JP3166334B2 - Binary refrigerator - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超低温を生成する二元
冷凍機に関し、特にその低温側冷媒側サイクル内の冷凍
機油の分離、回収性を向上させた二元冷凍機に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a binary chiller for generating an ultra-low temperature, and more particularly to a binary chiller in which the refrigerating machine oil in a low-temperature side refrigerant cycle is improved in separation and recovery.

【０００２】[0002]

【従来の技術】二元冷凍機は、高温側冷媒サイクルと低
温側冷媒サイクルとをカスケードコンデンサを介して、
熱的に接続した装置で、低温側冷媒サイクルの蒸発器に
おいて、−６０℃程度の超低温を生成する。図７は、そ
の一般的な構成を示すもので、高温側冷媒サイクル
（１）は、高温側圧縮機（２）、凝縮器（３）、高温側
膨張弁（４）及びカスケードコンデンサ（５）を備え、
これらを接続する配管内に、高沸点冷媒であるＲ２２が
封入されて構成される。一方、低温側冷媒サイクル
（６）は、低温側圧縮機（７）、油分離器（８）、前記
カスケードコンデンサ（５）、低温側膨張弁（９）及び
蒸発器（１０）を備え、これらを接続する配管内に低沸
点冷媒であるＲ２３が封入されて構成されている。2. Description of the Related Art A binary refrigerator is configured to connect a high-temperature side refrigerant cycle and a low-temperature side refrigerant cycle through a cascade condenser.
A thermally connected device that generates an ultra-low temperature of about -60 ° C in the evaporator of the low-temperature side refrigerant cycle. FIG. 7 shows a general configuration thereof. The high-temperature side refrigerant cycle (1) includes a high-temperature side compressor (2), a condenser (3), a high-temperature side expansion valve (4), and a cascade condenser (5). With
A high-boiling-point refrigerant R22 is sealed in a pipe connecting these components. On the other hand, the low temperature side refrigerant cycle (6) includes a low temperature side compressor (7), an oil separator (8), the cascade condenser (5), a low temperature side expansion valve (9), and an evaporator (10). R23, which is a low-boiling-point refrigerant, is sealed in a pipe connecting the.

【０００３】高温側冷媒サイクル（１）側では、圧縮機
（２）から、Ｒ２２が１００℃程度のガスとなって吐出
されると、これが、凝縮器（３）に入り、凝縮されて３
５℃程度の液冷媒となり、さらに膨張弁（４）を経て、
−３５℃に冷却された後、カスケードコンデンサ（５）
を流れて、低温側冷媒サイクル（６）の冷媒Ｒ２３を冷
却し、圧縮機（２）に戻る。一方、低温側冷媒サイクル
（６）においては圧縮機（７）から吐出されたガス状の
Ｒ２３が、油分離器（８）を経て前記カスケードコンデ
ンサ（５）に入り、前記の如くＲ２２により冷却され
て、凝縮され、例えば、−２３℃の液冷媒となる。そし
て、膨張弁（９）を経ることにより、−７０℃〜−８０
℃の超低温冷媒となり、さらに蒸発器（１０）において
蒸発して、−６０℃以下の超低温熱が外部に放出される
ことになる。なお、低温側冷媒サイクル（６）における
（１１）、（１２）は吐出圧力調整弁及び膨張タンク
で、冷凍機起動時に、高圧側の圧力上昇を防止し、ある
いは冷凍機停止時に、配管内の冷媒をガス化させるため
に付設されている。また、（１３）は、冷媒気化を促進
するキャピラリである。さらにまた、高温側冷媒サイク
ル（１）における（１４）、及び低温側冷媒サイクル
（６）における（１４）は、共に温度センサであり、各
膨張弁（４）（９）の開度が各検出温度に基づいて制御
される。On the high-temperature side refrigerant cycle (1) side, when R22 is discharged as a gas of about 100 ° C. from the compressor (2), the gas enters the condenser (3) and is condensed by 3%.
It becomes a liquid refrigerant of about 5 ° C, and further passes through an expansion valve (4).
After cooling to -35 ° C, cascade condenser (5)
To cool the refrigerant R23 in the low-temperature side refrigerant cycle (6) and return to the compressor (2). On the other hand, in the low-temperature side refrigerant cycle (6), gaseous R23 discharged from the compressor (7) enters the cascade condenser (5) via the oil separator (8), and is cooled by the R22 as described above. Then, it is condensed and becomes, for example, a liquid refrigerant at -23 ° C. And, through the expansion valve (9), -70 ° C to -80 ° C.
It becomes an ultra-low temperature refrigerant of ℃ and further evaporates in the evaporator (10), so that ultra-low temperature heat of -60 ° C. or lower is released to the outside. Note that (11) and (12) in the low-temperature side refrigerant cycle (6) are a discharge pressure regulating valve and an expansion tank, which prevent the pressure on the high pressure side from rising when the refrigerator is started, or the pressure in the piping when the refrigerator is stopped. It is provided to gasify the refrigerant. Further, (13) is a capillary for promoting the vaporization of the refrigerant. Further, (14) in the high-temperature side refrigerant cycle (1) and (14) in the low-temperature side refrigerant cycle (6) are both temperature sensors, and the opening degree of each expansion valve (4) (9) is detected by each. Controlled based on temperature.

【０００４】ところで、以上の二元冷凍機において、低
温側冷媒サイクル（６）中、圧縮機（７）の吐出側に設
けられた油分離器（８）は、圧縮機（７）吐出ガス中の
冷凍機油を、冷媒ガスから分離し、キャピラリ（１
３′）を介して圧縮機（７）に戻すものであるが、こう
した冷凍機油の回収は、このような超低温生成の冷凍機
において極めて重要なこととされている。即ち、圧縮機
（７）の潤滑等を目的として、冷凍機中に封入される冷
凍機油は、Ｒ２３や、あるいは、同様の低温側冷媒であ
るＲ１３に対し、極めて溶解性に乏しい性質を有してい
る。しかも、こうした冷凍機油の流動点は通常、−６０
℃以上であり、−６０℃以下では、ゲル化したり、固化
したりする性質がある。[0004] In the two-way refrigerator described above, during the low-temperature side refrigerant cycle (6), the oil separator (8) provided on the discharge side of the compressor (7) is provided with an oil separator (8). Of the refrigerating machine oil from the refrigerant gas
Although it is returned to the compressor (7) through 3 '), such recovery of the refrigerating machine oil is considered to be extremely important in such a refrigerating machine that generates ultra-low temperature. That is, for the purpose of lubricating the compressor (7) and the like, the refrigerating machine oil sealed in the refrigerating machine has a very poor solubility in R23 or R13 which is a similar low-temperature side refrigerant. ing. Moreover, the pour point of such refrigerating machine oil is usually -60.
When the temperature is higher than ℃ and below -60 ° C, it has a property of gelling or solidifying.

【０００５】このため、圧縮機（７）から冷媒ガスと共
に吐出された冷凍機油が、そのまま膨張弁（９）や蒸発
器（１０）に流れた場合は、膨張弁（９）を閉塞させた
り、蒸発器（１０）に冷凍機油の溜り込みを形成したり
して、冷凍機の正常な運転を阻害することになる。油分
離器（８）は、これを防止するために、通常、圧縮機
（７）の吐出側に介設される（社団法人 日本冷凍協会
昭和６３年１月２０日発行 上級標準テキスト 冷凍
空調技術 第５４頁参照）。For this reason, when the refrigerating machine oil discharged together with the refrigerant gas from the compressor (7) flows directly to the expansion valve (9) or the evaporator (10), the expansion valve (9) is closed, The accumulation of the refrigerating machine oil in the evaporator (10) may hinder the normal operation of the refrigerating machine. In order to prevent this, the oil separator (8) is usually provided at the discharge side of the compressor (7) (Japan Refrigeration Association, issued on January 20, 1988, senior standard text) Refrigeration and air conditioning technology See page 54).

【０００６】しかしながら、実際には、前記油分離器
（８）により、吐出ガス中の冷凍機油を１００％補足す
ることは、ほとんど不可能である。それだけの能力を備
えた油分離器（８）が開発されていないからである。こ
のため、実開昭５６ー１７３８４３号公報や、特開昭６
１ー４６８５９号公報に記載される冷凍機では、低温側
冷媒サイクル（６）の低圧側を加熱したり、同低圧側に
圧縮機（７）吐出ガスを送り込んだりして、冷凍機油の
圧縮機（７）への戻りを促進する手段が講じられてい
る。However, in practice, it is almost impossible to supplement 100% of the refrigerating machine oil in the discharged gas by the oil separator (8). This is because an oil separator (8) having such a capacity has not been developed. For this reason, Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Sho 56-173843 and
In the refrigerating machine described in JP-A-1-46859, the low-pressure side of the low-temperature side refrigerant cycle (6) is heated, or the compressor (7) discharge gas is fed to the low-pressure side, thereby forming a refrigerating machine compressor. Measures have been taken to facilitate a return to (7).

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、かかる従来
の手段を講じた場合は、そのための制御が困難となり、
しかも装置全体が複雑化するという問題があった。本発
明は、係る実状に鑑みて、こうした従来の手段とは全く
異なる方式により、冷凍機油を冷媒からほぼ完全に分離
する油回収手段を提案し、かかる油回収手段を備えた二
元冷凍機を開示すると共に、特に低温側冷媒サイクルの
冷媒に特徴を与えて前記問題の解決を図ることを目的と
するものである。However, when the above conventional means is taken, it is difficult to control for it.
In addition, there is a problem that the entire apparatus becomes complicated. In view of the actual situation, the present invention proposes an oil recovery means for separating the refrigerating machine oil from the refrigerant almost completely by a method completely different from such conventional means, and proposes a two-way refrigerator equipped with such an oil recovery means. Disclosed and especially for the cold side refrigerant cycle
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem by giving characteristics to the refrigerant .

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】かくて、上記目的に適合
する本発明は、先ず高温側冷媒サイクル（１）と、圧縮
機（７）、油分離器（８）、カスケードコンデンサ
（５）、膨張弁（９）及び蒸発器（１０）を備えた低温
側冷媒サイクル（６）とをカスケードコンデンサ（５）
により互いに熱的に接続した二元冷凍機において、前記
低温側冷媒サイクルのカスケードコンデンサ（５）出口
側に液溜容器（１５）を接続し、この液溜容器（１５）
の上端に開設した油出口（１７）を流量調整機構（２
０）を介して圧縮機（７）吸入側に接続し、容器下端に
開設した冷媒出口（１８）を前記膨張弁（９）に接続し
た構成を基本とし、その一部に改変を加えるものであ
る。 Te thus Means for Solving the Problems], fits the onset bright above object, firstly the high temperature-side refrigerant cycle (1), the compressor (7), the oil separator (8), cascade condenser (5) A cascade condenser (5) with a low-temperature side refrigerant cycle (6) having an expansion valve (9) and an evaporator (10).
In the two-stage refrigerator thermally connected to each other, a liquid reservoir (15) is connected to the outlet side of the cascade condenser (5) of the low-temperature side refrigerant cycle, and the liquid reservoir (15)
The oil outlet (17) opened at the upper end of the flow control mechanism (2)
0) through a compressor (7) connected to the suction side and a refrigerant outlet (18) opened at the lower end of the container connected to the expansion valve (9), with a part of the configuration modified. In
You.

【０００９】[0009]

【００１０】[0010]

【００１１】即ち、本発明請求項１記載の発明は、特に
上記の如き構成の二元冷凍機にあって、低温側冷媒サイ
クル（６）の冷媒を特徴あるものとし、これにより、よ
り効果的に冷凍機油の回収をはかるようにしたもので、
低温側冷媒サイクル（６）に、冷凍機油との相溶性が悪
い主冷媒と、冷凍機油との相溶性が良く、かつ前記主冷
媒に比し比重の大きい小量の副冷媒を封入し、前記低温
側冷媒サイクル（６）のカスケードコンデンサ（５）出
口側に、液溜容器（１５′）を接続し、該液溜容器（１
５′）の容器上部に油出口（３２）、下部に副冷媒出口
（３３）を夫々開設すると共に、油出口（３２）及び副
冷媒出口（３３）を、ともに流量調整機構（２０）を介
して圧縮機（７）吸入側に接続する一方、液溜容器（１
５′）略中央位置に開設した主冷媒出口（３１）を前記
膨張弁（９）に接続してなることを特徴とする。なお、
その場合の副冷媒としては、塩素を含む冷媒が好まし
く、これは、請求項２に記載した発明である。[0011] That is, the inventors of the present invention according to claim 1, wherein, especially
In the binary refrigerator having the above-described configuration, the refrigerant of the low-temperature side refrigerant cycle (6) is characterized, and thereby the refrigerator oil is more effectively collected.
The low-temperature side refrigerant cycle (6) is filled with a main refrigerant having poor compatibility with refrigerating machine oil and a small amount of sub-refrigerant having good compatibility with refrigerating machine oil and having a higher specific gravity than the main refrigerant. A liquid reservoir (15 ') is connected to the outlet side of the cascade condenser (5) of the low-temperature side refrigerant cycle (6).
5 '), an oil outlet (32) is opened at the upper part of the container, and a sub-refrigerant outlet (33) is opened at the lower part. To the compressor (7) suction side while the liquid reservoir (1
5 ') A main refrigerant outlet (31) opened at a substantially central position is connected to the expansion valve (9). In addition,
In this case, as the auxiliary refrigerant, a refrigerant containing chlorine is preferable, and this is the invention described in claim 2 .

【００１２】また、請求項３記載の装置は、前記請求項
１または２記載の二元冷凍機における冷凍機油の回収を
更により完全なものとするもので、低温側冷媒サイクル
（６）の、圧縮機（７）出口側から蒸発器（１０）出口
側へホットガスバイパス配管（３５）を接続し、該ホッ
トガスバイパス配管（３５）に冷凍機停止直後に開放す
るホットガスバイパス弁（３６）を介設する一方、カス
ケードコンデンサ（５）の出口側と液溜容器（１５′）
の入口側との間に冷凍機停止直後に閉鎖する液電磁弁
（３７）を介設し、さらに膨張弁（９）を、蒸発器（１
０）出口側の温度に対応して開閉制御可能となすと共
に、蒸発器（１０）と圧縮機（７）との間の、流量調整
機構（２０）接続部上流側に、冷凍機停止直後に閉鎖す
る開閉弁（３８）を設けた構成を特徴とする。Further, the apparatus according to claim 3 is the same as the above claim.
Recovery of refrigerating machine oil in the binary refrigerator described in 1 or 2.
A hot gas bypass pipe (35) is connected from the compressor (7) outlet side to the evaporator (10) outlet side of the low-temperature side refrigerant cycle (6). A hot gas bypass valve (36) that opens immediately after the refrigerator is stopped is provided in the pipe (35), while the outlet side of the cascade condenser (5) and the liquid reservoir (15 ') are provided.
A liquid solenoid valve (37) that closes immediately after the refrigerator is stopped is interposed between the evaporator (1) and the inlet side of the evaporator (1).
0) Open / close control can be performed according to the temperature on the outlet side, and immediately upstream of the stop of the refrigerator, upstream of the connection of the flow rate adjusting mechanism (20) between the evaporator (10) and the compressor (7). The present invention is characterized in that an on-off valve (38) for closing is provided.

【００１３】[0013]

【作用】請求項１記載の発明によれば、二元冷凍機にお
ける低温側冷媒サイクル（６）において、圧縮機（７）
吐出ガス中に含まれる冷凍機油は、まず、従来同様、油
分離器（８）により分離される。そして僅かに残った油
分が、冷媒ガスとともにカスケードコンデンサ（５）に
送られ、高温冷媒回路側の蒸発冷媒と熱交換して、凝縮
され、冷媒と共に液体となった後、前記液溜容器（１
５′）に送られる。冷凍機油は、前記したように、低温
側冷媒サイクルの冷媒であるＲ２３にほとんど融けない
物質である。しかも、冷媒よりも比重が軽いため、前記
液溜容器（１５′）内では、冷凍機油は、冷媒の上部に
薄く層状に浮遊した状態となる。そこで、カスケードコ
ンデンサ（５）内で凝縮された液が液溜容器（１５′）
内に入り、上から冷凍機油、主冷媒、副冷媒の順で層上
に貯溜された後、主冷媒だけが膨張弁（９）へ向かう。
そして、冷凍機油と副冷媒とは、液溜容器（１５′）の
外で互いに合流して、融けあった後、流量調整機構（２
０）を介して圧縮機（７）へ回収され、冷凍機油の蒸発
器（１０）等への溜り込みが防止される。 According to the first aspect of the present invention, in the low temperature side refrigerant cycle (6) in the binary refrigerator, the compressor (7)
First, the refrigerating machine oil contained in the discharge gas is separated by the oil separator (8) as in the related art. The slightly remaining oil is sent to the cascade condenser (5) together with the refrigerant gas, and evaporated refrigerant exchanges heat with the high-temperature refrigerant circuit side, is condensed, after becoming a liquid together with the refrigerant, the liquid reservoir container (1
5 ') . As described above, the refrigerating machine oil is a substance that hardly melts in R23, which is a refrigerant of the low-temperature side refrigerant cycle. In addition, since the specific gravity is lower than that of the refrigerant, the refrigerating machine oil floats in a thin layer above the refrigerant in the liquid reservoir (15 ') . So, Cascade
The liquid condensed in the capacitor (5) is stored in the liquid reservoir (15 ').
Inside, and from the top, in order of refrigerating machine oil, main refrigerant, sub-refrigerant
, Only the main refrigerant goes to the expansion valve (9).
And the refrigerating machine oil and the sub-refrigerant are stored in the liquid reservoir (15 ').
After merging with each other outside and melting, the flow rate adjusting mechanism (2
0) to the compressor (7) and evaporates the refrigerating machine oil
Accumulation in the vessel (10) or the like is prevented.

【００１４】[0014]

【００１５】[0015]

【００１６】[0016]

【００１７】なお、副冷媒として、請求項２に記載した
ように、塩素を含む冷媒を使用している場合は、その塩
素が圧縮機において潤滑効果を発揮し、圧縮機（７）を
滑らかに作動させる。[0017] Incidentally, as a by-refrigerant, as described in claim 2, when using a refrigerant containing chlorine, the chlorine exhibits a lubricating effect in the compressor, the compressor (7) smoothly Activate.

【００１８】さらに、請求項３記載の如く装置を構成し
た場合は、冷凍機停止直後に行う、ホットガスバイパス
弁（３６）の開放と液電磁弁（３７）の閉鎖、さらに
は、これに連動した膨張弁（９）の開放と開閉弁（３
８）の閉鎖により、冷凍機停止と共に、蒸発器（１０）
内の冷媒が、膨張弁（９）、液溜容器（１５′）へと逆
流する。このため、蒸発器（１０）や膨張弁（９）内
に、僅かでも冷凍機油が付着していれば、これも冷媒の
逆流により洗い流され、冷凍機油の滞留がより確実に阻
止される。Further, when the apparatus is constructed as described in claim 3 , the hot gas bypass valve (36) is opened and the liquid solenoid valve (37) is closed immediately after the refrigerating machine is stopped. Opening of the expansion valve (9) and opening / closing valve (3
With the closure of 8), the evaporator (10) is shut down with the refrigerator stopped.
The refrigerant inside flows back to the expansion valve (9) and the liquid reservoir (15 '). Therefore, if a small amount of refrigerating machine oil adheres to the inside of the evaporator (10) or the expansion valve (9), the refrigerating machine oil is also washed away by the backflow of the refrigerant, and the accumulation of the refrigerating machine oil is more reliably prevented.

【００１９】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は、本発明を適用しようとする二元冷凍機の一
般的な構成に係る配管構成図で、図３に示したものと、
同じ構成要素には、同番号を付している。図において高
温側冷媒サイクル（１）は、前記同様、圧縮機（２）、
凝縮器（３）膨張弁（４）及びカスケードコンデンサ
（５）を具備し、その接続配管内に、Ｒ２２が封入され
ている。また、そのカスケードコンデンサ（５）の吐出
側には、温度センサー（１４）が設けられており、膨張
弁（９）の開度制御がなされるようになっている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1, one stage cascade refrigerating machine to be applied to the present invention
FIG. 3 is a piping configuration diagram according to a general configuration ,
The same components are given the same numbers. In the figure, the high-temperature-side refrigerant cycle (1) includes a compressor (2),
A condenser (3) is provided with an expansion valve (4) and a cascade condenser (5), and R22 is sealed in the connecting pipe. Further, a temperature sensor (14) is provided on the discharge side of the cascade condenser (5) so that the opening of the expansion valve (9) is controlled.

【００２０】一方、低温側冷媒サイクル（６）は、圧縮
機（７）、油分離器（８）、前記カスケードコンデンサ
（５）を順次有する他、カスケードコンデンサ（５）の
出口側に、液溜容器（１５）（ここでは、油回収器（１
５）という）が設けられている。そして、この油回収器
（１５）に続いて、膨張弁（９）及び蒸発器（１０）が
設けられた構成となっている。配管内に封入された冷媒
は通常、 Ｒ２３である。なお、前記油分離器（８）の
油出口（１７）側は、キャピラリ（１３′）を介して、
圧縮機（７）吸入側へと接続され、一方、油分離器
（８）とカスケードコンデンサ（５）との間からは、分
岐配管が、吐出圧力調整弁（１１）、膨張タンク（１
２）及びキャピラリ（１３）を経て、圧縮機（７）吸入
側へと接続されている。また、蒸発器（１０）吐出側に
は、温度センサ（１４）が設けられていて、前記同様
に、膨張弁（９）が制御され、出力温度の調整がなされ
るようになっている。Meanwhile, the low temperature-side refrigerant cycle (6), a compressor (7), the oil separator (8), except that sequentially with the cascade condenser (5), the outlet side of the cascade condenser (5), a liquid reservoir Container (15) (here, oil recovery device (1
5)). The expansion valve (9) and the evaporator (10) are provided following the oil recovery unit (15). The refrigerant sealed in the pipe is usually R23. The oil outlet (17) of the oil separator (8) is connected via a capillary (13 ').
A branch pipe is connected between the oil separator (8) and the cascade condenser (5) through a discharge pressure regulating valve (11) and an expansion tank (1).
2) and through the capillary (13), the compressor (7) that is connected to the suction side. A temperature sensor (14) is provided on the discharge side of the evaporator (10), and the expansion valve (9) is controlled to adjust the output temperature in the same manner as described above.

【００２１】以上の二元冷凍機において、前記油回収器
（１５）は、図２に示すような構造となっている。図に
おいて、油回収器（１５）本体は、縦長の円筒形状をな
していて、容器側壁の略中間高さ位置に液入口（１６）
が開口され、上端に油出口（１７）、下端に冷媒出口
（１８）が夫々開設されている。各出入口（１６）（１
７）（１８）は、夫々所定箇所に配管接続されており、
前記液入口（１６）は、カスケードコンデンサ（５）の
出口からの配管に接続され、前記油出口（１７）は、減
圧調整機構であるキャピラリ（２０）を介して、圧縮機
（７）吸入側に接続され、さらに、前記冷媒出口（１
８）は、前記膨張弁（９）に接続されている。なお、そ
の際、カスケードコンデンサ（５）の出口と油回収器
（１５）の液入口（１６）は、油が浮上することを考慮
して、同一高さで配管接続することが望ましい。また、
油吸入管の一端は、油回収器（１５）に所要深さまで嵌
設されており、開口端部から冷凍機油を吸入し易い構造
となっている。In the above-mentioned binary refrigerator, the oil recovery unit (15) has a structure as shown in FIG. In the figure, the main body of the oil recovery unit (15) has a vertically long cylindrical shape, and the liquid inlet (16) is located at a substantially intermediate height position on the side wall of the container.
Are opened, an oil outlet (17) is opened at the upper end, and a refrigerant outlet (18) is opened at the lower end. Each entrance (16) (1
7) (18) are each connected to a predetermined location by piping,
The liquid inlet (16) is connected to a pipe from an outlet of the cascade condenser (5), and the oil outlet (17) is connected to a compressor (7) suction side via a capillary (20) which is a pressure reducing mechanism. And the refrigerant outlet (1)
8) is connected to the expansion valve (9). At this time, it is desirable that the outlet of the cascade condenser (5) and the liquid inlet (16) of the oil recovery unit (15) are connected at the same height in consideration of floating of the oil. Also,
One end of the oil suction pipe is fitted into the oil recovery device (15) to a required depth, and has a structure that facilitates suction of refrigerating machine oil from an open end.

【００２２】次に以上の構成を有する二元冷凍機の冷凍
機油回収の様子を説明する。二元冷凍機の作動時、圧縮
機（７）からの吐出冷媒は、まず、油分離器（８）に至
り、ここで冷媒ガスに含まれる油分はほとんど除去され
るが、それでもなお、冷媒ガス中には、僅かの油分が残
っている。この僅かに油分を含んだ冷媒ガスは、カスケ
ードコンデンサ（５）に入ると、前記高温冷媒サイクル
における冷媒と、Ｒ２３との熱交換により、冷却され
て、凝縮され、液体となる。 Next, the manner in which the refrigerating machine oil is recovered in the binary refrigerator having the above configuration will be described. During the operation of the binary refrigerator, the refrigerant discharged from the compressor (7) first reaches the oil separator (8), where the oil contained in the refrigerant gas is almost completely removed. Some oil remains in it. The refrigerant gas containing a slight amount of oil enters the cascade condenser (5), and is cooled, condensed, and turned into liquid by heat exchange between the refrigerant in the high-temperature refrigerant cycle and R23.

【００２３】冷凍機油と冷媒Ｒ２３との融合性は、前記
したように、極めて小さいものである。しかも、冷凍機
油は冷媒よりも比重が軽く、カスケードコンデンサ
（５）内において、両液体は２層に分かれる。従って、
カスケードコンデンサ（５）を出て、油回収器（１５）
へ向かうとき、接続配管内では、冷凍機油が、図２に示
すように、油適（Ａ′）となって配管上部を流れ、油回
収器（１５）に入ると、再び２層に分かれて、冷媒液
（Ｂ）の上部に油（Ａ）の層をなす。この冷凍機油の層
に対して、前記油出口（１７）が開口されており、該開
口部を介して、冷凍機油が吸入され、キャピラリ（２
０）によりガス化された後、圧縮機（７）に戻される。
なお、このとき、カスケードコンデンサ（５）内に存在
する冷媒ガスも、僅かではあるが吸入されて、圧縮機
（７）に戻される。As described above, the fusibility between the refrigerating machine oil and the refrigerant R23 is extremely small. In addition, the refrigerating machine oil has a lower specific gravity than the refrigerant, and both liquids are divided into two layers in the cascade condenser (5). Therefore,
Exits the cascade condenser (5) and returns to the oil recovery unit (15)
In the connecting pipe, the refrigerating machine oil becomes oil appropriate (A ') and flows through the upper part of the pipe as shown in FIG. 2 and then splits into two layers when entering the oil recovery unit (15). A layer of oil (A) is formed above the refrigerant liquid (B). The oil outlet (17) is opened to this layer of the refrigerating machine oil, and the refrigerating machine oil is sucked in through the opening, and the capillary (2) is opened.
After being gasified by 0), it is returned to the compressor (7).
At this time, the refrigerant gas present in the cascade condenser (5) is also sucked, though slightly, and returned to the compressor (7).

【００２４】そして、他方、油回収器（１５）下端の冷
媒出口（１８）からは、ほぼ１００％純粋な冷媒のみが
排出され、これが、膨張弁（９）、蒸発器（１０）へと
流れることになる。その結果、膨張弁（９）や蒸発器
（１０）における超低温にもかかわらず、冷凍機油によ
る膨張弁（９）の閉塞や、蒸発器（１０）に対する冷凍
機油の溜り込みは、全く生じ得ないものとなる。On the other hand, from the refrigerant outlet (18) at the lower end of the oil recovery unit (15), only almost 100% pure refrigerant is discharged and flows to the expansion valve (9) and the evaporator (10). Will be. As a result, despite the extremely low temperature in the expansion valve (9) and the evaporator (10), clogging of the expansion valve (9) by the refrigerating machine oil and accumulation of the refrigerating machine oil in the evaporator (10) cannot occur at all. It will be.

【００２５】ところで、上記油回収器（１５）は、冷媒
と冷凍機油とを共に液体で分離するものであるため、極
めて分離効率がよく、このため前記二元冷凍機から、従
来の油分離器（８）を省いた構成とすることも可能であ
る。Since the oil recovery device (15) separates both the refrigerant and the refrigerating machine oil by liquid, the separation efficiency is extremely high. It is also possible to adopt a configuration in which (8) is omitted.

【００２６】その場合の配管構成の図示は省略するが、
カスケードコンデンサ（５）の後方に、前記同様、油回
収器（１５）が設けられ、この油回収器（１５）によっ
て、全ての油分が分離除去されて圧縮機（７）に回収さ
れることになる。従って、膨張弁（９）、蒸発器（１
０）には、前記と同様に、冷媒のみが流れることにな
る。なお、この場合は、油回収器（１５）内に冷凍機油
をより多く貯溜する必要があるため、油回収器（１５）
の液入口（１６）部分から上方の部分を、とりわけ大き
な容量に形成することが望ましい。Although the illustration of the piping configuration in this case is omitted,
An oil recovery unit (15) is provided behind the cascade condenser (5) as described above, and all the oil components are separated and removed by the oil recovery unit (15) and recovered by the compressor (7). Become. Therefore, the expansion valve (9) and the evaporator (1
In 0), only the refrigerant flows as described above. In this case, since it is necessary to store more refrigerating machine oil in the oil recovery device (15), the oil recovery device (15)
It is desirable to form a portion above the liquid inlet (16) portion of the liquid crystal display, particularly with a large volume.

【００２７】さらに、上記二元冷凍機は、カスケードコ
ンデンサ（５）内で、冷媒液と冷凍機油とが２層に分離
することを利用して、カスケードコンデンサ（５）から
直接、冷凍機油を回収することも可能である。例えば、
その配管構成は、図３に示すものとなる。Further, in the above-mentioned binary refrigerator, the refrigerant oil is directly recovered from the cascade condenser (5) by utilizing the separation of the refrigerant liquid and the refrigerator oil into two layers in the cascade condenser (5). Ru also possible der be. For example,
The piping configuration is as shown in FIG.

【００２８】この場合のカスケードコンデンサ（５）
は、図４に示す構造をなしている。カスケードコンデン
サ（５）の上部一端に開設された入口（２２）には、油
分離器（８）、もしくは圧縮機（７）からの配管が接続
され、カスケードコンデンサ（５）の下部一端に開設さ
れた出口（２３）には、膨張弁（９）に至る配管が接続
される。そして、カスケードコンデンサ（５）の上部、
前記入口側配管と反対側に、油出口（２４）が開口さ
れ、この油回収管（２１）からキャピラリ（２０）を経
て、圧縮機（７）吸入側へと油回収管（２１）が接続さ
れている。なお、カスケードコンデンサ（５）内の（２
５）は、高温側冷媒サイクル（１）の伝熱管である。The cascade capacitor (5) in this case
Has the structure shown in FIG. An oil separator (8) or a pipe from the compressor (7) is connected to an inlet (22) opened at an upper end of the cascade condenser (5), and is opened at a lower end of the cascade condenser (5). The outlet (23) is connected to a pipe leading to the expansion valve (9). And the upper part of the cascade capacitor (5),
An oil outlet (24) is opened on the side opposite to the inlet side pipe, and an oil recovery pipe (21) is connected from the oil recovery pipe (21) to the compressor (7) suction side via a capillary (20). Have been. Note that (2) in the cascade capacitor (5)
5) is a heat transfer tube of the high-temperature side refrigerant cycle (1).

【００２９】油回収管（２１）のカスケードコンデンサ
（５）側開口端部は、カスケードコンデンサ（５）内部
に達しており、しかもそのカスケードコンデンサ（５）
内に位置する部分は可撓管（２６）となっていて、その
先端開口部周囲に、フロート（２７）が固着されてい
る。即ち、これにより、油回収管（２１）の前記先端開
口部は、常に油（Ａ）面上に位置することとなり、常に
冷凍機油を吸入可能となっている。かくして、この場合
は、カスケードコンデンサ（５）内でから冷凍機油が吸
入され、これがキャピラリ（２０）を介して、圧縮機
（７）に戻され、カスケードコンデンサ（５）の出口側
配管からは、冷媒のみが排出されて、膨張弁（９）や蒸
発器（１０）における冷凍機油の滞留が防止されること
になる。The opening end of the oil recovery pipe (21) on the cascade condenser (5) side reaches the inside of the cascade condenser (5), and furthermore, the cascade condenser (5).
The portion located inside is a flexible tube (26), and a float (27) is fixed around the distal end opening. That is, by this, the opening at the tip end of the oil recovery pipe (21) is always located on the oil (A) surface, so that the refrigerating machine oil can always be sucked. Thus, in this case, the refrigerating machine oil is sucked from inside the cascade condenser (5), is returned to the compressor (7) via the capillary (20), and is discharged from the outlet pipe of the cascade condenser (5). Only the refrigerant is discharged, and the stagnation of the refrigerating machine oil in the expansion valve (9) and the evaporator (10) is prevented.

【００３０】以上の構成に対し、図５は上記二元冷凍機
に改変を加えた本発明に係る二元冷凍機であり、この二
元冷凍機は、前記配管構成において、特にその低温側冷
媒サイクル（６）の構成にこれまでとは異なった特徴を
有する。即ち、まず、低温側冷媒サイクル（６）におけ
る冷媒として、前記Ｒ２３の他に、その約１０％に相当
する量の副冷媒が添加されている。副冷媒は、主冷媒Ｒ
２３とは反対に、冷凍機油との相溶性の良い冷媒である
ことが必要である、また、その比重は、主冷媒に比して
大きくなければならず、しかも、主冷媒とは、互いに溶
けあわないものであることも条件である。さらに、その
成分中に、塩素を含むことが望ましい。冷媒中の塩素
は、圧縮機内において潤滑効果を発揮することが知られ
ているからである。ここでは、以上のことを満足する副
冷媒として、Ｒ２２を使用する。Ｒ２２の比重は、例え
ば−２０℃の時に、約１．６であり、前記Ｒ２３の同温
度における比重、約１．３と比較すれば大きく、その組
成はＣＨＦＣ１であり塩素を含んでいる。In contrast to the above configuration, FIG.
The binary refrigerator according to the present invention is a modification of the binary refrigerator, and has a different feature in the piping configuration, particularly in the configuration of the low-temperature side refrigerant cycle (6). That is, first, as the refrigerant in the low-temperature side refrigerant cycle (6), in addition to R23, an auxiliary refrigerant in an amount corresponding to about 10% thereof is added. The sub refrigerant is the main refrigerant R
Contrary to 23, it is necessary that the refrigerant be a refrigerant having good compatibility with the refrigerating machine oil, and its specific gravity must be larger than that of the main refrigerant. It is also a condition that they do not match. Further, it is desirable that chlorine is included in the components. This is because chlorine in the refrigerant is known to exert a lubricating effect in the compressor. Here, R22 is used as a sub-refrigerant satisfying the above. The specific gravity of R22 is, for example, about 1.6 at −20 ° C., which is larger than the specific gravity of R23 at the same temperature, about 1.3, and its composition is CHFC1, which contains chlorine.

【００３１】一方、この装置における他の特徴として、
カスケードコンデンサ（５）の出口側と膨張弁（９）と
の間に、図６に示す如き液溜容器（１５′）が介設され
る。図６の液溜容器（１５′）において、（Ｃ）は液溜
容器本体であり、（２８）はカスケードコンデンサ
（５）からの配管、（２９）は膨張弁（９）への配管で
ある。両配管（２８）（２９）は、共に容器本体（Ｃ）
内中央部において互いに交叉して開口するように配設さ
れている。カスケードコンデンサ（５）からの配管（２
８）の開口端部が、液溜容器（１５′）の液入口（３
０）であり、膨張弁（９）への配管（２９）の開口端部
が、液溜容器（１５′）の主冷媒出口（３１）である。
液溜容器（１５′）には、これら液入口（３０）、主冷
媒出口（３１）の他に、本体（Ｃ）の上部には油出口
（３２）、下部には副冷媒出口（３３）が夫々開設され
ており、これら油出口（３２）と副冷媒出口（３３）と
が、液溜容器外（１５′）で一本の配管（３４）に合流
接続されて、キャピラリ（２０）から圧縮機（７）へと
続いている。On the other hand, as another feature of this device,
Between the outlet side of the cascade condenser (5) and the expansion valve (9), a liquid reservoir (15 ') as shown in FIG. 6 is provided. In the liquid reservoir (15 ') of FIG. 6, (C) is the liquid reservoir main body, (28) is a pipe from the cascade condenser (5), and (29) is a pipe to the expansion valve (9). . Both pipes (28) and (29) are both container body (C)
They are arranged so as to cross each other and open at the inner center. Piping from the cascade condenser (5) (2
8) is connected to the liquid inlet (3) of the liquid reservoir (15 ').
0), and the open end of the pipe (29) to the expansion valve (9) is the main refrigerant outlet (31) of the liquid reservoir (15 ').
In addition to the liquid inlet (30) and the main refrigerant outlet (31), the reservoir (15 ') has an oil outlet (32) at the upper part of the main body (C) and a sub-refrigerant outlet (33) at the lower part. These oil outlets (32) and sub-refrigerant outlets (33) are connected to one pipe (34) outside the liquid reservoir (15 '), and are connected to the capillary (20). It continues to the compressor (7).

【００３２】また装置全体としてはさらに、この場合、
圧縮機（７）出口側から、蒸発器（１０）出口側へホッ
トガスバイパス配管（３５）が接続され、ホットガスバ
イパス配管（３５）にホットガスバイパス弁（３６）が
介設されている。また、カスケードコンデンサー（５）
の出口側と液溜部（１５´）の入口側との間には液電磁
弁（３７）が、一方、蒸発器（１０）と圧縮機（７）と
の間で、前記キャピラリ（２０）からの配管接続部の上
流側位置には、公知の吸入圧力調整弁（３８）が夫々介
設されている。さらに、カスケードコンデンサ（５）出
口側の膨張弁（９）は、感温膨張弁あるいは電動膨張弁
であり、（３９）は感温膨張弁の感温筒である。なお、
上記ホットガスバイパス弁（３６）及び液電磁弁（３
７）は、図示しない制御装置により、冷凍機の停止動作
に連動して開閉制御されるものである。Further, in this case, further, in this case,
A hot gas bypass pipe (35) is connected from the compressor (7) outlet side to the evaporator (10) outlet side, and a hot gas bypass valve (36) is interposed in the hot gas bypass pipe (35). The cascade condenser (5)
A liquid solenoid valve (37) is provided between the outlet side of the container and the inlet side of the liquid reservoir (15 '), while the capillary (20) is connected between the evaporator (10) and the compressor (7). Known suction pressure regulating valves (38) are interposed at upstream positions of the pipe connection portions from the air. Further, the expansion valve (9) on the outlet side of the cascade condenser (5) is a temperature-sensitive expansion valve or an electric expansion valve, and (39) is a temperature-sensitive cylinder of the temperature-sensitive expansion valve. In addition,
The hot gas bypass valve (36) and the liquid solenoid valve (3)
7) is an opening / closing control which is interlocked with a stop operation of the refrigerator by a control device (not shown).

【００３３】次に以上の構成からなる冷凍機の冷凍機油
回収作業について説明する。まず、冷凍機運転中は、前
記ホットガスバイパス弁（３６）が閉鎖され、液電磁弁
（３７）が開放され、吸入圧力調整弁（３８）及び膨張
弁（９）が、通常通りに作動して、冷凍作用が奏され
る。このとき、圧縮機（７）からは、主冷媒、冷凍機油
に加えて、前記副冷媒Ｒ２２もガス状で吐出され、これ
らがカスケードコンデンサ（５）内で冷却されて、液体
となり、液電磁弁（３７）を経た後、液溜容器（１
５′）内へ入る。そして、液溜容器（１５′）内では、
これらの液が、比重の違いにより、また互いの相溶性の
大小により分離して、上方より、冷凍機油、主冷媒そし
て副冷媒の順で貯溜される。Next, a refrigerating machine oil collecting operation of the refrigerating machine having the above configuration will be described. First, during operation of the refrigerator, the hot gas bypass valve (36) is closed, the liquid solenoid valve (37) is opened, and the suction pressure regulating valve (38) and the expansion valve (9) operate as usual. As a result, a freezing action is provided. At this time, in addition to the main refrigerant and the refrigerating machine oil, the sub-refrigerant R22 is also discharged in a gaseous state from the compressor (7), and these are cooled in the cascade condenser (5) to become liquid, and the liquid electromagnetic valve After passing through (37), the liquid reservoir (1
5 '). And in the reservoir (15 '),
These liquids are separated depending on the difference in specific gravity and the degree of compatibility with each other, and are stored in the order of refrigeration oil, main refrigerant, and sub-refrigerant from above.

【００３４】この結果、液溜容器（１５′）の中央部に
位置する主冷媒出口（３１）からは、主冷媒（Ｒ２３）
のみが流出して膨張弁（９）へ向かい、さらに蒸発器
（１０）に至り、二元冷凍機における所定の冷凍出力生
成がなされる。また、他方、油出口（３２）及び副冷媒
出口（３３）からは、冷凍機油及び副冷媒（Ｒ２２）が
夫々流出し、さらに両者が一本の配管（３４）で合流し
て互いに溶けあい、キャピラリ（２０）を経て圧縮機
（７）へと向かう。そして、この結果、冷凍機油の膨張
弁（９）や蒸発器（１０）への流出が、この場合も略完
全に阻止されることになる。As a result, the main refrigerant (R23) is discharged from the main refrigerant outlet (31) located at the center of the liquid reservoir (15 ').
Only flows out to the expansion valve (9), further reaches the evaporator (10), and a predetermined refrigeration output is generated in the binary refrigerator. On the other hand, the refrigerating machine oil and the sub-refrigerant (R22) flow out from the oil outlet (32) and the sub-refrigerant outlet (33), respectively, and they are joined together by one pipe (34) to be melted together. It goes to the compressor (7) via the capillary (20). As a result, the outflow of the refrigerating machine oil to the expansion valve (9) and the evaporator (10) is almost completely prevented in this case as well.

【００３５】なお、ここで、Ｒ２２は、冷凍機油と共に
液体のままで圧縮機（７）へ入ることになるが、その量
はキャピラリ（２０）により調整されており、液バック
となる懸念はない。そして、このＲ２２の含有成分であ
る塩素が、圧縮機（７）において潤滑効果を発揮し、冷
凍機の運転を滑らかなものとする。Here, R22 enters the compressor (7) in a liquid state together with the refrigerating machine oil, but the amount thereof is adjusted by the capillary (20), and there is no concern that it will become a liquid bag. . Then, chlorine, which is a component contained in R22, exerts a lubricating effect in the compressor (7) and makes the operation of the refrigerator smooth.

【００３６】ところで、以上の回収作業によっても、蒸
発器（１０）等の内部には、ある程度の冷凍機油が付着
していることがある。これは、圧縮機（７）を停止した
後、前記ホットガスバイパス配管（３５）を利用するこ
とで回収可能である。以下、この蒸発器（１０）等に付
着した冷凍機油を回収する場合について説明する。圧縮
機（７）が停止すると、これに連動して、前記ホットガ
スバイパス弁（３６）が開放され、液電磁弁（３７）が
閉鎖される。そして、これにより、蒸発器（１０）の出
口側へホットガスが送給され、低温側冷媒サイクル
（６）低圧側の圧力及び温度が上昇する。さらに、これ
に呼応して、吸入圧力調整弁（３８）が略全閉し、感温
膨張弁（９）が略全開する。By the way, a certain amount of refrigerating machine oil may adhere to the inside of the evaporator (10) or the like even by the above-mentioned recovery operation. This can be recovered by using the hot gas bypass pipe (35) after stopping the compressor (7). Hereinafter, a case where the refrigerating machine oil attached to the evaporator (10) and the like is collected will be described. When the compressor (7) stops, in conjunction with this, the hot gas bypass valve (36) is opened and the liquid solenoid valve (37) is closed. Then, the hot gas is supplied to the outlet side of the evaporator (10), and the pressure and temperature on the low pressure side of the low temperature side refrigerant cycle (6) rise. Further, in response to this, the suction pressure regulating valve (38) is substantially fully closed, and the temperature-sensitive expansion valve (9) is substantially fully opened.

【００３７】その結果、蒸発器（１０）の出口側は高
圧、入口側は低圧となり、これにより、蒸発器（１０）
内の冷媒が、蒸発器（１０）出口側から入口側へ逆流
し、膨張弁（９）を経て、主冷媒出口（３１）から液溜
部（１５′）へと流れ込む。そしてこの冷媒の逆流によ
り、前記蒸発器（１０）内面等に付着していた冷凍機油
が洗い流され、液溜部（１５′）に回収されることにな
る。なお、このとき、液溜部（１５′）内は、圧縮機
（７）手前の吸入配管内に比較して高圧である。このた
め、液溜部（１５′）内へ入った冷凍機油は、さらに、
キャピラリ（２０）を介して、圧縮機（７）内へ吸引さ
れ、それが、両者の圧力均衡時点まで続き、最終的に
は、ほとんどの冷凍機油が圧縮機（７）内に回収される
ことになる。As a result, the outlet side of the evaporator (10) has a high pressure and the inlet side has a low pressure.
The refrigerant inside flows backward from the outlet side of the evaporator (10) to the inlet side, and flows from the main refrigerant outlet (31) into the liquid reservoir (15 ') via the expansion valve (9). Then, due to the backflow of the refrigerant, the refrigerating machine oil attached to the inner surface of the evaporator (10) and the like is washed away and collected in the liquid reservoir (15 '). At this time, the pressure in the liquid reservoir (15 ') is higher than that in the suction pipe in front of the compressor (7). Therefore, the refrigerating machine oil that has entered the liquid reservoir (15 ') further
Suction through the capillary (20) into the compressor (7), which lasts until the point of pressure equilibrium of both, and eventually most of the refrigerating machine oil is recovered in the compressor (7) become.

【００３８】以上、本発明を実施例にもとづき説明した
が、勿論、本発明は以上の実施例に限定されるものでは
なく、要旨を変更しない限り、さらに種々の変更が可能
なものである。とりわけ、図５において最後に説明した
ホットガスバイパス配管（３５）や、液電磁弁（３７）
等からなる蒸発器（１０）内部の冷媒を洗い流すための
構成は、図１や図３に示した装置の場合も適用可能で、
何れの場合も、同様の効果を達成する。また、その場
合、前記吸入圧力調整弁（３８）に代えて通常の開閉弁
を設け、この開閉弁を冷凍機の停止によって、閉鎖する
構成としてもよい。The invention has been described on the basis of the present invention to a real施例, of course, the present invention is not limited to the above examples, unless changing the gist, those capable of further various modifications . In particular, the hot gas bypass pipe (35) and the liquid solenoid valve (37) described last in FIG.
The configuration for flushing the refrigerant inside the evaporator (10), which is composed of the above- described components, is applicable to the case of the apparatus shown in FIGS.
In each case, a similar effect is achieved. In this case, a normal on-off valve may be provided in place of the suction pressure adjusting valve (38), and the on-off valve may be closed by stopping the refrigerator.

【００３９】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、二元冷
凍機において、低温冷凍サイクルのカスケードコンデン
サ出口側に前記した如く液溜容器（１５′）を設けたも
のであるから、低温側冷媒サイクル（６）において、圧
縮機（７）から吐出された冷媒に含まれる冷凍機油は、
該液溜容器（１５′）とによって、確実に分離回収さ
れ、冷凍機油による膨張弁（９）の閉塞や、蒸発器（１
０）における冷凍機油の溜り込みが確実に防止される。As described above, according to the present invention, in the binary refrigerator, the liquid reservoir (15 ') is provided at the outlet side of the cascade condenser of the low-temperature refrigeration cycle as described above. In the refrigerant cycle (6), the refrigerating machine oil contained in the refrigerant discharged from the compressor (7) is:
By the said reservoir container (15 '), are reliably separated and recovered, obstruction or expansion valve by the refrigerating machine oil (9), the evaporator (1
The accumulation of the refrigerating machine oil in 0) is reliably prevented.

【００４０】殊に前記液溜容器（１５′）は、２層の液
体となった冷媒と冷凍機油とを冷凍機油，主冷媒，そし
て副冷媒の順で分離するものであり、しかも冷凍機油が
副冷媒と共に回収されて、膨張弁（９）の閉塞や、蒸発
器（１０）における溜り込みが防止されて油分離器
（８）を除去しても上記効果は充分達成され、しかもこ
の場合は、装置が簡略化される利点がある。In particular, the liquid storage container (15 ') is configured to combine the two-layer liquid refrigerant and the refrigerating machine oil with the refrigerating machine oil, the main refrigerant, and the refrigerating machine oil.
Der which separates in the order of sub-coolant Te is, moreover refrigeration oil
Collected together with the sub-refrigerant, clogging of the expansion valve (9) and evaporation
Even if the oil separator (8) is removed by preventing the accumulation in the vessel (10), the above-mentioned effect is sufficiently achieved, and in this case, there is an advantage that the apparatus is simplified.

【００４１】[0041]

【００４２】[0042]

【００４３】その場合、請求項２記載の発明では、副冷
媒として塩素を含有する冷媒を使用しているので、圧縮
機（７）において、塩素特有の潤滑効果が得られ、前記
回収した冷凍機油のもたらす潤滑効果とあいまって、圧
縮機（７）、ひいては冷凍機全体をより滑らかに運転す
ることができる。In this case, in the second aspect of the present invention, since the refrigerant containing chlorine is used as the sub-refrigerant, a lubricating effect peculiar to chlorine is obtained in the compressor (7). Combined with the lubrication effect provided by, the compressor (7), and thus the entire refrigerator, can be operated more smoothly.

【００４４】さらに、請求項３記載の発明によれば、冷
凍機停止直後において蒸発器（１０）内の冷媒を逆流さ
せ、これにより、蒸発器（１０）や膨張弁（９）内に付
着した僅かの冷凍機油をも洗い流して回収することがで
きるため、冷凍機油の溜り込みをより確実に防止でき
る。Further, according to the third aspect of the invention, the refrigerant in the evaporator (10) is caused to flow backward immediately after the stop of the refrigerator, whereby the refrigerant adheres to the evaporator (10) and the expansion valve (9). Since even a small amount of refrigerating machine oil can be washed out and collected, accumulation of refrigerating machine oil can be more reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明が適用される二元冷凍機の基本的な配管
構成図である。FIG. 1 is a basic piping configuration diagram of a binary refrigerator to which the present invention is applied .

【図２】上記二元冷凍機における油回収器の説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram of an oil recovery device in the binary refrigerator.

【図３】上記二元冷凍機の配管構成でカスケードコンデ
ンサから直接冷凍機油を回収する場合の配管構成図であ
る。FIG. 3 shows a cascade condenser in a piping configuration of the binary refrigerator .
FIG. 3 is a piping configuration diagram when recovering refrigeration oil directly from a sensor .

【図４】上記二元冷凍機におけるカスケードコンデンサ
の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a cascade condenser in the binary refrigerator.

【図５】本発明の実施例に係る二元冷凍機の配管構成図
である。5 is a piping diagram of a two-stage refrigeration machine according to actual施例of the present invention.

【図６】上記二元冷凍機における液溜容器の説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory diagram of a liquid storage container in the binary refrigerator.

【図７】従来の二元冷凍機の配管構成図である。FIG. 7 is a piping configuration diagram of a conventional binary refrigerator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

（１） 高温側冷媒サイクル （５） カスケードコンデンサ （６） 低温側冷媒サイクル （７） 圧縮機 （８） 油分離器 （９） 膨張弁 （１０）蒸発器 （１５）液溜容器（油回収器） （１５′）液溜容器 （１７）油出口 （２０）キャピラリ （２１）油回収管 （２９）主冷媒出口 （３２）油出口 （３３）副冷媒出口 （３５）ホットガスバイパス配管 （３６）ホットガスバイパス弁 （３７）液電磁弁 （３８）開閉弁（吸入圧力調整弁） (1) High-temperature side refrigerant cycle (5) Cascade condenser (6) Low-temperature side refrigerant cycle (7) Compressor (8) Oil separator (9) Expansion valve (10) Evaporator (15) Liquid reservoir (oil recovery unit) (15 ') Liquid reservoir (17) Oil outlet (20) Capillary (21) Oil recovery pipe (29) Main refrigerant outlet (32) Oil outlet (33) Sub-refrigerant outlet (35) Hot gas bypass pipe (36) Hot gas bypass valve (37) Liquid solenoid valve (38) Open / close valve (suction pressure adjustment valve)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−74578（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−66064（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−44252（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−136355（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 7/00 F25B 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-74578 (JP, A) JP-A-60-66064 (JP, A) JP-A-54-44252 (JP, A) 136355 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) F25B 7/00 F25B 1/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】高温側冷媒サイクル（１）と、圧縮機
（７）、カスケードコンデンサ（５）、膨張弁（９）及
び蒸発器（１０）を備えた低温側冷媒サイクル（６）と
を前記カスケードコンデンサ（５）により互いに熱的に
接続してなる二元冷凍機において、前記低温冷媒サイク
ル（６）に、冷凍機油との相溶性が悪い主冷媒と、冷凍
機油との相溶性が良く、かつ前記主冷媒に比し比重の大
きい小量の副冷媒を封入し、前記低温側冷媒サイクルの
カスケードコンデンサ（５）出口側に、液溜容器（１
５′）を接続し、該液溜容器（１５′）の容器上部に開
設した油出口（３２）、下部に開設した副冷媒出口（３
３）を、ともに流量調整機構（２０）を介して圧縮機
（７）吸入側に接続する一方、液溜容器（１５′）の略
中央位置に開口した主冷媒出口（３１）を前記膨張弁
（９）に接続してなることを特徴とする二元冷凍機。1. A high-temperature side refrigerant cycle (1) and a low-temperature side refrigerant cycle (6) including a compressor (7), a cascade condenser (5), an expansion valve (9) and an evaporator (10). In the binary refrigerator which is thermally connected to each other by the cascade condenser (5), the low-temperature refrigerant cycle (6) has good compatibility between the main refrigerant having poor compatibility with the refrigerator oil and the refrigerator oil, A small amount of sub-refrigerant having a higher specific gravity than the main refrigerant is sealed, and a liquid reservoir (1) is provided at the outlet side of the cascade condenser (5) of the low-temperature side refrigerant cycle.
5 '), an oil outlet (32) opened at the upper part of the liquid reservoir (15'), and a sub-refrigerant outlet (3) opened at the lower part.
3) are both connected to the compressor (7) suction side via a flow rate adjusting mechanism (20), and the main refrigerant outlet (31) opened at a substantially central position of the liquid reservoir (15 ') is connected to the expansion valve. A binary refrigerator connected to (9). 【請求項２】副冷媒として、塩素を含む冷媒を使用した
ことを特徴とする請求項１記載の二元冷凍機。Wherein as a by-refrigerant cascade refrigerating machine according to claim 1, characterized by using a refrigerant containing chlorine. 【請求項３】低温側冷媒サイクル（６）の、圧縮機
（７）出口側から蒸発器（１０）出口側へホットガスバ
イパス配管（３５）を接続し、該ホットガスバイパス配
管（３５）に冷凍機停止直後に開放するホットガスバイ
パス弁（３６）を介設する一方、カスケードコンデンサ
（５）の出口側と液溜容器（１５′）の入口側との間に
冷凍機停止直後に閉鎖する液電磁弁（３７）を介設し、
さらに膨張弁（９）を、蒸発器（１０）出口側の温度に
対応して開閉制御可能となすと共に、蒸発器（１０）と
圧縮機（７）との間の、流量調整機構（２０）接続部上
流側に、冷凍機停止直後に閉鎖する開閉弁（３８）を設
けたことを特徴とする請求項１または２記載の二元冷凍
機。3. A hot gas bypass pipe (35) is connected from the compressor (7) outlet side to the evaporator (10) outlet side of the low temperature side refrigerant cycle (6), and is connected to the hot gas bypass pipe (35). A hot gas bypass valve (36) that opens immediately after the refrigerator stops is interposed, and is closed immediately after the refrigerator stops between the outlet side of the cascade condenser (5) and the inlet side of the liquid reservoir (15 '). With a liquid solenoid valve (37)
Further, the expansion valve (9) can be controlled to open and close according to the temperature at the outlet side of the evaporator (10), and a flow rate adjusting mechanism (20) between the evaporator (10) and the compressor (7). The two- way refrigerator according to claim 1 or 2, wherein an on-off valve (38) that closes immediately after the refrigerator stops is provided upstream of the connection part.