JPS61259059A - 二元式冷凍装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、−７０℃程度の超低温空気を連続して供給す
ることができる冷凍装置に関するものである。

（従来技術） 従来の超低温空気を供給する為の装置としては、圧縮機
、凝縮器、キャピラリーチューブ及び蒸発器等からなる
冷凍サイクルを有する装置において、蒸発器に対して直
接外気を導入し、冷却した空気を供給する方式のものが
ある。

また、第２図に示すように圧縮機２１　、３１　、４１
、凝縮器２２．３２．４２、膨張弁２３，３３．４３及
び蒸発器２４．３４．４４からなる２つの高温及び１つ
の低温冷凍サイクルを有する装置において、高温冷凍サ
イクルの一つの蒸発器２４と低温冷凍サイクルの凝縮器
３２とでカスケードコンデンサを構成して、凝縮器３２
の冷却に用い、また他方の高温冷凍サイクルの蒸発器４
４で除湿冷却した空気を低温冷凍サイクルの蒸発器３４
でさらに一７０℃まで冷やした後、冷却空気を供給する
方式のものがある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、かかる従来の装置においては、直接に外
気を蒸発器のフィンと接触させる方式をとっている為１
．運転開始時には良いが、運転開始後短詩、間のうちに
、蒸発器のフィンに霜が付着して、フィンが詰まり、冷
却能力が著しく低下してしまうおそれがあった。その為
冷却能力の回復の為に冷凍機を一時停止させて除霜しな
ければならなかった。すると、冷凍機の停止に伴い、冷
却空気の供給も、一時的に中断しなければならないとい
った不都合があった。

また第２図に示された従来例の場合にも、一旦高温側冷
凍サイクルの蒸発器を用いて外気を予備冷却させている
が、圧縮機を３台使用している為に、消費電力が多くな
り、また装置のスペースが大きくなるといった不都合が
あった。

そこで、本発明はかかる従来技術の欠点を解消するべく
、冷凍機を長時間停止させることなく連続的に冷却空気
を供給すると共に消費電力量の少ない装置を提供するこ
とを目的とする。

（問題を解決する為の手段） すなわち本発明は、圧縮機、凝縮器、キャピラリーデユ
ープ及び蒸発器とからなる高温側及び低温側の二つの冷
凍サイクルを有するプレクーラ及びメインクーラとから
なり、前記プレクーラで製造された除湿冷却空気をメイ
ンクーラに供給するようにしたことを特徴とする二元式
冷凍装置により本目的を達成するものである。

（作用） 本発明にかかる装置は、プレクーラにおいて外部から導
入した空気を１〜５℃の温度に除湿冷却し、その空気を
メインクーラに送り込み、そこで超低温の空気を製造す
る。従って必要箇所に超低温空気を供給することができ
る。

（実施例） 以下に本発明を第１図に示された実施例に従って詳細に
説明する。

図において、Ａは高温側の冷凍サイクルであり、圧縮機
１、凝縮器２、キャピラリーチューブ３、蒸発器４及び
蒸発圧力！ｌｔ弁６　（ＥＰＲ）で　　　１冷凍サイク
ルを構成し、更にキャピラリーチューブ３、蒸発器４及
び蒸発圧力１１１１弁６と並列にキャピラリーチューブ
７及び蒸発器８が接ｍ−ａれている。

またＢは、低温側の冷凍サイクルであり、圧縮機１０．
凝縮器１１、キャピラリーチューブ１２及び蒸発器１３
で冷凍サイクルが構成されている。

そして前記高温側の冷凍サイクルＡの蒸発器８と低温側
の冷凍サイクルＢの凝縮器１１とは、互いに熱交換出来
るようにカスケードコンデンサ９を構成している。

きらに図面には示されていないが、高温側の冷凍サイク
ルＡの蒸発器４によって冷却されるプレクーラ５と、低
温側の冷凍サイクルＢの蒸発器１３によって冷却きれる
メインクーラ１４とは連通しており、プレクーラ５で除
湿冷却きれた空気がファン等の手段によりメインクー２
１４へ流れるようになっている。

以上述べたような構成において１本発明にかかる実施例
では、まず高温側の冷凍サイクルＡでは、プレクーラ５
内において外部から導入した空気を１〜５°Ｃ程度の温
度に除湿冷却する。

この除湿冷却きれた空気は、低温側の冷凍サイクルＢを
構成しているメインクーラ１４内の蒸発器１３によりさ
らに冷却され、−７０”Ｃ程度の温度となって連続して
必要箇所に安定供給される。その間メインクーラ１４内
では、予めプレクーラ５において除湿冷却きれた空気が
送られるようになっている為に蒸発器１３のフィン等に
霜が付着しにくい。

又低温側の冷凍サイクルＢの凝縮器１１は、冷媒を凝縮
する際に加熱するが、カスケードコンデンサ９によって
高温側の冷凍サイクルＡの蒸発器８と熱交換するように
構成されている為に、凝縮器１１の加熱に基づく冷却能
力の低下が起こりにくい。

きらに本発明にかかる装置では、プレクーラ５を構成す
る蒸発器４の直後に蒸発圧力調整弁６を設けているので
、例えば０°Ｃ以上に蒸発温度を設定しておけば、常に
良好な除湿冷却が行なわれ、蒸発器４のフィンの表面で
結露した水滴が凍結して蒸発器４を詰まらせ、空気の流
れを阻害する心配がいらない。

（効果） 従来の装置では、着霜の為にせいぜい２時間半程度しか
連続運転することが出来なかったが、本発明の場合は、
ブレクーラにより予め除湿冷却してから超低温に冷却す
るようにしている為１０時間以上の連続運転が可能とな
る。

又、従来の装置に比較して消費電力量が少なくて済む。

さらにコンプレッサーの数が２台となるため省スペース
化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる実施例を示す装置の概略図、第
２図は従来技術を示す装置の概略図である。 Ａ・・・高温側の冷凍サイクル Ｂ・・・低温側の冷凍サイクル １．１０・・・圧縮機　　　　　　　２．１１・・・凝
縮器３゜７．１２・・・キルピラリ−チューブ５・・・
ブレクーラ　　　　　　６・・・蒸発圧力調整弁４．８
．１３・・・蒸発器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、凝縮器、キャピラリーチューブ及び蒸発
   器とからなる高温側及び低温側の二つの冷凍サイクルを
   有するプレクーラ及びメインクーラとからなり、前記プ
   レクーラで製造された除湿冷却空気をメインクーラに供
   給するようにしたことを特徴とする二元式冷凍装置。
2. （２）高温側冷凍サイクルの蒸発器が並列の二系統の回
   路に分離され、一方の蒸発器の直後には蒸発圧力調整弁
   を直列に接続し、他方の蒸発器には低温側冷凍サイクル
   の凝縮器と熱交換するように構成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の二元式冷凍装置。