JPH0659765U - 落差給液式二段圧縮冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 落差給液式二段圧縮冷凍装置において、中温
の冷蔵室に設置されるクーラの蒸発温度を中温にするこ
と並びにクーラより上に設置される冷媒液溜め容器の断
熱厚さを薄くすることを目的とする。 【構成】 クーラ１ａ，１ｂより高所に中間受液器２を
設け、中間受液器の液取り出し口２Ｌと各クーラの給液
口１Ｌを中温液供給管５で接続し、中間受液器のガス取
り出し口２Ｇと高段圧縮機４の吸入口を中温ガス戻し管
６で接続し、この中温ガス戻し管と中温用クーラ１ｂの
ガス出口１Ｇを接続し、低温用クーラ１ａのガス出口１
Ｇと低段圧縮機３の吸入口とを低温ガス戻し管７で接続
した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は低温冷蔵倉庫に落差給液式二段圧縮冷凍装置を適用する場合の技術に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

落差給液式冷凍装置としては特公平２−３５２１３号公報に記載されている直 接空調式ヒートポンプ装置が知られている。この直接空調式ヒートポンプ装置は 、冷房と暖房の兼用装置であり、また圧縮機も単段である。これを本考案と同じ く冷却専用で、かつ二段圧縮装置として構成すると図３のようになる。ただし図 ３ではホットガスデフロスト回路は除いてある。

【０００３】 図３は多数設置されるクーラ２１より高所に低圧受液器２２を設置し、低段圧 縮機２３，高段圧縮機２４，高圧受液器２９，膨張弁３０を低所に設置し、低圧 受液器の液取り出し口２２Ｌと前記各クーラの一端を低温液供給管２５で接続し 、低圧受液器のガス取り出し口２２Ｇと各クーラ２１の他端および低段圧縮機２ ３の吸入口を低温ガス戻し管２６で接続してなっている。

【０００４】 この装置を低温冷蔵倉庫用冷凍装置として働かせた場合の動作は以下の通りで ある。高段圧縮機２４より吐出された高温高圧冷媒ガスは凝縮器２８で凝縮液化 し、高温高圧液となり高圧受液器２９に貯められる。高圧受液器２９内の高温高 圧液は膨張弁３０により減圧され、低温低圧の気液二相流となり、液管３１を通 って低圧受液器２２に入る。低圧受液器２２内の低温低圧液は低温液供給管２５ ，電磁弁３３，流量調整弁３２を通って落差で各クーラ２１に送られ、ここで周 囲空気より熱を奪って蒸発し、低温低圧ガスとなって低圧受液器２２内の低温低 圧ガスと共に低温ガス戻し管２６を通って低段圧縮機２３に吸入され、昇圧され て中温中圧ガスとなり高段圧縮機２４に吸入，圧縮されて高温高圧ガスとなりサ イクルを完結する。

【０００５】

【考案が解決しようとする問題点】

図３に示す従来の技術ではクーラ２１内の冷媒蒸発温度は低温ガス戻し管２６ 内圧力、すなわち低段圧縮機２３の吸入圧力に支配されている。このためクーラ ２１の蒸発温度はいずれも低温となり、たとえ中温の冷蔵室があっても、そこに 設置されるクーラの蒸発温度は低温にならざるを得ず、結果としてエネルギ効率 が悪く、また着霜量も多かった。

【０００６】 次に二段圧縮冷凍装置では、蒸発温度が−５０℃という低温になることも珍し くない。この時、図３の従来技術では低圧受液器２２内の冷媒温度も−５０℃に なる。低圧受液器２２は一般に冷蔵倉庫の屋上に設置されることが多いが、この ような低温を外気熱および日射熱より守るための断熱は大がかりなものであった 。

【０００７】 本考案は上記の問題点を解消させ、中温の冷蔵室には中温の蒸発温度のクーラ を設置し、またクーラより上に設置される冷媒液溜め容器の断熱厚さも薄くて済 むようにすることを目的とする。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案における落差給液式二段圧縮冷凍装置で は、従来の低圧受液器に代えて中間受液器をクーラより上に設置し、各クーラの 回りには中温液供給管の他に中温ガス戻し管と低温ガス戻し管の合計３本の冷媒 管を配置した。そして中温ガス戻し管は高段圧縮機の吸入口に、低温ガス戻し管 は低段圧縮機の吸入口にそれぞれ接続した。

【０００９】

【作用】

中間受液器内の中温冷媒液は重力落差により、中温液供給管を通って各クーラ に送られる。各クーラには流量調整弁が付属しており、ここでクーラへの冷媒流 量を制御し、クーラ出口では冷媒は全てガス化し、低温用クーラに於いては低温 ガス戻し管に、中温用クーラに於いては中温ガス戻し管に戻され、それぞれが低 段圧縮機，高段圧縮機に吸入される。各クーラの蒸発温度はクーラ出口の圧力に 支配されるから、低温用クーラは低い蒸発温度で、中温用クーラは中間の蒸発温 度で運転されることになる。

【００１０】 また中間受液器のガス取り出し口は中温ガス戻し管を通して高段圧縮機に吸入 されるため、中間受液器内圧力は中圧となり、したがって温度も中温となり、中 間受液器の断熱厚さは薄くて済む。

【００１１】

【実施例】

本考案の実施例を図１および図２を参照しながら説明する。図１は本考案の構 成を示す回路図であり、図２は冷媒の動作状態を示すモリエル線図である。

【００１２】 １ａは低温用クーラ，１ｂは中温用クーラであり、それぞれ冷蔵倉庫内に設置 してある。クーラより高所の冷蔵倉庫屋上には中間受液器２が設置され、１階の 冷凍機械室には低段圧縮機３，高段圧縮機４，高圧受液器９、膨張弁１０が設置 され、屋外地上には凝縮器８が設置されている。そして中間受液器２の液取り出 し口２Ｌと各クーラ１ａ，１ｂの給液口１Ｌが中温液供給管５で接続されており 、中温液供給管５と各クーラの給液口１Ｌ間には電磁弁１３，流量調整弁１２が 介装されている。そして中間受液器２のガス取り出し口２Ｇと高段圧縮機４の吸 入口が中温ガス戻し管６で接続されており、この中温ガス戻し管６と中温用クー ラ１ｂのガス出口１Ｇが接続されている。さらに低温用クーラ１ａのガス出口と 低段圧縮機３の吸入口が低温ガス戻し管７で接続されており、低段圧縮機３の吐 出口は高段圧縮機４の吸入口に接続されてなっている。

【００１３】 次に作用について説明する。高段圧縮機４で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは 凝縮器８で凝縮液化し、高温高圧液となって高圧受液器９に貯められる。高圧受 液器９内の高温高圧液は膨張弁１０にて減圧され、中温中圧の気液二相流となり 、液管１１を通って中間受液器２に入る。中間受液器２内の中渦中圧液は中温液 供給管５，電磁弁１３，流量調整弁１２を通って各クーラ１ａ，１ｂに至り、低 温用クーラ１ａでは低温で蒸発し、低温ガス戻し管７に戻り、中温用クーラ１ｂ では中温で蒸発し、中温ガス戻し管６に戻る。低温ガス戻し管７内の低温低圧ガ スは低段圧縮器３に吸入，圧縮されて中温中圧ガスとなり、中温ガス戻し管６よ り戻ってくる中温用クーラ１ｂからの中温中圧ガス及び中間受液器２からの中温 中圧ガスと合流して、高段圧縮機４に吸入，圧縮され、高温高圧ガスとなり、サ イクルを完了する。

【００１４】 次に上記の冷媒の流れを図２のモリエル線図上の状態変化で示す。高段圧縮機 ４で圧縮された高温高圧冷媒ガスＡは凝縮器８で冷却され、凝縮液化して高温高 圧液Ｂとなり、高圧受液器９を経て、膨張弁１０で減圧され、中温中圧の気液二 相流Ｃとなって中間受液器２に入る。中間受液器２内では気，液の二相に分離し 、中温中圧液Ｄは中温液供給管５内でヘッドを受けて昇圧しＦ点となり、流量調 整弁１２で減圧され、低温用クーラ１ａへはＩ点で、中温用クーラ１ｂへはＧ点 で入る。ここでＦ点とＤ点の圧力差は中間受液器２とクーラ１ａまたは１ｂのヘ ッド差に起因するもので、またＤ点とＧ点はほぼ同一点となる。クーラ内で液冷 媒は周囲空気より熱を奪い蒸発し、低温用クーラ１ａ，中温用クーラ１ｂの出口 ではそれぞれＪ点，Ｈ点となり、それぞれ低温ガス戻し管７、中温ガス戻し管６ に戻る。低温ガス戻し管７中の低温低圧ガスＪは低段圧縮機３により圧縮されて 中温中圧ガスＫとなり、中温ガス戻し管６より戻ってくる中間受液器２内の中温 中圧ガスＥおよび中温用クーラ１ｂからの中温中圧ガスＨと混合してＬ点となり 、高段圧縮機４に吸入，圧縮されて高温高圧ガスＡとなりサイクルを完了する。

【００１５】

【考案の効果】

本考案は上述の通り構成されているので、次の効果を有する。低温用クーラの 蒸発ガスは低段圧縮機へ吸入させ、中温用クーラの蒸発ガスは高段圧縮機へ吸入 させるので、それぞれ冷蔵室の温度にふさわしい温度の蒸発温度で運転すること が出来る。このため従来の落差給液式二段圧縮冷凍装置の場合の中温の冷蔵室に 対しても低温の蒸発温度で運転しなければならないと言う不合理がなくなり、そ のためエネルギ効率が向上し、またクーラへの着霜量も減少させることが出来る 。

【図面の簡単な説明】 図１は本考案の実施例を示す回路図であり、図２は図１
回路図上の冷媒の状態を示すモリエル線図である。図３
は従来の直接空調式ヒートポンプ装置の一例を示す回路
図である。

【符号の説明】

１ａ・・・低温用クーラ， １ｂ・・・中温用クーラ，
１Ｌ・・・クーラの給液口， １Ｇ・・・クーラのガ
ス出口， ２・・・中間受液器， ２Ｌ・・・中間受液
器の液取り出し口， ２Ｇ・・・中間受液器のガス取り
出し口， ３・・・低段圧縮機， ４・・・高段圧縮
機， ５・・・中温液供給管， ６・・・中温ガス戻し
管， ７・・・低温ガス戻し管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 落差により、多数のクーラに冷媒液を供
   給して冷却を行なう落差給液式二段圧縮冷凍装置におい
   て、クーラより高所に中間受液器を設け、この中間受液
   器の液取り出し口と前記各クーラの給液口を中温液供給
   管で接続し、前記中間受液器のガス取り出し口と高段圧
   縮機の吸入口を中温ガス戻し管で接続し、この中温ガス
   戻し管と前記各クーラの内の中温用クーラのガス出口を
   接続し、前記各クーラの内の低温用クーラのガス出口と
   低段圧縮機の吸入口とを低温ガス戻し管で接続したこと
   を特徴とする落差給液式二段圧縮冷凍装置。