JPH0212343B2 - - Google Patents
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- JPH0212343B2 JPH0212343B2 JP14801182A JP14801182A JPH0212343B2 JP H0212343 B2 JPH0212343 B2 JP H0212343B2 JP 14801182 A JP14801182 A JP 14801182A JP 14801182 A JP14801182 A JP 14801182A JP H0212343 B2 JPH0212343 B2 JP H0212343B2
- Authority
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- heat exchanger
- rectification column
- control valve
- compressor
- evaporator
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 24
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 20
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 14
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はより低温を得るために非共沸混合冷媒
を用いた圧縮式冷凍装置に関するものである。
を用いた圧縮式冷凍装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
第１図は従来の非共沸混合冷媒を用いた圧縮式
冷凍装置の概略構成図の一例である。第１図にお
いて、１は圧縮機、２は凝縮器、３は気液分離
器、４，５は絞り装置、６は熱交換器、７は蒸発
器である。
冷凍装置の概略構成図の一例である。第１図にお
いて、１は圧縮機、２は凝縮器、３は気液分離
器、４，５は絞り装置、６は熱交換器、７は蒸発
器である。
以上のように構成された冷凍装置について、そ
の動作を説明する。先ず、圧縮機１により圧縮さ
れた冷媒蒸気は凝縮器２により一部凝縮され、気
液分離器３で混合冷媒中の低沸点成分を多く含む
蒸気と高沸点成分を多く含む液とに分離される。
この液は絞り装置４によつて膨張し熱交換器６内
で蒸発することにより寒冷を生じ、気液分離器３
で分離された蒸気を凝縮する。この凝縮液は絞り
装置５により膨張し蒸発器７内で蒸発し低温を発
生する。
の動作を説明する。先ず、圧縮機１により圧縮さ
れた冷媒蒸気は凝縮器２により一部凝縮され、気
液分離器３で混合冷媒中の低沸点成分を多く含む
蒸気と高沸点成分を多く含む液とに分離される。
この液は絞り装置４によつて膨張し熱交換器６内
で蒸発することにより寒冷を生じ、気液分離器３
で分離された蒸気を凝縮する。この凝縮液は絞り
装置５により膨張し蒸発器７内で蒸発し低温を発
生する。
しかし、蒸発器７でより低温を得るためには気
液分離器３で分離された蒸気中の低沸点の組成を
高くする必要があるが、上記方法では気液分離器
３内の温度と圧力に平衡な組成しか得られない。
液分離器３で分離された蒸気中の低沸点の組成を
高くする必要があるが、上記方法では気液分離器
３内の温度と圧力に平衡な組成しか得られない。
そこで、気液分離器３と部分凝縮器を数組直列
に接続し蒸気中の低沸点成分組成を高める手段も
知られているが、装置が複雑な上高価な気液分離
器と熱交換器を多く必要とするためコスト高にな
る問題点があつた。
に接続し蒸気中の低沸点成分組成を高める手段も
知られているが、装置が複雑な上高価な気液分離
器と熱交換器を多く必要とするためコスト高にな
る問題点があつた。
発明の目的
本発明は混合冷媒成分の成分分離効果を高める
ために精留塔を設け、この精留塔を動作させるた
めに必要な熱源および冷却源を装置内で熱交換を
行うことによつて得るとともに比較的簡単な構成
で上記問題点を解消することを目的とするもので
ある。
ために精留塔を設け、この精留塔を動作させるた
めに必要な熱源および冷却源を装置内で熱交換を
行うことによつて得るとともに比較的簡単な構成
で上記問題点を解消することを目的とするもので
ある。
発明の構成
この目的を達成するための構成として、本発明
は、非共沸混合冷媒を用い、圧縮機、圧縮機出口
蒸気を凝縮させる第１熱交換器、精留塔、前記精
留塔頂蒸気を凝縮させる第２熱交換器、第１流量
調節弁、第１絞り装置、蒸発器を環状に接続し、
精留塔底液を二回路に分離し一方を第１熱交換器
を介することによつて蒸発させたのち精留塔底部
へ循環させる回路とし、他方を第２流量調節弁、
第２絞り装置を経て第２熱交換器を通り前記圧縮
機の吸入側へ接続する回路とし、かつ第２熱交換
器出口液を２回路に分け一方を前記精留塔頂部へ
循環させる回路とし、他方を前記第１流量調節
弁、第１絞り装置を経て蒸発器に接続する回路と
したものである。
は、非共沸混合冷媒を用い、圧縮機、圧縮機出口
蒸気を凝縮させる第１熱交換器、精留塔、前記精
留塔頂蒸気を凝縮させる第２熱交換器、第１流量
調節弁、第１絞り装置、蒸発器を環状に接続し、
精留塔底液を二回路に分離し一方を第１熱交換器
を介することによつて蒸発させたのち精留塔底部
へ循環させる回路とし、他方を第２流量調節弁、
第２絞り装置を経て第２熱交換器を通り前記圧縮
機の吸入側へ接続する回路とし、かつ第２熱交換
器出口液を２回路に分け一方を前記精留塔頂部へ
循環させる回路とし、他方を前記第１流量調節
弁、第１絞り装置を経て蒸発器に接続する回路と
したものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例につき、図面の第２図に
沿つて説明する。
沿つて説明する。
第２図は本発明の冷凍装置の一実施例における
概略構成図である。第２図において、８は圧縮
機、９は第１熱交換器、１０は精留塔、１１は第
２熱交換器、１２は第１流量調節弁、１３は第２
流量調節弁、１４は第１絞り装置、１５は第２絞
り装置、１６は蒸発器である。
概略構成図である。第２図において、８は圧縮
機、９は第１熱交換器、１０は精留塔、１１は第
２熱交換器、１２は第１流量調節弁、１３は第２
流量調節弁、１４は第１絞り装置、１５は第２絞
り装置、１６は蒸発器である。
精留塔１０は直径が数cm程度で長さが数〜数＋
cmの管状で、その内部に多数の充填物を充填して
構成している。充填物は精留塔１０内を流下する
高沸点成分組成の高い冷媒液と、精留塔１０内を
上昇する低沸点成分組成の高い冷媒蒸気との接触
面積を増大し、精留の効果を発揮するためのもの
である。この充填物の具体的な構造としては、例
えば線径が0.2〜0.4mm程度で直径と長さが各々２
〜３mm程度のバネ状のものである。
cmの管状で、その内部に多数の充填物を充填して
構成している。充填物は精留塔１０内を流下する
高沸点成分組成の高い冷媒液と、精留塔１０内を
上昇する低沸点成分組成の高い冷媒蒸気との接触
面積を増大し、精留の効果を発揮するためのもの
である。この充填物の具体的な構造としては、例
えば線径が0.2〜0.4mm程度で直径と長さが各々２
〜３mm程度のバネ状のものである。
以上のように構成された冷凍装置について、以
下その動作を説明する。先ず、圧縮機８により圧
縮された冷媒蒸気は第１熱交換器９内で放熱し部
分的に凝縮液となつて精留塔１０へ入り、低沸点
成分組成の高い塔頂蒸気Ｖと高沸点成分組成の高
い塔底液Ｌとに分離される。塔底液Ｌは２回路に
分けられ、一方は精留塔の熱源とするために第１
熱交換器９内で加熱され蒸気となつて精留塔底部
へ循環され、他方は精留塔１０の冷却源とするた
め第２流量調節弁１３、第２絞り装置１５を介し
て膨張し第２熱交換器１１内で蒸発し寒冷を発生
し圧縮機８の入口へ戻される。また、塔頂蒸気Ｖ
は第２熱交換器１１内で凝縮し液となつたのち２
回路に分けられ、一方は精留塔１０の分離効果を
高めるため精留塔頂へ循環され、他方は第１流量
調節弁１２、第１絞り装置１４を介して膨張し蒸
発器１６内で蒸発し低温を発生し圧縮機８の入口
へ戻される。ここで、精留塔１０の頂部へのＶの
循環量がないとＶの組成は第１熱交換器９出口の
未凝縮の蒸気の組成とほぼ同じであり、その組成
のまま冷媒は蒸発器１６で蒸発し低温を発生して
圧縮機８へ戻る。精留塔１０の頂部へのＶの循環
量が増えると、この循環液が精留塔１０内を流下
し精留塔１０内の充填物表面で上昇蒸気と接触し
精留されるためＶ中の低沸点成分の組成が大とな
り、低沸点成分の組成の高い冷媒が蒸発器１６へ
流れ、より低温を得ることができる。
下その動作を説明する。先ず、圧縮機８により圧
縮された冷媒蒸気は第１熱交換器９内で放熱し部
分的に凝縮液となつて精留塔１０へ入り、低沸点
成分組成の高い塔頂蒸気Ｖと高沸点成分組成の高
い塔底液Ｌとに分離される。塔底液Ｌは２回路に
分けられ、一方は精留塔の熱源とするために第１
熱交換器９内で加熱され蒸気となつて精留塔底部
へ循環され、他方は精留塔１０の冷却源とするた
め第２流量調節弁１３、第２絞り装置１５を介し
て膨張し第２熱交換器１１内で蒸発し寒冷を発生
し圧縮機８の入口へ戻される。また、塔頂蒸気Ｖ
は第２熱交換器１１内で凝縮し液となつたのち２
回路に分けられ、一方は精留塔１０の分離効果を
高めるため精留塔頂へ循環され、他方は第１流量
調節弁１２、第１絞り装置１４を介して膨張し蒸
発器１６内で蒸発し低温を発生し圧縮機８の入口
へ戻される。ここで、精留塔１０の頂部へのＶの
循環量がないとＶの組成は第１熱交換器９出口の
未凝縮の蒸気の組成とほぼ同じであり、その組成
のまま冷媒は蒸発器１６で蒸発し低温を発生して
圧縮機８へ戻る。精留塔１０の頂部へのＶの循環
量が増えると、この循環液が精留塔１０内を流下
し精留塔１０内の充填物表面で上昇蒸気と接触し
精留されるためＶ中の低沸点成分の組成が大とな
り、低沸点成分の組成の高い冷媒が蒸発器１６へ
流れ、より低温を得ることができる。
このように、第１流量調節弁１２の開度を調節
することにより、冷凍装置の能力を制御できる。
また、精留塔１０の底部へのＬの循環蒸気量がな
いとＬの組成は第１熱交換器９出口の凝縮液の組
成とほぼ同じである。この循環蒸気量が増えると
この循環蒸気が精留塔１０内を上昇し精留塔１０
内の充填物表面で流下液と接触し精留がおこるた
めＬ中の高沸点成分の組成が大となる。そのた
め、精留塔１０の下部には高沸点成分の組成が高
い液が貯り、圧縮機８、第１熱交換器９、蒸発器
１６を流れる冷媒中の高沸点成分の組成が減少
し、より低温を得ることができる。このように、
第２流量調節弁１３の開度を調節することによつ
て、より冷凍装置の能力を制御できる。
することにより、冷凍装置の能力を制御できる。
また、精留塔１０の底部へのＬの循環蒸気量がな
いとＬの組成は第１熱交換器９出口の凝縮液の組
成とほぼ同じである。この循環蒸気量が増えると
この循環蒸気が精留塔１０内を上昇し精留塔１０
内の充填物表面で流下液と接触し精留がおこるた
めＬ中の高沸点成分の組成が大となる。そのた
め、精留塔１０の下部には高沸点成分の組成が高
い液が貯り、圧縮機８、第１熱交換器９、蒸発器
１６を流れる冷媒中の高沸点成分の組成が減少
し、より低温を得ることができる。このように、
第２流量調節弁１３の開度を調節することによつ
て、より冷凍装置の能力を制御できる。
こうして、第１流量調節弁１２および第２流量
調節弁１３を用いて精留塔１０への冷媒循環量を
制御すれば登頂蒸気Ｖの組成を変化させることが
でき、冷凍負荷に応じて蒸発器１６の温度を調節
することができる。
調節弁１３を用いて精留塔１０への冷媒循環量を
制御すれば登頂蒸気Ｖの組成を変化させることが
でき、冷凍負荷に応じて蒸発器１６の温度を調節
することができる。
また、本実施例では第１流量調節弁１２と第１
絞り装置１４または第２流量調節弁１３と第２絞
り装置１５とを分けて示したが、これらはそれぞ
れ併用してもよい。
絞り装置１４または第２流量調節弁１３と第２絞
り装置１５とを分けて示したが、これらはそれぞ
れ併用してもよい。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、精留塔底液を
二回路に分離し、一方を第１熱交換器を介するこ
とによつて蒸発させたのち精留塔底部へ循環さ
せ、他方を第２流量調節弁、第２絞り装置を経て
第２熱交換器を通り圧縮機入口へ接続するととも
に、第２熱交換器出口液を２回路に分け、一方を
精留塔頂部へ循環させ、他方を第１流量調節弁、
第１絞り装置を経て蒸発器に接続することによ
り、比較的簡単な構成で低沸点成分組成を高める
ことが可能となり、より低温を得ることができる
優れた効果を奏するものである。
二回路に分離し、一方を第１熱交換器を介するこ
とによつて蒸発させたのち精留塔底部へ循環さ
せ、他方を第２流量調節弁、第２絞り装置を経て
第２熱交換器を通り圧縮機入口へ接続するととも
に、第２熱交換器出口液を２回路に分け、一方を
精留塔頂部へ循環させ、他方を第１流量調節弁、
第１絞り装置を経て蒸発器に接続することによ
り、比較的簡単な構成で低沸点成分組成を高める
ことが可能となり、より低温を得ることができる
優れた効果を奏するものである。
第１図は従来の非共沸混合冷媒を用いた冷凍装
置の回路構成図、第２図は本発明の冷凍装置の一
実施例における回路構成図である。 １……圧縮機、２……凝縮器、３……気液分離
器、４及び５……絞り装置、６……熱交換器、７
……蒸発器、８……圧縮機、９……第１熱交換
器、１０……精留塔、１１……第２熱交換器、１
２……第１流量調節弁、１３……第２流量調節
弁、１４……第１絞り装置、１５……第２絞り装
置、１６……蒸発器。
置の回路構成図、第２図は本発明の冷凍装置の一
実施例における回路構成図である。 １……圧縮機、２……凝縮器、３……気液分離
器、４及び５……絞り装置、６……熱交換器、７
……蒸発器、８……圧縮機、９……第１熱交換
器、１０……精留塔、１１……第２熱交換器、１
２……第１流量調節弁、１３……第２流量調節
弁、１４……第１絞り装置、１５……第２絞り装
置、１６……蒸発器。
Claims (1)
- １ 非共沸混合冷媒を用い、圧縮機、圧縮機出口
蒸気を凝縮させる第１熱交換器、精留塔、前記精
留塔頂蒸気を凝縮させる第２熱交換器、第１流量
調節弁、第１絞り装置、蒸発器を環状に接続し、
精留塔底液を二回路に分離し一方を第１熱交換器
を介することによつて蒸発させたのち精留塔底部
へ循環させる回路とし、他方を第２流量調節弁、
第２絞り装置を経て第２熱交換器を通り前記圧縮
機の吸入側へ接続する回路とし、かつ第２熱交換
器出口液を２回路に分け一方を前記精留塔頂部へ
循環させる回路とし、他方を前記第１流量調節
弁、第１絞り装置を経て蒸発器に接続する回路と
した冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14801182A JPS5938566A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14801182A JPS5938566A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5938566A JPS5938566A (ja) | 1984-03-02 |
| JPH0212343B2 true JPH0212343B2 (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=15443104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14801182A Granted JPS5938566A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938566A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102471814A (zh) * | 2009-06-30 | 2012-05-23 | 杰富意钢铁株式会社 | 铁水的脱硫方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007163086A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Showa Denko Kk | 冷凍サイクル |
-
1982
- 1982-08-25 JP JP14801182A patent/JPS5938566A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102471814A (zh) * | 2009-06-30 | 2012-05-23 | 杰富意钢铁株式会社 | 铁水的脱硫方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5938566A (ja) | 1984-03-02 |
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