JPH0460367A - Cooling apparatus - Google Patents

Cooling apparatus

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JPH0460367A
JPH0460367A JP16943290A JP16943290A JPH0460367A JP H0460367 A JPH0460367 A JP H0460367A JP 16943290 A JP16943290 A JP 16943290A JP 16943290 A JP16943290 A JP 16943290A JP H0460367 A JPH0460367 A JP H0460367A
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JP
Japan
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temperature
refrigerant
cooling device
cooled
secondary refrigerant
Prior art date
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Pending
Application number
JP16943290A
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Japanese (ja)
Inventor
Norimoto Matsuda
松田 紀元
Satoru Kajikawa
梶川 悟
Masahiko Ikeda
昌彦 池田
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Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Meiva Industry Ltd filed Critical Shin Meiva Industry Ltd
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Publication of JPH0460367A publication Critical patent/JPH0460367A/en
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Abstract

PURPOSE:To extend the range in which the temperature of a cooled body can be set by a method wherein between the last stage of a refrigerant line for a refrigerant with the lowest boiling point and a cooled body, a plurality of secondary refrigerant circulating lines, each of which contains a secondary refrigerant differing in boiling point from another, are provided in parallel. CONSTITUTION:Mixed refrigerant gas discharged by the compressor 101 undergoes repetitive gas-liquid separation; after undergoing condensation at a heat exchanger 113, a gaseous phase refrigerant with the lowest boiling point undergoes expansion under reduced pressure at a capillary tube 115, hence assuming two phases of gas and liquid, and then at a cooling device 140 becomes vaporized in part by absorption of heat from the secondary refrigerant in a brine line 141, and at a cooling device 150 it absorbs heat from the secondary refrigerant in a brine line 151; after passing through the heat exchangers successively the refrigerant returns to the compressor in the form of low pressure gas at normal temperature. The secondary refrigerant used in each of the brine lines 141, 151 differs in boiling point from the secondary refrigerant in the other brine line. Therefore there is a difference in temperature between the cooling coils 143, 153. And by adjusting the openings of flow-regulating valves V1, V2, changes of the temperature of a cooled body 123 based on the tempera ture difference can be effected in a wide range.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、間接冷却方式の多段冷却装置に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to an indirect cooling type multistage cooling device.

(従来の技術) 従来、−100℃以下の超低温を得るための超低温冷却
装置として、気液分離器および熱交換器が複数段設けら
れた冷凍サイクルで2次冷媒を冷却するとともに、その
2次冷媒で被冷却体を冷却するようにした間接冷却方式
の多段冷却装置がある。
(Prior art) Conventionally, as an ultra-low temperature cooling device for obtaining an ultra-low temperature of -100°C or less, a refrigeration cycle equipped with multiple stages of gas-liquid separators and heat exchangers cools a secondary refrigerant, and There is an indirect cooling multi-stage cooling device that uses a refrigerant to cool an object to be cooled.

第9図は従来の間接冷却方式の多段冷却装置を示す回路
図である。同図に示すように、この冷却装置には、その
冷凍サイクル側に、圧縮機1と、凝縮器2と、第1ない
し第4気液分離器3,69.12と、第1ないし第4熱
交換器4,7.]0.13と、膨脹手段を構成する第1
ないし第5キャピラリーチューブ5,8,11.14.
15と、冷却器16とか設けられる。さらに、冷却器1
6と被冷却体23との間には、冷却用コイル31を有す
るブライン回路31等の2次冷媒循環路3コが設けられ
る。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a conventional indirect cooling type multi-stage cooling device. As shown in the figure, this cooling device includes a compressor 1, a condenser 2, first to fourth gas-liquid separators 3, 69.12, and first to fourth Heat exchanger 4, 7. ]0.13, and the first constituting the expansion means.
to fifth capillary tube 5, 8, 11.14.
15 and a cooler 16 are provided. Furthermore, cooler 1
6 and the object to be cooled 23, three secondary refrigerant circulation paths such as a brine circuit 31 having a cooling coil 31 are provided.

この冷却装置では、沸点の異なる複数種の混合冷媒が封
入されている。そして、圧縮機1および凝縮器2を通っ
た混合冷媒は、第1ないし第4気液分離器3,6,9.
12、第1ないし第4熱交換器4,7,10.13およ
び第1ないし第4キャピラリーチューブ5,8,11.
14を通過するに従って、沸点の高いものが順に圧縮機
1側に戻され、最も沸点の低い冷媒か第4熱交換器13
で凝縮されて、最低温部30の第5ギヤピラリ−チュー
ブ15へ送り込まれる。
In this cooling device, a plurality of mixed refrigerants having different boiling points are sealed. The mixed refrigerant that has passed through the compressor 1 and condenser 2 is then transferred to the first to fourth gas-liquid separators 3, 6, 9 .
12, first to fourth heat exchangers 4, 7, 10.13 and first to fourth capillary tubes 5, 8, 11.
14, those with higher boiling points are returned to the compressor 1 side in order, and the refrigerants with the lowest boiling points are returned to the fourth heat exchanger 13.
It is condensed and sent to the fifth gear pillar tube 15 in the lowest temperature section 30.

第5ギヤピラリ−チューブ]5に送り込まれた冷媒は、
そこで減圧膨脹されて気化し、冷却器]6て2次冷媒か
ら熱を吸収した後、圧縮機]へ戻る。
The refrigerant sent to the fifth gear pillary tube] 5 is
There, it is expanded under reduced pressure and vaporized, and after absorbing heat from the secondary refrigerant in the cooler 6, it returns to the compressor.

一方、冷却器]6て冷却されて凝縮した2次冷媒は、冷
却用コイル17て被冷却体23から熱を吸収して気化し
た後、冷却器16へ戻る。これにより、被冷却体23か
超低温に冷却される。
On the other hand, the secondary refrigerant that has been cooled and condensed in the cooler] 6 absorbs heat from the object to be cooled 23 in the cooling coil 17 and is vaporized, and then returns to the cooler 16. As a result, the object to be cooled 23 is cooled to an extremely low temperature.

(発明か解決しようとする課題) しかしながら、従来の冷却装置は、超低温を得るためだ
けに開発されており、被冷却体の温度設定範囲を拡大て
きないという問題かあった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, conventional cooling devices have been developed only to obtain extremely low temperatures, and have had the problem of not being able to expand the temperature setting range of the object to be cooled.

すなわち、被冷却体23の冷却は2次冷媒の沸点周辺の
温度領域で行なわれるため、この温度領域以外の温度で
は被冷却体23を冷却することかできない。このため、
例えば広い温度設定範囲を必要とする試験装置などには
第9図の装置は利用できなかった。
That is, since the object to be cooled 23 is cooled in a temperature range around the boiling point of the secondary refrigerant, the object to be cooled 23 cannot be cooled at a temperature outside this temperature range. For this reason,
For example, the device shown in FIG. 9 could not be used in test equipment that requires a wide temperature setting range.

このような問題に対処するため、上記従来の冷却装置に
おいて、強力な加熱手段を付設し、2次冷媒の加熱を行
なうことによって温度設定範囲を拡大することが考えら
れる。
In order to deal with such problems, it is conceivable to expand the temperature setting range by adding a powerful heating means to the conventional cooling device and heating the secondary refrigerant.

しかしなから、そうすると、最低温部30の温度も上昇
して、冷却器16をはしめ、各熱交換器13.1.0,
7.4の温度も順次上昇する。これにより、冷凍サイク
ル内において沸点の低い冷媒成分から順にガス化されて
、冷凍サイクル内の圧力が上昇する。こうして、冷凍サ
イクルのバランスがくずれ、ひいては、温度および圧力
が圧縮機1の許容限界を超えて、冷却運転ができなくな
ってしまう。
However, in doing so, the temperature of the lowest temperature section 30 also rises, and the cooler 16 is closed, and each heat exchanger 13.1.0,
The temperature of 7.4 also rises sequentially. As a result, the refrigerant components are gasified in the refrigeration cycle in descending order of boiling point, and the pressure within the refrigeration cycle increases. In this way, the balance of the refrigeration cycle is lost, and as a result, the temperature and pressure exceed the allowable limits of the compressor 1, making cooling operation impossible.

(発明の目的) この発明の第1の目的は、冷凍サイクルのバランスをく
ずすことなく、被冷却体の温度設定範囲を拡大できる冷
却装置を提供することである。
(Objective of the Invention) A first object of the present invention is to provide a cooling device that can expand the temperature setting range of the object to be cooled without disturbing the balance of the refrigeration cycle.

この発明の第2の目的は、上記第1の目的を達成した上
でさらに、被冷却体の温度を微妙に調整できる冷却装置
を提供することである。
A second object of the present invention is to provide a cooling device that can finely adjust the temperature of an object to be cooled, in addition to achieving the first object.

この発明の第3の目的は、上記第2の目的を達成した上
でさらに、被冷却体の温度を所望の設定温度に自動的に
調節できる冷却装置を提供することである。
A third object of the present invention is to provide a cooling device that can automatically adjust the temperature of an object to be cooled to a desired set temperature in addition to achieving the second object.

(課題を解決するための手段) 請求項1記載の発明は、圧縮機と凝縮器とを通る冷媒循
環経路中に多成分混合冷媒を封入し、前記凝縮器を通っ
た後の前記冷媒の気液分離と膨脹とを多段に行ないつつ
前記冷媒と被冷却体との間の熱交換を2次冷媒を介して
行なう間接冷却方式の冷却装置であって、上記第1の目
的を達成するため、最終段の気液分離によって相互分離
された2つの冷媒成分のうち、沸点がより低い冷媒成分
の流路と、前記被冷却体側との間に複数の2次冷媒循環
路を並列に介挿させ、前記複数の2次冷媒循環路中に沸
点か互いに異なる2次冷媒(同一種の冷媒でも封入圧力
を変えれば沸点は異なる)をそれぞれ封入するとともに
、前記複数の2次冷媒循環路のそれぞれに流量調整弁を
設ける。
(Means for Solving the Problems) The invention according to claim 1 is characterized in that a multi-component mixed refrigerant is sealed in a refrigerant circulation path passing through a compressor and a condenser, and the refrigerant gas after passing through the condenser is In order to achieve the first object, the cooling device is an indirect cooling type cooling device that performs liquid separation and expansion in multiple stages and performs heat exchange between the refrigerant and the object to be cooled via a secondary refrigerant. A plurality of secondary refrigerant circulation paths are inserted in parallel between the flow path of the refrigerant component having a lower boiling point among the two refrigerant components mutually separated by the final stage gas-liquid separation and the side of the object to be cooled. , in each of the plurality of secondary refrigerant circulation paths, secondary refrigerants having different boiling points (even if the same type of refrigerant is changed, the boiling point will be different) are sealed in each of the plurality of secondary refrigerant circulation paths; Provide a flow rate adjustment valve.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の冷却装置であっ
て、上記第2の目的を達成するため、前記複数の2次冷
媒循環路のそれぞれの近傍には各2次冷媒の温度を微調
整するためのヒータが設けられている。
The invention according to claim 2 is the cooling device according to claim 1, in which, in order to achieve the second object, temperature of each secondary refrigerant is controlled in the vicinity of each of the plurality of secondary refrigerant circulation paths. A heater is provided for fine adjustment.

請求項3記載の発明は、請求項2記載の冷却装置であっ
て、上記第3の目的を達成するため、前記被冷却体の温
度を検出するための温度検知手段と、その温度検知手段
からの出力信号に基つき、前記各流量調整弁および前記
各ヒータの駆動量を制御して、前記被冷却体の温度を所
望の設定温度に調整する制御手段とをさらに備える。
The invention according to claim 3 is the cooling device according to claim 2, in which, in order to achieve the third object, there is provided a temperature detecting means for detecting the temperature of the object to be cooled, and a temperature detecting means from the temperature detecting means. The cooling apparatus further includes a control means for controlling the drive amount of each of the flow rate regulating valves and each of the heaters based on the output signal of, and adjusting the temperature of the object to be cooled to a desired set temperature.

(作用) 請求項1記載の冷却装置においては、複数の2次冷媒循
環路内にそれぞれ沸点の異なる2次冷媒を封入すること
により、各循環路間に2次冷媒の沸点差によって温度差
が生じる。このため、各流量調整弁の開度を調整するこ
とにより、上記温度差に基づき被冷却体の温度を広い範
囲で変更できる。
(Function) In the cooling device according to claim 1, by filling the plurality of secondary refrigerant circulation paths with secondary refrigerants having different boiling points, a temperature difference is created between each circulation path due to the boiling point difference of the secondary refrigerants. arise. Therefore, by adjusting the opening degree of each flow rate regulating valve, the temperature of the object to be cooled can be changed over a wide range based on the temperature difference.

請求項2記載の冷却装置では、複数の2次冷媒循環路に
ヒータを設けている。このため、各ヒータの駆動量を調
整することにより、各循環路内の2次冷媒の温度を微妙
に調整することができる。
In the cooling device according to the second aspect, heaters are provided in the plurality of secondary refrigerant circulation paths. Therefore, by adjusting the drive amount of each heater, the temperature of the secondary refrigerant in each circulation path can be finely adjusted.

請求項3記載の冷却装置においては、温度検知手段およ
び制御手段を設けて、温度検知手段からの出力信号に基
づき、各流量調整弁および各ヒータの駆動量を制御する
手段を設けているので、被冷却体の温度が所望の設定温
度に自動的に調節される。
In the cooling device according to claim 3, the temperature detection means and the control means are provided, and means for controlling the drive amount of each flow rate regulating valve and each heater based on the output signal from the temperature detection means is provided. The temperature of the object to be cooled is automatically adjusted to the desired set temperature.

(実施例) A、第1の実施例 (A−1)、構成 第1図はこの発明の第1の実施例である冷却装置の回路
図である。同図に示すように、この冷却装置の冷媒経路
には、沸点の異なる複数の冷媒成分を混合した混合冷媒
が封入されている。そして、この冷媒経路は、圧縮機1
01の吐出口から凝縮器102を通って第1気液分離器
103に導かれる。第1気液分離器103の気相出口は
第1熱交換器104を介して第2気液分離器106に接
続されるとともに、それと同様にして第2および第3気
液分離器106,109の気相出口はそれぞれ第2およ
び第3熱交換器1.07,110を介して第3および第
4気液分離器109,112に接続される。
(Example) A. First Example (A-1), Structure FIG. 1 is a circuit diagram of a cooling device that is a first example of the present invention. As shown in the figure, a mixed refrigerant in which a plurality of refrigerant components having different boiling points are mixed is sealed in the refrigerant path of this cooling device. This refrigerant path is connected to the compressor 1
The gas is introduced from the discharge port 01 through the condenser 102 to the first gas-liquid separator 103. The gas phase outlet of the first gas-liquid separator 103 is connected to the second gas-liquid separator 106 via the first heat exchanger 104, and similarly, the second and third gas-liquid separators 106, 109 The gas phase outlets of are connected to third and fourth gas-liquid separators 109, 112 via second and third heat exchangers 1.07, 110, respectively.

第4気液分離器112の気相出口から引き出された冷媒
経路は、第4熱交換器113を通って最低温部130に
導かれる。最低温部130において、冷媒経路上には、
冷媒の流れ方向に対し上流側から順に第5キヤピラリー
チユーブ(膨脹手段)115、第1冷却器140および
第2冷却器150が直列に設けられている。
The refrigerant path drawn out from the gas phase outlet of the fourth gas-liquid separator 112 is guided to the lowest temperature section 130 through the fourth heat exchanger 113. In the lowest temperature section 130, on the refrigerant path,
A fifth capillary reach tube (expansion means) 115, a first cooler 140, and a second cooler 150 are provided in series in order from the upstream side with respect to the flow direction of the refrigerant.

第2冷却器150から引き出された冷媒経路(冷媒戻り
ライン)は、第4ないし第1熱交換器113.110,
107,104を順に通って圧縮機101に接続される
The refrigerant path (refrigerant return line) drawn out from the second cooler 150 connects the fourth to first heat exchangers 113, 110,
It passes through 107 and 104 in order and is connected to the compressor 101.

また、第1ないし第4気液分離器103,106.1.
09,112の液相出口は、それぞれ第1ないし第4キ
ヤピラリーチユーブ(膨脹手段)105.108,11
1,114を介して、冷媒戻りラインにおける第1ない
し第4熱交換器104107.110,113の入口側
にそれぞれ接続される。
Moreover, the first to fourth gas-liquid separators 103, 106.1.
The liquid phase outlets of 09 and 112 are connected to the first to fourth capillary reach tubes (expansion means) 105, 108, 11, respectively.
1 and 114 to the inlet sides of the first to fourth heat exchangers 104107 and 110 and 113 in the refrigerant return line, respectively.

一方、第1および第2冷却器140,150と、被冷却
体123との間には第1および第2ブライン回路(2次
冷媒循環路)141..151が設けられる。換言すれ
ば、これらのブライン回路141.151は、最低温部
130と被冷却体123との間に並列に介挿されている
ことになる。第1ブライン回路141には、被冷却体1
23側に設けられた冷却用コイル143と、第1冷却器
143から冷却用コイル143へブライン等の2次冷媒
を移送するための冷媒移送管(往路)142と、冷却用
コイル143から第1冷却器140へ2次冷媒を戻す冷
媒戻り管(帰路)144とが設けられる。さらに、冷媒
移送管142上には、2次冷媒の供給量を調整するため
に電磁弁などの流量調整バルブV1が設けられる。さら
に、冷媒移送管142の近傍には、2次冷媒の温度を微
調整するためのヒータH1が配置される。
On the other hand, first and second brine circuits (secondary refrigerant circulation path) 141. .. 151 is provided. In other words, these brine circuits 141 and 151 are inserted in parallel between the lowest temperature section 130 and the object to be cooled 123. The first brine circuit 141 includes an object to be cooled 1
A cooling coil 143 provided on the cooling coil 143 side, a refrigerant transfer pipe (outward path) 142 for transferring secondary refrigerant such as brine from the first cooler 143 to the cooling coil 143, and a cooling coil 143 provided on the cooling coil 143 side. A refrigerant return pipe (return path) 144 for returning the secondary refrigerant to the cooler 140 is provided. Further, a flow rate adjustment valve V1 such as a solenoid valve is provided on the refrigerant transfer pipe 142 to adjust the supply amount of the secondary refrigerant. Further, a heater H1 is arranged near the refrigerant transfer pipe 142 to finely adjust the temperature of the secondary refrigerant.

また、第2ブライン回路152にも、上記と同様にして
、冷媒移送管152、冷却用コイル153.冷媒戻り管
154.電磁弁などの流量調整バルブV2およびヒータ
H2が設けられる。
Also, in the second brine circuit 152, a refrigerant transfer pipe 152, a cooling coil 153. Refrigerant return pipe 154. A flow rate regulating valve V2 such as a solenoid valve and a heater H2 are provided.

この冷却装置において、冷凍サイクル側には、既述した
ように、沸点の異なる複数種の混合冷媒が封入される。
In this cooling device, a plurality of mixed refrigerants having different boiling points are sealed in the refrigeration cycle side, as described above.

また、第1および第2ブライン回路141,151内に
は相互に沸点の異なる2次冷媒(例えば、フロンR13
とR14)かそれぞれ封入されている。この場合、第1
ブライン回路141側の2次冷媒の沸点が第2ブライン
回路151側のそれよりも低くなるようにしている。
In addition, secondary refrigerants having different boiling points (for example, Freon R13,
and R14) are each included. In this case, the first
The boiling point of the secondary refrigerant on the brine circuit 141 side is made lower than that on the second brine circuit 151 side.

(A−2) 、動作 次に、この冷却装置の動作を、第2図に示される冷媒の
温度分布グラフを参照しながら説明する。
(A-2) Operation Next, the operation of this cooling device will be explained with reference to the refrigerant temperature distribution graph shown in FIG.

まず、圧縮機101から吐出された高温、高圧の混合ガ
ス冷媒は凝縮器102で水または空気によって冷却され
、一部が凝縮されて気液混和の冷媒となり、第1気液分
離器103に入り込む。ここで、気液混相の冷媒は、気
相冷媒と液相冷媒とに分離されて、気相冷媒は第1熱交
換器104に送り込まれる。一方、液相冷媒は、第1キ
ヤピラリーチユーブ105に送り込まれ、そこで減圧膨
脹された後、圧縮機101に戻る冷媒戻りラインに合流
する。なお、第2図においては、各気液分離器103,
106,109,11.2の液相出口から流出される冷
媒の温度分布は省略している。
First, the high temperature, high pressure mixed gas refrigerant discharged from the compressor 101 is cooled by water or air in the condenser 102, and a portion is condensed to become a gas-liquid mixed refrigerant, which enters the first gas-liquid separator 103. . Here, the gas-liquid mixed-phase refrigerant is separated into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant, and the gas-phase refrigerant is sent to the first heat exchanger 104. On the other hand, the liquid phase refrigerant is fed into the first capillary reach tube 105, where it is decompressed and expanded, and then joins the refrigerant return line that returns to the compressor 101. In addition, in FIG. 2, each gas-liquid separator 103,
The temperature distribution of the refrigerant flowing out from the liquid phase outlets 106, 109, and 11.2 is omitted.

第1気液分離器103から第1熱交換器104に送り込
まれた気相冷媒は、戻りラインの戻り冷媒との熱交換に
より冷却されて、一部が凝縮して気液混相の冷媒となり
、第2気液分離器106に入り込む。
The gas-phase refrigerant sent from the first gas-liquid separator 103 to the first heat exchanger 104 is cooled by heat exchange with the return refrigerant in the return line, and a part of the refrigerant is condensed to become a gas-liquid multiphase refrigerant. It enters the second gas-liquid separator 106.

第2ないし第4気液分離器106,109,112、第
2ないし第4キヤピラリーチユーブ108.111,1
14および第2ないし第4熱交換器107,110,1
13においても、上記と同様な作用が繰返される。これ
により、混合冷媒が次第に冷却されながら、沸点の高い
ものから順に圧縮機101側に戻される。こうして、最
終段の気液分離器112て相互分離された2つの成分の
うち、より低い沸点を持つ成分、すなわち混合冷媒の成
分の全成分のうち最も沸点の低い気を目冷媒が第4熱交
換器113に送り込まれ、そこで冷却されて凝縮された
後、第5キヤピラリーチユーブ115に送り込まれる。
Second to fourth gas-liquid separators 106, 109, 112, second to fourth capillary reach tubes 108, 111, 1
14 and second to fourth heat exchangers 107, 110, 1
13, the same action as above is repeated. As a result, the mixed refrigerant is gradually cooled and returned to the compressor 101 in the order of the highest boiling point. In this way, the component with the lower boiling point of the two components separated from each other in the final stage gas-liquid separator 112, that is, the gas with the lowest boiling point among all the components of the mixed refrigerant, is used as the refrigerant. It is fed into the exchanger 113, where it is cooled and condensed, and then fed into the fifth capillary reach tube 115.

つづいて、その液冷媒は、第5キヤピラリーチユーブ1
15で減圧膨脹されて気液混相状態となり、第1冷却器
140に送り込まれる。第1冷却器140で気液混相状
態の冷媒は、第1ブライン回路141の2次冷媒から熱
を吸収して一部が蒸発してがら第2冷却器150に送り
込まれる。
Next, the liquid refrigerant is transferred to the fifth capillary reach tube 1.
At step 15, it is expanded under reduced pressure to become a gas-liquid mixed phase state, and is sent to the first cooler 140. The gas-liquid multiphase refrigerant in the first cooler 140 absorbs heat from the secondary refrigerant in the first brine circuit 141 and is partially evaporated before being sent to the second cooler 150 .

第2冷却器150で、冷媒成分は、第2ブライン回路1
51の2次冷媒から熱を吸収して蒸発する。
In the second cooler 150, the refrigerant component is supplied to the second brine circuit 1.
It absorbs heat from the secondary refrigerant of 51 and evaporates.

第2冷却器150を出たガス冷媒は、第4ないし第1熱
交換器113,110,107.104を順次通りなが
ら自身の温度を上昇させ、最終的には常温の低圧ガスと
なって圧縮機1に戻る。
The gas refrigerant that has exited the second cooler 150 sequentially passes through the fourth and first heat exchangers 113, 110, 107, and 104, increasing its own temperature, and finally becomes a low-pressure gas at room temperature and is compressed. Return to machine 1.

一方、第1冷却器140で冷却、凝縮された2次冷媒は
、冷媒移送管142を通って冷却用コイル143て被冷
却体123から熱を吸収して気化し、冷媒戻り管144
を通って第1冷却器1.40に戻る。
On the other hand, the secondary refrigerant cooled and condensed in the first cooler 140 passes through the refrigerant transfer pipe 142 and absorbs heat from the object to be cooled 123 through the cooling coil 143 and is vaporized, and is vaporized in the refrigerant return pipe 144.
and returns to the first cooler 1.40.

また、第2冷却器150て凝縮された2次冷媒は、上記
と同様にして、冷却用コイル153内で被冷却体123
から熱を吸収して気化した後、第2冷却器150に戻る
Further, the secondary refrigerant condensed in the second cooler 150 is transferred to the object to be cooled 123 within the cooling coil 153 in the same manner as described above.
After absorbing heat and vaporizing it, it returns to the second cooler 150.

こうして、被冷却体123が超低温に冷却される。In this way, the object to be cooled 123 is cooled to an extremely low temperature.

(A−3> 、第1実施例の温度設定範囲この第1の実
施例の冷却装置においては、ブライ゛ン回路141 1
51にそれぞれ沸点の異なる2次冷媒を封入しているた
め、第2図に示すように、第1および第2ブライン回路
141,151の冷却用コイル143,153間に温度
差が生しる。このため、流量調整バルブVl、V2の開
度を調整することによって、上記温度差に基づき、被冷
却体123の温度を広い範囲で変更することができる。
(A-3>, Temperature setting range of the first embodiment In the cooling device of this first embodiment, the brine circuit 141 1
Since the secondary refrigerants 51 each have a different boiling point, a temperature difference occurs between the cooling coils 143 and 153 of the first and second brine circuits 141 and 151, as shown in FIG. Therefore, by adjusting the opening degrees of the flow rate adjustment valves Vl and V2, the temperature of the object to be cooled 123 can be changed over a wide range based on the temperature difference.

したがって、温度設定範囲を拡大することができる。Therefore, the temperature setting range can be expanded.

ちなみに、この実施例の冷却装置では、上記第9図の冷
却装置と比較した場合、温度設定範囲を2倍近く拡大す
ることができる。
Incidentally, in the cooling device of this embodiment, when compared with the cooling device shown in FIG. 9, the temperature setting range can be expanded nearly twice.

また、バルブVl、V2の開度調整たけては被冷却体1
23の温度を細かく調整てきないか、その場合にはヒー
タH1,H2への供給電力を調整することにより、温度
の微調整を行うことかできる。すなわち、これらのヒー
タH1,H2は温度の微調整用であるため、それらへの
供給電力は比較的小さくてもよい。したがって、ヒータ
H1゜H2の発熱によって冷凍サイクル全体の温度か大
幅に上昇することはない。
In addition, the opening degree adjustment of valves Vl and V2 depends on the object to be cooled 1.
23, or in that case, the temperature can be finely adjusted by adjusting the power supplied to the heaters H1 and H2. That is, since these heaters H1 and H2 are used for fine adjustment of temperature, the power supplied to them may be relatively small. Therefore, the temperature of the entire refrigeration cycle does not rise significantly due to the heat generated by the heaters H1 and H2.

B、第2の実施例 第3図はこの発明の第2の実施例である冷却装置の回路
図である。同図に示すように、この第2の実施例の冷却
装置が上記第1の実施例の冷却装置と相違する点は、上
記第1の実施例の冷却装置では第2冷却器150が第1
冷却器140の冷媒流れ方向に対し下流側に設けられて
いるのに対し、この第2の実施例の冷却装置では第2冷
却器150が第5キヤピラリーチユーブ115の上流側
に設けられている点である。
B. Second Embodiment FIG. 3 is a circuit diagram of a cooling device which is a second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the difference between the cooling device of this second embodiment and the cooling device of the first embodiment is that in the cooling device of the first embodiment, the second cooler 150 is
While the cooler 140 is provided on the downstream side in the refrigerant flow direction, in the cooling device of this second embodiment, the second cooler 150 is provided on the upstream side of the fifth capillary reach tube 115. It is a point.

その他の構成は、上記第1図に示す第1の実施例の冷却
装置と同様である。
The other configurations are the same as the cooling device of the first embodiment shown in FIG. 1 above.

この第2の実施例の冷却装置では、第4図に示すように
、第5キヤピラリーチユーブ115を通過する前の比較
的高温状態の冷媒成分により、第2ブライン回路151
の2次冷媒を冷却するようにしている。このため、第2
ブライン回路151の2次冷媒として比較的高沸点のも
のを用いることかでき、第1ブライン回路140の冷却
用コイル143と、第2ブライン回路150の冷却用コ
イル153との間の温度差を、上記第1の実施例のそれ
よりも大きくすることができる。このため、温度設定範
囲を上記第1の実施例のそれよりもさらに拡大すること
ができる。
In the cooling device of this second embodiment, as shown in FIG.
The secondary refrigerant is cooled. For this reason, the second
A relatively high boiling point can be used as the secondary refrigerant of the brine circuit 151, and the temperature difference between the cooling coil 143 of the first brine circuit 140 and the cooling coil 153 of the second brine circuit 150 can be It can be made larger than that of the first embodiment. Therefore, the temperature setting range can be further expanded than that of the first embodiment.

C1第3の実施例 (C−1)、構成 第5図はこの発明の第3の実施例である冷却装置の回路
図である。同図に示すように、この第3の実施例の冷却
装置では、上記第2の実施例の冷却装置の構成に加えて
、被冷却体123に設けられた温度センサ]60と、制
御装置170とを備えている。制御装置170は、マイ
クロコンピュタと設定温度入力手段とを有している。
C1 Third Embodiment (C-1), Configuration FIG. 5 is a circuit diagram of a cooling device that is a third embodiment of the present invention. As shown in the figure, in addition to the configuration of the cooling device of the second embodiment, the cooling device of the third embodiment includes a temperature sensor] 60 provided on the object to be cooled 123, and a control device 170. It is equipped with The control device 170 includes a microcomputer and a set temperature input means.

そして、制御装置170に所望の設定温度を設定すると
、制御装置170が作動して、流量調整バルブVl、V
2およびヒータH1,H2の駆動量を選択的に制御し、
以下に説明するような動作が行われる。
Then, when a desired set temperature is set in the control device 170, the control device 170 is activated and the flow rate adjustment valves Vl, V
2 and selectively control the drive amount of heaters H1 and H2,
The operations described below are performed.

(C−2)、動作 次に、この第3の実施例の冷却装置の動作を、第6図の
フローチャート、並びに第7図および第8図を参照しな
から説明する。この場合、被冷却体123の設定温度は
Toであるものとして説明する。
(C-2) Operation Next, the operation of the cooling device of the third embodiment will be explained with reference to the flowchart of FIG. 6, and FIGS. 7 and 8. In this case, the description will be made assuming that the set temperature of the object to be cooled 123 is To.

なお、第6図ないし第8図において、T1は、第1ブラ
イン回路141内に封入される冷媒の沸点を示し、T2
は第2ブライン回路151内の冷媒の沸点を示し、両者
間にはTl<T2の関係が成り立っている。Tcは制御
境界温度であって、第1ブライン回路141側で温度制
御するか、第2ブライン回路151側で温度制御するか
の境界温度である。この制御境界温度Tcは、一般には
TI<TC<T2の範囲内であらかしめ決定されている
。この実施例では、 Tc −(T1+T2)/2 の関係式から求められる。
In addition, in FIGS. 6 to 8, T1 indicates the boiling point of the refrigerant sealed in the first brine circuit 141, and T2
indicates the boiling point of the refrigerant in the second brine circuit 151, and the relationship Tl<T2 holds between them. Tc is a control boundary temperature, which is the boundary temperature between whether the temperature is controlled on the first brine circuit 141 side or the second brine circuit 151 side. This control boundary temperature Tc is generally predetermined within the range of TI<TC<T2. In this example, it is determined from the relational expression Tc - (T1+T2)/2.

ΔTfは微調整許容誤差であって、被冷却体123の温
度が最終的に設定温度TOから±ΔTfの範囲内の値と
なるように制御を行なう。このΔTfは冷却装置の性能
等に、基づきあらかじめ決定されている。
ΔTf is a fine adjustment tolerance, and control is performed so that the temperature of the object to be cooled 123 ultimately falls within the range of ±ΔTf from the set temperature TO. This ΔTf is determined in advance based on the performance of the cooling device and the like.

ΔTfは粗調許容誤差であって、この値に基づき、バル
ブVl、V2で温度制御するか、ヒータH1,H2て温
度制御するかが決定される。これは、バルブVl、V2
による温度調整能力の限度に応じてあらかじめ決定され
ている。
ΔTf is a rough adjustment tolerance, and based on this value, it is determined whether the temperature is controlled by the valves Vl and V2 or the heaters H1 and H2. This is the valve Vl, V2
This is predetermined according to the limit of temperature adjustment ability.

第6図に示すように、まず制御装置170に設定温度T
oが入力されると、ステップS1て温度センサ160の
信号を取込むことによって、被冷部体123の温度か検
知される。
As shown in FIG. 6, first, the control device 170
When o is input, the temperature of the cooled body 123 is detected by taking in the signal from the temperature sensor 160 in step S1.

次に、ステップS2で、バルブv1.v2およびヒータ
H1,H2の調整か必要か否がか判断される。つまり、
ステップS1で検知された検知温度Tsが設定温度To
の許容範囲内、つまり(TO−ΔTf)と(To−ΔT
f)との間(第8図の斜線■の範囲内)にあるか否かが
判断される。
Next, in step S2, valve v1. It is determined whether adjustment of v2 and heaters H1 and H2 is necessary. In other words,
The detected temperature Ts detected in step S1 is the set temperature To
Within the allowable range of (TO-ΔTf) and (To-ΔT
f) (within the range indicated by the diagonal line ■ in FIG. 8).

検知温度Tsが許容範囲内にあれば、温度調整条件の変
更は不要となり、ステップS1に戻る。
If the detected temperature Ts is within the allowable range, there is no need to change the temperature adjustment conditions, and the process returns to step S1.

方、検知温度Tsが許容範囲外であれば、ステップS3
に移行する。
On the other hand, if the detected temperature Ts is outside the allowable range, step S3
to move to.

ステップS3では、温度調整をバルブVI  V2て行
うか、ヒータH1,H2て行うかが判断される。つまり
、検知温度TsがバルブVl、V2の調整能力の限界よ
りも設定温度Toに近く、ヒータH1,H2による温度
調整ではなく、バルブv1.v2により温度調整を行な
うべき範囲内、つまり(To−ΔTr)と(To−ΔT
f)との間(第8図の斜線■の範囲内)にあるか否かか
判断される。領域■を設定温度Toよりも低温側のみに
設定しているのは、ヒータH1,H2は加熱能力のみを
備えているため、設定温度TOよりも高温となっている
ときにはバルブVl、V2による温度調整ではなく、ヒ
ータH1,H2による温度調整を行なわざるを得ないか
らである。検知温度Tsが上記範囲外(第8図の斜線■
、■の範囲内)であれば、バルブVl、V2で温度調整
か行われることになり、ステップS4に移行する。
In step S3, it is determined whether the temperature adjustment is to be performed using the valve VI V2 or the heaters H1 and H2. That is, the detected temperature Ts is closer to the set temperature To than the limit of the adjustment ability of the valves Vl and V2, and the temperature is not adjusted by the heaters H1 and H2, but the temperature is adjusted by the valve v1. Within the range in which the temperature should be adjusted by v2, that is, (To-ΔTr) and (To-ΔT
f) (within the range indicated by diagonal lines ■ in FIG. 8). The reason why area ■ is set only to the lower temperature side than the set temperature To is because the heaters H1 and H2 only have heating capacity, so when the temperature is higher than the set temperature TO, the temperature is set by the valves Vl and V2. This is because the temperature must be adjusted using the heaters H1 and H2 instead of adjustment. The detected temperature Ts is outside the above range (diagonal line ■ in Figure 8)
, ■), the temperature is adjusted using the valves Vl and V2, and the process moves to step S4.

ステップS4ては、バルブVl、、V2のうち、いずれ
のバルブを操作するかが判断される。つまり、検知温度
Tsか制御境界温度Tcよりも低ければ(第7図の符号
■の範囲内にあれば)、ステップS6でバルブV1によ
り温度調整が行われ、高ければ(第7図の符号Iの範囲
内にあれば)、ステップS7でバルブv2により温度調
整が行われる。
In step S4, it is determined which of the valves Vl, V2 is to be operated. In other words, if the detected temperature Ts is lower than the control boundary temperature Tc (within the range indicated by the symbol ■ in FIG. 7), the temperature is adjusted by the valve V1 in step S6; ), the temperature is adjusted by valve v2 in step S7.

バルブV1を操作するにあたり、ステ・ツブS6におい
ては、バルブV1の操作に対する被冷却体123の温度
変化の遅れ等を考慮して、バルブV1の操作量に対する
系の応答を示す伝達関数G1(S)が用いられている。
When operating the valve V1, the step S6 calculates a transfer function G1 (S ) is used.

つまり、検知温度Tsと設定温度Toとの差に伝達関数
G L (s)の逆オペレータを作用させた量(バルブ
操作量)Δ■またけバルブv1が操作される。
That is, the amount (valve operation amount) Δ■ straddle valve v1 is operated by applying the inverse operator of the transfer function G L (s) to the difference between the detected temperature Ts and the set temperature To.

また、ステップS7においても、バルブV2の操作量に
対する系の応答を示す伝達関数G2(S)が用いられて
、バルブ操作量ΔV2か決定され、その操作量Δv2だ
けバルブV2が自動操作される。
Also in step S7, the transfer function G2(S) indicating the response of the system to the manipulated variable of the valve V2 is used to determine the valve manipulated variable ΔV2, and the valve V2 is automatically operated by the manipulated variable Δv2.

一方、ステップS3で、検知温度TsがヒータH1,H
2による温度調整の範囲内(第8図の斜線■の範囲内)
にあれば、ヒータH1,H2により温度調整が行われる
ことになり、ステ・ツブS5に移行する。
On the other hand, in step S3, the detected temperature Ts is
Within the range of temperature adjustment according to 2 (within the range marked by diagonal lines ■ in Figure 8)
If so, the temperature will be adjusted by the heaters H1 and H2, and the process will proceed to step S5.

ステップS5では、ヒータH1,H2のうち、いずれの
ヒータを操作するかが判断される。ここでも、ステップ
S4と同様に、検知温度Tsが制御境界温度Tcよりも
低ければ(第7図の符号Hの範囲内にあれば)、ステッ
プS8てヒータH1により温度調整が行われ、高ければ
(第7図の符号Iの範囲内にあれば)、ステップS9て
ヒータH2により温度調整か行われる。
In step S5, it is determined which of the heaters H1 and H2 is to be operated. Here, similarly to step S4, if the detected temperature Ts is lower than the control boundary temperature Tc (within the range of symbol H in FIG. 7), the temperature is adjusted by the heater H1 in step S8; (If it is within the range indicated by symbol I in FIG. 7), the temperature is adjusted by the heater H2 in step S9.

ステップS8  S9においては、ステップ5687と
同様に、ヒータH1,H2の操作量に対する系の応答を
示す伝達関数F  (s) 、  F 2 (s)か用
いられて、ヒータ操作量ΔH1,ΔH2が決定され、そ
の量ΔH1,ΔHまたけヒータH1またはH2が操作さ
れる。
In step S8 S9, similarly to step 5687, transfer functions F (s) and F 2 (s) indicating the response of the system to the manipulated variables of heaters H1 and H2 are used to determine heater manipulated variables ΔH1 and ΔH2. The heater H1 or H2 is operated by the amount ΔH1, ΔH.

ステップS6ないしS9を経た後は、それぞれステップ
S1に戻る。
After passing through steps S6 to S9, the process returns to step S1.

(C−3)、具体例 次に、上記第3の実施例の冷却装置において、具体例を
挙げて動作を説明する。
(C-3) Specific Example Next, the operation of the cooling device of the third embodiment will be explained using a specific example.

この場合、設定温度TOは、Tcよりも高く第7図の符
号Iの範囲内にあるものとする。初期の被冷却体123
の温度(初期の検知温度)Tsは、To+Tfよりも高
く第8図の斜線■の範囲内にあり、T2よりも低いもの
とする。
In this case, it is assumed that the set temperature TO is higher than Tc and within the range indicated by reference numeral I in FIG. Initial cooled body 123
The temperature (initial detected temperature) Ts is higher than To+Tf and within the range indicated by the diagonal line (■) in FIG. 8, and is lower than T2.

まず、ステップS1で、被冷却体123の温度が検知さ
れる。
First, in step S1, the temperature of the object to be cooled 123 is detected.

次に、ステップS2において、ステップS1の検知温度
Tsは許容範囲(第8図斜線■)から外れているので、
ステップS3に移行する。
Next, in step S2, since the detected temperature Ts in step S1 is out of the allowable range (diagonal line ■ in Figure 8),
The process moves to step S3.

つづいて、ステップS3で、検知温度Tsはヒタ操作範
囲(第8図斜線■)から外れているので、ステップS4
に移行する。
Next, in step S3, the detected temperature Ts is out of the hitter operation range (hatched ■ in Figure 8), so step S4
to move to.

ステップS4では、検知温度Tsは制御境界温度Tcよ
りも高いので、ステップS7に移行し、そこで操作量Δ
VまたけバルブV2か閉しる方向に操作される。
In step S4, the detected temperature Ts is higher than the control boundary temperature Tc, so the process moves to step S7, where the manipulated variable Δ
The V-straddle valve V2 is operated in the closing direction.

この操作により、TI<Ts<T2のときには、第2ブ
ライン回路]4]は被冷却体123に熱を与えるように
作用しているため、被冷却体123の温度が低下する。
By this operation, when TI<Ts<T2, the second brine circuit [4] acts to give heat to the object to be cooled 123, so the temperature of the object to be cooled 123 decreases.

こうして、その温度かヒータ操作範囲(第8図斜線■)
内に移行して、制御境界温度Tcよりも低く (第7図
の符号■の範囲内に)なったものとする。
In this way, the temperature or heater operation range (hatched line ■ in Figure 8)
It is assumed that the temperature has shifted to within the control boundary temperature Tc and has become lower than the control boundary temperature Tc (within the range indicated by the symbol ■ in FIG. 7).

つづいて、ステップSl、S2で、被冷却体123の温
度か検知され、その検知温度Tsか許容範囲(第8図斜
線■)から外れているので、ステップS3に移行する。
Subsequently, in steps Sl and S2, the temperature of the object to be cooled 123 is detected, and since the detected temperature Ts is outside the allowable range (as shown by the diagonal line ■ in FIG. 8), the process moves to step S3.

つついて、ステップS3で、検知温度Tsは、ヒータ操
作範囲(第8図斜線■)内にあるので、ステップS5へ
と移行する。
Then, in step S3, the detected temperature Ts is within the heater operation range (hatched ■ in FIG. 8), so the process moves to step S5.

ステップS5では、検知温度Tsは制御境界温度Tcよ
りも低い(第7図の符号■の範囲内にある)ので、ステ
ップS8に移行する。
In step S5, the detected temperature Ts is lower than the control boundary temperature Tc (within the range indicated by the symbol ■ in FIG. 7), so the process moves to step S8.

そして、ステップS8て、操作量ΔH]たけヒタH1が
その発熱量を増加させる方向に自動操作される。
Then, in step S8, the manipulated variable ΔH] height H1 is automatically operated in a direction to increase its calorific value.

この操作により、被冷却体123の温度か若干上昇し、
許容範囲(第8図斜線■)内に移行したものとする。
With this operation, the temperature of the object to be cooled 123 increases slightly,
It is assumed that the temperature has shifted to within the permissible range (diagonal line ■ in Figure 8).

つづいて、ステップSt、、S2で、被冷却体123の
温度か検知され、その検知温度Tsが今度は、許容範囲
(第8図斜線■)内にあるので、ステップS1に戻る。
Subsequently, in steps St, S2, the temperature of the object to be cooled 123 is detected, and since the detected temperature Ts is within the permissible range (hatched black in FIG. 8), the process returns to step S1.

以後、設定温度Toの変更および被冷却体123の温度
変化かない限り、ステップSl、S2か繰り返される。
Thereafter, steps Sl and S2 are repeated unless the set temperature To is changed or the temperature of the object to be cooled 123 changes.

なお、被冷却体123の冷却開始時には、各バルブVl
、V2を全開にしておき、被冷却体123の温度か十分
に低下してから上記フィードバックルーチンに移ること
が望ましい。
Note that when starting cooling of the object to be cooled 123, each valve Vl
, V2 is left fully open, and it is desirable to proceed to the feedback routine after the temperature of the object to be cooled 123 has sufficiently decreased.

(C−4)第3実施例の効果 この第3の実施例の冷却装置によれば、温度センサ]5
0と制御装置160とを設けて、温度センサ150から
の信号に基づき、流量調整バルブy1.v2およびヒー
タH1,H2の駆動を自動制御して被冷却体123の温
度を調整するようにしているので、上記第2の実施例の
効果に加えてさらに、被冷却体123の温度を所望の設
定温度に自動的に調整できる。
(C-4) Effects of the third embodiment According to the cooling device of the third embodiment, the temperature sensor]5
0 and a control device 160 to control the flow rate adjustment valves y1.0 and y1.0 based on the signal from the temperature sensor 150. Since the temperature of the object to be cooled 123 is adjusted by automatically controlling the drive of V2 and the heaters H1 and H2, in addition to the effects of the second embodiment, the temperature of the object to be cooled 123 can be adjusted to a desired level. It can automatically adjust to the set temperature.

D、変形例 上記各実施例では、第1および第2ブライン回路141
..151内に沸点の異なる異種の2次冷媒を封入して
いるが、同種の2次冷媒を用いることも可能である。例
えば、第1および第2ブライン回路141,151内へ
の2次冷媒の封入圧力を変化させて、2次冷媒の沸点を
相互に異なるようにすればよい。この場合、圧力の高い
方(沸点の高い方)のブライン回路を、第2ブライン回
路151として用いるようにすればよい。
D. Modification In each of the above embodiments, the first and second brine circuits 141
.. .. Although different types of secondary refrigerants having different boiling points are sealed in the refrigerant 151, it is also possible to use the same type of secondary refrigerants. For example, the pressures of the secondary refrigerants charged into the first and second brine circuits 141 and 151 may be changed to make the boiling points of the secondary refrigerants different from each other. In this case, the brine circuit with higher pressure (higher boiling point) may be used as the second brine circuit 151.

また、上記各実施例では、冷却器1.40,150を2
台設ける場合について説明したか、冷却器を3台以上設
けてもよい。
In addition, in each of the above embodiments, the coolers 1, 40 and 150 are
Although the case where a cooler is provided has been described, three or more coolers may be provided.

また、上記第1の実施例の冷却装置に、第3の実施例で
説明した温度センサ160および制御装置170を設け
て、被冷却体123の温度を自動的に調節するようにし
てもよい。
Furthermore, the temperature sensor 160 and control device 170 described in the third embodiment may be provided in the cooling device of the first embodiment to automatically adjust the temperature of the object to be cooled 123.

なお、温度の微調整のためにはヒータH1,H2を設け
ることか好ましいが、少なくともバルブVI  V2を
設けておけば温度調整は可能である。
Although it is preferable to provide heaters H1 and H2 for fine adjustment of temperature, temperature adjustment is possible if at least valve VI V2 is provided.

(発明の効果) 以上のように、請求項1記載の冷却装置によれば、複数
の2次冷媒循環路内にそれぞれ沸点の異なる2次冷媒を
封入するようにしているので、各循環路内に2次冷媒の
沸点差によって温度差か生じ、被冷却体の温度設定範囲
を拡大することができるという第1の効果が得られる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the cooling device according to claim 1, secondary refrigerants having different boiling points are filled in the plurality of secondary refrigerant circulation paths, so that A temperature difference is generated due to the boiling point difference of the secondary refrigerant, and the first effect is that the temperature setting range of the object to be cooled can be expanded.

請求項2記載の冷却装置によれば、請求項1記載の冷却
装置の各2次冷媒循環路にヒータをそれぞれ設けている
ため、上記第1の効果に加えてさらに、各ヒータの駆動
量を調整することにより、各循環路内の2次冷媒の温度
を微調整可能である。
According to the cooling device according to the second aspect, since a heater is provided in each secondary refrigerant circulation path of the cooling device according to the first aspect, in addition to the above-mentioned first effect, the drive amount of each heater is further reduced. By adjusting, the temperature of the secondary refrigerant in each circulation path can be finely adjusted.

このため、被冷却体の温度を微調整できるという第2の
効果が得られる。
Therefore, the second effect of being able to finely adjust the temperature of the object to be cooled is obtained.

請求項3記載の冷却装置によれば、請求項2記載の冷却
装置に、温度検知手段および制御手段を設けて、温度検
知手段に基つき、各流量調整弁および各ヒータの駆動量
を制御して、被冷却体の温度を調整するようにしている
ので、上記第2の効果に加えてさらに、被冷却体の温度
を所望の設定温度に自動的に調節できるという第3の効
果が得られる。
According to the cooling device according to claim 3, the cooling device according to claim 2 is provided with temperature detection means and control means, and the drive amount of each flow rate regulating valve and each heater is controlled based on the temperature detection means. Since the temperature of the object to be cooled is adjusted, in addition to the second effect described above, there is a third effect that the temperature of the object to be cooled can be automatically adjusted to a desired set temperature. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の第1の実施例である冷却装置の回路
図、 第2図はその装置の冷媒の温度分布を示すグラフ、 第3図はこの発明の第2の実施例である冷却装置の回路
図、 第4図はその装置の冷媒の温度分布を示すグラフ、 第5図はこの発明の第3の実施例である冷却装置の概略
構成図、 第6図はその装置の動作を説明するためのフロチャート
、 第7図および第8図はそれぞれ第6図のフロチャートに
関連する説明図、 第9図は従来の冷却装置の回路図である。 10]・・圧縮機、    102・凝縮器、103.
106,109,112・気液分離器、104.107
.11屹 11.3 ・、熱交換器、105.108,
111,114.115・・・キャピラリーチューブ、 140.150・・・冷却器、 141.151・・・ブライン回路、 160・・温度センサ、  170・・・制御装置、H
l、H2・・ヒータ、   TI、T2・・沸点、Vl
、V2・・・流量調整用バルブ 第 図 71、T2:2次冷媒沸点 第 図 第 図
Fig. 1 is a circuit diagram of a cooling device which is a first embodiment of this invention, Fig. 2 is a graph showing the temperature distribution of the refrigerant in the device, and Fig. 3 is a cooling device which is a second embodiment of this invention. A circuit diagram of the device, FIG. 4 is a graph showing the temperature distribution of the refrigerant in the device, FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a cooling device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows the operation of the device. Flowcharts for explanation; FIGS. 7 and 8 are explanatory diagrams related to the flowchart of FIG. 6, respectively; FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional cooling device. 10]... Compressor, 102. Condenser, 103.
106,109,112・Gas-liquid separator, 104.107
.. 11 11.3 ・, heat exchanger, 105.108,
111,114.115... Capillary tube, 140.150... Cooler, 141.151... Brine circuit, 160... Temperature sensor, 170... Control device, H
l, H2...Heater, TI, T2...Boiling point, Vl
, V2...Flow rate adjustment valve Figure 71, T2: Secondary refrigerant boiling point diagram

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)圧縮機と凝縮器とを通る冷媒循環経路中に多成分
混合冷媒を封入し、前記凝縮器を通った後の前記冷媒の
気液分離と膨脹とを多段に行ないつつ前記冷媒と被冷却
体との間の熱交換を2次冷媒を介して行なう間接冷却方
式の冷却装置において、 最終段の気液分離によって相互分離された2つの冷媒成
分のうち、沸点がより低い冷媒成分の流路と、前記被冷
却体側との間に複数の2次冷媒循環路を並列に介挿させ
、 前記複数の2次冷媒循環路中に沸点が互いに異なる2次
冷媒をそれぞれ封入するとともに、前記複数の2次冷媒
循環路のそれぞれに流量調整弁を設けてあることを特徴
とする冷却装置。
(1) A multi-component mixed refrigerant is sealed in a refrigerant circulation path passing through a compressor and a condenser, and the refrigerant after passing through the condenser is subjected to gas-liquid separation and expansion in multiple stages, while being exposed to the refrigerant. In an indirect cooling type cooling system in which heat exchange with the cooling body is performed via a secondary refrigerant, the flow of the refrigerant component with the lower boiling point of the two refrigerant components mutually separated in the final stage of gas-liquid separation. A plurality of secondary refrigerant circulation paths are inserted in parallel between the cooling medium and the object to be cooled, and secondary refrigerants having different boiling points are respectively sealed in the plurality of secondary refrigerant circulation paths; A cooling device characterized in that a flow rate regulating valve is provided in each of the secondary refrigerant circulation paths.
(2)請求項1記載の冷却装置であって、 前記複数の2次冷媒循環路のそれぞれの近傍には各2次
冷媒の温度を微調整するためのヒータが設けられた冷却
装置。
(2) The cooling device according to claim 1, wherein a heater for finely adjusting the temperature of each secondary refrigerant is provided near each of the plurality of secondary refrigerant circulation paths.
(3)請求項2記載の冷却装置であって、 前記被冷却体の温度を検出するための温度検知手段と、 その温度検知手段からの出力信号に基づき、前記各流量
調整弁および前記各ヒータの駆動量を制御して、前記被
冷却体の温度を所望の設定温度に調整する制御手段とを
さらに備えた冷却装置。
(3) The cooling device according to claim 2, further comprising: temperature detection means for detecting the temperature of the object to be cooled; and based on an output signal from the temperature detection means, each of the flow rate regulating valves and each of the heaters A cooling device further comprising: a control means for adjusting the temperature of the object to be cooled to a desired set temperature by controlling the amount of drive of the cooling device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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