JP2640051B2 - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
- Publication number
- JP2640051B2 JP2640051B2 JP16302391A JP16302391A JP2640051B2 JP 2640051 B2 JP2640051 B2 JP 2640051B2 JP 16302391 A JP16302391 A JP 16302391A JP 16302391 A JP16302391 A JP 16302391A JP 2640051 B2 JP2640051 B2 JP 2640051B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- refrigerant
- temperature
- pipe
- heat exchanger
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Compressor (AREA)
Description
置、特に、−60℃以下の超低温を得る冷凍装置に関す
る。
58−23101号公報に示されている。即ち高温側と
低温側の冷媒回路をそれぞれ独立した二系統の冷媒閉回
路にて構成し、高温側冷媒回路の蒸発器と低温側冷媒回
路の凝縮器とで熱交換器を構成し、高温側冷媒回路の冷
媒の蒸発によって低温側冷媒回路の冷媒を凝縮する様に
している。これによって低温側冷媒回路にはより低い沸
点(蒸発温度)の冷媒を用いる事ができるので低温側冷
媒回路の蒸発器によって極めて低い温度を得る事が可能
となる。
蒸発器において通常−80℃程度の低温を得るものであ
るが、より低い温度例えば−130℃という温度を得る
ためには、冷媒回路構成に改良を加えたり、封入冷媒組
成に種々の工夫をする必要がある。
−91599号明細書等において、上述した後者の方
法、即ち、封入冷媒組成を工夫する方法にて−130℃
という超低温を実現した。
R502を、低温側冷媒回路にR13B1(ブロモトリ
フルオロメタン)やR503を封入したものである。
でも蒸発器において−130℃という超低温を達成でき
るが、蒸発器直前の減圧器に流入する冷媒(R50)も
−100℃以下の超低温となり、減圧器中、或いは近傍
の配管内で冷媒中の水分が氷結して目詰りを生ずる危険
がある。
にヒーターを設け、このヒーターをタイマーによって1
2時間毎に通電すると共にこの通電と同時に圧縮機を停
止するよう構成している。
成によると、ヒーターの通電は圧縮機の発停とは無関係
に定期的に行なわれるため、例えば図4に示すように庫
内温度が上昇して圧縮機を運転しなければならない場合
に、タイマーがタイムアップしてヒーターへの通電及び
圧縮機の強制停止が行なわれると、庫内温度が設定温度
の上限値を超えてどんどん上昇してしまい収納物に悪影
響を与えるという問題があった。(図4は設定温度の上
限値でタイマーがタイムアップした場合を示す)本発明
は斯かる点に鑑み為されたもので、氷結防止用ヒーター
の通電を庫内温度との関係で最適なタイミングで行なう
ことにより、庫内温度の上昇を確実に抑制し、収納物
(細胞、検体等)を長期間保存できるようにすることを
目的とする。
器、減圧装置、及び蒸発器を配管接続してなる冷凍装置
において、前記減圧装置或いは減圧装置近傍の配管を加
熱する加熱手段と、タイマー要素とを設け、タイマー要
素による所定時間内に圧縮機が停止した場合には圧縮機
の停止と同時に前記加熱手段を通電する一方、タイマー
要素による所定時間内に圧縮機の停止がない場合には圧
縮機を強制的に停止すると共に加熱手段を通電するよう
構成したものである。
冷凍装置の運転後において、タイマー要素による所定時
間内に圧縮機が停止した場合、即ち、庫内温度が設定温
度の下限値まで低下した時に圧縮機の停止と同時にヒー
ターに通電することができ、ヒーター通電による温度上
昇を常に下限値からとして庫内温度の上昇を抑制しつつ
減圧装置の配管内の氷結による目詰りを防止できる。
縮機の停止がなかった場合にも従来のようにヒーターを
通電することができるため、減圧装置の配管内の氷結に
よる目詰りを確実に防止できる。
る。図1は本発明の冷凍装置の冷媒回路(1)を示して
いる。冷媒回路(1)はそれぞれ独立した第1の冷媒閉
回路としての高温側冷媒回路(2)と第2の冷媒閉回路
としての低温側冷媒回路(3)とから構成されている。
一相若しくは三相交流電源を用いる電動圧縮機であり、
電動圧縮機(4)の吐出側配管(4D)は補助凝縮器
(5)に接続され、補助凝縮器(5)は更に冷凍庫の貯
蔵室開口縁を加熱する露付防止パイプ(6)に接続さ
れ、次に電動圧縮機(4)のオイルクーラー(7)に接
続された後、凝縮器(8)に接続される。(9)は凝縮
器(8)冷却用の送風機である。凝縮器(8)を出た冷
媒配管は乾燥器(12)を経た後、減圧器(13)を介
して蒸発器を構成する蒸発器部分としての蒸発器(1
4)を経て冷媒液溜めとしてのアキュムレータ(15)
に接続される。
動圧縮機(4)の吸入側配管(4S)に接続される。
媒クロロジフルオロメタン(R22)と、1−クロロ−
1,1−ジフルオロエタン(R142b)と、ジクロロ
フルオロメタン(R21)とが充填され、その組成は例
えばR22が70重量%、R142bが25重量%、R
21が5重量%である。
状冷媒は、補助凝縮器(5)、露付防止パイプ(6)、
オイルクーラー(7)及び凝縮器(8)で凝縮されて放
熱液化した後、乾燥器(12)で含有する水分を除去さ
れ、減圧器(13)にて減圧されて蒸発器(14)に次
々に流入して冷媒R22及びR142bが蒸発し、気化
熱を周囲から吸収して蒸発器(14)を冷却し、冷媒液
溜めとしてのアキュムレータ(15)を経て電動圧縮機
(4)に帰還する。
1.5HPであり、運転中の蒸発器(14)の最終到達
温度は−25℃乃至−35℃になる。斯かる低温下では
冷媒中のR21は沸点が8.95℃であるので蒸発器
(14)では蒸発せず液状態のままであり、従って、冷
却には殆ど寄与しないが、電動圧縮機(4)の潤滑油や
乾燥器(12)で吸収し切れなかった混入水分をその内
に溶け込ませた状態で電動圧縮機(4)に帰還せしめる
機能と、その液冷媒の電動圧縮機(4)内での蒸発によ
り、圧縮機(4)の温度を低減させる機能を奏する。
機(10)の吐出側配管(10D)は油分離器(18)
に接続される。油分離器(18)からは電動圧縮機(1
0)に戻る油戻し管(19)が接続される。
発器(14)内に挿入された高圧側配管としての凝縮パ
イプ(23)に接続される。
カスケードコンデンサ(25)を構成している。
(28)を経て第1の気液分離器(29)に接続され
る。
0)は第1の中間熱交換器(32)内を通過して第2の
気液分離器(33)に接続される。
4)は乾燥器(35)を経た後減圧器(36)を経て第
1の中間熱交換器(32)に接続される。
8)は、乾燥器(39)を経た後減圧器(40)を経て
第2の中間熱交換器(42)に接続される。
3)は第2の中間熱交換器(42)内を通過した後、第
3の中間熱交換器(44)内を通過し、乾燥器(45)
を経て減圧器(46)に接続される。
プ(47)に接続され、更に蒸発パイプ(47)は第3
の中間熱交換器(44)に接続される。
2)及び第1の中間熱交換器(32)に次々に接続され
た後、電動圧縮機(10)の吸入側配管(10S)に接
続される。
配管には氷結防止用のヒーター(53)(54)が取付
けられている。
ロコンピューター(55)にて通電制御される。
は18時間毎にタイムアップして信号を発生する第1の
タイマー要素(56)と、第1のタイマー要素(56)
がタイムアップした後に6時間を積算する第2のタイマ
ー要素(57)とを内蔵しており、これらタイマー要素
(56)(57)の信号に基づいて圧縮機(4)(1
0)やヒーター(53)(54)を通電制御する。
(10)停止時に冷媒を貯留する膨張タンク(51)が
減圧器(52)を介して接続される。
種類の混合冷媒が封入される。
ン)、R22(クロロジフルオロメタン)、R23(ト
リフルオロメタン)、R14(四弗化炭素)、R50
(メタン)、及びR740(アルゴン)からなる混合冷
媒が予め混合された状態で封入される。
%、R22が38重量%、R23が16重量%、R14
が23重量%、R50が5重量%、R740が6重量%
である。
発を生じる危険があるが、上記割合の各フロン冷媒と混
合することによって爆発の危険は無くなる。従って、混
合冷媒の漏洩事故が発生したとしても爆発事故は発生し
ない。
動圧縮機(10)から吐出された高温高圧のガス状混合
冷媒は油分離器(18)にて冷媒と混在している電動圧
縮機(10)の潤滑油の大部分を油戻し管(19)にて
電動圧縮機(10)に戻し、冷媒自体はカスケードコン
デンサ(25)にて蒸発器(14)より冷却されて混合
冷媒中の沸点の高い一部の冷媒(R21,R22,R2
3)を凝縮液化する。
器(28)を経て気液分離器(29)に流入する。この
時点では混合冷媒中のR14とR50とR740は沸点
が極めて低い為に未だ凝縮されておらずガス状態であ
り、R21,R22,R23の一部のみが凝縮液化され
ている為、R14とR50とR740は気相配管(3
0)に、R21とR22とR23は液相配管(34)へ
と分離される。
第1の中間熱交換器(32)と熱交換して凝縮された
後、気液分離器(33)に至る。
発パイプ(47)より帰還して来る低温の冷媒が流入
し、更に液相配管(34)に流入した液冷媒が乾燥器
(35)を経て減圧器(36)に減圧された後、第1の
中間熱交換器(32)に流入してそこで蒸発することに
より冷却に寄与する為、未凝縮のR14,R50,R7
40、及びR23の一部を冷却する結果、第1の中間熱
交換器(32)の中間温度は−56.4℃程となってい
る。従って気相配管(30)を通過した混合冷媒中のR
23は完全に凝縮液化され、第2の気液分離器(33)
に分流される。R14,R50、及びR740は更に沸
点が低い為に未だガス状態である。
気液分離器(33)で分流されたR23が乾燥器(3
9)で水分を除去され、減圧器(40)で減圧された
後、第2の中間熱交換器(42)へ流入し、蒸発パイプ
(47)から帰還してくる低温の冷媒と共に気相配管
(43)中のR14,R50、及びR740を冷却し、
このうちで蒸発温度が最も高いR14を凝縮させる。
中間温度は−84.5℃となる。
る気相配管(43)は、続いて第3の中間熱交換器(4
4)を通過する。
蒸発器(47)を出てすぐの冷媒が帰還されており、実
験によれば第3の中間熱交換器(44)の中間温度が−
109.8℃、入口付近の温度が−151.9℃とかな
り低い温度に達する。
は気相配管(43)中のR50、及びR740の一部が
凝縮し、これら液化したR14,R50、及びR740
の一部が減圧器(46)で減圧された後、蒸発パイプ
(47)に流入し、そこで蒸発して周囲を冷却する。
の温度は−153.5℃という超低温となった。
に設置して庫内の冷却に使用することにより−152.
4℃の庫内温度を実現できた。
中間熱交換器(44)、第2の中間熱交換器(42)、
第1の中間熱交換器(32)に次々に流入し、各熱交換
器で蒸発した冷媒と合流して吸入側配管(10S)から
電動圧縮機(10)に帰還する。
出されるオイルは、大部分が油分離器(18)により分
離されて圧縮機(10)に戻されているが、ミスト状と
なって冷媒と共に油分離器(18)から吐出されてしま
ったものは、オイルとの相溶性の良いR21及びR22
に溶け込んだ状態で圧縮機(10)に戻される。
ロックは防止できる。
0)へ帰還してこの圧縮機(10)内で蒸発されるの
で、圧縮機(10)の吐出温度を低減できる。
用のヒーター(53)(54)は図2に示すフローチャ
ートのように通電制御される。
ター(55)の第1のタイマー要素(56)が18時間
を積算したか否かを判定する。
トに戻る。
移り、18時間経過後に庫内の温度サーモ(61)によ
って圧縮機(4)(10)が停止したか否か判定する。
には、S3ステップに移り、圧縮機(4)(10)の停
止と同時にヒーター(53)(54)を6分間通電す
る。そして、通電終了後はスタートに戻る。
止がなかった場合には、S4ステップに移り、第2のタ
イマー要素(57)が6時間を積算したか否かを判定す
る。
ップに戻る。
ー要素(57)による6時間以内に圧縮機(4)(1
0)の停止がなかった場合には、S5ステップに移り、
圧縮機(4)(10)を強制的に停止すると共に、これ
と同時にヒーター(53)(54)を6分間通電する。
そして、通電終了と同時に圧縮機(4)(10)の強制
停止を解除した後、スタートに戻る。
マイクロコンピューター(55)の第1のタイマー要素
(56)により18時間が経過した後、第2のタイマー
要素(57)による6時間以内に圧縮機(4)(10)
が停止した場合には、図3に示すように圧縮機(4)
(10)の停止と同時にヒーター(53)(54)に通
電することができるため、斯かるヒーター(53)(5
4)への通電を常に庫内温度が設定温度の下限値にある
場合に行なうことができる。(庫内温度は温度サーモ
(61)による圧縮機(4)(10)の制御によって上
限値と下限値の間の設定温度に集束されている。)この
結果、ヒーター(53)(54)の通電による温度上昇
分Hも設定温度の下限値からとなり、庫内温度の上昇を
なるべく低く抑えることができる。
6時間以内に圧縮機(4)(10)の停止がなかった場
合には、従前のように圧縮機(4)(10)を強制停止
すると共にヒーター(53)(54)に通電するように
したので、最低でも1日に1回はヒーター(53)(5
4)に通電することができ、減圧器(46)の配管内の
氷結による目詰りを確実に防止できる。
を達成する二元混合冷媒回路にて説明したが、これに限
定されるものではなく、例えば−60℃以下の庫内温度
を得る混合冷媒回路や二段圧縮冷媒回路で実施しても同
様の効果を奏する。
の運転後において、タイマー要素による所定時間内に圧
縮機が停止した場合、即ち、庫内温度が設定温度の下限
値まで低下した時に圧縮機の停止と同時にヒーターに通
電することができ、ヒーターの通電が常に下限値から行
なわれるようにして庫内温度の上昇を抑制しつつ減圧装
置の配管内の氷結による目詰りを防止できる。
縮機の停止がなかった場合にも従来のようにヒーターを
通電することができるため、減圧装置の配管内の氷結に
よる目詰りを確実に防止できる。
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】 圧縮機、凝縮器、減圧装置、及び蒸発器
を配管接続してなる冷凍装置において、前記減圧装置或
いは減圧装置近傍の配管を加熱する加熱手段と、タイマ
ー要素とを設け、タイマー要素による所定時間内に圧縮
機が停止した場合には圧縮機の停止と同時に前記加熱手
段を通電する一方、タイマー要素による所定時間内に圧
縮機の停止がない場合には圧縮機を強制的に停止すると
共に加熱手段を通電するよう構成したことを特徴とする
冷凍装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16302391A JP2640051B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16302391A JP2640051B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 冷凍装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0510616A JPH0510616A (ja) | 1993-01-19 |
JP2640051B2 true JP2640051B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=15765719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16302391A Expired - Lifetime JP2640051B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2640051B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5819006B2 (ja) * | 2012-10-22 | 2015-11-18 | 三菱電機株式会社 | 冷凍装置 |
-
1991
- 1991-07-03 JP JP16302391A patent/JP2640051B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0510616A (ja) | 1993-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3208151B2 (ja) | 冷凍装置 | |
EP2545332B1 (en) | Refrigerant distribution apparatus and methods for transport refrigeration system | |
JP3965717B2 (ja) | 冷凍装置及び冷凍機 | |
US20020033024A1 (en) | Utilization of harvest and/or melt water from an ice machine for a refrigerant subcool/precool system and method therefor | |
JPH03503206A (ja) | 超臨界蒸気圧縮サイクルの運転方法およびその装置 | |
CA2642786A1 (en) | Cascade cooling system with intercycle cooling | |
JPH11248264A (ja) | 冷凍装置 | |
US6161391A (en) | Environmental test chamber fast cool down system and method therefor | |
JP5367100B2 (ja) | 二元冷凍装置 | |
JP2005257197A (ja) | 自然循環併用式空気調和機及び自然循環併用式空気調和機の制御方法 | |
JP2004279014A (ja) | Co2冷凍サイクル | |
JPH09196480A (ja) | 冷凍装置用液冷却器 | |
JP2640051B2 (ja) | 冷凍装置 | |
KR102380369B1 (ko) | 극저온 냉동기 | |
JPH07234027A (ja) | 多元冷凍装置 | |
JP2003336918A (ja) | 冷却装置 | |
KR20080086160A (ko) | 이원 냉매 강제 순환식 냉동장치 | |
JP2562723B2 (ja) | 冷媒組成物及び冷凍装置 | |
JP2021116940A (ja) | 冷凍装置および冷凍装置の使用方法 | |
KR20080086159A (ko) | 이원 냉매 강제 순환식 냉동장치 | |
JP3328594B2 (ja) | 蓄熱式冷凍サイクル装置およびその制御方法 | |
JP3182598B2 (ja) | 冷凍装置 | |
JPS62294855A (ja) | 冷凍装置 | |
JP3448377B2 (ja) | 非共沸冷媒混合物を用いた冷凍装置 | |
JP3674974B2 (ja) | 冷水装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080502 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090502 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100502 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 14 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110502 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120502 Year of fee payment: 15 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120502 Year of fee payment: 15 |