JPH0331981B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍装置に関する。

従来の空水冷兼用凝縮器を有する冷凍装置は、
例えば、第１図系統図に示すように、空冷運転の
場合は、圧縮機１を出た高温高圧の冷媒ガスは、
送風機６で送風される空冷凝縮器２にて放熱し、
凝縮液化して水冷凝縮器３に入り、その際、冷却
水７は通されていないので水冷凝縮器３において
は冷媒は放熱することがなく、水冷凝縮器３は単
なる受液器としての作用を行なうのみで、水冷凝
縮器３を出た冷媒は、膨張弁４に至り、こゝで減
圧されて蒸発器５に入り、周囲より熱を奪つて蒸
発気化したのち圧縮機１に戻り、冷凍サイクルを
完了する。

次に、水冷運転の場合は、圧縮機１を出た高温
高圧の冷媒ガスは空冷凝縮器２に入り、こゝで送
風機６が作動している場合は、強制対流により一
部の熱を空気中に放出し、送風機６が不作動の場
合は、空冷凝縮器２の温度がかなり上昇するので
自然対流により一部の熱量を空気中に放出し、こ
うして空冷凝縮器２にて一部の熱を放出したのち
冷媒は水冷凝縮器３に入り、こゝでは、冷却水７
が通水されているので、冷媒はさらに放熱して凝
縮液化を完了し、水冷凝縮器３を出た冷媒は膨張
弁４に至り、こゝで減圧されて蒸発器５に入り、
周囲より熱を奪つて蒸発気化したのち圧縮機１に
戻つて冷凍サイクルを完了する。

このような冷媒回路においては、水冷凝縮器３
は、空冷運転時の受液器としての作用と水冷運転
時の水冷凝縮器の作用との両作用を行なう必要が
あるので、その冷媒側内容積は冷媒量に応じた十
分な大きさとする必要があり、その容積すなわち
水冷凝縮器の所要スペースはかなり大きくなり、
また、冷媒量も水冷凝縮器が液だめとして十分作
用するように余裕が必要となり、冷媒の充填量は
多くなつてしまうという欠点を有する。

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたも
ので、所要スペースの小型化及び冷媒量の小量化
を図る冷凍装置を提供することを目的とし、圧縮
機、空冷凝縮器、水冷凝縮器、膨張弁、蒸発器を
接続してなり、空冷運転又は水冷運転可能な冷凍
装置において、上記空冷凝縮器を上流側空冷凝縮
器と下流側空冷凝縮器に分設し、上記両空冷凝縮
器の間に前記水冷凝縮器を挿入したことを特徴と
する。

本発明の実施例を図面について説明すると、第
２図および第３図はそれぞれその第１および第２
実施例を示す系統図である。

まず、第２図の第１実施例において、第１図と
同一の記号はそれぞれ同図と同一の機器を示し、
１２は第１空冷凝縮器、１３は水冷凝縮器、１４
は第２空冷凝縮器、１７は送風機、１８は冷却
水、１９は送風機である。

このような装置において、まず、空冷運転の場
合は、圧縮機１を出た高温高圧の冷媒ガスは第１
空冷凝縮器１２に入り、送風機１７は作動してい
ることから冷媒はこゝで、その熱量の一部を放出
して冷却され、一部は凝縮液化して水冷凝縮器１
３に入る。水冷凝縮器１３は、空冷運転の場合
は、冷却水１８が通水されていないので凝縮能力
を有せず単なる配管として作用し、水冷凝縮器１
３を出た冷媒は第２空冷凝縮器１４に入る。こゝ
でも送風機１９は作動しているので冷媒はさらに
放熱して凝縮液化を完了し、膨張弁４に至り、
こゝで冷媒は減圧され、蒸発器５に入り、周囲よ
り熱を奪つて蒸発気化したのち圧縮機１に戻り、
冷凍サイクルを完了する。

次に、水冷運転の場合は、圧縮機１を出た高温
高圧の冷媒ガスは、第１空冷凝縮器１２に入り、
こゝで送風機１７が作動している場合は強制対流
により一部の熱を空気中に放出し、送風機１７が
不作動の場合は、第１空冷凝縮器１２の温度がか
なり上昇するので自然対流によりやはり一部の熱
を空気中に放出し、こうして第１空冷凝縮器１２
にて一部の熱を放出した冷媒は水冷凝縮器１３に
入り、こゝでは冷却水１８が通水されていること
から大部分の冷媒は凝縮液化を完了して第２空冷
凝縮器１４に入り、こゝでも送風機１９が作動し
ている場合は強制対流により、送風機１９が不作
動の場合は自然対流によりさらに放熱して凝縮液
化を完了する。こゝで、水冷凝縮器１３を出るま
でに液化が完了している場合は、第２空冷凝縮器
１４は単なる配管として作用する。

こうして、液化を完了し第２空冷凝縮器１４を
出た液冷媒は膨張弁４に至り、こゝで減圧され、
蒸発器５に入り、こゝで周囲より熱を奪い蒸発気
化したのち冷媒は圧縮機１に戻り、冷凍サイクル
を完了する。

このような装置によれば、空冷運転時は、水冷
凝縮器１３は単なる配管として作用すれば十分で
あることゝ、水冷運転時においては、第２空冷凝
縮器１４が受液器として作用することにより水冷
凝縮器１３の冷媒側内容積は極めて小さくて済
み、したがつて所要スペースが少なくて済むとゝ
もに、水冷凝縮器１３は液だめとして作用するこ
とがないので余分の冷媒を必要とせず、冷媒量の
低減を可能とする。

上記実施例においては、第１空冷凝縮器１２と
第２空冷凝縮器１４とはそれぞれ別個のものとし
たが、これらを一体型空冷凝縮器として形成しそ
の冷媒流路の途中に配管を介して水冷凝縮器１３
を挿入してもよく、また、送風機１７と送風機１
９は別個のものとする代わりに、同一のものであ
つても、複数個であつても差支えない。

次に、第３図の第２実施例において、２０は気
液分離器、２１は上部つなぎ管、２２は下部つな
ぎ管、２３は合流点である。

このような装置において、空冷運転、水冷運転
とも冷媒が水冷凝縮器１３を出るまでは第１実施
例と全く同一であり、水冷凝縮器１３を出たあと
は、まず空冷運転の場合は、水冷凝縮器１３を出
て気液分離器２０に流入する冷媒は、大部分がガ
ス状で、液冷媒は一部である。

そこで、ガス冷媒は上部つなぎ管２１を経て第
２空冷凝縮器１４に流入し、この場合、第２空冷
凝縮器１４を流れる冷媒量が多いことからこゝで
の冷媒側圧力損失は大きくなるので気液分離器２
０内における液面位置はかなり低くなるから気液
分離器２０の下端位置は十分低いものとすると、
ガス冷媒はすべて第２空冷凝縮器１４に流入し、
送風器１９が作動していることから、こゝで外部
空気に熱を放出して凝縮液化を完了し、液化した
冷媒は合流点２３にて、気液分離器２０で分離さ
れ下部つなぎ管２２を経て来た液冷媒と合流して
膨張弁４に至り、こゝで冷媒は減圧され、蒸発器
５に入り、周囲より熱を奪つて蒸発気化したのち
圧縮機１に戻り、冷凍サイクルを完了する。

次に、水冷運転の場合は、水冷凝縮器１３を出
て気液分離器２０に流入する冷媒は大部分が液冷
媒で、ガス冷媒は一部であり、液冷媒は気液分離
器２０にて分離され、下部つなぎ管２２を経て合
流点２３に至り、ガス冷媒は上部つなぎ管２１を
経て第２空冷凝縮器１４に入り、第１実施例で述
べたと同様にして、凝縮液化を完了し合流点２３
に至る。

こゝで、水冷凝縮器１３を出るまでに液化が完
了している場合は、第２空冷凝縮器１４には冷媒
は流れず、気液分離器２０は単に受液器として作
用する。

合流点２３を経て合流した液冷媒は膨張弁４に
至り、こゝで減圧され、蒸発器５に入り、周囲よ
り熱を奪つて蒸発気化したのち圧縮機１に戻るこ
とで冷凍サイクルを完了する。

このような実施例によれば、第１実施例の効果
に加えて、水冷運転時において第１実施例では第
２空冷凝縮器１４内を大部分が液化した冷媒が流
れることになるのに対し、本実施例では、液冷媒
は第２空冷凝縮器１４に流入することなく気液分
離器２０を経て排出されることになり、第２空冷
凝縮器１４に保持される冷媒量の大巾な低減が可
能となり、冷凍装置の必要とする冷媒量の低減が
図れる。

気液分離器２０の下端位置は、第２空冷凝縮器
１４における冷媒の最大圧力損失に見合うだけの
差圧が合流点２３において十分得られるだけの低
さであればよい。

要するに本発明によれば、圧縮機、空冷凝縮
器、水冷凝縮器、膨張弁、蒸発器を接続してな
り、空冷運転又は水冷運転可能な冷凍装置におい
て、上記空冷凝縮器を上流側空冷凝縮器と下流側
空冷凝縮器に分設し、上記両空冷凝縮器の間に前
記水冷凝縮器を挿入したことにより、所要スペー
スの小型化を図る冷凍装置を得るから、本発明は
産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知の空水冷兼用凝縮器を有する冷凍
装置を示す系統図、第２図および第３図はそれぞ
れ本発明の第１および第２実施例を示す系統図で
ある。 １……圧縮機、４……膨張弁、５……蒸発器、
１２……第１空冷凝縮器、１３……水冷凝縮器、
１４……第２空冷凝縮器、１７……送風機、１８
……冷却水、１９……送風機、２０……気液分離
器、２１……上部つなぎ管、２２……下部つなぎ
管、２３……合流点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機、空冷凝縮器、水冷凝縮器、膨張弁、
   蒸発器を接続してなり、空冷運転又は水冷運転可
   能な冷凍装置において、上記空冷凝縮器を上流側
   空冷凝縮器と下流側空冷凝縮器に分設し、上記両
   空冷凝縮器の間に前記水冷凝縮器を挿入したこと
   を特徴とする冷凍装置。