉止弁
93I,94I 低圧吸入側逆止弁
p41,p42,p43,p44 第1中圧配管
p61,p62,p63,p64 第2中圧配管
p51,p52,p53,p54 第3中圧配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioning apparatus 2 Refrigerant circuit 3 Compression mechanism 4 Heat source side heat exchanger 5 Expansion mechanism 6 Use side heat exchanger 7 Intermediate cooler 8 Control valve p1 High pressure piping p2 Medium pressure piping p3 Low pressure piping 21, 22, 25, 26 Oil Separation mechanism 21a, 22a, 25a, 26a Oil separator 21b, 22b, 25b, 26b Check mechanism 21c, 22c, 25c, 26c Oil return pipe 31, 32 Compressor 31a, 32a Dome 31b, 32b Compressor drive motor 31c, 32c Drive shaft 31d, 32d High pressure compression element 31e, 32e Low pressure compression element 31f, 32f First intermediate pressure compression element 31g, 32g Second intermediate pressure compression element 81, 82 High pressure side check valve 81I, 82I High pressure discharge side check valve 83, 84 Medium pressure side check valve 83A, 84A Medium pressure discharge side stop valve 83B, 84B Medium pressure discharge side check valve 83I, 84I High pressure suction side stop valve 85, 6 Low pressure side check valves 85I, 86I Second medium pressure discharge side check valves 87A, 88A Medium pressure suction side check valves 87B, 88B Medium pressure suction side stop valves 87I, 88I First medium pressure discharge side check valves 89I , 90I Second medium pressure suction side check valves 91I, 92I Low pressure discharge side stop valves 93I, 94I Low pressure suction side check valves p41, p42, p43, p44 First medium pressure pipes p61, p62, p63, p64 Second middle Pressure piping p51, p52, p53, p54 Third medium pressure piping
Claims (8)
冷媒の冷却器または加熱器として機能する熱源側熱交換器(4)と、
冷媒を減圧する膨張機構(5)と、
冷媒の加熱器または冷却器として機能する利用側熱交換器(6)と、
複数の前記圧縮部の前記高圧圧縮要素から吐出された高圧の冷媒が流れる高圧配管(p1)と、
各前記圧縮部における前記高圧圧縮要素と前記低圧圧縮要素とを繋ぎ、中圧の冷媒が流れる中圧配管(p2)と、
複数の前記圧縮部の前記低圧圧縮要素に吸入する低圧の冷媒が流れる低圧配管(p3)と、
複数の前記圧縮部のうちいずれか1つ(以下、停止圧縮部という)が駆動を停止し残りの前記圧縮部が駆動している場合、前記停止圧縮部において、前記高圧配管、前記中圧配管及び前記低圧配管のいずれか1つとのみ冷媒の流れを許容し他の前記配管との間では冷媒の流れが生じないように、前記停止圧縮部と各前記配管との連通状態を調整する調整弁(8)と、
を備える、冷凍装置(1)。 A plurality of compression sections (31, 32) having a low pressure compression element (31e, 32e) for increasing the pressure of the refrigerant and a high pressure compression element (31d, 32d) for increasing the pressure of the refrigerant further than the low pressure compression element are connected in parallel. A compression mechanism (3),
A heat source side heat exchanger (4) functioning as a refrigerant cooler or heater;
An expansion mechanism (5) for depressurizing the refrigerant;
A use side heat exchanger (6) that functions as a refrigerant heater or cooler;
A high-pressure pipe (p1) through which a high-pressure refrigerant discharged from the high-pressure compression elements of the plurality of compression units flows;
An intermediate pressure pipe (p2) that connects the high pressure compression element and the low pressure compression element in each compression section and through which an intermediate pressure refrigerant flows;
A low-pressure pipe (p3) through which a low-pressure refrigerant sucked into the low-pressure compression elements of the plurality of compression sections flows;
When any one of the plurality of compression units (hereinafter referred to as a stop compression unit) stops driving and the remaining compression units are driven, in the stop compression unit, the high pressure pipe and the medium pressure pipe And a regulating valve that adjusts the communication state between the stop compression section and each of the pipes so that only one of the low-pressure pipes allows the flow of the refrigerant and no refrigerant flows between the other pipes. (8) and
A refrigeration apparatus (1).
請求項1に記載の冷凍装置(1)。 Each of the compression units is a compressor that houses the high-pressure compression element and the low-pressure compression element in one dome.
The refrigeration apparatus (1) according to claim 1.
前記調整弁は、前記低圧配管から前記停止圧縮部に向かう冷媒の流れのみを許容する低圧側逆止弁(85,86)を有する、
請求項1または2に記載の冷凍装置(1)。 The stop compression unit stops driving in a state where the refrigerant discharged from the high pressure compression element or the low pressure compression element of the stop compression unit is filled in the dome,
The regulating valve has a low pressure side check valve (85, 86) that allows only a flow of refrigerant from the low pressure pipe toward the stop compression unit,
The refrigeration apparatus (1) according to claim 1 or 2.
前記調整弁は、
前記中圧配管において、前記停止圧縮部の前記低圧圧縮要素から前記高圧圧縮要素に向かう冷媒の流れのみを許容する中圧側逆止弁(83,84)と、
前記停止圧縮部から前記高圧配管に向かう冷媒の流れのみを許容する高圧側逆止弁(81,82)と、
を更に有する、
請求項3に記載の冷凍装置(1)。 The stop compression unit stops driving in a state where the refrigerant discharged from the low pressure compression element of the stop compression unit is filled in the dome,
The regulating valve is
An intermediate pressure check valve (83, 84) that allows only the flow of refrigerant from the low pressure compression element to the high pressure compression element of the stop compression section in the intermediate pressure pipe;
High pressure side check valves (81, 82) that allow only the flow of refrigerant from the stop compression section toward the high pressure pipe;
Further having
The refrigeration apparatus (1) according to claim 3.
冷媒の圧力関係によって、前記停止圧縮部が駆動を停止している状態時に冷媒の流出する方向が前記停止圧縮部の駆動状態時と同じとなる前記中圧配管に設けられた閉止弁(83A,84A,83D,84D,83G,84G,87B,88B,87E,88E,87H,88H)、
を更に有する、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷凍装置(1)。 The regulating valve is
A stop valve (83A, 83A) provided in the intermediate pressure pipe in which the direction in which the refrigerant flows out in the state where the stop compression unit stops driving is the same as that in the drive state of the stop compression unit due to the pressure relationship of the refrigerant. 84A, 83D, 84D, 83G, 84G, 87B, 88B, 87E, 88E, 87H, 88H),
Further having
The refrigeration apparatus (1) according to any one of claims 1 to 3.
請求項5に記載の冷凍装置(1)。 The stop valve is configured such that when the stop compression unit stops driving in a state where the refrigerant discharged from the high pressure compression element is filled in the dome, or the refrigerant sucked from the low pressure side suction pipe is in the dome. Provided in the intermediate pressure pipe when the drive is stopped in a state where
The refrigeration apparatus (1) according to claim 5.
冷媒の冷却器または加熱器として機能する熱源側熱交換器(4)と、
冷媒を減圧する膨張機構(5)と、
冷媒の加熱器または冷却器として機能する利用側熱交換器(6)と、
複数の前記圧縮部の前記高圧圧縮要素から吐出された高圧の冷媒が流れる高圧配管(p1)と、
各前記圧縮部における前記中圧圧縮要素と前記高圧圧縮要素とを繋ぐ第1中圧配管(p41,p42,p43,p44)と、
各前記圧縮部における前記中圧圧縮要素と前記低圧圧縮要素とを繋ぐ第2中圧配管(p61,p62,p63,p64)と、
複数の前記圧縮部の前記低圧圧縮要素に吸入する低圧の冷媒が流れる低圧配管(p3)と、
複数の前記圧縮部のうちいずれか1つ(以下、停止圧縮機という)が駆動を停止し残りの前記圧縮部が駆動している場合、前記停止圧縮部において、前記高圧配管、前記第1中圧配管、前記第2中圧配管及び前記低圧配管のいずれか1つとのみ冷媒の流れを許容し他の前記配管との間では冷媒の流れが生じないように、前記停止圧縮部と各前記配管との連通状態を調整する調整弁(8I)と、
を備える、冷凍装置(1I)。 Low pressure compression elements (31e, 32e) for increasing the pressure of the refrigerant, intermediate pressure compression elements (31f, 32f, 31g, 32g) for increasing the pressure of the refrigerant further than the low pressure compression elements, and refrigerant further than the intermediate pressure compression elements A compression mechanism (3I) in which a plurality of compression sections having high-pressure compression elements (31d, 32d) for increasing the pressure of
A heat source side heat exchanger (4) functioning as a refrigerant cooler or heater;
An expansion mechanism (5) for depressurizing the refrigerant;
A use side heat exchanger (6) that functions as a refrigerant heater or cooler;
A high-pressure pipe (p1) through which a high-pressure refrigerant discharged from the high-pressure compression elements of the plurality of compression units flows;
A first intermediate pressure pipe (p41, p42, p43, p44) connecting the intermediate pressure compression element and the high pressure compression element in each compression section;
A second intermediate pressure pipe (p61, p62, p63, p64) connecting the intermediate pressure compression element and the low pressure compression element in each compression section;
A low-pressure pipe (p3) through which a low-pressure refrigerant sucked into the low-pressure compression elements of the plurality of compression sections flows;
When any one of the plurality of compression units (hereinafter referred to as a stop compressor) stops driving and the remaining compression units are driven, in the stop compression unit, the high pressure pipe, the first medium The stop compression section and each of the pipes so that the refrigerant flows only between one of the pressure pipe, the second intermediate pressure pipe, and the low-pressure pipe and does not flow between the other pipes. An adjustment valve (8I) for adjusting the communication state with
A refrigeration apparatus (1I).
各前記圧縮部の前記中圧圧縮要素同士を繋ぐ1または複数の第3中圧配管(p51,p52,p53,p54)、
を更に備え、
前記調整弁は、前記停止圧縮部において、前記高圧配管、前記第1中圧配管、前記第2中圧配管、前記低圧配管、及び1または複数の前記第3中圧配管のいずれか1つとのみ冷媒の流れを許容し他の前記配管との間では冷媒の流れが生じないように、前記停止圧縮部と各前記配管との連通状態を調整する、
請求項7に記載の冷凍装置(1I)。 The compression unit has a plurality of the intermediate pressure compression elements,
One or a plurality of third intermediate pressure pipes (p51, p52, p53, p54) that connect the intermediate pressure compression elements of each compression section;
Further comprising
The regulating valve is only one of the high pressure pipe, the first medium pressure pipe, the second medium pressure pipe, the low pressure pipe, and one or a plurality of the third medium pressure pipes in the stop compression unit. Adjusting the communication state between the stop compression unit and each of the pipes so that the refrigerant flow is allowed and no refrigerant flows between the pipes;
The refrigeration apparatus (1I) according to claim 7.
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