JPH10132400A - パラレル型冷凍機 - Google Patents

パラレル型冷凍機

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JPH10132400A
JPH10132400A JP8299237A JP29923796A JPH10132400A JP H10132400 A JPH10132400 A JP H10132400A JP 8299237 A JP8299237 A JP 8299237A JP 29923796 A JP29923796 A JP 29923796A JP H10132400 A JPH10132400 A JP H10132400A
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chambers
compressors
shell
tube
evaporator
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JP8299237A
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Akio Kishimoto
皓夫 岸本
Kenji Ueda
憲治 上田
Kazuhiko Imoto
和彦 井元
Zenichi Yoshida
善一 吉田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数台の圧縮機１、２と、１台のシエルアン
ドチューブ型凝縮器３と、複数個の絞り機構27、29と、
１台のシエルアンドチューブ型蒸発器４を具備するパラ
レル型冷凍機において、各圧縮機１、２の仕事量を低減
することによって省エネルギに資する。 【解決手段】 凝縮器３のシエル５の内部を仕切板６に
より区画することによって複数の凝縮室７、８を形成す
るとともにこれら複数の凝縮室７、８内にそれぞれ配設
されたチューブ12、10内を冷却媒体が順次流過するよう
構成する。そして、蒸発器４のシエル16の内部を仕切板
17により区画することによって複数の蒸発室18、19を形
成するとともにこれら複数の蒸発室18、19内にそれぞれ
配設されたチューブ20、21内を被冷却媒体が順次流過す
るよう構成する。また、複数台の圧縮機１、２から吐出
された冷媒がそれぞれ凝縮器３の複数の凝縮室７、８、
複数個の絞り機構29、27、蒸発器４の複数の蒸発室18、
19をこの順に経て複数台の圧縮機１、２に循環するよう
に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はパラレル型冷凍機に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のパラレル型冷凍機の１例が図５に
示されている。冷凍機の運転時、２台の圧縮機31、32を
電動機51、52によって駆動すると、これら圧縮機31、32
からそれぞれ吐出されたガス冷媒はシエルアンドチュー
ブ型凝縮器33のシエル34の内部を仕切板48により区画す
ることによって形成された凝縮室35a 、35b 内に入り、
チューブ37a 、37b 内を流過する冷却水等の冷却媒体に
放熱することによって39℃で凝縮液化する。
【０００３】この液冷媒は液溜り47a 、47b から流量制
御装置を兼ねる絞り機構36ａ、36bを経てシエルアンド
チューブ型蒸発器39のシエル46内に入り、チューブ38a
、38b 内を流過する冷水、ブライン等の被冷却媒体を
冷却することによって４℃で蒸発気化する。そして、こ
のガス冷媒は圧縮機31、32に並列に吸い込まれて再び圧
縮され、以後、上記を繰り返す。
【０００４】一方、冷却媒体は凝縮器33の入口室40に32
℃で流入し、チューブ37a 内を通り転向室41で転向した
後、チューブ37b 内を通って出口室42から37℃となって
流出する。また、被冷却媒体は蒸発器39の入口室43に12
℃で流入し、チューブ38a を通って転向室44で転向した
後、チューブ38b を通って出口室45から７℃となって流
出する。
【０００５】上記冷凍機の冷凍サイクルが図３のモリエ
ル線図上に実線で示されている。ガス冷媒は状態ａで圧
縮機31、32に吸い込まれ、これら圧縮機31、32で圧縮さ
れることにより状態ｂとなって凝縮器33に入る。
【０００６】このガス冷媒は凝縮器33で冷却されること
により状態ｃから39℃で凝縮を開始し、状態ｄで飽和液
冷媒となる。この飽和液冷媒は絞り機構36a 、36b で絞
られることにより状態ｅとなって蒸発器39に入り、蒸発
器39で４℃で蒸発し、かつ、過熱されることによって状
態ａとなる。なお、図３において、Ｊは飽和蒸気線、Ｋ
は飽和液線である。
【０００７】冷凍負荷が50％以下に低下した場合には圧
縮機31、32のいずれか一方が停止される。
【０００８】
【発明が解決するための課題】上記従来の冷凍機におい
ては、冷媒の蒸発温度（４℃) は被冷却媒体の出口温度
（７℃）より低くなり、また、冷媒の凝縮温度（39℃)
は冷却媒体の出口温度（37℃) より高くなるので、圧縮
機31、32の仕事量が大きく、従って、その消費動力が大
きいという問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、複数台の圧縮機と、１台のシエルアンドチュー
ブ型凝縮器と、複数個の絞り機構と、１台のシエルアン
ドチューブ型蒸発器を具備するパラレル型冷凍機におい
て、上記凝縮器のシエルの内部を仕切板により区画する
ことによって複数の凝縮室を形成するとともにこれら複
数の凝縮室内にそれぞれ配設されたチューブ内を冷却媒
体が順次流過するよう構成し、上記蒸発器のシエルの内
部を仕切板により区画することによって複数の蒸発室を
形成するとともにこれら複数の蒸発室内にそれぞれ配設
されたチューブ内を被冷却媒体が順次流過するよう構成
し、かつ、上記複数台の圧縮機から吐出された冷媒がそ
れぞれ上記凝縮器の複数の凝縮室、複数個の絞り機構、
上記蒸発器の複数の蒸発室をこの順に経て上記複数台の
圧縮機に循環するよう冷媒配管を介して互いに連結した
ことを特徴とするパラレル型冷凍機にある。
【００１０】他の特徴とするところは、上記複数の凝縮
室を開閉弁が介装されたバイパス管を介して互いに連結
するとともに上記複数の蒸発室を開閉弁が介装されたバ
イパス管を介して互いに連結したことにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態が図１に
示されている。図１において、１、２は圧縮機、３はシ
エルアンドチューブ型凝縮器、４はシエルアンドチュー
ブ型蒸発器、27、29は絞り機構である。
【００１２】凝縮器３はシエル５の内部を仕切板６によ
り区画することによって形成された２つの凝縮室７及び
８を具え、冷却水等の冷却媒体は32℃で凝縮室８内に配
設されたチューブ10に流入し、このチューブ10及び凝縮
室７内に配設されたチューブ12をこの順に経て37℃とな
って流出する。
【００１３】同様に、蒸発器４はシエル16の内部を仕切
板17により区画することによって形成された2 つの蒸発
室18及び19を具え、冷水、ブライン等の被冷却媒体は12
℃で蒸発室18内に配設されたチューブ20に流入し、この
チューブ20及び蒸発室19内に配設されたチューブ21をこ
の順に経て７℃となって流出する。
【００１４】図２(A) に示すように、チューブ10、12に
対して平行する仕切板６によってシエル５を区画した場
合には、冷却媒体は入口室９から凝縮室８内に配設され
たチューブ10内を通って転向室11で転向した後、凝縮室
７内に配設されたチューブ12内を通って出口室13から流
出する。
【００１５】また、図２(B) に示すように、チューブ1
0、12に対して直交する仕切板６によってシエル５を区
画した場合には、冷却媒体は入口室９から凝縮室８内に
配設されたチューブ10内を経て凝縮室７内に配設された
チューブ12内を通って出口室13から流出する。なお、蒸
発器４も上記と同様に構成されている。
【００１６】冷凍負荷が大きい場合には、圧縮機１及び
２が電動機25、26によって駆動される。すると、圧縮機
１から吐出されたガス冷媒は凝縮器３の凝縮室７内に入
り、ここでチューブ12内を流過する冷却媒体に放熱する
ことによって39℃で凝縮液化する。
【００１７】この液冷媒は絞り機構29で絞られることに
よって流量を調整されると同時に断熱膨張して蒸発器４
の蒸発室18内に入り、ここでチューブ20内を流過する被
冷却媒体を冷却することによって6.5 ℃で蒸発気化して
圧縮機１に吸い込まれる。
【００１８】一方、圧縮機２から吐出されたガス冷媒は
凝縮器３の凝縮室８内に入り、ここでチューブ10内を流
過する冷却媒体に放熱することによって36.5℃で凝縮液
化する。
【００１９】この液冷媒は絞り機構27で絞られることに
よって流量を調整されると同時に断熱膨張して蒸発器４
の蒸発室19に入り、ここでチューブ21内を流過する被冷
却媒体を冷却することによって４℃で蒸発気化して圧縮
機２に吸い込まれる。
【００２０】冷凍負荷が50％以下に低下した場合には圧
縮機１及び２のいずれか一方が停止される。例えば、圧
縮機２が停止し、圧縮機１が運転される場合には、圧縮
機１から吐出された冷媒は凝縮器３の凝縮室７、絞り機
構29、蒸発器４の蒸発室18をこの順に経て圧縮機１に戻
る。
【００２１】しかして、圧縮機１及び２の同時運転時、
従来と同様、冷却媒体の入口温度32℃、出口温度37℃、
被冷却媒体の入口温度12℃、出口温度７℃のとき、凝縮
室７における凝縮温度は39℃、凝縮室８における凝縮温
度は36.5℃となり、蒸発室18における蒸発温度は6.5
℃、蒸発室19における蒸発温度は４℃となる。
【００２２】従って、圧縮機１、凝縮室７、絞り機構2
9、蒸発室18によって構成される冷凍サイクルＡは図３
のモリエル線図上に一点鎖線で示され、従来のそれ（実
線）と比べて蒸発温度が４℃から6.5 ℃に高くなる分だ
け圧縮機１の仕事量が低減する。
【００２３】また、圧縮機２、凝縮室８、絞り機構27、
蒸発室19によって構成される冷凍サイクルＢは図３のモ
リエル線図上に破線で示され、従来のそれ（実線）と比
べて凝縮温度が39℃から36.5℃に低くなる分だけ圧縮機
２の仕事量が低減する。
【００２４】本発明の第２の実施形態が図４に示されて
いる。この第２の実施形態においては、凝縮器３の凝縮
室７と凝縮室８とは開閉弁15が介装されたバイパス管14
を介して互いに連結されている。また、蒸発器４の蒸発
室18と19とは開閉弁23が介装されたバイパス管22を介し
て互いに連結されている。
【００２５】そして、圧縮機１の吐出管には開閉弁28が
介装され、圧縮機２の吐出管には開閉弁24が介装されて
いる。なお、これら開閉弁28及び24を逆止弁に置き換え
ることもできる。他の構成は図１に示す第１の実施形態
と同様であり、対応する部材には同じ符合を付してその
説明を省略する。
【００２６】しかして、圧縮機１及び２を同時運転する
場合には開閉弁15、23は閉とされ、開閉弁24、28は開と
される。すると、圧縮機１、２から吐出された冷媒は開
閉弁28、24、凝縮器５の凝縮室７、８、絞り機構29、2
7、蒸発器４の蒸発室18、19をこの順に経て圧縮機１、
２に循環する。
【００２７】圧縮機１及び２のいずれか一方、例えば、
圧縮機２を停止し、圧縮機１のみを運転する場合には、
開閉弁24が閉とされ、開閉弁15、23が開とされる。
【００２８】しかして、圧縮機１から吐出されたガス冷
媒は開閉弁28を経て凝縮器３の凝縮室７内に入り、ここ
でその一部がチューブ12内の冷却媒体に放熱することに
よって凝縮液化すると同時に残部がバイパス管14、開閉
弁15を通って凝縮室８内に入り、ここでチューブ10内の
冷却媒体に放熱することによって凝縮液化する。
【００２９】凝縮室８内で凝縮した液冷媒は絞り機構27
を経て蒸発器４の蒸発室19内に入り、ここでチューブ21
内を流過する被冷却媒体を冷却することによって蒸発し
た後、バイパス管22、開閉弁23を経て蒸発室18内に入
る。
【００３０】一方、凝縮室７内で凝縮した液冷媒は絞り
機構29を経て蒸発器４の蒸発室18内に入り、ここでチュ
ーブ20内を流過する被冷却媒体を冷却することによって
蒸発した後、バイパス管22を経て流入したガス冷媒と合
流して圧縮機１に吸い込まれる。
【００３１】かくして、圧縮機１及び２のいずれか一方
を停止したときであっても凝縮室７及び８の凝縮能力並
びに蒸発室18、19の蒸発能力を十分に活用することがで
き、従って、凝縮温度を図１に示す第１の実施形態のそ
れよりも低くすることができるとともに蒸発温度を第１
の実施形態のそれより高くできるので、圧縮機１又は２
の仕事量を低減することができる。
【００３２】
【発明の効果】請求項１記載の第１の発明においては、
冷却媒体が複数の凝縮室内にそれぞれ配設されたチュー
ブ内を順次流過し、被冷却媒体が複数の蒸発室内にそれ
ぞれ配設されたチューブ内を順次流過するとともに複数
台の圧縮機から吐出された冷媒がそれぞれ凝縮器の複数
の凝縮室、複数個の絞り機構、蒸発器の複数の蒸発室を
経て複数台の圧縮機に循環することによって複数の冷凍
サイクルを構成するので、各冷凍サイクルの圧縮機の仕
事量を低減することができ、この結果、各圧縮機の駆動
動力を節減しうるので、省エネルギに資することができ
る。
【００３３】請求項２記載の第２の発明においては、複
数の凝縮室を開閉弁が介装されたバイパス管を介して互
いに連結するとともに複数の蒸発室を開閉弁が介装され
たバイパス管を介して互いに連結したため、複数台の圧
縮機の中のいずれかを停止した場合に各開閉弁を開くこ
とによって複数の凝縮室の凝縮能力及び複数の蒸発室の
蒸発能力を十分に発揮させることができるので、冷凍機
の成績係数を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す系統図である。
【図２】(A) 、(B) はそれぞれ第１の実施形態における
凝縮器の詳細図である。
【図３】第１の実施形態におけるモリエル線図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す系統図である。
【図５】従来のパラレル型冷凍機の略示的断面図であ
る。
【符号の説明】
１、２ 圧縮機 ３ 凝縮器 ５ シエル ６ 仕切板 ７、８ 凝縮室 10、12 チューブ 27、29 絞り機構 ４ 蒸発器 16 シエル 17 仕切板 18、19 蒸発室 20、21 チューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 善一 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数台の圧縮機と、１台のシエルアンド
    チューブ型凝縮器と、複数個の絞り機構と、１台のシエ
    ルアンドチューブ型蒸発器を具備するパラレル型冷凍機
    において、 上記凝縮器のシエルの内部を仕切板により区画すること
    によって複数の凝縮室を形成するとともにこれら複数の
    凝縮室内にそれぞれ配設されたチューブ内を冷却媒体が
    順次流過するよう構成し、上記蒸発器のシエルの内部を
    仕切板により区画することによって複数の蒸発室を形成
    するとともにこれら複数の蒸発室内にそれぞれ配設され
    たチューブ内を被冷却媒体が順次流過するよう構成し、
    かつ、上記複数台の圧縮機から吐出された冷媒がそれぞ
    れ上記凝縮器の複数の凝縮室、複数個の絞り機構、上記
    蒸発器の複数の蒸発室をこの順に経て上記複数台の圧縮
    機に循環するよう冷媒配管を介して互いに連結したこと
    を特徴とするパラレル型冷凍機。
  2. 【請求項２】 上記複数の凝縮室を開閉弁が介装された
    バイパス管を介して互いに連結するとともに上記複数の
    蒸発室を開閉弁が介装されたバイパス管を介して互いに
    連結したことを特徴とする請求項１記載のパラレル型冷
    凍機。
JP8299237A 1996-10-24 1996-10-24 パラレル型冷凍機 Pending JPH10132400A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8299237A JPH10132400A (ja) 1996-10-24 1996-10-24 パラレル型冷凍機
KR1019970053825A KR100368536B1 (ko) 1996-10-24 1997-10-20 병렬형냉동기
MYPI97004969A MY118090A (en) 1996-10-24 1997-10-22 Parallel type refrigerator
US08/956,542 US5996356A (en) 1996-10-24 1997-10-23 Parallel type refrigerator
CN97114121A CN1118672C (zh) 1996-10-24 1997-10-24 并联式冰箱

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JP8299237A JPH10132400A (ja) 1996-10-24 1996-10-24 パラレル型冷凍機

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CN (1) CN1118672C (ja)
MY (1) MY118090A (ja)

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