(57)【要約】【課題】内部熱交換器における内部を流通する冷媒の圧力損失を最小限とし、冷却能力の向上を図ることができる冷却装置を提供する。【解決手段】本発明の冷却装置Ｒは、圧縮機６と、放熱器７と、電子膨張弁８及び蒸発器９を順次環状に接続して冷媒回路５を構成して成るものであって、圧縮機６及び放熱器７が設けられた冷凍機ユニット１０と、電子膨張弁８及び蒸発器９が設けられた冷却ユニット１１とを備え、冷凍機ユニット１０と単一若しくは複数の冷却ユニット１１とを連絡配管２１、２２にて接続することにより、冷媒回路５を構成すると共に、放熱器７から出た冷媒と蒸発器９から出た冷媒とを熱交換させる内部熱交換器３０を二重管により構成し、当該内部熱交換器３０を冷却ユニット１１に設けた。【選択図】図２
2009133593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、放熱器と、減圧装置及び蒸発器を順次環状に接続して冷媒回路を構成して成る冷却装置において、
少なくとも前記圧縮機及び前記放熱器が設けられた冷凍機ユニットと、
少なくとも前記減圧装置及び前記蒸発器が設けられた冷却ユニットとを備え、
前記冷凍機ユニットと単一若しくは複数の前記冷却ユニットとを連絡配管にて接続することにより、前記冷媒回路を構成すると共に、
前記放熱器から出た冷媒と前記蒸発器から出た冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を二重管により構成し、当該内部熱交換器を前記冷却ユニットに設けたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記内部熱交換器は、前記冷却ユニット毎にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記内部熱交換器は、前記蒸発器と一体に構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
圧縮機と、放熱器と、減圧装置及び蒸発器を順次環状に接続して冷媒回路を構成して成る冷却装置において、
少なくとも前記圧縮機及び前記放熱器が設けられた冷凍機ユニットと、
少なくとも前記減圧装置及び前記蒸発器が設けられた冷却ユニットとを備え、
前記冷凍機ユニットと単一若しくは複数の前記冷却ユニットとを連絡配管にて接続することにより、前記冷媒回路を構成すると共に、
前記放熱器から出た冷媒と前記蒸発器から出た冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を二重管により構成し、当該内部熱交換器により少なくとも前記連絡配管の一部を構成したことを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
圧縮機と、放熱器と、減圧装置及び蒸発器を順次環状に接続して冷媒回路を構成して成る冷却装置において、
少なくとも前記圧縮機及び前記放熱器が設けられた冷凍機ユニットと、
少なくとも前記減圧装置及び前記蒸発器が設けられた冷却ユニットと、
それぞれ二重管により構成され、前記放熱器から出た冷媒と前記蒸発器から出た冷媒とを熱交換させるための内部熱交換器が複数設けられた内部熱交換器ユニットとを備え、
前記冷凍機ユニットと単一若しくは複数の前記冷却ユニットとを連絡配管にて接続することにより、前記冷媒回路を構成すると共に、
前記内部熱交換器ユニットを前記連絡配管に設け、当該連絡配管に接続する前記内部熱交換器の数を選択可能としたことを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
前記内部熱交換器を構成する二重管は内管と外管とから成り、前記内管内に前記放熱器からの冷媒が流れる高圧側流路を、前記内管と外管との間に前記蒸発器からの冷媒が流れる低圧側流路をそれぞれ構成することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の冷却装置。
【請求項７】
冷媒として二酸化炭素を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機と、放熱器と、減圧装置等から構成される冷却ユニットと共に環状の冷媒回路を構成する被冷却側に設けられた蒸発器とを備えた冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の冷却装置は、圧縮機（例えばロータリコンプレッサ）と、放熱器と、減圧装置（膨張弁やキャピラリチューブ等）及び蒸発器などを順次環状に配管接続して冷媒サイクルを構成している。圧縮機に吸入された冷媒ガスは、ここで圧縮されて高温高圧の冷媒ガスとなり、放熱器に吐出される。この放熱器で冷媒ガスは放熱した後、減圧手段にて減圧されて蒸発器に供給される。そこで冷媒は蒸発し、そのときに周囲から吸熱することにより冷却作用を発揮する。
【０００３】
ここで、近年では地球環境問題に対処すべく、この種の冷媒サイクルにおいても、従来のフロンを用いずに自然冷媒である二酸化炭素を冷媒として用い、高圧側を超臨界圧力として運転する遷臨界冷媒サイクルを用いた装置が開発されている。
【０００４】
このような遷臨界冷媒サイクル装置では、圧縮機内に液冷媒が戻って、液圧縮することを防ぐために、蒸発器の出口側と圧縮機の吸込側との間の低圧側にアキュムレータを配設し、このアキュムレータに液冷媒を溜め、ガスのみを圧縮機に吸い込ませる構成としていた。そして、アキュムレータ内の液冷媒が圧縮機に戻らないように減圧装置を調整していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、冷媒サイクルの低圧側にアキュムレータを設けることはその分多く冷媒を充填する必要がある。また、上述したような液バックを防止するためにはアキュムレータの容量を拡大したり、減圧装置の絞り調整を行う必要が生ずるため、設置スペースの拡大や蒸発器における冷凍能力の低下を招く。
【０００６】
そこで、従来では、放熱器から出た冷媒と蒸発器から出た冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を備えていた。図８は、従来の内部熱交換器１００の斜視図を示している。この内部熱交換器１００は、放熱器からの冷媒が流れる高圧側流路１０１と、蒸発器からの冷媒が流れる低圧側流路１０２とを備えている。放熱器からの冷媒は内部熱交換器１００の下側に設けられた冷媒入口１０１Ａから高圧側流路１０１内に流入し、内部熱交換器１００の上側に設けられた冷媒出口１０１Ｂから流出する。蒸発器からの冷媒は、内部熱交換器１００の上側に設けられた冷媒入口１０２Ａから低圧側流路１０２内に流入し、内部熱交換器１００の下側に設けられた冷媒出口１０２Ｂから流出する。
【０００７】
これにより、放熱器からの冷媒と、蒸発器からの冷媒とを熱交換させることにより、減圧装置に入る冷媒の温度を下げて蒸発器におけるエントロピー差を拡大することで、冷凍能力の向上を図っていた（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特公平７−１８６０２号公報
【特許文献２】特開２００５−２２６９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載の冷媒サイクル装置は、内部熱交換器を二重配管にて構成することで、低コストにて液バックの防止を実現していたが、所定の熱交換を実現させるには、当該二重配管の長く構成し、冷媒流量を確保する必要がある。しかし、係る内部熱交換器は、圧縮機や放熱器と共に冷凍機側ユニット内に設置されていたため、該内部熱交換器の設置スペースには限りがある。そのため、当該配管の管径を小さくして複数回折曲形成することで、必要な冷媒流量（長さ）を確保しつつ、少ないスペースに設置可能としていた。
【０００９】
しかし、管径が細くなるため、所定の冷媒流量に対し、断面積が小さくなり、冷媒流速が早くなる。これにより、内部を流通する冷媒の圧力損失が大きくなり、冷却装置の性能低下を招く問題があった。
【００１０】
本発明は従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、内部熱交換器における内部を流通する冷媒の圧力損失を最小限とし、冷却能力の向上を図ることができる冷却装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明の冷却装置は、圧縮機と、放熱器と、減圧装置及び蒸発器を順次環状に接続して冷媒回路を構成して成るものであって、少なくとも圧縮機及び放熱器が設けられた冷凍機ユニットと、少なくとも減圧装置及び蒸発器が設けられた冷却ユニットとを備え、冷凍機ユニットと単一若しくは複数の冷却ユニットとを連絡配管にて接続することにより、冷媒回路を構成すると共に、放熱器から出た冷媒と蒸発器から出た冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を二重管により構成し、当該内部熱交換器を冷却ユニットに設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明の冷却装置は、上記発明において、内部熱交換器は、冷却ユニット毎にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明の冷却装置は、上記各発明において、内部熱交換器は、蒸発器と一体に構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明の冷却装置は、圧縮機と、放熱器と、減圧装置及び蒸発器を順次環状に接続して冷媒回路を構成して成るものであって、少なくとも圧縮機及び放熱器が設けられた冷凍機ユニットと、少なくとも減圧装置及び蒸発器が設けられた冷却ユニットとを備え、冷凍機ユニットと単一若しくは複数の冷却ユニットとを連絡配管にて接続することにより、冷媒回路を構成すると共に、放熱器から出た冷媒と蒸発器から出た冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を二重管により構成し、当該内部熱交換器により少なくとも連絡配管の一部を構成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明の冷却装置は、圧縮機と、放熱器と、減圧装置及び蒸発器を順次環状に接続して冷媒回路を構成して成るものであって、少なくとも圧縮機及び放熱器が設けられた冷凍機ユニットと、少なくとも減圧装置及び蒸発器が設けられた冷却ユニットと、それぞれ二重管により構成され、放熱器から出た冷媒と蒸発器から出た冷媒とを熱交換させるための内部熱交換器が複数設けられた内部熱交換器ユニットとを備え、冷凍機ユニットと単一若しくは複数の冷却ユニットとを連絡配管にて接続することにより、冷媒回路を構成すると共に、内部熱交換器ユニットを連絡配管に設け、当該連絡配管に接続する内部熱交換器の数を選択可能としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明の冷却装置は、上記各発明において、内部熱交換器を構成する二重管は内管と外管とから成り、内管内に放熱器からの冷媒が流れる高圧側流路を、内管と外管との間に蒸発器からの冷媒が流れる低圧側流路をそれぞれ構成することを特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明の冷却装置は、上記各発明において、冷媒として二酸化炭素を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、圧縮機と、放熱器と、減圧装置及び蒸発器を順次環状に接続して冷媒回路を構成して成る冷却装置において、少なくとも圧縮機及び放熱器が設けられた冷凍機ユニットと、少なくとも減圧装置及び蒸発器が設けられた冷却ユニットとを備え、冷凍機ユニットと単一若しくは複数の冷却ユニットとを連絡配管にて接続することにより、冷媒回路を構成すると共に、放熱器から出た冷媒と蒸発器から出た冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を二重管により構成し、当該内部熱交換器を冷却ユニットに設けたので、例えばショーケースなどのように、冷凍機ユニットに比べて広く設置スペースを確保することができる冷却ユニットに内部熱交換器を設けることが可能となる。
【００１９】
そのため、所定の熱交換量を確保できる内部熱交換器を、冷媒流量に対する冷媒流路の断面積を適切に確保できる二重管にて構成することが可能となり、当該冷媒流路内の冷媒を適切な流速とすることができる。これにより、当該冷媒の圧力損失を軽減とすることができる。
【００２０】
従って、放熱器からの冷媒と、蒸発器からの冷媒とを適切に熱交換させることができ、効率的に放熱器から減圧装置に入る冷媒の温度を下げて蒸発器におけるエントロピー差を拡大して冷凍能力を向上させることができる。これにより、アキュムレータを設けることなく、圧縮機の液圧縮による損傷の発生を防止することが可能となる。
【００２１】
また、設置スペースが広いことから、必要とされる管長の二重管を最小限の折り曲げ数にて構成することが可能となる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、上記発明において、内部熱交換器は、冷却ユニット毎にそれぞれ設けられているので、それぞれの冷却ユニットにおいて減圧装置に入る冷媒と蒸発器から出た冷媒とをそれぞれに設けられた内部熱交換器にて熱交換させることが可能となる。
【００２３】
そのため、冷却ユニットを複数設けた場合に、従来のように全ての冷却ユニットの蒸発器における冷凍能力の確保に必要な冷媒流量を実現する内部熱交換器を冷凍機ユニットに設けていた場合に比して、それぞれの冷却ユニット毎に、内部熱交換器を備えることで、内部熱交換器それぞれの管長を短くすることが可能となる。
【００２４】
また、それぞれの内部熱交換器は、冷媒流量に対する冷媒流路の断面積を適切に確保することができるため、内部を流通する冷媒の圧力損失を軽減することが可能となり、冷却性能の向上を図ることができる。
【００２５】
請求項３の発明によれば、上記各発明において、内部熱交換器は、蒸発器と一体に構成されているので、設置現場における作業を簡素化することが可能となる。また、冷媒の漏れを検査する際に、蒸発器と内部熱交換器とを別々に行う必要がなくなり、検査作業を簡素化することが可能となる。
【００２６】
請求項４の発明によれば、圧縮機と、放熱器と、減圧装置及び蒸発器を順次環状に接続して冷媒回路を構成して成る冷却装置において、少なくとも圧縮機及び放熱器が設けられた冷凍機ユニットと、少なくとも減圧装置及び蒸発器が設けられた冷却ユニットとを備え、冷凍機ユニットと単一若しくは複数の冷却ユニットとを連絡配管にて接続することにより、冷媒回路を構成すると共に、放熱器から出た冷媒と蒸発器から出た冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を二重管により構成し、当該内部熱交換器により少なくとも連絡配管の一部を構成したので、冷凍機ユニットに配管接続される冷却ユニットの数や使用環境、設定温度などの熱負荷量に応じた流量の冷媒を内部熱交換器ユニットの各内部熱交換器にて熱交換することが可能となる。
【００２７】
特に、当該内部熱交換器ユニットは、冷凍機ユニットと各冷却ユニットとを連絡する連絡配管に設けられているため、冷凍機ユニットやショーケース等における設置スペースに限定されることなく内部熱交換器を設けることが可能となる。そのため、所定の熱交換量を確保できる内部熱交換器を、冷媒流量に対する冷媒流路の断面積を適切に確保できる二重管にて構成することが可能となり、当該冷媒流路内の冷媒を適切な流速とすることができる。これにより、当該冷媒の圧力損失を軽減とすることができる。
【００２８】
そのため、効率的に放熱器から減圧装置に入る冷媒の温度を下げて各蒸発器におけるエントロピー差を拡大して冷凍能力を向上させることができる。また、アキュムレータを設けることなく、圧縮機の液圧縮による損傷の発生を防止することが可能となる。
【００２９】
請求項５の発明によれば、圧縮機と、放熱器と、減圧装置及び蒸発器を順次環状に接続して冷媒回路を構成して成る冷却装置において、少なくとも圧縮機及び放熱器が設けられた冷凍機ユニットと、少なくとも減圧装置及び蒸発器が設けられた冷却ユニットと、それぞれ二重管により構成され、放熱器から出た冷媒と蒸発器から出た冷媒とを熱交換させるための内部熱交換器が複数設けられた内部熱交換器ユニットとを備え、冷凍機ユニットと単一若しくは複数の冷却ユニットとを連絡配管にて接続することにより、冷媒回路を構成すると共に、内部熱交換器ユニットを連絡配管に設け、当該連絡配管に接続する内部熱交換器の数を選択可能としたので、冷凍機ユニットに配管接続される冷却ユニットの数や使用環境、設定温度などの熱負荷量に応じて連絡配管に接続する内部熱交換器ユニットの内部熱交換器の数を変更することが可能となる。
【００３０】
これにより、接続される冷却ユニットの数などに応じた流量の冷媒を内部熱交換器ユニットの各内部熱交換器にて熱交換することが可能となる。従って、内部を流通する冷媒の圧力損失を軽減しつつ、放熱器から出た冷媒と蒸発器から出た冷媒とを熱交換させることが可能となり、効率的に放熱器から減圧装置に入る冷媒の温度を下げて蒸発器におけるエントロピー差を拡大して冷凍能力を向上させることができる。
【００３１】
これにより、アキュムレータを設けることなく、圧縮機の液圧縮による損傷の発生を防止することが可能となる。
【００３２】
請求項６の発明によれば、上記各発明において、内部熱交換器を構成する二重管は内管と外管とから成り、内管内に放熱器からの冷媒が流れる高圧側流路を、内管と外管との間に蒸発器からの冷媒が流れる低圧側流路をそれぞれ構成するので、効率的に高圧側流路内の冷媒と低圧側流路内の冷媒とを熱交換することが可能となる。
【００３３】
請求項７の発明によれば、上記各発明において、冷媒として二酸化炭素を用いることから、高圧側を超臨界圧力として運転することとなるが、上記各発明を適用することで、圧縮機内に液冷媒が戻って液圧縮する不都合を効果的に防止することが可能となる。
【００３４】
また、冷媒として用いられる二酸化炭素は、不燃性、不腐食性を有していると共に、オゾンを破壊せず、温暖化係数もフロン系冷媒の千分の一以下であるので、環境に適した冷却装置、即ちノンフロン化を実現した装置を提供できる。更に、二酸化炭素は他の冷媒に比して著しく入手しやすいことから利便性も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
【実施例１】
【００３６】
まずはじめに、図１乃至図３を参照して実施例１としての冷却装置Ｒについて説明する。図１は本発明の冷却装置の一実施例としての冷媒回路図、図２はショーケースに設置された状態を示す概略冷媒回路図、図３は内部熱交換器の斜視図をそれぞれ示している。
【００３７】
本実施例の冷却装置Ｒは、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗に設置される複数台のショーケース１・・・を冷却するために用いられるものである。図２では、２台のショーケース１Ａ、１Ｂを冷却するものについて示している。
【００３８】
図１において、５は冷却装置Ｒの冷媒回路であり、圧縮機６と、放熱器７と、減圧装置としての電子膨張弁８と、蒸発器９等を環状に接続することにより構成されている。
【００３９】
圧縮機６と放熱器７、更には、放熱器７近傍に設置される送風機１４は、冷凍機ユニット１０を構成し、グリル１２が形成された冷凍機ユニット本体１３内に収容されて、主に、スーパーマーケット等の店舗の屋外に設置される。
【００４０】
電子膨張弁８と、蒸発器９と、当該蒸発器９の近傍、若しくは、蒸発器９が設置される冷却ダクト内に配設される冷却用送風機１５と、詳細は後述する内部熱交換器３０は、冷却ユニット１１を構成し、本実施例では、ショーケース１側に設置される。本実施例では、ショーケース１は、ショーケース１Ａと、ショーケース１Ｂの２台設置されていることから、図２に示すように、それぞれのショーケースに対し、電子膨張弁８、蒸発器９、冷却用送風機１５、内部熱交換器３０等が配設された冷却ユニット１１が設けられている。
【００４１】
これら冷凍機ユニット１０と冷却ユニット１１、１１とは、低圧側の連絡配管２１と高圧側の連絡配管２２とにより設置時に配管接続される。
【００４２】
上記冷凍機ユニット１０を構成する圧縮機６の冷媒吐出管１６は放熱器７の入口に接続されている。ここで、実施例の圧縮機６は、内部中間圧型２段圧縮式のロータリコンプレッサであり、密閉容器６Ａ内に駆動要素としての電動要素１７と、当該電動要素１７により駆動される第１及び第２の回転圧縮要素１８、１９にて構成されている。
【００４３】
図中２０は圧縮機６の第１の回転圧縮要素１８に冷媒を導入するための冷媒導入管であり、この冷媒導入管２０の一端は第１の回転圧縮要素１８の図示しないシリンダと連通している。この冷媒導入管２０の他端は低圧側連絡配管２１を介して内部熱交換器３０の低圧側流路３１の出口３１Ｂに接続されている。
【００４４】
図中２３は、第１の回転圧縮要素１８で圧縮された冷媒を第２の回転圧縮要素１９に導入するための冷媒導入管である。この冷媒導入管２３は、圧縮機６の外部の中間冷却回路２４を通過するように設けられている。当該中間冷却回路２４には、第１の回転圧縮要素１８で圧縮された冷媒を冷却するための熱交換器２５が設置されており、第１の回転圧縮要素１８で圧縮された中間圧の冷媒は、熱交換器２５にて冷却された後、第２の回転圧縮要素１９に吸い込まれる構成とされている。また、この熱交換器２５は、放熱器７と一体に形成されており、熱交換器２５と放熱器７の近傍には、当該熱交換器２５及び放熱器７に通風して冷媒を放熱させるための放熱器用送風機１４が設置されている。尚、前記冷媒吐出管１６は第２の回転圧縮要素１９で圧縮された冷媒を放熱器７に吐出させるための冷媒配管である。
【００４５】
一方、放熱器７の出口側には、前記ユニット１０、１１間を接続する高圧側連絡配管２２が接続され、当該連絡配管２２の他端は、前記内部熱交換器３０の高圧側流路３２の入口３２Ａに接続されている。
【００４６】
また、内部熱交換器３０の高圧側流路３２の出口３２Ｂに接続された配管は、電子膨張弁８を経て蒸発器９に接続されている。そして、蒸発器９を出た配管は内部熱交換器３０の低圧側流路３１の入口３１Ａに接続されている。
【００４７】
なお、本実施例における冷却装置Ｒは、２台（複数）のショーケース１Ａ、１Ｂを冷却するために用いられるものであるため、冷凍機ユニット１０と各冷却ユニット１１とを連絡する低圧側連絡配管２１及び高圧側連絡配管２２は、図２に示すように分岐して各ショーケース１Ａ、１Ｂに設けられる冷却ユニット１１にそれぞれ接続される。
【００４８】
各冷却ユニット１１に設けられる上記内部熱交換器３０は、放熱器７から出た高圧側の冷媒と蒸発器９から出た低圧側の冷媒とを熱交換させるためのものである。この内部熱交換器３０は、図３に示すように内管３３と外管３４とから成る二重管より構成され、外管３４の外周は断熱材３５により覆われている。そして、内管３３内には放熱器７からの冷媒が流れる高圧側流路３２、当該内管３３と外管３４の間には蒸発器９からの冷媒が流れる低圧側流路３１がそれぞれ形成され、高圧側流路３２と低圧側流路３１とは交熱的に配置されている。
【００４９】
ここで、内部熱交換器３０は、放熱器７からの冷媒の温度を十分に下げて電子膨張弁８を介して蒸発器９に流入する冷媒のエントロピー差を拡大させ、所定の冷凍能力を確保すると共に、蒸発器９からの液冷媒を十分に蒸発させてガス冷媒のみを圧縮機６に吸い込ませるためには、当該放熱器７からの冷媒（高圧側流路３２内の冷媒）と蒸発器９からの冷媒（低圧側流路３１内の冷媒）とを十分に熱交換させる必要がある。
【００５０】
十分な熱交換を行うためには、内部熱交換器３０の高圧側流路３２及び低圧側流路３１内を流通する冷媒流量を確保すべく、それぞれの流路は、それぞれの冷却ユニット１１における熱負荷（この場合、ショーケース１Ａ又は１Ｂの庫内容量や、設定温度、外気温度などの使用環境によって異なる）に応じた所定の断面積を確保することが必要となる。図７は内部熱交換器３０を構成する内管３３及び外管３４の外径、肉厚、これにより得られる内側断面積を示している。
【００５１】
（１）の内部熱交換器は、ここで示す４つの内部熱交換器の内最も各管の外径、肉厚が大きいものであり、これによって得られるそれぞれの流路の断面積が大きい。しかしながら、当該内部熱交換器にて例えば３台のショーケースそれぞれに配設される冷却ユニット１１の蒸発器９にて所定の冷凍能力を確保するためには、管長は約３ｍ程度必要とされる。当該内部熱交換器を従来の如く冷凍機ユニット１０に設けるためには、それ自体の管径が大きいため折り曲げ形成することが困難となる。
【００５２】
これに対し、（２）や（３）の内部熱交換器は、上記（１）の内部熱交換器に比べて各管の外径や肉厚が小さく、これによって得られるそれぞれの流路の断面積も小さい。しかしながら、複数台（本実施例では２台）のショーケース１Ａ、１Ｂのそれぞれに配設される冷却ユニット１１に対して係る（２）や（３）の内部熱交換器３０を設けることで、管長は約１ｍ程度でも十分に高圧側冷媒と低圧側冷媒とを熱交換させることが可能となる。
【００５３】
そのため、当該内部熱交換器３０は、管長を短くすることで小型化することが可能となり、内部熱交換器を構成する二重管の折り曲げ回数を最小限、本実施例では、図３に示すように一度の折り曲げによって、比較的設置スペースが広いショーケースの冷却ダクト内に蒸発器９と共に配設することが可能となる。また、（２）や（３）の内部熱交換器における冷媒流路の断面積であっても、必要とされる冷媒流量（熱交換量）は、それぞれの冷却ユニット１１に対して必要とされる量であればよい。従って、それぞれの内部熱交換器は、複数台の冷却ユニット１１全てに対して必要とされる冷媒流量を確保する必要がなくなり、当該断面積であっても、冷媒流路内の冷媒流速を低減でき、適切な流速とすることが可能となるため、圧力損失を最小限とすることができる。これにより、流速が遅くなりすぎて冷媒中のオイルが戻りにくくなる不都合を抑制しつつ、冷却能力の向上を実現することができる。
【００５４】
なお、図７における（４）の内部熱交換器は、上記（２）や（３）の内部熱交換器に比べて流路の断面積が小さいものである。そのため、当該内部熱交換器は、（２）や（３）の内部熱交換器を用いる場合に比して熱負荷が小さい冷却ユニット（設定温度が高い場合や、被冷却空間が小さい場合など）において用いることが望ましい。
【００５５】
また、本実施例における内部熱交換器３０は、上述したように蒸発器９と共にショーケース１側に設けられる冷却ユニット１１を構成するものであり、該内部熱交換器３０は、蒸発器９の側方に位置して該蒸発器９と一体に構成されている。
【００５６】
これにより、設置現場における作業を簡素化することが可能となる。また、冷媒の漏れを検査する際に、蒸発器９と内部熱交換器３０とを別々に行う必要がなくなり、検査作業を簡素化することが可能となる。
【００５７】
なお、上述の如く構成される内部熱交換器３０は、当該高圧側流路３２には冷媒を下から上に流すように、入口３２Ａが下側に、出口３２Ｂが上側に形成されている。即ち、放熱器７からの高圧側冷媒は、下側の入口３２Ａから高圧側流路３２に入り、上側の出口３２Ｂから高圧側流路３２を出るものとされている。
【００５８】
一方、低圧側流路３１には冷媒を上から下に流すように、入口３１Ａが上端に、出口３２Ｂが下端に形成されている。即ち、蒸発器９からの低圧側冷媒は、上端の入口３１Ａから低圧側流路３１に入り、下端の出口３２Ｂから低圧側流路３１を出るものとされている。
【００５９】
これにより、高圧側流路３２と低圧側流路３１とを流れる冷媒は対向流となるので、当該内部熱交換器３０における熱交換能力が向上する。
【００６０】
また、高圧側流路３２には冷媒を下から上に流し、低圧側流路３１には冷媒を上から下に流すようにしたことで、高圧が超臨界圧力より下がった場合には、余剰冷媒を内部熱交換器３０の高圧側流路３２に溜め込むことができるようになる。これにより、低外気温時などに低圧側に流れ込む余剰冷媒を低減させて圧縮機６の破損などの不都合を未然に回避することができるようになる。
【００６１】
また、冷却装置Ｒの冷媒としては地球環境にやさしく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である二酸化炭素が用いられ、当該冷媒回路５の高圧側は超臨界圧力となる。
【００６２】
以上の構成で次に本発明の冷却装置Ｒの動作を説明する。圧縮機６の電動要素１７が起動されると、低圧の冷媒ガスが圧縮機６の第１の回転圧縮要素１８に吸い込まれて圧縮され、中間圧となり、密閉容器６Ａ内に吐出される。密閉容器６Ａ内に吐出された冷媒は、冷媒導入管２３から一旦密閉容器６Ａの外部に吐出され、中間冷却回路２４に入り、熱交換器２５を通過する。そこで、冷媒は放熱器用送風機１４による通風を受けて放熱する。
【００６３】
このように、第１の回転圧縮要素１８で圧縮された冷媒を熱交換器２５により冷却した後、第２の回転圧縮要素１９に吸い込ませることで、圧縮機６の第２の回転圧縮要素１９から吐出される冷媒ガスの温度を低下することができる。
【００６４】
その後、冷媒は第２の回転圧縮要素１９に吸い込まれて圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管１６より圧縮機６の外部に吐出される。このとき、冷媒は適切な超臨界圧力まで圧縮されている。
【００６５】
冷媒吐出管１６から吐出された冷媒は放熱器７に流入し、そこで放熱器用送風機１４による通風を受けて放熱した後、高圧側連絡配管２２を介してショーケース１Ａ、１Ｂのそれぞれに配設される冷却ユニット１１の内部熱交換器３０の高圧側流路３２に流入する。高圧側流路３２に入った冷媒は、当該高圧側流路３２と交熱的に配設されている低圧側流路３１を流れる蒸発器９からの冷媒と熱交換する。これにより、高圧側流路３２を流れる放熱器７からの冷媒は低圧側流路３１を流れる蒸発器９からの冷媒に熱を奪われて冷却される。
【００６６】
そして、内部熱交換器３０で冷却され、出口３２Ｂから出た高圧側の冷媒は電子膨張弁８に至る。このとき、電子膨張弁８の入口では冷媒ガスはまだ気体の状態である。冷媒は電子膨張弁８における圧力低下により、ガス／液体の二相混合体とされ、その状態で蒸発器９内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。
【００６７】
このとき、それぞれの冷却ユニット１１に設けられる内部熱交換器３０において、放熱器７から電子膨張弁８に入る冷媒は、冷却されているため、各ショーケース１Ａ、１Ｂに配設される蒸発器９におけるエントロピー差を拡大することができるようになる。従って、それぞれのショーケース１Ａ、１Ｂにおける蒸発器９の冷凍能力を向上させることができる。
【００６８】
その後、冷媒は蒸発器９から流出して内部熱交換器３０の低圧側流路３１に入口３１Ａから入る。ここで、蒸発器９で蒸発し低温となり、該蒸発器９を出た冷媒は、完全に気体の状態でなく液体が混在した状態となる場合もあるが、内部熱交換器３０の低圧側流路３１を通過させて、前記高圧側流路３２を流れる冷媒と熱交換させることで、冷媒が加熱され、この時点で冷媒の過熱度が確保され完全に気体の状態になる。
【００６９】
これにより、圧縮機６に液冷媒が吸い込まれて、圧縮機６が破損するなどの不都合を未然に回避することができるようになる。
【００７０】
尚、内部熱交換器３０で加熱された冷媒は、低圧側連絡配管２１、冷媒導入管２０を介して圧縮機６の第１の回転圧縮要素１８内に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００７１】
上述したように、本実施例では、圧縮機６への液バックを回避することができると共に、蒸発器９における冷凍能力の向上を実現可能とする内部熱交換器３０を従来のように冷凍機ユニット１０側ではなく各冷却ユニット１１に設けることで、冷凍機ユニット１０に比べて広く設置スペースを確保することができる。そのため、所定の熱交換量を確保できる内部熱交換器３０を、冷媒流量に対する冷媒流路の断面積を適切に確保できる二重管にて構成することが可能となり、当該冷媒流路内の冷媒を適切な流速とすることができる。これにより、当該冷媒の圧力損失を軽減とすることができる。
【００７２】
従って、放熱器７からの冷媒と、蒸発器９からの冷媒とを適切に熱交換させることができ、効率的に放熱器７から電子膨張弁８に入る冷媒の温度を下げて蒸発器９におけるエントロピー差を拡大して冷却能力を向上させることができる。
【００７３】
特に、本実施例では、単一の冷凍機ユニット１０に対し、複数の冷却ユニット１１を搭載したショーケースを設け、それぞれの冷却ユニット１１毎に内部熱交換器３０を設けている。そのため、従来のように全ての冷却ユニット１１の蒸発器９における冷凍能力の確保に必要な熱交換量を確保する内部熱交換器を冷凍機ユニット１０に設けていた場合に比して、それぞれの冷却ユニット１１毎に必要な冷媒流量を実現する内部熱交換器３０を備えることで、内部熱交換器３０それぞれの管長を短くすることが可能となる。
【００７４】
また、内部熱交換器３０の設置スペースが広いことから、必要とされる管長の二重管を最小限の折り曲げ数にて構成することが可能となる。
【実施例２】
【００７５】
次に、図４及び図５を参照して実施例２としての冷却装置Ｓについて説明する。図４は冷却装置Ｓの冷媒回路図、図５は冷却装置Ｓを適用した概略冷媒回路図をそれぞれ示している。なお、各図において、図１乃至図３と同一の符号が付されているものは、同一の構成及び効果を奏するものであるため、説明を省略する。
【００７６】
実施例２の冷却装置Ｓは、上記実施例の冷却装置Ｒと同様にスーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗に設置される複数台のショーケース２・・・を冷却するために用いられるものである。図５では、２台のショーケース２Ａ、２Ｂを冷却するものについて示している。
【００７７】
図４において、冷却装置Ｓを構成する圧縮機６と放熱器７、更には、放熱器７近傍に設置される送風機１４は、上記実施例と同様に冷凍機ユニット１０を構成する。電子膨張弁８と、蒸発器９と、当該蒸発器９の近傍、若しくは、蒸発器９が設置される冷却ダクト内に配設される冷却用送風機１５は、冷却ユニット４０を構成し、実施例２では、ショーケース２側に設置される。本実施例では、ショーケース２は、ショーケース２Ａと、ショーケース２Ｂの２台設置されていることから、図５に示すように、それぞれのショーケースに対し、電子膨張弁８、蒸発器９、冷却用送風機１５等が配設された冷却ユニット４０が設けられている。
【００７８】
これら冷凍機ユニット１０と冷却ユニット４０、４０とは、低圧側の連絡配管４１と高圧側の連絡配管４２とにより設置時に配管接続される。これら連絡配管４１、４２には、当該連絡配管４１、４２の一部を構成する内部熱交換器４４が介設されている。
【００７９】
即ち、圧縮機６に接続される冷媒導入管２０の他端には、内部熱交換器４４の低圧側流路３１が介設された低圧側連絡配管４１が接続されている。ここで、係る実施例２では、単一の冷凍機ユニット１０に対し、２台（複数）の冷却ユニット４０が接続されており、当該低圧側連絡配管４１は、分岐配管４３を介して冷媒導入管２０が各冷却ユニット４０の蒸発器９に接続される構成とされている。そして、低圧側連絡配管４１の一部を構成する内部熱交換器４４の低圧側流路３１は、分岐配管４３と各冷却ユニット４０、４０との間（即ち、分岐配管４３のそれぞれの冷媒上流側）に位置してそれぞれ配設されている。なお、図５では、ショーケース２Ａ側の内部熱交換器を４４Ａとし、ショーケース２Ｂ側の内部熱交換器を４４Ｂとしている。
【００８０】
一方、放熱器７の出口側には、内部熱交換器４４の高圧側流路３２が介設された高圧側連絡配管４２が接続され、当該連絡配管４２の他端は、電子膨張弁８の入口側に接続されている。ここで、当該高圧側連絡配管４２には、放熱器７からの高圧側冷媒を各冷却ユニット４０に分配するための分岐配管４５が介設されている。そのため、各内部熱交換器３３の高圧側流路３２は、上記低圧側流路３１と同様に、分岐配管４５と各冷却ユニット４０、４０との間（即ち、分岐配管４５のそれぞれの冷媒下流側）に位置してそれぞれ配設されている。
【００８１】
なお、当該内部熱交換器４４は、上記実施例における内部熱交換器３０と略同様にそれぞれの冷却ユニット４０における熱負荷に応じた熱交換量を確保することができる断面積、管長を有する構成とされており、詳細は省略する。
【００８２】
以上の構成で本発明の冷却装置Ｓの動作を説明する。上記実施例と同様に、圧縮機６の第１の及び第２の回転圧縮要素１８、１９にて圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、冷媒吐出管１６より圧縮機６の外部に吐出される。
【００８３】
冷媒吐出管１６から吐出された冷媒は放熱器７に流入し、そこで放熱した後、分岐配管４５を介して高圧側連絡配管４２を構成するそれぞれの内部熱交換器４４Ａ、４４Ｂの高圧側流路３２、３２に流入する。高圧側流路３２に入った冷媒は、当該高圧側流路３２と交熱的に配設されている低圧側流路３１を流れる蒸発器９からの冷媒と熱交換する。これにより、高圧側流路３２を流れる放熱器７からの冷媒は低圧側流路３１を流れる蒸発器９からの冷媒に熱を奪われて冷却される。
【００８４】
そして、それぞれの内部熱交換器４４Ａ、４４Ｂで冷却され、出口３２Ｂから出た高圧側の冷媒は、それぞれの冷却ユニット４０を構成する電子膨張弁８に至る。冷媒は電子膨張弁８における圧力低下により、ガス／液体の二相混合体とされ、その状態で蒸発器９内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。
【００８５】
その後、冷媒は蒸発器９から流出して低圧側連絡配管４１の一部を構成する内部熱交換器４４の低圧側流路３１に入る。ここで、蒸発器９で蒸発し低温となり、該蒸発器９を出た冷媒は、完全に気体の状態でなく液体が混在した状態となる場合もあるが、内部熱交換器４４の低圧側流路３１を通過させて、前記高圧側流路３２を流れる冷媒と熱交換させることで、冷媒が加熱され、この時点で冷媒の過熱度が確保され完全に気体の状態になる。
【００８６】
その後、それぞれの内部熱交換器４４Ａ、４４Ｂの低圧側流路３１を出た冷媒は、分岐配管４３にて合流した後、圧縮機６に液冷媒が吸い込まれて、圧縮機６が破損するなどの不都合を未然に回避することができるようになる。
【００８７】
このように、当該実施例２に示す如き冷却装置Ｓによれば、冷凍機ユニット１０と、各冷却ユニット４０、４０とを接続する連絡配管４１、２２にそれぞれの冷却ユニット４０、４０に対応した内部熱交換器４４を設けたことにより、冷凍機ユニット１０やショーケース２Ａ、２Ｂ等内の設置スペースに限定されることなく、内部熱交換器４４を設けることが可能となる。そのため、所定の熱交換量を確保できる内部熱交換器４４、４４を、冷媒流量に対する冷媒流路の断面積を適切に確保できる二重管にて構成することが可能となり、当該冷媒流路内の冷媒を適切な流速とすることができる。これにより、当該冷媒の圧力損失を軽減とすることができる。
【００８８】
そのため、それぞれの内部熱交換器４４にて、冷凍機ユニット１０を構成する放熱器７から出た冷媒と、各冷却ユニット４０を構成するそれぞれの蒸発器９から出た冷媒との熱交換量を確保することが可能となり、効率的に放熱器７からそれぞれの電子膨張弁８に入る冷媒の温度を下げてそれぞれの蒸発器９におけるエントロピー差を拡大して冷凍能力を向上させることができる。
【００８９】
これにより、アキュムレータを設けることなく、圧縮機６の液圧縮による損傷の発生を防止することが可能となる。
【００９０】
なお、上述では、単一の冷凍機ユニット１０に対し、複数の冷却ユニット４０とを連絡配管４１、４２にて接続することにより冷媒回路５を構成するものを実施例としてあげているが、これに限定されるものではなく、単一の冷凍機ユニット１０に対し、単一の冷却ユニット４０とを連絡配管４１、４２にて接続して冷媒回路５を構成し、当該連絡配管４１、４２の一部を内部熱交換器４４により構成しても同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００９１】
次に、図６を参照して実施例３としての冷却装置Ｔについて説明する。図６は冷却装置Ｔを適用した概略冷媒回路図をそれぞれ示している。なお、各図において、図１乃至図５と同一の符号が付されているものは、同一の構成及び効果を奏す
実施例３の冷却装置Ｔは、上記実施例の冷却装置Ｒや冷却装置Ｓと同様にスーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗に設置される複数台のショーケース３・・・を冷却するために用いられるものである。図６では、２台のショーケース３Ａ、３Ｂを冷却するものについて示している。
【００９２】
なお、冷媒回路図は、上記実施例２において示した如き図４と略同様であり、当該実施例においても、図６に示すように、それぞれのショーケースに対し、電子膨張弁８、蒸発器９、冷却用送風機１５等が配設された冷却ユニット４０が設けられている。
【００９３】
上記実施例と同様に構成される冷凍機ユニット１０と各冷却ユニット４０、４０とは、低圧側の連絡配管５１と高圧側の連絡配管５２とにより設置時に配管接続される。即ち、圧縮機６に接続される冷媒導入管２０の他端には、低圧側連絡配管５１が接続されている。ここで、係る実施例３では、単一の冷凍機ユニット１０に対し、２台（複数）の冷却ユニット４０が接続されており、当該低圧側連絡配管５１は、分岐配管５３を介して冷媒導入管２０が各冷却ユニット４０の蒸発器９に接続される構成とされている。
【００９４】
そして、当該低圧側連絡配管５１には、該連絡配管５１の一部を構成する内部熱交換器ユニット５４（実際には、当該内部熱交換器ユニット５４の内部熱交換器５５の低圧側流路３１）が、冷凍機ユニット１０と分岐配管５３との間（即ち、分岐配管５３の冷媒下流側）に位置して配設されている。
【００９５】
一方、放熱器７の出口側には、高圧側連絡配管５２が接続され、当該連絡配管５２の他端は、電子膨張弁８の入口側に接続されている。ここで、当該高圧側連絡配管５２には、放熱器７からの高圧側冷媒を各冷却ユニット４０に分配するための分岐配管６０が介設されている。
【００９６】
そして、当該高圧側連絡配管５２には、該連絡配管５２の一部を構成する内部熱交換器ユニット５４（実際には、当該内部熱交換器ユニット５４の内部熱交換器５５の高圧側流路３２）が、上記低圧側連絡配管５１と同様に、冷凍機ユニット１０と分岐配管６０との間（即ち、分岐配管６０の冷媒上流側）に位置してそれぞれ配設されている。
【００９７】
ここで、上記内部熱交換器ユニット５４は、上記実施例２の内部熱交換器４４と同様に構成される内部熱交換器５５を複数（本実施例では、４つ）備えており、これらはそれぞれの内部熱交換器５５に設けられる低圧側流路３１が、分岐配管５６、５７を介して接続数（使用される内部熱交換器５５の数）を選択（変更）可能に並列に接続される。同様に高圧側流路３２は、分岐配管５８、５９を介して接続数（使用される内部熱交換器５５の数）を選択（変更）可能に並列に接続される。
【００９８】
一例として示す図６では、４つ設けられた内部熱交換器５５の内、２台の内部熱交換器５５において熱交換可能に接続されており、２つの内部熱交換器５５の低圧側流路３１、３１が分岐配管５６、５７を介して並列に接続されている。同様に２つの内部熱交換器５５の高圧側流路３２、３２も分岐配管５８、５９を介して並列に接続されている。
【００９９】
これ以外にも、冷凍機ユニット１０に接続される冷却ユニット４０が４台である場合には、連絡配管５１、５２に接続される内部熱交換器５５の数を４つとしたり、冷凍機ユニット１０に接続される冷却ユニット４０が１台である場合には、連絡配管５１、５２に接続される内部熱交換器５５の数を１つとするなど、接続される冷却ユニット４０の数に応じて連絡配管５１、５２に接続される内部熱交換器５５の数を選択可能としても良い。
【０１００】
また、冷凍機ユニット１０に接続される冷却ユニット４０が２台である場合であっても、一方の冷却ユニット４０の設定温度が冷凍温度であり、他方の冷却ユニット４０が冷蔵温度である場合には、連絡配管５１、５２に接続される内部熱交換器５５の数を３つなどとしても良い。
【０１０１】
このように、連絡配管５１、５２に接続される内部熱交換器５５の数は、冷却ユニット４０、４０の数や、当該冷却ユニット４０の設置環境や設定温度（冷凍温度や冷蔵温度）などにより変動する熱負荷量に応じて選択（変更）可能とする。
【０１０２】
以上の構成で本発明の冷却装置Ｔの動作を説明する。上記各実施例と同様に、圧縮機６の第１の及び第２の回転圧縮要素１８、１９にて圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、冷媒吐出管１６より圧縮機６の外部に吐出される。
【０１０３】
冷媒吐出管１６から吐出された冷媒は放熱器７に流入し、そこで放熱した後、高圧側連絡配管５２を構成すると共に、内部熱交換器ユニット５４を構成する内部熱交換器５５の内、分岐配管５６を介して接続された内部熱交換器５５の高圧側流路３２に流入する。高圧側流路３２に入った冷媒は、当該高圧側流路３２と交熱的に配設されている低圧側流路３１を流れる蒸発器９からの冷媒と熱交換する。これにより、高圧側流路３２を流れる放熱器７からの冷媒は低圧側流路３１を流れる蒸発器９からの冷媒に熱を奪われて冷却される。
【０１０４】
そして、それぞれの内部熱交換器５５で冷却された高圧側の冷媒は、分岐配管５９、６０を介してそれぞれの冷却ユニット４０を構成する電子膨張弁８に至る。冷媒は電子膨張弁８における圧力低下により、ガス／液体の二相混合体とされ、その状態で蒸発器９内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。
【０１０５】
その後、冷媒は蒸発器９から流出し、低圧側連絡配管５１の分岐配管５３、５７を介して、内部熱交換器ユニット５４を構成する内部熱交換器５５の内、分岐配管５７に接続された内部熱交換器５５の低圧側流路３１に入る。ここで、蒸発器９で蒸発し低温となり、該蒸発器９を出た冷媒は、完全に気体の状態でなく液体が混在した状態となる場合もあるが、各内部熱交換器５５の低圧側流路３１を通過させて、前記高圧側流路３２を流れる冷媒と熱交換させることで、冷媒が加熱され、この時点で冷媒の過熱度が確保され完全に気体の状態になる。
【０１０６】
その後、内部熱交換器５５の低圧側流路３１を出た冷媒は、分岐配管５６にて合流した後、圧縮機６に液冷媒が吸い込まれて、圧縮機６が破損するなどの不都合を未然に回避することができるようになる。
【０１０７】
このように、当該実施例３に示す如き冷却装置Ｔによれば、冷凍機ユニット１０と、各冷却ユニット４０、４０とを接続する連絡配管５１、５２に、接続する内部熱交換器５５の数を選択可能とする内部熱交換器ユニット５４を設けたことにより、冷凍機ユニット１０に配管接続される冷却ユニット４０の数や使用環境、設定温度などの熱負荷量に応じた流量の冷媒を内部熱交換器ユニット５４の各内部熱交換器５５にて熱交換することが可能となる。そのため、内部熱交換器ユニット５４内における冷媒流量に対する冷媒流路の断面積（この場合、接続された内部熱交換器の各流路の合計断面積）を適切に確保できる。これにより、内部熱交換器ユニット５４全体における冷媒流路内の冷媒を適切な流速とすることができ、当該冷媒の圧力損失を軽減とすることができる。
【０１０８】
そのため、効率的に放熱器７から電子膨張弁８に入る冷媒の温度を下げて各蒸発器９におけるエントロピー差を拡大して冷凍能力を向上させることができる。また、アキュムレータを設けることなく、圧縮機の液圧縮による損傷の発生を防止することが可能となる。
【０１０９】
特に、当該内部熱交換器ユニット５４は、冷凍機ユニット１０と各冷却ユニット４０とを連絡する連絡配管５１、５２に設けられているため、冷凍機ユニット１０やショーケース等における設置スペースに限定されることなく内部熱交換器５５を設けることが可能となる。
【０１１０】
なお、上記各実施例では、冷媒として二酸化炭素を用いる。これにより、高圧側を超臨界圧力として運転することとなるが、上記各発明を適用することで、圧縮機６内に液冷媒が戻って液圧縮する不都合を効果的に防止することが可能となる。
【０１１１】
また、冷媒として用いられる二酸化炭素は、不燃性、不腐食性を有していると共に、オゾンを破壊せず、温暖化係数もフロン系冷媒の千分の一以下であるので、環境に適した冷却装置、即ちノンフロン化を実現した装置を提供できる。更に、二酸化炭素は他の冷媒に比して著しく入手しやすいことから利便性も向上する。
【０１１２】
また、上記各実施例では減圧装置として電子膨張弁８を使用するものとしたが、これに限らず、機械式の膨張弁やキャピラリーチューブ等を使用するものとしてもよい。
【０１１３】
更に、上記各実施例では、本願発明の冷却装置を複数台のショーケースに適用した場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、単一のショーケースを冷却するために用いられるものとしてもよく、また、自動販売機、空気調和機、冷蔵庫などの冷却設備に用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の冷却装置の冷媒回路図である。（実施例１）
【図２】本発明の冷却装置を適用した概略冷媒回路図である。（実施例１）
【図３】内部熱交換器の斜視図である。
【図４】本発明の冷却装置の冷媒回路図である。（実施例２）
【図５】本発明の冷却装置を適用した概略冷媒回路図である。（実施例２）
【図６】本発明の冷却装置を適用した概略冷媒回路図である。（実施例３）
【図７】内部熱交換器を構成する各管の仕様を示す図である。
【図８】従来の内部交換器の斜視図である。
【符号の説明】
【０１１５】
Ｒ、Ｓ、Ｔ  冷却装置
１（１Ａ、１Ｂ）、２（２Ａ、２Ｂ）、３（３Ａ、３Ｂ）  ショーケース
５    冷媒回路
６    圧縮機
７    放熱器
８    電子膨張弁（減圧装置）
９    蒸発器
１０  冷凍機ユニット
１１、４０  冷却ユニット
２１、４１、５１  連絡配管（低圧側）
２２、４２、５２  連絡配管（高圧側）
２３  冷媒導入管
３０、４４、５５  内部熱交換器
３１  低圧側流路
３２  高圧側流路
３３  内管
３４  外管
４３、４５、５３、５６、５７、５８、５９、６０  分岐配管
５４  内部熱交換器ユニット
【図１】
2009133593.tif 000003
【図２】
2009133593.tif 000004
【図３】
2009133593.tif 000005
【図４】
2009133593.tif 000006
【図５】
2009133593.tif 000007
【図６】
2009133593.tif 000008
【図７】
2009133593.tif 000009
【図８】
2009133593.tif 000010