JP5770157B2 - 冷凍装置 - Google Patents

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Description

本発明は、冷凍装置に関するものである。
二酸化炭素(以下、単に「CO2」と示す)は、地球温暖化係数が1であり、環境負荷の小さい冷媒である。例えば、特許文献1に示されるように、かかるCO2を冷媒として使用した冷凍装置が知られている。
例えばマグロ等の食品の冷凍態様では、冷凍庫内温度が−50℃程度の超低温が必要で、その場合、冷凍装置の冷媒の蒸発温度は、−60℃程度かそれ以下になる。しかし、CO2は、三重点が−56.6℃であり、それ以下の温度では、冷媒が固化する。このため、上述した特許文献1のような従来の冷凍装置では、冷媒が固化することを防止するため、蒸発温度を三重点以上にしており、超低温を実現するのが困難である。
また、特許文献2には、CO2を、三重点以下に減圧して固体・ガス二相とし、蒸発器においてCO2の固体の昇華により三重点以下の冷熱を利用している。しかし、固体を流動させる必要があり、膨張弁の出口や、蒸発器の入口分配器など、配管径が細い部分に固体のCO2が詰まり流動が妨げられる恐れがあり、安定した連続運転が困難となる問題がある。
特開2011−027287号公報 国際公開第2007/046332号パンフレット
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、地球温暖化係数の小さい冷媒の固化を防止してより低い温度で機能させることができる、冷凍装置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するため、本発明の冷凍装置は、気液分離器及び回路間熱交換器を共有し、沸点の異なる2種以上の冷媒がミックスされた混合冷媒が充填されている、低段側冷媒回路及び高段側冷媒回路を備え、前記高段側冷媒回路は、メイン回路部と、バイパス回路部とを有しており、前記メイン回路部には、高段圧縮機と、凝縮器と、第1高段膨張弁と、気液分離器と、高段圧力調整弁とが設けられており、前記バイパス回路部は、前記凝縮器及び前記第1高段膨張弁の間と、前記高段圧力調整弁及び前記高段圧縮機の間とを接続しており、前記回路間熱交換器は、前記低段側冷媒回路に設けられた中間冷却器と、前記高段側冷媒回路の前記バイパス回路部に設けられた高段蒸発器とを有し、該低段側冷媒回路及び該高段側冷媒回路の間で熱交換を行い、前記中間冷却器における熱交換量を調整する熱交換量制御部をさらに備え、前記熱交換量制御部は、前記中間冷却器の熱交換量を小さくし、それにより、該中間冷却器の出口の低段側冷媒の乾き度を大きくして、前記低段側冷媒回路における低段側冷媒の循環組成において、相対的に高沸点の冷媒の比率を増加させる。
本発明の冷凍装置によれば、地球温暖化係数の小さい冷媒の固化を防止してより低い温度で機能させることができる。
本発明の実施の形態1に係る冷凍装置の冷媒回路図を示す図である。 冷媒CO2と冷媒R32とを混合させた場合の、CO2の質量比と混合冷媒の凝固点との関係を示すグラフである。 2種類の冷媒を混合した非共沸混合冷媒の特性を表わす気液平衡線図である。 実施の形態2に係る冷凍装置の冷媒回路図を示す図である。
以下、本発明に係る冷凍装置ならびに熱交換方法の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る冷凍装置の冷媒回路図を示す図である。冷凍装置1は、後述する気液分離器及び回路間熱交換器を共有し、沸点の異なる2種以上の冷媒がミックスされた混合冷媒が充填されている低段側冷媒回路3と高段側冷媒回路5とを有している。
回路間熱交換器8は、流体が流れる回路同士の間で熱交換を行うものであれば、その構造や形式等は特に限定されるものではない。本実施の形態1における回路間熱交換器としてのカスケード熱交換器8は、低段側冷媒回路3に設けられた中間冷却器8aと、高段側冷媒回路5に設けられた高段蒸発器8bとを有し、低段側冷媒回路3を流れる冷媒と、高段側冷媒回路5を流れる冷媒との間で熱交換を行う。
低段側冷媒回路3には、低段圧縮機7と、カスケード熱交換器8における中間冷却器8aと、気液分離器11と、低段膨張弁13と、低段蒸発器14とが設けられている。
高段側冷媒回路5は、メイン回路部5aと、バイパス回路部5bとを有している。メイン回路部5aには、高段圧縮機17と、凝縮器19と、第1高段膨張弁20aと、気液分離器11と、高段圧力調整弁22とが設けられている。バイパス回路部5bは、凝縮器19及び第1高段膨張弁20aの間と、高段圧力調整弁22及び高段圧縮機17の間とを接続している。バイパス回路部5bには、第2高段膨張弁20bと、前述した高段蒸発器8bとが設けられている。
低段側冷媒回路3においては、冷媒は、図中実線矢印で示されるように、低段圧縮機7、中間冷却器8a、気液分離器11、低段膨張弁13及び低段蒸発器14の順の循環態様で流動されている。また、高段側冷媒回路5のメイン回路部5aにおいては、冷媒は、点線矢印で示されるように、高段圧縮機17、凝縮器19、第1高段膨張弁20a、気液分離器11及び高段圧力調整弁22の順の循環態様で流動されている。また、高段側冷媒回路5のバイパス回路部5bにおいては、冷媒は、点線矢印で示されるように流れ、すなわち、凝縮器19の出口側の分岐部、第2高段膨張弁20b、高段蒸発器8b及び高段圧縮機17の入口側の合流部の順に流れる。
低段側冷媒回路3における中間冷却器8aでは、低段側冷媒は、高段側冷媒と熱交換して、その一部が凝縮し、気液二相状態となる。さらに、低段側冷媒回路3における低段蒸発器14では、低段側冷媒は、冷凍庫内の雰囲気(空気)と熱交換して蒸発ガス化される。一方、高段側冷媒回路5における高段蒸発器8bでは、高段側冷媒は、低段側冷媒と熱交換して、蒸発ガス化する。また、高段側冷媒回路5における凝縮器19では、高段側冷媒が、外気と熱交換し、過冷却状態となって凝縮液化される。
そして、このような低段側冷媒回路3及び高段側冷媒回路5にまたがる気液分離器11には、中間冷却器8aを出た気液二相状態の低段側冷媒と、第1高段膨張弁20aを出た気液二相状態の高段側冷媒とが流入する。流入した冷媒は、気液分離され、飽和ガスは、高段側冷媒回路5へと流れ、飽和液は、低段側冷媒回路3へと流れる。
さらに、カスケード熱交換器8における圧力の関係と高段圧力調整弁22の作用とついて説明する。中間冷却器8aと高段蒸発器8bとの間では熱交換が行われるため、高段蒸発器8bを流れる高段側冷媒の圧力を、中間冷却器8aを流れる低段側冷媒の圧力よりも低くする。これに伴い、高段圧縮機17の吸入圧力が、中間冷却器8aや気液分離器11の圧力よりも低いことに対応させて、メイン回路部5aにおいて気液分離器11を出て高段圧縮機17に吸入されるガス冷媒は、高段圧力調整弁22により減圧しておく。
図2は、冷媒CO2と冷媒R32とを混合させた場合の、CO2の質量比(横軸)と混合冷媒の凝固点(縦軸)との関係を示すグラフである。
まず、循環させる冷媒としては、万が一の冷媒漏れを考慮し、地球温暖化係数(以下GWP)が1と小さいCO2を主成分として考える。しかしながら、CO2は、その三重点が−56.6℃(CO2質量比1.0に相当)であり、例えば、冷媒の蒸発温度が−60℃のような態様では、凝固してしまうため、液体として流動できない。
そこで、本実施の形態では、CO2よりも凝固点が低く、冷媒としての特性が優れているR32をCO2に混合させて、冷媒の凝固点を低下させる。R32は、地球温暖化係数(以下GWP)が675であり、空調機で使用されるR410A(GWP2090)や冷凍機で使用されるR404A(GWP3920)よりも比較的GWPが小さい。なお、本発明としては、CO2と混合させる冷媒を、R32に限定する意図ではない。
図2に示されるようにCO2の質量比を減らす(R32の質量比を増やす)ほど、凝固点が低下する。一方で、CO2と比較してGWPの大きいR32が増加すれば混合冷媒のGWPも大きくなる。凝固点の低下とGWPの大きさはトレードオフの関係がある。
混合冷媒のGWPは質量比で求まるとすると、例えば混合冷媒のGWPを300にする場合、混合比はCO2:R32=0.56:0.44となる。このとき、混合冷媒の凝固点は約−76℃である。なお、ここで言う「混合比」とは、冷媒配管内に存在するCO2とR32との比率で、充填組成を指す。一方、下記で説明する「循環組成」とは、ある時点で配管を通過するCO2とR32との質量流量比を指す。
次に、上述した冷凍装置の動作について説明する。図3は、2種類の冷媒を混合した非共沸混合冷媒の特性を表わす気液平衡線図である。図3の縦軸は、温度(T)を示し、横軸が、循環組成(低沸点成分の組成比:例えばCO2とR32の混合冷媒は、CO2が低沸点、R32が高沸点である)を示している。また、図3は、ある圧力Pでの状態を示している。
図3のA点は、圧力PでのCO2の飽和温度、B点は、圧力PでのR32の飽和温度であり、混合冷媒の圧力Pでの飽和ガス線及び飽和液線は、A点とB点とを結ぶ曲線で示される。飽和ガス線より上側は過熱蒸気状態を示し、飽和液線より下側は過冷却液状態を示し、飽和ガス線と飽和液線とで囲まれた領域は気液二相状態を示す。
非共沸混合冷媒は、圧力一定の場合でも、乾き度によって温度が変化する。低沸点成分のCO2の組成がZの場合、乾き度0の飽和液の温度はTsLで、乾き度が大きくなるほど温度が高くなり、乾き度1の飽和ガスの温度はTsGとなる。二相状態では、乾き度に対して温度が求まる。
CO2の組成がZで、二相状態の温度がTsM(乾き度x)であるときの、ガス組成と液組成とについて説明する。二相状態の液組成は、TsMと飽和液線との交点で求まり、CO2液とR32液の比率はYL:1−YLとなる。一方ガス組成は、TsMと飽和ガス線との交点で求まり、CO2ガスとR32ガスの比率はYG:1−YGとなる。図3より、乾き度が大きくなるほど液組成は低沸点であるCO2の比率が少なくなる。
このような乾き度と液組成との関係のもと、本実施の形態では、次のようにして、中間冷却器の出口乾き度調整による低段側冷媒の組成制御を行う。より詳細には、中間冷却器8aの出口乾き度を調整して、低段側冷媒の高沸点冷媒の組成を増加させる制御を行う。
中間冷却器8aを出る二相状態の低段側冷媒の、ある時点での乾き度をx、温度をTsMとする。中間冷却器8aの熱交換量を低下させると、低段側冷媒の凝縮量が減少するため、中間冷却器出口の乾き度が増大する。
乾き度増大により、気液分離器11に流入する低段側冷媒の液組成は、高沸点冷媒であるR32がより多くなる。気液分離器11内では、低段側冷媒入口の乾き度が大きくなるため、高段側冷媒と低段側冷媒とが混合した全体の乾き度も大きくなり、気液分離器11内の液組成もR32がより多くなる。
このように、低段側冷媒の循環組成はR32の比率が多くなり、且つ、気液分離器11内の液組成でもR32の比率が多くなるという二つの状態から、高段側冷媒の循環組成ではCO2の比率がより多くなるという状態がもたらされる。
中間冷却器8aの熱交換量を調整する方法(低下させる方法)としては、一例として、第2高段膨張弁20bの開度を小さくして、高段蒸発器8bに流れる高段側冷媒の流量を減少させる態様がある。また他の例として、中間冷却器8aもしくは高段蒸発器8bの伝熱面積が小さくなるように、すなわち、回路間熱交換器(カスケード熱交換器8)の伝熱面積が小さくなるように、冷媒流路を制御してもよいだろう。さらに他の例としては、高段蒸発器8bの冷媒と中間冷却器8aの冷媒との温度差を小さくして中間冷却器8aの熱交換量を低下させてもよい。具体的には、中間冷却器8aの圧力を低くすべく低段圧縮機7の回転数を小さくするか、または、高段蒸発器8bの圧力を高くすべく高段圧縮機17の回転数を小さくする。冷凍装置1は、中間冷却器8aに対するそのような熱交換量の調整を行う熱交換量制御部23を備えている。
以上のように構成された本実施の形態1に係る冷凍装置においては、次のような優れた利点がある。低段側冷媒の循環組成について、R32の比率をより多くすることで、充填組成に対して混合冷媒の凝固点を低下させることができるため、冷媒の固化を防止できる。これによって、CO2の三重点よりも低い温度で、地球温暖化係数の小さい混合冷媒を液相として使用することができる。すなわち、例えば、庫内温度が低下して、蒸発温度が低下した場合に、低段側冷媒のR32の比率をより多くして、冷媒の固化を防止することができる。
本実施の形態1では、気液分離器の圧力と液温度とを検知することで、低段側冷媒の組成を得ることができる。図3に示すように、圧力に対して気液平衡線図が求まるので、飽和液温度を検知すれば低段側冷媒の循環組成を得ることができる。この循環組成と図2とから、凝固点を得ることができる。さらに、冷媒の低段蒸発器入口温度の情報を得ることで、冷媒が固化する温度に近づいているかを判定できるため、これらの情報から低段側冷媒の組成を制御して冷媒の固化を防止できる。低段膨張弁出口と低段蒸発器入口との間の部位の乾き度が小さいため、冷媒温度もその部位の温度が最も低くなり、固化しやすい。なお、気液分離器の圧力と液温度との検知は、例えば気液分離器出口の配管など飽和液状態の場所(過冷却状態とはなっていない場所)で行う。また、冷媒の低段蒸発器入口温度は、庫内空気温度から推算してもよいし、低段圧縮機吸入圧力と循環組成とから算出する飽和温度から推算してもよい。
実施の形態2.
図4は、実施の形態2に係る冷凍装置の冷媒回路図を示す図である。本実施の形態2に係る冷凍装置は、以下に説明する部分を除いては、上述した実施の形態1と同様であるものとする。
冷凍装置101は、上記実施の形態1の冷凍装置1においてさらに過冷却熱交換器125が付加されている。過冷却熱交換器125は、高段側冷媒回路5のメイン回路部5aにおける第1高段膨張弁20aの出口の高段側冷媒と、低段側冷媒回路3における気液分離器11の出口の低段側冷媒とを熱交換するように設けられており、かかる熱交換において低段側冷媒を過冷却する。気液分離器11では、冷媒が二相状態であり、高段側冷媒回路5に循環するガスの循環組成は、低段側冷媒回路3に循環する液の循環組成に比べて、常に低沸点のCO2が多くなる。
図3に関し前述したように、同一圧力の場合には、CO2の組成が多いほど飽和液温度は低い。第1高段膨張弁20aの出口の冷媒は二相状態であるが、乾き度が小さく飽和液温度に近い。また、過冷却熱交換器125の低段側における冷媒圧力と高段側における冷媒圧力とはほぼ同じであるため、過冷却熱交換器125の入口温度については、低段側冷媒の入口温度より高段側冷媒の入口温度が低くなる。過冷却熱交換器125では、飽和液である低段側冷媒は冷却され、過冷却液となり、二相状態である高段側冷媒は加熱されより乾き度が大きくなる。
このように構成された本実施の形態2に係る冷凍装置においても、実施の形態1と同様、地球温暖化係数の小さい冷媒の固化を防止してより低い温度で機能させることができ、さらに加えて、過冷却熱交換器で低段側冷媒を冷却できるため、その分、蒸発器での冷凍能力を増加することができる利点も得られている。また、実施の形態1において述べたように、低段側冷媒の循環組成をR32が多くなるように制御すると、中間冷却器での凝縮量は低下することとなる。しかしながら、このことは、低段側冷媒の循環組成のR32がより多くなり、高段側冷媒の循環組成のCO2がより多くなることによって、低段側冷媒の組成と高段側冷媒の組成との差がより大きくなるということでもある。そこで、本実施の形態2では、前述した過冷却熱交換器を設け、低段側冷媒の組成と高段側冷媒の組成との差がより大きくなることで過冷却熱交換器での温度差も大きくなるように構成し、過冷却熱交換器での熱交換量増加によって、中間冷却器の凝縮量低下に伴う冷凍能力の低下を減少させる利点も得ている。また、高段側冷媒の気液分離器入口の乾き度をより大きくすることで、液組成はR32がより多くなり、低段側冷媒のR32組成がより多くなりやすい利点もある。
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
1,101 冷凍装置、3 低段側冷媒回路、5 高段側冷媒回路、5a メイン回路部、5b バイパス回路部、7 低段圧縮機、8 カスケード熱交換器(回路間熱交換器)、8a 中間冷却器、8b 高段蒸発器、11 気液分離器、13 低段膨張弁、14 低段蒸発器、17 高段圧縮機、19 凝縮器、20a 第1高段膨張弁、20b 第2高段膨張弁、23 熱交換量制御部、125 過冷却熱交換器。

Claims (9)

  1. 気液分離器及び回路間熱交換器を共有し、沸点の異なる2種以上の冷媒がミックスされた混合冷媒が充填されている、低段側冷媒回路及び高段側冷媒回路を備え、
    前記高段側冷媒回路は、メイン回路部と、バイパス回路部とを有しており、
    前記メイン回路部には、高段圧縮機と、凝縮器と、第1高段膨張弁と、前記気液分離器と、高段圧力調整弁とが含まれており、
    前記バイパス回路部は、前記凝縮器及び前記第1高段膨張弁の間と、前記高段圧力調整弁及び前記高段圧縮機の間とを接続しており、
    前記低段側冷媒回路には、低段圧縮機と、中間冷却器と、前記気液分離器と、低段膨張弁と、低段蒸発器とが含まれており、
    前記回路間熱交換器は、前記低段側冷媒回路に設けられた前記中間冷却器と、前記高段側冷媒回路の前記バイパス回路部に設けられた高段蒸発器とを有し、該低段側冷媒回路及び該高段側冷媒回路の間で熱交換を行い、
    前記中間冷却器における熱交換量を調整する熱交換量制御部をさらに備え、
    前記熱交換量制御部は、前記中間冷却器の熱交換量を小さくし、それにより、該中間冷却器の出口の低段側冷媒の乾き度を大きくして、前記低段側冷媒回路における低段側冷媒の循環組成において、相対的に高沸点の冷媒の比率を増加させ、
    混合冷媒にミックスされる冷媒には、CO2と、該CO2よりも高沸点の冷媒とが含まれており、
    前記熱交換量制御部は、前記低段側冷媒回路に設けられた前記低段蒸発器の入口温度が前記CO2の三重点よりも低くなるように、前記低段側冷媒回路の前記高沸点の冷媒の比率を増加させる、
    冷凍装置。
  2. 過冷却熱交換器をさらに備え、
    前記過冷却熱交換器は、前記第1高段膨張弁の出口の高段側冷媒と、前記気液分離器における前記低段側冷媒回路に配置された出口の低段側冷媒との間で熱交換を行う、
    請求項1の冷凍装置。
  3. 前記気液分離器の圧力と温度とに基づいて低段側冷媒の循環組成を求め、該低段側冷媒の循環組成に基づいて該低段側冷媒の凝固点を求め、前記熱交換量制御部は、該低段側冷媒の凝固点が、前記低段側冷媒回路に設けられた前記低段蒸発器の入口温度よりも低くなるように、前記低段側冷媒の循環組成を制御する、
    請求項1または2の冷凍装置。
  4. 前記熱交換量制御部は、前記バイパス回路部に設けられた第2高段膨張弁の開度を小さくして、前記高段蒸発器に流れる高段側冷媒の流量を減少させる態様か、前記回路間熱交換器の伝熱面積が小さくなるように冷媒流路を制御する態様か、あるいは、前記低段圧縮機または前記高段圧縮機の回転数を小さくする態様の何れかによって、前記中間冷却器の熱交換量を小さくする、
    請求項1〜3の何れか一項の冷凍装置。
  5. 気液分離器及び回路間熱交換器を共有し、沸点の異なる2種以上の冷媒がミックスされた混合冷媒が充填されている、低段側冷媒回路及び高段側冷媒回路を備え、
    前記高段側冷媒回路は、メイン回路部と、バイパス回路部とを有しており、
    前記メイン回路部には、高段圧縮機と、凝縮器と、第1高段膨張弁と、前記気液分離器と、高段圧力調整弁とが含まれており、
    前記バイパス回路部は、前記凝縮器及び前記第1高段膨張弁の間と、前記高段圧力調整弁及び前記高段圧縮機の間とを接続しており、
    前記低段側冷媒回路には、低段圧縮機と、中間冷却器と、前記気液分離器と、低段膨張弁と、低段蒸発器とが含まれており、
    前記回路間熱交換器は、前記低段側冷媒回路に設けられた前記中間冷却器と、前記高段側冷媒回路の前記バイパス回路部に設けられた高段蒸発器とを有し、該低段側冷媒回路及び該高段側冷媒回路の間で熱交換を行い、
    前記中間冷却器における熱交換量を調整する熱交換量制御部をさらに備え、
    前記熱交換量制御部は、前記中間冷却器の熱交換量を小さくし、それにより、該中間冷却器の出口の低段側冷媒の乾き度を大きくして、前記低段側冷媒回路における低段側冷媒の循環組成において、相対的に高沸点の冷媒の比率を増加させ、
    過冷却熱交換器をさらに備え、
    前記過冷却熱交換器は、前記第1高段膨張弁の出口の高段側冷媒と、前記気液分離器における前記低段側冷媒回路に配置された出口の低段側冷媒との間で熱交換を行う、
    冷凍装置。
  6. 前記気液分離器の圧力と温度とに基づいて低段側冷媒の循環組成を求め、該低段側冷媒の循環組成に基づいて該低段側冷媒の凝固点を求め、前記熱交換量制御部は、該低段側冷媒の凝固点が、前記低段側冷媒回路に設けられた前記低段蒸発器の入口温度よりも低くなるように、前記低段側冷媒の循環組成を制御する、
    請求項5の冷凍装置。
  7. 前記熱交換量制御部は、前記バイパス回路部に設けられた第2高段膨張弁の開度を小さくして、前記高段蒸発器に流れる高段側冷媒の流量を減少させる態様か、前記回路間熱交換器の伝熱面積が小さくなるように冷媒流路を制御する態様か、あるいは、前記低段圧縮機または前記高段圧縮機の回転数を小さくする態様の何れかによって、前記中間冷却器の熱交換量を小さくする、
    請求項5または6の冷凍装置。
  8. 気液分離器及び回路間熱交換器を共有し、沸点の異なる2種以上の冷媒がミックスされた混合冷媒が充填されている、低段側冷媒回路及び高段側冷媒回路を備え、
    前記高段側冷媒回路は、メイン回路部と、バイパス回路部とを有しており、
    前記メイン回路部には、高段圧縮機と、凝縮器と、第1高段膨張弁と、前記気液分離器と、高段圧力調整弁とが含まれており、
    前記バイパス回路部は、前記凝縮器及び前記第1高段膨張弁の間と、前記高段圧力調整弁及び前記高段圧縮機の間とを接続しており、
    前記低段側冷媒回路には、低段圧縮機と、中間冷却器と、前記気液分離器と、低段膨張弁と、低段蒸発器とが含まれており、
    前記回路間熱交換器は、前記低段側冷媒回路に設けられた前記中間冷却器と、前記高段側冷媒回路の前記バイパス回路部に設けられた高段蒸発器とを有し、該低段側冷媒回路及び該高段側冷媒回路の間で熱交換を行い、
    前記中間冷却器における熱交換量を調整する熱交換量制御部をさらに備え、
    前記熱交換量制御部は、前記中間冷却器の熱交換量を小さくし、それにより、該中間冷却器の出口の低段側冷媒の乾き度を大きくして、前記低段側冷媒回路における低段側冷媒の循環組成において、相対的に高沸点の冷媒の比率を増加させ、
    前記気液分離器の圧力と温度とに基づいて低段側冷媒の循環組成を求め、該低段側冷媒の循環組成に基づいて該低段側冷媒の凝固点を求め、前記熱交換量制御部は、該低段側冷媒の凝固点が、前記低段側冷媒回路に設けられた前記低段蒸発器の入口温度よりも低くなるように、前記低段側冷媒の循環組成を制御する、
    冷凍装置。
  9. 前記熱交換量制御部は、前記バイパス回路部に設けられた第2高段膨張弁の開度を小さくして、前記高段蒸発器に流れる高段側冷媒の流量を減少させる態様か、前記回路間熱交換器の伝熱面積が小さくなるように冷媒流路を制御する態様か、あるいは、前記低段圧縮機または前記高段圧縮機の回転数を小さくする態様の何れかによって、前記中間冷却器の熱交換量を小さくする、
    請求項8の冷凍装置。
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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6543450B2 (ja) * 2014-09-29 2019-07-10 Phcホールディングス株式会社 冷凍装置
JP2019128103A (ja) * 2018-01-25 2019-08-01 クラフトワーク株式会社 ヒートポンプシステム
WO2021024380A1 (ja) * 2019-08-06 2021-02-11 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58178158A (ja) * 1982-04-14 1983-10-19 株式会社日立製作所 ヒ−トポンプ装置
JPS6155562A (ja) * 1984-08-24 1986-03-20 ダイキン工業株式会社 混合冷媒を用いた冷凍装置
JP2512163B2 (ja) * 1989-08-05 1996-07-03 松下電器産業株式会社 冷凍装置
JPH07234026A (ja) * 1994-02-24 1995-09-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 冷凍装置及びその運転方法
JP3978989B2 (ja) * 2000-08-30 2007-09-19 ダイキン工業株式会社 冷媒回路装置及び冷媒充填システム
JP2003074999A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Daikin Ind Ltd 冷凍機
JP3640023B2 (ja) * 2002-08-27 2005-04-20 株式会社前川製作所 排出co2の回収システム
JP4294351B2 (ja) * 2003-03-19 2009-07-08 株式会社前川製作所 Co2冷凍サイクル
JP2006275495A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍装置及び冷蔵庫

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11466903B2 (en) 2018-03-30 2022-10-11 Ihi Corporation Cooling system for fluid to be cooled
US11725852B2 (en) 2018-03-30 2023-08-15 Ihi Corporation Cooling system for fluid to be cooled

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