特許 6478833 冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6478833

(24)【登録日】2019年2月15日

(45)【発行日】2019年3月6日

(54)【発明の名称】冷却装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20190225BHJP

   F25B 43/02 20060101ALI20190225BHJP

   F25B 49/02 20060101ALI20190225BHJP

【ＦＩ】

   F25B1/00 387G

   F25B1/00 387K

   F25B1/00 387A

   F25B43/02 E

   F25B43/02 A

   F25B49/02 570A

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-127844(P2015-127844)

(22)【出願日】2015年6月25日

(65)【公開番号】特開2017-9248(P2017-9248A)

(43)【公開日】2017年1月12日

【審査請求日】2018年1月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000149790

【氏名又は名称】株式会社大気社

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】日野原 昌信

(72)【発明者】

【氏名】呉田 達

【審査官】 石黒 雄一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１９０５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２７９１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９２４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６１２５６４８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１０１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２７４８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３０５９２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ １／００−４９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機と、その圧縮機から吐出される気相冷媒を凝縮させる凝縮器とを備えるコンデンシングユニットを複数備え、
膨張弁と、その膨張弁を通過した液相冷媒を蒸発させる冷却用蒸発器とを直列に接続した蒸発器側の直列接続組に対して、複数の前記コンデンシングユニットを並列に接続した冷却装置であって、
前記コンデンシングユニットの並列接続組における冷媒入口部には、それら複数のコンデンシングユニットに対する共通のアキュムレータを設け、
この共通アキュムレータから前記コンデンシングユニットの各々における前記圧縮機に冷凍機油を戻す並列配置の返油路を設けるとともに、これら返油路の各々を開閉する返油弁を設け、
前記コンデンシングユニットの各々における冷凍機油の油溜まり部に、そこに溜まった冷凍機油の油位を検出するコンデンシングユニット側の油位センサを設け、
これらコンデンシングユニット側の油位センサの検出情報に基づいて前記返油弁の各々を開閉操作する返油制御手段を設け、
前記共通アキュムレータに溜まった冷凍機油の油位を検出する共通アキュムレータ側の油位センサを設け、
前記返油制御手段は、前記コンデンシングユニット側の油位センサのうち少なくとも１つの油位センサによる検出油位が設定最低位以下になり、かつ、前記共通アキュムレータ側の油位センサによる検出油位が設定最低位以下になったとき、冷凍機油異常の警報を発信する又は装置運転を緊急停止する構成にしてある冷却装置。

【請求項2】

前記返油制御手段は、前記冷凍機油異常の警報を発信した後、又は、前記装置運転を緊急停止した後、復旧運転の開始指令を受けると、冷媒経路に介装した弁の開度を所定開度に固定するとともに圧縮機出力を所定出力に固定した状態で前記コンデンシングユニットにおける前記圧縮機を運転する復旧運転を実行する構成にしてある請求項１記載の冷却装置。

【請求項3】

前記返油路の夫々には、返油流量を調整する流量調整弁を前記返油弁と直列に並べて介装してある請求項１又は２に記載の冷却装置。

【請求項4】

前記返油路の夫々には、前記共通アキュムレータの側への冷凍機油の逆流を阻止する逆止弁を前記返油弁と直列に並べて介装してある請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項5】

前記コンデンシングユニットの各々における前記圧縮機と前記凝縮器との間に、前記圧縮機から冷媒とともに吐出される冷凍機油を冷媒から分離した状態で捕集して、その捕集した冷凍機油を油戻し路を通じて前記圧縮機に戻す油分離器を介装してある請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項6】

前記油分離器の各々における冷凍機油の油溜まり部に、前記コンデンシングユニット側の油位センサを配置してある請求項５記載の冷却装置。

【請求項7】

前記冷却用蒸発器の冷媒出口部は、最低部にトラップを備える大径立上管と、前記トラップよりも上流側で前記大径立上管から分岐した小径立上管とを備える２重立上管構造にしてある請求項1〜６のいずれか1項に記載の冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は冷却装置に関し、詳しくは、圧縮機と、その圧縮機から吐出される気相冷媒を凝縮させる凝縮器とを備えるコンデンシングユニットを複数備え、膨張弁と、その膨張弁を通過した液相冷媒を蒸発させる冷却用蒸発器とを直列に接続した蒸発器側の直列接続組に対して、複数の前記コンデンシングユニットを並列に接続した冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、環境試験室など冷却負荷が大きい冷却対象室を冷却する直膨式の冷却装置を構成するには、図４に示すように、個別の膨張弁ＥＶを備える複数の冷却用蒸発器１を冷却対象室Ｒに配備するとともに、圧縮機８及びその圧縮機８から吐出される気相冷媒ｒを凝縮させる凝縮器９を備えるコンデンシングユニット３を室外において複数配備し、そして、これらコンデンシングユニット３の各々に対して室内側の冷却用蒸発器１を冷媒配管６ａ，７ａにより個別に接続することで、それらコンデンシングユニット３ごとに個別の冷凍回路Ｃを形成していた。

【0003】

なお、同図４において、２は冷却用蒸発器１に冷却対象室Ｒの室内空気Ａを通風する通風ファン、ＭＶは各冷凍回路Ｃごとの蒸発圧力制御弁、４ａは各冷凍回路Ｃごとのアキュムレータであり、１０は各コンデンシングユニット３において圧縮機８と凝縮器９との間に装備した油分離器である。

【0004】

各アキュムレータ４ａとそれに対応するコンデンシングユニット３とは吸入側の冷媒配管７ａに加えて返油路１２により接続してあり、各アキュムレータ４ａに溜まる冷凍機油ｏは各返油路１２を通じて対応のコンデンシングユニット３の圧縮機８に戻すようにしてある。

【0005】

また、各コンデンシングユニット３における油分離器１０で捕集した冷凍機油ｏは、圧縮機摺動部の潤滑及び冷媒圧縮部のシール性向上と冷却のために、各コンデンシングユニット３内の油戻し路１１を通じて各圧縮機８に戻すようにしてある。

【0006】

しかし、この冷却装置では、コンデンシングユニット３ごとに個別の冷凍回路Ｃを形成するため、冷媒配管の配管量が大きくなるとともに冷媒配管が複雑になり、そのことで、装置コストや施工コストが大きくなる問題があった。

【0007】

そこで、この問題を解消するのに、図５に示すように、複数のコンデンシングユニット３を互いに並列接続して、これらコンデンシングユニット３の並列接続組Ｐに対し室内側の各冷却用蒸発器１を共通冷媒配管６，７により並列に接続するようにし、これにより、複数のコンデンシングユニット３により形成する冷凍回路Ｃを共通化することで冷媒配管を簡素化することが考えられる。

【0008】

同図５において、５は各コンデンシングユニット３から送出される液相冷媒ｒを合流させる冷媒液タンク、ＳＶは冷凍回路Ｃの共通化とともに共通化した吸込圧力調整弁、４は同じく冷凍回路Ｃの共通化とともに共通化したアキュムレータである。

【0009】

なお、このように複数のコンデンシングユニット３により形成する冷凍回路Ｃを共通化した冷却装置であれば、冷媒配管の簡素化に加えて、コンデンシングユニット３の運転台数を変更するいわゆる台数制御を実行することで、冷却用蒸発器１夫々の冷却出力を均等に変化させる形態を採りながら装置全体としての冷却出力を大きな範囲にわたって調整することが可能になる。

【0010】

また、一部のコンデンシングユニット３を運転停止して点検補修している間にも、他のコンデンシングユニット３を運転することで冷却用蒸発器１の夫々を継続的に冷却作用させるバックアップ機能も備えさせることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

適当な先行技術文献が見当たらない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかし、このように冷凍回路Ｃを共通化した冷却装置（図５）では、冷媒配管の簡素化に加えて上記の如き種々の機能が得られるものの、各コンデンシングユニット３の圧縮機８から冷媒ｒとともに吐出される冷凍機油ｏのうち、各コンデンシングユニット３の油分離器１０をすり抜けて冷却用蒸発器１の側に漏出した冷凍機油ｏが、配管抵抗差や各コンデンシングユニット３の運転状況などの影響を受けて、共通アキュムレータ４から並列配置の返油路１２を通じて偏った不均等な状態で各コンデンシングユニット３に戻されるようになり、これが原因で、いずれかのコンデンシングユニット３において冷凍機油ｏの枯渇が生じて圧縮機８の破損に至る虞が生じる。

【0013】

即ち、この点で、図５に示すように冷凍回路Ｃを共通化した冷却装置は実用に供することが難しい問題があった。

【0014】

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な返油構造を採用することで、冷凍回路を共通化した冷却装置を広く実用化できるようにする点にある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明の第１特徴構成は冷却装置に係り、その特徴は、
圧縮機と、その圧縮機から吐出される気相冷媒を凝縮させる凝縮器とを備えるコンデンシングユニットを複数備え、
膨張弁と、その膨張弁を通過した液相冷媒を蒸発させる冷却用蒸発器とを直列に接続した蒸発器側の直列接続組に対して、複数の前記コンデンシングユニットを並列に接続した冷却装置であって、
前記コンデンシングユニットの並列接続組における冷媒入口部には、それら複数のコンデンシングユニットに対する共通のアキュムレータを設け、
この共通アキュムレータから前記コンデンシングユニットの各々における前記圧縮機に冷凍機油を戻す並列配置の返油路を設けるとともに、これら返油路の各々を開閉する返油弁を設け、
前記コンデンシングユニットの各々における冷凍機油の油溜まり部に、そこに溜まった冷凍機油の油位を検出するコンデンシングユニット側の油位センサを設け、
これらコンデンシングユニット側の油位センサの検出情報に基づいて前記返油弁の各々を開閉操作する返油制御手段を設け、
前記共通アキュムレータに溜まった冷凍機油の油位を検出する共通アキュムレータ側の油位センサを設け、
前記返油制御手段は、前記コンデンシングユニット側の油位センサのうち少なくとも１つの油位センサによる検出油位が設定最低位以下になり、かつ、前記共通アキュムレータ側の油位センサによる検出油位が設定最低位以下になったとき、冷凍機油異常の警報を発信する又は装置運転を緊急停止する構成にしてある点にある。

【0016】

この第１特徴構成の冷却装置であれば（図１参照）、全ての返油弁１３が常開の場合では共通アキュムレータ４から冷凍機油ｏが並列配置の返油路１２を通じて複数のコンデンシングユニット３に偏った状態で不均等に戻る状況にあるとしても、各コンデンシングユニット３に装備したコンデンシングユニット側の油位センサ１６の検出情報に基づいて返油弁１３の各々を開閉操作するから、共通アキュムレータ４における冷凍機油ｏを複数のコンデンシングユニット３に対して適切に戻すことができる。

【0017】

したがって、いずれかのコンデンシングユニット３で冷凍機油ｏの枯渇が生じて圧縮機８の破損を招くことを確実に防止することができる。

【0018】

そして、このことで、冷凍回路Ｃを共通化した冷却装置の実用化が可能になり、コンデンシングユニット３ごとに個別の冷凍回路Ｃを形成する図４に示す如き従来の冷却装置に比べ、冷媒配管を簡素にして、冷却装置の装置コストや施工コストを安価にすることができる。

【0019】

また、コンデンシングユニット３の運転台数を変更することで、冷却用蒸発器１夫々の冷却出力を均等に変化させる形態を採りながら装置全体としての冷却出力を大きな範囲にわたって調整することも可能な冷却装置にすることができる。

【0020】

さらに、一部のコンデンシングユニット３を運転停止して点検補修している間にも、他のコンデンシング３を運転することで冷却用蒸発器１の夫々を継続的に冷却作用させるバックアップ機能も備える冷却装置にすることができる。

【0021】

そして、上記の第１特徴構成では、
前記共通アキュムレータに溜まった冷凍機油の油位を検出する共通アキュムレータ側の油位センサを設け、
前記返油制御手段は、前記コンデンシングユニット側の油位センサのうち少なくとも１つの油位センサによる検出油位が設定最低位以下になり、かつ、前記共通アキュムレータ側の油位センサによる検出油位が設定最低位以下になったとき、冷凍機油異常の警報を発信する又は装置運転を緊急停止する構成にしてあるから、次の作用効果も奏する。

【0022】

つまり、（図１参照）、コンデンシングユニット側の油位センサ１６のうち少なくとも１つの油位センサ１６による検出油位ａが設定最低位ａｋ以下になり、かつ、共通アキュムレータ側の油位センサ１７による検出油位ｂが設定最低位ｂｋ以下になったとき、即ち、いずれかのコンデンシングユニット３において冷凍機油ｏの枯渇が生じる状況になったにもかかわらず、そのコンデンシングユニット３に対する共通アキュムレータ４からの冷凍機油ｏの返油もできない状態になったときには、冷凍機油異常の警報が発信されるから、又は、装置運転が緊急停止されるから、冷凍機油ｏの枯渇による圧縮機８の破損を一層確実に防止することができる。

【0023】

本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記返油制御手段は、前記冷凍機油異常の警報を発信した後、又は、前記装置運転を緊急停止した後、復旧運転の開始指令を受けると、冷媒経路に介装した弁の開度を所定開度に固定するとともに圧縮機出力を所定出力に固定した状態で前記コンデンシングユニットにおける前記圧縮機を運転する復旧運転を実行する構成にしてある点にある。

【0024】

この第２特徴構成によれば（図１参照）、冷却用蒸発器１などで滞留する冷凍機油ｏを上記復旧運転により強制的に共通アキュムレータ４や各コンデンシングユニット３に戻すことができ、これにより、冷却装置を通常運転へ容易に復帰させることができる。

【0025】

本発明の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記返油路の夫々には、返油流量を調整する流量調整弁を前記返油弁と直列に並べて介装してある点にある。
この第３特徴構成よれば（図１参照）、返油弁１３の夫々を開弁したときの各コンデンシングユニット３への冷凍機油ｏの返油流量が配管抵抗差などによりコンデンシングユニット３ごとに異なるような場合でも、上記流量調整弁１４による流量調整により各コンデンシングユニット３に対する冷凍機油ｏの返油流量を均等化することができる。

【0026】

したがって、冷凍機油ｏの枯渇防止機能をコンデンシングユニット３の夫々について均一化することができ、これにより、冷凍機油ｏの枯渇による圧縮機８の破損を装置全体として一層確実に防止することができる。

【0027】

本発明の第４特徴構成は、第１〜第３特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記返油路の夫々には、前記共通アキュムレータの側への冷凍機油の逆流を阻止する逆止弁を前記返油弁と直列に並べて介装してある点にある。

【0028】

この第４特徴構成によれば（図１参照）、各コンデンシングユニット３から共通アキュムレータ４の側への冷凍機油ｏの逆流を確実に阻止することができ、これにより、各コンデンシングユニット３での冷凍機油ｏの枯渇を一層確実に防止することができる。

【0029】

本発明の第５特徴構成は、第１〜第４特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記コンデンシングユニットの各々における前記圧縮機と前記凝縮器との間に、前記圧縮機から冷媒とともに吐出される冷凍機油を冷媒から分離した状態で捕集して、その捕集した冷凍機油を油戻し路を通じて前記圧縮機に戻す油分離器を介装してある点にある。

【0030】

この第５特徴構成によれば（図１参照）、共通アキュムレータ４から各コンデンシングユニット３への返油路１３を通じた冷凍機油ｏの返油と、各コンデンシングユニット３での油分離器１０による冷凍機油ｏの捕集との協働により、各コンデンシングユニット３での冷凍機油ｏの枯渇をさらに確実に防止することができる。

【0031】

本発明の第６特徴構成は、第５特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記油分離器の各々における冷凍機油の油溜まり部に、前記コンデンシングユニット側の油位センサを配置してある点にある。

【0032】

この第６特徴構成によれば（図１参照）、各コンデンシングユニット３に対する油分離器１０の取り付けに伴い、コンデンシングユニット側の油位センサ１６を油分離器１０とともに各コンデンシングユニット３に取り付けることができ、この点で、各コンデンシングユニット３に対するコンデンシングユニット側油位センサ１６の取り付けを容易にすることができる。
本発明の第７特徴構成は、第１〜第６特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記冷却用蒸発器の冷媒出口部は、最低部にトラップを備える大径立上管と、前記トラップよりも上流側で前記大径立上管から分岐した小径立上管とを備える２重立上管構造にしてある点にある。
この構成によれば（図３参照）、冷媒流量が少ない低出力運転時にも冷媒流速を高く確保するようにして、冷却用蒸発器１での冷凍機油ｏの滞留が生じ難いようにすることができる。
即ち、冷媒流量が少ない低出力運転時には、冷凍機油ｏがトラップ２１に溜まることで大径立上管１９が閉じられて冷媒ｒが小径立上管２０にのみ流れるようにして、冷媒ｒの流速を高く保つようにし、これにより、冷凍機油ｏがトラップ２１への溜り以上に冷却用蒸発器１において滞留することがないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明による冷却装置の冷媒回路図

【図2】返油制御のフローチャート

【図3】冷却用蒸発器の冷媒出口部を示す図

【図4】従来の冷却装置を示す冷媒回路図

【図5】冷凍回路を共通化する冷却装置の概念図

【発明を実施するための形態】

【0034】

図１は本発明による冷却装置を示し、この冷却装置では、個別の電子膨張弁ＥＶを冷媒入口側に備えるとともに個別の蒸発圧力制御弁ＭＶを冷媒出口側に備える３器の冷却用蒸発器１を冷却対象室Ｒに装備してある。

【0035】

これら冷却用蒸発器１には、冷却対象室Ｒにおける室内空気Ａを冷却用蒸発器１に対して通風する通風ファン２を装備してあり、この通風ファン２により通風される室内空気Ａを冷却用蒸発器１での冷媒蒸発に伴う気化熱奪取により冷却することで、冷却対象室Ｒを冷却する。

【0036】

冷却対象室Ｒの側では、電子膨張弁ＥＶと冷却用蒸発器１と蒸発圧力制御弁ＭＶとを直列に接続した蒸発器側の３組の直列接続組Ｓを設けるのに対し、室外側では、３つのコンデンシングユニット３を設けてあり、これらコンデンシングユニット３は互いに並列に接続してある。

【0037】

コンデンシングユニット３の並列接続組Ｐにおける冷媒入口部には共通のアキュムレータ４を設け、また、コンデンシングユニット３の並列接続組Ｐにおける冷媒出口部には共通の液冷媒タンク５を設けてある。

【0038】

共通の液冷媒タンク５から延出させた共通の冷媒吐出路６は、蒸発器側の３組の直列接続組Ｓ夫々の冷媒入口部に対して分岐接続し、また、共通のアキュムレータ４から延出させた共通の冷媒吸入路７は、蒸発器側の３組の直列接続組Ｓ夫々の冷媒出口部に対して分岐接続してある。

【0039】

つまり、このようにコンデンシングユニット３の並列接続組Ｐに対して蒸発器側の３組の直列接続組Ｓを、共通の冷媒吐出路６及び共通の冷媒吸入路７を介して並列に接続することで、各コンデンシングユニット３により形成する冷凍回路Ｃを共通化してある。

【0040】

コンデンシングユニット３は夫々、圧縮機８と、その圧縮機８から吐出される気相冷媒ｒを外気ＯＡなどの放熱用流体と熱交換させて凝縮させる凝縮器９との直列接続組からなり、本例のコンデンシングユニット３では、圧縮機８と凝縮器９との間に油分離器１０を介装してある。

【0041】

この油分離器１０は、圧縮機８から気相冷媒ｒとともに吐出される冷凍機油ｏを気相冷媒ｒから分離した状態で捕集して、その捕集冷凍機油ｏを各コンデンシングユニット３内の油戻し路１１を通じて圧縮機８に戻すものである。

【0042】

また、コンデンシングユニット３の夫々に油分離器１０を装備しても、これら油分離器１０をすり抜けて冷却用蒸発器１の側に漏出する冷凍機油ｏが存在することに対し、この冷却装置では、冷却用蒸発器１の側に漏出して最終的に共通アキュムレータ４に溜まる冷凍機油ｏを各コンデンシングユニット３の圧縮機８に返油する並列配置の返油路１２を設けてある。

【0043】

そして、各返油路１２には、それら返油路１２の夫々を開閉する常閉の返油弁１３を介装するとともに、返油流量を調整する流量調整弁１４、及び、共通アキュムレータ４の側への冷凍機油ｏの逆流を阻止する逆止弁１５の夫々を、返油弁１３と直列に並べて介装してある。

【0044】

なお、流量調整弁１４は、その開度を初期設定的に調整する弁、あるいは、種々の検出情報に基づいて開度を自動調整する弁のいずれであってもよい。

【0045】

各コンデンシングユニット３の油分離器１０には、その油分離器１０における油溜まり部（例えば、油分離器１０に対する接続配管部などでもよい）に溜まる冷凍機油ｏの油位ａを検出するコンデンシングユニット側の油位センサ１６を設けてある。

【0046】

また、共通アキュムレータ４には、その共通アキュムレータ４に溜まる冷凍機油ｏ（即ち、各コンデンシングユニット３の油分離器１０をすり抜けて共通アキュムレータ４に至った冷凍機油ｏ）の油位ｂを検出する共通アキュムレータ側の油位センサ１７を設けてある。

【0047】

１８は、これら油位センサ１６，１７の検出油位ａ，ｂに基づいて制御動作する返油制御器（返油制御手段）であり、この返油制御器１８は次の（イ）〜（ホ）の制御を実行する（図２参照）。

【0048】

（イ）いずれかのコンデンシングユニット３におけるコンデンシングユニット側油位センサ１６の検出油位ａが設定下限位ａＬ以下に低下すると（ａ≦ａＬ）、そのコンデンシングユニット３に対する返油弁１３を開弁する。

【0049】

即ち、この返油弁１３の開弁により、コンデンシングユニット側油位センサ１６の検出油位ａが設定下限位ａＬ以下になったコンデンシングユニット３に対して共通アキュムレータ４における溜り冷凍機油ｏを返油路１２を通じて返油する。

【0050】

（ロ）そして、この返油により、そのコンデンシングユニット３におけるコンデンシングユニット側油位センサ１６の検出油位ａが設定上限位ａＦ以上に上昇すると（ａ≧ａＦ）、そのコンデンシングユニット３に対する返油弁１３を閉弁し、これにより、そのコンデンシングユニット３に対する冷凍機油ｏの返油を完了する。

【0051】

つまり、これら（イ），（ロ）の制御により、各コンデンシングユニット３の油分離器１０について、それら油分離器１０の油溜まり部における冷凍機油ｏの油位ａを適正範囲（ａＬ〜ａＦ）に保つようにし、これにより、各コンデンシングユニット３について冷凍機油ｏの枯渇による圧縮機８の損傷を防止するようにしてある。

【0052】

（ハ）また、いずれかのコンデンシングユニット３におけるコンデンシングユニット側油位センサ１６の検出油位ａが設定最低位ａＫ（＜ａＬ）以下に低下し（ａ≦ａＫ）、かつ、共通アキュムレータ側油位センサ１７の検出油位ｂが設定最低位ｂＫ以下に低下すると（ｂ≦ｂＫ）、各コンデンシングユニット３の圧縮機８を停止して装置運転を緊急停止するとともに冷凍機油異常の警報を発信する。

【0053】

即ち、冷凍機油ｏが冷却用蒸発器１などで滞留する状態になって、いずれかのコンデンシングユニット３において冷凍機油ｏが枯渇に近い状態になるとともに、共通アキュムレータ４においても冷凍機油ｏの溜りがなくなる状態になると、装置運転が緊急停止されるとともに冷凍機油異常の警報が発信される。

【0054】

（ニ）この緊急停止の後、オペレータにより復旧運転の開始指令が付与されると、各電子膨張弁ＥＶを所定開度（例えば１０％開度）に固定するとともに、各蒸発圧力制御弁ＭＶも所定開度（例えば５０％開度）に固定し、さらに圧縮機出力も所定出力（例えば１００％出力）に固定した状態で、各コンデンシングユニット３の圧縮機８を運転する復旧運転を所定時間Ｔ（例えば６００秒）にわたって実施する。

【0055】

即ち、この復旧運転により、冷却用蒸発器１などで滞留していた冷凍機油ｏを共通冷媒吸入路７を通じて強制的に共通アキュムレータ４や各コンデンシングユニット３に戻す。

【0056】

（ホ）そして、この所定時間Ｔの復旧運転を完了すると、各コンデンシングユニット側の油位センサ１６及び共通アキュムレータ側の油位センサ１７による油位監視を伴う通常運転に復帰する。

【0057】

なお、冷却用蒸発器１などでの冷凍機油ｏの滞留が無い状態では、共通アキュムレータ側油位センサ１７による検出油位ｂが設定最低位ｂＫよりも高く維持されるようにするために、共通アキュムレータ４には予め適当量の冷凍機油ｏを投入してある。

【0058】

また、図３に示すように、各冷却用蒸発器１の冷媒出口部は、最低部にトラップ２１を備える大径立上管１９と、そのトラップ２１よりも上流側で大径立上管１９から分岐した小径立上管２０とを備える二重立上管構造にしてあり、これにより、冷媒流量が少ない低出力運転時にも冷媒流速を高く確保するようにして、冷却用蒸発器１での冷凍機油ｏの滞留が生じ難いようにしてある。

【0059】

即ち、冷媒流量が少ない低出力運転時には、冷凍機油ｏがトラップ２１に溜まることで大径立上管１９が閉じられて冷媒ｒが小径立上管２０にのみ流れるようにして、冷媒ｒの流速を高く保つようにし、これにより、冷凍機油ｏがトラップ２１への溜り以上に冷却用蒸発器１において滞留することがないようにしてある。

【0060】

〔別実施形態〕
次に別の実施形態を列記する。

【0061】

コンデンシングユニット３の並列接続組Ｐに接続して冷凍回路Ｃを形成する蒸発器側の直列接続組Ｓは、複数組に限られるものではなく、１組のみであってもよい。

【0062】

蒸発器側の直列接続組Ｓにおいて蒸発圧力制御弁ＭＶを省略してもよく、また、蒸発圧力制御弁ＭＶを省略した蒸発器側直列接続組Ｓの複数をコンデンシングユニット３の並列接続組Ｐに対して並列に接続する構成において、共通の冷媒吸入路７に共通化した１つの吸込圧力調整弁ＳＶないし共通化した１つの蒸発圧力制御弁ＭＶを介装するようにしてもよい。

【0063】

コンデンシングユニット３における油分離器１０を省略してもよく、その場合、コンデンシングユニット側の油位センサ１６は、各コンデンシングユニット３における他の適当な油溜まり部に装備して、その油溜まり部に溜まる冷凍機油ｏの油位ａを検出するようにしてもよい。

【0064】

コンデンシングユニット３における凝縮器９は、圧縮機８から吐出される気相冷媒ｒを外気ＯＡなどの気体と熱交換させて凝縮させるものに限らず、圧縮機８から吐出される気相冷媒ｒを水などの液体と熱交換させて凝縮させるものにしてもよい。

【0065】

冷却対象室Ｒは、環境試験室に限らず、どのような目的の室空間であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明による冷却装置は、各種分野において種々の用途の室空間を冷却するのに用いることができ、また、種々の対象物の冷却にも用いることができる。

【符号の説明】

【0067】

８ 圧縮機
ｒ 冷媒
９ 凝縮器
３ コンデンシングユニット
ＥＶ 膨張弁
１ 冷却用蒸発器
Ｓ 蒸発器側の直列接続組
Ｐ コンデンシングユニットの並列接続組
４ 共通のアキュムレータ
ｏ 冷凍機油
１２ 返油路
１３ 返油弁
１６ コンデンシングユニット側の油位センサ
ａ 油位
１８ 返油制御手段（返油制御器）
１７ 共通アキュムレータ側の油位センサ
ｂ 油位
ａＫ 設定最低位
ｂＫ 設定最低位
１４ 流量調整弁
１５ 逆止弁
１１ 油戻し路
１０ 油分離器
２１ トラップ
１９ 大径立上管部
２０ 小径立上管部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】