JPS6066067A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
- Publication number
- JPS6066067A JPS6066067A JP17454183A JP17454183A JPS6066067A JP S6066067 A JPS6066067 A JP S6066067A JP 17454183 A JP17454183 A JP 17454183A JP 17454183 A JP17454183 A JP 17454183A JP S6066067 A JPS6066067 A JP S6066067A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- compressor
- gas
- liquid
- accumulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は非共沸混合冷媒を用いた冷凍装置に関する。
（ロ）従来技術
蒸発温度が一８０℃乃至−１１０℃等の超低温を有るた
めに二段圧縮方式、二元冷凍方式があるがこれらはコス
ト高となる。そこでもう一つの方式として一台の圧縮機
と共沸点ヶ生じない二種類の冷媒を用いて超低温を得る
冷凍装置があり、その冷凍ザイクルを第１図に示してい
る。これにおいて、（１）は圧縮機、（２）は凝縮器、
（３）は気液分離器、（４）はデハイドレータ、（５）
は減圧器としてのキャピラリチューブ、（６）はカスケ
ードコンデンサで周囲を断熱材で被わｎている。（７）
はデハイドレータ、（８）は減圧器としてのキャビラリ
テー−ブ、（９）は蒸発器、（ｌｏｔは蒸発器（９）か
ら圧縮機（１）への冷媒帰還パイプである。
めに二段圧縮方式、二元冷凍方式があるがこれらはコス
ト高となる。そこでもう一つの方式として一台の圧縮機
と共沸点ヶ生じない二種類の冷媒を用いて超低温を得る
冷凍装置があり、その冷凍ザイクルを第１図に示してい
る。これにおいて、（１）は圧縮機、（２）は凝縮器、
（３）は気液分離器、（４）はデハイドレータ、（５）
は減圧器としてのキャピラリチューブ、（６）はカスケ
ードコンデンサで周囲を断熱材で被わｎている。（７）
はデハイドレータ、（８）は減圧器としてのキャビラリ
テー−ブ、（９）は蒸発器、（ｌｏｔは蒸発器（９）か
ら圧縮機（１）への冷媒帰還パイプである。
これにおいて、圧縮機（１）で圧縮された冷媒は凝縮器
（２）で凝縮される。この凝縮にて高温沸点の冷媒の一
部が凝縮して気液分離器（３）へ流入しこの凝縮した液
体はデハイドレータ（４）及びキャピラリテユーズ（５
）を通ってカスケードコンデンサ（６）のシェル内へ流
入する。−男気液分離器（３）で分離された混合気体は
通路（ＩＩＪを通ってカスケードコンデンサ（６）内の
熱交換パイプ（１２＋へ流入する。カスケードコンデン
サ（６）にて前記液体冷媒と混合気体冷媒とが熱交換し
て混合気体冷媒の液化が進行し、この液化された混合冷
媒はデハイドレータ（７）及びキャピラリチューブ（８
）を通って蒸発器（９）に流入して蒸発し冷媒帰還パイ
プ（１０）へ流入し圧縮機（１）へ帰還する。
（２）で凝縮される。この凝縮にて高温沸点の冷媒の一
部が凝縮して気液分離器（３）へ流入しこの凝縮した液
体はデハイドレータ（４）及びキャピラリテユーズ（５
）を通ってカスケードコンデンサ（６）のシェル内へ流
入する。−男気液分離器（３）で分離された混合気体は
通路（ＩＩＪを通ってカスケードコンデンサ（６）内の
熱交換パイプ（１２＋へ流入する。カスケードコンデン
サ（６）にて前記液体冷媒と混合気体冷媒とが熱交換し
て混合気体冷媒の液化が進行し、この液化された混合冷
媒はデハイドレータ（７）及びキャピラリチューブ（８
）を通って蒸発器（９）に流入して蒸発し冷媒帰還パイ
プ（１０）へ流入し圧縮機（１）へ帰還する。
一方カスクードコンデンサ（６）へ流入した液体冷媒は
通路（１３）を通って前記パイプ（ＩＯｌへ流入し圧縮
機（１）へ帰還する。このようにして蒸発器（９）にて
被冷却領域は超低温に保たれる。
通路（１３）を通って前記パイプ（ＩＯｌへ流入し圧縮
機（１）へ帰還する。このようにして蒸発器（９）にて
被冷却領域は超低温に保たれる。
第２図には非共沸混合冷媒として低温沸点の冷媒Ｒ−１
４と高温沸点の冷媒Ｒ−１３Ｂ、を各５０％の割合で用
いた場合の圧力−エンタルピー線図を示しており、第３
図には単一冷媒としてＲ−１２を用いた圧力−エンタル
ピー線図を示している。これらにおいて、液相線り、の
左側では１００％液体状態であり、気相線り、の右側で
は１００％気体状態であり、液相線り、と気相線Ｌ２と
の間は気液混合状態である。またＬ３は等製線でありそ
れに蒸発器（９）で冷却される被冷却領域の温度を表示
しである。Ｌ４は略大気圧における等圧線を示している
。これらの図において明らかな如（、混合冷媒において
は等圧蒸発を行なうと気化が進むに従って蒸発温度が上
昇してゆく。これに対して単一冷媒の場合には等圧・等
温の関係となる。これは混合液冷媒が蒸発する場合には
まず低温沸点の冷媒の蒸発が始まり、そして気液混合状
態になると高温沸点冷媒も順次蒸発を始め蒸発完了間際
には殆んど同温沸点冷媒しか残っていない。
４と高温沸点の冷媒Ｒ−１３Ｂ、を各５０％の割合で用
いた場合の圧力−エンタルピー線図を示しており、第３
図には単一冷媒としてＲ−１２を用いた圧力−エンタル
ピー線図を示している。これらにおいて、液相線り、の
左側では１００％液体状態であり、気相線り、の右側で
は１００％気体状態であり、液相線り、と気相線Ｌ２と
の間は気液混合状態である。またＬ３は等製線でありそ
れに蒸発器（９）で冷却される被冷却領域の温度を表示
しである。Ｌ４は略大気圧における等圧線を示している
。これらの図において明らかな如（、混合冷媒において
は等圧蒸発を行なうと気化が進むに従って蒸発温度が上
昇してゆく。これに対して単一冷媒の場合には等圧・等
温の関係となる。これは混合液冷媒が蒸発する場合には
まず低温沸点の冷媒の蒸発が始まり、そして気液混合状
態になると高温沸点冷媒も順次蒸発を始め蒸発完了間際
には殆んど同温沸点冷媒しか残っていない。
このような混合冷媒の冷凍装置を第４図の如き一８０℃
の超低温フリーザα・１）に利用し、蒸発圧力を１象ン
（ゲージ圧ゼロ）とした場合、第２図かられかるように
Ｔ８点でフリーザの庫内温度よりも蒸発温度が上になっ
てしまい、庫内が一８０℃のために冷媒の蒸発がとまっ
てしまう。ＲＩＪち蒸発温度が蒸発器（９）の出口側に
なるに従って高（なり、７リーザとして使用される所定
温度以上になってしまうために蒸発器（９）から圧縮機
（１）への冷媒帰還パイプ（１０１中には周囲温度が特
別に高くない場合には未蒸発の液冷媒が含まれることに
なる。この未蒸発冷媒の存在によってフリーザαａの本
体の断熱材（１４Ａ）を出て外気に触れた冷媒帰還パイ
プ（１０）は外気と熱交換してこのパイプ（１０）の周
囲に着霜が生じる。若しこのパイプＱＯＩを十分に断熱
材で覆っているとこのパイプ（１０１中の液冷媒が圧縮
機（１）に流入して圧縮機（１）を破壊してしまうおそ
れがある。
の超低温フリーザα・１）に利用し、蒸発圧力を１象ン
（ゲージ圧ゼロ）とした場合、第２図かられかるように
Ｔ８点でフリーザの庫内温度よりも蒸発温度が上になっ
てしまい、庫内が一８０℃のために冷媒の蒸発がとまっ
てしまう。ＲＩＪち蒸発温度が蒸発器（９）の出口側に
なるに従って高（なり、７リーザとして使用される所定
温度以上になってしまうために蒸発器（９）から圧縮機
（１）への冷媒帰還パイプ（１０１中には周囲温度が特
別に高くない場合には未蒸発の液冷媒が含まれることに
なる。この未蒸発冷媒の存在によってフリーザαａの本
体の断熱材（１４Ａ）を出て外気に触れた冷媒帰還パイ
プ（１０）は外気と熱交換してこのパイプ（１０）の周
囲に着霜が生じる。若しこのパイプＱＯＩを十分に断熱
材で覆っているとこのパイプ（１０１中の液冷媒が圧縮
機（１）に流入して圧縮機（１）を破壊してしまうおそ
れがある。
０号 発明の目的
本発明は複数の非共沸混合冷媒を用い、一台の圧縮機で
この冷媒を圧縮して超低温を得る冷凍装置において、蒸
発器から圧縮機への冷媒帰還路の断熱されている領域に
おいてこの冷媒帰還路の液冷媒を蒸発させて圧縮機への
液冷媒の流入を防止すると共にこの冷媒帰還路が外気に
触れる部分に着霜が生じないようにすることができると
共に冷凍効率の向上を図ることができる冷凍装置を提供
するものである。
この冷媒を圧縮して超低温を得る冷凍装置において、蒸
発器から圧縮機への冷媒帰還路の断熱されている領域に
おいてこの冷媒帰還路の液冷媒を蒸発させて圧縮機への
液冷媒の流入を防止すると共にこの冷媒帰還路が外気に
触れる部分に着霜が生じないようにすることができると
共に冷凍効率の向上を図ることができる冷凍装置を提供
するものである。
に）発明の構成
一台の圧縮機で非共沸混合冷媒を圧縮し、凝縮器にて一
部液化した液体と混合気体とに気液分離器にて分離し、
前記液体がカスケードコンデンサを通って前記圧縮機へ
帰還する第１冷媒路と、前記混合気体が前記カスケード
コンデンサを通って液化されて蒸発器を経て前記圧縮機
へ帰還する第２冷媒路とを有し、前記第１及び第２冷媒
路から圧縮機へ帰還する冷媒が流入するアキュムレータ
を設け、このアキュムレータを前記混合気体と熱交換関
係に設けると共に前記アキュムレータを圧縮機への冷媒
帰還路のうち断熱さｎている領域内に設けたこと。
部液化した液体と混合気体とに気液分離器にて分離し、
前記液体がカスケードコンデンサを通って前記圧縮機へ
帰還する第１冷媒路と、前記混合気体が前記カスケード
コンデンサを通って液化されて蒸発器を経て前記圧縮機
へ帰還する第２冷媒路とを有し、前記第１及び第２冷媒
路から圧縮機へ帰還する冷媒が流入するアキュムレータ
を設け、このアキュムレータを前記混合気体と熱交換関
係に設けると共に前記アキュムレータを圧縮機への冷媒
帰還路のうち断熱さｎている領域内に設けたこと。
（ホ）発明の実施例
第５図及び第６図に基づき本発明の詳細な説明する。な
お第１図乃至第４図と同一符号は同−作用部を示すもの
でありその部分は第１図乃至第４図において行なった説
明と同一であるため記述を省略する。第１図及び第４図
のものと異なるところは次の通りである。即ち、気液分
離器（３）で分離された液体が減圧器（５）を通ってカ
スケードコンデンサ（６）へ流入し圧縮機（１）へ帰還
する第１冷媒路と、気液分離器（３）で分離された混合
気体がカスケードコンデンサ（６）にて前記液体と熱交
換して液化しこの液化した混合冷媒が蒸発器（９）を通
って圧縮機（１）へ帰還する第２冷媒路とがあり、この
両冷媒路から圧ｍ機（１）へ帰還する冷媒が流入し液冷
媒を貯蔵しガス冷媒を圧縮機（１）へ流すように作用す
る気液分離作用のアをエムレータＯｅを設け、このアキ
ュムレータαＵと気液分離器（３）で分離した混合気体
とが熱交換するように、この混合気体がアキュムレータ
α６）の外面をめぐる熱交換路（１５）を備えている。
お第１図乃至第４図と同一符号は同−作用部を示すもの
でありその部分は第１図乃至第４図において行なった説
明と同一であるため記述を省略する。第１図及び第４図
のものと異なるところは次の通りである。即ち、気液分
離器（３）で分離された液体が減圧器（５）を通ってカ
スケードコンデンサ（６）へ流入し圧縮機（１）へ帰還
する第１冷媒路と、気液分離器（３）で分離された混合
気体がカスケードコンデンサ（６）にて前記液体と熱交
換して液化しこの液化した混合冷媒が蒸発器（９）を通
って圧縮機（１）へ帰還する第２冷媒路とがあり、この
両冷媒路から圧ｍ機（１）へ帰還する冷媒が流入し液冷
媒を貯蔵しガス冷媒を圧縮機（１）へ流すように作用す
る気液分離作用のアをエムレータＯｅを設け、このアキ
ュムレータαＵと気液分離器（３）で分離した混合気体
とが熱交換するように、この混合気体がアキュムレータ
α６）の外面をめぐる熱交換路（１５）を備えている。
またこの熱交換路ａ９を含みアキエムレータａｅは、蒸
発器（９）から圧縮機（１）への冷媒帰還路（１０）の
うち断熱材叫で覆わ肚た領域内に設けられている。
発器（９）から圧縮機（１）への冷媒帰還路（１０）の
うち断熱材叫で覆わ肚た領域内に設けられている。
この断熱材０阻ま超低温７リーザ＜＋４＋の本体を構成
する断熱材０勺の一部を構成することによって特別な領
域にアキュムレータ［６）の設置を行なわなくて済むも
のである。（１７）は蒸発器（９）で冷却した空気をフ
リーザｕｌの庫内へ循環する送風機である。
する断熱材０勺の一部を構成することによって特別な領
域にアキュムレータ［６）の設置を行なわなくて済むも
のである。（１７）は蒸発器（９）で冷却した空気をフ
リーザｕｌの庫内へ循環する送風機である。
この構成において、蒸発器（９）を出た未蒸発液冷媒も
４、アキュムレータ（１６）に貯えられ、ここで熱交換
路α５）の混合気体と熱交換して蒸発が促進するのでア
キュムレータ（ＩＧＩから出て圧縮機（１）へ帰還する
冷媒パイプｕＯ）は気化した冷媒となりこのパイプ００
）はフリーザ０４）の庫外に露出しているけれども着霜
を生じることがない。また圧縮機（１）への液冷媒帰還
も生じないので圧縮機（１）の保護も良好となる。
４、アキュムレータ（１６）に貯えられ、ここで熱交換
路α５）の混合気体と熱交換して蒸発が促進するのでア
キュムレータ（ＩＧＩから出て圧縮機（１）へ帰還する
冷媒パイプｕＯ）は気化した冷媒となりこのパイプ００
）はフリーザ０４）の庫外に露出しているけれども着霜
を生じることがない。また圧縮機（１）への液冷媒帰還
も生じないので圧縮機（１）の保護も良好となる。
なお冷媒は二種類に限定されるものではない。
（へ）発明の効果
本発明では蒸発器から圧縮機への冷媒帰還路のうち蒸発
器からアキームレータまでの冷媒路及びアキュムレータ
は超低温７リーザの庫外に露出せずアキュムレータ及び
それの入口バイブは断熱されているのでこの部分に着霜
が生ぜず、またアキュムレータは混合気体冷媒と熱交換
してその中の液冷媒の蒸発を促進するので特別なヒータ
などを設ける必要もなく、フリーザ庫外に露出した圧縮
６機への冷媒帰還パイプに着脛が生じない。従って之°
のパイプの断熱に苦慮する必要がない。また圧縮機が液
冷媒によって損傷を受けることも防止できるものである
。
器からアキームレータまでの冷媒路及びアキュムレータ
は超低温７リーザの庫外に露出せずアキュムレータ及び
それの入口バイブは断熱されているのでこの部分に着霜
が生ぜず、またアキュムレータは混合気体冷媒と熱交換
してその中の液冷媒の蒸発を促進するので特別なヒータ
などを設ける必要もなく、フリーザ庫外に露出した圧縮
６機への冷媒帰還パイプに着脛が生じない。従って之°
のパイプの断熱に苦慮する必要がない。また圧縮機が液
冷媒によって損傷を受けることも防止できるものである
。
またアキュムレータでカスケードコンデンサへの流入混
合冷媒の温度を低下できるので冷凍システムの効率アッ
プとなりカスケードコンデンサの小型化にも寄与できる
ものである。
合冷媒の温度を低下できるので冷凍システムの効率アッ
プとなりカスケードコンデンサの小型化にも寄与できる
ものである。
第１図は従来の冷凍装置のサイクル図、第２図は混合冷
媒における圧力−エンタルピー線図、第３図は単一冷媒
における圧力−エンタルピー線図、第４図は従来の超低
温フリーザの縦断側面図、第５図は本発明の冷凍装置の
サイクル図、第６図は本発明の超低温７リーザの縦断側
面図である。 （１）・・・圧縮機、 （２）・・・凝縮器、 （３）
・・・気液分離器、（５）・・・減圧器、（６）・・・
カスケードコンデンサ、（９）・・・蒸発器、 （１５
）・・・熱交換路、 ０６）・・・アキームレータ、
０印・・・断熱材。 第２図 第４図
媒における圧力−エンタルピー線図、第３図は単一冷媒
における圧力−エンタルピー線図、第４図は従来の超低
温フリーザの縦断側面図、第５図は本発明の冷凍装置の
サイクル図、第６図は本発明の超低温７リーザの縦断側
面図である。 （１）・・・圧縮機、 （２）・・・凝縮器、 （３）
・・・気液分離器、（５）・・・減圧器、（６）・・・
カスケードコンデンサ、（９）・・・蒸発器、 （１５
）・・・熱交換路、 ０６）・・・アキームレータ、
０印・・・断熱材。 第２図 第４図
Claims (1)
- １、圧縮機で圧縮し凝縮器で一部液化した非共沸混合冷
媒を混合気体と液体とに分離する気液分離器と、前記液
体が減圧器を通ってカスケードコンデンサへ流入し前記
圧縮機へ帰還する第１冷媒路と、前記混合気体が前記カ
スケードコンデンサにて前記液体と熱父換して液化され
この液化さｎた混合冷媒が蒸発器を通って前記圧縮機へ
帰還する第２冷媒路とを有したものにおいて、前記第１
冷媒路から前記圧縮機へ帰還する冷媒と前記第２冷媒路
から前記圧縮機へ帰還する冷媒とが流入するアキュムレ
ータと、前記気液分離器で分離された混合気体が前記ア
キュムレータと熱交換する熱交換路とを設け、前記蒸発
器から前記圧縮機への冷媒帰還路のうち断熱材で覆われ
た領域内に前記アキュムレータを設けてなる冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17454183A JPS6066067A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17454183A JPS6066067A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066067A true JPS6066067A (ja) | 1985-04-16 |
| JPH0121429B2 JPH0121429B2 (ja) | 1989-04-20 |
Family
ID=15980342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17454183A Granted JPS6066067A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6066067A (ja) |
-
1983
- 1983-09-20 JP JP17454183A patent/JPS6066067A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0121429B2 (ja) | 1989-04-20 |
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