JPH076654U - 多元冷凍装置の冷却器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】効率よく短時間でデフロストを行なえるように
する。 【構成】複数台の冷凍機を凝縮器をなすカスケードコン
デンサで多段に連結した多元冷凍装置において、高元側
の圧縮機の吐出側を中途部に電磁弁を設けたホットガス
供給管によって、少なくとも最低元側の冷却器８のドレ
ンパン昇温コイル１９ａ、１９ｂと、この冷却器８の冷
却コイル８ａ下部に設けた加熱専用コイル１９ｃと、こ
の冷却コイル８ａの冷風吸込み側に設けた加熱専用コイ
ル１９ｂと、この冷却コイル８ａの冷風吹出し側に設け
た加熱専用コイル１９ｅと、この冷却コイル８ａ内部の
適所に設けた加熱専用コイル１９ｆとに順次接続し、こ
の加熱専用コイル１９ｆの出口をデフロスト熱交換器を
介して高元側の圧縮機の吸入側に接続して、高元側の圧
縮機から吐出されるホットガスにより冷却器８の除霜を
行なえる構成としてある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複数台の冷凍機を多段に接続した多元冷凍装置の冷却器に関し、特 に効率的なデフロストを行なえるように改善したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

最近、マグロなどの鮮魚の冷凍保存温度は−６０℃〜−７０℃という超低温に なってきており、鮮魚の保管庫をこのように低い温度に冷却する場合には多元冷 凍装置が用いられる。

【０００３】 この多元冷凍装置では、高元側冷凍機の凝縮器を冷却水によって冷却するとと もに、この高元側の冷却コイルを低元側冷凍機の圧縮機から吐出される冷媒ガス を凝縮する凝縮器に接続し、複数台の冷凍機を熱交換器によって連結することで 、低元側の冷却器によって冷凍庫などの熱負荷を非常に低い温度に冷却できるよ うになっている。

【０００４】 ところで、このような多元冷凍装置では冷却器の除霜を電気ヒータや散水デフ ロストで行なうのが主流であり、ホットガスデフロストを用いて行なう場合でも 、冷却に寄与している低元側の冷媒の熱源によってのみ行なわれていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このように低元側の冷媒（フロン１３、フロン２３またはその他の 冷媒）の熱源によってのみデフロストを行なうと、低元側の冷媒の性質上、冷媒 の顕熱部分のみしか利用できないため、特に大型の冷却器を使用する装置では、 デフロスト不良やデフロスト時間が長くかかるなどの問題が生じる。

【０００６】 これは、つぎのような理由によるものである。低元側冷媒の凝縮温度は通常− ２５℃位が一般的であり、潜熱側まで利用しようとすると霜の溶解温度の０℃よ りも低いため霜取りに利用できないからである。

【０００７】 また、二元冷凍方式や三元冷凍方式では空気温度が通常−７０℃以下の場合が 多く、ホットガスの供給量、温度などの関係でデフロスト不良やデフロスト時間 が長く必要となり、庫内温度の上昇などの不具合につながってしまう。

【０００８】 本考案はこのような従来の技術が有する課題を解決するために提案されたもの であり、効率よく短時間でデフロストを行なえるようにした多元冷凍装置の冷却 器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために本考案は、複数台の冷凍機を凝縮器をなすカスケー ドコンデンサで多段に連結した多元冷凍装置において、高元側の圧縮機の吐出側 を中途部に電磁弁を設けたホットガス供給管によって、少なくとも最低元側の冷 却器のドレンパン昇温コイルと、この冷却器の冷却コイル下部に設けた加熱専用 コイルと、この冷却コイルの冷風吸込み側に設けた加熱専用コイルと、この冷却 コイルの冷風吹出し側に設けた加熱専用コイルと、この冷却コイル内部の適所に 設けた加熱専用コイルとに順次接続し、冷却コイル内部に設けた加熱専用コイル の出口をデフロスト熱交換器を介して高元側の圧縮機の吸入側に接続して、高元 側の圧縮機から吐出されるホットガスにより冷却器の除霜を行なえる構成として ある。

【００１０】

【作用】

上述した構成によれば、高元側の圧縮機から吐出されるホットガスは、最初ド レンパン昇温コイルに送られてドレンパンを暖めた後、冷却コイル下部の加熱専 用コイル、冷風吸込み側の加熱専用コイル、さらに冷風吹出し側の加熱専用コイ ルの順に送られ、最後に冷却コイル内部の加熱専用コイルに通されて冷却器を加 熱するので、霜取りが効率よく行なわれる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案による多元冷凍装置の冷却器の具体的な実施例を図面に基づき詳 細に説明する。 図１の系統図に、二元冷凍方式として構成された多元冷凍装置の一実施例を示 す。この図で、高元側の高元圧縮機１から延びる吐出管は、水冷凝縮器２に接続 され、この凝縮器２の出口が膨脹弁３を介してカスケードコンデンサ４の凝縮コ イル４ａに接続される。この凝縮コイル４ａの出口は、吸入管によって高元圧縮 機１に接続される。

【００１２】 また、低元側の低元圧縮機５の吐出管は、油分離器６を介してカスケードコン デンサ４に接続され、このコンデンサ４の出口が膨脹弁７を介して冷却器８の冷 却コイル８ａに接続される。この冷却コイル８ａの出口は、液分離器９、吸入圧 力調整弁１０を介して吸入管により低元圧縮機５に接続される。 なお、符号１１、１２は圧力保護容器である。

【００１３】 つぎに、デフロスト用の接続系統を説明する。 高元圧縮機１の吐出口は、中途部にホットガス供給用電磁弁１３を設けたホッ トガス供給管１４によって、図２に示すように冷却器８のドレンパン２２外側に 設置されたドレンパン昇温コイル１９ａ、１９ｂに順に接続され、このコイル１ ９ｂの出口が冷却コイル８ａを包むように冷却器８内に設置されたコイル下部部 分の加熱専用コイル１９ｃ、冷風吸込み部分の加熱専用コイル１９ｄ、冷風吹出 し部分の加熱専用コイル１９ｅ、さらに冷却コイル内部の適当位置に配設された 加熱専用コイル１９ｆの順に接続される。

【００１４】 なお、加熱専用コイル１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆは模 式的に星印で示してあり、その中の加熱コイル１９ｆの出口は冷媒流量調整弁１ ７を介してデフロスト空気熱交換器１８に接続され、この熱交換器１８の出口が 高元圧縮機１の吸入管に接続されており、熱交換器１８は空気式ではない他の方 式により構成してもよい。

【００１５】 なお、図２中の符号１５は空気吸込み口であり、１６は冷風吹出し口、Ｐは吹 出し方向を示す。

【００１６】 このように冷却に寄与しない加熱専用コイル１９ｄ、１９ｅ、１９ｆを冷却コ イル８ａの前後およびコイル内部に設置した場合、モータ２４よって駆動される 冷却ファン２３に対する風量抵抗が増大する懸念があるが、この抵抗の増大を最 小に抑えられようにするために、つぎのように冷却コイル８ａと加熱専用コイル １９ｄ、１９ｅ、１９ｆを配している。

【００１７】 従来、冷却効率の面からコイルの配列は千鳥状に配列する場合が多かったが、 この冷却器８では各コイル８ａ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆを平行配列している。 さらに、冷却コイル８ａ内への加熱専用コイル１９ｆの配置を１から３列程度の 間隔をもって段違いに配置した。これにより、冷却ファン２３に対する風量抵抗 の増加を少なくすることができた。具体的には加熱専用コイルを設けない場合と 比較して、風量抵抗の増加は１２．３ｍｍＡｑから１３．６ｍｍＡｑの増加にと どめることができ、冷却効率の低下は生じない。

【００１８】 つぎに、冷却器８に配される断熱材の施工箇所について説明する。 この冷却器８には霜取り中の貴重な熱を有効に利用できるようにするために、 図３に示すように冷却器８の外板２０の上面板２０ａと側面板２０ｂの内面、お よび中間支持板２１の両面に断熱材２５ａ、２５ｂ、２５ｃがそれぞれ貼り付け られており、またドレンパン２２の内部には断熱材２５ｄを入れてある。

【００１９】 このように構成される多元冷凍装置では、冷凍運転時に高元圧縮機１からのガ ス冷媒が凝縮器２で冷却水によって凝縮され、この凝縮器２を出た液冷媒が膨脹 弁３を介してカスケードコンデンサ４のコイル４ａに送られることで、このコイ ル４ａ内で蒸発する。この蒸発作用により低元圧縮機５からのガス冷媒が凝縮さ れ、液化した冷媒が膨脹弁７を介して冷却コイル８ａに送られることにより、冷 却器８にて冷凍倉庫などの熱負荷の冷却が行なわれる。

【００２０】 このような多元冷凍装置では、低元冷凍機で取った熱が高元冷凍機の熱負荷と なることで、低元冷凍機側の冷却器８による冷却温度を超低温に設定することが できる。

【００２１】 一方、デフロスト時はフロン２２やその他の冷媒からなる高元側冷媒の熱源（ 凝縮温度＋４０℃）を利用して霜取りが行なわれる。このとき、冷媒の流れを破 線の矢印で示すように高元圧縮機１を出たホットガス冷媒は、電磁弁１３を抜け てホットガス供給管１４に入り、霜取り効率をよくするために最初ドレンパン昇 温コイル１９ａに送られてドレンパン２２を暖めた後、冷却コイル下部の加熱専 用コイル１９ｂ、冷風吸込み側の加熱専用コイル１９ｄ、さらに冷風吹出し側の 加熱専用コイル１９ｅの順に通過し、最後に冷却コイル内部の加熱専用コイル１ ９ｆに至る。これにより、通常これらの部分が１０℃から１５℃まで昇温されて 霜取りが行なわれる。このデフロスト時に凝縮した冷媒液は、加熱専用コイル１ ９ｆを出たあとに冷媒流量調整弁１７によって減圧され、デフロスト空気熱交換 器１８に供給される。この熱交換器１８で蒸発しガス化した冷媒は、吸入管によ って高元圧縮機１に戻される。

【００２２】 このようにデフロスト時には、冷却コイル８ａが外部に面している部分から包 み込まれるように加熱され、最後にコイル内部が加熱されるような構造となって いるので、効率のよい霜取りを行なえる。

【００２３】 また、断熱材は冷却器８の外板２０の内面と中間支持板２１の部分にも貼り付 けられているので、霜取りのための熱源が外部へ逃げ難く、−７０℃という超低 温下でも効率よく除霜が行なわれる。

【００２４】 なお、上述した実施例では、高元圧縮機１から吐出されるホットガスだけを用 いて冷却器８の除霜を行なっているが、低元圧縮機５と冷却コイル８ａの入口と 間を電磁弁を介したホットガス供給管で接続することにより、低元圧縮機５から のホットガスを併用した霜取りも可能である。

【００２５】 また、本考案は二元冷凍装置に限定されず、低元冷凍機、中元冷凍機および高 元冷凍機から構成される三元冷凍装置にも適用できる。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、デフロストに凝縮温度が高温（たとえば ＋４０℃）である高元側冷媒の熱源を利用できるとともに、霜取り効率を改善す るために高元側のホットガスが通される加熱専用コイルを冷却コイルの周囲と冷 却コイル内の適所に配したので、デフロスト不良が起こらず、良好に冷却器の霜 取りを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による多元冷凍装置の一実施例を示す系
統図である。

【図２】高元圧縮機からのホットガスが通される冷却器
内の加熱専用コイルの配置を示す図３のＡ−Ａ線断面図
である。

【図３】図１の多元冷凍装置を構成する冷却器における
断熱材の配置図である。

【符号の説明】

１ 高元圧縮機 ２ 水冷凝縮器 ３、７ 膨脹弁 ４ カスケードコンデンサ ４ａ 凝縮コイル ５ 低元圧縮機 ６ 油分離器 ８ 冷却器 ８ａ 冷却コイル ９ 液分離器 １０ 吸入圧調整弁 １１、１２ 圧力保護容器 １３ ホットガス供給用電磁弁 １４ ホットガス供給管 １５ 吸込み口 １６ 冷風吹出し口 １７ 冷媒流量調整弁 １８ デフロスト空気熱交換器 １９ａ、１９ｂ ドレンパン昇温コイル １９ｃ、１９ｄ、１９ｅ 加熱専用コイル ２０ 外板 ２１ 中間支持板 ２２ ドレンパン ２３ 冷却ファン ２４ モータ ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ 断熱材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数台の冷凍機を凝縮器をなすカスケード
   コンデンサで多段に連結した多元冷凍装置において、高
   元側の圧縮機の吐出側を中途部に電磁弁を設けたホット
   ガス供給管によって、少なくとも最低元側の冷却器のド
   レンパン昇温コイルと、この冷却器の冷却コイル下部に
   設けた加熱専用コイルと、この冷却コイルの冷風吸込み
   側に設けた加熱専用コイルと、この冷却コイルの冷風吹
   出し側に設けた加熱専用コイルと、この冷却コイル内部
   の適所に設けた加熱専用コイルとに順次接続し、冷却コ
   イル内部に設けた加熱専用コイルの出口をデフロスト熱
   交換器を介して高元側の圧縮機の吸入側に接続して、高
   元側の圧縮機から吐出されるホットガスにより冷却器の
   除霜を行なえるようにしたことを特徴とする多元冷凍装
   置の冷却器。