(57)【要約】【課題】複数台のエバポレータを備えた冷凍サイクルシステムにおいて、加熱と冷却を並行して効率よく行うことのできる冷凍サイクルシステム、冷凍サイクルシステムの制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】ホスト機Ｍ１、リモート機Ｍ２、Ｍ３において、加熱と冷却を並行して行うとき、コンデンサ２２で凝縮した冷媒と、加熱を行っているエバポレータ３０Ｂまたは３０Ｃで凝縮した冷媒とを、冷却を行うエバポレータ３０Ａと、エバポレータ３０Ｃまたは３０Ｂとに対して送り込むようにした。加熱を行っているエバポレータ３０Ｂまたは３０Ｃで凝縮した冷媒を用い、他のエバポレータ３０Ａと、エバポレータ３０Ｃまたは３０Ｂとで冷却を行うことで、冷却側の能力を高めるとともに、熱エネルギの利用効率を高める。  さらに、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの上流側には機械式ではなく電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃを設けるようにした。【選択図】図２
2010196915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルシステムであって、
冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒とする圧縮機と、
前記ガス冷媒を冷却して液冷媒とするコンデンサと、
前記コンデンサから送られてくる前記液冷媒および／または前記圧縮機から送られてくる前記ガス冷媒の熱を周囲雰囲気と熱交換する複数台のエバポレータと、
一の前記エバポレータから、他の前記エバポレータに冷媒を送り込むエバポレータ間バイパス路と、
システム内の冷媒の流れを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、一の前記エバポレータで加熱運転を行い、他の前記エバポレータで冷却運転を行うときに、一の前記エバポレータで加熱を行うことにより凝縮された前記液冷媒を、他の前記エバポレータに前記エバポレータ間バイパス路を介して送り込み、他の前記エバポレータにおいて、一の前記エバポレータから送り込まれた前記液冷媒と、前記コンデンサから送り込まれた前記液冷媒とにより、周囲雰囲気を冷却することを特徴とする冷凍サイクルシステム。
【請求項２】
一の前記エバポレータで加熱を行うために必要な冷媒量に対し、他の前記エバポレータにおいて冷却を行うために必要な冷媒量が多いことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクルユニット。
【請求項３】
前記エバポレータの上流側に気液熱交換器が設けられるとともに、前記エバポレータを経た前記冷媒を前記気液熱交換器に送り込むリターン路が設けられ、前記気液熱交換器と前記エバポレータとの間に、前記エバポレータに送り込む冷媒量を調整する電子膨張弁が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍サイクルシステム。
【請求項４】
前記気液熱交換器から前記エバポレータに冷媒を送る冷媒管と、前記リターン路とをつなぐバイパス管が設けられ、前記バイパス管は、前記冷媒管に対し、前記気液熱交換器の下流側であって前記エバポレータの上流側の位置にて接続されていることを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクルシステム。
【請求項５】
前記圧縮機から送られてくる前記ガス冷媒を前記エバポレータに送給するガス冷媒送給管に、流量調整のため、複数の電磁弁が並列して設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の冷凍サイクルシステム。
【請求項６】
冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒とする圧縮機と、
前記ガス冷媒を冷却して液冷媒とするコンデンサと、
前記コンデンサから送られてくる前記液冷媒および／または前記圧縮機から送られてくる前記ガス冷媒の熱を周囲雰囲気と熱交換する複数台のエバポレータと、
一の前記エバポレータから、前記他の前記エバポレータに冷媒を送り込むエバポレータ間バイパス路と、
を備えた冷凍サイクルシステムを制御する制御部にて、
一の前記エバポレータで加熱運転を行い、他の前記エバポレータで冷却運転を行うときに、一の前記エバポレータで加熱を行うことにより凝縮された前記液冷媒を、他の前記エバポレータに前記エバポレータ間バイパス路を介して送り込み、他の前記エバポレータにおいて、一の前記エバポレータから送り込まれた前記液冷媒と、前記コンデンサから送り込まれた前記液冷媒とにより、周囲雰囲気を冷却することを特徴とする冷凍サイクルシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍車、冷蔵車等に適用される冷凍サイクルシステム、冷凍サイクルシステムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍車、冷蔵車等においては、冷凍サイクルシステムにより荷物庫内を所定の温度に維持している。周知の通り、冷凍サイクルシステムは、基本的には、コンプレッサで圧縮し、高温・高圧としたガス冷媒を、コンデンサにより冷却して液冷媒とし、荷物庫内に配置したエバポレータで液冷媒を蒸発させることによって庫内の雰囲気と熱交換を行うことで温度調整を行う。
近年、一つの荷物庫を複数の荷室に区切り、それぞれの荷室の温度を異ならせることで、冷凍室と冷蔵室、冷蔵室と加温室等を、ともに備える車両のための冷凍サイクルユニットが提供され、輸送の効率化に寄与している（例えば、特許文献１、２参照）。このように、複数の荷室の温度を異ならせる場合、エバポレータは各荷室にそれぞれ配置される。一方、コンプレッサ、コンデンサ等は、複数のエバポレータで共通して用いられる。つまり、ひとつのシステムにおいて、複数のエバポレータを備えた構成となっている。
【０００３】
図５は、複数のエバポレータ１Ａ、１Ｂを備えた従来の冷凍サイクルユニット２の概略構成を示す図であり、第一の荷室Ａに、圧縮機３、コンデンサ４、エバポレータ１Ａを備えたホスト機Ｍ１が設けられ、第二の荷室Ｂに、エバポレータ１Ｂを有したリモート機Ｍ２が配置されている。
コンデンサ４から送り出される液冷媒を搬送する液冷媒搬送管６は、ホスト機Ｍ１で分岐し、エバポレータ１Ａ、１Ｂに接続されている。また、圧縮機３には吸入管７が接続されており、この吸入管７は、ホスト機Ｍ１で分岐してエバポレータ１Ａ、１Ｂに接続され、エバポレータ１Ａ、１Ｂから熱交換後の冷媒を吸入する。圧縮機３には、圧縮して高温・高圧としたガス冷媒（以下、これをホットガスと適宜称する）を送り出すホットガス搬送管８が接続され、このホットガス搬送管８は、コンデンサ４に接続されている。また、ホットガス搬送管８は、コンデンサ４の上流側で分岐し、エバポレータ１Ａ、１Ｂの上流側において、液冷媒搬送管６に合流している。
液冷媒搬送管６、ホットガス搬送管８は、エバポレータ１Ａ、１Ｂの上流側で液冷媒搬送管６とホットガス搬送管８との合流部の上流側に流量調整弁９Ａ、９Ｂ、１０Ａ、１０Ｂを備えている。流量調整弁９Ａ、９Ｂ、１０Ａ、１０Ｂの開度を調整すると、エバポレータ１Ａ、１Ｂの上流側において混合する液冷媒とガス冷媒との混合比が変わる。液冷媒とガス冷媒との混合比を調整することで、エバポレータ１Ａ、１Ｂに流れ込む冷媒温度を調整する。ここで、流量調整弁９Ａ、９Ｂ、１０Ａ、１０Ｂを適宜調整することで、第一の荷室Ａのエバポレータ１Ａに流れ込む冷媒の温度と、第二の荷室Ｂのエバポレータ１Ｂに流れ込む冷媒の温度を異ならせ、これにより第一の荷室Ａと第二の荷室Ｂとの温度を異ならせることができる。
【０００４】
ところで、上記したような複数のエバポレータを備えた冷凍サイクルシステムにおいて、エバポレータどうしをバイパス回路で接続し、エバポレータ間で冷媒をやり取りすることで、システム全体としての熱エネルギの利用効率を高めるという提案もなされている（例えば、特許文献３参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４７０６４６８号明細書
【特許文献２】国際公開第２００６／０３１６１６号パンフレット
【特許文献３】特開２００４−２８６４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献３に記載の技術においては、一のエバポレータで加熱を行い、他のエバポレータで冷却を行う運転モードにおいて、コンデンサに冷媒を通さず、加温を行うエバポレータで凝縮させた冷媒を、冷却を行うエバポレータにバイパス回路を介して送り込み、これによって熱エネルギの利用効率を高めている。
しかし、実際の冷凍システムにおいては、例えば、一のエバポレータでの加温条件と他のエバポレータでの冷却条件とのバランス、複数備わる荷室の容積の違い等により、一のエバポレータと他のエバポレータで、必要とされる能力が異なることが多い。このような場合において、上記特許文献３に記載の技術においては、加熱を行っているエバポレータよりも、冷却を行っているエバポレータにおける必要能力が高い場合、加熱を行っているエバポレータで凝縮してバイパス回路を経て供給された冷媒量では、冷却を行っているエバポレータにおいて冷媒量が不足する。すると、冷却を行っているエバポレータにおいて、必要とされる冷却能力を発揮できないという問題が生じる。
すなわち、上記特許文献３に記載の技術は、加熱を行っているエバポレータと、冷却を行っているエバポレータとで、必要とされる能力がバランスの取れた限定的な条件でしか用いることができず、常に前記のバランスの取れた一定の条件で加熱と冷却を行う場合以外、到底実用的であるとは言えるものではなかった。
【０００７】
さらに、複数台のエバポレータの大きさがそもそもから異なる場合や、３台以上のエバポレータを備えるシステム構成とする場合には、複数台のエバポレータ間でバランスの取れた加熱・冷却を行うのは稀であり、上記の問題は特に顕著となる。
【０００８】
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、複数台のエバポレータを備えた冷凍サイクルシステムにおいて、加熱と冷却を並行して効率よく行うことのできる冷凍サイクルシステム、冷凍サイクルシステムの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもとになされた本発明は、冷凍サイクルシステムであって、冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒とする圧縮機と、ガス冷媒を冷却して液冷媒とするコンデンサと、コンデンサから送られてくる液冷媒および／または圧縮機から送られてくるガス冷媒の熱を周囲雰囲気と熱交換する複数のエバポレータと、一のエバポレータから他のエバポレータに冷媒を送り込むエバポレータ間バイパス路と、システム内の冷媒の流れを制御する制御部と、を備える。そして、制御部は、一のエバポレータで加熱運転を行い、他のエバポレータで冷却運転を行うときに、一のエバポレータで加熱を行うことにより凝縮された液冷媒を、他のエバポレータにエバポレータ間バイパス路を介して送り込み、他のエバポレータにおいて、一のエバポレータから送り込まれた液冷媒と、コンデンサから送り込まれた液冷媒とにより、周囲雰囲気を冷却する。
このように、一のエバポレータで加熱運転を行い、他のエバポレータで冷却運転を行うときに、一のエバポレータで加熱を行うことにより凝縮された液冷媒と、コンデンサから送り込まれた液冷媒とにより、他のエバポレータにおいて周囲雰囲気を冷却することで、冷媒が不足するのを回避することができる。
なお、エバポレータは、複数台であれば、２台に限らず、３台以上とすることができる。
【００１０】
このような手法は、一のエバポレータで加熱を行うために必要な冷媒量に対し、他のエバポレータにおいて冷却を行うために必要な冷媒量が多い時に用いるのが好ましい。
【００１１】
また、エバポレータの上流側に気液熱交換器が設けられるとともに、エバポレータを経た冷媒を気液熱交換器に送り込むリターン路が設けられ、気液熱交換器とエバポレータとの間に、エバポレータに送り込む冷媒量を調整する電子膨張弁が設けることもできる。電子膨張弁は、エバポレータへの冷媒供給をＯＮ／ＯＦＦする機能も果たすため、気液熱交換器の上流側に電磁弁等を設ける必要がない。
さらに、気液熱交換器からエバポレータに冷媒を送る冷媒管と、リターン路とをつなぐバイパス管が設けられ、バイパス管は、冷媒管に対し、気液熱交換器の下流側であってエバポレータの上流側の位置にて接続されていることを特徴とすることができる。
【００１２】
また、圧縮機から送られてくるガス冷媒をエバポレータに送給するガス冷媒送給管に、流量調整のため、複数の電磁弁を並列して設けることもできる。これにより、エバポレータに対する、圧縮機から送られてくるガス冷媒の流量調整を多段階にきめ細やかに行うことが可能となる。
【００１３】
本発明は、冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒とする圧縮機と、ガス冷媒を冷却して液冷媒とするコンデンサと、コンデンサから送られてくる液冷媒および／または圧縮機から送られてくるガス冷媒の熱を周囲雰囲気と熱交換する複数のエバポレータと、一のエバポレータから他のエバポレータに冷媒を送り込むエバポレータ間バイパス路と、を備えた冷凍サイクルシステムを制御する制御部にて、一のエバポレータで加熱運転を行い、他のエバポレータで冷却運転を行うときに、一のエバポレータで加熱を行うことにより凝縮された液冷媒を、他のエバポレータにエバポレータ間バイパス路を介して送り込み、他のエバポレータにおいて、一のエバポレータから送り込まれた液冷媒と、コンデンサから送り込まれた液冷媒とにより、周囲雰囲気を冷却することを特徴とする冷凍サイクルシステムの制御方法とすることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、一のエバポレータで加熱運転を行い、他のエバポレータで冷却運転を行うときに、一のエバポレータで加熱を行うことにより凝縮された液冷媒と、コンデンサから送り込まれた液冷媒とにより、他のエバポレータにおいて周囲雰囲気を冷却することで、冷媒が不足するのを回避することができる。これにより、複数台のエバポレータを備えた冷凍サイクルシステムにおいて、加熱と冷却を並行して効率よく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一の実施の形態における冷凍サイクルシステムの構成を示す図である。
【図２】加熱と冷却を並行して行う場合の冷媒の流れを示す図である。
【図３】加熱と冷却を並行して行う他の場合の冷媒の流れを示す図である。
【図４】第二の実施の形態における冷凍サイクルシステムの構成を示す図である。
【図５】従来の複数のエバポレータを備えた冷凍サイクルシステムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
[第一の実施の形態]
図１は、本実施の形態における冷凍サイクルユニット２０の構成を説明するための図である。
本実施の形態における冷凍サイクルユニット２０は、冷凍トラック等の車両に搭載されるものである。図１に示すように、この冷凍サイクルユニット２０は、冷媒を圧縮し、高温・高圧のガスにする圧縮機２１と、高温・高圧の冷媒を外気で冷却して液化するコンデンサ２２と、コンデンサ２２で液化した冷媒中に残存する空気を分離するとともに、液化冷媒を一時的に蓄えるレシーバ２３と、庫内の空気から熱を奪い、冷媒を蒸発させるエバポレータ３０Ａ、エバポレータ３０Ｂ、エバポレータ３０Ｃと、を含んで構成される。
【００１７】
車両後部に設けられ、箱状をなした荷物庫（図示無し）は、図示しない仕切り壁によって区切られることで第一の荷室Ａ、第二の荷室Ｂ、第三の荷室Ｃが形成されている。そして、第一の荷室Ａに、圧縮機２１、コンデンサ２２、エバポレータ３０Ａを備えたホスト機Ｍ１が設けられ、第二の荷室Ｂに、エバポレータ３０Ｂを有したリモート機Ｍ２が配置され、第三の荷室Ｃに、エバポレータ３０Ｃを有したリモート機Ｍ３が配置されている。
【００１８】
コンデンサ２２からレシーバ２３を経て送り出される液冷媒を搬送する液冷媒搬送管２４は、ホスト機Ｍ１で分岐管（冷媒管）２４ａ、２４ｂに分岐し、分岐管２４ａが気液熱交換器３２Ａを介してエバポレータ３０Ａに接続されている。分岐管２４ｂはさらに分岐管（冷媒管）２４ｃ、２４ｄに分岐し、それぞれ気液熱交換器３２Ｂ、３２Ｃを介してエバポレータ３０Ｂ、３０Ｃに接続されている。
また、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃから熱交換後の冷媒を吸入するための吸入管２５が、アキュムレータ３１を介して圧縮機２１に接続されており、この吸入管２５は、ホスト機Ｍ１で分岐し、分岐管２５ａが気液熱交換器３２Ａに接続され、分岐管２５ｂ、２５ｃが気液熱交換器３２Ｂ、３２Ｃに接続されている。
【００１９】
圧縮機２１には、圧縮して高温・高圧としたガス冷媒を送り出すホットガス搬送管２６が接続され、このホットガス搬送管２６は、コンデンサ２２に接続されている。ホットガス搬送管２６には、流量調整弁４０と、吐出圧力調整弁４１とが並列して設けられている。また、ホットガス搬送管２６は、コンデンサ２２の上流側で分岐し、その分岐管２６ａは、さらに分岐管２６ｂ、２６ｃ、２６ｄに分岐し、それぞれ、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの上流側において、液冷媒搬送管２４の分岐管２４ａ、２４ｃ、２４ｄに合流する。
【００２０】
液冷媒搬送管２４の分岐管２４ａ、２４ｃ、２４ｄ、ホットガス搬送管２６の分岐管２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、分岐管２４ａと分岐管２６ｂ、分岐管２４ｃと分岐管２６ｃ、分岐管２４ｄと分岐管２６ｄの合流部の上流側に、電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、流量調整弁２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを備えている。ここで、流量調整弁２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃには、電磁弁を用いるのが好適である。
【００２１】
また、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの出口側は、リターン管（リターン路）３３ａ、３３ｂ、３３ｃが設けられ、流量調整弁３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃを介し、気液熱交換器３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに接続されている。ここで、流量調整弁３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃには、電磁弁を用いるのが好適である。
リターン管３３ａ、３３ｂ、３３ｃの途中からバイパス管３５ａ、３５ｂ、３５ｃが分岐し、液冷媒搬送管２４の分岐管２４ａ、２４ｃ、２４ｄに対し、電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃの上流側に合流している。これらバイパス管３５ａ、３５ｂ、３５ｃには、逆止弁３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃが設けられている。
【００２２】
上記したような冷凍サイクルユニット２０においては、流量調整弁２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを閉じた状態で、液冷媒搬送管２４の分岐管２４ａ、２４ｃ、２４ｄに設けられた電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃの開度を調整すると、コンデンサ２２を経てエバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに送り込まれる液冷媒の循環量が調整され、これによって庫内の冷却温度が調整できる。
電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃを閉じた状態で、ホットガス搬送管２６の分岐管２６ｂ、２６ｃ、２６ｄに設けられた流量調整弁２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの開度を調整すると、圧縮機２１からコンデンサ２２を経ずに高温のガス冷媒（ホットガス）をエバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに送り込むことができ、庫内の加熱、デフロストを行うことができる。
また、電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃおよび流量調整弁２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを開いた状態でそれぞれの開度を調整すると、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの上流側において混合する液冷媒とガス冷媒との混合比が変わる。液冷媒とガス冷媒との混合比を調整することで、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに流れ込む冷媒温度を調整することもできる。
さらに、上記のような電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃおよび流量調整弁２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの開度調整を適宜独立して行うことで、第一の荷室Ａのエバポレータ３０Ａに流れ込む冷媒の温度と、第二の荷室Ｂのエバポレータ３０Ｂ、第三の荷室Ｃのエバポレータ３０Ｃに流れ込む冷媒の温度を異ならせ、これにより第一の荷室Ａ、第二の荷室Ｂ、第三の荷室Ｃの温度を個別に調整することができる。
【００２３】
電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、流量調整弁２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの開度の調整は、図示しない制御部によって、電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、流量調整弁２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃのアクチュエータ（図示無し）の動作を制御することで行われる。
制御部（図示無し）においては、車両のドライバー等によって設定された第一の荷室Ａ、第二の荷室Ｂ、第三の荷室Ｃの設定温度と、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの冷媒吐出温度、冷媒吐出圧力、吹出空気温度、吸込空気温度等に応じ、予め設定されたプログラムに基づいて電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、流量調整弁２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃのそれぞれのアクチュエータを動作させて開度を調整し、第一の荷室Ａ、第二の荷室Ｂ、第三の荷室Ｃの室温が前記の設定温度に近づくよう制御を行う。このような電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、流量調整弁２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの開度調整による第一の荷室Ａ、第二の荷室Ｂ、第三の荷室Ｃの室温調整制御は、従来から行われているのと電子膨張弁制御と同様の手法で行うことができる。
【００２４】
また、ホスト機Ｍ１、リモート機Ｍ２、Ｍ３のそれぞれは、気液熱交換器３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃを備えているので、逆止弁３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃを閉じ、流量調整弁３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃを開くと、気液熱交換器３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃにおいて、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃを経た冷媒と熱交換が行われる。これにより、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに送り込まれる冷媒により、より効果的に冷却を行うことができる。
【００２５】
表１〜表３は、第一の荷室Ａ、第二の荷室Ｂ、第三の荷室Ｃの運転条件に応じた、ホットガス搬送管２６の流量調整弁４０および吐出圧力調整弁４１、ホスト機Ｍ１、リモート機Ｍ２、Ｍ３の電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、流量調整弁２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、流量調整弁３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、逆止弁３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃの開閉状態の例を示すものである。ここで、表１は、第一の荷室Ａ、第二の荷室Ｂ、第三の荷室Ｃで冷却だけを行う場合、表２は、第一の荷室Ａ、第二の荷室Ｂ、第三の荷室Ｃで加熱だけを行う場合、表３は、第一の荷室Ａ、第二の荷室Ｂ、第三の荷室Ｃで加熱と冷却とを行う場合の例である。
【００２６】
【表１】
2010196915.tif 000003
【００２７】
【表２】
2010196915.tif 000004
【００２８】
【表３】
2010196915.tif 000005
【００２９】
ここで、表３の左から１番目と、２番目の例に着目する。
表３の左から１番目の、ホスト機Ｍ１、リモート機Ｍ２で冷却を行い、リモート機Ｍ３で加温を行う場合、図２に示すように、圧縮機２１、コンデンサ２２、レシーバ２３を経た液冷媒は、液冷媒搬送管２４、分岐管２４ａ、２４ｂ、２４ｃを介し、ホスト機Ｍ１、リモート機Ｍ２に送り込まれる。
ホスト機Ｍ１においては、分岐管２４ａにより送り込まれた液冷媒は、気液熱交換器３２Ａ、電子膨張弁２７Ａを介してエバポレータ３０Ａに送り込まれる。エバポレータ３０Ａでは庫内雰囲気との熱交換を行うことで第一の荷室Ａを冷却する。エバポレータ３０Ａを経て気化した冷媒は、リターン管３３ａ、流量調整弁３４Ａを経て、気液熱交換器３２Ａを通る。そして、気液熱交換器３２Ａで分岐管２４ａを通る液冷媒と熱交換した後は、吸入管２５の分岐管２５ａからアキュムレータ３１を通り、圧縮機２１へと循環する。
また、同様に冷却を行うリモート機Ｍ２においては、分岐管２４ｂ、２４ｃを経て送り込まれた液冷媒は、気液熱交換器３２Ｂ、電子膨張弁２７Ｂを介してエバポレータ３０Ｂに送り込まれる。エバポレータ３０Ｂでは、庫内雰囲気との熱交換を行うことで第二の荷室Ｂを冷却する。エバポレータ３０Ｂを経て気化した冷媒は、リターン管３３ｂ、流量調整弁３４Ｂを経て、気液熱交換器３２Ｂを通る。気液熱交換器３２Ｂで分岐管２４ｃを通る液冷媒と熱交換した後は、吸入管２５の分岐管２５ｂからアキュムレータ３１を通り、圧縮機２１へと循環する。
【００３０】
一方、加熱を行うリモート機Ｍ３においては、圧縮機２１から送りだされた高温の冷媒が、ホットガス搬送管２６の分岐管２６ａ、２６ｄ、流量調整弁２８Ｃを経てエバポレータ３０Ｃに送り込まれる。エバポレータ３０Ｃでは、高温の冷媒と庫内雰囲気との熱交換を行うことで第三の荷室Ｃを加熱する。エバポレータ３０Ｃで熱交換することで凝縮した冷媒は、エバポレータ間バイパス路である、リターン管３３ｃ、バイパス管３５ｃ、逆止弁３６Ｃを経て、気液熱交換器３２Ｃと電子膨張弁２７Ｃとの間において分岐管２４ｄに流れ込む。そして、この冷媒は、気液熱交換器３２Ｃを経たのち、分岐管２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの合流部に流れ、少なくとも分岐管２４ｃに流れ込む。分岐管２４ｃに流れ込んだ冷媒は、エバポレータ３０Ｂに送り込まれる。また、その時点での分岐管２４ｂ、２４ｃの冷媒の圧力損失の大小に応じ、分岐管２４ｄから分岐管２４ｂに冷媒が流れ込むこともあり、この冷媒は、分岐管２４ｂから分岐管２４ａを経てエバポレータ３０Ａに送り込まれる。
つまり、加熱を行うリモート機Ｍ３のエバポレータ３０Ｃで凝縮された冷媒が、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂに送り込まれ、ホスト機Ｍ１、リモート機Ｍ２における冷却の熱源として利用される。
【００３１】
また、表３の左から２番目の、ホスト機Ｍ１、リモート機Ｍ３で冷却を行い、リモート機Ｍ２で加温を行う場合、図３に示すように、圧縮機２１、コンデンサ２２、レシーバ２３を経た液冷媒は、液冷媒搬送管２４、分岐管２４ａ、２４ｂ、２４ｄを介し、ホスト機Ｍ１、リモート機Ｍ３に送り込まれる。
ホスト機Ｍ１においては、分岐管２４ａにより送り込まれた冷媒は、気液熱交換器３２Ａ、電子膨張弁２７Ａを介してエバポレータ３０Ａに送り込まれる。エバポレータ３０Ａでは庫内雰囲気との熱交換を行うことで第一の荷室Ａを冷却する。エバポレータ３０Ａを経て気化した冷媒は、リターン管３３ａ、流量調整弁３４Ａを経て、気液熱交換器３２Ａを通る。そして、気液熱交換器３２Ａで分岐管２４ａを通る液冷媒と熱交換した後は、吸入管２５の分岐管２５ａからアキュムレータ３１を通り、圧縮機２１へと循環する。
また、同様に冷却を行うリモート機Ｍ３においては、分岐管２４ｂ、２４ｄを経て送り込まれた冷媒は、気液熱交換器３２Ｃ、電子膨張弁２７Ｃを介してエバポレータ３０Ｃに送り込まれる。エバポレータ３０Ｃでは、庫内雰囲気との熱交換を行うことで第三の荷室Ｃを冷却する。エバポレータ３０Ｃを経て気化した冷媒は、リターン管３３ｃ、流量調整弁３４Ｃを経て、気液熱交換器３２Ｃを通る。気液熱交換器３２Ｃで分岐管２４ｄを通る液冷媒と熱交換した後は、吸入管２５の分岐管２５ｃからアキュムレータ３１を通り、圧縮機２１へと循環する。
【００３２】
一方、加熱を行うリモート機Ｍ２においては、圧縮機２１から送りだされた高温の冷媒が、ホットガス搬送管２６の分岐管２６ａ、２６ｃ、流量調整弁２８Ｂを経てエバポレータ３０Ｂに送り込まれる。エバポレータ３０Ｂでは、高温の冷媒と庫内雰囲気との熱交換を行うことで第二の荷室Ｂを加熱する。エバポレータ３０Ｂで熱交換することで凝縮した冷媒は、エバポレータ間バイパス路である、リターン管３３ｂ、バイパス管３５ｂ、逆止弁３６Ｂを経て、気液熱交換器３２Ｂと電子膨張弁２７Ｂとの間において分岐管２４ｃに流れ込む。そして、この冷媒は、気液熱交換器３２Ｂを経たのち、分岐管２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの合流部に向けて流れ、少なくとも分岐管２４ｄに流れ込む。分岐管２４ｄに流れ込んだ冷媒は、エバポレータ３０Ｃに送り込まれる。また、その時点での分岐管２４ｂ、２４ｄの冷媒の圧力損失の大小に応じ、分岐管２４ｃから分岐管２４ｂに冷媒が流れ込むこともあり、この冷媒は、分岐管２４ｂから分岐管２４ａを経てエバポレータ３０Ａに送り込まれる。
つまり、加熱を行うリモート機Ｍ２のエバポレータ３０Ｂで凝縮された冷媒が、エバポレータ３０Ａ、３０Ｃに送り込まれ、ホスト機Ｍ１、リモート機Ｍ３における冷却の熱源として利用される。
【００３３】
このようにして、ホスト機Ｍ１、リモート機Ｍ２、Ｍ３において、加熱と冷却を並行して行うとき、コンデンサ２２で凝縮した冷媒と、加熱を行っているエバポレータ３０Ｂまたは３０Ｃで凝縮した冷媒を、冷却を行うエバポレータ３０Ａと、エバポレータ３０Ｃまたは３０Ｃとに対して送り込むようになっている。加熱を行っているエバポレータ３０Ｂまたは３０Ｃで凝縮した冷媒を用い、他のエバポレータ３０Ａと、エバポレータ３０Ｃまたは３０Ｃとで冷却を行うことで、冷却側の能力を高めるとともに、熱エネルギの利用効率を高めることができる。しかも、コンデンサ２２からも冷媒を送り込むことで、容量の小さい一台のエバポレータ３０Ｂまたは３０Ｃで加熱を行っている場合であっても冷却用の冷媒が不足するのを回避することができる。したがって、様々な条件、運転状態に対し、バリアブルに対応し、常に効率のよい運転を行なうことが可能となる。
【００３４】
さらに、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの上流側には機械式ではなく電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃを設けるようにした。これにより、機械式の流量調整弁を設ける場合に比較し、よりきめ細かな流量調整が可能となる。また、電子膨張弁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃは、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに冷媒を供給する分岐管２４ａ、２４ｃ、２４ｄを開閉する機能を有するので、気液熱交換器３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの上流側に別途電磁弁等を設ける必要がない。
【００３５】
また、リモート機Ｍ２、Ｍ３において、気液熱交換器３２Ｂ、３２Ｃを備えることで、エバポレータ３０Ｂ、３０Ｃの過冷却が、他の荷室の運転状態に依存せず、独立した運転を行える。
【００３６】
［第二の実施の形態］
次に、本発明にかかる第二の実施の形態について説明する。
本実施の形態に示す冷凍サイクルユニット５０は、全体的な構成は上記第一の実施の形態で示した冷凍サイクルユニット２０に共通する。したがって、以下の説明においては、上記第一の実施の形態で示した冷凍サイクルユニット２０との相違点を中心に説明を行い、上記第一の実施の形態と共通する構成については同符号を付してその説明を省略する。
図４に示すように、冷凍サイクルユニット５０は、ホットガス搬送管２６の分岐管２６ｂには、上記第一の実施の形態における流量調整弁２８Ａに代えて、複数台（図４の例では３台）が並列に配置された流量調整弁（電磁弁）２８Ａ−１、２８Ａ−２、２８Ａ−３を備えている。これら流量調整弁２８Ａ−１、２８Ａ−２、２８Ａ−３の開閉の組み合わせにより、分岐管２６ｂを通るホットガス冷媒の流量を多段階に調整することができる。
また、ホットガス搬送管２６の分岐管２６ｃ、２６ｄの分岐点の上流側には、複数台（図４の例では３台）が並列に配置された流量調整弁（電磁弁）２８Ｄ−１、２８Ｄ−２、２８Ｄ−３が設けられている。
【００３７】
これら流量調整弁２８Ａ−１、２８Ａ−２、２８Ａ−３、２８Ｄ−１、２８Ｄ−２、２８Ｄ−３の開閉の組み合わせにより、分岐管２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを通ってエバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに送り込まれるホットガス冷媒の流量を多段階に調整することができる。これにより、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃにおいてより高精度な温度調整が可能となる。
また、複数の流量調整弁２８Ａ−１、２８Ａ−２、２８Ａ−３、２８Ｄ−１、２８Ｄ−２、２８Ｄ−３を使用することにより、エバポレータ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃにおけるホットガスの凝縮量を調整できるため、アキュムレータ３１、圧縮機２１への冷媒の液戻りが防止できる。
【００３８】
なお、上記実施の形態では、冷凍サイクルユニット２０、５０の構成を示したが、その基本的な構成を示したに過ぎず、適宜の変更を加えることが可能であるのは言うまでもない。
また、ホスト機Ｍ１に加え、２台のリモート機Ｍ２、Ｍ３を備える構成を示したが、３台以上のリモート機を備える構成についても、上記に示したのと同様の構成を発展させることで容易に実現できるのは明らかである。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
２０…冷凍サイクルユニット、２１…圧縮機、２２…コンデンサ、２３…レシーバ、２４…液冷媒搬送管、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ…分岐管（冷媒管）、２５…吸入管、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ…分岐管、２６…ホットガス搬送管、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ…分岐管、２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ…電子膨張弁、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ…流量調整弁、２８Ａ−１、２８Ａ−２、２８Ａ−３…流量調整弁（電磁弁）、２８Ｄ−１、２８Ｄ−２、２８Ｄ−３…流量調整弁（電磁弁）、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ…エバポレータ、３１…アキュムレータ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ…気液熱交換器、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ…リターン管（リターン路）、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ…流量調整弁、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ…バイパス管、３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ…逆止弁、４０…流量調整弁、４１…吐出圧力調整弁、５０…冷凍サイクルユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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