JPS6058378B2

JPS6058378B2 - 冷凍装置

Info

Publication number: JPS6058378B2
Application number: JP3842576A
Authority: JP
Inventors: 雅樹元
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1976-04-06
Filing date: 1976-04-06
Publication date: 1985-12-19
Also published as: JPS52121842A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ブラインの入口出口の温度差が比較的大きい
冷凍装置に関するものである。

冷凍装置で、被冷却体であるブラインの入口出口温度差
は一般には５度程度であるが、これに比べ温度差が大き
い場合は何十度にも達するものがある。

しカルながら、従来は蒸発器が一個でありブラインと冷
媒とは直交流型の熱交換を行なうので、熱伝達率は悪く
、また、冷媒の全量を同一の大きな圧縮比で圧縮してい
るので動力消費量も大となつていた。本発明は、従来の
ものの上記の欠点を除き、蒸発器を複数設けて向流部の
熱交換を行なわしめて熱伝達率を向上せしめ、また、上
流側の蒸発器よりの中間圧冷媒蒸気を圧縮機の中間段に
供給することを目的としているものである。

さらに本発明は、上流側の蒸発器のエコノマイザ機能を
確保することにより動力の節約がはかれる冷凍装置を提
供することを第２の目的としているものである。

さらに本発明は、上流側の蒸発器の液面制御を行なうこ
とにより、冷凍負荷が小さくなつた場合でも蒸発器によ
りブラインが加熱されるのを防止することができる冷凍
装置を提供することを第４の目的とするものである。

本発明は、圧縮機と、凝縮器と、蒸発設備と、これらの
機器を接続する冷媒経路とを備えた冷凍装置において、
前記蒸発設備を複数基の蒸発器にて構成し、被冷却体を
該蒸発器に順次直列に通し、前記複数基の蒸発器のうち
上流側の蒸発器からの冷媒蒸気を、前記圧縮機の中間圧
力段に導入したことを特徴とする冷凍装置である。

本発明を実施例につき図面を用いて説明すれば、第１図
において、圧縮器１は電動機２により歯車増速機３を経
て駆動されている。

４は凝縮器であり冷却水入口５、冷却水出口６により冷
却水が導かれる。

蒸発設備は２基の蒸発器即ち上流側蒸発器７及び下流側
蒸発器８とにより構成され、ブライン入口９、ブライン
中間管１０、ブライン出口１１によりブラインが順次直
列に通じている。圧縮機１の高圧段と凝縮器４とは冷媒
管１２にて接続され、凝縮器４と上流側蒸発器７とは冷
媒管１３及び弁１４を介して接続され、上流側蒸発器７
の上部は圧縮機１の中間圧力段と冷媒管１５及び弁１６
を介して接続し、同蒸発器７の下部は冷媒管１７及び弁
１８を介して下流側蒸発器８と接続し、下流側蒸発器８
は冷媒管１９及び弁２０により圧縮機１の低圧段に接続
している。２１は圧力調節器であり弁１６を制御する。

２２は温度調節器で弁２０を制御する。

圧縮機１により圧縮された冷媒は冷媒管１２を経て凝縮
器４に入り冷却水により冷却され冷媒液となり冷媒管１
３，弁１４を経て上流側蒸発器７に入ソー部がフラッシ
ュしブラインより熱を受けて蒸発し、この時ブラインを
冷却する。

蒸発した冷媒ガスは冷媒管１５，弁１６を経て圧縮機１
の中間圧段にサイドロードとして供給される。この圧力
を一定に保つために圧力調節器２１にて圧力を検出しか
つ弁１６を制御する。上流側蒸発器７中の冷媒の一部は
冷媒管１７，弁１８を経て下流側蒸発器８に送られブラ
インより熱を受けて蒸発し、ブラインをさらに冷却する
。蒸発した冷媒蒸気は冷媒管１９，弁２０を経て圧縮機
１の低圧段に入る。ブライン出口温度は温度調節器２２
で弁２０を制御しブライン出口温度を一定に保つ。圧力
調節器２１、温度調節器２２は必ずしも必要なく、手動
あるいは固定弁でも差支えない場合もある。このように
蒸発器を複数個設けて冷媒を直列に通すことにより、各
蒸発器内の温度を順次異ならしもることができ、ブライ
ンと冷媒とを向流型の熱交換を行なわしめて熱伝達率の
向上をはかるこ一とができる。また、一般に冷凍用圧縮
機の所要動力は冷媒蒸発圧力と凝縮器ての冷媒凝縮圧力
及び圧縮機て圧縮される冷媒の循環量に左右される。

上記の実施例においては複数基にした各蒸発器での蒸発
圧力．に差をつけ、上流側蒸発器の蒸発冷媒を圧縮機の
低圧段ではなく中間圧力段に入れることにより動力の節
減がはかれるものである。また、上流側圧縮器はエコノ
マイザの機能を有し下流側蒸発器での冷凍効果の増大が
期待でき、，低圧段側圧縮機の冷媒循環量が減少てき、
動力を減少せしめることができる。

第２図は、第１図における次の如き点を改良した別の実
施例である。

即ち、第１図の実施例においては冷凍負荷が低減して来
るとブライン入口温度が低下するが、上流側蒸発器７は
エコノマイザ効果を引続き有するため、ブラインの温度
がエコノマイザ温度より低いような負荷状態では逆に加
熱されることが起り得る。

これを避けるため、例えばブライン温度、冷媒温度又は
冷媒圧力などにより負荷の低減を検知して、上流側蒸発
器内の液レベルを下げ上流側蒸発器内でのブラインと冷
媒との伝熱を起こさなノいようにする冷媒液面制御機構
を有する方式が用いられ、第２図に示す実施例はこの一
例の上流側蒸発器の部分を示したものである。第２図に
おいて、上流側蒸発器７には２種類の液面調節計が備え
られている。

即ち一つは高位液面調節計２３で、高い設定液面を有し
この液面においては冷媒液とブラインとは充分熱交換が
行なえるものであり、他の一つは低位液調節計２４で、
低い設定液面を持ちこの液面においては冷媒液は伝熱管
と接触せず熱交換が行なわれないものである。ブライン
入口には温度調節器２５が設けられこれらの調節器２３
，２４，２５からの信号はセレクター２６に送られ、選
択された信号により弁１４を制御し冷媒液面の制御を行
なう。冷凍負荷が通常で、ブライン入口温度が上流側蒸
発器７内の冷媒温度よりも高い場合は温度検出器２５が
セレクター２６を作動させて高位液面調節計２３の信号
を優先せしめて弁１４を制御し液面を高位に保つ。冷凍
負荷が減少してブライン入口温度が上流側蒸発器７内の
冷媒温度よりも低くなると温度調節器２５はセレクター
２６を作動せしめて低位液面調節器２４よりの信号を優
先させて弁１４を制御し、液面を低位に保つてブラィン
の加熱を防ぐことができる。しかし、エコノマイザの機
能を持たせるために必要な残液量は確保する。下流側蒸
発器８（第１図）の冷媒の液量は下流側蒸発器８内に設
けた液面調節器（図示せず）により弁１８を制御して調
節する。本発明により、ブラインと冷媒とを向流型熱交
換せしめて熱伝達率を向上せしめ、かつ圧縮動力を低減
せしめ、また、エコノマイザ効果を持たせることも可能
となし、さらに、上流側の蒸発器の冷媒液面制御を行な
うことにより、エコノマイザの作用を確実に行なわしめ
、また、冷凍負荷が小さくなつてもブラインが冷媒によ
り加熱されることを防止し、効率のよい伝熱を行なう冷
凍装置を提供することができ実用上極めて大なる効果を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はフローシート、
第２図は別の実施例の上流側蒸発器附近のフローシート
である。１・・・・・・圧縮機、２・・・・・・電動機、３・・
・・・・歯車減速機、４・・・・・・凝縮器、５・・・
・・・冷却水入口、６・・・・・・冷却水出口、７・・
・・・・上流側蒸発器、８・・・・・・下流側蒸発器、
９・・・・・・ブライン入口、１０・・・・・・ブライ
ン中間管、１１・・・・・・ブライン出口、１２，１３
，１５，１７，１９・・・・・冷媒管、１４，１６，１
８，２０・・・・・・弁、２１・・・・・圧力調節器、
２２・・・・・・温度調節器、２３・・・・・高位液面
調節計、２４・・・・・・低位液面調節計、２５・・・
・・温度調節計、２６・・・・・・セレクター。

Claims

【特許請求の範囲】１圧縮機と、凝縮器と、蒸発設備と、これらの機器を
接続する冷媒経路とを備えた冷凍装置において、前記蒸
発設備を複数基の蒸発器にて構成し、被冷却体を該蒸発
器に順次直列に通し、前記複数基の蒸発器のうち上流側
の蒸発器からの冷媒蒸気を、前記圧縮機の中間圧力段に
導入したことを特徴とする冷凍装置。２圧縮機と、凝縮器と、蒸発設備と、これらの機器を
接続する冷媒経路とを備えた冷凍装置において、前記蒸
発設備を複数基の蒸発器にて構成し、被冷却体を該蒸発
器に順次直列に通し、前記複数基の蒸発器のうち上流側
の蒸発器からの冷媒蒸気を、前記圧縮機の中間圧力段に
導入し、複数基の蒸発器のうち上流側の蒸発器に冷媒液
面制御機構を設けたことを特徴とする冷凍装置。