JPH0536258U - 二元冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案はレシーバ内に熱交換器を設け、高圧
液冷媒を過冷却して吐出温度の上昇を防止した二元冷凍
機を提供することを目的とする。 【構成】 本考案は低温側冷凍機のレシーバ内部に設け
られた熱交換器と、同熱交換器の一端を高温側冷凍機の
膨張弁出口に連通する配管と、上記熱交換器の他端をカ
スケードコンデンサ内の高温側蒸発器入口に連通する配
管とを具備してなることを特徴とする二元冷凍機を構成
とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は二元冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２は従来の二元冷凍機の冷媒回路図である。

【０００３】 図において、１は高温側圧縮機、２は吐出管、３はコンデンサ、４は液管、５ はインジェクションキャピラリ、６はカスケードコンデンサ、６ａは蒸発器、７ は吸入管、８はアキュムレータ、９は膨張弁、９ａは感温筒、１０は送風装置で ある。また、１１は低温側圧縮機、１２は四方切換弁、１３は吐出管、６ｂはコ ンデンサ、１４は液管、１５はインジェクションキャピラリ、１６ａ，１６ｂは カップリング、１７は接続液管、１８は逆止弁、１９はデフロストキャピラリ、 ２０は膨張弁、２０ａは感温筒、２１は逆止弁、２２は蒸発器、２３は送風装置 、２４ａ，２４ｂはカップリング、２５は接続ガス管、２６，２７，２９，３１ は吸入管、２８は第１アキュムレータ、３０は第２アキュムレータ、３２はレシ ーバである。

【０００４】 上記構成のシステムにおいて、高温側圧縮機１で圧縮された冷媒はコンデンサ ３で凝縮液化し、膨張弁９で絞られた後、カスケードコンデンサ６内の蒸発器６ ａで低温側コンデンサ６ｂと熱交換し吸入管７、アキュムレータ８を経て圧縮機 １にもどる。

【０００５】 一方、低温側圧縮機１１を出た冷媒は四方弁１２、吐出管１３を通ってコンデ ンサ６ｂで凝縮液化し液管１４、逆止弁１８を経て膨張弁２０で絞られた後、蒸 発器２２で蒸発、吸入管２６、四方弁１２、第１及び第２アキュムレータ２８， ３０を通って低温側圧縮機１１にもどる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の二元冷凍機には解決すべき次の課題があった。

【０００７】 即ち、図２の如き二元冷凍システムでは例えばマグロ等をマイナス５０℃で冷 凍保存するため、低温側冷凍機には低沸点冷媒が使われており、圧縮機１１の圧 力飽和温度は吸入側でマイナス６０〜７０℃程度、吐出側といえどもマイナス１ ０℃程度のマイナス領域で運転されている。

【０００８】 レシーバ３２のあるユニットでは液冷媒の過冷却度がとりにくいためわずかの 圧力損失でも気泡が発生しやすい状況にあるが、本システムの如く圧縮機１１の 吐出圧力飽和温度がマイナス領域で運転される場合には外気温が高くなるほど、 接続配管１７，２５が長くなるほど液冷媒の気泡割合は多くなり能力低下、圧縮 機１１の吸入過熱増大による吐出温度、油温、モータコイル温度上昇等信頼性低 下に結びつく。特に夏期庫内、庫外とも高外気温にさらされた状態からのプルダ ウン運転時、接続配管１７，２５が長い場合には液冷媒が液配管１７内で発砲し 、冷却器２２の膨張弁２０前ではガス分が非常に多い冷媒となっているため膨張 弁２０が全開となっていても（そもそも吸入圧力飽和温度の低い低循環量で選定 されていることもあり）冷媒循環量が確保されず、圧縮機１１の吸入圧力は高真 空が継続される。一旦、この状態になると膨張弁２０前のガス分の流出量が増々 少なくなるため膨張弁２０前はガス分で占められて液分が到達しなくなり正常な 運転状態にまで立ち上がれなくなる。

【０００９】 本考案は上記課題を解決するため、レシーバ内に熱交換器を付設した二元冷凍 機を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記課題の解決手段として、低温側冷凍機のレシーバ内部に設けられ た熱交換器と、同熱交換器の一端を高温側冷凍機の膨張弁出口に連通する配管と 、上記熱交換器の他端をカスケードコンデンサ内の高温側蒸発器入口に連通する 配管とを具備してなることを特徴とする二元冷凍機を提供しようとするものであ る。

【００１１】

【作用】

本考案は上記のように構成されるので次の作用を有する。

【００１２】 即ち、本考案によれば低温側冷凍機の高圧液冷媒はレシーバ内の熱交換器で高 温側冷凍機の膨張弁で減圧された低温二相冷媒で過冷却されるため、接続配管が 長く高外温にさらされたプルダウン始動時の場合にも、低温側冷凍機の膨張弁前 はガス分の割合が少なくなり所定循環量が流れることにより正常な運転状態にま で立ち上ることができる。また定常運転時にも低温側膨張弁前の液冷媒は気泡の 発生もなく規定能力が確保でき、吐出温度上昇にともなう不具合もなくなる。

【００１３】

【実施例】

本考案の一実施例を図１により説明する。なお、従来例と同様の構成部材には 同符号を付し、説明を省略する。

【００１４】 図１は本実施例の冷媒回路図である。３３は低温側冷凍機のレシーバ３２内部 に設けられた熱交換器でありその一端は高温側冷凍機の膨張弁９に他の一端はカ スケードコンデンサ６内の高温側蒸発器６ａに配管で接続されている。熱交換器 ３３は常に凝縮液と接する様レシーバ３２内の下部に設けられている。その形態 はうず巻状またはサーペンタイン状の単なる管でもよくまた熱交換効率をよくす るため管にフィンをつけたものでもよい。他の構成は図２に示す従来のものと同 様であるためその説明を省略する。

【００１５】 前記システムにおいて低温側圧縮機１１より吐出されたガス冷媒はカスケード コンデンサ６で凝縮液化し、レシーバ３２内に蓄えられるが、この液冷媒は高温 側冷凍機の膨張弁９で減圧された低温二相冷媒と熱交換器３３で熱交換し、過冷 却された液冷媒が膨張弁２０に送られる。

【００１６】 このため配管が長くユニットが高外気温にさらされていたプルダウン運転の場 合にも従来の如く膨張弁２０の前に液冷媒がなくなってプルダウンできないとい うこともなくなり、過冷却度が減少し場合によっては二相冷媒になることはある も膨張弁２０の前には液冷媒が到達することにより確実にプルダウンできる。ま た、定常運転時にも液冷媒は過冷却されているため膨張弁２０は所定循環量流す ことができ能力的にもまた吸入過熱増大による吐出系温度上昇の面からも従来の 如き不具合はなくなる。

【００１７】

【考案の効果】

本考案は上記のように構成されるので次の効果を有する。

【００１８】 即ち、本考案による二元冷凍機では低温側冷凍機の凝縮液冷媒はレシーバ内に 配設された熱交換器により高温側冷凍機の低温二相冷媒と熱交換し過冷却される ため、長配管高外気温時のプルダウン運転の場合にも低温側冷凍機膨張弁前は確 実に液冷媒が確保され、プルダウン可能である。また能力的にも特に吐出系統温 度上昇の面からも有利となる。また過冷却をつけるために別置過冷却熱交、現カ スケードコンデンサの大形化を計る必要もなく、現レシーバ内の空間を有効利用 しておりユニットスペースの面からも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る二元冷凍機の冷媒回路
図、

【図２】従来の二元冷凍機の冷媒回路図である。

【符号の説明】 １ 高温側圧縮機 ６ カスケードコンデンサ ６ａ 蒸発器 ６ｂ 凝縮器 ９ 膨張弁 １１ 低温側圧縮器 １７ 接続液管 ２０ 膨張弁 ２５ 接続ガス管 ３２ レシーバ ３３ 熱交換器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 低温側冷凍機のレシーバ内部に設けられ
   た熱交換器と、同熱交換器の一端を高温側冷凍機の膨張
   弁出口に連通する配管と、上記熱交換器の他端をカスケ
   ードコンデンサ内の高温側蒸発器入口に連通する配管と
   を具備してなることを特徴とする二元冷凍機。