JPH0542964U - 非共沸混合冷媒用の冷凍回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱交換器６及び蒸発器８において所望の蒸発圧
力に簡単に設定できる非共沸混合冷媒用の冷凍回路を提
供する。 【構成】圧縮機と、非共沸混合冷媒中の一部の冷媒を凝
縮する凝縮器３と、凝縮器３から流出した冷媒を気体冷
媒から液冷媒に順次分離する少なくとも一個の気液分離
器４と、各気液分離器４にて分離された液冷媒を減圧す
る第１膨張手段５と、この膨張手段５にて減圧された冷
媒と気液分離器４で分離された気体冷媒との間で相互に
熱交換する少なくとも一個の熱交換器６と、熱交換器６
で凝縮された冷媒中で最も低い沸点冷媒を第２膨張手段
７を介して蒸発させる蒸発器８とを備え、圧縮機を、蒸
発器８にて蒸発した最も低い沸点冷媒を戻す第１圧縮機
１ａと、熱交換器６にて蒸発した最も低い沸点冷媒以外
の冷媒を戻す第２圧縮機１ｂとから構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は非共沸混合冷媒を用いて超低温室等を冷却する冷凍回路に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の冷凍回路として図２に示すものが知られている。

【０００３】 図中、１は圧縮機、２は油分離器で、圧縮機１から吐出された冷媒中の潤滑油 を分離しこの分離された潤滑油を圧縮機１に戻すようになっている。また、この 冷媒は沸点温度の異なる２種類の冷媒が混合された非共沸混合冷媒である。

【０００４】 ３は凝縮器で、油分離器２から流出した冷媒中で高沸点冷媒を凝縮する。４は 気液分離器で、凝縮器３から流出した冷媒のうち液冷媒となった高沸点冷媒と気 体状の低沸点冷媒とに分離するようになっている。５はこの気液分離器４から流 出した液冷媒を減圧する第１キャピラリチュ−ブ、６はカスケ−ドコンデンサで 、この第１キャピラリチュ−ブ５で減圧された高沸点冷媒と気液分離器４で分離 された低沸点冷媒との間で相互に熱交換している。７はカスケ−ドコンデンサ６ で凝縮された低沸点冷媒を減圧する第２キャピラリチュ−ブである。８は蒸発器 で、第２キャピラリチュ−ブ７で減圧された低沸点冷媒を蒸発する。

【０００５】 このように構成された冷凍回路は図中実線矢印に示すように冷媒が循環し、高 沸点冷媒及び低沸点冷媒の熱交換がそれぞれ効率良く行われ、蒸発器８側で超低 温状態を維持するようになっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

このように構成された非共沸混合冷媒用の冷凍回路では、前述の如く、カスケ −ドコンデンサ６から流出する冷媒及び蒸発器８から流出する冷媒のいずれもが １台の圧縮機１に吸入される。このため、圧縮機１の吸入圧力が１つに定まって いるため、カスケ−ドコンデンサ６の蒸発圧力及び蒸発器８の蒸発圧力が同一に なってしまう。

【０００７】 しかしながら、この冷凍回路においては、カスケ−ドコンデンサ６側において はその冷凍能力を大きくするため、蒸発圧力は極力上げる必要があるし、他方、 蒸発器８側では超低温を達成するため蒸発温度を下げる必要、即ち蒸発圧力を下 げる必要がある。

【０００８】 そこで、このような要求を満足させるため、各キャピラリチュ−ブ５，７をそ れぞれ適宜変更し所望の蒸発圧力を得るよう設定するが、この蒸発圧力は各キャ ピラリチュ−ブ５，７の冷媒流出量及び圧縮機１の冷媒吸入能力とにより決定さ れるため、１台の圧縮機１では異なる適正な蒸発圧力を設定することができなか った。

【０００９】 本考案は前記従来課題に鑑み、熱交換器及び蒸発器において所望の蒸発圧力に 簡単に設定できる非共沸混合冷媒用の冷凍回路を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記課題を解決するため、圧縮機と、非共沸混合冷媒中の一部の冷媒 を凝縮する凝縮器と、該凝縮器から流出した冷媒を気体冷媒と液冷媒に順次分離 する少なくとも一個の気液分離器と、該気液分離器にて分離された液冷媒を減圧 する第１膨張手段と、該第１膨張手段にて減圧された冷媒と該気液分離器で分離 された気体冷媒との間で互いに熱交換する少なくとも一個の熱交換器と、該熱交 換器で凝縮された冷媒中で最も低い沸点冷媒を第２膨張手段を介して蒸発させる 蒸発器とを備え、該熱交換器及び該蒸発器にて蒸発した冷媒を圧縮機に戻すよう にした非共沸混合冷媒用の冷凍回路において、前記圧縮機を、前記蒸発器にて蒸 発した最も低い沸点冷媒を戻す第１圧縮機と、前記熱交換器にて蒸発した最も低 い沸点冷媒以外の冷媒を戻す第２圧縮機とから構成したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】

本考案によれば、最も低い沸点冷媒が蒸発する蒸発器と、それ以外の冷媒が蒸 発する熱交換器とが、それぞれ別個の圧縮機に接続されているため、蒸発器と各 熱交換器との蒸発圧力をそれぞれ別個の蒸発圧力に簡単に設定することができる 。

【００１２】

【実施例】

図１は本考案の第１実施例を示すもので、非共沸混合冷媒用の冷凍回路の冷媒 回路図である。この図において、従来技術を示す図２と同一構成部分については 同一符号をもって表す。

【００１３】 即ち、図中、１ａ，１ｂは第１及び第２圧縮機、２ａ，２ｂは第１及び第２油 分離器、３は凝縮器、４は気液分離器、５は第１キャピラリチュ−ブ、６はカス ケ−ドコンデンサ、７は第２キャピラリチュ−ブ、８は蒸発器である。ここで、 構成機器３〜８については従来の技術の項で説明したので、その説明を省略する 。 本考案の特徴とするところは、第１圧縮機１ａと第２圧縮機１ｂとを２台並 列に設置したことにある。即ち、第１圧縮機１の吸入側を蒸発器８の出口側に接 続し、他方、第２圧縮機１ｂの吸入側をカスケ−ドコンデンサ６の高沸点冷媒の 出口側に接続している。また、第１及び第２の圧縮機１ａ，１ｂの吐出側はそれ ぞれ凝縮器３に接続している。

【００１４】 本実施例によれば、非共沸混合冷媒中、低沸点冷媒は図中実線矢印に示すよう に、第１圧縮機１ａ→油分離器２ａ→凝縮器３→気液分離器４→カスケ−ドコン デンサ６→第２キャピラリチュ−ブ７→蒸発器８→第１圧縮機１ａと順次循環す る。他方、高沸点冷媒は図中一点鎖線矢印に示すように、第２圧縮機１ｂ→油分 離器２ｂ→凝縮器３→気液分離器４→第１キャピラリチュ−ブ５→カスケ−ドコ ンデンサ６→第２圧縮機１ｂと順次循環する。

【００１５】 このような冷媒の流れにおいて、高沸点冷媒が蒸発するカスケ−ドコンデンサ ６においては、その熱交換量を大きくするため、大きな冷凍能力が必要となり、 このため、蒸発圧力を高くする必要がある。他方、低沸点冷媒が蒸発する蒸発器 ８においては超低温を達成するため、その蒸発温度を低くすることが必要となり 、そのため蒸発圧力を低くする必要がある。

【００１６】 ここで、本実施例では蒸発器８に接続する圧縮機（第１圧縮機１ａ）とカスケ −ドコンデンサ６に接続する圧縮機（第２圧縮機１ｂ）とがそれぞれ別個に設置 されているため、圧縮機の吸入能力と膨張手段（第１及び第２キャピラリチュ− ブ５，７）の冷媒流出量で決定される蒸発圧力をそれぞれ別個に簡単に設定でき る。

【００１７】 図３は本考案の第２実施例に係る非共沸混合冷媒用の冷凍回路の冷媒回路図で ある。前記第１実施例では高沸点冷媒と低沸点冷媒との２種類の混合冷媒につい て説明したが、この第２実施例では高沸点冷媒、中沸点冷媒、低沸点冷媒の３種 類が混合した冷媒を用いる冷凍回路について説明する。

【００１８】 この第２実施例においては、前記第１実施例の冷媒回路におけるカスケ−ドコ ンデンサ６の低沸点冷媒の出口側と第２キャピラリチュ−ブ７との間に中沸点冷 媒用の第２気液分離器４ａ、第２カスケ−ドコンデンサ６ａ、第３キャピラリチ ュ−ブ９を介装したものである。

【００１９】 この実施例においても第２カスケ−ドコンデンサ６ａの蒸発圧力を高くするた め、その中沸点冷媒の出口側を第２圧縮機１ｂに接続している。なお、その他の 構成、作用は前記第１実施例と同様である。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、最も低い沸点冷媒が蒸発する蒸発器と 、それ以外の冷媒が蒸発する熱交換器とが、それぞれ別個の圧縮機に接続されて いるため、蒸発器と各熱交換器との蒸発圧力をそれぞれ別個の蒸発圧力に簡単に 設定することができ、蒸発器及び各熱交換器においてそれぞれの目的に合った機 能を有効に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る非共沸混合冷媒用の冷凍回路
の冷媒回路図

【図２】従来の非共沸混合冷媒用の冷凍回路の冷媒回路
図

【図３】第２実施例に係る非共沸混合冷媒用の冷凍回路
の冷媒回路図

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ…圧縮機、３…凝縮器、４，４ａ…気液
分離器、５，７，９…キャピラリチュ−ブ、６，６ａ…
カスケ−ドコンデサ、８…蒸発器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と、非共沸混合冷媒中の一部の冷
   媒を凝縮する凝縮器と、該凝縮器から流出した冷媒を気
   体冷媒と液冷媒に順次分離する少なくとも一個の気液分
   離器と、該気液分離器で分離された液冷媒を減圧する第
   １膨張手段と、該第１膨張手段にて減圧された冷媒と該
   気液分離器で分離された気体冷媒との間で互いに熱交換
   する少なくとも一個の熱交換器と、該熱交換器で凝縮さ
   れた冷媒中で最も低い沸点冷媒を第２膨張手段を介して
   蒸発させる蒸発器とを備え、該熱交換器及び該蒸発器に
   て蒸発した冷媒を圧縮機に戻すようにした非共沸混合冷
   媒用の冷凍回路において、 前記圧縮機を、前記蒸発器にて蒸発した最も低い沸点冷
   媒を戻す第１圧縮機と、前記熱交換器にて蒸発した最も
   低い沸点冷媒以外の冷媒を戻す第２圧縮機とから構成し
   たことを特徴とする非共沸混合冷媒用の冷凍回路。