(57)【要約】  この発明は、工事コストや機器コストを増大させることなく、液冷媒の圧縮機への還流を防止でき、除霜時間を短縮できる冷凍装置を得ることを目的としている。  この発明による冷凍装置は、圧縮機から吐出された冷媒を、第１流量調整装置、蓄熱槽、凝縮器、第１減圧装置および蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる冷凍回路と、上記圧縮機から吐出された上記冷媒を、上記第１流量調整装置、上記蓄熱槽、上記第１減圧装置および上記蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる除霜回路と、上記蓄熱槽の出口側を上記凝縮器の入口側又は上記第1減圧装置の入口側に選択的に接続し、上記冷凍回路又は上記除霜回路を形成する流路切り換え装置と、を備えている。
2015037057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機から吐出された冷媒を、第１流量調整装置、蓄熱槽、凝縮器、第１減圧装置および蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる冷凍回路と、
上記圧縮機から吐出された上記冷媒を、上記第１流量調整装置、上記蓄熱槽、上記第１減圧装置および上記蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる除霜回路と、
上記蓄熱槽の出口側を上記凝縮器の入口側又は上記第1減圧装置の入口側に選択的に接続し、上記冷凍回路又は上記除霜回路を形成する流路切り換え装置と、を備えたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
上記凝縮器の出口側と上記第１減圧装置の入口側との間から分岐して上記圧縮機の中間圧又は吸入側に接続された第１バイパス配管と、
上記第１バイパス配管を流通する上記冷媒の流量を調整する第２流量調整装置と、を備えていることを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】
上記凝縮器の出口側と上記第１減圧装置の入口側との間を流通する上記冷媒と、上記第１バイパス配管の上記第２流量調整装置の下流側を流通する上記冷媒と、を熱交換させる第１熱交換部を備えていることを特徴とする請求項２記載の冷凍装置。
【請求項４】
上記圧縮機の吐出側を上記凝縮器の入口側に接続する第２バイパス配管と、
上記第２バイパス配管に配設されて、上記圧縮機の吐出側と上記凝縮器の入口側との接続を開閉する吐出バイパス弁と、を備えていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の冷凍装置。
【請求項５】
上記第１減圧装置は、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記凝縮器の入口側に接続されたときに、上記凝縮器を流通した上記冷媒を減圧して上記蒸発器に流入させる第１弁装置と、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記第1減圧装置の入口側に接続されたときに、上記蓄熱槽を流通した上記冷媒を減圧させることなく上記蒸発器に流入させる第２弁装置と、を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項６】
上記第１流量調整装置は、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記第1減圧装置の入口側に接続されたときに、上記圧縮機から吐出された上記冷媒と、上記蒸発器から流出した上記冷媒と、を熱交換させる第２熱交換部を備えている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項７】
上記凝縮器から流出した上記冷媒を上記蓄熱槽に流入させる液インジェクション弁を備えている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば冷蔵倉庫の内部を設定温度に冷却、維持する冷凍装置に関し、特にホットガスで除霜運転を行う冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の冷凍装置では、冷却運転中に、蒸発器に霜が成長して伝熱を阻害するので、一定周期で除霜運転が行われる。除霜運転としては、蒸発器に埋め込まれた電気ヒータに通電する方法や、圧縮機から吐出された直後の高温冷媒を着霜した冷却気に直接流通させる方法（ホットガスバイパス方法）が知られている。【０００３】
しかし、冷却能力が発揮されない除霜運転中に、冷蔵倉庫内の温度が上昇するので、できる限り短い時間で除霜を完了させることが望まれている。
また、圧縮機から吐出された高温冷媒を蒸発器に流通させて除霜を行うと、冷媒は高圧のまま液冷媒となる。この液化した高圧冷媒は、例えば圧力調整弁で減圧され、低圧側熱交換路で蓄熱剤と熱交換することにより気化されて圧縮機に吸入される。しかし、冷媒が気化しきれずに、一部が液冷媒のまま圧縮機に吸入され、圧縮機が損傷する恐れがあった。【０００４】
このような状況を鑑み、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器、減圧装置、蒸発器に順次圧送して圧縮機に還流させる冷媒回路と、圧縮機から吐出された冷媒を蒸発器に直接圧送し蒸発器の除霜を行う除霜回路と、を備え、冷凍回路における圧縮機と凝縮器との間の管路と、除霜回路における圧縮機と蒸発器との間の管路とを蓄熱剤を介して熱的に接触させる蓄熱装置を設け、冷凍回路の動作時に、圧縮機からの吐出冷媒の熱を蓄熱装置に蓄熱させ、除霜回路の動作時に、蓄熱装置に蓄熱された熱を利用して除霜時間を短縮する従来の冷凍装置が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
また、圧縮機と、凝縮器と、絞り装置と、蒸発器と、低圧側熱交換路、高圧側熱交換路および蓄熱剤を内蔵する蓄熱槽と、を備え、低圧側熱交換路を吸入バイパス管にて冷凍回路に並列回路として接続し、サンクションアキュムレータを低圧側熱交換路の下流の吸入バイパス管に設け、除霜を行った際に、低圧側熱交換路内で気化しきれなかった液冷媒をサンクションアキュムレータに貯溜して、ガス冷媒のみを圧縮機に吸入させる冷凍装置が提案されていた（例えば、特許文献２参照）。【０００６】
【特許文献２】特開平４−２９２７６１号公報
【特許文献１】実開平５−１９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された従来の冷凍装置では、冷却運転中に蓄熱するための熱交換部と除霜運転中に蓄熱を利用するための熱交換部の２つの熱交換部が必要となり、機器コストが増大するとともに、除霜運転時にホットガス冷媒に蓄熱を吸熱させて蒸発器に送る専用の配管が必要となり、工事コストが増大するという課題があった。また、特許文献１に記載された従来の冷凍装置では、除霜後の冷媒中に残存する液冷媒を気化することについて、何ら考慮されていない。【０００８】
特許文献２に記載された従来の冷凍装置では、冷却運転中に蓄熱するための熱交換部と除霜運転中に蓄熱を利用して除霜後の冷媒中に残存する液冷媒を気化するための熱交換部の２つの熱交換部が必要となるとともに、低圧側で流路を切り替えるための大きな口径の開閉弁が必要となるので、機器コストが増大するという課題があった。【０００９】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、工事コストや機器コストを増大させることなく、液冷媒の圧縮機への還流を防止でき、除霜時間を短縮できる冷凍装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明による冷凍装置は、圧縮機から吐出された冷媒を、第１流量調整装置、蓄熱槽、凝縮器、第１減圧装置および蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる冷凍回路と、上記圧縮機から吐出された上記冷媒を、上記第１流量調整装置、上記蓄熱槽、上記第１減圧装置および上記蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる除霜回路と、上記蓄熱槽の出口側を上記凝縮器の入口側又は上記第1減圧装置の入口側に選択的に接続し、上記冷凍回路又は上記除霜回路を形成する流路切り換え装置と、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、冷凍回路において、圧縮機から吐出された冷媒の凝縮排熱が蓄熱槽に蓄熱される。そして、除霜回路において、圧縮機から吐出された冷媒は、蓄熱槽を流通する際に、蓄熱槽に蓄熱された冷媒の凝縮排熱を吸熱し、除霜熱量を増大させることができ、除霜時間が短縮される。【００１２】
冷凍回路における冷媒の凝縮排熱を蓄熱する蓄熱槽が、除霜回路における冷媒の凝縮排熱を吸熱させる蓄熱槽を兼用しているので、機器コストが低減される。【００１３】
除霜回路において、圧縮機から吐出された高圧ガス冷媒は、第１流量調整装置により減圧されて低温低圧ガス冷媒となって蓄熱槽に流入する。蓄熱槽に流入した冷媒は、蓄熱槽に蓄熱されている凝縮排熱を吸熱し、高温低圧ガス冷媒となって蒸発器に流入する。そこで、冷媒は、凝縮液化することなく、過熱ガス状態となって蒸発器を流出するので、液冷媒の圧縮機への還流が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る冷凍装置の冷媒回路構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る冷凍装置における冷却運転時の冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る冷凍装置における冷却運転時の冷凍サイクル動作を表す状態図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る冷凍装置における除霜運転時の冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る冷凍装置における除霜運転時の冷凍サイクル動作を表す状態図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る冷凍装置における除霜運転時の冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る冷凍装置における冷却運転時の冷凍サイクル動作を表す状態図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る冷凍装置の冷媒回路構成図である。【００１６】
図１において、冷凍装置は、室外に設置される熱源ユニット１と、冷却対象である冷凍庫内に設置される冷却ユニット２と、除霜ユニット３と、を備える。そして、熱源ユニット１と除霜ユニット３が、第１および第２吐出ガス接続配管２６ａ，２６ｂおよび第１高圧配管１１ａを介して接続されている。また、冷却ユニット２は、第２高圧配管１１ｂを介して除霜ユニット３と接続され、低圧配管１２を介して熱源ユニット１と接続されている。なお、この実施の形態１では、冷却ユニット２の台数が１台であるが、台数は２台以上でもよい。【００１７】
熱源ユニット１は、冷媒を圧縮する圧縮機４と、空冷凝縮器５と、レシーバ６と、第１熱交換部としてのエコノマイザ７と、第２流量調整装置としてのエコノマイザ膨張弁８と、アキュムレータ９と、を備えている。圧縮機４の吐出側が、第１吐出ガス接続配管２６ａに接続されるとともに、第２バイパス配管１０ａを介して空冷凝縮器５の入口に接続されている。そして、吐出バイパス弁１０が第２バイパス配管１０ａに配設されている。【００１８】
第２吐出ガス接続配管２６ｂが空冷凝縮器５の入口に接続されている。空冷凝縮器５の出口側がレシーバ６およびエコノマイザ７を介して第１高圧配管１１ａに接続されている。第１バイパス配管８ａが、エコノマイザ７と第１高圧配管１１ａとの間から分岐し、圧縮機４の中間圧に接続されている。エコノマイザ７は、レシーバ６から流入する液冷媒と第１バイパス配管８ａを流通する冷媒とが熱交換するように構成されている。エコノマイザ膨張弁８は、第１バイパス配管８ａのエコノマイザ７の上流側に配設されている。圧力センサ２４，２５が圧縮機４の吸入側および吐出側に配設されている。低圧配管１２がアキュムレータ９を介して圧縮機４の吸入側に接続されている。【００１９】
冷却ユニット２は、第２高圧配管１１ｂから流入する高圧液冷媒が液電磁弁１３、メイン膨張弁１４、蒸発器１５の順に流通する冷媒回路を備える。さらに、冷却ユニット２は、液電磁弁１３とメイン膨張弁１４をバイパスして、第２高圧配管１１ｂから流入する高圧液冷媒が減圧することなく蒸発器１５に直接流入できるように、大型の電磁弁１６を備えている。そして、蒸発器１５の出口側が低圧配管１２に接続されている。なお、液電磁弁１３、メイン膨張弁１４および電磁弁１６が第１減圧装置を構成し、液電磁弁１３およびメイン膨張弁１４が第１弁装置を構成し、電磁弁１６が第２弁装置を構成する。【００２０】
除霜ユニット３は、第１吐出ガス接続配管２６ａから流入する高温冷媒が電磁弁１７を経由して蓄熱槽１９に流通する冷媒回路を備える。そして、ホットガス圧力調整弁１８が電磁弁１７と並列に配設されている。蓄熱槽１９の出口側が、電磁弁２０を介して第２吐出ガス接続配管２６ｂに接続されるとともに、電磁弁２２を介して第２高圧配管１１ｂに接続されている。第１高圧配管１１ａが、液インジェクション弁２３を介して蓄熱槽１９の入口側に接続されるとともに、電磁弁２１を介して第２高圧配管１１ｂに接続されている。なお、電磁弁１７およびホットガス圧力調整弁１８が第１流量調整装置を構成する。また、電磁弁２０，２２が流路切り換え装置を構成する。【００２１】
この冷凍装置では、冷媒としてＲ３２が封入されている。Ｒ３２は、圧縮過程での吐出温度上昇が大きいため、吐出ガス冷媒を一旦減圧したときの温度低下が大きく、蓄熱槽１９からの採熱量が大きくなるという利点がある。さらに、Ｒ３２は、地球温暖化への影響も極めて小さいという利点もある。【００２２】
つぎに、冷凍装置の冷却運転動作について図２および図３を参照しつつ説明する。図２はこの発明の実施の形態１に係る冷凍装置における冷却運転時の冷媒の流れを示す冷媒回路図、図３はこの発明の実施の形態１に係る冷凍装置における冷却運転時の冷凍サイクル動作を表す状態図である。なお、図２中、矢印は冷媒の流れを示している。【００２３】
冷却運転モードでは、吐出バイパス弁１０、電磁弁１６，２２および液インジェクション弁２３が閉止され、電磁弁１７，２０，２１が開放される。これにより、圧縮機４から吐出された冷媒を、電磁弁１７、蓄熱槽１９、電磁弁２０、空冷凝縮器５、液電磁弁１３、メイン膨張弁１４および蒸発器１５に順次圧送して圧縮機４に還流させる冷凍回路が形成される。【００２４】
そこで、圧縮機４から吐出された高温冷媒は、第１吐出ガス接続配管２６ａを経由して除霜ユニット３に導かれ、蓄熱槽１９に流入する。高温冷媒は、蓄熱槽１９を流通する過程で、蓄熱槽１９内に封入されている蓄熱材と熱交換する。これにより、蓄熱材が高温となって、高温冷媒の熱を蓄積する。【００２５】
蓄熱材と熱交換して温度を少し下げた高温冷媒は、第２吐出ガス接続配管２６ｂを経由して熱源ユニット１に導かれ、空冷凝縮器５に流入する。高温冷媒は、空冷凝縮器５で外気と熱交換され、液冷媒となる。この液冷媒は、レシーバ６を経由してエコノマイザ７に流入する。エコノマイザ７から流出した液冷媒の一部が、第１バイパス配管８ａを流通し、圧縮機４の中間圧にインジェクションされる。エコノマイザ７から流出した液冷媒から分岐した中間圧冷媒は、エコノマイザ７を流通する液冷媒と熱交換し、比エンタルピを増大させて、圧縮機４の中間圧にインジェクションされる。これにより、圧縮機４の吐出冷媒温度の異常上昇が回避される。このとき、エコノマイザ膨張弁８は、圧縮機４の吐出冷媒温度が設定範囲となるように、その通過流量を調整する。【００２６】
エコノマイザ７を流通する液冷媒は、第１バイパス配管８ａを流通する中間圧冷媒と熱交換して温度をさらに低下させ、第１高圧配管１１ａ、電磁弁２１、第２高圧配管１１ｂを介して冷却ユニット２に導かれる。冷却ユニット２に導かれた液冷媒は、メイン膨張弁１４により減圧されて蒸発器１５に流入し、冷蔵倉庫内の空気を冷却しながら蒸発し、低圧ガス冷媒となる。この低圧ガス冷媒は、低圧配管１２を経由して熱源ユニット１に導かれる。熱源ユニット１に導かれた低圧ガス冷媒は、アキュムレータ９に流入し、蒸発器１５内で蒸発しきれなかった液冷媒がアキュムレータ９に貯溜される。これにより、ガス冷媒のみが圧縮機４に吸入される。【００２７】
この冷却運転モードでは、圧縮機４から吐出された高温冷媒が、第１吐出ガス接続配管２６ａを経由して蓄熱槽１９に流入し、その凝縮排熱が蓄熱槽１９内の蓄熱材に蓄熱される。これにより、蓄熱槽１９内の蓄熱材は、十分に高温、例えば８０℃程度になっている。【００２８】
つぎに、冷凍装置の除霜運転動作について図４および図５を参照しつつ説明する。図４はこの発明の実施の形態１に係る冷凍装置における除霜運転時の冷媒の流れを示す冷媒回路図、図５はこの発明の実施の形態１に係る冷凍装置における除霜運転時の冷凍サイクル動作を表す状態図である。なお、図４中、矢印は冷媒の流れを示している。【００２９】
除霜運転モードでは、電磁弁１７，２０，２１、液電磁弁１３および液インジェクション弁２３が閉止され、吐出バイパス弁１０および電磁弁１６，１８，２２が開放される。これにより、圧縮機４から吐出された冷媒を、ホットガス圧力調整弁１８、蓄熱槽１９、電磁弁２２、電磁弁１６および蒸発器１５に順次圧送して圧縮機４に還流させる除霜回路が形成される。【００３０】
そこで、圧縮機４から吐出された高温冷媒の大半が、除霜用のホットガス冷媒として第１吐出ガス接続配管２６ａを経由して除霜ユニット３に導かれ、残部が第２バイパス配管１０ａを介して空冷凝縮器５に導かれる。【００３１】
空冷凝縮器５に導かれた高温冷媒は、空冷凝縮器５で外気と熱交換され、液冷媒となり、レシーバ６、エコノマイザ７およびエコノマイザ膨張弁８を経由して圧縮機４の中間圧にインジェクションされる。これにより、圧縮機４の吐出冷媒温度の異常上昇が回避される。【００３２】
除霜ユニット３に導かれたホットガス冷媒は、ホットガス圧力調整弁１８で減圧され、５０℃程度まで温度低下して、低圧ガス冷媒となって蓄熱槽１９に流入する。このホットガス圧力調整弁１８では、冷媒圧力が０℃飽和圧力より低い圧力となるように、例えば飽和温度−１０℃程度の圧力となるように減圧する。蓄熱槽１９内の蓄熱材は８０℃の高温であるので、低圧ガス冷媒となったホットガス冷媒は、蓄熱槽１９を流通する過程で蓄熱材の熱を吸熱して再度高温となり、電磁弁２２および第２高圧配管１１ｂを経由して冷却ユニット２に導かれる。【００３３】
冷却ユニット２に導かれたホットガス冷媒は、電磁弁１６を通ってほとんど減圧されることなく、表面が霜で覆われた蒸発器１５に流入する。ホットガス冷媒は、蒸発器１５の表面に付いた霜を融解しながら蒸発器１５内を流通する。ホットガス冷媒は、飽和温度が０℃以下に調節されているので、霜の融解温度０℃では凝縮液化せず、およそ０℃の過熱ガス状態となって蒸発器１５から流出する。蒸発器１５を流出した過熱ガス状態の冷媒は、低圧配管１２を経由して熱源ユニット１に導かれる。熱源ユニット１に導かれた冷媒は、アキュムレータ９を経由して圧縮機４に吸入される。【００３４】
この実施の形態１によれば、冷却運転中に発生する凝縮排熱を蓄熱槽１９に蓄熱し、除霜運転時の除霜熱源として利用しているので、着霜した蒸発器１５に投入できる熱量が増大し、除霜時間を短縮することができる。これにより、冷却能力が発揮されない除霜運転中に、冷却対象である冷蔵倉庫内の温度が上昇するような事態を回避することができる。【００３５】
蓄熱槽１９では、冷却運転中に蓄熱するための熱交換路が除霜運転中に蓄熱利用する熱交換路を兼用しているので、機器コストを低減できる。除霜運転時に、ホットガス冷媒を蒸発器１５に導くための専用の配管が不要となり、工事コストを低減できる。冷却運転モードと除霜運転モードにおいて、低圧側で流路を切り替える必要がないので、低圧側で流路を切り換えるための大きな口径の開閉弁が不要となり、機器コストを低減できる。したがって、冷凍装置を安価に構成することができる。【００３６】
除霜運転モードでは、ホットガス圧力調整弁１８を蓄熱槽１９の上流側に配設しているので、圧縮機４から吐出された高圧ガス冷媒は、ホットガス圧力調整弁１８により減圧されて低温低圧ガス冷媒にとなる。この低温低圧ガス冷媒は、蓄熱槽１９に流入し、蓄熱槽１９に蓄熱されている凝縮排熱を吸熱し、高温低圧ガス冷媒となって蒸発器１５に流入する。そして、高温低圧ガス冷媒は、除霜中に凝縮液化することなく、過熱ガス状態となって蒸発器１５から流出する。このように、蒸発器１５から流出する冷媒が常に過熱ガス冷媒であるので、液冷媒が圧縮機４に吸入されることはない。そこで、液冷媒が吸入されることに起因する圧縮機の損傷発生を防止でき、信頼性の高い冷凍装置を得ることができる。【００３７】
さらに、アキュムレータ９が圧縮機４の吸入側に接続されている。そこで、仮に、蒸発器１５内で蒸発しきれなかった液冷媒が冷媒中に残存していても、液冷媒はアキュムレータ９に貯溜され、圧縮機４に吸入されない。そこで、液冷媒が吸入されることに起因する圧縮機の損傷発生を確実に防止でき、より信頼性の高い冷凍装置を得ることができる。【００３８】
ここで、実施の形態１では、除霜運転モードにおいて、蓄熱槽１９から採熱する場合も、蒸発器１５を除霜する場合も、冷媒は常にガス状態であり、入口と出口の温度差に依存する冷媒ガス顕熱量しか熱の出し入れが行われない。ホットガス冷媒の熱量が少ない場合、霜を融解しきれず、霜が局所的に残留する危険性がある。この融け残りの霜は冷却運転時に肥大化し、冷却性能を低下させる原因となる。【００３９】
そこで、除霜運転モードにおいて、除霜の終盤に、液インジェクション弁２３を開放する。エコノマイザ７から流出した高圧液冷媒が、第１高圧配管１１ａおよび液インジェクション弁２３を介して蓄熱槽１９に流入し、高温の蓄熱材によって一気に蒸発し、低圧圧力が０℃以上まで上昇する。この低圧圧力が０℃以上まで上昇したガス冷媒は、電磁弁２２、第２高圧配管１１ｂおよび電磁弁１６を介して蒸発器１５に流入し、蒸発器１５にある０℃の霜が残留する部分で凝縮液化し、局所的に融け残った霜を選択して融解させることができる。これにより、この融け残りの霜が冷却運転時に肥大化して冷却性能を低下させるような事態を未然に回避することができる。【００４０】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係る冷凍装置における除霜運転時の冷媒の流れを示す冷媒回路図、図７はこの発明の実施の形態２に係る冷凍装置における冷却運転時の冷凍サイクル動作を表す状態図である。【００４１】
図６において、第２熱交換部としての高低圧熱交換器２７が、第１吐出ガス接続配管２６ａとホットガス圧力調整弁１８との間の管路２８ａを流通する冷媒と、低圧配管１２とアキュムレータ９との間の管路２８ｂを流通する冷媒と、を熱交換可能に構成されている。
なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。【００４２】
このように構成された冷凍装置の除霜運転モードでは、上記実施の形態１と同様に、電磁弁１７，２０，２１、液電磁弁１３および液インジェクション弁２３が閉止され、吐出バイパス弁１０および電磁弁１６，１８，２２が開放される。そこで、圧縮機４から吐出された高温冷媒の大半が、除霜用のホットガス冷媒として第１吐出ガス接続配管２６ａを経由して除霜ユニット３に導かれ、残部が吐出バイパス弁１０を介して空冷凝縮器５に導かれる。【００４３】
空冷凝縮器５に導かれた高温冷媒は、空冷凝縮器５で外気と熱交換され、液冷媒となり、レシーバ６、エコノマイザ７および第１バイパス配管８ａを経由して圧縮機４の中間圧にインジェクションされる。これにより、圧縮機４の吐出冷媒温度の異常上昇が回避される。【００４４】
除霜ユニット３に導かれたホットガス冷媒は、管路２８ａを流通する過程で、高低圧熱交換器２７により、低圧配管１２を介して管路２８ｂを流通する低圧ガス冷媒との間で熱交換され、その後、ホットガス圧力調整弁１８で減圧されて、低圧飽和温度に近い低温となる。低圧冷媒となったホットガス冷媒は、蓄熱槽１９に流入し、蓄熱槽１９を流通する過程で蓄熱材の熱を吸熱して再度高温となり、電磁弁２２および第２高圧配管１１ｂを経由して冷却ユニット２に導かれる。【００４５】
冷却ユニット２に導かれたホットガス冷媒は、電磁弁１６を通ってほとんど減圧されることなく、表面が霜で覆われた蒸発器１５に流入する。ホットガス冷媒は、蒸発器１５の表面に付いた霜を融解しながら蒸発器１５内を流通し、低温の過熱ガス冷媒となって蒸発器１５を流出する。この低温の過熱ガス冷媒は、低圧配管１２を経由して管路２８ｂを流通する過程で、高低圧熱交換器２７により、管路２８ａを流通するホットガス冷媒との間で熱交換されて、熱源ユニット１に導かれる。熱源ユニット１に導かれた冷媒は、アキュムレータ９を経由して圧縮機４に吸入される。【００４６】
なお、この冷凍装置の冷却運転モードは、上記実施の形態１と同様に動作するので、その説明を省略する。【００４７】
したがって、この実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様に効果を奏する。【００４８】
この実施の形態２によれば、ホットガス冷媒が、高低圧熱交換器２７により蒸発器１５から流出する低温冷媒との間で熱交換されて、低圧飽和温度に近い温度まで冷却された後、蓄熱槽１９に流入される。そこで、低圧飽和温度に近い温度まで冷却されたホットガス冷媒が蓄熱槽１９の蓄熱材の熱を吸熱して再度高温となる際の採熱量、すなわち凝縮排熱の利用量が増大する。これにより、除霜時間を短縮することができる。【００４９】
また、ホットガス冷媒は、蒸発器１５で除霜した後の冷媒から採熱できるので、ホットガス圧力調整弁１８により低圧圧力を０℃以下にする必要がなく、蒸発器１５を除霜するときに、冷媒の一部が凝縮するまで放熱させることができる。したがって、蓄熱利用により除霜熱量が増大し、除霜時間をさらに短縮することができる。【００５０】
なお、上記各実施の形態では、第１バイパス配管８ａを圧縮機４の中間圧に接続しているが、第１バイパス配管８ａを圧縮機４の吸入側に接続してもよい。
【図１】
2015037057.tif 000003
【図２】
2015037057.tif 000004
【図３】
2015037057.tif 000005
【図４】
2015037057.tif 000006
【図５】
2015037057.tif 000007
【図６】
2015037057.tif 000008
【図７】
2015037057.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月7日(2016.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
また、圧縮機と、凝縮器と、絞り装置と、蒸発器と、低圧側熱交換路、高圧側熱交換路および蓄熱剤を内蔵する蓄熱槽と、を備え、低圧側熱交換路を吸入バイパス管にて冷凍回路に並列回路として接続し、サクションアキュムレータを低圧側熱交換路の下流の吸入バイパス管に設け、除霜を行った際に、低圧側熱交換路内で気化しきれなかった液冷媒をサクションアキュムレータに貯溜して、ガス冷媒のみを圧縮機に吸入させる冷凍装置が提案されていた（例えば、特許文献２参照）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２９２７６１号公報
【特許文献２】実開平５−１９６６号公報
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明による冷凍装置は、圧縮機から吐出された冷媒を、第１流量調整装置、蓄熱槽、凝縮器、第１減圧装置および蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる冷凍回路と、上記圧縮機から吐出された上記冷媒を、上記第１流量調整装置、上記蓄熱槽、上記第１減圧装置および上記蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる除霜回路と、上記蓄熱槽の出口側を上記凝縮器の入口側又は上記第1減圧装置の入口側に接続し、上記冷凍回路又は上記除霜回路を形成する流路切り換え装置と、を備えている。
【手続補正４】
【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】
圧縮機から吐出された冷媒を、第１流量調整装置、蓄熱槽、凝縮器、第１減圧装置および蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる冷凍回路と、
上記圧縮機から吐出された上記冷媒を、上記第１流量調整装置、上記蓄熱槽、上記第１減圧装置および上記蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる除霜回路と、
上記蓄熱槽の出口側を上記凝縮器の入口側又は上記第1減圧装置の入口側に接続し、上記冷凍回路又は上記除霜回路を形成する流路切り換え装置と、を備えた冷凍装置。
【請求項２】
上記凝縮器の出口側と上記第１減圧装置の入口側との間から分岐して上記圧縮機の中間圧又は吸入側に接続された第１バイパス配管と、
上記第１バイパス配管を流通する上記冷媒の流量を調整する第２流量調整装置と、を備えている請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】
上記凝縮器の出口側と上記第１減圧装置の入口側との間を流通する上記冷媒と、上記第１バイパス配管の上記第２流量調整装置の下流側を流通する上記冷媒と、を熱交換させる第１熱交換部を備えている請求項２記載の冷凍装置。
【請求項４】
上記圧縮機の吐出側を上記凝縮器の入口側に接続する第２バイパス配管と、
上記第２バイパス配管に配設されて、上記圧縮機の吐出側と上記凝縮器の入口側との接続を開閉する吐出バイパス弁と、を備えている請求項２又は請求項３記載の冷凍装置。
【請求項５】
上記第１減圧装置は、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記凝縮器の入口側に接続されたときに、上記凝縮器を流通した上記冷媒を減圧して上記蒸発器に流入させる第１弁装置と、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記第1減圧装置の入口側に接続されたときに、上記蓄熱槽を流通した上記冷媒を減圧させることなく上記蒸発器に流入させる第２弁装置と、を備えている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項６】
上記第１流量調整装置は、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記第1減圧装置の入口側に接続されたときに、上記圧縮機から吐出された上記冷媒と、上記蒸発器から流出した上記冷媒と、を熱交換させる第２熱交換部を備えている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項７】
上記凝縮器から流出した上記冷媒を上記蓄熱槽に流入させる液インジェクション弁を備えている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月18日(2016.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明による冷凍装置は、圧縮機から吐出された冷媒を、第１流量調整装置、蓄熱槽、凝縮器、第１減圧装置および蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる冷凍回路と、上記圧縮機から吐出された上記冷媒を、上記第１流量調整装置、上記蓄熱槽、上記第１減圧装置および上記蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる除霜回路と、上記蓄熱槽の出口側を上記凝縮器の入口側又は上記第1減圧装置の入口側に接続し、上記冷凍回路又は上記除霜回路を形成する流路切り換え装置と、を備え、上記第１流量調整装置は、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記凝縮器の入口側に接続されたときに、上記圧縮機から吐出された上記冷媒を減圧させることなく上記蓄熱槽に流入させる電磁弁と、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記第１減圧装置の入口側に接続されたときに、上記圧縮機から吐出された上記冷媒を減圧して上記蓄熱槽に流入させるホットガス圧力調整弁と、を備え、上記第１減圧装置は、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記凝縮器の入口側に接続されたときに、上記凝縮器を流通した上記冷媒を減圧して上記蒸発器に流入させる第１弁装置と、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記第１減圧装置の入口側に接続されたときに、上記蓄熱槽を流通した上記冷媒を減圧させることなく上記蒸発器に流入させる第２弁装置と、を備えている。
【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】
圧縮機から吐出された冷媒を、第１流量調整装置、蓄熱槽、凝縮器、第１減圧装置および蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる冷凍回路と、
上記圧縮機から吐出された上記冷媒を、上記第１流量調整装置、上記蓄熱槽、上記第１減圧装置および上記蒸発器に順次圧送して該圧縮機に還流させる除霜回路と、
上記蓄熱槽の出口側を上記凝縮器の入口側又は上記第1減圧装置の入口側に接続し、上記冷凍回路又は上記除霜回路を形成する流路切り換え装置と、を備え、
上記第１流量調整装置は、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記凝縮器の入口側に接続されたときに、上記圧縮機から吐出された上記冷媒を減圧させることなく上記蓄熱槽に流入させる電磁弁と、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記第１減圧装置の入口側に接続されたときに、上記圧縮機から吐出された上記冷媒を減圧して上記蓄熱槽に流入させるホットガス圧力調整弁と、を備え、
上記第１減圧装置は、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記凝縮器の入口側に接続されたときに、上記凝縮器を流通した上記冷媒を減圧して上記蒸発器に流入させる第１弁装置と、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記第１減圧装置の入口側に接続されたときに、上記蓄熱槽を流通した上記冷媒を減圧させることなく上記蒸発器に流入させる第２弁装置と、を備えている冷凍装置。
【請求項２】
上記凝縮器の出口側と上記第１減圧装置の入口側との間から分岐して上記圧縮機の中間圧又は吸入側に接続された第１バイパス配管と、
上記第１バイパス配管を流通する上記冷媒の流量を調整する第２流量調整装置と、を備えている請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】
上記凝縮器の出口側と上記第１減圧装置の入口側との間を流通する上記冷媒と、上記第１バイパス配管の上記第２流量調整装置の下流側を流通する上記冷媒と、を熱交換させる第１熱交換部を備えている請求項２記載の冷凍装置。
【請求項４】
上記圧縮機の吐出側を上記凝縮器の入口側に接続する第２バイパス配管と、
上記第２バイパス配管に配設されて、上記圧縮機の吐出側と上記凝縮器の入口側との接続を開閉する吐出バイパス弁と、を備えている請求項２又は請求項３記載の冷凍装置。
【請求項５】
上記第１流量調整装置は、上記蓄熱槽の出口側が上記流路切り換え装置により上記第１減圧装置の入口側に接続されたときに、上記圧縮機から吐出された上記冷媒と、上記蒸発器から流出した上記冷媒と、を熱交換させる第２熱交換部を備えている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項６】
上記凝縮器から流出した上記冷媒を上記蓄熱槽に流入させる液インジェクション弁を備えている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【国際調査報告】
2015037057.tif 000010
2015037057.tif 000011
2015037057.tif 000012
2015037057.tif 000013