JPH10153352A

JPH10153352A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH10153352A
Application number: JP8310798A
Authority: JP
Inventors: Akira Matsui; 晧松井; Keizo Konishi; 恵三小西; Ichiro Sakuraba; 一郎櫻場; Isamu Aoki; 勇青木
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1996-11-21
Publication date: 1998-06-09

Abstract

(57)【要約】【課題】そこで本発明は、冷凍サイクル成績係数に優
れ、循環ポンプ等を必要しない簡便なシステムを有する
非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置を提供する。【解決手段】圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を
順次接続するとともに、凝縮器と膨張弁との間に第２凝
縮器を介装してなる冷凍装置において、第２凝縮器に
は、凝縮器で液化した冷媒導入する配管と、凝縮器より
抽気したガスを導入する配管を配設する。さらに、第２
凝縮器の蒸発部で液化した冷媒を蒸発させ、この蒸発さ
せた冷媒を圧縮機における吸入ポートと吐出ポートとの
中間に位置する中間ポートに注入させる冷却機構を設け
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、冷媒として非共沸
混合冷媒を用いた回転容積型圧縮機（スクリュー式、ス
クロール式）を備えた冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍装置は冷凍や空調用に用いられてお
り、この冷凍装置のサイクルを図７に示す。冷凍装置
は、圧縮機１、凝縮器２、膨張弁４および蒸発器５を順
次接続され閉ループを構成している。この閉ループ内を
循環する冷媒は蒸発器５で外部の流体（例えば冷水）か
ら熱を奪って蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機１で圧
縮により温度と圧力を高められ、次に凝縮器２の外部の
流体（例えば冷却水）に熱を放出して液化する。この液
化した冷媒を膨張弁４で絞り、蒸発器５にもどしてサイ
クルをおえる。なお、冷凍装置内の冷媒の循環は圧縮機
により駆動される。

【０００３】さらに、冷凍装置の性能を向上させるため
に、中間冷却器を設け、冷媒液を過冷却させる冷凍装置
がある（特公平７−１０４０５３号公報参照）。この冷
凍装置を図８に示す。図８に示すように、圧縮機１、凝
縮器２、膨張弁４および蒸発器５を順次接続すると共
に、凝縮器２と膨張弁４とを結ぶ配管に中間冷却器７を
介装した構成である。この冷凍装置は、中間冷却器７の
蒸発部７ｖで、凝縮器２で液化した冷媒を蒸発させ、こ
の蒸発させた冷媒を圧縮機１における吸入ポート１ａと
吐出ポート１ｂとの中間に位置する中間ポート１ｃに注
入させる冷却機構を設けている。中間冷却器で冷媒を過
冷却することにより、冷凍装置の冷凍サイクル成績係数
を向上させるものである。なお、冷凍サイクル成績係数
は冷却熱量（ｋｃａｌ／ｈ）を圧縮機入力（ｋｗ×８６
０）で除した値である。

【０００４】冷凍装置には、同一の沸点を持つ単一成分
冷媒（Ｒ１２、Ｒ２２等）および沸点温度が同一の共沸
混合冷媒（Ｒ５０２等）が主に使われている。これらに
対して、沸点温度が変化する非共沸混合冷媒が、昭和４
８年頃の石油危機に対処する一つの手段としてのヒート
ポンプの利用拡大を目的として、ヒートポンプの省エネ
ルギーと能力向上の方法として、非共沸混合冷媒の利用
が注目されたのが始まりである。ヒートポンプやバイナ
リー発電等の作動流体として、非共沸混合冷媒が研究さ
れてきた。一方、ＨＣＦＣ（第２世代フロン）の代替冷
媒として候補に挙がった冷媒の多くが、２種又は３種の
混合冷媒で、かつ非共沸であった為、代替化スケジュー
ルに沿って、非共沸混合冷媒使用のの冷凍装置が実用化
されつつある。

【０００５】非共沸混合冷媒の特徴を説明する。非共沸
混合冷媒は沸点の異なる冷媒を混合させたものである。
２成分非共沸混合冷媒の相変化特性を図５に示す。図５
に示すように、非共沸混合冷媒の気相線（蒸発温度）や
液相線（凝縮温度）は成分濃度により変化する。例え
ば、低沸点冷媒濃度が０．３のとき、Ｔ₁は露点、Ｔ₂
は沸点となる。同圧下での蒸発に際しては低沸点冷媒が
先に蒸発しやすく、また凝縮時には高沸点冷媒が先に凝
縮しやすい。このため、圧力一定下での蒸発あるいは凝
縮に際して、蒸気および液の濃度ならびに温度が変化す
ることが特徴である。

【０００６】非共沸混合冷媒を等圧下で蒸発および凝縮
させた場合の理想冷凍サイクルの温度−比エントロピー
（Ｔ−Ｓ）線図（ロ−レンツサイクル）を図６に示す。
理想冷凍サイクルは図６の１→２→３→４→１のように
なる。すなわち蒸発過程は４→１のような右上がり線、
凝縮過程は２→３のような左下がり線となる。したがっ
て蒸発器で冷水を冷却し、凝縮器を水冷とし、いずれも
対向流式の熱交換をさせるとすれば、熱交換面各所での
温度差を図６のように大体同一にすることができる。こ
のように、非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置は、熱交換
流路全長についてほぼ同じ温度差で熱交換をすることが
可能となり、冷凍サイクル成績係数を向上させる可能性
を持っている。

【０００７】前述したように、非共沸混合冷媒ガスの凝
縮時には、高沸点冷媒ガスが先に凝縮し、低沸点冷媒濃
度が大きくなってガス温度（露点）が降下する。これに
より、冷却水温度との差が減少し、結果的に、単一冷媒
または共沸混合冷媒ガスの凝縮時よりも冷却水側との伝
熱係数が小さくなる性質を持っている。一方、熱交換温
度差を小さくかつ全長にわたってほぼ一定に保つことに
より冷凍サイクル成績係数を向上できるので、非共沸混
合冷媒ガスに使用に際し、熱伝達効率の良い対向流型の
熱交換器が必要となる。現在、対向流型の熱交換器とし
て、シェルアンドチューブ、二重管、プレート、プレー
トフィン式等が用いられている。

【０００８】しかしながら、熱交換器の熱伝達効率が十
分でない場合や、非共沸混合冷媒ガスの沸点の差が大き
くなる（図５に示す露点：Ｔ₁と沸点：Ｔ₂の差が大き
くなる）と、凝縮器の末端部、特に冷媒出口２ｂ（図７
参照）付近に、低沸点混合冷媒（低沸点成分濃度の高い
混合冷媒）ガスが滞留することがある。高沸点冷媒ガス
の凝縮により、残りの非共沸混合冷媒ガスは低沸点成分
濃度が高くなり、凝縮温度が低くなる。

【０００９】このような、低沸点混合冷媒ガスが冷却水
の伝熱部２ｅ（図７参照）を覆い、新たに供給される非
共沸混合冷媒ガスと伝熱部２ｅとの接触を妨げ、冷却水
との伝熱性能を著しく低下させる問題を生じる。特に、
低沸点混合冷媒ガスの凝縮温度と冷却水温度との差が接
近すると、低沸点混合冷媒ガスの滞留が顕著となってい
た。

【００１０】この問題を解決するため、図９に示すよう
な冷凍装置が考えられている。この冷凍装置は、圧縮機
１、凝縮器２、吸収器８、調節弁２５、蒸発器５および
ミストセパレータ２３を順次接続する構造である。凝縮
器２で凝縮された気液混合冷媒を吸収器８へ導入する。
一方、ミストセパレータ２３により、蒸発器５で蒸発し
た気液混合冷媒をガスと液に分離し、冷媒ガスは配管に
より圧縮機１へ導入する。この冷媒液は、ミストセパレ
ータ２３と吸収器８との間に介装した循環ポンプ１０に
より、冷媒の凝縮圧力以上に昇圧し、配管により吸収器
８へ導入し、前記吸収器内に噴射される構造である。

【００１１】この冷凍装置の作動を説明する。凝縮器２
で凝縮された気液混合冷媒を吸収器８へ導入する。一
方、ミストセパレータ２３では、蒸発器５からの気液混
合冷媒から高沸点混合冷媒液（高沸点成分濃度の高い混
合冷媒）を分離し、この高沸点混合冷媒液を循環ポンプ
１０で冷媒の凝縮圧力以上に昇圧する。次に、この高沸
点混合冷媒液は、前記吸収器内に噴射される。低温の高
沸点混合冷媒液と、低沸点混合冷媒ガスとを積極的に混
合させることにより、低沸点混合冷媒ガスを凝縮させる
ものである。

【００１２】吸収器で低沸点混合冷媒ガスの凝縮を促進
させることにより、凝縮器に滞留した低沸点混合冷媒ガ
スを、凝縮した冷媒液とともに排出するので、凝縮器に
おける冷却水との伝熱性能を改善するものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この冷
凍装置では、循環ポンプを必要とするので新たな動力を
必要とするので、冷凍サイクル成績係数を低下させるお
それがある。また、循環ポンプ、ミストセパレータ等と
追加設備を必要とし、システムコントロールやメンテナ
スの複雑化、コストアップの問題が生じる。そこで本発
明は、冷凍サイクル成績係数に優れ、循環ポンプ等を必
要しない簡便なシステムを有する非共沸混合冷媒を用い
た冷凍装置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発
器を順次接続するとともに、凝縮器と膨張弁との間に第
２凝縮器を介装してなる冷凍装置にあって、（イ）第２
凝縮器には、凝縮器で凝縮した冷媒を導入する配管を配
設し、凝縮器より抽気したガスを導入する配管を新たに
配設する。さらに、（ロ）第２凝縮器の蒸発部で液化し
た冷媒を蒸発させ、この蒸発させた冷媒を圧縮機におけ
る吸入ポートと吐出ポートとの中間に位置する中間ポー
トに注入させる冷却機構を設けたことを特徴とするもの
である。

【００１５】（イ）第２凝縮器に凝縮器に滞留した低沸
点混合冷媒の滞留ガスを導入することにより、凝縮器の
前記滞留ガスを除去でき、凝縮器の伝熱性能を向上でき
る。低沸点成分が除去されることにより、凝縮器には冷
却水と熱交換しえる温度（凝縮温度）の成分比ガスを充
満でき、凝縮が進行される。

【００１６】（ロ）第２凝縮器に、凝縮器より抽気した
低沸点混合冷媒ガスを導入し、この低沸点混合冷媒ガス
を凝縮させる。この冷却には、第２凝縮器の蒸発部で液
化した冷媒を蒸発させて行う。この凝縮した低沸点混合
冷媒液と、凝縮器より別の配管で導入された高沸点混合
冷媒と混合し所定の混合比の非共沸混合冷媒液とする。
また、この蒸発させた冷媒を圧縮機の中間ポートに注入
する。圧縮機の中間圧力段階に前記冷媒ガスを導入する
ので、吸入ポート１ａにおける、主ラインの非共沸混合
冷媒ガスの吸入圧力の変動を抑制できる。

【００１７】本発明の冷凍装置は凝縮器の伝熱性能が向
上でき、非共沸混合冷媒を効率よく凝縮できるため、冷
凍サイクル成績係数を向上できる。このため、スクリュ
ー圧縮機等の中間ポートに冷却ガスの導入による、所要
動力アップのマイナス要因を考慮しても、冷凍装置のサ
イクル成績係数の改善が大きい。

【００１８】さらに、第２凝縮器の凝縮部の温度を冷却
水の温度以下、より好ましくは低沸点冷媒ガスの液化温
度以下にし、前記低沸点混合冷媒の滞留ガスを液化する
ことが好ましい。非共沸混合冷媒ガスの沸点の差が大き
い場合に効果がある。さらに、第２凝縮器の液溜め部に
蒸発部を設け、冷媒をさらに冷却して、冷媒の過冷却に
より冷却能力を向上させることが好ましい。

【００１９】また、凝縮器の末端に滞留した低沸点混合
冷媒の滞留ガスを、この凝縮器で凝縮した冷媒液ととも
混在状態で第２凝縮器に導入することもできる。プレー
ト式、プレートフィン式等の気液が分離されないで排出
されるタイプの熱交換器を凝縮器に用いるものである。
冷却水との伝熱性能の改善の効果は、ガスと液を分離し
て第２凝縮器に導入するタイプと比べ若干劣るが、効果
は十分に大きい。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図示例と
ともに説明する。図１は、本発明の冷凍装置の第１実施
例の構成を示す図である。本発明の冷凍装置は、圧縮機
１、凝縮器２、第２凝縮器３、膨張弁４および蒸発器５
を順次接続してなる冷凍装置である。凝縮器２、第２凝
縮器３および蒸発器５にはシェルアンドチューブ式の熱
交換器を用いた。

【００２１】凝縮器２には、外部の流体（例えば冷却
水）を流入させ、放出させる冷水配管２０ａ、２０ｂを
配設する。また、蒸発器５には、外部の流体（例えば冷
水）を流入させ、放出させる冷水配管２１ａ、２２ｂを
配設する。圧縮機１と凝縮器２との間は、圧縮機１から
吐出された高温高圧の冷媒ガスを運ぶ第１配管１１を配
設する。凝縮器２と第２凝縮器３との間は、凝縮器２で
液化した冷媒を運ぶ第２配管１２と、凝縮器２よりガス
状態の冷媒を抽気して運ぶ第３配管１３を配設する。第
２凝縮器３と膨張弁４との間は、第２凝縮器３で液化し
た冷媒を運ぶ第４配管１４を配設する。膨張弁４と蒸発
器５との間を膨張弁４で減圧した冷媒を運ぶ第５配管１
５を配設する。蒸発器５と圧縮機１との間は、蒸発器５
で気化した低温低圧の冷媒ガスを運ぶ第６配管１６を配
設する。さらに、前記第４配管１４から第７配管１７を
分岐させ、この第７配管１７に第２膨張弁６を接続し、
この第２膨張弁６と第２凝縮器３の蒸発部３ｖを第８配
管１８を介して接続するとともに、第２凝縮器３の蒸発
部３ｖと圧縮機１における吸入ポート１ａと吐出ポート
１ｂとの中間に位置する中間ポート１ｃに第９配管１９
を接続する冷却機構を設ける。

【００２２】次に、本発明の冷凍装置の特徴である冷却
機構の作動を説明する。本発明の冷凍装置の冷却機構で
は、（イ）第２凝縮器に、凝縮器で液化した冷媒を導入
する配管と、凝縮器より抽気したガスを導入する配管と
を新たに配設し、（ロ）第２凝縮器の蒸発部で液化した
冷媒を蒸発させ、この蒸発させた冷媒を圧縮機における
吸入ポートと吐出ポートとの中間に位置する中間ポート
に注入させる構造である。

【００２３】圧縮機１で圧縮された高温高圧の非共沸混
合冷媒ガスが凝縮器２の冷却水で出口側から導入され
る。凝縮器２において、まず、前記冷媒ガスの高沸点成
分の冷媒ガスが凝縮し、残りの非共沸点混合冷媒ガスは
低沸点混合冷媒ガスとなり移動して、凝縮器２の末端
部、特に凝縮器２の冷媒出口２ｂ付近に滞留する。新た
に配設した第３配管１３により、この低沸点混合冷媒ガ
スを凝縮器２から抽出して第２凝縮器３へ効率よく排出
する。さらに、第３配管１３を凝縮器２の冷却水供給側
の上部に接続することにより、低沸点混合冷媒ガスをよ
り効率よく第２凝縮器３に排出することができる。本発
明の冷凍装置は、ガス配管を新たに設けたことにより、
凝縮器２の末端部に滞留する低沸点混合冷媒ガスの第２
凝縮器３への排出を促進し、凝縮器における冷却水との
伝熱性能を効率よく向上させるものである。

【００２４】一方、凝縮した高沸点混合冷媒液は凝縮器
２の底部に溜まる。この凝縮した高沸点混合冷媒液は、
凝縮器２の底部より第２配管１２により、第２凝縮器３
に導入する。第２配管１２は第２凝縮器３の冷却水供給
側の底部に接続することが好ましい。この高沸点混合冷
媒液は、凝縮器２の冷却水の出口付近から入口付近へ移
動する間に低沸点混合冷媒ガスとの混合が進行し、低沸
点混合冷媒ガスを凝縮させる効果がある。

【００２５】第２凝縮器３の蒸発部３ｖ内に、第２凝縮
器３の非共沸混合冷媒液の一部を第２膨張弁６で減圧し
て蒸発させる。この蒸発部３ｖ内の温度は、凝縮器２に
供給される冷却水より低くすることが好ましい。さらに
よいのは、低沸点成分冷媒ガスの液化温度より低くする
ことが好ましい。この蒸発部３ｖ内の温度が低くするこ
とにより低沸点混合冷媒ガスはより効率よく凝縮でき
る。非共沸混合冷媒ガスの沸点の差が大きい場合に効果
が大きい。

【００２６】第２凝縮器３で低沸点成分冷媒ガスの凝縮
が進行するので、凝縮器と第２凝縮器との間に差圧が生
じ、凝縮器２内に滞留する低沸点混合冷媒ガスの第２凝
縮器３への抽出が促進される。これに伴い凝縮器２内の
冷媒液も速やかに第２凝縮器３に供給できる効果も生じ
る。これらにより、熱伝達を阻害する滞留液もなくなる
ため、凝縮器２の冷却水との伝熱性能がさらに向上す
る。

【００２７】第２凝縮器３の蒸発部３ｖで蒸発した非共
沸混合冷媒ガスは、圧縮機１の中間ポート１ｃに導入さ
れる。圧縮機の中間圧力段階に前記冷媒ガスを導入する
ので、吸入ポート１ａにおける、主ラインの非共沸混合
冷媒ガスの吸入圧力の変動をを抑制できる。前記非共沸
混合冷媒ガスの圧縮機１の中間ポート１ｃへの導入位置
を移動できるようにすることにより、非共沸混合冷媒ガ
スの吸入圧力の変動をさらに少なくすることが好まし
い。

【００２８】本発明の第２実施例を説明する。図２は、
本発明の冷凍装置の第２実施例の構成を示す図である。
第１実施例の第２凝縮器２の下部に受液部３ｇを設け、
この受液部３ｇにも、前記第２膨張弁６と第２凝縮器３
の蒸発部３ｖを前記受液部３ｇにも配設する。液化した
非共沸混合冷媒液はさらに冷却され、過冷度が大きくな
り、冷却能力の改善により、冷凍装置の冷凍サイクル成
績係数を向上できる。

【００２９】次に、本発明の第３実施例を説明する。図
３は、本発明の冷凍装置の第３実施例の構成を示す図で
ある。第１実施例の構成に中間冷却器を加えたことであ
る。第２凝縮器３と膨張弁４とを結ぶ第４配管１４に中
間冷却器７を介装した構成である。図３に示すように、
中間冷却器７の蒸発部７ｖで、第２凝縮器３で液化した
冷媒を蒸発させ、この蒸発させた冷媒を圧縮機１におけ
る吸入ポート１ａと吐出ポート１ｂとの中間に位置する
中間ポート１ｄに注入させる冷却機構を設けている。こ
の中間冷却器により、第２凝縮器から非共沸混合冷媒液
をさらに過冷却することによって、冷凍装置の冷凍サイ
クル成績係数をより向上できる。第２実施例や第３実施
例のように、非共沸混合冷媒を用いる場合も、非共沸混
合冷媒液を過冷することが好ましい。この結果、冷凍装
置の冷凍サイクル成績係数のをより向上が可能となる。

【００３０】次に、本発明の第４実施例を説明する。図
４は、本発明の冷凍装置の第４実施例の構成を示す図で
ある。第１実施例と異なる点は凝縮器２にプレート式熱
交換器を用いたものである。このプレート式熱交換器は
高沸点混合冷媒液と低沸点混合冷媒ガスとを分離できな
い構造である。この熱交換器を用いた凝縮器も、凝縮器
の末端部に、低沸点混合冷媒ガスが滞留して冷却板を覆
い、冷却水との伝熱性能を低下させる。本実施例では、
高沸点混合冷媒液と低沸点混合冷媒ガスを同時に第２凝
縮器３に抽出し、第２凝縮器で低沸点混合冷媒ガスを凝
縮させる。この結果、第２凝縮器での低沸点混合冷媒ガ
スの凝縮を促進により、凝縮器と第２凝縮器との間に差
圧が生じて凝縮器に滞留した低沸点混合冷媒ガスの排出
が促進される。なお、ガスと液を分離して第２凝縮器に
導入するタイプと比べ、低沸点混合冷媒ガスの抽出速度
が若干遅くなるが、本実施例の場合でも凝縮器における
冷却水との伝熱性能を改善できた。

【００３１】以上説明した本発明の実施例の冷凍装置は
スクリュー式水冷チラーであり、冷媒として非共沸２種
混合冷媒を使用した。本発明の実施例の冷凍装置の運転
により、１２℃の水から７℃の冷水を得た。この時に使
用した冷却水の温度は３２℃から３７℃に変化した。従
来の第２凝縮器を設けていない冷凍装置に比べ、本発明
の冷凍装置は熱交換性能が１．５〜２．０倍に向上し、
これにより圧縮機サイクル効率が１０〜２０％高めるこ
とができる。圧縮機の中間ポートへの冷媒ガスが流入す
ることによる動力増加を考慮しても、いずれの実施例の
冷凍装置も、最終的に冷凍サイクル成績係数を５％以上
増加させることができた。さらに、第２実施例や第３実
施例のように、非共沸混合冷媒液を過冷することにより
冷凍サイクル成績係数を５〜１０％向上できた。

【００３２】本発明の実施例はスクリュー式圧縮機を用
いた冷凍装置であるが、回転容積型圧縮機を用いる冷凍
装置の一例として示したものである。他の回転容積型圧
縮機であるスクロール式圧縮機を用いた冷凍装置でも同
様の効果を得ることができる。また、圧縮機は単段だけ
でなく、複数の圧縮機を用いた冷凍装置にも適用可能で
ある。この場合、第２凝縮器で蒸発させた冷媒を低圧側
圧縮機と高圧側圧縮機とを接続している配管部へ導入さ
せる構造となる。なお、本発明の実施例では、凝縮器に
おける冷媒の冷却に冷却水を用いたが、冷媒の冷却のた
めの流体は水に限られずブライン等の使用も可能であ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明したように、本発明のうち請
求項１記載の発明の冷凍装置は、冷却水との伝熱性能を
阻害する前記凝縮器に滞留した低沸点混合ガスをガス配
管で迅速に第２凝縮器に抽出させ、第２凝縮器で液化す
る。この結果、冷凍装置の凝縮器の冷却水等との伝熱性
能を向上させ、冷凍サイクル成績係数を５％以上向上で
きる。非共沸混合冷媒ガスを用いた冷凍装置の冷凍サイ
クル成績係数を飛躍的に向上でき、省エネルギーをより
可能な冷凍装置とするものである。特に、シェルアンド
チューブ、二重管、プレート、プレートフィン式等の熱
交換器を凝縮器に用いることにより効果が大きい。さら
に、中間冷却器を設けることにより、さらに冷凍サイク
ル成績係数を向上できる。

【００３４】請求項２記載の発明の冷凍装置は、プレー
ト式、プレートフィン式等の気液が分離されないで排出
されるタイプの熱交換器を凝縮器に用いるものである。
凝縮器に滞留した低沸点混合ガスを気液混在状態で第２
凝縮器に抽出させ、第２凝縮器で液化する。請求項１記
載の発明と同様に、冷凍装置の凝縮器における冷却水等
との伝熱性能を向上させ、冷凍サイクル成績係数を向上
できる。

【００３５】請求項３記載の発明の冷凍装置は、第２凝
縮器の液溜め部に蒸発部を設け、冷媒の過冷却すること
により、請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、冷
却能力を向上させ、冷凍サイクル成績係数を改善を可能
とするものである。さらに、本発明の冷凍装置は循環ポ
ンプ、ミストセパレータ、熱回収器等の追加設備を必要
としないので、システムが簡便となりメンテナスが容易
で、コストの低減を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷凍装置の第１実施例の構成を示す図
である。

【図２】本発明の冷凍装置の第２実施例の構成を示す図
であって、第２凝縮器の構成を示す図である。

【図３】本発明の冷凍装置に中間冷却器を設けた第３実
施例の構成を示す図である。

【図４】本発明の冷凍装置の第４実施例の構成を示す図
である。

【図５】２成分非共沸混合冷媒の相変化特性を示す図で
ある。

【図６】理想冷凍サイクルの温度−比エントロピー線図
（ロ−レンツサイクル）を示す図である。

【図７】従来例の冷凍装置の構成を示す図である。

【図８】中間冷却器を用いた別の従来例の冷凍装置の構
成を示す図である。

【図９】吸収器を用いた他の従来例の冷凍装置の構成を
示す図である。

【符号の説明】１圧縮機１ａ圧縮機の吸入ポート１ｂ圧縮機の吐出ポート１ｃ圧縮機の中間ポート２凝縮器２ａ凝縮器の冷媒入口２ｂ凝縮器の冷媒出口２ｃ凝縮器の冷却水入口２ｄ凝縮器の冷却水出口２ｅ凝縮器における冷却水の伝熱部３第２凝縮器３ｖ第２凝縮器の蒸発部３ｇ第２凝縮器の受液部４膨張弁５蒸発器６第２膨張弁７中間冷却器７ｖ中間冷却器の蒸発部８吸収器９熱回収器１０循環ポンプ１１第１配管１２第２配管１３第３配管１４第４配管１５第５配管１６第６配管１７第７配管１８第８配管１９第９配管２０ａ冷却水配管２０ｂ冷却水配管２１ａ冷水配管２１ｂ冷水配管２２調節弁２３ミストセパレータ２４ａ中間冷却器用配管２４ｂ中間冷却器用配管２４ｃ中間冷却器用配管２５調節弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者青木勇兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合研究所地区内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を
順次接続するとともに、凝縮器と膨張弁との間に第２凝
縮器を介装してなる冷凍装置において、第２凝縮器には、凝縮器で液化した冷媒を導入する配管
と、凝縮器より抽気したガスを導入する配管を配設し、さらに、第２凝縮器の冷却機構が、第２凝縮器の蒸発部
に第２凝縮器で液化した冷媒を導入する配管と、この配
管の途中に介装された第２膨張弁と、第２凝縮器の蒸発
部と圧縮機の中間ポートを接続する配管により構成され
てなることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】請求項１記載の冷凍装置における凝縮器
で液化した冷媒を導入する配管と、凝縮器より抽気した
ガスを導入する配管とを配設する構成に代え、凝縮器で
液化した冷媒と抽気したガスとを混在状態で導入する配
管を配設してなる冷凍装置。
【請求項３】第２凝縮器の液溜め部に蒸発部を設けて
なることを特徴とする請求項１又は２記載の冷凍装置。