JP2708925B2 - Multi-source refrigeration equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、高温側冷凍サイクルの蒸発器と低温側冷凍
サイクルの凝縮器とをカスケードコンデンサで熱交換さ
せる多（二）元冷凍装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Industrial application field The present invention relates to a multi- (two-way) refrigeration apparatus in which a cascade condenser exchanges heat between an evaporator of a high-temperature refrigeration cycle and a condenser of a low-temperature refrigeration cycle. .
（ロ）従来の技術 二元冷凍装置が示されたものとして、特公昭51−3572
号公報がある。この公報では、高温側冷凍サイクルの蒸
発器と低温側冷凍サイクルの凝縮器とをカスケードコン
デンサで熱交換させると共に、この低温側冷凍サイクル
の低圧側管に膨張タンクを設けていた。(B) Conventional technology As an example of a binary refrigeration system, Japanese Patent Publication No. 51-3572
There is an official gazette. In this publication, heat is exchanged between the evaporator of the high-temperature side refrigeration cycle and the condenser of the low-temperature side refrigeration cycle by a cascade condenser, and an expansion tank is provided in the low-pressure side pipe of the low-temperature side refrigeration cycle.
そして、低温側冷凍サイクルには80℃程度の高沸点の
冷媒（例えばＲ−13）が用いられている。In addition, a refrigerant having a high boiling point of about 80 ° C. (for example, R-13) is used in the low-temperature side refrigeration cycle.
（ハ）発明が解決しようとする課題 このような二元冷凍装置において、例えばカスケード
コンデンサで低温側冷凍サイクルの冷媒の過冷却が十分
とされていない場合は、この冷媒の沸点が高いためにカ
スケードコンデンサ（凝縮器）から膨張弁（減圧器）に
至る配管内で液冷媒がガス化しやすい。そして、ガス化
した冷媒が膨張弁に流れ込むと、膨張弁の作動状態が不
安定すなわち弁開度が一定に保たれず、安定した冷凍能
力を得ることがむずかしかった。液冷媒のガス化を防ぐ
ために低圧側冷凍サイクルに封入される冷媒量を多くす
ることも考えたが、この冷媒（Ｒ−13）の価格は高温側
冷凍サイクルに封入される冷媒（例えばＲ−22）の価格
の約３倍から４倍程度であり、コストアップは避けられ
ない。又、低圧側冷凍サイクルの冷媒封入量を多くする
と、この低圧側冷凍サイクルに設けられる膨張タンクの
容量も多くなり装置が大型化するおそれもあった。(C) Problems to be Solved by the Invention In such a binary refrigeration system, for example, when the refrigerant in the low-temperature side refrigeration cycle is not sufficiently cooled by the cascade condenser, the cascade of the refrigerant is high because the refrigerant has a high boiling point. The liquid refrigerant is likely to be gasified in the pipe from the condenser (condenser) to the expansion valve (decompressor). When the gasified refrigerant flows into the expansion valve, the operation state of the expansion valve is unstable, that is, the valve opening is not kept constant, and it is difficult to obtain a stable refrigeration capacity. In order to prevent gasification of the liquid refrigerant, it was considered to increase the amount of refrigerant charged in the low-pressure side refrigeration cycle. The price is about three to four times the price of 22), and cost increases are inevitable. In addition, when the amount of refrigerant charged in the low-pressure side refrigeration cycle is increased, the capacity of the expansion tank provided in the low-pressure side refrigeration cycle is also increased, and the apparatus may be increased in size.
本発明は多（二）元冷凍装置における低圧側冷凍サイ
クルの凝縮器から減圧器に至る配管内でのガス化を防止
して安定した冷凍能力を保つようにすることを目的とし
たものである。An object of the present invention is to prevent gasification in a pipe extending from a condenser of a low-pressure side refrigeration cycle to a pressure reducer in a multi- (two-way) refrigeration apparatus and to maintain a stable refrigeration capacity. .
（ニ）課題を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明は多（二）元冷凍
装置の低温側冷凍サイクルの凝縮器と減圧器との間に
は、受液器とこの受液器からの冷媒を冷やす過冷却器と
を設けるようにしたものである。(D) Means for Solving the Problems In order to achieve this object, the present invention provides a multi-stage (two) refrigeration system in which a liquid receiver is provided between a condenser and a decompressor of a low-temperature refrigeration cycle. A supercooler for cooling the refrigerant from the liquid receiver is provided.
（ホ）作 用 低温側冷凍サイクルの凝縮器から流れ出た冷媒は受液
器に貯溜される。そして、この受液器から流れ出した液
冷媒が過冷却器によって十分冷やされて減圧器へ流れ込
む。(E) Operation The refrigerant flowing out of the condenser of the low-temperature refrigeration cycle is stored in the receiver. Then, the liquid refrigerant flowing out of the liquid receiver is sufficiently cooled by the supercooler and flows into the pressure reducer.
（ヘ）実施例 第１図，第２図において、１は二元冷凍装置で、この
装置は、高温側ユニット２と、低温側ユニット３と、ク
ーラユニット４とから構成されている。そして、これら
ユニット2,3,4は冷媒管（後述する）でつながれる。(F) Embodiment In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a binary refrigeration system, which is composed of a high-temperature unit 2, a low-temperature unit 3, and a cooler unit 4. These units 2, 3, and 4 are connected by a refrigerant pipe (described later).
５は高温側冷凍サイクルで、圧縮機６、マフラ７、凝
縮器８、第１受液器９、ドライヤ10、第１制御弁11、第
１膨張弁（減圧器）12、過冷却器として作用するサブク
ーラ13、蒸発器14、アキュムレータ15が順次冷媒管で接
続されている。この高温側冷凍サイクル５に封入されて
いる冷媒はＲ−22である。16は低圧側配管に取り付けら
れた温度センサで、このセンサ16で検出した温度に基づ
いて第１膨張弁12の開度が制御される。又、第１制御弁
11はこの冷凍サイクル５の冷却運転の停止後に行なわれ
るポンプダウン運転時に閉じられて、蒸発器14内の冷媒
をこの冷凍サイクル５の高圧側管路（凝縮器８等）に回
収させるものである。Reference numeral 5 denotes a high-temperature side refrigeration cycle, which functions as a compressor 6, a muffler 7, a condenser 8, a first liquid receiver 9, a dryer 10, a first control valve 11, a first expansion valve (decompressor) 12, and a subcooler. The subcooler 13, the evaporator 14, and the accumulator 15 are sequentially connected by a refrigerant pipe. The refrigerant sealed in the high-temperature side refrigeration cycle 5 is R-22. Reference numeral 16 denotes a temperature sensor attached to the low-pressure side pipe. The opening of the first expansion valve 12 is controlled based on the temperature detected by the sensor 16. Also, the first control valve
Reference numeral 11 denotes a valve which is closed during the pump-down operation performed after the cooling operation of the refrigeration cycle 5 is stopped, and recovers the refrigerant in the evaporator 14 to the high-pressure side line (such as the condenser 8) of the refrigeration cycle 5. .
17は低温側冷凍サイクルで、圧縮機18、マフラ19、オ
イルセパレータ20、凝縮器21、第２の受液器34、サブク
ーラ13、ドライヤ22、第２膨張弁（減圧器）23、蒸発器
24、吸込圧力調整弁25、アキュムレータ26が順次冷媒管
で接続されている。27はオイル戻し管で、オイルセパレ
ータ20に溜められたオイルを圧縮機18へ戻すものであ
る。そしてこの低温側冷凍サイクル17の凝縮器21と高温
側冷凍サイクル５の蒸発器14とはカスケードコンデンサ
28で一体的に組み合せられており、この低温側冷凍サイ
クル17の凝縮器21と高温側冷凍サイクル５の蒸発器14と
が熱交換するようになっている。この低温側冷凍サイク
ル17に封入されている冷媒はＲ−13である。29は低圧側
配管に取り付けられた温度センサで、このセンサ29で検
出した温度に基づいて第２膨張弁23の開度が制御され
る。30は膨張タンク、31は一方のバイパス管で、一端が
凝縮器21の入口側すなわち高圧側管路32に、他端が膨張
タンク30の上部に夫々つながれている。33はこの一方の
バイパス管31に設けた第２制御弁で、低温側冷凍サイク
ル17の圧縮機18の運転時に閉じて、その運転停止時に開
放される。この第２制御弁33は一般的に「通電開型」と
呼ばれている電磁弁である。35は他方のバイパス管で、
一端が膨張タンク30の下部に、他端が吸込圧力調整弁25
の入口側すなわち低圧側管路に夫々つながれている。こ
のように第２制御弁33を圧縮機18の運転停止時に開放す
るようにしたので、運転停止時に低温側冷凍サイクル17
の凝縮器21内の液冷媒は高圧側管路32、一方のバイパス
管31を介して膨張タンク30へ導びかれる。前述の吸込圧
力調整弁25はその入口側管路36内の冷媒圧力が例えば5k
g/cm2以上であれば、その弁25の開度を絞って、約5kg/c
m2にその冷媒圧力を低下させて圧縮機18へ冷媒を戻すよ
うにしたものである。これによって、圧縮機18に吸込ま
れる冷媒圧力が異常に高くなるのを防止して、圧縮機18
から吐出される冷媒の（高圧）圧力の異常上昇を防止し
ている。39は遅延装置（遅延手段）で、高温側冷凍サイ
クル５の圧縮機６並びに低温側冷凍サイクル17の圧縮機
18につながれており、高温側冷凍サイクル５の圧縮機６
の運転開始から60秒後に低温側冷凍サイクル17の圧縮機
18の運転が開始するようにこの圧縮機18に信号が出され
る。Reference numeral 17 denotes a low-temperature refrigeration cycle, which includes a compressor 18, a muffler 19, an oil separator 20, a condenser 21, a second liquid receiver 34, a subcooler 13, a dryer 22, a second expansion valve (decompressor) 23, and an evaporator.
24, a suction pressure adjusting valve 25, and an accumulator 26 are sequentially connected by a refrigerant pipe. Reference numeral 27 denotes an oil return pipe for returning the oil stored in the oil separator 20 to the compressor 18. The condenser 21 of the low-temperature refrigeration cycle 17 and the evaporator 14 of the high-temperature refrigeration cycle 5 are connected by a cascade condenser.
The condenser 21 of the low-temperature side refrigeration cycle 17 and the evaporator 14 of the high-temperature side refrigeration cycle 5 exchange heat. The refrigerant sealed in the low-temperature refrigeration cycle 17 is R-13. Reference numeral 29 denotes a temperature sensor attached to the low-pressure side pipe. The opening of the second expansion valve 23 is controlled based on the temperature detected by the sensor 29. Reference numeral 30 denotes an expansion tank, and 31 denotes one bypass pipe, one end of which is connected to the inlet side of the condenser 21, that is, the high pressure side pipeline 32, and the other end of which is connected to the upper part of the expansion tank 30. Reference numeral 33 denotes a second control valve provided in one of the bypass pipes 31. The second control valve is closed when the compressor 18 of the low temperature side refrigeration cycle 17 is operated, and is opened when the operation is stopped. The second control valve 33 is an electromagnetic valve generally called an “energized open type”. 35 is the other bypass pipe,
One end is below the expansion tank 30 and the other end is the suction pressure adjusting valve 25.
Are connected to the inlet side, that is, the low pressure side pipeline. As described above, the second control valve 33 is opened when the operation of the compressor 18 is stopped.
The liquid refrigerant in the condenser 21 is guided to the expansion tank 30 via the high-pressure side pipe 32 and one of the bypass pipes 31. The aforementioned suction pressure regulating valve 25 has a refrigerant pressure in its inlet side pipe line 36 of, for example, 5 k.
g / cm 2 or more, reduce the opening of the valve 25 to about 5 kg / c
by lowering the refrigerant pressure in m 2 to the compressor 18 is obtained by the return refrigerant. This prevents the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 18 from becoming abnormally high, and
This prevents an abnormal increase in the (high pressure) pressure of the refrigerant discharged from the compressor. 39 is a delay device (delay means) which is a compressor 6 of the high temperature side refrigeration cycle 5 and a compressor of the low temperature side refrigeration cycle 17
The compressor 6 of the high-temperature side refrigeration cycle 5
60 seconds after the start of operation of the compressor of the low-temperature refrigeration cycle 17
A signal is sent to the compressor 18 so that the operation of the compressor 18 starts.
このような構成の二元冷凍装置を特に高温側ユニット
２と、低温側ユニット３と、クーラユニット４とに分離
し、高温側ユニット２には高温側冷凍サイクル５の圧縮
機６と凝縮器８とを内蔵させ、低温側ユニット３にはカ
スケードコンデンサ28と低温側冷凍サイクル17の圧縮機
18とを内蔵させ、クーラユニット４には低温側冷凍サイ
クル17の蒸発器24を内蔵させている。このようにしたこ
とにより、クーラユニット４を備えた冷凍室（図示せ
ず）の近くに、低温側ユニット３と高温側ユニット２と
の両方を置くスペースがない場合は、低温側ユニット３
のみをこの冷凍室の近くに置き、他の場所に高温側ユニ
ット２を置くこともできる。ここで、低温側ユニット３
とクーラユニット４とをつなぐ低温側のユニット間配管
37の温度（この低温側のユニット間配管37内を流れる冷
媒の温度）は、高温側ユニット２と低温側ユニット３と
をつなぐ高温側のユニット間配管38の温度（このユニッ
ト間配管38内を流れる冷媒の温度）よりも低いが、この
低温側のユニット間配管37の長さを短かく抑えることが
でき（低温側ユニット３とクーラユニット４との距離が
短かいので）、このユニット間配管37による熱ロスを小
さくすることができる。又、冷凍室の近くにスペースが
ある場合は第２図に示すように高温側ユニット２と低温
側ユニット３とを並べて配置しても良い。更にこの低温
側ユニット３とクーラユニット４とを一体的に組み合
せ、高温側ユニット２のみを分離しても良い。The binary refrigeration system having such a configuration is separated into a high-temperature unit 2, a low-temperature unit 3, and a cooler unit 4, and the high-temperature unit 2 includes a compressor 6 and a condenser 8 of a high-temperature refrigeration cycle 5. The low-temperature unit 3 includes a cascade condenser 28 and a compressor for the low-temperature refrigeration cycle 17.
The cooler unit 4 incorporates an evaporator 24 of the low-temperature side refrigeration cycle 17. By doing so, if there is no space for both the low-temperature unit 3 and the high-temperature unit 2 near the freezer (not shown) having the cooler unit 4, the low-temperature unit 3
Only the high-temperature side unit 2 can be placed near this freezer compartment, and at another place. Here, the low-temperature side unit 3
Piping between low-temperature units connecting the air conditioner and the cooler unit 4
The temperature of 37 (the temperature of the refrigerant flowing in the low-temperature side unit piping 37) is the temperature of the high-temperature side unit piping 38 connecting the high-temperature unit 2 and the low-temperature unit 3 (the temperature of the inside of this unit piping 38). Lower than the temperature of the flowing refrigerant), but the length of the low-temperature side unit piping 37 can be kept short (because the distance between the low-temperature unit 3 and the cooler unit 4 is short). 37 can reduce the heat loss. If there is a space near the freezing room, the high-temperature unit 2 and the low-temperature unit 3 may be arranged side by side as shown in FIG. Further, the low-temperature unit 3 and the cooler unit 4 may be integrally combined, and only the high-temperature unit 2 may be separated.
次に、この二元冷凍装置１の運転状態について説明す
る。運転開始時は、まず高温側冷凍サイクル５の圧縮機
６を運転させ、第１制御弁11を開放して、冷媒を第１図
の実線矢印のように流す。ここで、この運転開始前すな
わち前回の運転終了前に第１制御弁11を閉じてポンプダ
ウン運転を行なって、蒸発器14内の冷媒は圧縮機８等の
高圧側管路に回収されている。従って、この蒸発器14内
には冷媒がない状態で運転を開始するため、開始後に流
れ込む冷媒によってこの蒸発器14は早く冷却される。そ
して、遅延装置39によって高温側冷凍サイクル５の圧縮
機６の運転開始から60秒（所定時間）経過後に、低温側
冷凍サイクル17の圧縮機18の運転が開始される。このよ
うに、遅延装置39によって低温側冷凍サイクル17の圧縮
機18の運転開始を、高温側冷凍サイクル５の圧縮機６の
運転開始から遅らせたのは、まず高温側冷凍サイクル５
の蒸発器14の温度をある程度下げてから、低温側冷凍サ
イクル17の凝縮器21へ冷媒を流し込むようにしたかった
からである。これによって低温側冷凍サイクル17の立ち
上り時間が短かくなる。又、高温側冷凍サイクル５の蒸
発器14の温度はこの所定時間によってある程度一定に低
下させることができ、これによってカスケードコンデン
サ28の熱交換能力を一定に保つことができる。この所定
時間は二元冷凍装置の大きさによって可変される。上述
した遅延装置39の代りに高温側冷凍サイクル５の蒸発器
14の出口配管に温度センサを取り付け、このセンサで検
出する温度が一定値以下になったら低温側冷凍サイクル
17の圧縮機18を運転させることも考えた。しかしなが
ら、前述したようにポンプダウン運転によって、運転開
始直後には蒸発器14内に冷媒がない状態から一気に冷媒
が流れ込むため、この蒸発器14の出口管の温度低下が急
激に行なわれる（数秒間で30℃から０℃へ変化する）。
このような急激の変化に温度センサがついてゆけず、低
温側冷凍サイクル17の圧縮機18の運転開始の指示を的確
に行なえないおそれが考えられる。Next, an operation state of the binary refrigeration apparatus 1 will be described. At the start of operation, first, the compressor 6 of the high-temperature side refrigeration cycle 5 is operated, the first control valve 11 is opened, and the refrigerant flows as shown by the solid line arrow in FIG. Here, before the start of the operation, that is, before the end of the previous operation, the first control valve 11 is closed to perform the pump-down operation, and the refrigerant in the evaporator 14 is collected in the high-pressure side line of the compressor 8 or the like. . Therefore, since the operation is started in a state where there is no refrigerant in the evaporator 14, the evaporator 14 is quickly cooled by the refrigerant flowing after the start. Then, after a lapse of 60 seconds (predetermined time) from the start of operation of the compressor 6 of the high temperature side refrigeration cycle 5 by the delay device 39, the operation of the compressor 18 of the low temperature side refrigeration cycle 17 is started. The reason why the operation of the compressor 18 of the low-temperature refrigeration cycle 17 is delayed from the start of operation of the compressor 6 of the high-temperature refrigeration cycle 5 by the delay device 39 is that the high-temperature refrigeration cycle 5
This is because it is desired to lower the temperature of the evaporator 14 to some extent before flowing the refrigerant into the condenser 21 of the low-temperature refrigeration cycle 17. This shortens the rise time of the low-temperature side refrigeration cycle 17. Further, the temperature of the evaporator 14 of the high-temperature side refrigeration cycle 5 can be reduced to a certain degree by the predetermined time, thereby keeping the heat exchange capacity of the cascade condenser 28 constant. This predetermined time is variable depending on the size of the binary refrigeration system. The evaporator of the high temperature side refrigeration cycle 5 instead of the delay device 39 described above
Attach a temperature sensor to the 14 outlet piping, and when the temperature detected by this sensor falls below a certain value, the low-temperature refrigeration cycle
It was considered to operate 17 compressors 18. However, as described above, due to the pump-down operation, immediately after the start of the operation, the refrigerant flows from the evaporator 14 without any refrigerant into the evaporator 14 at once, so that the temperature of the outlet pipe of the evaporator 14 rapidly decreases (for several seconds). Changes from 30 ° C. to 0 ° C.).
There is a possibility that the temperature sensor cannot keep up with such a rapid change, and the instruction to start the operation of the compressor 18 of the low-temperature side refrigeration cycle 17 cannot be given accurately.
このようにして、２つの圧縮機6,18が共に運転を開始
して、低温側冷凍サイクル17の蒸発器24が収納された冷
凍室を冷却する。ここで低温側冷凍サイクル17におい
て、圧縮機18から吐出された冷媒はそのほとんどがカス
ケードコンデンサ28内の凝縮器21で凝縮液化されるもの
の、一部のものは液化されずに凝縮器21から流出される
ことがある。このような場合のガス冷媒は第２の受液器
34内の上部に貯められる。そして、この受液器34から流
出した液冷媒はサブクーラ13に流れ込む。このサブクー
ラ13で液冷媒は過冷却状態にまで冷却され、その後第２
膨張弁23で減圧作用を受ける。このように、凝縮器21か
ら出た液冷媒を、一旦第２の受液器34に貯溜し、サブク
ーラ13で過冷却状態にして第２膨張弁23へ流すようにし
たので、この第２膨張弁23にフラッシュガスが流れ込ん
で、第２膨張弁23の作動（弁開度）状態を不安定にする
おそれはない。従って第２膨張弁23の作動状態を良好に
して安定した冷凍能力を得ることができる。又、低温側
冷凍サイクル17の冷媒（Ｒ−13）の沸点は高温側冷凍サ
イクルの冷媒（Ｒ−22）の沸点よりも高いので、ガス化
しやすいが、このサブクーラ13によって冷媒を過冷却状
態にしたことによりこのガス化を未然に防止して、膨張
タンク30を小型化することもできる。In this way, the two compressors 6 and 18 start operating together to cool the freezing room in which the evaporator 24 of the low-temperature side refrigeration cycle 17 is stored. Here, in the low-temperature side refrigeration cycle 17, most of the refrigerant discharged from the compressor 18 is condensed and liquefied in the condenser 21 in the cascade condenser 28, but part of the refrigerant flows out of the condenser 21 without being liquefied. May be done. The gas refrigerant in such a case is supplied to the second liquid receiver.
Stored in the upper part of 34. Then, the liquid refrigerant flowing out of the liquid receiver 34 flows into the subcooler 13. The subcooler 13 cools the liquid refrigerant to a supercooled state,
The expansion valve 23 receives a pressure reducing action. As described above, the liquid refrigerant that has flowed out of the condenser 21 is temporarily stored in the second liquid receiver 34, is supercooled by the subcooler 13, and flows into the second expansion valve 23. There is no fear that the flush gas flows into the valve 23 and makes the operation (valve opening) of the second expansion valve 23 unstable. Therefore, the operation state of the second expansion valve 23 can be improved to obtain a stable refrigeration capacity. Further, since the boiling point of the refrigerant (R-13) in the low-temperature side refrigeration cycle 17 is higher than the boiling point of the refrigerant (R-22) in the high-temperature side refrigeration cycle, the refrigerant is easily gasified. By doing so, this gasification can be prevented beforehand, and the expansion tank 30 can be downsized.
低温側冷凍サイクル17の圧縮機18の吸込管には吸込圧
力調整弁25を設けたので、この調整弁25の設定値を例え
ば5kg/cm2と設定すれば、この調整弁によって蒸発器24
付近の冷媒圧力が5kg/cm2以上あったとしても、圧縮機1
8に吸込まれる冷媒の圧力は5kg/cm2に保たれる。このよ
うに圧縮機18に吸込まれる冷媒の圧力をこの調整弁25で
所定値以上にならないようにしたので、これによって低
温側冷凍サイクル17の高低圧圧力差を速く一定に保つこ
とができる。尚、このような吸込圧力調整弁25を設けな
いと、高低圧圧力差を一定に保つまでに多くの時間がか
かる。そして、安定した冷凍能力を速やかに発揮できな
いおそれがあった。Since a suction pressure adjusting valve 25 is provided in the suction pipe of the compressor 18 of the low temperature side refrigeration cycle 17, if the set value of the adjusting valve 25 is set to, for example, 5 kg / cm 2 , the evaporator 24
Even if the nearby refrigerant pressure is 5 kg / cm 2 or more, the compressor 1
The pressure of the refrigerant sucked into 8 is kept at 5 kg / cm 2 . As described above, the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 18 is prevented from being equal to or higher than the predetermined value by the adjusting valve 25, so that the high / low pressure difference of the low temperature side refrigeration cycle 17 can be quickly and constantly maintained. If such a suction pressure adjusting valve 25 is not provided, it takes much time to keep the high / low pressure difference constant. And there was a possibility that stable refrigeration capacity could not be exhibited promptly.
次に冷却運転を停止すると、第２制御弁33は開放され
（冷却運転中は閉鎖されている）、凝縮器21内の液冷媒
はバイパス管31を介して膨張タンク30へ導びかれる。こ
のようにして冷却運転の停止時には低温側冷凍サイクル
17の凝縮器21内の液冷媒を膨張タンク30やこの冷凍サイ
クルの低圧側配管に流し込むようにしている。すなわ
ち、運転停止時に低温となっている膨張タンク30や低圧
側配管に液冷媒を流し込んで、この液冷媒の気化を極力
抑えるようにしている。これによって運転停止時の冷媒
の圧力上昇は小さく抑えられ、膨張タンク30の小型化を
図ることができる。Next, when the cooling operation is stopped, the second control valve 33 is opened (closed during the cooling operation), and the liquid refrigerant in the condenser 21 is led to the expansion tank 30 via the bypass pipe 31. Thus, when the cooling operation is stopped, the low-temperature side refrigeration cycle
The liquid refrigerant in the condenser 21 of 17 is made to flow into the expansion tank 30 and the low-pressure pipe of the refrigeration cycle. That is, the liquid refrigerant is poured into the expansion tank 30 and the low-pressure side pipe which are at a low temperature when the operation is stopped, so that the vaporization of the liquid refrigerant is suppressed as much as possible. As a result, the pressure increase of the refrigerant at the time of stopping the operation is suppressed to be small, and the expansion tank 30 can be downsized.
又、冷却運転終了後は低温側冷凍サイクル17の圧縮機
18を止めると共に、高温側冷凍サイクル５の圧縮機６の
運転を続け、第１制御弁11を閉じてポンプダウン運転を
行なう。このポンプダウン運転によってサブクーラ13や
蒸発器14内の冷媒は凝縮器８等の高圧側管路に回収さ
れ、蒸発器14には冷媒がない状態となる。従って、冷却
運転を再開する（高温側冷凍サイクル５の圧縮機６の運
転を再開する）と、再開と同時に蒸発器14へ流れ込んだ
冷媒によって速やかに蒸発器14が冷却される。これによ
って低温側冷凍サイクル17の圧縮機18の運転を再開し
て、この圧縮機18から吐出された冷媒は凝縮器21で速や
かに冷却される。After the cooling operation is completed, the compressor of the low-temperature refrigeration cycle 17
At the same time, the operation of the compressor 6 of the high-temperature side refrigeration cycle 5 is continued, the first control valve 11 is closed, and the pump-down operation is performed. By this pump-down operation, the refrigerant in the subcooler 13 and the evaporator 14 is recovered to the high-pressure-side pipe such as the condenser 8, and the evaporator 14 is in a state where there is no refrigerant. Therefore, when the cooling operation is restarted (the operation of the compressor 6 of the high-temperature side refrigeration cycle 5 is restarted), the evaporator 14 is quickly cooled by the refrigerant flowing into the evaporator 14 simultaneously with the restart. As a result, the operation of the compressor 18 of the low-temperature side refrigeration cycle 17 is restarted, and the refrigerant discharged from the compressor 18 is quickly cooled by the condenser 21.
なお、上述したサブクーラ13とカスケードコンデンサ
28と受液器34とは第３図に示すような構造としても良
い。すなわち、40は高温側冷凍サイクル５の蒸発器で、
蛇行状に折り曲げられた第１段目から第３段目の熱交換
パイプで形成されている。41は低温側冷凍サイクル17の
凝縮器で、高温側冷凍サイクル５の蒸発器40の熱交換パ
イプをつつむように成型されている。42は低温側冷凍サ
イクル17のサブクーラで、第４段目の熱交換パイプ43を
つつむよう成型されている。44は第２の受液器で、この
凝縮器41とサブクーラ42とをつなぐものである。このよ
うな構造とすれば、サブクーラ42と、カスケードコンデ
ンサ45と、受液器44とを略一体化して、これらをコンパ
クトにすることができる。Note that the above-mentioned subcooler 13 and cascade capacitor
The structure of the receiver 28 and the receiver 34 may be as shown in FIG. That is, 40 is an evaporator of the high temperature side refrigeration cycle 5,
It is formed of a first-stage to third-stage heat exchange pipe bent in a meandering shape. Reference numeral 41 denotes a condenser of the low-temperature side refrigeration cycle 17, which is formed so as to surround the heat exchange pipe of the evaporator 40 of the high-temperature side refrigeration cycle 5. Reference numeral 42 denotes a subcooler of the low-temperature refrigeration cycle 17, which is formed so as to surround the fourth-stage heat exchange pipe 43. A second liquid receiver 44 connects the condenser 41 and the subcooler 42. With such a structure, the subcooler 42, the cascade condenser 45, and the liquid receiver 44 can be substantially integrated to make them compact.
（ト）発明の効果 以上述べたように、本発明は多元冷凍装置の低温側冷
凍サイクルの凝縮器と減圧器との間に、受液器とこの受
液器からの冷媒を冷やす過冷却器とを設けるようにした
ので、この凝縮器から流れ出た冷媒は、受液器に貯溜さ
れ、その後、この受液器から流れ出した液冷媒が過冷却
器によって冷やされる。従って、多元冷凍装置における
低圧側冷凍サイクルの凝縮器から減圧器に至る配管内で
のガス化を防止して低圧側冷凍サイクルに設けられる膨
張タンクの小型化を図ることができ、又、安定した冷凍
能力を保つことができる。(G) Effects of the Invention As described above, the present invention provides a receiver between a condenser and a decompressor of a low-temperature refrigeration cycle of a multi-stage refrigeration apparatus and a supercooler for cooling a refrigerant from the receiver. The refrigerant flowing out of the condenser is stored in the receiver, and the liquid refrigerant flowing out of the receiver is cooled by the subcooler. Therefore, it is possible to reduce the size of the expansion tank provided in the low-pressure refrigeration cycle by preventing gasification in the piping from the condenser of the low-pressure refrigeration cycle to the pressure reducer in the multi-stage refrigeration apparatus, and to achieve stable operation. The refrigeration capacity can be maintained.
図面は本発明の実施例を示し、第１図は二元冷凍装置の
冷媒回路図、第２図はこの装置の高温側ユニットと低温
側ユニットとを並べた状態を示す斜視図、第３図はこの
装置のカスケードコンデンサと第２の受液器とサブクー
ラとの関係を示す説明図である。 ５……高温側冷凍サイクル、13……サブクーラ（過冷却
器）、14……蒸発器、17……低温側冷凍サイクル、21…
…凝縮器、34……（第２の）受液器。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a binary refrigeration apparatus, FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a high-temperature side unit and a low-temperature side unit of this apparatus are arranged, FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship among a cascade condenser, a second liquid receiver, and a subcooler of the device. 5 ... high temperature side refrigeration cycle, 13 ... subcooler (supercooler), 14 ... evaporator, 17 ... low temperature side refrigeration cycle, 21 ...
... condenser, 34 ... (second) liquid receiver.
Claims (1)
凍サイクルの凝縮器とを熱交換させる多元冷凍装置にお
いて、この低温側冷凍サイクルの前記凝縮器と減圧器と
の間には、受液器とこの受液器からの冷媒を冷やす過冷
却器とを設けたことを特徴とする多元冷凍装置。In a multi-stage refrigeration apparatus for exchanging heat between an evaporator of a high-temperature refrigeration cycle and a condenser of a low-temperature refrigeration cycle, a receiving device is provided between the condenser and the pressure reducer of the low-temperature refrigeration cycle. A multi-component refrigeration apparatus comprising a liquid device and a supercooler for cooling a refrigerant from the liquid receiver.
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2060389A JP2708925B2 (en) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | Multi-source refrigeration equipment |
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