JPS6238628B2 - - Google Patents

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JPS6238628B2
JPS6238628B2 JP53122317A JP12231778A JPS6238628B2 JP S6238628 B2 JPS6238628 B2 JP S6238628B2 JP 53122317 A JP53122317 A JP 53122317A JP 12231778 A JP12231778 A JP 12231778A JP S6238628 B2 JPS6238628 B2 JP S6238628B2
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JP
Japan
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heat exchanger
refrigeration
expansion
regenerator
cooled
Prior art date
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Application number
JP53122317A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5549663A (en
Inventor
Hitoshi Sugimoto
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP12231778A priority Critical patent/JPS5549663A/en
Publication of JPS5549663A publication Critical patent/JPS5549663A/en
Publication of JPS6238628B2 publication Critical patent/JPS6238628B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の冷凍サイクルを備えた多気筒
冷凍機に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a multi-cylinder refrigerator equipped with a plurality of refrigeration cycles.

従来の多気筒冷凍機、例えば特公昭47−11190
号公報に開示されたものにおいては、各冷凍サイ
クルの蓄冷器は、互いに断熱的に構成されてお
り、このため冷凍効率が良くなかつた。
Conventional multi-cylinder refrigerators, such as Special Publication No. 47-11190
In the system disclosed in the above publication, the regenerators of each refrigeration cycle are configured to be adiabatic from each other, and therefore the refrigeration efficiency is not good.

それ故に、本発明は、低温の冷凍を発生させる
サイクルの蓄冷器を流れる冷媒でもつて、高温側
のサイクルの蓄冷器を冷却するようにすること
を、目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to allow the refrigerant flowing through the regenerator of the cycle that generates low-temperature refrigeration to cool the regenerator of the cycle on the high temperature side.

以下、本発明の一実施例を、添付図面にもとづ
いて説明する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the accompanying drawings.

第1図には、本発明多気筒冷凍機のうち、4気
筒の一実施例が示されている。先ず、多気筒冷凍
サイクル200の構成から説明する。他の3気筒
の部分は、互いに連結する部分においてのみ相違
するのであるから説明を簡略化する。
FIG. 1 shows an embodiment of a four-cylinder refrigerator of the present invention. First, the configuration of the multi-cylinder refrigeration cycle 200 will be explained. The parts of the other three cylinders differ only in the parts that are connected to each other, so the explanation will be simplified.

同軸上に作られた圧縮シリンダ15aと膨張シ
リンダ6aおよびロツドハウジング12aの中に
は、圧縮ピストン14a、膨張ピストン7a、お
よびロツド18aが一体となつて組込まれてい
る。各ピストン7a,14aと圧縮シリンダ15
aおよび膨張シリンダ6aは、ピストンリング8
a,13aにより、またロツドハウジング12a
とロツド18aは、ロツドシール17aによつて
夫々気密保持されている。つまり、前記膨張シリ
ンダ6aと膨張ピストン7aによつて囲まれた空
間に第1膨張空間1aを、前記圧縮シリンダ15
aと圧縮ピストン14aおよび膨張ピストン7a
によつて囲まれた空間に第1圧縮空間11aを、
更には前記圧縮シリンダ15aとロツドハウジン
グ12aおよび圧縮ピストン14aとロツド18
aによつて囲まれた空間に第2圧縮空間16aを
夫々形成する。前記した如く4気筒であるから、
膨張シリンダ6a〜6d、圧縮シリンダ15a〜
15d、ロツドハウジング12a〜12d、膨張
ピストン7a〜7d、圧縮ピストン14a〜14
dおよびロツド18a〜18dは、各4個づつあ
り、また第1圧縮空間11a〜11d、第2圧縮
空間16a〜16dおよび第1〜4膨張空間1a
〜1dは、それぞれ4つづつある。
A compression piston 14a, an expansion piston 7a, and a rod 18a are integrated into a compression cylinder 15a, an expansion cylinder 6a, and a rod housing 12a, which are made coaxially. Each piston 7a, 14a and compression cylinder 15
a and the expansion cylinder 6a are piston rings 8
a, 13a, and the rod housing 12a
and rod 18a are each kept airtight by a rod seal 17a. That is, a first expansion space 1a is provided in a space surrounded by the expansion cylinder 6a and the expansion piston 7a, and a first expansion space 1a is provided in the space surrounded by the expansion cylinder 6a and the expansion piston 7a.
a, compression piston 14a and expansion piston 7a
A first compression space 11a in a space surrounded by
Furthermore, the compression cylinder 15a and the rod housing 12a, the compression piston 14a and the rod 18
A second compression space 16a is formed in each space surrounded by a. As mentioned above, it is a 4-cylinder engine, so
Expansion cylinders 6a-6d, compression cylinders 15a-
15d, rod housings 12a-12d, expansion pistons 7a-7d, compression pistons 14a-14
There are four each of the rods 18a to 18d, and the first compression spaces 11a to 11d, the second compression spaces 16a to 16d, and the first to fourth expansion spaces 1a.
There are four of each ~1d.

ところで、円形に並べられた前記膨張シリンダ
6a〜dと圧縮シリンダ15a〜dの中央部に放
熱器5を置く。前記放熱器5は、4つの作動部5
a〜5dにわかれている。前記作動部5aの一端
19aは、流路9aおよび流路10aによつてそ
れぞれ前記第1圧縮空間11d、第2圧縮空間1
6bへと連通し、また他端20aは第1蓄冷器2
2aへと連通している。前記第1蓄冷器22aの
他端は、流路2aにより前記第1膨張空間1aに
連通している。以上の各要素1a〜d、22a〜
d、5a〜d、11a〜d、16a〜dの組合せ
を示すと、第3図に示す如くなる。
By the way, a radiator 5 is placed in the center of the expansion cylinders 6a to 6d and compression cylinders 15a to 15d arranged in a circle. The heat radiator 5 has four operating parts 5.
It is divided into a to 5d. One end 19a of the operating portion 5a is connected to the first compression space 11d and the second compression space 1 by a flow path 9a and a flow path 10a, respectively.
6b, and the other end 20a is connected to the first regenerator 2
It is connected to 2a. The other end of the first regenerator 22a communicates with the first expansion space 1a through a flow path 2a. Each of the above elements 1a-d, 22a-
The combinations of d, 5a to d, 11a to d, and 16a to d are shown in FIG.

前記第1〜4蓄冷器22a〜dの構成を詳細に
説明する。第2図は蓄冷器22の展開図である。
前記第1蓄冷器22aの上部には、第1冷凍回収
部23が有り、前記第1冷凍回収部23の内部に
は、多数本の孔の開いた第1熱交換器23a〜2
3dが設けられている。前記第1〜4蓄冷器22
a〜dの内部空間36a〜dには、金属の球又は
線材等の蓄熱材4a1〜4d1が充てんされている。
前記第2蓄冷器22bの上部には、第2冷凍回収
部24が有り、前記第2冷凍回収部24の内部に
は、多数本の孔の開いた第2熱交換器24b〜d
が設けられている。前記第2〜4蓄冷器22b〜
dの内部空間37b〜dには、金属の球又は線材
等の蓄熱材4b2〜4d2が充てんされている。前記
第3蓄冷器22cの上部には、第3冷凍回収部2
5が有り、その内部には多数本の孔の開いた第3
交換器25c〜25dが設けられている。前記第
3〜4蓄冷器22c〜dの内部空間38c〜dに
は、金属の球又は線材等の蓄熱材4c3〜4d3が充
てんされている。前記第4蓄冷器22dの上部に
は、第4冷凍回収部26が有り、その内部には多
数本の孔が開いた第4熱交換器26dが設けられ
ている。前記蓄冷器22dの内部空間39dに
は、金属球あるいは金鋼等の蓄熱材4d4が充てん
されている。
The configurations of the first to fourth regenerators 22a to 22d will be explained in detail. FIG. 2 is a developed view of the regenerator 22.
A first frozen recovery section 23 is provided above the first regenerator 22a, and inside the first frozen recovery section 23 are first heat exchangers 23a to 2 with a large number of holes.
3d is provided. Said first to fourth regenerators 22
The internal spaces 36a to 36d are filled with heat storage materials 4a 1 to 4d 1 such as metal balls or wires.
There is a second frozen recovery section 24 above the second regenerator 22b, and inside the second frozen recovery section 24, there are second heat exchangers 24b to 24d with a large number of holes.
is provided. Said second to fourth regenerators 22b~
The internal spaces 37b to d are filled with heat storage materials 4b 2 to 4d 2 such as metal balls or wires. A third frozen recovery section 2 is installed above the third regenerator 22c.
5, and inside it there is a third hole with many holes.
Exchangers 25c to 25d are provided. The internal spaces 38c to d of the third to fourth regenerators 22c to d are filled with heat storage materials 4c 3 to 4d 3 such as metal balls or wires. Above the fourth regenerator 22d, there is a fourth refrigerating and recovering section 26, in which a fourth heat exchanger 26d with a large number of holes is provided. The internal space 39d of the regenerator 22d is filled with a heat storage material 4d4 such as metal balls or gold steel.

ところで、前記膨張シリンダ6a〜dの中間部
には、フランジ27a〜dが設けられている。前
記フランジ27a〜dは、中心部に放熱器5が気
密に嵌合し、周辺部に4つの孔の開いた真空プレ
ート29が気密に取付けられている。前記真空プ
レート29の円筒上部には、真空ドーム30が気
密に嵌合されている。前記真空プレート29の円
筒部には、他の冷凍回収部装置300の配管4
2,101が気密に取付けられている。この様に
して、前記真空プレート29、真空ドーム30、
フランジ27a〜d、放熱器5および配管42,
101によつて真空空間31が形成される。
Incidentally, flanges 27a to 27d are provided at intermediate portions of the expansion cylinders 6a to 6d. In each of the flanges 27a to 27d, a heat sink 5 is hermetically fitted in the center, and a vacuum plate 29 with four holes is hermetically attached to the periphery. A vacuum dome 30 is hermetically fitted to the cylindrical upper part of the vacuum plate 29. The cylindrical portion of the vacuum plate 29 is connected to the piping 4 of another frozen recovery unit device 300.
2,101 is installed airtight. In this way, the vacuum plate 29, the vacuum dome 30,
flanges 27a to d, radiator 5 and piping 42,
101 forms a vacuum space 31.

第1図に基づいて前記圧縮ピストン14a〜1
4dおよび膨張ピストン7a〜7dの作動機構を
説明する。前記両ピストン14a〜14d,7a
〜7dは、回転斜板機構で駆動される(他のクラ
ンク機構あるいは揺動斜板機構でもよい)。圧縮
ピストン14a〜dはロツド18a〜18dに固
着され、前記ロツド18a〜18dはガイドピス
トン32a〜dに固着されている。前記ガイドピ
ストン32a〜dには、球面軸受33a〜33d
が回転斜板34を挾む様に組付けられている。前
記回転斜板24は、軸35に固着されている。前
記軸35には図示しないモーターが取付けられ、
そのモーターの回転により、回転斜板34が回転
し、前記球面軸受33a〜33dを介して前記ガ
イドピストン32a〜dとロツド18a〜dを往
復運動に変換し、そして圧縮ピストン14a〜1
4dおよび膨張ピストン7a〜7dが往復運動す
る。
Based on FIG. 1, the compression pistons 14a-1
4d and the operating mechanisms of the expansion pistons 7a to 7d will be explained. Both pistons 14a to 14d, 7a
~7d is driven by a rotating swash plate mechanism (another crank mechanism or rocking swash plate mechanism may be used). Compression pistons 14a-d are secured to rods 18a-18d, which in turn are secured to guide pistons 32a-d. The guide pistons 32a to 32d are provided with spherical bearings 33a to 33d.
are assembled to sandwich the rotating swash plate 34. The rotating swash plate 24 is fixed to a shaft 35. A motor (not shown) is attached to the shaft 35,
The rotation of the motor rotates the rotary swash plate 34, converts the guide pistons 32a-d and rods 18a-d into reciprocating motion via the spherical bearings 33a-33d, and compresses the compression pistons 14a-1.
4d and expansion pistons 7a to 7d reciprocate.

次に、前記第1〜4膨張空間1a,1b,1
c,1dで発生した冷凍を冷凍回収装置300に
付加させて冷凍を回収する装置の構成を第2図に
基づいて説明する。40は圧縮機である。前記圧
縮機40の吐出側41は、配管42で気密に接続
され、前記配管42の他端は、第1熱交換器44
の高圧側入口43に気密に接続されている。前記
第1熱交換器44の高圧側出口45と、第1冷凍
回収部23に固着された第1冷凍回収用熱交換器
48の入口47は、配管46を介して気密に接続
されている。前記第1冷凍回収用熱交換器48の
出口49と第2熱交換器52の高圧側入口51は
配管50を介し気密に接続されている。前記第2
熱交換器52の高圧側出口53と、前記第2冷凍
回収部24に固着された第2冷凍回収用熱交換器
56の入口55は、配管54を介して気密に接続
されている。前記第2冷凍回収用熱交換器56の
出口57は、配管58を介し第3熱交換器60の
高圧側入口59に気密接続されている。前記第3
熱交換器60の高圧側出口61は、配管62を介
し前記第3冷凍回収部25に固着された第3冷凍
回収用熱交換器64の入口63に気密接続されて
いる。前記第3冷凍回収用熱交換器64の出口6
5は、配管66を介し第4熱交換器68の高圧側
入口67に気密接続されている。前記第4熱交換
器68の高圧側出口69は配管70を介し、前記
第4冷凍回収部26に固着された第4冷凍回収用
熱交換器72の入口71に気密接続されている。
前記第4冷凍回収用熱交換器72の出口73は、
配管74を介し第5熱交換器76の高圧側入口7
5に気密に接続されている。前記第5熱交換器7
6の高圧側出口77とジユールトムソン弁80の
入口79および前記ジユールトムソン弁80の出
口81と第5冷凍回収用熱交換器84の入口83
は、それぞれ配管78,82を介し気密に接続さ
れている。前記第5冷凍回収用熱交換器84の出
口85は、配管86を介し前記第5熱交換器76
の低圧側入口87に気密接続されている。前記第
5熱交換器76の低圧側出口88と前記第4熱交
換器68の低圧側入口90、前記第4熱交換器6
8の低圧側出口91と前記第3熱交換器60の低
圧側入口93、前記第3熱交換器60の低圧側出
口94と前記第2熱交換器52の低圧側入口9
6、前記第2熱交換器52の低圧側出口97と前
記第1熱交換器44の低圧側入口99および前記
第1熱交換器44の低圧側出口100は、前記圧
縮機40の吸引口102に、それぞれ配管89,
92,95,98,101を介し、気密接続され
ている。この様にして閉回路を形成し、回路内に
は冷媒が封入されている。
Next, the first to fourth expansion spaces 1a, 1b, 1
The configuration of a device that collects the refrigeration by adding the refrigeration generated in steps c and 1d to the refrigeration recovery device 300 will be explained based on FIG. 2. 40 is a compressor. A discharge side 41 of the compressor 40 is airtightly connected to a pipe 42, and the other end of the pipe 42 is connected to a first heat exchanger 44.
It is airtightly connected to the high pressure side inlet 43 of. The high-pressure side outlet 45 of the first heat exchanger 44 and the inlet 47 of the first frozen recovery heat exchanger 48 fixed to the first frozen recovery section 23 are airtightly connected via a pipe 46. The outlet 49 of the first refrigerating heat exchanger 48 and the high-pressure side inlet 51 of the second heat exchanger 52 are airtightly connected via a pipe 50. Said second
The high-pressure side outlet 53 of the heat exchanger 52 and the inlet 55 of the second frozen recovery heat exchanger 56 fixed to the second frozen recovery section 24 are airtightly connected via a pipe 54. The outlet 57 of the second refrigerating heat exchanger 56 is hermetically connected to the high-pressure side inlet 59 of the third heat exchanger 60 via a pipe 58. Said third
A high-pressure side outlet 61 of the heat exchanger 60 is hermetically connected to an inlet 63 of a third frozen recovery heat exchanger 64 fixed to the third frozen recovery section 25 via a pipe 62. Outlet 6 of the third refrigerating heat exchanger 64
5 is hermetically connected to the high pressure side inlet 67 of the fourth heat exchanger 68 via a pipe 66. A high-pressure side outlet 69 of the fourth heat exchanger 68 is hermetically connected to an inlet 71 of a fourth frozen recovery heat exchanger 72 fixed to the fourth frozen recovery section 26 via a pipe 70.
The outlet 73 of the fourth refrigerating heat exchanger 72 is
High pressure side inlet 7 of fifth heat exchanger 76 via piping 74
5 is hermetically connected. Said fifth heat exchanger 7
6 high pressure side outlet 77, inlet 79 of the Joule-Thompson valve 80, outlet 81 of the Joule-Thompson valve 80, and inlet 83 of the fifth refrigerating heat exchanger 84.
are airtightly connected via pipes 78 and 82, respectively. The outlet 85 of the fifth refrigerating heat exchanger 84 is connected to the fifth heat exchanger 76 via piping 86.
It is hermetically connected to the low pressure side inlet 87 of. A low pressure side outlet 88 of the fifth heat exchanger 76, a low pressure side inlet 90 of the fourth heat exchanger 68, and the fourth heat exchanger 6.
8, the low pressure side inlet 93 of the third heat exchanger 60, the low pressure side outlet 94 of the third heat exchanger 60, and the low pressure side inlet 9 of the second heat exchanger 52.
6. The low pressure side outlet 97 of the second heat exchanger 52, the low pressure side inlet 99 of the first heat exchanger 44, and the low pressure side outlet 100 of the first heat exchanger 44 are connected to the suction port 102 of the compressor 40. , respectively, piping 89,
They are hermetically connected via 92, 95, 98, and 101. In this way, a closed circuit is formed, and a refrigerant is sealed within the circuit.

以上の如き構成に於て、先ず第4膨張空間1d
で冷凍を発生する作用について説明する。第1〜
第3膨張空間1a〜cで冷凍を発生する作用は、
第4膨張空間1dと同様の使用であるので説明を
省略する。圧縮ピストン14c,14aがそれぞ
れ下死点附近、上死点附近より中立点附近に向
い、且つ膨張ピストン7dが中立点附近より上死
点に向う行程では、軸35より回転が与えられる
と、第1圧縮空間11c、第2圧縮空間16aに
ある作動流体が放熱器5dを通り、冷却される事
により、略等温圧縮される。圧縮ピストン14
c,14aがそれぞれ中立点附近より、上死点附
近、下死点附近に向う行程では、等温圧縮された
作動流体が第4蓄冷器22dを通る時、前記第4
蓄冷器22d内に設けられた蓄熱材4d1で冷却さ
れる。前記蓄熱材4d1のスキ間を流れた作動流体
は、第1熱交換器23dによりさらに冷却され
る。ところで、前記第1熱交換器23dの作動原
理は、前記第1膨張空間1aで発生した冷凍が、
第1熱交換器23aを介し固体熱伝導により第1
熱交換器23dを冷却することによる。前記第1
熱交換器23dを通過した作動は、蓄熱材4d2
より冷却され、さらに第2熱交換器24dを通過
する際に、前記第1熱交換器23dと同様の作動
原理で前記第2膨張空間1bで発生した冷凍によ
り冷却される。前記第2熱交換器24dを通過し
た作動流体は、蓄熱材4d3により冷却され、さら
に第3熱交換器25dを通過する際、前記第1熱
交換器23dと同様の原理で、前記第3膨張空間
1cで発生した冷凍により冷却される。前記第3
熱交換器25dを通過した作動流体は、蓄熱材4
d4により冷却される。この様にして、作動流体は
前記蓄熱器22d内で温度圧力とも下げられ、略
等容変化する。
In the above configuration, first, the fourth expansion space 1d
This section explains the action that causes freezing. 1st~
The action of generating refrigeration in the third expansion spaces 1a to 1c is as follows:
Since it is used in the same way as the fourth expansion space 1d, the explanation will be omitted. In a stroke in which the compression pistons 14c and 14a are directed from near the bottom dead center and near the top dead center to near the neutral point, and the expansion piston 7d is moved from near the neutral point to the top dead center, when rotation is applied from the shaft 35, the The working fluid in the first compression space 11c and the second compression space 16a passes through the radiator 5d and is cooled, thereby being compressed approximately isothermally. compression piston 14
c and 14a go from near the neutral point to near the top dead center and near the bottom dead center, respectively, when the isothermally compressed working fluid passes through the fourth regenerator 22d, the fourth
It is cooled by the heat storage material 4d 1 provided in the regenerator 22d. The working fluid flowing between the gaps in the heat storage material 4d 1 is further cooled by the first heat exchanger 23d. By the way, the operating principle of the first heat exchanger 23d is that the refrigeration generated in the first expansion space 1a is
The first heat exchanger 23a
By cooling the heat exchanger 23d. Said first
The heat exchanger 23d is cooled by the heat storage material 4d2 , and when passing through the second heat exchanger 24d, the second expansion space 1b is operated on the same operating principle as the first heat exchanger 23d. It is cooled by the refrigeration that occurs. The working fluid that has passed through the second heat exchanger 24d is cooled by the heat storage material 4d3 , and when passing through the third heat exchanger 25d, the working fluid is It is cooled by refrigeration generated in the expansion space 1c. Said third
The working fluid that has passed through the heat exchanger 25d is transferred to the heat storage material 4
Cooled by d 4 . In this manner, the temperature and pressure of the working fluid are lowered within the heat storage device 22d, resulting in a substantially equal volume change.

圧縮ピストン14c,14aがそれぞれ上死点
附近、下死点附近より中立点附近に向い、膨張ピ
ストン7dが中立点附近から下死点附近に向う行
程では、作動流体が膨張して冷凍を発生し、第4
熱交換器26dを介し第4冷却回収部26より熱
をうばい、略等温膨張する。この様にして前記第
4膨張空間1dは、4気筒のうち最も低い温度と
なる。
In the strokes in which the compression pistons 14c and 14a move from near the top dead center and near the bottom dead center to near the neutral point, and the expansion piston 7d moves from near the neutral point to near the bottom dead center, the working fluid expands and refrigeration occurs. , 4th
It absorbs heat from the fourth cooling recovery section 26 via the heat exchanger 26d, and expands approximately isothermally. In this way, the fourth expansion space 1d has the lowest temperature among the four cylinders.

前記圧縮ピストン14c,14aが中立点附近
よりそれぞれ下死点附近、上死点附近に向う行程
では、前記等温膨張した作動流体が略等容積のま
ま第4蓄冷器22dを通る。この時、前記第4蓄
冷器22d内に設けられた蓄熱材4d4,4d3,4
d2,4d1により熱を与えられ、温度、圧力とも高
められる。前記第1〜3膨張空間1a,1b,1
cも同様の原理で冷凍を発生する。この様にして
第1〜4膨張空間1a,1b,1c,1dの順に
温度が高くなるようにしてある。以上のようにし
て、クランク軸35に回転力が与えられると、冷
凍を発生する冷凍機となる。
During the strokes in which the compression pistons 14c and 14a move from near the neutral point to near the bottom dead center and near the top dead center, respectively, the isothermally expanded working fluid passes through the fourth regenerator 22d with substantially the same volume. At this time, the heat storage materials 4d 4 , 4d 3 , 4 provided in the fourth regenerator 22d
Heat is given by d 2 and 4d 1 , and both the temperature and pressure are increased. Said first to third expansion spaces 1a, 1b, 1
c also generates refrigeration using the same principle. In this way, the temperature of the first to fourth expansion spaces 1a, 1b, 1c, and 1d increases in this order. As described above, when rotational force is applied to the crankshaft 35, the refrigerator becomes a refrigerator that generates refrigeration.

第4図には、冷凍回収装置300′を液化器と
して使用する場合の一実施例が示されている。8
4′は液体をためる容器である。前記容器84′に
は、外部に液体をとり出すバルブ103が流路1
05を介し気密に接続され、前記バルブ103の
一端には配管104が気密に接続され、その他端
は図示しない容器に接続されている。
FIG. 4 shows an embodiment in which the frozen recovery device 300' is used as a liquefier. 8
4' is a container for storing liquid. A valve 103 for taking out liquid to the outside is connected to the flow path 1 in the container 84'.
05, a pipe 104 is airtightly connected to one end of the valve 103, and the other end is connected to a container (not shown).

次に、冷凍回収装置300の作動について説明
する。第1〜4膨張空間1a〜1dの温度は、順
次低くなるよう設計されている。例えば第1〜4
膨張空間1a〜1dは、それぞれ150゜K、70゜
K、30゜K、15゜Kを開発させることが出来る。
圧縮機40で圧縮されて高圧の冷媒は、配管42
を通り、第1熱交換器44に入る。高圧の冷媒
は、第1熱交換器44内で低圧入口99より入つ
てきた低圧の冷媒によつて冷却されながら、配管
46を通り、第1冷凍回収用熱交換器48に入
る。前記第1冷凍回収用熱交換器48は、第1冷
凍回収部23を介して第1膨張空間1aで発生し
た冷凍によつて冷却されているので、第1冷凍回
収用熱交48を通る冷媒は、さらに冷却され、配
管50を通り、第2熱交換器52に入る。前記第
2熱交換器52内の冷媒は、前記第1熱交換器4
4と同様の原理で冷却され、配管54入り、第2
冷凍回収用熱交換器56に入る。前記第2冷凍回
収用熱交換器56は、第2冷凍回収部24を介し
て第2膨張空間1bで発生した冷凍によつて冷却
されているので、冷媒はさらに冷却され配管58
を通り、第3熱交換器60に入る。第3熱交換器
60内の冷媒は、前記第1熱交換器44と同様の
原理で冷却され、配管62を通り、第3冷凍回収
用熱交換器64に入る。第3冷凍回収用熱交換器
64は、第3冷凍回収部25を介し第3膨張空間
1cで発生した冷凍によつて冷却されているの
で、冷媒はさらに冷却され、配管66を通り第4
熱交換器68に入る。第4熱交換器68内の冷媒
は、前記第1熱交換器44と同様の原理で冷却さ
れ、配管70を通り、第4冷凍回収用熱交換器7
2に入る。第4冷凍回収用熱交換器72は、前記
第4冷凍回収部26を介し、第4膨張空間1dで
発生した冷凍によつて冷却されているので、冷媒
はさらに冷却され、配管74を通り、第5熱交換
器76に入る。第5熱交換器76内を通る冷媒
は、第1熱交換器44と同様の原理で冷却され
る。この様にしと順次冷却された高圧冷媒は、配
管78を通り、ジユールトムソン弁80に至る。
十分冷却された高圧冷媒はジユールトムソン弁8
0により等エンタルピー膨張し、低圧となる。こ
の時、冷媒は、さらに低温になり、一部は液体と
なり、熱交換器84に入る。第5冷凍回収用熱交
換器84に於て、液化した冷媒は外部から熱をう
ばい、液体と同一の温度のガスとなる。前記第5
冷凍回収用熱交換器84を通つてきた低圧冷媒
は、順次熱交換器76,68,60,52,44
内で高圧側の冷媒を冷却し、圧縮機40の吸引口
102を通り、圧縮機40で再び圧縮される。こ
の様にして、冷媒は、1サイクルを終え、第5冷
凍回収用熱交換器内に冷凍を発生する。
Next, the operation of the frozen recovery device 300 will be explained. The temperatures of the first to fourth expansion spaces 1a to 1d are designed to become lower in sequence. For example, 1st to 4th
The expansion spaces 1a to 1d can be developed at 150°K, 70°K, 30°K, and 15°K, respectively.
The high-pressure refrigerant compressed by the compressor 40 is passed through the pipe 42
and enters the first heat exchanger 44. The high-pressure refrigerant passes through the pipe 46 and enters the first refrigerating and recovery heat exchanger 48 while being cooled by the low-pressure refrigerant entering from the low-pressure inlet 99 in the first heat exchanger 44 . Since the first frozen recovery heat exchanger 48 is cooled by the refrigeration generated in the first expansion space 1a via the first frozen recovery section 23, the refrigerant passing through the first frozen recovery heat exchanger 48 is further cooled, passes through piping 50, and enters second heat exchanger 52. The refrigerant in the second heat exchanger 52 is transferred to the first heat exchanger 4
It is cooled by the same principle as 4, enters the pipe 54, and the second
It enters the frozen recovery heat exchanger 56. Since the second freezing recovery heat exchanger 56 is cooled by the refrigeration generated in the second expansion space 1b via the second freezing recovery section 24, the refrigerant is further cooled and flows through the pipe 58.
and enters the third heat exchanger 60. The refrigerant in the third heat exchanger 60 is cooled using the same principle as in the first heat exchanger 44, passes through the pipe 62, and enters the third refrigerant recovery heat exchanger 64. Since the third refrigeration recovery heat exchanger 64 is cooled by the refrigeration generated in the third expansion space 1c via the third refrigeration recovery section 25, the refrigerant is further cooled and passes through the pipe 66 to the fourth refrigeration recovery heat exchanger 64.
It enters heat exchanger 68. The refrigerant in the fourth heat exchanger 68 is cooled using the same principle as the first heat exchanger 44, and passes through the pipe 70 to the fourth refrigerating heat exchanger 7.
Enter 2. Since the fourth freezing recovery heat exchanger 72 is cooled by the refrigeration generated in the fourth expansion space 1d via the fourth freezing recovery section 26, the refrigerant is further cooled and passes through the pipe 74. It enters the fifth heat exchanger 76. The refrigerant passing through the fifth heat exchanger 76 is cooled using the same principle as the first heat exchanger 44. The high-pressure refrigerant that has been sequentially cooled in this manner passes through the pipe 78 and reaches the Joel-Thompson valve 80.
Sufficiently cooled high-pressure refrigerant is passed through the Joel-Thomson valve 8.
0 causes isenthalpic expansion and low pressure. At this time, the refrigerant becomes even colder, a portion of which becomes liquid, and enters the heat exchanger 84. In the fifth freezing and recovery heat exchanger 84, the liquefied refrigerant absorbs heat from the outside and becomes a gas having the same temperature as the liquid. Said fifth
The low-pressure refrigerant that has passed through the freezing recovery heat exchanger 84 is sequentially transferred to the heat exchangers 76, 68, 60, 52, 44.
The refrigerant on the high pressure side is cooled inside, passes through the suction port 102 of the compressor 40, and is compressed again by the compressor 40. In this way, the refrigerant completes one cycle and generates refrigeration in the fifth refrigeration and recovery heat exchanger.

以上の如く本発明によれば次のような特有の効
果が得られる。
As described above, according to the present invention, the following unique effects can be obtained.

蓄冷器内に熱交換器を設けた事により、蓄冷器
内を通過する作動流体は、他の膨張シリンダで発
生した冷凍で冷却される。これにより、一段膨張
方式でも10゜Kの低温を得ることが出来る。
By providing a heat exchanger within the regenerator, the working fluid passing through the regenerator is cooled by refrigeration generated in another expansion cylinder. As a result, a low temperature of 10°K can be obtained even with a single-stage expansion method.

蓄冷器内に多数の熱交換器を設けた事により、
例えば150゜K、70゜K、30゜Kの各温度の附近
で蓄冷器を通過する作動流体を冷却出来、このた
め冷凍効率が向上する。
By installing many heat exchangers in the regenerator,
For example, the working fluid passing through the regenerator can be cooled at temperatures around 150°K, 70°K, and 30°K, thereby improving refrigeration efficiency.

蓄冷器の壁を伝わつて入つてくる熱量を補償す
る事が出来る。
It can compensate for the amount of heat that passes through the walls of the regenerator.

4つの膨張空間で発生した異つた温度の冷凍
で、冷凍回収装置内の冷媒を冷すことにより、
4.2゜Kの低温を効率良く、しかも小型、軽量な
装置で得る事が出来る。
By cooling the refrigerant in the refrigeration recovery device with the different temperature refrigeration generated in the four expansion spaces,
A low temperature of 4.2°K can be obtained efficiently with a small and lightweight device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は全て本発明の一実施例に係る多気筒冷凍機
の構成を示すもので、第1図は全体の中央縦断面
図、第2図は蓄冷器の構成と冷凍回収装置との関
係を分り易くした部分断面展開図、第3図は多気
筒冷凍サイクルと冷凍回収装置の回路図、そして
第4図は蓄冷器の構成と冷凍回収装置を液化器と
して用いた場合の関係を分り易く示した部分断面
展開図である。 1a〜d…第1〜4膨張空間、22a〜d…第
1〜第4蓄冷器、23a〜d…第1熱交換器、2
4b〜d…第2熱交換器、25c,d…第3熱交
換器、48,56,64,72…第1〜4冷凍回
収用熱交換器、200…多気筒冷凍サイクル、3
00,300′…冷凍回収装置。
The figures all show the structure of a multi-cylinder refrigerator according to an embodiment of the present invention, with Fig. 1 being a longitudinal cross-sectional view of the whole, and Fig. 2 showing the relationship between the structure of the regenerator and the refrigeration recovery device. Figure 3 is a simplified partial sectional exploded view, Figure 3 is a circuit diagram of the multi-cylinder refrigeration cycle and refrigeration recovery device, and Figure 4 is an easy-to-understand diagram of the relationship between the structure of the regenerator and the refrigeration recovery device when used as a liquefier. It is a partial cross-sectional developed view. 1a to d...first to fourth expansion spaces, 22a to d...first to fourth regenerators, 23a to d...first heat exchangers, 2
4b-d...Second heat exchanger, 25c, d...Third heat exchanger, 48, 56, 64, 72...First to fourth refrigeration recovery heat exchanger, 200...Multi-cylinder refrigeration cycle, 3
00,300'...Frozen recovery device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 圧縮空間、放熱器、内部に第1蓄熱部材およ
び第1熱交換器を順次低温部方向に配設した蓄冷
器、ならびに膨張空間を備えた第1冷凍サイク
ル: 並びに、 圧縮空間、放熱器、内部に第1蓄熱部材、第1
熱交換器、第2蓄熱部材および第2熱交換器を順
次低温部方向に配設した蓄冷器、ならびに膨張空
間を備えた第2冷凍サイクル: からなり、前記第2冷凍サイクルの膨張空間にて
発生する冷凍温度が、前記第1冷凍サイクルの膨
張空間にて発生する冷凍温度よりも低い多気筒冷
凍機において、 前記第1冷凍サイクルの第1熱交換器と前記第
2冷凍サイクルの第1熱交換器とを熱的に連結せ
しめた、多気筒冷凍機。
[Claims] 1. A first refrigeration cycle comprising a compression space, a radiator, a regenerator in which a first heat storage member and a first heat exchanger are sequentially arranged in the direction of the low temperature section, and an expansion space: and Compression space, radiator, first heat storage member inside, first
A second refrigeration cycle comprising: a regenerator in which a heat exchanger, a second heat storage member, and a second heat exchanger are sequentially arranged in the direction of the low temperature section, and an expansion space, and in the expansion space of the second refrigeration cycle. In a multi-cylinder refrigerator in which the refrigeration temperature generated is lower than the refrigeration temperature generated in the expansion space of the first refrigeration cycle, the first heat exchanger of the first refrigeration cycle and the first heat of the second refrigeration cycle A multi-cylinder refrigerator that is thermally connected to an exchanger.
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