JPS6066068A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
- Publication number
- JPS6066068A JPS6066068A JP17454283A JP17454283A JPS6066068A JP S6066068 A JPS6066068 A JP S6066068A JP 17454283 A JP17454283 A JP 17454283A JP 17454283 A JP17454283 A JP 17454283A JP S6066068 A JPS6066068 A JP S6066068A
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- Japan
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- refrigerant
- compressor
- gas
- liquid
- path
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- Pending
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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】
印 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
蒸発温度が一５ｏ７ｃ乃至−１１０℃等の超低温を得る
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
機と共沸点を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、その冷凍サイクルを第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れている。（７
）はデハイドレータ、（８）は減圧器としてのキャピラ
リチューブ、（９）は蒸発器、ａｌは蒸発器（９）から
圧縮機（１）への冷媒帰還パイプである。
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
機と共沸点を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、その冷凍サイクルを第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れている。（７
）はデハイドレータ、（８）は減圧器としてのキャピラ
リチューブ、（９）は蒸発器、ａｌ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）及びキャピラリチューブ（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（１９を通ってカスケードコンデンサ（６）内の熱
交換パイプ（６）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０
→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）及びキャピラリチューブ（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（１９を通ってカスケードコンデンサ（６）内の熱
交換パイプ（６）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０
→へ流入し圧縮機（１）へ帰還する。
一方力スケートコンデンサ（６）へ流入した液体冷媒は
通路（至）を通って前記パイプ０・→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（至）を通って前記パイプ０・→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Ｌ１と気相線Ｌｔと
の間は気液混合状態である。またＬ８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。Ｌ、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く、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が蒸発を始まり、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
には殆んど高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（１４）に利用し、蒸発圧力を１〜（ゲージ圧ゼ
ロ）とした場合、第２図かられかるように１３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。即
ち蒸発温度が蒸発器（９）の出口側になるに従って高く
なり、フ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（ト）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α→の本体の断熱材（１４Ａ
）を出て外気に触れた冷媒帰還パイプ（２）は外気と熱
交換してこのパイプ（ト）の周囲に着霜が生じる。若し
このパイプ（ト）を十分に断熱材で覆っているとこのパ
イプ（ト）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。
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Ｌ１と気相線Ｌｔと
の間は気液混合状態である。またＬ８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。Ｌ、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く、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が蒸発を始まり、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
には殆んど高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（１４）に利用し、蒸発圧力を１〜（ゲージ圧ゼ
ロ）とした場合、第２図かられかるように１３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。即
ち蒸発温度が蒸発器（９）の出口側になるに従って高く
なり、フ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（ト）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α→の本体の断熱材（１４Ａ
）を出て外気に触れた冷媒帰還パイプ（２）は外気と熱
交換してこのパイプ（ト）の周囲に着霜が生じる。若し
このパイプ（ト）を十分に断熱材で覆っているとこのパ
イプ（ト）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。
（ハ）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
共に冷熱の有効利用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
共に冷熱の有効利用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ームレータ
を設け、このアキュームレータを前記圧縮機から前記気
液分離器との間の冷媒路の一部と熱交換させると共に前
記圧縮機への冷媒帰還路のうち断熱されている領域内に
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ームレータ
を設け、このアキュームレータを前記圧縮機から前記気
液分離器との間の冷媒路の一部と熱交換させると共に前
記圧縮機への冷媒帰還路のうち断熱されている領域内に
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
両冷媒路から圧縮機（１）へ帰還する冷媒が流入し液冷
媒を貯えガス冷媒を圧縮機（１）へ流すように作用する
気液分離作用をするアキュムレータαＱを設け、このア
キュムレータａｃｊは、圧縮機（１）と気液分離器（３
）との間の冷媒路の一部と熱交換するようにこの冷媒路
の一部がアキームレータαＯの外面に配設されて熱交換
路（イ）を形成している。また熱交換路（至）を含みア
キームレータａ０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（財）で覆われた領域
内に設けられている。この断熱材（ト）は超低温フリー
ザ（ロ）の本体を構成する断熱材（１４Ａ）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Ｈな設
置する必要がなく、フリーザαカ本体の断熱壁の有効利
用ができる。αηは蒸発器（９）で冷却した空気をフリ
ーザ（ロ）の庫内へ循環する送風機である。
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
両冷媒路から圧縮機（１）へ帰還する冷媒が流入し液冷
媒を貯えガス冷媒を圧縮機（１）へ流すように作用する
気液分離作用をするアキュムレータαＱを設け、このア
キュムレータａｃｊは、圧縮機（１）と気液分離器（３
）との間の冷媒路の一部と熱交換するようにこの冷媒路
の一部がアキームレータαＯの外面に配設されて熱交換
路（イ）を形成している。また熱交換路（至）を含みア
キームレータａ０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（財）で覆われた領域
内に設けられている。この断熱材（ト）は超低温フリー
ザ（ロ）の本体を構成する断熱材（１４Ａ）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Ｈな設
置する必要がなく、フリーザαカ本体の断熱壁の有効利
用ができる。αηは蒸発器（９）で冷却した空気をフリ
ーザ（ロ）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）を出た未蒸発冷媒もア
キュムレータ（ト）に貯えられ、ここで熱交換路（ハ）
の温度の高い冷媒と熱交換して蒸発が促進され、アキュ
ムレータαＱから出て圧縮機（１）へ帰還する冷媒パイ
プ◇Ｏは気化した冷媒となりこのパイプ（ト）はフリー
ザα局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。
キュムレータ（ト）に貯えられ、ここで熱交換路（ハ）
の温度の高い冷媒と熱交換して蒸発が促進され、アキュ
ムレータαＱから出て圧縮機（１）へ帰還する冷媒パイ
プ◇Ｏは気化した冷媒となりこのパイプ（ト）はフリー
ザα局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
器からアキュムレータまでの冷媒路及びアキュムレータ
は超低温フリーザの庫外に露出せずアキエムレータ及び
それの入口ノく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前記熱交換路の冷媒
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
た圧縮機への冷媒帰還パイプに着霜が生じない。従つて
こ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高温冷媒の温度低下を行なう
ことが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するものである。
器からアキュムレータまでの冷媒路及びアキュムレータ
は超低温フリーザの庫外に露出せずアキエムレータ及び
それの入口ノく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前記熱交換路の冷媒
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
た圧縮機への冷媒帰還パイプに着霜が生じない。従つて
こ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高温冷媒の温度低下を行なう
ことが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するものである。
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フリーザの縦断側
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、 ０
→・・・熱交換路、 αの・・・アキュムレータ、 （
ト）・・・断熱材。
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フリーザの縦断側
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、 ０
→・・・熱交換路、 αの・・・アキュムレータ、 （
ト）・・・断熱材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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／ ンデンサヘ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
と熱交換して液化されこの液化され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
が流入するアキームレータと、前記圧縮機と前記気液分
離器との間の冷媒路の一部が前記アキームレータと熱交
換するように設けられた熱交換路とを設け、前記蒸発器
から前記圧縮機に至る冷媒帰還路のりち断熱材で覆われ
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 |
|---|---|---|---|
| JP17454283A JPS6066068A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17454283A JPS6066068A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066068A true JPS6066068A (ja) | 1985-04-16 |
Family
ID=15980361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17454283A Pending JPS6066068A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6066068A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6277551A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-09 | 新明和工業株式会社 | 冷凍装置 |
| WO2018173854A1 (ja) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | 日本電気株式会社 | 冷却システム、冷却方法及びプログラム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS568285B2 (ja) * | 1973-05-09 | 1981-02-23 |
-
1983
- 1983-09-20 JP JP17454283A patent/JPS6066068A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS568285B2 (ja) * | 1973-05-09 | 1981-02-23 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6277551A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-09 | 新明和工業株式会社 | 冷凍装置 |
| WO2018173854A1 (ja) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | 日本電気株式会社 | 冷却システム、冷却方法及びプログラム |
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