(57)【要約】【課題】熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）が接続された冷凍装置（1）において、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行に要する時間を従来よりも短くする。【解決手段】ガス側連絡配管（6）に接続される気液分離器（17）と、気液分離器（17）の底部からガス側連絡配管（6）に接続される第１油戻し管（31）と、第１油戻し管（31）に設けられた第１開閉弁（33）とを有する気液分離ユニット（4）を設ける。【選択図】図１
2018204945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍装置（1）の熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間の連絡配管（5，6）に接続される気液分離ユニットであって、
上記連絡配管（5，6）のうちのガス側連絡配管（6）に接続される気液分離器（17）と、
上記気液分離器（17）の底部と、上記ガス側連絡配管（6）の該気液分離器（17）よりも上記熱源側ユニット（2）側とに接続される第１油戻し管（31）と、
該第１油戻し管（31）に設けられた第１開閉弁（33）と、
を備え、
上記第１油戻し管（31）は、上記利用側ユニット（3）に設けられている利用側熱交換器（16）が蒸発器になる冷却運転時の油戻し管であることを特徴とする気液分離ユニット。
【請求項２】
請求項１において、
上記気液分離器（17）の底部と、上記連絡配管（5，6）のうちの液側連絡配管（5）とに接続される第２油戻し管（32）と、
該第２油戻し管（32）に設けられた第２開閉弁（34）と、
を備え、
上記第２油戻し管（32）は、上記利用側熱交換器（16）が凝縮器になるデフロスト運転時の油戻し管であることを特徴とする気液分離ユニット。
【請求項３】
熱源側ユニット（2）と、利用側ユニット（3）と、該熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間の利用側ユニット（3）の間の連絡配管（5，6）に接続される気液分離ユニット（4）とを備えた冷凍装置であって、
上記気液分離ユニット（4）が、請求項１に記載の気液分離ユニット（4）であり、
上記第１油戻し管（31）が上記連絡配管（5，6）のうちのガス側連絡配管（6）に接続されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
熱源側ユニット（2）と、利用側ユニット（3）と、該熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間の利用側ユニット（3）の間の連絡配管（5，6）に接続される気液分離ユニット（4）とを備えた冷凍装置であって、
上記気液分離ユニット（4）が、請求項２に記載の気液分離ユニット（4）であり、
上記第１油戻し管（31）が上記連絡配管（5，6）のうちのガス側連絡配管（6）に接続され、上記第２油戻し管（32）が上記連絡配管（5，6）のうちの液側連絡配管（5）に接続されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項３または４において、
上記熱源側ユニット（2）及び気液分離ユニット（4）に対して、複数の利用側ユニット（3）が並列に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項３または４において、
上記気液分離ユニット（4）が、上記熱源側ユニット（2）とは別のケーシング（4a）を有するユニットとして、または熱源側ユニット（2）のケーシング（2a）内に設けられたユニットとして構成されていることを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷媒回路を備えた冷凍装置の熱源側ユニットと利用側ユニットの間に接続される気液分離ユニット、及び熱源側ユニットと利用側ユニットの間に気液分離ユニットが接続された冷凍装置または熱源側ユニットが気液分離ユニットを含む冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示すように、熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（冷却ユニット）（3）が連絡配管（5，6）で接続されて構成された冷媒回路（55）を有する冷凍装置（50）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の冷凍装置（50）では、例えば、利用側ユニット（3）で庫内空間を冷却する動作を休止して送風のみを行うサーモオフの動作から庫内空間を冷却するサーモオンの動作への移行時や、逆サイクルのデフロスト運転から冷却運転への移行時のような冷却運転の立ち上げ時に、圧縮機へ吸入される冷媒の湿り度が大きくなる湿り運転を防止することが望まれる。
【０００４】
そこで、従来の冷凍装置（50）では、湿り運転を抑制するため、図５に示すように、例えば、冷媒回路（55）の低圧圧力（LP）が所定値よりも下がったら利用側ユニット（3）内の蒸発器（冷却熱交換器（16））へ冷媒を流すように、冷却運転（サーモオン）時の蒸発器（16）への冷媒流入側に開閉弁（冷却用電磁弁）（14）を設け、この開閉弁（14）を低圧圧力の変動に応じて開閉する制御を行うものがあった。そして、こうすることにより、サーモオフからサーモオンへの移行時や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行時に蒸発器（16）の冷媒流量が多くなりすぎるのを抑制し、湿り運転になるのを抑制するようにしていた。
【０００５】
図２の冷媒回路において、符号（12）は四路切換弁、符号（13）は熱源側熱交換器、符号（15）は冷却用膨張弁（膨張機構）である。この冷媒回路（55）は、四路切換弁（12）を切り換えて冷媒の流れ方向を反転させることにより逆サイクルのデフロスト運転が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２３４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のように湿り運転を抑制するように構成された冷凍装置（50）において、例えば利用側ユニット（2）の除湿能力や冷却能力を高めたり食品を凍結（冷凍）させたりする目的で大型の蒸発器（冷却熱交換器）（16）を用いている場合は、上記開閉弁（14）を操作する運転の時間が長くなり、冷却運転の立ち上げにかなり長い時間を要することになってしまう。
【０００８】
本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱源側ユニットと利用側ユニットが接続された冷凍装置において、冷却運転の立ち上げ時の湿り運転を抑制するとともに、例えば利用側ユニットに設けられる蒸発器が大型である場合でも、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行に要する時間（冷却運転の立ち上げ時間）を従来よりも短くすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の第１の態様は、冷凍装置（1）の熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間の連絡配管（5，6）に接続される気液分離ユニットを前提とする。
【００１０】
そして、この気液分離ユニットは、上記連絡配管（5，6）のうちのガス側連絡配管（6）に接続される気液分離器（17）と、上記気液分離器（17）の底部と上記ガス側連絡配管（6）の該気液分離器（17）よりも上記熱源側ユニット（2）側とに接続される第１油戻し管（31）と、該第１油戻し管（31）に設けられた第１開閉弁（33）と、を備え、上記第１油戻し管（31）は、上記利用側ユニット（3）に設けられている利用側熱交換器（16）が蒸発器になる冷却運転時の油戻し管であることを特徴とする。
【００１１】
第１の態様では、冷凍装置（1）の冷却運転時に、熱源側ユニット（2）から液側連絡配管（5）を通って利用側ユニット（3）へ高圧液冷媒が流れ、利用側ユニット（3）において利用側熱交換器（16）で蒸発した低圧ガス冷媒は、ガス側連絡配管（6）を通って熱源側ユニット（2）へ戻る。ガス側連絡配管（6）には気液分離器（17）が設けられており、気液分離器（17）内でガス冷媒から液冷媒と油が分離する。ガス冷媒は、気液分離器（17）から流出してガス側連絡配管（6）を流れて熱源側ユニット（2）へ戻り、液冷媒は気液分離器（17）に溜まる。また、気液分離器（17）でガス冷媒から分離された油は、第１開閉弁（33）を開くことにより、気液分離器（17）の底部から第１油戻し管（31）を通ってガス側連絡配管（6）に流入し、該ガス側連絡配管（6）を流れるガス冷媒と合流して熱源側ユニット（2）に戻る。
【００１２】
本開示の第２の態様は、第１の態様において、上記気液分離器（17）の底部と、上記連絡配管（5，6）のうちの液側連絡配管（5）とに接続される第２油戻し管（32）、及び該第２油戻し管（32）に設けられた第２開閉弁（34）を備え、上記第２油戻し管（32）は、上記利用側熱交換器（16）が凝縮器になるデフロスト運転時の油戻し管であることを特徴とする。
【００１３】
この第２の態様では、冷凍装置（1）の逆サイクルのデフロスト運転時に、熱源側ユニット（2）からガス側連絡配管（6）を通って利用側ユニット（3）へ高圧ガス冷媒が流れ、利用側ユニット（3）においてデフロスト時に放熱器になる利用側熱交換器（16）で放熱した高圧液冷媒は、液側連絡配管（5）を通って熱源側ユニット（2）へ戻る。ガス側連絡配管（6）には気液分離器（17）が設けられており、気液分離器（17）内でガス冷媒から油が分離する。気液分離器（17）でガス冷媒から分離された油は、第２開閉弁（34）を開くことにより、気液分離器（17）の底部から第２油戻し管（32）を通って液側連絡配管（5）に流入し、該液側連絡配管（5）を流れる液冷媒と合流して熱源側ユニット（2）に戻る。冷却運転時の作用は第１の態様と同じである。
【００１４】
本開示の第３の態様は、熱源側ユニット（2）と、利用側ユニット（3）と、該熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間の利用側ユニット（3）の間の連絡配管（5，6）に接続される気液分離ユニット（4）とを備えた冷凍装置において、上記気液分離ユニット（4）が、請求項１に記載の気液分離ユニット（4）であり、上記第１油戻し管（31）が上記連絡配管（5，6）のうちのガス側連絡配管（6）に接続されることを特徴とする。
【００１５】
この第３の態様では、第１の態様と同様に、冷凍装置の冷却運転時に、熱源側ユニット（2）から液側連絡配管（5）を通って利用側ユニット（3）へ高圧液冷媒が流れ、利用側ユニット（3）において利用側熱交換器（16）で蒸発した低圧ガス冷媒は、ガス側連絡配管（6）を通って熱源側ユニット（2）へ戻る。ガス側連絡配管（6）には気液分離器（17）が設けられており、気液分離器（17）内でガス冷媒から液冷媒と油が分離する。ガス冷媒は、気液分離器（17）から流出してガス側連絡配管（6）を流れて熱源側ユニット（2）へ戻り、液冷媒は気液分離器（17）に溜まる。気液分離器（17）でガス冷媒から分離された油は、第１開閉弁（33）を開くことにより、気液分離器（17）の底部から第１油戻し管（31）を通ってガス側連絡配管（6）に流入し、該ガス側連絡配管（6）を流れるガス冷媒と合流して利用側ユニット（3）に戻る。
【００１６】
本開示の第４の態様は、熱源側ユニット（2）と、利用側ユニット（3）と、該熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間の利用側ユニット（3）の間の連絡配管（5，6）に接続される気液分離ユニット（4）とを備えた冷凍装置において、上記気液分離ユニット（4）が、請求項２に記載の気液分離ユニット（4）であり、上記第１油戻し管（31）が上記連絡配管（5，6）のうちのガス側連絡配管（6）に接続され、上記第２油戻し管（32）が上記連絡配管（5，6）のうちの液側連絡配管（5）に接続されることを特徴とする。
【００１７】
この第４の態様では、第２の態様と同様に、冷凍装置の逆サイクルのデフロスト運転時に、熱源側ユニット（2）からガス側連絡配管（6）を通って利用側ユニット（3）へ高圧ガス冷媒が流れ、利用側ユニット（3）においてデフロスト時に放熱器になる利用側熱交換器（16）で放熱した高圧液冷媒は、液側連絡配管（5）を通って熱源側ユニット（2）へ戻る。ガス側連絡配管（6）には気液分離器（17）が設けられており、気液分離器（17）内でガス冷媒から油が分離する。気液分離器（17）でガス冷媒から分離された油は、第２開閉弁（34）を開くことにより、気液分離器（17）の底部から第２油戻し管（32）を通って液側連絡配管（5）に流入し、該液側連絡配管（5）を流れる液冷媒と合流して熱源側ユニット（2）に戻る。冷却運転時の作用は第３の態様と同じである。
【００１８】
本開示の第５の態様は、第３または第４の態様において、熱源側ユニット（2）及び気液分離ユニット（4）に対して、複数の利用側ユニット（3）が並列に接続されていることを特徴とする。
【００１９】
この第５の態様では、熱源側ユニット（2）に複数の利用側ユニット（3）が並列に接続された冷凍装置において、気液分離器（17）を使って第３または第４の態様と同様の冷媒及び油の流れが実現される。
【００２０】
本開示の第６の態様は、第３または第４の態様において、気液分離ユニット（4）が、熱源側ユニット（2）とは別のケーシング（4a）を有するユニットとして、または熱源側ユニット（2）のケーシング（2a）内に設けられたユニットとして構成されていることを特徴とする。
【００２１】
この第６の態様では、気液分離ユニット（4）が、熱源側ユニット（2）とは別のケーシング（4a）内、または熱源側ユニット（2）のケーシング（2a）内に設けられた冷凍装置において、気液分離器（17）を使って第３または第４の態様と同様の冷媒及び油の流れが実現される。
【発明の効果】
【００２２】
本開示の第１の態様によれば、熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間に気液分離ユニット（4）を接続し、気液分離器（17）で液冷媒や油をガス冷媒から分離するようにしているので、大型の蒸発器（利用側熱交換器（16））を用いている場合でも、湿り運転になるのを抑制できる。そして、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行をする際に蒸発器（16）の流入側の開閉弁の操作が不要であり、開閉弁の操作に時間を要さないので、冷却運転への移行に要する時間（冷却運転の立ち上げ時間）を従来よりも短縮することが可能になる。
【００２３】
上記第２の態様によれば、第１の態様の効果に加えて、逆サイクルのデフロスト運転時に、ガス側連絡配管（6）を流れる高圧ガス冷媒に含まれる油が気液分離器（17）において該ガス冷媒から分離され、液側連絡配管（5）を介して熱源側ユニット（2）へ戻る。このように、デフロスト運転時には、気液分離ユニット（4）の気液分離器（17）が油分離器として機能するので、熱源側ユニット（2）に設けられる圧縮機において油不足が生じるのを抑制できる。
【００２４】
また、第１，第２の態様によれば、気液分離ユニット（4）を既設の冷凍装置に後付けで取り付けることが可能であるため、既設の冷凍装置の液バックによる湿り運転を抑制するとともに、冷却運転の立ち上げ時間を短縮することが可能となる。
【００２５】
上記第３の態様によれば、第１の態様と同様に、熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間に気液分離ユニット（4）を接続し、気液分離器（17）で液冷媒や油をガス冷媒から分離するようにしているので、大型の蒸発器（利用側熱交換器（16））を用いている場合でも、湿り運転になるのを抑制できる。そして、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行をする際に開閉弁の操作が不要であるから、その移行に要する時間（冷却運転の立ち上げ時間）を短縮することが可能になる。
【００２６】
上記第４の態様によれば、第２の態様と同様に、逆サイクルのデフロスト運転時に、ガス側連絡配管（6）を流れる高圧ガス冷媒に含まれる油が気液分離器（17）において該ガス冷媒から分離され、液側連絡配管（5）を介して熱源側ユニット（2）へ戻る。このように、デフロスト運転時には、気液分離ユニット（4）の気液分離器（17）が油分離器として機能するので、熱源側ユニット（2）に設けられる圧縮機において油不足が生じるのを抑制できる。
【００２７】
上記第５の態様によれば、熱源側ユニット（2）に複数の利用側ユニット（3）が並列に接続された冷凍装置において、第３の態様と同様に、湿り運転の抑制とサーモオフからサーモオンへの移行時間の短縮が可能になり、第４の態様と同様に、デフロスト運転時に圧縮機の油不足を抑制できる。
【００２８】
上記第６の態様によれば、気液分離ユニット（4）が、熱源側ユニット（2）とは別のケーシング（4a）内、または熱源側ユニット（2）のケーシング（2a）内に設けられた冷凍装置において、第３の態様と同様に、湿り運転の抑制とサーモオフからサーモオンへの移行時間の短縮が可能になり、第４の態様と同様に、デフロスト運転時に圧縮機の油不足を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】図２は、実施形態の変形例１に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図３】図３は、実施形態の変形例２に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図４】図４は、従来の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図５】図５は、従来の冷凍装置に設けられる蒸発器の流入側の開閉弁を操作する要図を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
本実施形態に係る冷凍装置（1）は、図１に示すように、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備えている。この冷凍装置（1）は、熱源側ユニット（2）、利用側ユニット（3）、及び熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間の連絡配管（液側連絡配管（5）及びガス側連絡配管（6））に接続された気液分離ユニット（4）を備え、これらのユニット（2,3,4）が冷媒配管で接続されることにより、上記冷媒回路（10）が構成されている。熱源側ユニット（2）の構成部品は第１ケーシング（2a）内に収容され、利用側ユニット（3）の構成部品は第２ケーシング（3a）内に収容され、気液分離ユニット（4）の構成部品は第３ケーシング（4a）内に収容されている。
【００３２】
この冷媒回路（10）では、圧縮機（11）と四路切換弁（12）と熱源側熱交換器（13）と冷却用電磁弁（14）と冷却用膨張弁（膨張機構）（15）と利用側熱交換器（16）と気液分離器（17）とが冷媒配管で順に接続されている。
【００３３】
上記圧縮機（11）と四路切換弁（12）と熱源側熱交換器（13）は熱源側ユニット（2）に設けられている。また、冷却用電磁弁（14）と冷却用膨張弁（15）（膨張機構）と利用側熱交換器（16）とは利用側ユニット（3）に設けられている。気液分離器（17）は気液分離ユニット（4）に設けられている。
【００３４】
上記圧縮機（11）の吐出側は四路切換弁（12）の第１ポート（P1）に接続されている。四路切換弁（12）の第２ポート（P2）は熱源側熱交換器（13）のガス側端に接続されている。四路切換弁（12）の第３ポート（P3）は圧縮機（11）の吸入側に接続され、四路切換弁（12）の第４ポート（P4）は、ガス側連絡配管（6）を介して利用側熱交換器（16）のガス側端に接続されている。
【００３５】
四路切換弁（12）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し且つ第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する冷却運転時の第１位置（図１の実線の連通状態になる位置）と、第１ポート（P1）と第４ポートが連通し且つ第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通するデフロスト運転時の第２位置（図１の破線の連通状態になる位置）とに切換可能に構成されている。
【００３６】
熱源側熱交換器（13）のガス側端には熱源側ガス管（21）が接続され、熱源側熱交換器（13）の液側端には熱源側液管（22）が接続されている。熱源側液管（22）は、液側連絡配管（5）を介して利用側ユニット（3）の冷却用電磁弁（14）に接続されている。
【００３７】
利用側ユニット（3）は、液側連絡配管（5）に接続された利用側液管（23）とガス側連絡配管（6）に接続された利用側ガス管（24）を有し、利用側液管（23）が利用側熱交換器（16）の液側端に接続され、利用側ガス管（24）が利用側熱交換器（16）のガス側端に接続されている。利用側液管（23）には、液側連絡配管（5）から順に冷却用電磁弁（14）と冷却用膨張弁（15）とが設けられている。また、利用側液管（23）には、冷却用電磁弁（14）と冷却用膨張弁（15）をバイパスするバイパス通路（25）が接続されている。このバイパス通路（25）には、利用側熱交換器（16）から液側連絡配管（5）へ向かって冷媒が流れるのを許容し、逆方向へ冷媒が流れるのを禁止する逆止弁（26）が設けられている。
【００３８】
気液分離ユニット（4）に設けられている気液分離器（17）は、上記連絡配管（5,6）のうちのガス側連絡配管（6）に接続されている。また、気液分離ユニット（4）は、上記気液分離器（17）と、一端が該気液分離器（17）の底部に接続され且つ他端が上記ガス側連絡配管（6）の該気液分離器（17）よりも上記熱源側ユニット（2）側の位置とに接続される第１油戻し管（31）を備えている。この第１油戻し管（31）には、第１電磁弁（第１開閉弁）（33）が設けられている。上記第１油戻し管（31）は、上記利用側ユニット（3）に設けられている利用側熱交換器（16）が蒸発器になる冷却運転時の油戻し管である。第１油戻し管（31）には、気液分離器（17）からガス側連絡配管（6）へ向かって冷媒が流れるのを許容し、逆方向へ冷媒が流れるのを禁止する第１油戻し逆止弁（35）が、第１電磁弁（33）に対してガス側連絡配管（6）寄りの位置に設けられている。
【００３９】
上記気液分離ユニット（4）は、一端が上記気液分離器（17）の底部に接続され且つ他端が液側連絡配管（5）に気液分離ユニット（4）内で接続される第２油戻し管（32）を備えている。この第２油戻し管（32）には、第２電磁弁（第２開閉弁）（34）が設けられている。上記第２油戻し管（32）は、上記利用側熱交換器（16）が凝縮器になるデフロスト運転時の油戻し管である。第２油戻し管（32）には、気液分離器（17）から液側連絡配管（5）へ向かって冷媒が流れるのを許容し、逆方向へ冷媒が流れるのを禁止する第２油戻し逆止弁（36）が、第２電磁弁（34）に対して液側連絡配管（5）寄りの位置に設けられている。
【００４０】
詳細は図示していないが、上記気液分離器（17）の本体は、円筒状の容器により構成されている。ガス側連絡配管（6）は、気液分離器（17）の本体の外周壁面に対してほぼ接線方向に平行となるように接続され、気液分離器（17）に流入した冷媒により容器内で旋回流が生じ、この旋回流でガス冷媒と潤滑油を効率的に分離するように構成されている。
【００４１】
本実施形態においては、気液分離ユニット（4）は、熱源側ユニット（2）の第１ケーシング（2a）とは別のケーシング（第３ケーシング（4a））を有するユニットとして構成されている。
【００４２】
上記冷媒回路（10）には、冷媒の温度や圧力を測定するための複数のセンサが設けられている。熱源側ユニット（2）には、圧縮機（11）の吐出管に高圧圧力センサ（41）が設けられ、圧縮機（11）の吸入管に低圧圧力センサ（42）が設けられている。また、利用側ユニットには、冷却運転時に蒸発器になる利用側熱交換器（16）の入口側の冷媒温度を測定する蒸発器入口温度センサ（43）、冷却運転時の利用側熱交換器（16）の出口側の冷媒温度を測定する蒸発器出口温度センサ（44）、冷却運転時の利用側熱交換器（16）の吸込空気の温度を測定する吸込空気温度センサ（45）、及びデフロスト運転時の冷媒温度を測定するデフロスト用冷媒温度センサ（46）が設けられている。
【００４３】
−運転動作−
次に、この冷凍装置（1）の運転動作について説明する。
【００４４】
〈冷却運転〉
冷却運転時は、四路切換弁（12）は、図１に実線で示された第１状態に切り換えられる。また、冷却用電磁弁（15）は「開」、冷却用膨張弁（16）は過熱度制御（蒸発器（利用側熱交換器（17）の出口冷媒の過熱度が目標値になるように開度制御される状態）、第１電磁弁（33）は「開」、第２電磁弁（34）は「閉」に設定される。
【００４５】
この状態で、圧縮機（11）から吐出された冷媒は、熱源側熱交換器（13）に流入して放熱する。熱源側熱交換器（13）で放熱した高圧冷媒は、利用側ユニット（3）において、冷却用電磁弁（14）を通過し、冷却用膨張弁（15）で減圧され、利用側熱交換器（16）で庫内空気から吸熱して蒸発する。このとき、利用側熱交換器（16）において庫内空気が冷却される。蒸発したガス冷媒は、ガス側連絡配管（6）を流れて熱源側ユニット（2）へ向かう。
【００４６】
ここで、ガス側連絡配管（6）には気液分離器（17）が設けられており、気液分離器（17）内でガス冷媒から液冷媒と油が分離する。ガス冷媒は、気液分離器（17）から流出してガス側連絡配管（6）を流れ、熱源側ユニット（2）へ戻り、四路切換弁（12）を通って圧縮機（11）に吸入される。液冷媒は気液分離器（17）に溜まる。
【００４７】
気液分離器（17）でガス冷媒から分離された油は、第１開閉弁（33）を開くことにより、気液分離器（17）の底部から第１油戻し管（31）を通ってガス側連絡配管（6）に流入し、該ガス側連絡配管（6）を流れるガス冷媒と合流して熱源側ユニット（2）へ戻り、四路切換弁（12）を通って圧縮機（11）に吸入される。
【００４８】
冷却運転は、冷媒が冷媒回路（10）を以上のようにして循環することにより行われ、冷媒の循環により庫内空気が冷却される。
【００４９】
〈デフロスト運転〉
デフロスト運転時は、四路切換弁（12）は、図１に破線で示された第２状態に切り換えられる。また、冷却用電磁弁（15）は「開」、冷却用膨張弁（16）は「所定開度」、第１電磁弁（33）は「閉」、第２電磁弁（34）は「開」に設定される。
【００５０】
この状態で、圧縮機圧縮機（11）から吐出された冷媒は、気液分離器（17）へ流入し、該気液分離器（17）内で冷媒と油が分離する。気液分離器（17）の冷媒は、利用側ユニット（3）において、利用側熱交換器（16）に流入して放熱する。利用側熱交換器（16）で放熱した高圧冷媒は、冷却用膨張弁（15）で減圧され、冷却用電磁弁（14）を通過し、熱源側熱交換器（13）で庫内空気から吸熱して蒸発する。蒸発したガス冷媒は、四路切換弁（12）を通って圧縮機（11）に吸入される。
【００５１】
気液分離器（17）で冷媒から分離された油は第２開閉弁（34）を開くことにより、気液分離器（17）の底部から第２油戻し管（32）を通って液側連絡配管（5）に流入し、該液側連絡配管（6）を流れる液冷媒と合流して熱源側ユニット（2）へ戻り、熱源側熱交換器（13）と四路切換弁（12）を通って圧縮機（11）に吸入される。
【００５２】
デフロスト運転は、冷媒が冷媒回路を以上のようにして循環することにより行われ、利用側熱交換器（17）に付着した霜が冷媒の温熱により溶かされる。
【００５３】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間に、熱源側ユニット（2）とは別のケーシングを有するユニットである気液分離ユニット（4）を接続し、気液分離器（17）で液冷媒や油をガス冷媒から分離するようにして、冷却運転時に気液分離器（17）に液冷媒を溜めるようにしているので、大型の蒸発器（利用側熱交換器（16））を用いている場合でも湿り運転になるのを抑制できる。そして、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行をする際に、従来の装置で行われていた蒸発器流入側の開閉弁操作が不要になる（開閉弁操作のための時間が不要になる）から、冷却運転への移行に要する時間（冷却運転の立ち上げ時間）を短縮することが可能になる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、逆サイクルのデフロスト運転時に、ガス側連絡配管（6）を流れる高圧ガス冷媒に含まれる油が気液分離器（17）において該ガス冷媒から分離され、液側連絡配管（5）を介して熱源側ユニット（2）へ戻る。このように、デフロスト運転時には、気液分離ユニット（4）の気液分離器（17）が油分離器として機能するので、熱源側ユニット（2）に設けられる圧縮機において油不足が生じるのを抑制できる。
【００５５】
−実施形態の変形例−
〈変形例１〉
上記実施形態では、熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間に気液分離ユニット（4）が接続された冷凍装置（1）について説明したが、本開示は、熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）が連絡配管（5，6）で接続された冷凍装置（1）に対して、後付けのオプションユニットとして気液分離ユニット（4）を連絡配管（5，6）に接続する構成にしてもよい。
【００５６】
〈変形例２〉
冷凍装置（1）は、図２に示すように、上記熱源側ユニット（2）及び気液分離ユニット（4）に対して、複数（図では２台）の利用側ユニット（3）が並列に接続された構成であってもよい。
【００５７】
この変形例２においても、気液分離ユニット（4）は、図１の実施形態と同様に構成される。したがって、この変形例２によれば、利用側ユニット（3）が並列に接続された冷凍装置（1）において、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行をする際の以降時間を短縮でき、デフロスト運転時に圧縮機において油不足が生じるのを抑制できる。
【００５８】
〈変形例３〉
冷凍装置（1）は、図３に示すように、気液分離ユニット（4）が、熱源側ユニット（2）の第１ケーシング（2a）内に設けられたユニットとして構成されたものであってもよい。図３では、気液分離ユニット（4）の第３ケーシング（4a）を熱源側ユニット（2）の第１ケーシング（2a）内に設けた構成を示しているが、第３ケーシング（4a）は必ずしも設けなくてもよい。
【００５９】
この変形例３においても、気液分離ユニット（4）自体は、図１の実施形態と同様に構成される。したがって、この変形例３によれば、気液分離ユニット（4）が、熱源側ユニット（2）のケーシング（2a）内に設けられた冷凍装置において、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行をする際の以降時間を短縮でき、デフロスト運転時に圧縮機において油不足が生じるのを抑制できる。
【００６０】
〈変形例４〉
冷凍装置（1）は、変形例２と変形例３を組み合わせて、内部に気液分離ユニット（4）が設けられた熱源側ユニット（2）に対して、複数の利用側ユニット（3）が並列に接続された構成にしてもよい。このように構成しても、変形例３，４と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００６２】
上記実施形態においては、気液分離ユニット（4）に、気液分離器（17）の底部と、ガス側連絡配管（6）の該気液分離器（17）よりも上記熱源側ユニット（2）側とに接続される第１油戻し管（31）と、気液分離器（17）の底部と、液側連絡配管（5）の該気液分離器（17）よりも上記熱源側ユニット（2）側とに接続される第２油戻し管（32）とを設けるとともに、第１油戻し管（31）に第１開閉弁（33）を設け、第２油戻し管（32）に第２開閉弁（34）を設け、第１油戻し管（31）を冷却運転時の油戻し管、第２油戻し管（32）をデフロスト運転時の油戻し管にしているが、例えば逆サイクルのデフロスト運転が行われない冷凍装置に設ける気液分離ユニット（4）の場合は、第２油戻し管（32）と第２開閉弁（34）を設けなくてもよい。その場合でも、冷却運転の立ち上げ時の湿り運転を防止するとともに、利用側ユニットに設けられる蒸発器が大型である場合でも、サーモオフからサーモオンへの移行に要する時間（冷却運転の立ち上げ時間）を従来よりも短くすることは可能である。
【００６３】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本開示、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本開示は、冷媒回路を備えた冷凍装置の熱源側ユニットと利用側ユニットの間に接続される気液分離ユニット、及び熱源側ユニットと利用側ユニットの間に気液分離ユニットが接続された冷凍装置について有用である。
【符号の説明】
【００６５】
1     冷凍装置
2     熱源側ユニット
3     利用側ユニット
4     気液分離ユニット
5     液側連絡配管
6     ガス側連絡配管
17    気液分離器
31    第１油戻し管
32    第２油戻し管
33    第１開閉弁
34    第２開閉弁
【図１】
2018204945.tif 000003
【図２】
2018204945.tif 000004
【図３】
2018204945.tif 000005
【図４】
2018204945.tif 000006
【図５】
2018204945.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月22日(2018.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷媒回路を備えた冷凍装置の熱源側ユニットと利用側ユニットの間に接続される気液分離ユニット、及び熱源側ユニットと利用側ユニットの間に気液分離ユニットが接続された冷凍装置または熱源側ユニットが気液分離ユニットを含む冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示すように、熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（冷却ユニット）（3）が連絡配管（5，6）で接続されて構成された冷媒回路（55）を有する冷凍装置（50）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の冷凍装置（50）では、例えば、利用側ユニット（3）で庫内空間を冷却する動作を休止して送風のみを行うサーモオフの動作から庫内空間を冷却するサーモオンの動作への移行時や、逆サイクルのデフロスト運転から冷却運転への移行時のような冷却運転の立ち上げ時に、圧縮機へ吸入される冷媒の湿り度が大きくなる湿り運転を防止することが望まれる。
【０００４】
そこで、従来の冷凍装置（50）では、湿り運転を抑制するため、図５に示すように、例えば、冷媒回路（55）の低圧圧力（LP）が所定値よりも下がったら利用側ユニット（3）内の蒸発器（冷却熱交換器（16））へ冷媒を流すように、冷却運転（サーモオン）時の蒸発器（16）への冷媒流入側に開閉弁（冷却用電磁弁）（14）を設け、この開閉弁（14）を低圧圧力の変動に応じて開閉する制御を行うものがあった。そして、こうすることにより、サーモオフからサーモオンへの移行時や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行時に蒸発器（16）の冷媒流量が多くなりすぎるのを抑制し、湿り運転になるのを抑制するようにしていた。
【０００５】
図４の冷媒回路において、符号（12）は四路切換弁、符号（13）は熱源側熱交換器、符号（15）は冷却用膨張弁（膨張機構）である。この冷媒回路（55）は、四路切換弁（12）を切り換えて冷媒の流れ方向を反転させることにより逆サイクルのデフロスト運転が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２３４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のように湿り運転を抑制するように構成された冷凍装置（50）において、例えば利用側ユニット（2）の除湿能力や冷却能力を高めたり食品を凍結（冷凍）させたりする目的で大型の蒸発器（冷却熱交換器）（16）を用いている場合は、上記開閉弁（14）を操作する運転の時間が長くなり、冷却運転の立ち上げにかなり長い時間を要することになってしまう。
【０００８】
本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱源側ユニットと利用側ユニットが接続された冷凍装置において、冷却運転の立ち上げ時の湿り運転を抑制するとともに、例えば利用側ユニットに設けられる蒸発器が大型である場合でも、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行に要する時間（冷却運転の立ち上げ時間）を従来よりも短くすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の第１の態様は、冷凍装置（1）の熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間の連絡配管（5，6）に接続される気液分離ユニットを前提とする。
【００１０】
そして、この気液分離ユニットは、上記連絡配管（5，6）のうちのガス側連絡配管（6）に接続される気液分離器（17）と、上記気液分離器（17）の底部と上記ガス側連絡配管（6）の該気液分離器（17）よりも上記熱源側ユニット（2）側とに接続される第１油戻し管（31）と、該第１油戻し管（31）に設けられた第１開閉弁（33）と、を備え、上記第１油戻し管（31）は、上記利用側ユニット（3）に設けられている利用側熱交換器（16）が蒸発器になる冷却運転時の油戻し管である。
【００１１】
第１の態様では、冷凍装置（1）の冷却運転時に、熱源側ユニット（2）から液側連絡配管（5）を通って利用側ユニット（3）へ高圧液冷媒が流れ、利用側ユニット（3）において利用側熱交換器（16）で蒸発した低圧ガス冷媒は、ガス側連絡配管（6）を通って熱源側ユニット（2）へ戻る。ガス側連絡配管（6）には気液分離器（17）が設けられており、気液分離器（17）内でガス冷媒から液冷媒と油が分離する。ガス冷媒は、気液分離器（17）から流出してガス側連絡配管（6）を流れて熱源側ユニット（2）へ戻り、液冷媒は気液分離器（17）に溜まる。また、気液分離器（17）でガス冷媒から分離された油は、第１開閉弁（33）を開くことにより、気液分離器（17）の底部から第１油戻し管（31）を通ってガス側連絡配管（6）に流入し、該ガス側連絡配管（6）を流れるガス冷媒と合流して熱源側ユニット（2）に戻る。
【００１２】
また、第１の態様は、上記気液分離器（17）の底部と、上記連絡配管（5，6）のうちの液側連絡配管（5）とに接続される第２油戻し管（32）、及び該第２油戻し管（32）に設けられた第２開閉弁（34）を備え、上記第２油戻し管（32）は、上記利用側熱交換器（16）が凝縮器になるデフロスト運転時の油戻し管である。
【００１３】
この第１の態様では、冷凍装置（1）の逆サイクルのデフロスト運転時に、熱源側ユニット（2）からガス側連絡配管（6）を通って利用側ユニット（3）へ高圧ガス冷媒が流れ、利用側ユニット（3）においてデフロスト時に放熱器になる利用側熱交換器（16）で放熱した高圧液冷媒は、液側連絡配管（5）を通って熱源側ユニット（2）へ戻る。ガス側連絡配管（6）には気液分離器（17）が設けられており、気液分離器（17）内でガス冷媒から油が分離する。気液分離器（17）でガス冷媒から分離された油は、第２開閉弁（34）を開くことにより、気液分離器（17）の底部から第２油戻し管（32）を通って液側連絡配管（5）に流入し、該液側連絡配管（5）を流れる液冷媒と合流して熱源側ユニット（2）に戻る。
【００１４】
本開示の第２の態様は、熱源側ユニット（2）と、利用側ユニット（3）と、該熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間の連絡配管（5，6）に接続される気液分離ユニット（4）とを備えた冷凍装置において、上記気液分離ユニット（4）が、第１の態様の気液分離ユニット（4）であり、上記第１油戻し管（31）が上記連絡配管（5，6）のうちのガス側連絡配管（6）に接続され、上記第２油戻し管（32）が上記連絡配管（5，6）のうちの液側連絡配管（5）に接続されることを特徴とする。
【００１５】
この第２の態様では、冷凍装置の冷却運転時に、熱源側ユニット（2）から液側連絡配管（5）を通って利用側ユニット（3）へ高圧液冷媒が流れ、利用側ユニット（3）において利用側熱交換器（16）で蒸発した低圧ガス冷媒は、ガス側連絡配管（6）を通って熱源側ユニット（2）へ戻る。ガス側連絡配管（6）には気液分離器（17）が設けられており、気液分離器（17）内でガス冷媒から液冷媒と油が分離する。ガス冷媒は、気液分離器（17）から流出してガス側連絡配管（6）を流れて熱源側ユニット（2）へ戻り、液冷媒は気液分離器（17）に溜まる。気液分離器（17）でガス冷媒から分離された油は、第１開閉弁（33）を開くことにより、気液分離器（17）の底部から第１油戻し管（31）を通ってガス側連絡配管（6）に流入し、該ガス側連絡配管（6）を流れるガス冷媒と合流して利用側ユニット（3）に戻る。
【００１６】
第２の態様では、冷凍装置の逆サイクルのデフロスト運転時に、熱源側ユニット（2）からガス側連絡配管（6）を通って利用側ユニット（3）へ高圧ガス冷媒が流れ、利用側ユニット（3）においてデフロスト時に放熱器になる利用側熱交換器（16）で放熱した高圧液冷媒は、液側連絡配管（5）を通って熱源側ユニット（2）へ戻る。ガス側連絡配管（6）には気液分離器（17）が設けられており、気液分離器（17）内でガス冷媒から油が分離する。気液分離器（17）でガス冷媒から分離された油は、第２開閉弁（34）を開くことにより、気液分離器（17）の底部から第２油戻し管（32）を通って液側連絡配管（5）に流入し、該液側連絡配管（5）を流れる液冷媒と合流して熱源側ユニット（2）に戻る。
【００１７】
本開示の第３の態様は、第２の態様において、熱源側ユニット（2）及び気液分離ユニット（4）に対して、複数の利用側ユニット（3）が並列に接続されていることを特徴とする。
【００１８】
この第３の態様では、熱源側ユニット（2）に複数の利用側ユニット（3）が並列に接続された冷凍装置において、気液分離器（17）を使って第２の態様と同様の冷媒及び油の流れが実現される。
【００１９】
本開示の第４の態様は、第２の態様において、気液分離ユニット（4）が、熱源側ユニット（2）とは別のケーシング（4a）を有するユニットとして、または熱源側ユニット（2）のケーシング（2a）内に設けられたユニットとして構成されていることを特徴とする。
【００２０】
この第６の態様では、気液分離ユニット（4）が、熱源側ユニット（2）とは別のケーシング（4a）内、または熱源側ユニット（2）のケーシング（2a）内に設けられた冷凍装置において、気液分離器（17）を使って第２の態様と同様の冷媒及び油の流れが実現される。
【発明の効果】
【００２１】
本開示の第１の態様によれば、熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間に気液分離ユニット（4）を接続し、気液分離器（17）で液冷媒や油をガス冷媒から分離するようにしているので、大型の蒸発器（利用側熱交換器（16））を用いている場合でも、湿り運転になるのを抑制できる。そして、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行をする際に蒸発器（16）の流入側の開閉弁の操作が不要であり、開閉弁の操作に時間を要さないので、冷却運転への移行に要する時間（冷却運転の立ち上げ時間）を従来よりも短縮することが可能になる。
【００２２】
上記第１の態様によれば、逆サイクルのデフロスト運転時に、ガス側連絡配管（6）を流れる高圧ガス冷媒に含まれる油が気液分離器（17）において該ガス冷媒から分離され、液側連絡配管（5）を介して熱源側ユニット（2）へ戻る。このように、デフロスト運転時には、気液分離ユニット（4）の気液分離器（17）が油分離器として機能するので、熱源側ユニット（2）に設けられる圧縮機において油不足が生じるのを抑制できる。
【００２３】
また、第１の態様によれば、気液分離ユニット（4）を既設の冷凍装置に後付けで取り付けることが可能であるため、既設の冷凍装置の液バックによる湿り運転を抑制するとともに、冷却運転の立ち上げ時間を短縮することが可能となる。
【００２４】
上記第２の態様によれば、第１の態様と同様に、熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間に気液分離ユニット（4）を接続し、気液分離器（17）で液冷媒や油をガス冷媒から分離するようにしているので、大型の蒸発器（利用側熱交換器（16））を用いている場合でも、湿り運転になるのを抑制できる。そして、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行をする際に開閉弁の操作が不要であるから、その移行に要する時間（冷却運転の立ち上げ時間）を短縮することが可能になる。
【００２５】
第２の態様によれば、逆サイクルのデフロスト運転時に、ガス側連絡配管（6）を流れる高圧ガス冷媒に含まれる油が気液分離器（17）において該ガス冷媒から分離され、液側連絡配管（5）を介して熱源側ユニット（2）へ戻る。このように、デフロスト運転時には、気液分離ユニット（4）の気液分離器（17）が油分離器として機能するので、熱源側ユニット（2）に設けられる圧縮機において油不足が生じるのを抑制できる。
【００２６】
上記第３の態様によれば、熱源側ユニット（2）に複数の利用側ユニット（3）が並列に接続された冷凍装置において、第２の態様と同様に、湿り運転の抑制とサーモオフからサーモオンへの移行時間の短縮が可能になり、デフロスト運転時に圧縮機の油不足を抑制できる。
【００２７】
上記第４の態様によれば、気液分離ユニット（4）が、熱源側ユニット（2）とは別のケーシング（4a）内、または熱源側ユニット（2）のケーシング（2a）内に設けられた冷凍装置において、第２の態様と同様に、湿り運転の抑制とサーモオフからサーモオンへの移行時間の短縮が可能になり、デフロスト運転時に圧縮機の油不足を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】図２は、実施形態の変形例１に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図３】図３は、実施形態の変形例２に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図４】図４は、従来の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図５】図５は、従来の冷凍装置に設けられる蒸発器の流入側の開閉弁を操作する様子を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
本実施形態に係る冷凍装置（1）は、図１に示すように、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備えている。この冷凍装置（1）は、熱源側ユニット（2）、利用側ユニット（3）、及び熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間の連絡配管（液側連絡配管（5）及びガス側連絡配管（6））に接続された気液分離ユニット（4）を備え、これらのユニット（2,3,4）が冷媒配管で接続されることにより、上記冷媒回路（10）が構成されている。熱源側ユニット（2）の構成部品は第１ケーシング（2a）内に収容され、利用側ユニット（3）の構成部品は第２ケーシング（3a）内に収容され、気液分離ユニット（4）の構成部品は第３ケーシング（4a）内に収容されている。
【００３１】
この冷媒回路（10）では、圧縮機（11）と四路切換弁（12）と熱源側熱交換器（13）と冷却用電磁弁（14）と冷却用膨張弁（膨張機構）（15）と利用側熱交換器（16）と気液分離器（17）とが冷媒配管で順に接続されている。
【００３２】
上記圧縮機（11）と四路切換弁（12）と熱源側熱交換器（13）は熱源側ユニット（2）に設けられている。また、冷却用電磁弁（14）と冷却用膨張弁（15）（膨張機構）と利用側熱交換器（16）とは利用側ユニット（3）に設けられている。気液分離器（17）は気液分離ユニット（4）に設けられている。
【００３３】
上記圧縮機（11）の吐出側は四路切換弁（12）の第１ポート（P1）に接続されている。四路切換弁（12）の第２ポート（P2）は熱源側熱交換器（13）のガス側端に接続されている。四路切換弁（12）の第３ポート（P3）は圧縮機（11）の吸入側に接続され、四路切換弁（12）の第４ポート（P4）は、ガス側連絡配管（6）を介して利用側熱交換器（16）のガス側端に接続されている。
【００３４】
四路切換弁（12）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し且つ第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する冷却運転時の第１位置（図１の実線の連通状態になる位置）と、第１ポート（P1）と第４ポートが連通し且つ第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通するデフロスト運転時の第２位置（図１の破線の連通状態になる位置）とに切換可能に構成されている。
【００３５】
熱源側熱交換器（13）のガス側端には熱源側ガス管（21）が接続され、熱源側熱交換器（13）の液側端には熱源側液管（22）が接続されている。熱源側液管（22）は、液側連絡配管（5）を介して利用側ユニット（3）の冷却用電磁弁（14）に接続されている。
【００３６】
利用側ユニット（3）は、液側連絡配管（5）に接続された利用側液管（23）とガス側連絡配管（6）に接続された利用側ガス管（24）を有し、利用側液管（23）が利用側熱交換器（16）の液側端に接続され、利用側ガス管（24）が利用側熱交換器（16）のガス側端に接続されている。利用側液管（23）には、液側連絡配管（5）から順に冷却用電磁弁（14）と冷却用膨張弁（15）とが設けられている。また、利用側液管（23）には、冷却用電磁弁（14）と冷却用膨張弁（15）をバイパスするバイパス通路（25）が接続されている。このバイパス通路（25）には、利用側熱交換器（16）から液側連絡配管（5）へ向かって冷媒が流れるのを許容し、逆方向へ冷媒が流れるのを禁止する逆止弁（26）が設けられている。
【００３７】
気液分離ユニット（4）に設けられている気液分離器（17）は、上記連絡配管（5,6）のうちのガス側連絡配管（6）に接続されている。また、気液分離ユニット（4）は、上記気液分離器（17）と、一端が該気液分離器（17）の底部に接続され且つ他端が上記ガス側連絡配管（6）の該気液分離器（17）よりも上記熱源側ユニット（2）側の位置とに接続される第１油戻し管（31）を備えている。この第１油戻し管（31）には、第１電磁弁（第１開閉弁）（33）が設けられている。上記第１油戻し管（31）は、上記利用側ユニット（3）に設けられている利用側熱交換器（16）が蒸発器になる冷却運転時の油戻し管である。第１油戻し管（31）には、気液分離器（17）からガス側連絡配管（6）へ向かって冷媒が流れるのを許容し、逆方向へ冷媒が流れるのを禁止する第１油戻し逆止弁（35）が、第１電磁弁（33）に対してガス側連絡配管（6）寄りの位置に設けられている。
【００３８】
上記気液分離ユニット（4）は、一端が上記気液分離器（17）の底部に接続され且つ他端が液側連絡配管（5）に気液分離ユニット（4）内で接続される第２油戻し管（32）を備えている。この第２油戻し管（32）には、第２電磁弁（第２開閉弁）（34）が設けられている。上記第２油戻し管（32）は、上記利用側熱交換器（16）が凝縮器になるデフロスト運転時の油戻し管である。第２油戻し管（32）には、気液分離器（17）から液側連絡配管（5）へ向かって冷媒が流れるのを許容し、逆方向へ冷媒が流れるのを禁止する第２油戻し逆止弁（36）が、第２電磁弁（34）に対して液側連絡配管（5）寄りの位置に設けられている。
【００３９】
詳細は図示していないが、上記気液分離器（17）の本体は、円筒状の容器により構成されている。ガス側連絡配管（6）は、気液分離器（17）の本体の外周壁面に対してほぼ接線方向に平行となるように接続され、気液分離器（17）に流入した冷媒により容器内で旋回流が生じ、この旋回流でガス冷媒と潤滑油を効率的に分離するように構成されている。
【００４０】
本実施形態においては、気液分離ユニット（4）は、熱源側ユニット（2）の第１ケーシング（2a）とは別のケーシング（第３ケーシング（4a））を有するユニットとして構成されている。
【００４１】
上記冷媒回路（10）には、冷媒の温度や圧力を測定するための複数のセンサが設けられている。熱源側ユニット（2）には、圧縮機（11）の吐出管に高圧圧力センサ（41）が設けられ、圧縮機（11）の吸入管に低圧圧力センサ（42）が設けられている。また、利用側ユニットには、冷却運転時に蒸発器になる利用側熱交換器（16）の入口側の冷媒温度を測定する蒸発器入口温度センサ（43）、冷却運転時の利用側熱交換器（16）の出口側の冷媒温度を測定する蒸発器出口温度センサ（44）、冷却運転時の利用側熱交換器（16）の吸込空気の温度を測定する吸込空気温度センサ（45）、及びデフロスト運転時の冷媒温度を測定するデフロスト用冷媒温度センサ（46）が設けられている。
【００４２】
−運転動作−
次に、この冷凍装置（1）の運転動作について説明する。
【００４３】
〈冷却運転〉
冷却運転時は、四路切換弁（12）は、図１に実線で示された第１状態に切り換えられる。また、冷却用電磁弁（15）は「開」、冷却用膨張弁（16）は過熱度制御（蒸発器（利用側熱交換器（17）の出口冷媒の過熱度が目標値になるように開度制御される状態）、第１電磁弁（33）は「開」、第２電磁弁（34）は「閉」に設定される。
【００４４】
この状態で、圧縮機（11）から吐出された冷媒は、熱源側熱交換器（13）に流入して放熱する。熱源側熱交換器（13）で放熱した高圧冷媒は、利用側ユニット（3）において、冷却用電磁弁（14）を通過し、冷却用膨張弁（15）で減圧され、利用側熱交換器（16）で庫内空気から吸熱して蒸発する。このとき、利用側熱交換器（16）において庫内空気が冷却される。蒸発したガス冷媒は、ガス側連絡配管（6）を流れて熱源側ユニット（2）へ向かう。
【００４５】
ここで、ガス側連絡配管（6）には気液分離器（17）が設けられており、気液分離器（17）内でガス冷媒から液冷媒と油が分離する。ガス冷媒は、気液分離器（17）から流出してガス側連絡配管（6）を流れ、熱源側ユニット（2）へ戻り、四路切換弁（12）を通って圧縮機（11）に吸入される。液冷媒は気液分離器（17）に溜まる。
【００４６】
気液分離器（17）でガス冷媒から分離された油は、第１開閉弁（33）を開くことにより、気液分離器（17）の底部から第１油戻し管（31）を通ってガス側連絡配管（6）に流入し、該ガス側連絡配管（6）を流れるガス冷媒と合流して熱源側ユニット（2）へ戻り、四路切換弁（12）を通って圧縮機（11）に吸入される。
【００４７】
冷却運転は、冷媒が冷媒回路（10）を以上のようにして循環することにより行われ、冷媒の循環により庫内空気が冷却される。
【００４８】
〈デフロスト運転〉
デフロスト運転時は、四路切換弁（12）は、図１に破線で示された第２状態に切り換えられる。また、冷却用電磁弁（15）は「開」、冷却用膨張弁（16）は「所定開度」、第１電磁弁（33）は「閉」、第２電磁弁（34）は「開」に設定される。
【００４９】
この状態で、圧縮機圧縮機（11）から吐出された冷媒は、気液分離器（17）へ流入し、該気液分離器（17）内で冷媒と油が分離する。気液分離器（17）の冷媒は、利用側ユニット（3）において、利用側熱交換器（16）に流入して放熱する。利用側熱交換器（16）で放熱した高圧冷媒は、冷却用膨張弁（15）で減圧され、冷却用電磁弁（14）を通過し、熱源側熱交換器（13）で庫内空気から吸熱して蒸発する。蒸発したガス冷媒は、四路切換弁（12）を通って圧縮機（11）に吸入される。
【００５０】
気液分離器（17）で冷媒から分離された油は第２開閉弁（34）を開くことにより、気液分離器（17）の底部から第２油戻し管（32）を通って液側連絡配管（5）に流入し、該液側連絡配管（6）を流れる液冷媒と合流して熱源側ユニット（2）へ戻り、熱源側熱交換器（13）と四路切換弁（12）を通って圧縮機（11）に吸入される。
【００５１】
デフロスト運転は、冷媒が冷媒回路を以上のようにして循環することにより行われ、利用側熱交換器（17）に付着した霜が冷媒の温熱により溶かされる。
【００５２】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間に、熱源側ユニット（2）とは別のケーシングを有するユニットである気液分離ユニット（4）を接続し、気液分離器（17）で液冷媒や油をガス冷媒から分離するようにして、冷却運転時に気液分離器（17）に液冷媒を溜めるようにしているので、大型の蒸発器（利用側熱交換器（16））を用いている場合でも湿り運転になるのを抑制できる。そして、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行をする際に、従来の装置で行われていた蒸発器流入側の開閉弁操作が不要になる（開閉弁操作のための時間が不要になる）から、冷却運転への移行に要する時間（冷却運転の立ち上げ時間）を短縮することが可能になる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、逆サイクルのデフロスト運転時に、ガス側連絡配管（6）を流れる高圧ガス冷媒に含まれる油が気液分離器（17）において該ガス冷媒から分離され、液側連絡配管（5）を介して熱源側ユニット（2）へ戻る。このように、デフロスト運転時には、気液分離ユニット（4）の気液分離器（17）が油分離器として機能するので、熱源側ユニット（2）に設けられる圧縮機において油不足が生じるのを抑制できる。
【００５４】
−実施形態の変形例−
〈変形例１〉
上記実施形態では、熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間に気液分離ユニット（4）が接続された冷凍装置（1）について説明したが、本開示は、熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）が連絡配管（5，6）で接続された冷凍装置（1）に対して、後付けのオプションユニットとして気液分離ユニット（4）を連絡配管（5，6）に接続する構成にしてもよい。
【００５５】
〈変形例２〉
冷凍装置（1）は、図２に示すように、上記熱源側ユニット（2）及び気液分離ユニット（4）に対して、複数（図では２台）の利用側ユニット（3）が並列に接続された構成であってもよい。
【００５６】
この変形例２においても、気液分離ユニット（4）は、図１の実施形態と同様に構成される。したがって、この変形例２によれば、利用側ユニット（3）が並列に接続された冷凍装置（1）において、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行をする際の以降時間を短縮でき、デフロスト運転時に圧縮機において油不足が生じるのを抑制できる。
【００５７】
〈変形例３〉
冷凍装置（1）は、図３に示すように、気液分離ユニット（4）が、熱源側ユニット（2）の第１ケーシング（2a）内に設けられたユニットとして構成されたものであってもよい。図３では、気液分離ユニット（4）の第３ケーシング（4a）を熱源側ユニット（2）の第１ケーシング（2a）内に設けた構成を示しているが、第３ケーシング（4a）は必ずしも設けなくてもよい。
【００５８】
この変形例３においても、気液分離ユニット（4）自体は、図１の実施形態と同様に構成される。したがって、この変形例３によれば、気液分離ユニット（4）が、熱源側ユニット（2）のケーシング（2a）内に設けられた冷凍装置において、サーモオフからサーモオンへの移行や逆サイクルデフロストから冷却運転への移行をする際の以降時間を短縮でき、デフロスト運転時に圧縮機において油不足が生じるのを抑制できる。
【００５９】
〈変形例４〉
冷凍装置（1）は、変形例２と変形例３を組み合わせて、内部に気液分離ユニット（4）が設けられた熱源側ユニット（2）に対して、複数の利用側ユニット（3）が並列に接続された構成にしてもよい。このように構成しても、変形例３，４と同様の効果を奏することができる。
【００６０】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本開示、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上説明したように、本開示は、冷媒回路を備えた冷凍装置の熱源側ユニットと利用側ユニットの間に接続される気液分離ユニット、及び熱源側ユニットと利用側ユニットの間に気液分離ユニットが接続された冷凍装置について有用である。
【符号の説明】
【００６２】
1     冷凍装置
2     熱源側ユニット
3     利用側ユニット
4     気液分離ユニット
5     液側連絡配管
6     ガス側連絡配管
17    気液分離器
31    第１油戻し管
32    第２油戻し管
33    第１開閉弁
34    第２開閉弁
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍装置（1）の熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間の連絡配管（5，6）に接続される気液分離ユニットであって、
上記連絡配管（5，6）のうちのガス側連絡配管（6）に接続される気液分離器（17）と、
上記気液分離器（17）の底部と、上記ガス側連絡配管（6）の該気液分離器（17）よりも上記熱源側ユニット（2）側とに接続される第１油戻し管（31）と、
該第１油戻し管（31）に設けられた第１開閉弁（33）と、
を備え、
上記第１油戻し管（31）は、上記利用側ユニット（3）に設けられている利用側熱交換器（16）が蒸発器になる冷却運転時の油戻し管であり、
上記気液分離器（17）の底部と、上記連絡配管（5，6）のうちの液側連絡配管（5）とに接続される第２油戻し管（32）と、
該第２油戻し管（32）に設けられた第２開閉弁（34）と、
を備え、
上記第２油戻し管（32）は、上記利用側熱交換器（16）が凝縮器になるデフロスト運転時の油戻し管であることを特徴とする気液分離ユニット。
【請求項２】
熱源側ユニット（2）と、利用側ユニット（3）と、該熱源側ユニット（2）と利用側ユニット（3）の間の連絡配管（5，6）に接続される気液分離ユニット（4）とを備えた冷凍装置であって、
上記気液分離ユニット（4）が、請求項１に記載の気液分離ユニット（4）であり、
上記第１油戻し管（31）が上記連絡配管（5，6）のうちのガス側連絡配管（6）に接続され、上記第２油戻し管（32）が上記連絡配管（5，6）のうちの液側連絡配管（5）に接続されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記熱源側ユニット（2）及び気液分離ユニット（4）に対して、複数の利用側ユニット（3）が並列に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項２において、
上記気液分離ユニット（4）が、上記熱源側ユニット（2）とは別のケーシング（4a）を有するユニットとして、または熱源側ユニット（2）のケーシング（2a）内に設けられたユニットとして構成されていることを特徴とする冷凍装置。