JP2000105029A - Two-stage cascade refrigerating device - Google Patents
Two-stage cascade refrigerating deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、二元冷凍装置に関
し、特に、デフロスト運転対策に係るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a binary refrigeration system, and more particularly to a measure against defrost operation.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、二元冷凍装置は、特開平9−
210515号公報に開示されているように、個別に冷
凍運転を行う一次側冷媒回路と二次側冷媒回路とを備え
ている。この二元冷凍装置は、マイナス数十度の低温を
得るために用いられ、高圧縮比から低圧縮比まで効率の
良いところで使用することができるので、省エネルギの
点で有利である。2. Description of the Related Art Conventionally, a binary refrigeration system is disclosed in
As disclosed in Japanese Patent No. 210515, a primary refrigerant circuit and a secondary refrigerant circuit that individually perform refrigeration operation are provided. This binary refrigeration apparatus is used to obtain a low temperature of minus several tens of degrees, and can be used in a high efficiency from a high compression ratio to a low compression ratio, which is advantageous in energy saving.
【0003】上記二元冷凍装置の一次側冷媒回路は、圧
縮機と凝縮器と膨張弁と冷媒熱交換器の蒸発部とが順に
接続されて構成されている。また、二次側冷媒回路は、
圧縮機と冷媒熱交換器の凝縮部と膨張弁と蒸発器とが順
に接続されて構成されている。そして、上記冷媒熱交換
器において、二次側冷媒回路の凝縮熱と一次側冷媒回路
の蒸発熱とを熱交換している。[0003] The primary side refrigerant circuit of the above-mentioned two-way refrigeration system is configured by connecting a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator of a refrigerant heat exchanger in this order. Also, the secondary refrigerant circuit is
The compressor, the condensing part of the refrigerant heat exchanger, the expansion valve, and the evaporator are sequentially connected. In the refrigerant heat exchanger, the heat of condensation of the secondary refrigerant circuit and the heat of evaporation of the primary refrigerant circuit are exchanged.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した二元冷凍装置
の他、従来の二元冷凍装置は、二次冷媒の蒸発器に着霜
するので、例えば、所定時間ごとにデフロスト運転を行
うようにしている。このデフロスト運転には、一次側冷
媒回路と二次側冷媒回路の冷媒循環方向を逆サイクルに
して行う方式が提案されている。In addition to the above-described two-stage refrigeration system, the conventional two-stage refrigeration system forms frost on the evaporator of the secondary refrigerant, so that, for example, a defrost operation is performed every predetermined time. ing. For this defrost operation, a method has been proposed in which the refrigerant circulation directions of the primary refrigerant circuit and the secondary refrigerant circuit are reversed in cycle.
【0005】つまり、一次側冷媒回路及び二次側冷媒回
路にそれぞれ四路切換弁を設け、一次側冷媒回路は、冷
媒を圧縮機から冷媒熱交換器、膨張弁及び凝縮器の順に
流れ、圧縮機に戻るように循環させる。一方、二次側冷
媒回路は、冷媒を圧縮機から蒸発器、膨張弁及び冷媒熱
交換器の順に流れ、圧縮機に戻るように循環させる。こ
の結果、二次側冷媒回路における蒸発器の着霜は、圧縮
機からの高温冷媒によって融解する。That is, a four-way switching valve is provided in each of the primary side refrigerant circuit and the secondary side refrigerant circuit, and the primary side refrigerant circuit causes the refrigerant to flow from the compressor in the order of the refrigerant heat exchanger, the expansion valve, and the condenser. Circulate back to machine. On the other hand, the secondary-side refrigerant circuit flows the refrigerant from the compressor in the order of the evaporator, the expansion valve, and the refrigerant heat exchanger, and circulates the refrigerant back to the compressor. As a result, the frost on the evaporator in the secondary refrigerant circuit is melted by the high-temperature refrigerant from the compressor.
【0006】上述したデフロスト運転時において、一次
側冷媒回路の凝縮器は蒸発器として機能し、冷媒熱交換
器の蒸発部は凝縮器として機能する。一方、二次側冷媒
回路においては、蒸発器が凝縮器として機能し、冷媒熱
交換器の凝縮部が蒸発器として機能する。[0006] During the above-mentioned defrost operation, the condenser of the primary refrigerant circuit functions as an evaporator, and the evaporator of the refrigerant heat exchanger functions as a condenser. On the other hand, in the secondary refrigerant circuit, the evaporator functions as a condenser, and the condensing part of the refrigerant heat exchanger functions as an evaporator.
【0007】したがって、デフロスト運転時に一次側冷
媒回路及び二次側冷媒回路の四路切換弁を同時に切り換
えると、高圧冷媒圧力を適正値に制御することができな
いという問題があった。Therefore, if the four-way switching valves of the primary refrigerant circuit and the secondary refrigerant circuit are simultaneously switched during the defrost operation, there is a problem that the high-pressure refrigerant pressure cannot be controlled to an appropriate value.
【0008】具体的に、デフロスト運転の開始時におい
て、一次側冷媒回路と二次側冷媒回路の四路切換弁を共
に同時に切り換えると、二次側冷媒回路における冷媒熱
交換器の凝縮部が蒸発機能に切り換わると同時に、一次
側冷媒回路における冷媒熱交換器の蒸発部が凝縮機能に
切り換わる。この場合、二次側冷媒回路の凝縮部が切り
換わる直前まで高温状態であるので、凝縮器となる一次
側冷媒回路の蒸発部が十分に放熱することができない。
この結果、一次側冷媒回路の高圧冷媒圧力が過上昇し、
高圧異常となる。Specifically, when the four-way switching valves of the primary refrigerant circuit and the secondary refrigerant circuit are simultaneously switched at the start of the defrost operation, the condensing portion of the refrigerant heat exchanger in the secondary refrigerant circuit evaporates. At the same time as switching to the function, the evaporating section of the refrigerant heat exchanger in the primary refrigerant circuit switches to the condensation function. In this case, the temperature is high immediately before the condensing section of the secondary-side refrigerant circuit is switched, so that the evaporating section of the primary-side refrigerant circuit serving as the condenser cannot sufficiently release heat.
As a result, the high-pressure refrigerant pressure in the primary refrigerant circuit excessively increases,
High pressure abnormality occurs.
【0009】また、上記デフロスト運転の終了時におい
て、冷却運転を再開する際、一次側冷媒回路と二次側冷
媒回路の四路切換弁を共に同時に切り換えると、一次側
冷媒回路における冷媒熱交換器の蒸発部が凝縮機能から
蒸発機能に戻る一方、二次側冷媒回路における冷媒熱交
換器の凝縮部が蒸発機能から凝縮機能に戻る。この場
合、一次側冷媒回路の蒸発部が切り換わる直前まで高温
状態であるので、凝縮機能に戻る二次側冷媒回路の凝縮
部が十分に放熱することができない。この結果、二次側
冷媒回路の高圧冷媒圧力が過上昇し、高圧異常となる。At the end of the defrost operation, when the cooling operation is restarted, if the four-way switching valves of the primary refrigerant circuit and the secondary refrigerant circuit are simultaneously switched, the refrigerant heat exchanger in the primary refrigerant circuit is switched. Returns from the condensing function to the evaporating function, while the condensing part of the refrigerant heat exchanger in the secondary refrigerant circuit returns from the evaporating function to the condensing function. In this case, since the temperature is in a high temperature state just before the evaporating section of the primary refrigerant circuit is switched, the condensing section of the secondary refrigerant circuit that returns to the condensing function cannot sufficiently radiate heat. As a result, the high-pressure refrigerant pressure in the secondary-side refrigerant circuit excessively increases, and a high-pressure abnormality occurs.
【0010】本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもの
で、デフロスト運転時における高圧冷媒圧力を適正値に
制御することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above, and has as its object to control the high-pressure refrigerant pressure during defrost operation to an appropriate value.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】−発明の概要− 本発明は、デフロスト運転時における一次側冷媒回路と
二次側冷媒回路の四路切換弁の切換えタイミングをずら
すようにしたものである。Means for Solving the Problems-Summary of the Invention-The present invention is to shift the switching timing of the four-way switching valve between the primary refrigerant circuit and the secondary refrigerant circuit during the defrost operation.
【0012】−解決手段− 具体的に、図2に示すように、第1の解決手段は、圧縮
機(21)と、凝縮器(22)と、膨張機構(EV11)と、冷
媒熱交換器(11)の蒸発部とが順に接続されて構成さ
れ、一次冷媒が循環する一次側冷媒回路(20)を備える
一方、圧縮機(31)と、上記冷媒熱交換器(11)の凝縮
部と、膨張機構(EV21)と、蒸発器(5a)とが順に接続
されて構成され、二次冷媒が循環すると共に、上記冷媒
熱交換器(11)において一次冷媒と二次冷媒とが熱交換
する少なくとも1つの二次側冷媒回路(3A)とを備えた
二元冷凍装置を前提としている。-Solution Means- Specifically, as shown in FIG. 2, a first solution means is a compressor (21), a condenser (22), an expansion mechanism (EV11), a refrigerant heat exchanger, The evaporator of (11) is connected in order, and comprises a primary refrigerant circuit (20) through which the primary refrigerant circulates, while the compressor (31) and the condenser of the refrigerant heat exchanger (11) The expansion mechanism (EV21) and the evaporator (5a) are connected in order, and the secondary refrigerant circulates, and the primary refrigerant and the secondary refrigerant exchange heat in the refrigerant heat exchanger (11). It is premised on a binary refrigeration system including at least one secondary refrigerant circuit (3A).
【0013】そして、上記少なくとも1つの二次側冷媒
回路(3A)と一次側冷媒回路(20)とは、冷媒循環方向
が正サイクルと逆サイクルとに可逆に成るように四路切
換弁(24,33)が設けられている。更に、上記一次側冷
媒回路(20)と冷媒循環の可逆な二次側冷媒回路(3A)
の冷媒循環を逆サイクルにしてデフロスト運転を制御す
るデフロスト手段(72)を備えている。加えて、該デフ
ロスト手段(72)のデフロスト開始信号を受け、二次側
冷媒回路(3A)の四路切換弁(33)を切り換えて該二次
側冷媒回路(3A)のデフロスト運転を開始した後、所定
条件になると、一次側冷媒回路(20)の四路切換弁(2
4)を切り換えて該一次側冷媒回路(20)のデフロスト
運転を開始する開始制御手段(73)を備えている。The at least one secondary refrigerant circuit (3A) and the primary refrigerant circuit (20) are provided with a four-way switching valve (24) so that the refrigerant circulation direction is reversible between a forward cycle and a reverse cycle. , 33) are provided. Further, the primary refrigerant circuit (20) and a reversible secondary refrigerant circuit (3A) for circulating the refrigerant.
And a defrost means (72) for controlling the defrost operation by making the refrigerant circulation in a reverse cycle. In addition, upon receiving the defrost start signal from the defrost means (72), the four-way switching valve (33) of the secondary refrigerant circuit (3A) is switched to start the defrost operation of the secondary refrigerant circuit (3A). Thereafter, when a predetermined condition is satisfied, the four-way switching valve (2
A start control means (73) is provided for starting the defrost operation of the primary-side refrigerant circuit (20) by switching 4).
【0014】また、第2の解決手段は、上記第1の解決
手段と同様の一次側冷媒回路及び二次側冷媒回路を備え
た二元冷凍装置を前提としている。そして、上記少なく
とも1つの二次側冷媒回路(3A)と一次側冷媒回路(2
0)とは、冷媒循環方向が正サイクルと逆サイクルとに
可逆に成るように四路切換弁(24,33)が設けられてい
る。更に、上記一次側冷媒回路(20)と冷媒循環の可逆
な二次側冷媒回路(3A)の冷媒循環を逆サイクルにして
デフロスト運転を制御するデフロスト手段(72)を備え
ている。該デフロスト手段(72)のデフロスト終了信号
を受け、一次側冷媒回路(20)の四路切換弁(24)を切
り換えて該一次側冷媒回路(20)の冷却運転を再開した
後、所定条件になると、二次側冷媒回路(3A)の四路切
換弁(33)を切り換えて該二次側冷媒回路(3A)の冷却
運転を再開する終了制御手段(74)とを備えている。Further, the second solution means is based on a binary refrigeration apparatus having a primary refrigerant circuit and a secondary refrigerant circuit similar to the first solution means. Then, the at least one secondary refrigerant circuit (3A) and the primary refrigerant circuit (2
0) is provided with a four-way switching valve (24, 33) so that the refrigerant circulation direction is reversible between a forward cycle and a reverse cycle. Further, a defrost means (72) is provided for controlling the defrost operation by reversing the refrigerant circulation of the primary refrigerant circuit (20) and the reversible refrigerant circuit (3A) of the refrigerant circulation. Upon receiving the defrost end signal from the defrost means (72), the four-way switching valve (24) of the primary side refrigerant circuit (20) is switched to restart the cooling operation of the primary side refrigerant circuit (20). Then, a termination control means (74) for switching the four-way switching valve (33) of the secondary refrigerant circuit (3A) to restart the cooling operation of the secondary refrigerant circuit (3A) is provided.
【0015】また、第3の解決手段は、上記第1の解決
手段において、第2の解決手段終了制御手段(74)を備
えた構成としている。Further, the third solving means is the same as the first solving means, except that the second solving means is provided with a second solving means end control means (74).
【0016】また、第4の解決手段は、上記第1の解決
手段において、開始制御手段(73)は、デフロスト開始
信号を受けた後、所定時間が経過する条件か、又はデフ
ロスト開始信号を受けた後、一定時間後に一次側冷媒回
路(20)における圧縮機(21)の吸入側冷媒の過熱度が
所定値以下になる条件を充足すると、一次側冷媒回路
(20)の四路切換弁(24)を切り換えるように構成され
たものである。In a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the start control means (73) receives a defrost start signal, receives a defrost start signal, or receives a defrost start signal. After a certain period of time, when the condition that the superheat degree of the suction side refrigerant of the compressor (21) in the primary side refrigerant circuit (20) becomes equal to or less than a predetermined value is satisfied, the four-way switching valve ( 24) is configured to be switched.
【0017】また、第5の解決手段は、上記第2の解決
手段において、終了制御手段(74)は、デフロスト終了
信号を受けた後、所定時間が経過する条件か、又はデフ
ロスト終了信号を受けた後、一定時間後に一次側冷媒回
路(20)における圧縮機(21)の吸入側冷媒の過熱度が
所定値以下になる条件を充足すると、二次側冷媒回路
(3A)の四路切換弁(33)を切り換えるように構成され
たものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect, the end control means (74) receives a defrost end signal, receives a defrost end signal, or receives a defrost end signal. After a certain period of time, when the condition that the superheat degree of the suction side refrigerant of the compressor (21) in the primary side refrigerant circuit (20) becomes equal to or less than a predetermined value is satisfied, the four-way switching valve of the secondary side refrigerant circuit (3A) (33) is switched.
【0018】また、第6の解決手段は、上記第1又は2
の解決手段において、冷媒熱交換器(11,11)が複数設
けられている。そして、該各冷媒熱交換器(11,11)の
蒸発部が互いに並列に接続されて一次側冷媒回路(20)
が構成される一方、上記各冷媒熱交換器(11,11)に
は、それぞれ二次側冷媒回路(3A,3B)が接続されてい
る。更に、上記複数の二次側冷媒回路(3A,3B)のうち
少なくとも1つの二次側冷媒回路(3A)が、冷媒循環が
可逆に成るように構成されている。加えて、上記各二次
側冷媒回路(3A,3B)の蒸発器(5a、5b)が一体に形成
されている。The sixth means for solving the above problems is the first or second aspect.
In the above solution, a plurality of refrigerant heat exchangers (11, 11) are provided. The evaporating sections of the refrigerant heat exchangers (11, 11) are connected in parallel with each other to form a primary refrigerant circuit (20).
On the other hand, secondary-side refrigerant circuits (3A, 3B) are connected to the refrigerant heat exchangers (11, 11), respectively. Furthermore, at least one secondary refrigerant circuit (3A) of the plurality of secondary refrigerant circuits (3A, 3B) is configured so that refrigerant circulation is reversible. In addition, the evaporators (5a, 5b) of the respective secondary-side refrigerant circuits (3A, 3B) are integrally formed.
【0019】−作用− 上記の特定事項により、本解決手段では、デフロスト運
転を行う際、一次側冷媒回路(20)と二次側冷媒回路
(3A)の冷媒循環方向を共に逆サイクルにして行われ
る。特に、第6の解決手段では、1の二次側冷媒回路
(3A)のみがデフロスト運転を行うことになる。According to the above-mentioned specific items, in the present solution, when performing the defrost operation, the refrigerant circulation directions of the primary side refrigerant circuit (20) and the secondary side refrigerant circuit (3A) are both set to reverse cycles. Will be In particular, in the sixth solution, only one secondary-side refrigerant circuit (3A) performs the defrost operation.
【0020】そして、二次側冷媒回路(3A)の二次冷媒
は、圧縮機(31)から吐出し、蒸発器(50)を流れて該
蒸発器(50)を加熱し、蒸発器(50)の着霜を融解す
る。その後、二次冷媒は、レシーバ(34)を経て冷媒熱
交換器(11)の凝縮部で蒸発し、圧縮機(31)に戻る。
この循環を繰り返す。The secondary refrigerant in the secondary refrigerant circuit (3A) is discharged from the compressor (31), flows through the evaporator (50), heats the evaporator (50), and heats the evaporator (50). Thaw frost). Thereafter, the secondary refrigerant evaporates in the condensing part of the refrigerant heat exchanger (11) via the receiver (34), and returns to the compressor (31).
This cycle is repeated.
【0021】一方、一次側冷媒回路(20)の一次冷媒
は、圧縮機(21)から吐出し、冷媒熱交換器(11)の蒸
発部を流れ、二次側冷媒回路(3A)の二次冷媒を加熱す
る。その後、上記冷媒熱交換器(11)を流れた一次冷媒
は、レシーバ(25)を経て凝縮器(22)で蒸発し、圧縮
機(21)に戻る。この循環を繰り返す。On the other hand, the primary refrigerant of the primary refrigerant circuit (20) is discharged from the compressor (21), flows through the evaporating section of the refrigerant heat exchanger (11), and flows through the secondary refrigerant circuit (3A) of the secondary refrigerant circuit (3A). Heat the refrigerant. Thereafter, the primary refrigerant flowing through the refrigerant heat exchanger (11) passes through the receiver (25), evaporates in the condenser (22), and returns to the compressor (21). This cycle is repeated.
【0022】このデフロスト運転を開始すると、第1及
び第3の解決手段では、先ず、二次側冷媒回路(3A)の
四路切換弁(33)を切換える。その後、第4の解決手段
では、一次側冷媒回路(20)の吸入側冷媒の過熱度が所
定値より低下し、所定の条件を充足すると、一次側冷媒
回路(20)の四路切換弁(24)を切り換える。When the defrost operation is started, the first and third solutions first switch the four-way switching valve (33) of the secondary refrigerant circuit (3A). Thereafter, in a fourth solution, when the degree of superheat of the suction-side refrigerant of the primary-side refrigerant circuit (20) falls below a predetermined value and a predetermined condition is satisfied, the four-way switching valve ( Switch 24).
【0023】一方、上記デフロスト運転を終了する場
合、第2及び第3の解決手段では、一次側冷媒回路(2
0)の四路切換弁(24)を切り換える。その後、第5の
解決手段では、一次側冷媒回路(20)の吸入側冷媒の過
熱度が所定値より低下し、所定の条件を充足すると、二
次側冷媒回路(3A)の四路切換弁(33)を切り換える。On the other hand, when terminating the defrost operation, the second and third solving means include a primary refrigerant circuit (2
Switch the four-way switching valve (24) of (0). Thereafter, in a fifth solution means, when the degree of superheat of the suction-side refrigerant of the primary-side refrigerant circuit (20) drops below a predetermined value and a predetermined condition is satisfied, the four-way switching valve of the secondary-side refrigerant circuit (3A) Switch (33).
【0024】[0024]
【発明の効果】したがって、第1、第3及び第6の解決
手段によれば、デフロスト運転の開始時には、二次側冷
媒回路(3A)の四路切換弁(33)を切り換えた後、一次
側冷媒回路(20)の四路切換弁(24)を切り換えるよう
にしたので、二次側冷媒回路(3A)における冷媒熱交換
器(11)の凝縮部が、蒸発機能を発揮する低温状態にな
った後、一次側冷媒回路(20)の四路切換弁(24)を切
り換えることができる。Therefore, according to the first, third and sixth means for solving the problems, at the start of the defrost operation, the four-way switching valve (33) of the secondary refrigerant circuit (3A) is switched, and then the primary refrigerant is switched. Since the four-way switching valve (24) of the side refrigerant circuit (20) is switched, the condensing section of the refrigerant heat exchanger (11) in the secondary side refrigerant circuit (3A) is brought to a low temperature state where the evaporation function is exhibited. After that, the four-way switching valve (24) of the primary refrigerant circuit (20) can be switched.
【0025】この結果、一次側冷媒回路(20)の冷媒熱
交換器(11)の蒸発部が凝縮器として放熱することがで
きるので、該一次側冷媒回路(20)の高圧冷媒圧力の過
上昇を確実に防止することができる。したがって、デフ
ロスト運転時の高圧冷媒圧力を確実に適正値に制御する
ことができる。As a result, the evaporating portion of the refrigerant heat exchanger (11) of the primary refrigerant circuit (20) can radiate heat as a condenser, so that the high-pressure refrigerant pressure in the primary refrigerant circuit (20) rises excessively. Can be reliably prevented. Therefore, the high-pressure refrigerant pressure during the defrost operation can be reliably controlled to an appropriate value.
【0026】また、第2、第3及び第6の解決手段によ
れば、デフロスト運転の終了時には、一次側冷媒回路
(20)の四路切換弁(24)を切り換えた後、二次側冷媒
回路(3A)の四路切換弁(33)を切り換えるようにした
ので、一次側冷媒回路(20)における冷媒熱交換器(1
1)の蒸発部が、蒸発機能を発揮する低温状態になった
後、二次側冷媒回路(3A)の四路切換弁(33)を切り換
えることができる。According to the second, third and sixth means for solving the problem, at the end of the defrost operation, after switching the four-way switching valve (24) of the primary refrigerant circuit (20), the secondary refrigerant Since the four-way switching valve (33) of the circuit (3A) is switched, the refrigerant heat exchanger (1) in the primary refrigerant circuit (20) is switched.
After the evaporating section 1) is in a low temperature state in which the evaporating function is exhibited, the four-way switching valve (33) of the secondary refrigerant circuit (3A) can be switched.
【0027】この結果、二次側冷媒回路(3A)の冷媒熱
交換器(11)の凝縮部が確実に放熱することができるの
で、該二次側冷媒回路(3A)の高圧冷媒圧力の過上昇を
確実に防止することができる。したがって、デフロスト
運転時の高圧冷媒圧力を確実に適正値に制御することが
できる。As a result, since the condenser of the refrigerant heat exchanger (11) of the secondary refrigerant circuit (3A) can surely radiate heat, the pressure of the high-pressure refrigerant in the secondary refrigerant circuit (3A) becomes excessive. Ascent can be reliably prevented. Therefore, the high-pressure refrigerant pressure during the defrost operation can be reliably controlled to an appropriate value.
【0028】また、第4及び第5の解決手段によれば、
デフロスト運転の開始時及び終了時において、一次側冷
媒回路(20)の吸入側冷媒の過熱度が低下等すると、一
次側冷媒回路(20)の四路切換弁(24)及び二次側冷媒
回路(3A)の四路切換弁(33)を切り換えるので、冷媒
熱交換器(11)における放熱可能な状態を正確に検知す
ることができ、高圧冷媒圧力の過上昇を正確に防止する
ことができる。According to the fourth and fifth solutions,
At the start and end of the defrost operation, if the degree of superheat of the suction-side refrigerant of the primary-side refrigerant circuit (20) decreases, the four-way switching valve (24) and the secondary-side refrigerant circuit of the primary-side refrigerant circuit (20) Since the four-way switching valve (33) of (3A) is switched, it is possible to accurately detect a state in which heat can be released from the refrigerant heat exchanger (11), and to prevent an excessive rise in high-pressure refrigerant pressure. .
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0030】図1及び図2に示すように、二元冷凍装置
(10)は、冷蔵庫又は冷凍庫を冷却するものであって、
室外ユニット(1A)とカスケードユニット(1B)とクー
リングユニット(1C)とを備えている。そして、該室外
ユニット(1A)とカスケードユニット(1B)の一部とに
よって高温側冷凍回路(20)が構成されている。一方、
上記カスケードユニット(1B)とクーリングユニット
(1C)とに亘って、2つの低温側冷凍回路(3A,3B)が
構成されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the binary refrigeration system (10) cools a refrigerator or a freezer.
An outdoor unit (1A), a cascade unit (1B), and a cooling unit (1C) are provided. The outdoor unit (1A) and a part of the cascade unit (1B) constitute a high-temperature refrigeration circuit (20). on the other hand,
Two low-temperature side refrigeration circuits (3A, 3B) are constituted by the cascade unit (1B) and the cooling unit (1C).
【0031】上記高温側冷凍回路(20)は、冷媒循環方
向を正サイクルと逆サイクルとに切り換えて可逆運転の
可能な一次側冷媒回路を構成している。そして、該高温
側冷凍回路(20)は、圧縮機(21)と凝縮器(22)と2
つの冷媒熱交換器(11,11)の蒸発部とを備えている。The high temperature side refrigeration circuit (20) constitutes a primary side refrigerant circuit capable of reversible operation by switching the refrigerant circulation direction between a forward cycle and a reverse cycle. The high temperature side refrigeration circuit (20) includes a compressor (21), a condenser (22),
And an evaporator of two refrigerant heat exchangers (11, 11).
【0032】上記圧縮機(21)の吐出側には第1ガス配
管(40)が接続され、吸込側に第2ガス配管(41)が接
続されている。該第1ガス配管(40)は、圧縮機(21)
から油分離器(23)と四路切換弁(24)とを順に接続
し、上記凝縮器(22)の一端に接続されている。該凝縮
器(22)の他端には液配管(42)の一端が接続され、該
液配管(42)は、主配管(4a)と2つの分岐配管(4b,
4c)とによって形成されている。そして、該各分岐配管
(4b,4c)が2つの冷媒熱交換器(11,11)の各蒸発部
に接続されている。A first gas pipe (40) is connected to the discharge side of the compressor (21), and a second gas pipe (41) is connected to the suction side. The first gas pipe (40) includes a compressor (21)
, An oil separator (23) and a four-way switching valve (24) are connected in order, and connected to one end of the condenser (22). One end of a liquid pipe (42) is connected to the other end of the condenser (22). The liquid pipe (42) has a main pipe (4a) and two branch pipes (4b,
4c). Each branch pipe (4b, 4c) is connected to each evaporator of the two refrigerant heat exchangers (11, 11).
【0033】上記液配管(42)の主配管(4a)は、凝縮
器(22)からレシーバ(25)を介して分岐配管(4b,4
c)に接続されている。一方、上記分岐配管(4b,4c)
には膨張機構である冷却用電動膨張弁(EV11)が設けら
れている。The main pipe (4a) of the liquid pipe (42) is connected to a branch pipe (4b, 4b) from the condenser (22) via a receiver (25).
c) is connected to. On the other hand, the branch pipe (4b, 4c)
Is provided with a cooling electric expansion valve (EV11) as an expansion mechanism.
【0034】上記第2ガス配管(41)は、主配管(4d)
と2つの分岐配管(4e,4f)とによって形成されてい
る。該第2ガス配管(41)の主配管(4d)は、圧縮機
(21)からアキュムレータ(26)と四路切換弁(24)と
を順に接続する一方、上記各分岐配管(4e,4f)が各冷
媒熱交換器(11,11)の蒸発部に接続されている。つま
り、上記2つの冷媒熱交換器(11,11)の蒸発部は、高
温側冷凍回路(20)において互いに並列に接続されてい
る。The second gas pipe (41) is a main pipe (4d)
And two branch pipes (4e, 4f). The main pipe (4d) of the second gas pipe (41) connects the accumulator (26) and the four-way switching valve (24) in order from the compressor (21), while the branch pipes (4e, 4f) Is connected to the evaporator of each refrigerant heat exchanger (11, 11). That is, the evaporating sections of the two refrigerant heat exchangers (11, 11) are connected in parallel in the high-temperature side refrigeration circuit (20).
【0035】尚、上記液配管(42)及び第2ガス配管
(41)の分岐配管(4b,4c,4e,4f)は、カスケードユ
ニット(1B)に設けられている。The branch pipes (4b, 4c, 4e, 4f) of the liquid pipe (42) and the second gas pipe (41) are provided in the cascade unit (1B).
【0036】上記第1ガス配管(40)とレシーバ(25)
との間には、ガス通路(43)が接続されている。該ガス
通路(43)の一端は、第1ガス配管(40)における四路
切換弁(24)と凝縮器(22)との間に接続され、他端
は、レシーバ(25)の上部に接続されている。そして、
上記ガス通路(43)は、開閉弁(SVGH)が設けられ、冷
却運転時の高圧制御を行うように構成されている。The first gas pipe (40) and the receiver (25)
A gas passage (43) is connected between the two. One end of the gas passage (43) is connected between the four-way switching valve (24) and the condenser (22) in the first gas pipe (40), and the other end is connected to the upper part of the receiver (25). Have been. And
The gas passage (43) is provided with an on-off valve (SVGH), and is configured to perform high-pressure control during a cooling operation.
【0037】上記油分離器(23)と圧縮機(21)の吸込
側との間には、キャピラリチューブ(CP)を備えた油戻
し通路(44)が接続されている。上記圧縮機(21)の吐
出側と吸込側との間には、キャピラリチューブ(CP)と
開閉弁(SVRH)とを備えた圧縮機(21)のアンロード通
路(45)が接続され、該アンロード通路(45)の途中は
圧縮機(21)に接続されている。An oil return passage (44) having a capillary tube (CP) is connected between the oil separator (23) and the suction side of the compressor (21). An unload passage (45) of a compressor (21) including a capillary tube (CP) and an on-off valve (SVRH) is connected between a discharge side and a suction side of the compressor (21). The middle of the unload passage (45) is connected to the compressor (21).
【0038】また、上記圧縮機(21)の吐出側の第1ガ
ス配管(40)には、高圧冷媒圧力を検出する高圧圧力セ
ンサ(SPH1)と、高圧冷媒圧力が過上昇して所定の高圧
値になるとオフ信号を出力する高圧圧力開閉器(HPS1)
とが設けられている。また、上記圧縮機(21)の吸込側
の第2ガス配管(41)には、低圧冷媒圧力を検出する低
圧圧力センサ(SPL1)が設けられている。The first gas pipe (40) on the discharge side of the compressor (21) has a high-pressure pressure sensor (SPH1) for detecting high-pressure refrigerant pressure, and a predetermined high-pressure High pressure switch (HPS1) that outputs an off signal when it reaches the value
Are provided. Further, a low-pressure pressure sensor (SPL1) for detecting a low-pressure refrigerant pressure is provided in the second gas pipe (41) on the suction side of the compressor (21).
【0039】更に、上記圧縮機(21)の吸込側の第2ガ
ス配管(41)には、吸入側冷媒温度を検出する吸入温度
センサ(Th11)が四路切換弁(24)とアキュムレータ
(26)の間に設けられている。Further, in the second gas pipe (41) on the suction side of the compressor (21), a suction temperature sensor (Th11) for detecting a suction side refrigerant temperature is provided with a four-way switching valve (24) and an accumulator (26). ).
【0040】一方、上記第1低温側冷凍回路(3A)は、
冷媒循環方向が正サイクルと逆サイクルとに切り換えて
可逆運転の可能な二次側冷媒回路を構成している。そし
て、該第1低温側冷凍回路(3A)は、圧縮機(31)と第
1の冷媒熱交換器(11)の凝縮部と蒸発用伝熱管(5a)
とを備えている。On the other hand, the first low temperature side refrigeration circuit (3A)
A secondary-side refrigerant circuit capable of reversible operation by switching the refrigerant circulation direction between a forward cycle and a reverse cycle is configured. The first low-temperature refrigeration circuit (3A) includes a compressor (31), a condensing section of a first refrigerant heat exchanger (11), and an evaporating heat transfer tube (5a).
And
【0041】上記圧縮機(31)の吐出側は、第1ガス配
管(60)によって油分離器(32)と四路切換弁(33)と
を介して第1の冷媒熱交換器(11)における凝縮部の一
端に接続されている。該凝縮部の他端は、液配管(61)
によって逆止弁(CV)とレシーバ(34)と膨張機構であ
る冷却用膨張弁(EV21)とを介して蒸発用伝熱管(5a)
の一端に接続されている。該蒸発用伝熱管(5a)の他端
は、第2ガス配管(62)によって逆止弁(CV)と四路切
換弁(33)とアキュムレータ(35)とを介して圧縮機
(31)の吸込側に接続されている。The discharge side of the compressor (31) is connected to a first refrigerant heat exchanger (11) via a first gas pipe (60) via an oil separator (32) and a four-way switching valve (33). Is connected to one end of the condenser section. The other end of the condenser is connected to a liquid pipe (61)
Evaporating heat transfer tube (5a) via check valve (CV), receiver (34) and cooling expansion valve (EV21) as an expansion mechanism
Is connected to one end. The other end of the evaporating heat transfer tube (5a) is connected to a compressor (31) via a check valve (CV), a four-way switching valve (33) and an accumulator (35) by a second gas pipe (62). Connected to the suction side.
【0042】そして、上記第1の冷媒熱交換器(11)
は、カスケードコンデンサであって、主として高温側冷
凍回路(20)の蒸発熱と第1低温側冷凍回路(3A)の凝
縮熱とを熱交換するように構成されている。Then, the first refrigerant heat exchanger (11)
Is a cascade condenser, which is mainly configured to exchange heat between evaporation heat of the high-temperature side refrigeration circuit (20) and condensation heat of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A).
【0043】尚、上記冷却用膨張弁(EV21)は、感温式
膨張弁であって、感温筒(TS)が蒸発用伝熱管(5a)の
出口側の第2ガス配管(62)に設けられている。The cooling expansion valve (EV21) is a temperature-sensitive expansion valve, and the temperature-sensitive cylinder (TS) is connected to the second gas pipe (62) on the outlet side of the evaporation heat transfer tube (5a). Is provided.
【0044】上記第1低温側冷凍回路(3A)は、逆サイ
クルのデフロスト運転を行うように構成されので、ドレ
ンパン通路(63)とガスバイパス通路(64)と減圧通路
(65)とを備えている。該ドレンパン通路(63)は、第
2ガス通路(62)における逆止弁(CV)の両端部に接続
され、ドレンパンヒータ(6a)と逆止弁(CV)とが設け
られ、圧縮機(31)の吐出冷媒(ホットガス)が流れる
ように構成されている。Since the first low temperature side refrigeration circuit (3A) is configured to perform a reverse cycle defrost operation, it is provided with a drain pan passage (63), a gas bypass passage (64), and a pressure reduction passage (65). I have. The drain pan passage (63) is connected to both ends of the check valve (CV) in the second gas passage (62), and is provided with a drain pan heater (6a) and a check valve (CV). ) Is configured to flow.
【0045】上記ガスバイパス通路(64)は、液配管
(61)における冷却用膨張弁(EV21)の両端に接続さ
れ、逆止弁(CV)を備え、デフロスト運転時に液冷媒が
冷却用膨張弁(EV21)をバイパスするように構成されて
いる。The gas bypass passage (64) is connected to both ends of the cooling expansion valve (EV21) in the liquid pipe (61), and is provided with a check valve (CV). (EV21).
【0046】上記減圧通路(65)は、液配管(61)にお
ける逆止弁(CV)の両端に接続され、開閉弁(SVDL)を
備えている。該開閉弁(SVDL)は、減圧通路(65)の口
径よりやや小さく設定されてデフロスト運転時に液冷媒
を減圧するように構成されている。The pressure reducing passage (65) is connected to both ends of the check valve (CV) in the liquid pipe (61) and includes an on-off valve (SVDL). The on-off valve (SVDL) is set to be slightly smaller than the diameter of the pressure reducing passage (65), and is configured to reduce the pressure of the liquid refrigerant during the defrost operation.
【0047】また、上記レシーバ(34)の上部には、ガ
ス抜き通路(66)の一端が接続されている。該ガス抜き
通路(66)は、開閉弁(SVGL)とキャピラリチューブ
(CP)とを備え、他端が、第2ガス配管(62)における
アキュムレータ(35)の上流側に接続されている。An upper end of the receiver (34) is connected to one end of a gas vent passage (66). The gas vent passage (66) includes an on-off valve (SVGL) and a capillary tube (CP), and the other end is connected to the second gas pipe (62) upstream of the accumulator (35).
【0048】上記油分離器(32)と圧縮機(31)の吸込
側との間には、キャピラリチューブ(CP)を備えた油戻
し通路(67)が接続されている。An oil return passage (67) having a capillary tube (CP) is connected between the oil separator (32) and the suction side of the compressor (31).
【0049】また、上記圧縮機(31)の吐出側の第1ガ
ス配管(60)には、高圧冷媒圧力を検出する高圧圧力セ
ンサ(SPH2)と、高圧冷媒圧力が過上昇して所定の高圧
値になるとオフ信号を出力する高圧圧力開閉器(HPS2)
とが設けられている。また、上記圧縮機(31)の吸込側
の第2ガス配管(62)には、低圧冷媒圧力を検出する低
圧圧力センサ(SPL2)が設けられている。The first gas pipe (60) on the discharge side of the compressor (31) has a high-pressure pressure sensor (SPH2) for detecting high-pressure refrigerant pressure and a predetermined high-pressure High pressure switch (HPS2) that outputs an off signal when the value reaches
Are provided. The second gas pipe (62) on the suction side of the compressor (31) is provided with a low pressure sensor (SPL2) for detecting a low pressure refrigerant pressure.
【0050】上記第2低温側冷凍回路(3B)は、第1低
温側冷凍回路(3A)とほぼ同様な構成であるが、デフロ
スト運転は行わず、冷却運転のみを行う二次側冷媒回路
を構成している。該第2低温側冷凍回路(3B)は、第1
低温側冷凍回路(3A)における四路切換弁(24)を備え
ず、その上、ドレンパン通路(63)とガスバイパス通路
(64)と減圧通路(65)とが設けられていない。つま
り、上記第2低温側冷凍回路(3B)は、圧縮機(31)と
第2の冷媒熱交換器(11)の凝縮部とレシーバ(34)と
冷却用膨張弁(EV21)と蒸発用伝熱管(5b)とアキュム
レータ(35)とが第1ガス配管(60)と液配管(61)と
第2ガス配管(62)とによって順に接続されて構成され
ている。The second low-temperature refrigeration circuit (3B) has substantially the same configuration as the first low-temperature refrigeration circuit (3A), but includes a secondary refrigerant circuit that performs only a cooling operation without performing a defrost operation. Make up. The second low-temperature refrigeration circuit (3B)
The four-way switching valve (24) in the low temperature side refrigeration circuit (3A) is not provided, and further, the drain pan passage (63), the gas bypass passage (64), and the pressure reducing passage (65) are not provided. That is, the second low-temperature side refrigeration circuit (3B) includes the compressor (31), the condensing part of the second refrigerant heat exchanger (11), the receiver (34), the cooling expansion valve (EV21), and the evaporating transmission. The heat pipe (5b) and the accumulator (35) are sequentially connected by a first gas pipe (60), a liquid pipe (61), and a second gas pipe (62).
【0051】そして、上記冷却用膨張弁(EV21)は、感
温式膨張弁であって、感温筒が蒸発用伝熱管(5b)の出
口側の第2ガス配管(62)に設けられている。上記第2
の冷媒熱交換器(11)は、カスケードコンデンサであっ
て、高温側冷凍回路(20)の蒸発熱と第2低温側冷凍回
路(3B)の凝縮熱とを熱交換するように構成されてい
る。The cooling expansion valve (EV21) is a temperature-sensitive expansion valve, and a temperature-sensitive cylinder is provided in the second gas pipe (62) on the outlet side of the heat transfer tube (5b) for evaporation. I have. The second
The refrigerant heat exchanger (11) is a cascade condenser and is configured to exchange heat between the evaporation heat of the high-temperature refrigeration circuit (20) and the condensation heat of the second low-temperature refrigeration circuit (3B). .
【0052】上記両低温側冷凍回路(3A,3B)における
蒸発用伝熱管(5a,5b)、冷却用膨張弁(EV21)及びド
レンパン通路(63)がクーリングユニット(1C)に設け
られる一方、他の圧縮機(31)などが上記カスケードユ
ニット(1B)に設けられている。While the heat transfer tubes for evaporation (5a, 5b), the expansion valve for cooling (EV21) and the drain pan passage (63) in the two low-temperature side refrigeration circuits (3A, 3B) are provided in the cooling unit (1C), Are provided in the cascade unit (1B).
【0053】上記両低温側冷凍回路(3A,3B)の蒸発用
伝熱管(5a,5b)は、図2に示すように、それぞれ蒸発
器を構成するが、本実施形態では、一体となって1つの
蒸発器(50)を形成している。具体的に、上記各低温側
冷凍回路(3A,3B)の蒸発用伝熱管(5a,5b)は、n個
で構成され、蒸発器(50)は2n個の蒸発用伝熱管(5
a,5b)によって形成され、つまり、2nパスに構成さ
れている。The evaporating heat transfer tubes (5a, 5b) of the two low-temperature side refrigeration circuits (3A, 3B) constitute evaporators as shown in FIG. 2, but in this embodiment, they are integrated. One evaporator (50) is formed. Specifically, each of the low-temperature side refrigeration circuits (3A, 3B) includes n heat transfer tubes (5a, 5b), and the evaporator (50) has 2n heat transfer tubes (5a, 5B).
a, 5b), that is, 2n passes are formed.
【0054】また、上記第1低温側冷凍回路(3A)にお
ける液配管(61)の蒸発用伝熱管(5a)の手前には、液
冷媒の温度を検出する液温度センサ(Th21)が設けられ
る一方、上記蒸発器(50)には該蒸発器(50)の温度を
検出する蒸発器温度センサ(Th22)が設けられている。A liquid temperature sensor (Th21) for detecting the temperature of the liquid refrigerant is provided in the first low-temperature side refrigeration circuit (3A) in front of the evaporating heat transfer pipe (5a) of the liquid pipe (61). On the other hand, the evaporator (50) is provided with an evaporator temperature sensor (Th22) for detecting the temperature of the evaporator (50).
【0055】上記高温側冷凍回路(20)及び両低温側冷
凍回路(3A,3B)は、コントローラ(70)によって制御
される。該コントローラ(70)は、高圧圧力センサ(SP
H1,SPH2)の検知信号などが入力する一方、圧縮機(2
1,31)などの制御信号を出力するように構成されてい
る。そして、上記コントローラ(70)には、冷却運転を
制御する冷却手段(71)の他、デフロスト手段(72)と
デフロスト運転の開始制御手段(73)及び終了制御手段
(74)が設けられている。The high-temperature refrigeration circuit (20) and both low-temperature refrigeration circuits (3A, 3B) are controlled by a controller (70). The controller (70) includes a high-pressure pressure sensor (SP
H1 and SPH2), while the compressor (2
1, 31). The controller (70) is provided with defrost means (72), defrost operation start control means (73), and end control means (74), in addition to the cooling means (71) for controlling the cooling operation. .
【0056】上記デフロスト手段(72)は、所定時間毎
にデフロスト運転を行うように構成されている。つま
り、該デフロスト手段(72)は、第2低温側冷凍回路
(3B)の運転を停止する一方、第1低温側冷凍回路(3
A)と高温側冷凍回路(20)との四路切換弁(24,33)
を図1及び図2の破線に切り換え、冷媒循環方向を逆サ
イクルにして冷媒を循環させるように構成されている。The defrost means (72) is configured to perform a defrost operation every predetermined time. That is, the defrost means (72) stops the operation of the second low-temperature refrigeration circuit (3B), while the first low-temperature refrigeration circuit (3
A) and four-way switching valve (24, 33) between high temperature side refrigeration circuit (20)
Is switched to the dashed line in FIGS. 1 and 2, and the refrigerant is circulated in the reverse cycle of the refrigerant circulation direction.
【0057】上記開始制御手段(73)は、デフロスト手
段(72)のデフロスト開始信号を受け、二次側冷媒回路
(3A)の四路切換弁(33)を切り換えて該二次側冷媒回
路(3A)のデフロスト運転を開始した後、所定条件にな
ると、一次側冷媒回路(20)の四路切換弁(24)を
切り換えて該一次側冷媒回路(20)のデフロスト運転を
開始するように構成されている。The start control means (73) receives the defrost start signal from the defrost means (72) and switches the four-way switching valve (33) of the secondary refrigerant circuit (3A) to switch the secondary refrigerant circuit (33). After the defrost operation of 3A) is started, when a predetermined condition is satisfied, the four-way switching valve (24) of the primary refrigerant circuit (20) is switched to start the defrost operation of the primary refrigerant circuit (20). Have been.
【0058】更に、該開始制御手段(73)は、デフロス
ト開始信号を受けた後、所定時間が経過する条件か、又
はデフロスト開始信号を受けた後、一定時間後に一次側
冷媒回路(20)における圧縮機(21)の吸入側冷媒の過
熱度が所定値以下になる条件を充足すると、一次側冷媒
回路(20)の四路切換弁(24)を切り換えるように構成
されている。Further, the start control means (73) determines whether a condition that a predetermined time elapses after receiving the defrost start signal or a predetermined time after receiving the defrost start signal, in the primary refrigerant circuit (20). When the condition that the superheat degree of the suction-side refrigerant of the compressor (21) becomes equal to or less than a predetermined value is satisfied, the four-way switching valve (24) of the primary-side refrigerant circuit (20) is switched.
【0059】上記終了制御手段(74)は、デフロスト手
段(72)のデフロスト終了信号を受け、一次側冷媒回路
(20)の四路切換弁(24)を切り換えて該一次側冷媒回
路(20)の冷却運転を再開した後、所定条件になると、
二次側冷媒回路(3A)の四路切換弁(33)を切り換えて
該二次側冷媒回路(3A)の冷却運転を再開するように構
成されている。The termination control means (74) receives the defrost termination signal from the defrost means (72) and switches the four-way switching valve (24) of the primary refrigerant circuit (20) to switch the primary refrigerant circuit (20). After restarting the cooling operation of
The four-way switching valve (33) of the secondary refrigerant circuit (3A) is switched to restart the cooling operation of the secondary refrigerant circuit (3A).
【0060】更に、該終了制御手段(74)の所定条件
は、デフロスト終了信号を受けた後、所定時間が経過す
る条件か、又はデフロスト終了信号を受けた後、一定時
間後に一次側冷媒回路(20)における圧縮機(21)の吸
入側冷媒の過熱度が所定値以下になる条件を充足する
と、二次側冷媒回路(3A)の四路切換弁(33)を切り換
えるように構成されている。Further, the predetermined condition of the termination control means (74) may be a condition that a predetermined time elapses after receiving the defrost termination signal, or a predetermined time after receiving the defrost termination signal, the primary refrigerant circuit ( When the condition that the superheat degree of the suction side refrigerant of the compressor (21) in 20) becomes equal to or less than a predetermined value is satisfied, the four-way switching valve (33) of the secondary side refrigerant circuit (3A) is switched. .
【0061】そして、該過熱度は、吸入温度センサ(Th
11)が検出する吸入側冷媒温度TSHと低圧圧力センサ
(SPL2)が検出する低圧冷媒圧力の相当飽和温度TEHと
の差温(TSH−TEH)より導出され、この過熱度の所定
値が5℃に設定されている。The degree of superheat is determined by the suction temperature sensor (Th
11) is derived from the temperature difference (TSH-TEH) between the suction side refrigerant temperature TSH detected by the low pressure pressure sensor (SPL2) and the equivalent saturation temperature TEH of the low pressure refrigerant pressure detected by the low pressure pressure sensor (SPL2). Is set to
【0062】−二元冷凍装置の運転動作− 次に、上述した二元冷凍装置(10)の運転動作について
説明する。-Operation of Binary Refrigeration Unit- Next, the operation of the binary refrigeration unit (10) will be described.
【0063】先ず、冷却運転を行う場合、高温側冷凍回
路(20)の圧縮機(21)及び両低温側冷凍回路(3A,3
B)の2台の圧縮機(31,31)を共に駆動する。この状
態において、上記高温側冷凍回路(20)では、四路切換
弁(24)を図1の実線に切り換える一方、冷却用電動膨
張弁(EV11)を開度制御する。First, when performing the cooling operation, the compressor (21) of the high-temperature side refrigeration circuit (20) and both low-temperature side refrigeration circuits (3A, 3A)
B) The two compressors (31, 31) are driven together. In this state, in the high-temperature side refrigeration circuit (20), the four-way switching valve (24) is switched to the solid line in FIG. 1, and the opening degree of the electric expansion valve for cooling (EV11) is controlled.
【0064】上記高温側冷凍回路(20)の圧縮機(21)
から吐出した一次冷媒は、凝縮器(22)で凝縮して液冷
媒となり、カスケードユニット(1B)に流れる。そし
て、上記液冷媒は、2つの分岐配管(4b,4c)に分か
れ、冷却用電動膨張弁(EV11)で減圧する。その後、上
記液冷媒は、2つの冷媒熱交換器(11,11)の各蒸発部
で蒸発してガス冷媒となって圧縮機(21)に戻る。この
循環を繰り返す。The compressor (21) of the high-temperature side refrigeration circuit (20)
The primary refrigerant discharged from the condenser is condensed in the condenser (22) to become a liquid refrigerant and flows to the cascade unit (1B). Then, the liquid refrigerant is divided into two branch pipes (4b, 4c), and the pressure is reduced by the electric cooling expansion valve (EV11). Thereafter, the liquid refrigerant evaporates in each evaporating section of the two refrigerant heat exchangers (11, 11) to become gas refrigerant and returns to the compressor (21). This cycle is repeated.
【0065】一方、第1低温側冷凍回路(3A)では、四
路切換弁(33)を図2の実線に切り換える一方、減圧通
路(65)の開閉弁(SVDL)を全閉とし、冷却用膨張弁
(EV21)を過熱度制御する。また、第2低温側冷凍回路
(3B)では、冷却用膨張弁(EV21)を過熱度制御する。On the other hand, in the first low-temperature side refrigeration circuit (3A), the four-way switching valve (33) is switched to the solid line in FIG. 2, while the on-off valve (SVDL) of the pressure reducing passage (65) is fully closed, and Controls the degree of superheating of the expansion valve (EV21). In the second low-temperature refrigeration circuit (3B), the degree of superheat of the cooling expansion valve (EV21) is controlled.
【0066】上記両低温側冷凍回路(3A,3B)におい
て、圧縮機(31,31)から吐出した二次冷媒は、冷媒熱
交換器(11,11)の凝縮部で凝縮して液冷媒となり、こ
の液冷媒は、冷却用膨張弁(EV21,EV21)で減圧する。
その後、上記液冷媒は、蒸発用伝熱管(5a,5b)で蒸発
してガス冷媒となって圧縮機(31,31)に戻る。この循
環を繰り返す。In the two low-temperature refrigeration circuits (3A, 3B), the secondary refrigerant discharged from the compressors (31, 31) is condensed in the condensing section of the refrigerant heat exchanger (11, 11) to become a liquid refrigerant. The pressure of the liquid refrigerant is reduced by the expansion valves for cooling (EV21, EV21).
Thereafter, the liquid refrigerant evaporates in the evaporating heat transfer tubes (5a, 5b) to become gas refrigerant and returns to the compressors (31, 31). This cycle is repeated.
【0067】そして、上記各冷媒熱交換器(11,11)に
おいては、高温側冷凍回路(20)の蒸発熱と各低温側冷
凍回路(3A,3B)の凝縮熱とが熱交換し、低温側冷凍回
路(3A,3B)の二次冷媒が冷却されて凝縮する。一方、
上記蒸発器(50)では、二次冷媒が蒸発して冷却空気を
生成し、庫内を冷却する。In each of the refrigerant heat exchangers (11, 11), the heat of evaporation of the high-temperature side refrigeration circuit (20) and the heat of condensation of each of the low-temperature side refrigeration circuits (3A, 3B) exchange heat. The secondary refrigerant in the side refrigeration circuits (3A, 3B) is cooled and condensed. on the other hand,
In the evaporator (50), the secondary refrigerant evaporates to generate cooling air, thereby cooling the inside of the refrigerator.
【0068】また、上記二元冷凍装置(10)は、デフロ
スト運転を行う。このデフロスト運転は、冷蔵運転時に
は6時間毎に行い、冷凍運転時は12時間毎に行われ
る。上記デフロスト運転は、第2低温側冷凍回路(3B)
の運転を停止する一方、第1低温側冷凍回路(3A)と高
温側冷凍回路(20)との冷媒循環方向を逆サイクルにし
て行われる。The binary refrigeration system (10) performs a defrost operation. This defrost operation is performed every 6 hours during the refrigeration operation and every 12 hours during the freezing operation. The defrost operation is performed by the second low-temperature refrigeration circuit (3B)
Is stopped, while the refrigerant circulation direction of the first low-temperature refrigeration circuit (3A) and the high-temperature refrigeration circuit (20) is reversed.
【0069】具体的に、第1低温側冷凍回路(3A)で
は、四路切換弁(33)を図2の破線に切り換える一方、
減圧通路(65)の開閉弁(SVDL)を全開に、冷却用膨張
弁(EV21)を全閉にする。Specifically, in the first low-temperature side refrigeration circuit (3A), the four-way switching valve (33) is switched to the broken line in FIG.
Fully open the on-off valve (SVDL) and fully close the cooling expansion valve (EV21) of the pressure reducing passage (65).
【0070】上記圧縮機(31)から吐出した二次冷媒
は、四路切換弁(33)を経てドレンパン通路(63)を通
り、ドレンパンヒータ(6a)でドレンパンを加熱する。
続いて、上記二次冷媒は、蒸発用伝熱管(5a)を流れて
蒸発器(50)を加熱し、該蒸発器(50)の着霜を融解す
る。その後、上記蒸発用伝熱管(5a)を流れた二次冷媒
は、ガスバイパス通路(64)を流れ、レシーバ(34)を
経て減圧通路(65)を流れ、開閉弁(SVDL)で減圧す
る。続いて、上記二次冷媒は、冷媒熱交換器(11)の凝
縮部で蒸発し、四路切換弁(33)及びアキュムレータ
(35)を経て圧縮機(31)に戻る。この循環を繰り返
す。The secondary refrigerant discharged from the compressor (31) passes through the four-way switching valve (33), passes through the drain pan passage (63), and heats the drain pan with the drain pan heater (6a).
Subsequently, the secondary refrigerant flows through the evaporator heat transfer tube (5a) to heat the evaporator (50), thereby melting the frost on the evaporator (50). Thereafter, the secondary refrigerant flowing through the heat transfer tube for evaporation (5a) flows through the gas bypass passage (64), flows through the pressure reducing passage (65) via the receiver (34), and is depressurized by the on-off valve (SVDL). Subsequently, the secondary refrigerant evaporates in the condensing section of the refrigerant heat exchanger (11), and returns to the compressor (31) via the four-way switching valve (33) and the accumulator (35). This cycle is repeated.
【0071】一方、上記高温側冷凍回路(20)では、四
路切換弁(24)を図1の破線に切り換える一方、冷却用
電動膨張弁(EV11)を全開にする。On the other hand, in the high-temperature side refrigeration circuit (20), the four-way switching valve (24) is switched to the dashed line in FIG. 1, and the cooling electric expansion valve (EV11) is fully opened.
【0072】上記圧縮機(21)から吐出した一次冷媒
は、四路切換弁(24)を経て第1の冷媒熱交換器(11)
の蒸発部を流れ、第1低温側冷凍回路(3A)の二次冷媒
を加熱する。その後、上記冷媒熱交換器(11)の蒸発部
を流れた一次冷媒は、レシーバ(25)を経て凝縮器(2
2)で蒸発し、四路切換弁(24)及びアキュムレータ(2
6)を経て圧縮機(21)に戻る。この循環を繰り返す。The primary refrigerant discharged from the compressor (21) passes through the four-way switching valve (24) to the first refrigerant heat exchanger (11).
And heats the secondary refrigerant of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A). Thereafter, the primary refrigerant flowing through the evaporating section of the refrigerant heat exchanger (11) passes through the receiver (25), and then enters the condenser (2).
Evaporated in 2), the four-way switching valve (24) and the accumulator (2
After 6), return to the compressor (21). This cycle is repeated.
【0073】また、上記デフロスト運転は、液温度セン
サ(Th21)が、例えば、35℃の冷媒温度を検出し、且
つ蒸発器温度センサ(Th22)が、例えば、5℃の蒸発器
温度を検出するか、又は第1低温側冷凍回路(3A)の高
圧圧力センサ(SPH2)が、例えば、18Kg/cm2 の高圧
冷媒圧力を検出すると、終了する。尚、上記デフロスト
運転は、1時間のガードタイマでも終了する。In the defrost operation, the liquid temperature sensor (Th21) detects a refrigerant temperature of 35 ° C., for example, and the evaporator temperature sensor (Th22) detects an evaporator temperature of 5 ° C. Alternatively, when the high-pressure pressure sensor (SPH2) of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A) detects a high-pressure refrigerant pressure of, for example, 18 kg / cm 2 , the process ends. Note that the above defrost operation ends even with a one-hour guard timer.
【0074】上記デフロスト運転時の他、冷却運転時に
おいて、各低温側冷凍回路(3A,3B)におけるガス抜き
通路(66)の開閉弁(SVGL)は開口し、レシーバ(34)
に溜まる液冷媒を低温側圧縮機(31)に戻す。In the cooling operation in addition to the defrost operation, the on-off valve (SVGL) of the gas vent passage (66) in each of the low-temperature refrigeration circuits (3A, 3B) is opened, and the receiver (34)
The liquid refrigerant accumulated in the compressor is returned to the low-temperature side compressor (31).
【0075】また、上記高温側冷凍回路(20)における
ガス通路(43)は、冷却運転時において、高圧圧力セン
サ(SPH1)が検出する高圧冷媒の圧力が低下すると、開
閉弁(SVGH)を開口し、高圧冷媒をレシーバ(25)に供
給し、高圧冷媒圧力を上昇させる。The gas passage (43) in the high-temperature side refrigeration circuit (20) opens the on-off valve (SVGH) when the pressure of the high-pressure refrigerant detected by the high-pressure pressure sensor (SPH1) decreases during the cooling operation. Then, the high-pressure refrigerant is supplied to the receiver (25) to increase the high-pressure refrigerant pressure.
【0076】次に、本発明の特徴する高温側冷凍回路
(20)及び第1低温側冷凍回路(3A)における四路切換
弁(24,33)の切換え動作について図3〜図7に基づい
て説明する。Next, the switching operation of the four-way switching valves (24, 33) in the high-temperature side refrigeration circuit (20) and the first low-temperature side refrigeration circuit (3A), which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIGS. explain.
【0077】先ず、図3は、第1低温側冷凍回路(3A)
の動作を示し、デフロスト信号(除霜信号)を受けた後
(ステップST11)、ポンプダウン運転を20秒行い(ス
テップST12)、その後、四路切換弁(33)を切り換える
(ステップST13)。この場合、後述するように、第1低
温側冷凍回路(3A)の四路切換弁(33)を、高温側冷凍
回路(20)の四路切換弁(24)より先に切り換える。First, FIG. 3 shows a first low-temperature side refrigeration circuit (3A).
After receiving the defrost signal (defrost signal) (step ST11), the pump-down operation is performed for 20 seconds (step ST12), and then the four-way switching valve (33) is switched (step ST13). In this case, as described later, the four-way switching valve (33) of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A) is switched earlier than the four-way switching valve (24) of the high-temperature side refrigeration circuit (20).
【0078】その後、上述したようにデフロスト運転を
行った後(ステップST14)、デフロストの終了か否かを
判定する(ステップST15)。そして、デフロストが終了
すると、終了信号を高温側冷凍回路(20)に送信した後
(ステップST16)、四路切換弁(33)を切り換える(ス
テップST17)。この場合、後述するように、第1低温側
冷凍回路(3A)の四路切換弁(33)を、高温側冷凍回路
(20)の四路切換弁(24)より後に切り換える。その
後、冷却運転に戻り(ステップST18)、上述の動作を繰
り返す。Thereafter, after performing the defrost operation as described above (step ST14), it is determined whether or not the defrost is to be terminated (step ST15). Then, when the defrost ends, an end signal is transmitted to the high temperature side refrigeration circuit (20) (step ST16), and the four-way switching valve (33) is switched (step ST17). In this case, as described later, the four-way switching valve (33) of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A) is switched after the four-way switching valve (24) of the high-temperature side refrigeration circuit (20). Thereafter, the operation returns to the cooling operation (step ST18), and the above operation is repeated.
【0079】一方、図4は、高温側冷凍回路(20)の動
作を示し、デフロスト信号(除霜信号)を受けた後(ス
テップST21)、冷却運転を継続し(ステップST22)、そ
の後、四路切換弁(24)を切り換える(ステップST2
3)。この場合、後述するように、高温側冷凍回路(2
0)の四路切換弁(24)を、第1低温側冷凍回路(3A)
の四路切換弁(33)より後に切り換える。FIG. 4 shows the operation of the high-temperature side refrigeration circuit (20). After receiving a defrost signal (defrost signal) (step ST21), the cooling operation is continued (step ST22). Switch the directional control valve (24) (step ST2
3). In this case, as described later, the high-temperature side refrigeration circuit (2
0) is connected to the first low-temperature side refrigeration circuit (3A)
After the four-way switching valve (33).
【0080】その後、上述したようにデフロスト運転を
行った後(ステップST24)、デフロストの終了信号を受
信すると(ステップST25)、四路切換弁(24)を切り換
える(ステップST26)。この場合、後述するように、高
温側冷凍回路(20)の四路切換弁(24)を、第1低温側
冷凍回路(3A)の四路切換弁(33)より先に切り換え
る。その後、冷却運転に戻り(ステップST17)、上述の
動作を繰り返す。Thereafter, after performing the defrost operation as described above (step ST24), when a defrost end signal is received (step ST25), the four-way switching valve (24) is switched (step ST26). In this case, as described later, the four-way switching valve (24) of the high-temperature side refrigeration circuit (20) is switched earlier than the four-way switching valve (33) of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A). Thereafter, the operation returns to the cooling operation (step ST17), and the above operation is repeated.
【0081】そこで、上記高温側冷凍回路(20)の四路
切換弁(24)の切換え制御について図5に基づき説明す
る。The switching control of the four-way switching valve (24) of the high temperature side refrigeration circuit (20) will be described with reference to FIG.
【0082】上記図4のステップST23を詳述すると、図
5に示すように、デフロスト運転を開始すると、先ず、
第1低温側冷凍回路(3A)の四路切換弁(33)を切換え
(図3のステップST13参照)、この場合、高温側冷凍回
路(20)は、ステップST31において、2分が経過したか
否かを判定し、冷却運転を継続する(図4のステップST
22参照)。この2分が経過するまで、ステップST32に移
り、1分が経過し、且つ一次側冷媒回路(20)の吸入側
冷媒の過熱度が5℃より低下したか否かを判定する(T
SH−TEH<5)。この過熱度の低下等の条件を充足する
まで、上記ステップST31に戻り、上記2分が経過する
か、又は過熱度の低下等の条件を充足すると、ステップ
ST33に移り、四路切換弁(24)を切り換える。The step ST23 in FIG. 4 will be described in detail. As shown in FIG. 5, when the defrost operation is started, first,
The four-way switching valve (33) of the first low-temperature refrigeration circuit (3A) is switched (see step ST13 in FIG. 3). In this case, the high-temperature refrigeration circuit (20) determines whether two minutes have elapsed in step ST31. The cooling operation is continued (step ST in FIG. 4).
22). Until two minutes have elapsed, the process proceeds to step ST32, where it is determined whether one minute has elapsed and the superheat degree of the suction-side refrigerant of the primary-side refrigerant circuit (20) has dropped below 5 ° C. (T
SH-TEH <5). Until the condition such as the decrease in the degree of superheat is satisfied, the flow returns to the step ST31.
Move to ST33 and switch the four-way switching valve (24).
【0083】つまり、上記第1低温側冷凍回路(3A)の
四路切換弁(33)を切り換え、冷媒熱交換器(11)の凝
縮部が蒸発機能に切り換わった後、高温側冷凍回路(2
0)の冷媒熱交換器(11)の蒸発部はそのままの冷却運
転を継続する。この状態では、高温側冷凍回路(20)の
冷媒が蒸発しないので、この状態を継続すると、液冷媒
が圧縮機(21)に戻る湿り運転になるので、この湿り運
転を検出すると、高温側冷凍回路(20)の四路切換弁
(24)を切り換える。That is, the four-way switching valve (33) of the first low-temperature refrigeration circuit (3A) is switched, and after the condensing part of the refrigerant heat exchanger (11) is switched to the evaporation function, the high-temperature refrigeration circuit (3) is switched. Two
The evaporating section of the refrigerant heat exchanger (11) of (0) continues the cooling operation as it is. In this state, the refrigerant in the high-temperature side refrigeration circuit (20) does not evaporate. If this state is continued, the liquid refrigerant returns to the compressor (21) in a wet operation. The four-way switching valve (24) of the circuit (20) is switched.
【0084】一方、上記デフロスト運転を終了する場
合、高温側冷凍回路(20)は、図6に示すように四路切
換弁(24)を切り換える。デフロスト運転中は、ステッ
プST41において、アンロード通路(45)の開閉弁(SVR
H)を開口し、ガス通路(43)の開閉弁(SVGH)を閉鎖
する。その後、ステップST42に移り、第1低温側冷凍回
路(3A)よりデフロストの終了信号があったか否かを判
定し、該終了信号を受信するまで、ステップST42に待機
し、該終了信号を受信すると、ステップST43に移り、四
路切換弁(24)を切り換える(図4のステップST26参
照)。On the other hand, when terminating the defrost operation, the high temperature side refrigeration circuit (20) switches the four-way switching valve (24) as shown in FIG. During the defrost operation, in step ST41, the on-off valve (SVR) of the unload passage (45)
H) is opened, and the on-off valve (SVGH) of the gas passage (43) is closed. Thereafter, the process proceeds to step ST42, where it is determined whether or not there is a defrost end signal from the first low-temperature side refrigeration circuit (3A). The process waits in step ST42 until the end signal is received, and when the end signal is received, Moving to step ST43, the four-way switching valve (24) is switched (see step ST26 in FIG. 4).
【0085】その後、ステップST44に移り、アンロード
通路(45)の開閉弁(SVRH)及びガス通路(43)の開閉
弁(SVGH)をそのままにし、ステップST45に移り、1分
が経過したか否かを判定する。この1分が経過するま
で、ステップST46に移り、10秒が経過し、且つ一次側
冷媒回路(20)の吸入側冷媒の過熱度が5℃より低下し
たか否かを判定する(TSH−TEH<5)。この過熱度の
低下等の条件を充足するまで、上記ステップST45に戻
り、上記1分が経過するか、又は過熱度の低下等の条件
を充足すると、ステップST47に移り、第1低温側冷凍回
路(3A)に四路切換弁(33)の切換え信号を送信し、冷
却運転を再開する。Thereafter, the process proceeds to step ST44, in which the open / close valve (SVRH) of the unload passage (45) and the open / close valve (SVGH) of the gas passage (43) are left as it is, and proceeds to step ST45 to determine whether one minute has elapsed. Is determined. Until this one minute has elapsed, the process proceeds to step ST46, where it is determined whether 10 seconds have elapsed and the degree of superheat of the suction side refrigerant of the primary side refrigerant circuit (20) has dropped below 5 ° C (TSH-TEH). <5). The process returns to step ST45 until the condition such as a decrease in the degree of superheat is satisfied, and when the above-described one minute elapses or the condition such as the decrease in the degree of superheat is satisfied, the process proceeds to step ST47 and the first low-temperature side refrigeration circuit The switching signal of the four-way switching valve (33) is transmitted to (3A), and the cooling operation is restarted.
【0086】一方、第1低温側冷凍回路(3A)は、図7
に示すように四路切換弁(33)を切り換える。先ず、デ
フロスト運転中は、ステップST51において、減圧通路
(65)の開閉弁(SVDL)を開口し、ステップST52におい
て、デフロストが終了したか否かを判定し、デフロスト
が終了するまでステップST52に待機した後、デフロスト
が終了すると、ステップST53に移り、高温側冷凍回路
(20)に終了信号を送信する(図3のステップST16参
照)。On the other hand, the first low-temperature side refrigeration circuit (3A)
The four-way switching valve (33) is switched as shown in FIG. First, during the defrost operation, in step ST51, the on-off valve (SVDL) of the pressure reducing passage (65) is opened, and in step ST52, it is determined whether or not the defrost is completed, and the process waits in step ST52 until the defrost is completed. After that, when the defrost ends, the process moves to step ST53, and transmits an end signal to the high-temperature side refrigeration circuit (20) (see step ST16 in FIG. 3).
【0087】この終了信号の送信によって、上述したよ
うに、高温側冷凍回路(20)は四路切換弁(24)を切り
換える(図4のステップST26参照及び図6のステップST
43参照)。一方、第1低温側冷凍回路(3A)は、デフロ
スト運転を継続し、ステップST54において、高温側冷凍
回路(20)の四路切換弁(24)の切換え信号を受信した
か否かを判定し、切換え信号を受信するまで待機して、
該切換え信号を受信すると、ステップST55に移り、減圧
通路(65)の開閉弁(SVDL)を閉鎖し、ステップST56に
おいて、四路切換弁(33)を切り換え(図1のステップ
ST17参照)、冷却運転を再開する。As described above, the transmission of the end signal causes the high-temperature side refrigeration circuit (20) to switch the four-way switching valve (24) (see step ST26 in FIG. 4 and step ST26 in FIG. 6).
43). On the other hand, the first low-temperature side refrigeration circuit (3A) continues the defrost operation, and determines in step ST54 whether or not a switching signal of the four-way switching valve (24) of the high-temperature side refrigeration circuit (20) has been received. , Wait until receiving the switching signal,
When the switching signal is received, the process proceeds to step ST55, closes the on-off valve (SVDL) of the pressure reducing passage (65), and switches the four-way switching valve (33) in step ST56 (step in FIG. 1).
ST17), restart the cooling operation.
【0088】つまり、上記高温側冷凍回路(20)の四路
切換弁(24)を切り換え、冷媒熱交換器(11)の蒸発部
を凝縮機能から蒸発機能に戻すが、第1低温側冷凍回路
(3A)の冷媒熱交換器(11)の凝縮部はそのままデフロ
スト運転の蒸発機能を継続する。この状態では、高温側
冷凍回路(20)の冷媒が蒸発しないので、この状態を継
続すると、液冷媒が圧縮機に戻る湿り運転になるので、
この湿り運転を検出すると、第1低温側冷凍回路(3A)
の四路切換弁(33)を切り換える。That is, the four-way switching valve (24) of the high-temperature side refrigeration circuit (20) is switched to return the evaporating section of the refrigerant heat exchanger (11) from the condensation function to the evaporation function. The condensing section of the refrigerant heat exchanger (11) of (3A) continues the evaporation function of the defrost operation as it is. In this state, the refrigerant in the high-temperature side refrigeration circuit (20) does not evaporate. If this state is continued, the liquid refrigerant returns to the compressor in a wet operation.
When this wet operation is detected, the first low-temperature side refrigeration circuit (3A)
Of the four-way switching valve (33).
【0089】−実施形態の効果− 以上のように、本実施形態によれば、デフロスト運転の
開始時には、第1低温側冷凍回路(3A)の四路切換弁
(33)を切り換えた後、高温側冷凍回路(20)の四路切
換弁(24)を切り換えるようにしたので、第1低温側冷
凍回路(3A)における冷媒熱交換器(11)の凝縮部が、
蒸発機能を発揮する低温状態になった後、高温側冷凍回
路(20)の四路切換弁(24)を切り換えることができ
る。As described above, according to the present embodiment, at the start of the defrost operation, after the four-way switching valve (33) of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A) is switched, the high-temperature switching is performed. Since the four-way switching valve (24) of the side refrigeration circuit (20) is switched, the condensing section of the refrigerant heat exchanger (11) in the first low temperature side refrigeration circuit (3A)
After the low-temperature state in which the evaporation function is exhibited, the four-way switching valve (24) of the high-temperature side refrigeration circuit (20) can be switched.
【0090】この結果、高温側冷凍回路(20)の冷媒熱
交換器(11)の蒸発部が凝縮器として放熱することがで
きるので、該高温側冷凍回路(20)の高圧冷媒圧力の過
上昇を確実に防止することができる。したがって、デフ
ロスト運転時の高圧冷媒圧力を確実に適正値に制御する
ことができる。As a result, since the evaporating section of the refrigerant heat exchanger (11) of the high-temperature side refrigeration circuit (20) can radiate heat as a condenser, the high-pressure refrigerant pressure in the high-temperature side refrigeration circuit (20) rises excessively. Can be reliably prevented. Therefore, the high-pressure refrigerant pressure during the defrost operation can be reliably controlled to an appropriate value.
【0091】また、デフロスト運転の終了時には、高温
側冷凍回路(20)の四路切換弁(24)を切り換えた後、
第1低温側冷凍回路(3A)の四路切換弁(33)を切り換
えるようにしたので、高温側冷凍回路(20)における冷
媒熱交換器(11)の蒸発部が、蒸発機能を発揮する低温
状態になった後、第1低温側冷凍回路(3A)の四路切換
弁(33)を切り換えることができる。At the end of the defrost operation, after switching the four-way switching valve (24) of the high temperature side refrigeration circuit (20),
Since the four-way switching valve (33) of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A) is switched, the evaporating section of the refrigerant heat exchanger (11) in the high-temperature side refrigeration circuit (20) operates at a low temperature where the evaporating function is exhibited. After the state, the four-way switching valve (33) of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A) can be switched.
【0092】この結果、第1低温側冷凍回路(3A)の冷
媒熱交換器(11)の凝縮部が確実に放熱することができ
るので、該第1低温側冷凍回路(3A)の高圧冷媒圧力の
過上昇を確実に防止することができる。したがって、デ
フロスト運転時の高圧冷媒圧力を確実に適正値に制御す
ることができる。As a result, the condensing portion of the refrigerant heat exchanger (11) of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A) can reliably radiate heat, and the high-pressure refrigerant pressure of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A) can be reduced. Excessive rise can be reliably prevented. Therefore, the high-pressure refrigerant pressure during the defrost operation can be reliably controlled to an appropriate value.
【0093】また、デフロスト運転の開始時及び終了時
において、高温側冷凍回路(20)の吸入側冷媒の過熱度
が低下等すると、高温側冷凍回路(20)の四路切換弁
(24)及び第1低温側冷凍回路(3A)の四路切換弁(3
3)を切り換えるので、冷媒熱交換器(11)における放
熱可能な状態を正確に検知することができ、高圧冷媒圧
力の過上昇を正確に防止することができる。When the degree of superheat of the refrigerant on the suction side of the high-temperature side refrigeration circuit (20) decreases at the start and end of the defrost operation, the four-way switching valve (24) and the four-way switching valve (24) of the high-temperature side refrigeration circuit (20) Four-way switching valve (3
Since 3) is switched, it is possible to accurately detect the state in which heat can be released from the refrigerant heat exchanger (11), and to prevent an excessive increase in the high-pressure refrigerant pressure.
【0094】[0094]
【発明の他の実施の形態】上記実施形態においては、2
台の低温側冷凍回路(3A,3B)を設けたが、本発明は、
1台の低温側冷凍回路(3A)を有するものであってもよ
いく、逆に、3台以上の第1低温側冷凍回路(3A,3B,
…)を有するものであってもよい。In another embodiment of the present invention,
Although the low temperature side refrigeration circuit (3A, 3B) was provided, the present invention
It may have one low-temperature refrigeration circuit (3A), and conversely, three or more first low-temperature refrigeration circuits (3A, 3B,
...).
【図1】本発明の高温側冷凍回路の要部を示す冷媒回路
図である。FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing a main part of a high temperature side refrigeration circuit of the present invention.
【図2】本発明の低温側冷凍回路を示す冷媒回路図であ
る。FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram showing a low-temperature side refrigeration circuit of the present invention.
【図3】第1低温側冷凍回路のデフロスト運転を示す制
御フロー図である。FIG. 3 is a control flowchart showing a defrost operation of a first low-temperature side refrigeration circuit.
【図4】高温側冷凍回路のデフロスト運転を示す制御フ
ロー図である。FIG. 4 is a control flowchart showing a defrost operation of the high-temperature side refrigeration circuit.
【図5】高温側冷凍回路におけるデフロスト開始時の四
路切換弁の切換え動作を示す制御フロー図である。FIG. 5 is a control flow chart showing a switching operation of a four-way switching valve at the start of defrost in the high-temperature side refrigeration circuit.
【図6】高温側冷凍回路におけるデフロスト終了時の四
路切換弁の切換え動作を示す制御フロー図である。FIG. 6 is a control flow chart showing a switching operation of a four-way switching valve at the end of defrost in the high-temperature side refrigeration circuit.
【図7】第1低温側冷凍回路におけるデフロスト終了時
の四路切換弁の切換え動作を示す制御フロー図である。FIG. 7 is a control flowchart showing a switching operation of a four-way switching valve at the end of defrost in the first low-temperature side refrigeration circuit.
10 二元冷凍装置 11 冷媒熱交換器 20 高温側冷凍回路(一次側冷媒回路) 21 圧縮機 22 凝縮器 24 四路切換弁 EV11 電動膨張弁 3A,3B 低温側冷凍回路(二次側冷媒回路) 31 圧縮機 33 四路切換弁 EV21 膨張弁 50 蒸発器 5a,5b 蒸発用伝熱管(蒸発器) 70 コントローラ 71 冷却手段 72 デフロスト手段 73 開始制御手段 74 終了制御手段 10 Binary refrigeration unit 11 Refrigerant heat exchanger 20 High temperature side refrigeration circuit (Primary side refrigerant circuit) 21 Compressor 22 Condenser 24 Four-way switching valve EV11 Electric expansion valve 3A, 3B Low temperature side refrigeration circuit (Secondary side refrigerant circuit) 31 Compressor 33 Four-way switching valve EV21 Expansion valve 50 Evaporator 5a, 5b Evaporator heat transfer tube (evaporator) 70 Controller 71 Cooling means 72 Defrost means 73 Start control means 74 End control means
Claims (6)
機構(EV11)と、冷媒熱交換器(11)の蒸発部とが順に
接続されて構成され、一次冷媒が循環する一次側冷媒回
路(20)と、 圧縮機(31)と、上記冷媒熱交換器(11)の凝縮部と、
膨張機構(EV21)と、蒸発器(5a)とが順に接続されて
構成され、二次冷媒が循環すると共に、上記冷媒熱交換
器(11)において一次冷媒と二次冷媒とが熱交換する少
なくとも1つの二次側冷媒回路(3A)とを備えた二元冷
凍装置において、 上記少なくとも1つの二次側冷媒回路(3A)と一次側冷
媒回路(20)とは、冷媒循環方向が正サイクルと逆サイ
クルとに可逆に成るように四路切換弁(24,33)が設け
られる一方、 上記一次側冷媒回路(20)と冷媒循環の可逆な二次側冷
媒回路(3A)の冷媒循環を逆サイクルにしてデフロスト
運転を制御するデフロスト手段(72)と、 該デフロスト手段(72)のデフロスト開始信号を受け、
二次側冷媒回路(3A)の四路切換弁(33)を切り換えて
該二次側冷媒回路(3A)のデフロスト運転を開始した
後、所定条件になると、一次側冷媒回路(20)の四路切
換弁(24)を切り換えて該一次側冷媒回路(20)のデフ
ロスト運転を開始する開始制御手段(73)とを備えてい
ることを特徴とする二元冷凍装置。1. A compressor (21), a condenser (22), an expansion mechanism (EV11), and an evaporator of a refrigerant heat exchanger (11) are connected in order, and a primary refrigerant circulates. A primary refrigerant circuit (20), a compressor (31), and a condensing part of the refrigerant heat exchanger (11);
The expansion mechanism (EV21) and the evaporator (5a) are connected in order, and the secondary refrigerant circulates and at least heat exchanges between the primary refrigerant and the secondary refrigerant in the refrigerant heat exchanger (11). In a binary refrigeration system including one secondary-side refrigerant circuit (3A), the at least one secondary-side refrigerant circuit (3A) and the primary-side refrigerant circuit (20) have a refrigerant circulation direction in a normal cycle. While the four-way switching valve (24, 33) is provided so as to be reversible with the reverse cycle, the refrigerant circulation of the primary refrigerant circuit (20) and the reversible secondary refrigerant circuit (3A) of the refrigerant circulation is reversed. A defrost means (72) for controlling a defrost operation in a cycle, and a defrost start signal from the defrost means (72);
After the defrost operation of the secondary refrigerant circuit (3A) is started by switching the four-way switching valve (33) of the secondary refrigerant circuit (3A), when a predetermined condition is satisfied, the primary refrigerant circuit (20) is deactivated. A binary refrigeration system comprising: a start control means (73) for switching a path switching valve (24) to start a defrost operation of the primary refrigerant circuit (20).
機構(EV11)と、冷媒熱交換器(11)の蒸発部とが順に
接続されて構成され、一次冷媒が循環する一次側冷媒回
路(20)と、 圧縮機(31)と、上記冷媒熱交換器(11)の凝縮部と、
膨張機構(EV21)と、蒸発器(5a)とが順に接続されて
構成され、二次冷媒が循環すると共に、上記冷媒熱交換
器(11)において一次冷媒と二次冷媒とが熱交換する少
なくとも1つ二次側冷媒回路(3A)とを備えた二元冷凍
装置において、 上記少なくとも1つの二次側冷媒回路(3A)と一次側冷
媒回路(20)とは、冷媒循環方向が正サイクルと逆サイ
クルとに可逆に成るように四路切換弁(24,33)が設け
られる一方、 上記一次側冷媒回路(20)と冷媒循環の可逆な二次側冷
媒回路(3A)の冷媒循環を逆サイクルにしてデフロスト
運転を制御するデフロスト手段(72)と、 該デフロスト手段(72)のデフロスト終了信号を受け、
一次側冷媒回路(20)の四路切換弁(24)を切り換えて
該一次側冷媒回路(20)の冷却運転を再開した後、所定
条件になると、二次側冷媒回路(3A)の四路切換弁(3
3)を切り換えて該二次側冷媒回路(3A)の冷却運転を
再開する終了制御手段(74)とを備えていることを特徴
とする二元冷凍装置。2. A compressor (21), a condenser (22), an expansion mechanism (EV11), and an evaporator of a refrigerant heat exchanger (11) are sequentially connected to each other, and the primary refrigerant circulates. A primary refrigerant circuit (20), a compressor (31), and a condensing part of the refrigerant heat exchanger (11);
The expansion mechanism (EV21) and the evaporator (5a) are connected in order, and the secondary refrigerant circulates and at least heat exchanges between the primary refrigerant and the secondary refrigerant in the refrigerant heat exchanger (11). In the binary refrigeration system including one secondary-side refrigerant circuit (3A), the at least one secondary-side refrigerant circuit (3A) and the primary-side refrigerant circuit (20) have a refrigerant cycle direction of a normal cycle. While the four-way switching valve (24, 33) is provided so as to be reversible with the reverse cycle, the refrigerant circulation of the primary refrigerant circuit (20) and the reversible secondary refrigerant circuit (3A) of the refrigerant circulation is reversed. A defrost means (72) for controlling a defrost operation in a cycle, and a defrost end signal from the defrost means (72);
After switching the four-way switching valve (24) of the primary-side refrigerant circuit (20) to restart the cooling operation of the primary-side refrigerant circuit (20), when a predetermined condition is satisfied, the four-way of the secondary-side refrigerant circuit (3A) Switching valve (3
And a termination control means (74) for resuming the cooling operation of the secondary-side refrigerant circuit (3A) by switching 3).
次側冷媒回路(20)の四路切換弁(24)を切り換えて該
一次側冷媒回路(20)の冷却運転を再開した後、所定条
件になると、二次側冷媒回路(3A)の四路切換弁(33)
を切り換えて該二次側冷媒回路(3A)の冷却運転を再開
する終了制御手段(74)とを備えていることを特徴とす
る二元冷凍装置。3. The two-way refrigeration system according to claim 1, wherein the four-way switching valve (24) of the primary refrigerant circuit (20) is switched by receiving a defrost end signal of the defrost means (72). After resuming the cooling operation of the circuit (20), when a predetermined condition is reached, the four-way switching valve (33) of the secondary refrigerant circuit (3A)
And a termination control means (74) for switching over and restarting the cooling operation of the secondary-side refrigerant circuit (3A).
後、所定時間が経過する条件か、又はデフロスト開始信
号を受けた後、一定時間後に一次側冷媒回路(20)にお
ける圧縮機(21)の吸入側冷媒の過熱度が所定値以下に
なる条件を充足すると、一次側冷媒回路(20)の四路切
換弁(24)を切り換えるように構成されていることを特
徴とする二元冷凍装置。4. The two-stage refrigeration system according to claim 1, wherein the start control means (73) keeps a predetermined time after receiving the defrost start signal or a predetermined time after receiving the defrost start signal. When a condition that the superheat degree of the suction-side refrigerant of the compressor (21) in the primary-side refrigerant circuit (20) becomes equal to or less than a predetermined value is satisfied after a time, the four-way switching valve (24) of the primary-side refrigerant circuit (20) is switched. A binary refrigeration apparatus characterized by being configured as described above.
後、所定時間が経過する条件か、又はデフロスト終了信
号を受けた後、一定時間後に一次側冷媒回路(20)にお
ける圧縮機(21)の吸入側冷媒の過熱度が所定値以下に
なる条件を充足すると、二次側冷媒回路(3A)の四路切
換弁(33)を切り換えるように構成されていることを特
徴とする二元冷凍装置。5. The two-stage refrigeration system according to claim 2, wherein the termination control means (74) keeps a predetermined time after receiving the defrost termination signal or a predetermined time after receiving the defrost termination signal. After a lapse of time, when the condition that the superheat degree of the suction side refrigerant of the compressor (21) in the primary side refrigerant circuit (20) becomes less than a predetermined value is satisfied, the four-way switching valve (33) of the secondary side refrigerant circuit (3A) is opened. A binary refrigeration system characterized by being configured to switch.
いて、 冷媒熱交換器(11,11)が複数設けられ、 該各冷媒熱交換器(11,11)の蒸発部が互いに並列に接
続されて一次側冷媒回路(20)が構成される一方、 上記各冷媒熱交換器(11,11)には、それぞれ二次側冷
媒回路(3A,3B)が接続され、 上記複数の二次側冷媒回路(3A,3B)のうち少なくとも
1つの二次側冷媒回路(3A)が、冷媒循環が可逆に成る
ように構成され、 上記各二次側冷媒回路(3A,3B)の蒸発器(5a、5b)が
一体に形成されていることを特徴とする二元冷凍装置。6. The binary refrigeration system according to claim 1, wherein a plurality of refrigerant heat exchangers (11, 11) are provided, and the evaporating portions of each of the refrigerant heat exchangers (11, 11) are arranged in parallel with each other. The refrigerant heat exchangers (11, 11) are connected to secondary refrigerant circuits (3A, 3B), respectively, while being connected to form the primary refrigerant circuit (20). At least one secondary-side refrigerant circuit (3A) of the side-side refrigerant circuits (3A, 3B) is configured so that refrigerant circulation is reversible, and the evaporator (3A, 3B) of each of the secondary-side refrigerant circuits (3A, 3B) A binary refrigeration apparatus, wherein 5a and 5b) are integrally formed.
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KR100859311B1 (en) | 2008-05-13 | 2008-09-19 | 김상원 | A heating and cooling system using a cascade heat exchanger |
JP2011127878A (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | Hot water heat source machine |
EP2592367A2 (en) | 2011-11-14 | 2013-05-15 | Panasonic Corporation | Refrigeration cycle apparatus and hot water producing apparatus |
JP2014098551A (en) * | 2014-02-28 | 2014-05-29 | Daikin Ind Ltd | Heat pump system |
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1998
- 1998-09-30 JP JP10277032A patent/JP3092601B2/en not_active Expired - Fee Related
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