JP5312075B2 - 二酸化炭素循環・冷却システムにおけるデフロスト装置 - Google Patents
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Description
前記アンモニア冷媒回路は、液化アンモニア冷媒を蓄えるアンモニア・レシーバー、圧縮機と油分離器で成るアンモニア冷媒・冷凍ユニット及びアンモニア・水冷コンデンサーにて構成されており、
前記ホットガス熱交換器とアンモニア冷媒・冷凍ユニットとの間のアンモニア回路にアンモニア再蒸発熱交換器及びアンモニア電磁弁並びにアンモニア・吸入圧力調整弁及びアンモニア・流量調整弁とを挿入し、
前記アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられ、かつ、ホットガス熱交換機に送られ、該ホットガス熱交換機で一部液化したアンモニア冷媒を、前記アンモニア・再蒸発熱交換器に通して完全にガス化した状態で圧縮機に戻すとともに、
前記アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられたアンモニア冷媒の一部は前記アンモニア・水冷コンデンサーに送られ、該アンモニア冷媒の潜熱をより多く奪ってアンモニア・レシーバーに戻すように構成したことを特徴とする二酸化炭素循環・冷却システムにおけるデフロスト装置を提供する。
このとき、アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられたアンモニア冷媒の一部は、アンモニア・水冷コンデンサーに送られて、アンモニア冷媒の蒸発潜熱をより多く奪い、アンモニア・レシーバーに戻すことになる。
前記カスケードコンデンサーが設けられ、前記二酸化炭素冷媒回路内の二酸化炭素冷媒と前記アンモニア冷媒回路内のアンモニア冷媒との間での熱交換を行い、前記二酸化炭素冷媒を冷媒液に変え、かつ、前記アンモニア冷媒を気化させる冷熱交換ユニットと、
デフロスト熱交換器から排出された前記アンモニア冷媒の発熱により前記二酸化炭素冷媒を気化させてホットガス化するホットガス熱交換器を有する二酸化炭素・ホットガスキットとを備え、前記熱交換ユニットと前記二酸化炭素・ホットガスキットと前記負荷側冷却器が互いに接続可能に構成され、前記負荷側冷却器の除霜を行う際、前記二酸化炭素・ホットガスキット内で生成される前記ホットガスを前記負荷側冷却器内に供給して除霜する二酸化炭素循環・冷却システムにおいて、
前記ホットガス熱交換器と前記冷熱交換ユニット内の圧縮機と油分離機とで成るアンモニア冷媒・冷凍ユニットとの間のアンモニア回路にアンモニア再蒸発熱交換器及びアンモニア電磁弁並びにアンモニア・吸入圧力調整弁及びアンモニア・流量調整弁とを挿入し、前記アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられ、かつ、ホットガス熱交換機に送られ、該ホットガス熱交換器で一部液化したアンモニア冷媒を、前記アンモニア・再蒸発熱交換器に通して完全にガス化した状態で圧縮機に戻すとともに、
前記アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられたアンモニア冷媒の一部は前記アンモニア・水冷コンデンサーに送られ、該アンモニア冷媒の潜熱をより多く奪ってアンモニア・レシーバーに戻すように構成したことを特徴とする二酸化炭素循環・冷却システムにおけるデフロスト装置を提供する。
そして、アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられ、かつ、ホットガス熱交換器に送られ、そこで一部液化した状態のアンモニア冷媒を、アンモニア・再蒸発熱交換器40に通し、該アンモニア・再蒸発熱交換器40により一部液化した該アンモニア冷媒を完全にガス化した状態で、圧縮機21に返戻することができるようにしたものである。
このとき、前記アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられたアンモニア冷媒をアンモニア・水冷コンデンサーにより、該アンモニア冷媒の蒸発潜熱をより多く奪い液化した状態でアンモニア・レシーバーに戻すことになる。
デフロスト)するので、省エネルギーの効果が期待される。
この発明では、アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられ、かつ、ホットガス熱交換器に送られ、一部液化した状態のアンモニア冷媒を、アンモニア・再蒸発熱交換器に通し、該アンモニア・再蒸発熱交換器により一部液化した該アンモニア冷媒を完全にガス化した状態で、圧縮機に戻すようにしたものであるところ、アンモニア冷媒を無駄なく効率良く利用することができ、熱交換効率を向上させる。
このとき、前記アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスにかえられたアンモニア冷媒の一部分がアンモニア・水冷コンデンサーにより、該アンモニア冷媒の蒸発潜熱をより多く奪い液化した状態でアンモニアの圧縮機に戻すことになるので、冷凍能力の向上に資することができる。
従って、アンモニア冷媒を効率良く二酸化炭素に対する熱交換効果を期待することができる。
デフロスト)するので、省エネルギーを図ることができる効果が期待される。
そして、本発明においても、アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられ、かつ、ホットガス熱交換器に送られ、一部液化した状態のアンモニア冷媒を、アンモニア・再蒸発熱交換器に通し、該アンモニア・再蒸発熱交換器により一部液化した該アンモニア冷媒を完全にガス化した状態で、圧縮機に戻すようにしたものであるので、アンモニア冷媒を無駄なく効率良く利用することができ、熱交換効率を向上させるという有用性を期待できる。
また、従来のように、別途、除霜用の電気ヒータ装置を設ける場合ではヒータ配線及び設備が必要であり、除霜用の散水装置を設ける場合ではデフロスト水槽や送水管等の設備を必要としたが、これらの設備を設置しなくてもよい。したがって、これらの設備にかかる設置コストの節約及びメンテナンスコストの節約を図ることができる効果が期待される。
さらに、冷却システムを構築する場合、冷熱交換ユニット、二酸化炭素・ホットガスキット等を施工現場に持ち込み、これらを互いに接続することによって必要とする冷却システムを簡単、かつ、自由な形態で構築することができるという効果を期待することができる。
更に、本発明の第1の実施例におけるデフロスト装置を適用した二酸化炭素循環・冷却システムについて、図3を参照して説明する。この第1の実施例における二酸化炭素循環・冷却システムは、図1に示した構成に、アンモニア・再蒸発熱交換器40と、アンモニア・流量調整弁42bを加えたものであり、他の構成は図1と同一であるから、同一の構成部分は同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施例では(図3参照)、アンモニア冷媒・冷凍ユニット23で高温・高圧ガスに変えられ、かつ、ホットガス熱交換器16に送られ、一部液化した状態のアンモニア冷媒を、アンモニア・再蒸発熱交換器40に通し、該アンモニア・再蒸発熱交換器40により一部液化した該アンモニア冷媒を完全にガス化した状態で、圧縮機21に戻すようにしたものである。
特に、この実施例ではホットガス熱交換器とアンモニア冷媒・冷凍ユニット23との間のアンモニア冷媒回路14にアンモニア・再蒸発熱交換器40と、アンモニア・電磁弁41と、アンモニア・吸入圧調整弁42a並びにアンモニア・流量調整弁42bが挿入されている。
11aまたは負荷側冷却器部11b)は冷却運転、残りの半分(負荷側冷却器部11bまたは負荷側冷却器部11a)はデフロスト運転を同時に行わせることができる。
特に、この実施例では前述したようにアンモニア・再蒸発熱交換器40とアンモニア・電磁弁41と、アンモニア・吸入圧力調整弁42a並びにアンモニア・流量調整弁42b
が挿入されたことにより、之等に対応する請求項1記載の発明の構成の奏する作用効果と全く同一の作用効果を奏する。
11 負荷側冷却器
11a 負荷側冷却器部
11b 負荷側冷却器部
12 カスケードコンデンサー
13 二酸化炭素冷媒回路
14 アンモニア冷媒回路
15 デフロスト回路
16 ホットガス熱交換器
17 二酸化炭素・レシーバー
18 二酸化炭素・ポンプ
19 二酸化炭素・昇圧ポンプ
20 アンモニア・レシーバー
21 圧縮機
22 油分離器
23 アンモニア冷媒・冷凍ユニット
24 アンモニア・水冷コンデンサー
25 アンモニア・電磁弁
26 二酸化炭素・電動弁
27 二酸化炭素・圧力指示調節器
28 二酸化炭素・圧力発信器29 二酸化炭素・電動弁
30 二酸化炭素・電動弁
31 二酸化炭素・電動弁
32 二酸化炭素・流量調整弁
33 庫内温度・指示調節器
34 二酸化炭素・圧力指示調節器
35 二酸化炭素・圧力発信器
36 二酸化炭素・止弁
37 二酸化炭素・止弁
38 二酸化炭素・電動弁
39a 切り替え電動弁
39b 切り替え電動弁
40 アンモニア・再蒸発熱交換器
41 アンモニア・電磁弁
42a アンモニア・吸入圧力調整弁
42b アンモニア・流量調整弁
43 二酸化炭素及びアンモニア循環冷却ユニット
44 二酸化炭素・ホットガスキット
47 デフロスト蓄熱槽(ホットガス熱交換器)
47a 二酸化炭素ホットガス・熱交換器部
47b アンモニア加熱用・熱交換器部
48 蓄熱剤
Claims (7)
- 負荷側冷却器と、カスケードコンデンサーと、二酸化炭素を冷媒とし、かつ、該二酸化炭素冷媒が前記負荷側冷却器と前記カスケードコンデンサーを通って循環される二酸化炭素冷媒回路と、アンモニアを冷媒とし、該アンモニア冷媒が前記カスケードコンデンサーを通って循環するアンモニア冷媒回路とを備え、前記カスケードコンデンサーにより前記二酸化炭素冷媒と前記アンモニア冷媒の熱交換を行い、該二酸化炭素冷媒を冷媒液に変え、かつ、前記アンモニア冷媒を気化させてなる二酸化炭素循環・冷却システムであって、油分離器から排出された前記アンモニア冷媒回路内のアンモニア冷媒に生じる発熱により前記二酸化炭素冷媒を気化させてホットガス化するホットガス熱交換器と、前記ホットガス熱交換器内に前記二酸化炭素冷媒を送り、かつ、該ホットガス熱交換器内で生成される前記ホットガスを前記負荷側冷却器内に供給して除霜するデフロスト回路とを備えた二酸化炭素循環・冷却システムにおけるデフロスト装置において、
前記アンモニア冷媒回路は、液化アンモニア冷媒を蓄えるアンモニア・レシーバー、圧縮機と油分離器で成るアンモニア冷媒・冷凍ユニット及びアンモニア・水冷コンデンサーにて構成されており、
前記ホットガス熱交換器とアンモニア冷媒・冷凍ユニットとの間のアンモニア回路にアンモニア再蒸発熱交換器及びアンモニア電磁弁並びにアンモニア・吸入圧力調整弁及びアンモニア・流量調整弁とを挿入し、
前記アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられ、かつ、ホットガス熱交換機に送られ、該ホットガス熱交換機で一部液化したアンモニア冷媒を、前記アンモニア・再蒸発熱交換器に通して完全にガス化した状態で圧縮機に戻すとともに、
前記アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられたアンモニア冷媒の一部は前記アンモニア・水冷コンデンサーに送られ、該アンモニア冷媒の潜熱をより多く奪ってアンモニア・レシーバーに戻すように構成したことを特徴とする二酸化炭素循環・冷却システムにおけるデフロスト装置。 - 上記二酸化炭素冷媒回路は、前記カスケードコンデンサーの熱交換により液化された前記二酸化炭素冷媒を貯える二酸化炭素・レシーバーを備え、上記デフロスト回路への上記二酸化炭素冷媒を該二酸化炭素・レシーバー内から上記ホットガス熱交換器内に供給し、上記負荷側冷却器内で除霜を終えた前記二酸化炭素冷媒を、前記負荷側冷却器内の冷却を終えた前記二酸化炭素冷媒と同じ前記二酸化炭素・レシーバー内に戻すようにしたことを特徴とする請求項1記載の二酸化炭素循環・冷却システムにおけるデフロスト装置。
- 上記二酸化炭素冷媒回路は、上記二酸化炭素・レシーバー内に貯えられている二酸化炭素冷媒を、上記負荷側冷却器と上記ホットガス熱交換器に単一のポンプを使用して送るようにしたことを特徴とする請求項2記載の二酸化炭素循環・冷却システムにおけるデフロスト装置。
- 上記負荷側冷却器は上記二酸化炭素冷媒回路に複数台設置されているとともに、上記デフロスト回路は、前記複数台の負荷側冷却器に対して上記ホットガス熱交換器を接続切り替え可能に設けられていることを特徴とする請求項1,2または3記載の二酸化炭素循環・冷却システムにおけるデフロスト装置。
- 上記負荷側冷却器は、内部が少なくとも2個の負荷側冷却器に分割されているとともに、上記デフロスト回路は上記ホットガス熱交換器を前記負荷側冷却器部に対して接続切り替え可能に設けられていることを特徴とする請求項1,2,3または4記載の二酸化炭素循環・冷却システムにおけるデフロスト装置。
- 負荷側冷却器と、カスケードコンデンサーと、二酸化炭素を冷媒とし、かつ、該二酸化炭素冷媒が前記負荷側冷却器と前記カスケードコンデンサーを通って循環される二酸化炭素冷媒回路と、アンモニアを冷媒とし、該アンモニア冷媒が前記カスケードコンデンサーを通って循環するアンモニア冷媒回路とを備えてなる二酸化炭素循環・冷却システムであって、
前記カスケードコンデンサーが設けられ、前記二酸化炭素冷媒回路内の二酸化炭素冷媒と前記アンモニア冷媒回路内のアンモニア冷媒との間での熱交換を行い、前記二酸化炭素冷媒を冷媒液に変え、かつ、前記アンモニア冷媒を気化させる冷熱交換ユニットと、
デフロスト熱交換器から排出された前記アンモニア冷媒の発熱により前記二酸化炭素冷媒を気化させてホットガス化するホットガス熱交換器を有する二酸化炭素・ホットガスキットとを備え、前記熱交換ユニットと前記二酸化炭素・ホットガスキットと前記負荷側冷却器が互いに接続可能に構成され、前記負荷側冷却器の除霜を行う際、前記二酸化炭素・ホットガスキット内で生成される前記ホットガスを前記負荷側冷却器内に供給して除霜する二酸化炭素循環・冷却システムにおいて、
前記ホットガス熱交換器と前記冷熱交換ユニット内の圧縮機と油分離機とで成るアンモニア冷媒・冷凍ユニットとの間のアンモニア回路にアンモニア再蒸発熱交換器及びアンモニア電磁弁並びにアンモニア・吸入圧力調整弁及びアンモニア・流量調整弁とを挿入し、前記アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられ、かつ、ホットガス熱交換機に送られ、該ホットガス熱交換器で一部液化したアンモニア冷媒を、前記アンモニア・再蒸発熱交換器に通して完全にガス化した状態で圧縮機に戻すとともに、
前記アンモニア冷媒・冷凍ユニットで高温・高圧ガスに変えられたアンモニア冷媒の一部は前記アンモニア・水冷コンデンサーに送られ、該アンモニア冷媒の潜熱をより多く奪ってアンモニア・レシーバーに戻すように構成したことを特徴とする二酸化炭素循環・冷却システムにおけるデフロスト装置。 - 上記負荷側冷却器は、内部が少なくとも2個の負荷側冷却器に分割されているとともに、上記デフロスト回路は上記ホットガス熱交換器を前記負荷側冷却器部に対して接続切り替え可能に設けられていることを特徴とする請求項1,2,3または4記載の二酸化炭素循環・冷却システムにおけるデフロスト装置。
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