JP2001124423A

JP2001124423A - 多段圧縮冷凍装置

Info

Publication number: JP2001124423A
Application number: JP30712199A
Authority: JP
Inventors: Masaya Tadano; 昌也只野; Atsushi Oda; 淳志小田; Toshiyuki Ebara; 俊行江原; Takashi Yamakawa; 貴志山川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2001-05-11
Anticipated expiration: 2019-10-28
Also published as: JP3469832B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高段側圧縮手段の吐出ガス冷媒温度を低く抑
えると共に、冷凍装置の起動初期における冷凍効果を増
大させて効率向上させる。【解決手段】凝縮器１から出た冷媒を分流して一方の
冷媒を第１減圧手段３に、他方の冷媒を中間冷却器６及
び第２減圧手段７から蒸発器８に夫々流し、中間冷却器
６において第１減圧手段３から出た一方の冷媒と熱交換
させると共に、蒸発器８から出た冷媒を低段側圧縮手段
32に吸い込ませ、中間冷却器６との熱交換後の一方の冷
媒を低段側圧縮手段32から吐出された冷媒と共に高段側
圧縮手段34に吸い込ませるように構成し、中間冷却器６
は、流入する冷媒を一時貯溜して気液分離した後、液冷
媒のみを第２減圧手段７に供給する貯溜容器で構成され
ていると共に、中間冷却器６に流入する他方の冷媒を減
圧する第３減圧手段４を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の圧縮手段を
用いて冷媒を多段圧縮する多段圧縮冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷蔵庫や空気調和装置などに用い
られる冷凍装置には、夫々のロータリー用シリンダの内
部で回転するローラから成る２つの圧縮手段を同一の密
閉容器内に収納したロータリー型の圧縮機を用い、各圧
縮手段を低段側圧縮手段と高段側圧縮手段として、低段
側圧縮手段により一段圧縮した冷媒ガスを高段側圧縮手
段に吸い込ませることにより、冷媒を多段圧縮するもの
が知られている。

【０００３】斯かる多段圧縮冷凍装置によれば、一圧縮
当たりのトルク変動を抑制しながら高圧縮比を得ること
ができる。

【０００４】しかし、上記多段圧縮冷凍装置では、比熱
比の高い冷媒を用いた場合、高段側圧縮手段が吸い込む
低段側圧縮手段のガス冷媒温度が高くなるため、吸気効
率が低下し、さらに入力が高くなってしまう問題があ
る。また、高段側圧縮手段の吐出ガス冷媒温度も高くな
るため、潤滑油としてエステル油（例えばＰＯＥ：ポリ
オールエステル）を用いた場合には、潤滑油が熱による
加水分解を起こし、酸とアルコールが生成される。そし
て、この酸によってスラッジが発生し、キャピラリーチ
ューブが詰まる問題が発生すると共に、潤滑特性も劣化
する。更に、冷凍効果も低下するため装置効率が悪化す
る問題もあった。

【０００５】このため、低段側圧縮手段で圧縮後の吐出
ガス冷媒を冷却して、高段側圧縮手段が吸い込むガス冷
媒温度を低下させ、高段側圧縮手段の吐出ガス冷媒温度
を低く抑える構成が提案されている。この種の従来の多
段圧縮冷凍装置として、例えば図４に示すように、低段
側圧縮手段及び高段側圧縮手段からなる多段圧縮機41
1、凝縮器412、第１減圧手段413、中間冷却器414、第２
減圧手段415及び蒸発器416とを有し、凝縮器412から出
た冷媒を分流して一方の冷媒を第１減圧手段413に導入
し、他方の冷媒を中間冷却器414及び第２減圧手段415か
ら蒸発器416に夫々流し、中間冷却器414において、前記
他方の冷媒を第１減圧手段413から出た一方の冷媒と熱
交換させると共に、蒸発器416から出た冷媒を低段側圧
縮手段に吸い込ませ、中間冷却器414での熱交換後の一
方の冷媒を低段側圧縮手段から吐出された冷媒に混ぜて
高段側圧縮手段に吸い込ませるように構成されている。

【０００６】そして、この多段圧縮冷凍装置の冷凍サイ
クルの冷媒は、図５の実線で示すＰ−ｈ線図に示すよう
に状態変化することになる。図に示すように、従来装置
では、第１減圧手段413から出た一方の冷媒と、第２減
圧手段415に流入する冷媒とを中間冷却器414で熱交換さ
せ、第２減圧手段415に流入する冷媒を冷却して図５に
示すエンタルピーδＨ₀分減少させている。これによ
り、蒸発器416でのエンタルピー差を大きくとることが
できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そして、上記した従来
装置において、前記他方の冷媒を第３減圧手段（図示せ
ず）により減圧させた後、中間冷却器414にて第１減圧
手段413から出た前記一方の冷媒と熱交換させる構成と
する場合には、第３減圧手段からの吐出冷媒が気液２相
状態となる。そして、中間冷却器414が、内管の内部を
流れる冷媒と、該内管を囲繞する外管の内部を流れる冷
媒とが熱交換する二重管構造である場合、外乱の影響を
受けやすく、第２減圧手段415にガス状冷媒が流入する
虞れがあった。このため、ガス状冷媒の流入により第２
減圧手段415において、冷媒が減圧され過ぎてしまうと
共に、圧損が増加してしまい所期の性能及び蒸発温度が
得られない、という問題があった。

【０００８】また、上記した従来装置（図４）の起動開
始初期には、中間冷却器414の熱交換部分の配管等が保
有する顕熱の影響により、中間冷却器414によって第２
減圧手段415に流入する冷媒が充分に冷却されずに、図
５の点線で示したように、定常時のエンタルピーδＨ₀
分の過冷却を行うことができなかった。そのため、起動
開始初期には蒸発器416でのエンタルピー差を大きくと
ることができないという問題があった。

【０００９】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あって、中間冷却器を用いて低段側圧縮手段で圧縮後の
吐出ガス冷媒を冷却して、高段側圧縮手段の吐出ガス冷
媒温度を低く抑えると共に、外気温度の変化などによる
外乱の影響に関係なく、第２減圧手段に供給される冷媒
を安定状態にして所期性能を達成できる多段圧縮冷凍装
置を提供することを目的とする。さらに、冷凍装置の起
動初期における蒸発器416でのエンタルピー差を大きく
して冷凍効果を増大させ、効率を向上させた多段圧縮冷
凍装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、低段側圧縮手
段及び高段側圧縮手段、凝縮器、第１減圧手段、中間冷
却器、第２減圧手段及び蒸発器とを有し、前記凝縮器か
ら出た冷媒を分流して一方の冷媒を第１減圧手段に、他
方の冷媒を前記中間冷却器及び第２減圧手段から前記蒸
発器に夫々流し、該中間冷却器において、前記第１減圧
手段から出た一方の冷媒と熱交換させると共に、前記蒸
発器から出た冷媒を前記低段側圧縮手段に吸い込ませ、
前記中間冷却器との熱交換後の前記一方の冷媒を低段側
圧縮手段から吐出された冷媒と共に高段側圧縮手段に吸
い込ませるように構成した多段圧縮冷凍装置において、
前記中間冷却器は、流入する冷媒を一時貯溜して気液分
離した後、液冷媒のみを前記第２減圧手段に供給する貯
溜容器で構成されていると共に、前記中間冷却器に流入
する前記他方の冷媒を減圧する第３減圧手段を備えてい
ることを特徴とする。

【００１１】この構成を用いることにより、高段側圧縮
手段の吐出ガス冷媒温度を低く抑えると共に、中間冷却
器を、冷媒を一時貯溜して気液分離した後、液冷媒のみ
を下流に供給する貯溜容器で構成することにより、上流
側で低温となった冷媒を液冷媒として貯溜させることが
でき、外気温度の変化などによる外乱の影響に関係な
く、第２減圧手段に液冷媒のみを供給することができ
る。

【００１２】また、前記第３減圧手段に流入する前記他
方の冷媒と、前記蒸発器から吐出された冷媒とを熱交換
させる第２熱交換部を備えた構成としても良い。この構
成を用いることにより、冷凍装置の起動初期における蒸
発器でのエンタルピー差を従来装置に比べて大きくする
ことができる。

【００１３】そして、前記中間冷却器との熱交換後の前
記一方の冷媒と、前記凝縮器から吐出された冷媒とを熱
交換させる第３熱交換部を備えた構成としても良い。

【００１４】さらに、前記第２熱交換部及び第３熱交換
部は、内管の内部を流れる冷媒と、該内管を囲繞する外
管の内部を流れる冷媒とが熱交換する二重管構造として
も良い。このように、外乱の影響を受けやすいが、熱交
換効率の高い二重管構造を採用することにより、第２減
圧手段に冷媒を供給する中間冷却器以外の熱交換部分に
おいて、過冷却度を大きくとることが可能になる。

【００１５】そして、具体的には前記第２減圧手段は、
キュピラリーチューブで構成しても良い。この構成を用
いることにより、ガス状冷媒が流入した場合に、減圧し
過ぎると共に、圧損が増加してしまう傾向が顕著に現れ
るキュピラリーチューブにおいて、係る事態になるのを
防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の多段圧縮冷凍装置
の一実施形態例について、以下に示す図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の一実施形態である多段圧縮冷
凍装置の冷媒回路図、図２は本発明に適用する２段圧縮
式ロータリコンプレッサの要部縦断面図である。

【００１７】先ず、図２において、本発明の多段圧縮手
段としての２段圧縮式ロータリコンプレッサ10は、鋼板
からなる円筒状密閉容器12、この密閉容器12内の上部空
間に配置された電動要素としての駆動電動機14、及び電
動機14の下部空間に配置され、且つこの電動機14に連結
されるクランク軸（駆動軸）16により駆動される圧縮要
素としての回転圧縮機構18を含む。

【００１８】また、密閉容器12は底部をオイル溜とし、
電動機14及び回転圧縮機構18を収容する12Aと、この容
器本体12Aの上部開口を密閉する蓋体12Bとの２部材で構
成され、蓋体12Bには電動機14に外部電力を供給するタ
ーミナル端子（給電配線は省略）20が取り付けてられて
いる。

【００１９】電動機14は、密閉容器12の上部空間の内周
に沿って環状に取り付けられたステータ22と、このステ
ータ22の内側に若干の間隙を設けて配置されたロータ24
とからなる。このロータ24には、その中心を通り鉛直方
向に延びるクランク軸16が一体に設けられている。

【００２０】ステータ22は、リング状の電磁鋼板を積層
した積層体26と、この積層体26に巻装された複数のコイ
ル28を有している。また、ロータ24もステータ24と同じ
ように電磁鋼板の積層体30で構成されている。本実施の
形態例では、電動機14として交流モータを用いている
が、永久磁石を埋装しＤＣモータとする場合もある。

【００２１】回転圧縮機構18は、低段側圧縮手段として
の低段圧縮要素32と高段側圧縮手段としての高段圧縮要
素34を含む。すなわち、中間仕切板36と、この中間仕切
板36の上下に設けられた上下シリンダ38，40と、この上
下シリンダ38，40内をクランク軸16に設けた上下偏心部
42，44に連結されて回転する上下ローラ46，48と、この
上下ローラ46，48に当接して上下各シリンダ38，40内を
吸入室（吸入側）と圧縮室（吐出側）に区画する上下ベ
ーン50，52と、上下シリンダ38，40の各開口面を閉塞す
るクランク軸16の各軸受部を兼用する上部支持部材54と
下部支持部材56とで構成される。

【００２２】また、上部支持部材54及び下部支持部材56
には、図示しない弁装置を介して上下シリンダ38，40と
適宜連通する吐出消音室58，60が形成されると共に、こ
れらの各吐出消音室等の開口部は上部プレート62と下部
プレート64で閉塞されている。

【００２３】また、上下ベーン50，52は、上下シリンダ
38，40のシリンダ壁に形成された半径方向の案内溝66，
68に摺動可能に配置され、且つスプリング70，72により
上下ローラ46，48に常時当接するように付勢されてい
る。

【００２４】そして、下シリンダ40では１段目（低段
側）の圧縮作用が行われ、上シリンダ38では下シリンダ
40で圧縮された冷媒ガスを更に圧縮する２段目（高段
側）の圧縮作用が行われる。

【００２５】そして、上述の回転圧縮機構18を構成する
上部支持部材54、上シリンダ38、中間仕切板36、下シリ
ンダ40及び下部支持部材56は、この順に配置され上部プ
レート62及び下部プレート64と共に複数本の取付ボルト
74を用いて連結固定させれている。

【００２６】また、クランク軸16には軸中心にストレー
トのオイル孔76とこの孔76に横方向の給油孔78，80を介
して連なる螺旋状給油溝82，84を外周面に形成して、軸
受け及び各摺動部にオイルを供給するようにしている。

【００２７】この実施形態例では、冷媒としてR134aを
使用し、また、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油
（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、ＰＡＧオイ
ル（ポリアルキレングリコール系オイル）、エーテル
油、エステル油等既存のオイルが使用している。

【００２８】上述の回転圧縮機構18の低段圧縮要素32で
は、吸入側冷媒圧力が0.08ＭＰａであり、吐出側冷媒圧
力が0.63ＭＰａである。そして、高段圧縮要素34では、
吸入側冷媒圧力が0.63ＭＰａであり、吐出側冷媒圧力が
1.17ＭＰａである。

【００２９】また、上下シリンダ38，40には、冷媒を導
入する上下冷媒吸込通路（図示せず）と、圧縮された冷
媒を吐出消音室58，60を経由して吐出する冷媒吐出通路
86とが設けられている。そして、この各冷媒吸込通路と
冷媒吐出通路86には、密閉容器12に固定される接続管9
0，92，94を介して冷媒配管98，100，102が接続され
る。また、冷媒配管100および102の間には、気液分離器
として作用するサクションマフラー106が接続されてい
る。

【００３０】このサクションマフラー106には、コンプ
レッサ10の外部に設けられ、後述するように第３熱交換
部（図示せず）から出た冷媒を冷媒配管201を介して合
流させている。

【００３１】さらに、上部プレート62には上部支持部材
54の吐出消音室58と、密閉容器12の内部空間とを連通状
態とする吐出管108が設けられており、２段目（高段圧
縮要素34）の圧縮冷媒ガスを密閉容器12内に直接吐出
し、密閉容器12を内部高圧にした後、密閉容器12上部の
蓋体12Bに固定される接続管96及び冷媒配管104を介して
外部の凝縮器（図示せず）に送出され、後述する冷媒回
路を順次経由して、冷媒配管98、接続管90及び上シリン
ダ38の上冷媒吸込通路を通じて再び低段圧縮要素32に戻
り、蒸気圧縮式冷凍サイクルを実現している。

【００３２】また、低段圧縮要素32における構成部品相
互の嵌合クリアランスを、高段圧縮要素34における構成
部品相互の嵌合クリアランスよりも小さく設定してい
る。具体的には、低段圧縮要素32における構成部品相互
の嵌合クリアランスを１０μｍに、高段圧縮要素34にお
ける構成部品相互の嵌合クリアランスを２０μｍに設定
している。これにより、密閉容器12内の高圧ガスが圧力
差の大きい低段圧縮要素32へリーク侵入するのを低減で
き、体積効率及び圧縮効率を向上させることができる。

【００３３】次に、上記した２段圧縮式ロータリコンプ
レッサ10を用いた本発明の多段圧縮冷凍装置について、
図１の冷媒回路を参照して説明する。

【００３４】図１において、１は凝縮器であり、上記２
段圧縮式ロータリコンプレッサ10から吐出された高圧冷
媒が冷媒配管104を介して流入している。この凝縮器１
にて凝縮され冷媒配管110を流れる冷媒を後述の第３熱
交換部２と熱交換させた後、この冷媒配管110が二方に
分岐されている。

【００３５】３は、分岐された一方の分岐配管112を流
れる冷媒を減圧させる第１減圧手段としての第１膨張弁
である。

【００３６】４は、分岐された他方の分岐配管114を流
れる冷媒を減圧させる第３減圧手段としての第２膨張弁
であり、後述の第２熱交換部５において、分岐配管114
を流れる冷媒を蒸発器８の吐出冷媒と熱交換させた後、
第２膨張弁４に流入させている。

【００３７】６は、第２膨張弁４の吐出側に接続されて
いる中間冷却器であり、第１膨張弁３にて減圧された冷
媒と熱交換させている。そして、中間冷却器６との熱交
換後の前記一方の冷媒は、第３熱交換部２に流入し、凝
縮器１から吐出された冷媒と熱交換している。

【００３８】中間冷却器６は、第２膨張弁４の吐出冷媒
を一時貯溜して気液分離した後、液冷媒のみを第２減圧
手段としてのキャピラリーチューブ７に供給する貯溜容
器で構成されている。

【００３９】このため、第２熱交換部５、第３熱交換部
２及び第２膨張弁４によって低温となった前記他方の冷
媒が貯溜容器６に流入し、容器内に一時貯溜されて気液
分離された後、液冷媒のみがキャピラリーチューブ７に
供給されることになる。従って、外気温度の変化などに
よる外乱の影響に関係なく、キャピラリーチューブ７に
液冷媒のみを供給することができ、キャピラリーチュー
ブ７において、流入冷媒が減圧され過ぎてしまうと共
に、圧損が増加してしまい所期の性能及び蒸発温度が得
られない、という事態になるのを防止することができ
る。

【００４０】そして、第２熱交換部５及び第３熱交換部
２は、内管の内部を流れる冷媒と、該内管を囲繞する外
管の内部を流れる冷媒とが熱交換する二重管構造となっ
ており、熱交換効率向上のために、低温側の冷媒を内管
内部に、高温側の冷媒を外管内部に夫々流し、その流れ
方向が逆となる対向流になるように構成されている。

【００４１】このように、第２熱交換部５及び第３熱交
換部２を、外乱の影響を受けやすいが、熱交換効率の高
い二重管構造とすることにより、キャピラリーチューブ
７に冷媒を供給する貯溜容器６以外の熱交換部分におい
て、過冷却度を大きくとることが可能になる。

【００４２】第３熱交換部２を吐出した冷媒は、冷媒配
管201を介して上述のサクションマフラー106に流入し、
冷媒配管100を介してサクションマフラー106に流入する
低段圧縮要素32からの吐出冷媒と合流させている。

【００４３】サクションマフラー106から吐出されるガ
ス冷媒は、冷媒配管102を経由して高段圧縮要素34に吸
い込ませている。

【００４４】また、キャピラリチューブ７からの吐出冷
媒は蒸発器８に供給され、冷媒を蒸発させ外部と熱交換
させている。蒸発器８の吐出側には上記第２熱交換部５
が設けられており、冷媒配管114を流れる分流冷媒と熱
交換した後、その熱交換後の冷媒が冷媒配管98を経由し
てコンプレッサ10の低段圧縮要素32の接続管90に供給さ
れている。

【００４５】以上によって、本発明の多段圧縮冷凍装置
の冷凍サイクルが構成されている。

【００４６】ここで、上記貯溜容器６、第２熱交換部５
及び第３熱交換部２では、周囲から熱を奪うことによっ
て冷却作用を発揮しており、各熱交換部を夫々第１過冷
却部、第２過冷却部、第３過冷却部と以下称する。

【００４７】また、上記説明において、第２過冷却部５
において冷却された冷媒を第２膨張弁４を経由して第１
過冷却部６において熱交換させる構成にしているのは、
実験の結果、過冷却を分散させて行わせる際、一度過冷
却を行った後の冷媒を膨張させた後に、過冷却を行わせ
ることによりその際の熱交換効率が良くなることが確認
できたためである。

【００４８】次に、上記冷凍サイクルにおける冷媒の状
態について、図３に示すＰ−ｈ線図に基づき説明する。
尚、図において装置定常期の冷媒状態を実線で、装置起
動初期における冷媒状態を点線で示している。

【００４９】図３において、Ａ点はコンプレッサ10の高
段圧縮要素34からの吐出冷媒の状態を示しており、凝縮
器１にて凝縮されてＢ点まで状態変化する。その後、冷
媒は第３過冷却部２での熱交換により冷却されてＣ点に
至る。

【００５０】そして、Ｃ点の冷媒は分流されて、一方の
分流した冷媒が第１膨張弁３にて減圧されてＤ点まで圧
力低下した後、第１過冷却部６に流入している。

【００５１】また、Ｃ点の冷媒の分流された他方の冷媒
は、第２過冷却部５において蒸発器８の吐出冷媒との熱
交換により冷却されてＨ点に至り、第２膨張弁４にて減
圧されてＩ点まで圧力低下する。第１過冷却部６におい
て、Ｉ点の冷媒が第１膨張弁３にて減圧されたＤ点の冷
媒と熱交換してＪ点に状態変化すると共に、Ｄ点の冷媒
が第１過冷却部６の出口においてＥ点まで状態変化す
る。この際、外気温度の変化等による外乱が発生し、Ｉ
点の冷媒が不安定な状態（気液２相状態）であったとし
ても、第１過冷却部６において気液分離して、Ｊ点の冷
媒を確実に液冷媒にした安定な状態でキャピラリーチュ
ーブ７に供給されることになる。

【００５２】Ｆ点は、第３過冷却部２における凝縮器１
から出たＢ点の冷媒との熱交換により、第３過冷却部２
の吐出冷媒の状態を示している。

【００５３】また、Ｊ点の冷媒はキャピラリーチューブ
７にて減圧され、Ｋ点まで圧力低下した後、蒸発器８に
流入する。

【００５４】そして、蒸発器８にて蒸発した冷媒（Ｌ
点）が第２過冷却部５における熱交換により、第２過冷
却部５の出口でＭ点まで状態変化した後、コンプレッサ
10の低段圧縮要素32に流入している。

【００５５】そして、低段圧縮要素32にて１段目の圧縮
がされ、Ｎ点まで圧力上昇した高温、高圧の吐出冷媒
が、サクションマフラー106において、第３過冷却部２
からの吐出冷媒（Ｆ点）と混ざり、冷媒が冷却されＧ点
まで状態変化する。その温度低下させたＧ点の冷媒をコ
ンプレッサ10の高段圧縮要素34に吸入させて、２段目の
圧縮させ（Ａ点）、凝縮器１に吐出している。

【００５６】このように、第３過冷却部２において凝縮
器１からの吐出冷媒の過冷却を行わせると共に、キャピ
ラリーチューブ７及び蒸発器８に流れる他方の冷媒をさ
らに第１過冷却部６及び第２過冷却部５において過冷却
することができる。

【００５７】また、過冷却部を分散させることにより、
各過冷却部の保有する顕熱の熱容量を小さくすることが
でき、装置起動初期（図３点線）においても従来に比べ
過冷却を行うことができ、蒸発器８でのエンタルピー差
（δＨ）を大きくとることができる。

【００５８】特に、第１過冷却部６に加えて、蒸発器８
出口の低温冷媒と熱交換する第２過冷却部５を設けるこ
とにより、装置の起動開始後の短時間でキャピラリーチ
ューブ７及び蒸発器８に流れる他方の冷媒の過冷却を充
分に行うことができる。

【００５９】尚、上記実施の形態の説明は、本発明を説
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではな
い。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、
特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可
能であることは勿論である。

【００６０】例えば、上記実施の形態例では、多段圧縮
手段として内部高圧型２段圧縮式ロータリコンプレッサ
10を用いた場合について説明したが、これに限らず、密
閉容器12内部を低段圧縮要素32の吸入側冷媒圧力と略同
等にした内部低圧型、若しくは密閉容器12内部を低段圧
縮要素32の吐出側冷媒圧力と略同等にした内部中間圧型
にも本発明は適用可能である。

【００６１】また、第１過冷却部、第２過冷却部及び第
３過冷却部を有する構成について説明したが、これに限
らず、単一の中間冷却器にて過冷却を行う上記従来装置
（図４）にも、本発明は適用可能である。

【００６２】さらに、上記実施の形態例では、使用冷媒
としてＲ１３４ａを用いる場合について説明したが、こ
れに限らず他の冷媒、例えばＲ４０４Ａなどの用いても
同様の効果を期待し得る。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、中間
冷却器を用いて低段側圧縮手段で圧縮後の吐出ガス冷媒
を冷却して、高段側圧縮手段の吐出ガス冷媒温度を低く
抑えると共に、外気温度の変化などによる外乱の影響に
関係なく、第２減圧手段に供給される冷媒を安定状態に
して所期性能を達成することができる。

【００６４】さらに、過冷却部を分散配置することによ
り、冷凍装置の起動初期における蒸発器でのエンタルピ
ー差を大きくして冷凍効果を増大させ、効率を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である多段圧縮冷凍装置の
冷媒回路図である。

【図２】本発明に適用する２段圧縮式ロータリコンプレ
ッサの要部縦断面図である。

【図３】本発明の多段圧縮冷凍装置のＰ−ｈ線図であ
る。

【図４】従来の多段圧縮冷凍装置の冷媒回路図である。

【図５】従来の多段圧縮冷凍装置のＰ−ｈ線図である。

【符号の説明】

１凝縮器２第３中間冷却器３第１膨張弁（第１減圧手段）４第２膨張弁（第３減圧手段）５第２中間冷却器６中間冷却器７キャピラリーチューブ（第２減圧手段）８蒸発器 10 ２段圧縮式ロータリコンプレッサ 12 円筒状密閉容器 14 駆動電動機（電動要素） 16 クランク軸 18 回転圧縮機構（回転圧縮要素） 32 低段圧縮要素（低段側圧縮手段） 34 高段圧縮要素（高段側圧縮手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者江原俊行大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者山川貴志大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低段側圧縮手段及び高段側圧縮手段、凝
縮器、第１減圧手段、中間冷却器、第２減圧手段及び蒸
発器とを有し、前記凝縮器から出た冷媒を分流して一方
の冷媒を第１減圧手段に、他方の冷媒を前記中間冷却器
及び第２減圧手段から前記蒸発器に夫々流し、該中間冷
却器において、前記第１減圧手段から出た一方の冷媒と
熱交換させると共に、前記蒸発器から出た冷媒を前記低
段側圧縮手段に吸い込ませ、前記中間冷却器との熱交換
後の前記一方の冷媒を低段側圧縮手段から吐出された冷
媒と共に高段側圧縮手段に吸い込ませるように構成した
多段圧縮冷凍装置において、前記中間冷却器は、流入する冷媒を一時貯溜して気液分
離した後、液冷媒のみを前記第２減圧手段に供給する貯
溜容器で構成されていると共に、前記中間冷却器に流入する前記他方の冷媒を減圧する第
３減圧手段を備えていることを特徴とする多段圧縮冷凍
装置。
【請求項２】前記第３減圧手段に流入する前記他方の
冷媒と、前記蒸発器から吐出された冷媒とを熱交換させ
る第２熱交換部を備えていることを特徴とする請求項１
記載の多段圧縮冷凍装置。
【請求項３】前記中間冷却器との熱交換後の前記一方
の冷媒と、前記凝縮器から吐出された冷媒とを熱交換さ
せる第３熱交換部を備えていることを特徴とする請求項
２記載の多段圧縮冷凍装置。
【請求項４】前記第２熱交換部及び第３熱交換部は、
内管の内部を流れる冷媒と、該内管を囲繞する外管の内
部を流れる冷媒とが熱交換する二重管構造となっている
ことを特徴とする請求項３記載の多段圧縮冷凍装置。
【請求項５】前記第２減圧手段は、キュピラリーチュ
ーブであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
に記載の多段圧縮冷凍装置。