JPH09170833A - Air refrigerating cycle and cold storage medium cooler - Google Patents
Air refrigerating cycle and cold storage medium coolerInfo
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- JPH09170833A JPH09170833A JP33214095A JP33214095A JPH09170833A JP H09170833 A JPH09170833 A JP H09170833A JP 33214095 A JP33214095 A JP 33214095A JP 33214095 A JP33214095 A JP 33214095A JP H09170833 A JPH09170833 A JP H09170833A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コールドロールボ
ックスの冷却に利用される空気冷凍サイクル、および、
蓄冷剤冷却装置に関する。本発明は、蓄冷式冷凍車の冷
却に適用される蓄冷剤冷却装置や、移動素道（ケーブル
カー、ゴンドラ等）の冷房に適用される蓄冷剤冷却装置
や、蓄冷剤を用いない冷房、冷蔵、冷凍設備器にも利用
できる。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air refrigeration cycle used for cooling a cold roll box, and
The present invention relates to a cool storage agent cooling device. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to a regenerator cooling device applied to the cooling of a regenerator vehicle, a regenerator cooling device applied to the cooling of a moving route (a cable car, a gondola, etc.), a regenerator that does not use a regenerator, and a refrigerator. It can also be used for refrigeration equipment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コールドロールボックスは、内容積１ｍ
2 から２ｍ2 程度の断熱した箱で、冷凍品や、冷蔵品を
輸送するために用いられるものであり、実用化されてい
る方式としては蓄冷式と機械式の２方式がある。2. Description of the Related Art A cold roll box has an internal volume of 1 m.
It is a heat-insulated box of about 2 to 2 m 2 and is used for transporting frozen and refrigerated products. There are two types of systems that have been put into practical use: a cold storage type and a mechanical type.
【０００３】蓄冷式は、外部の冷凍庫で冷却した蓄冷剤
のブロックを、コールドロールボックスに積み込んで使
用する方式であり、機械式は、内部に蒸気圧縮式冷凍機
と蓄冷剤を組み込み、使用しない時間帯に外部電源によ
り蒸気圧縮式冷凍機を駆動して蓄冷し、使用（輸送）中
は電源を用いず蓄冷剤により冷却する方式をいう。The cold storage type is a system in which a block of a cold storage agent cooled in an external freezer is loaded in a cold roll box for use, and the mechanical type is a system in which a vapor compression refrigerator and a cold storage agent are incorporated and not used. It is a system in which a vapor compression refrigerator is driven by an external power supply during the time zone to store cold, and during use (transportation), the power is not used and is cooled by a cold storage agent.
【０００４】空気冷凍サイクルは、現在航空機の冷房に
用いられており、以下のような特徴を持つ。 （１）冷媒として循環空気を使用しているため、オゾン
層破壊、地球温暖化等の問題が無く、故障で空気が漏れ
ても安全である。 （２）蒸気圧縮式冷凍機に比べ、構成部品が少なく、軽
量である。 （３）蒸気圧縮式に比べ成績係数が一般に小さい。The air refrigeration cycle is currently used for cooling an aircraft and has the following features. (1) Since circulating air is used as the refrigerant, there are no problems such as ozone layer depletion and global warming, and it is safe even if air leaks due to a failure. (2) Compared with a vapor compression refrigerator, it has fewer components and is lighter in weight. (3) The coefficient of performance is generally smaller than that of the vapor compression type.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】コールドロールボック
スには、以下の様な問題点がある。 （１）蓄冷式では、外部の冷凍庫で冷却した蓄冷剤のブ
ロックをコールドロールボックスに積み込んで使用する
方式であるので、蓄冷剤が重い。The cold roll box has the following problems. (1) In the cold storage system, a block of the cold storage agent cooled in an external freezer is used by loading it in a cold roll box, and therefore the cold storage agent is heavy.
【０００６】また、夜間作業、低温作業であるなどの、
労働環境上の問題も多い。 （２）機械式は、蓄冷剤の他、蒸気圧縮式冷凍機を内蔵
しているため、重量が重くなり、庫内有効容積が縮まる
などの問題がある。本発明はこれらの問題を解決するこ
とができる空気冷凍サイクル、および、蓄冷剤冷却装置
を提供することを目的とする。[0006] In addition, night work, low temperature work, etc.
There are also many problems in the working environment. (2) Since the mechanical type has a built-in vapor compression refrigerator in addition to the cold storage agent, there is a problem that the weight becomes heavy and the effective volume in the refrigerator is reduced. An object of the present invention is to provide an air refrigeration cycle and a regenerator cooling device that can solve these problems.
【０００７】[0007]
（第１の手段）本発明に係る空気冷凍サイクルは、外部
から供給される高圧空気を、第１の空気空気熱交換器に
より冷却室からの返り空気と熱交換して冷却した後、膨
張機に導き、圧力室により断熱膨張させて温度を下げ、
冷却室に低温空気を供給する空気冷凍サイクルにおい
て、（Ａ）冷却室からの返り空気を、膨張機に入る空気
と熱交換させた後、圧縮機に導き、（Ｂ）圧縮機で昇圧
し加熱された空気を、第２の空気空気熱交換器で周囲の
空気と熱交換させて冷却し、第１の空気空気熱交換器に
入る１次空気と合流させることを特徴とする。 （第２の手段）本発明に係る空気冷凍サイクルは、第１
の手段において、（Ａ）冷却室からの返り空気を、膨張
機に入る空気と熱交換させた後、ふたつの配管回路に分
岐し、（Ｂ）一方の空気（２次空気）を圧縮機に導き、
他方の空気を排気することを特徴とする。 （第３の手段）本発明に係る空気冷凍サイクルは、第１
の手段において、（Ａ）冷却室からの返り空気を、第１
の空気空気熱交換器で膨張機に入る空気と熱させた後、
ふたつの配管回路に分岐し、（Ｂ）一方の空気（２次空
気）を圧縮機に導くとともに、他方の空気（排気）を第
２の空気空気熱交換器に導き、（Ｃ）分岐後の圧縮機で
昇圧し加熱させた２次空気を、第２の空気空気熱交換器
で、分岐した排気と熱交換させて冷却し、第１の空気空
気熱交換器に入る１次空気と合流させることを特徴とす
る。 （第４の手段）本発明に係る空気冷凍サイクルは、第３
の手段において、外部からの１次空気供給部にエゼクタ
を組み込み、１次空気の圧力と、第２の空気空気熱交換
器から出る２次空気の圧力差によって、２次空気を吸引
し、２次空気の循環量を増大させることを特徴とする。 （第５の手段）本発明に係る蓄冷剤冷却装置は、第１の
手段ないし第４の手段のいずれかに記載の空気冷凍サイ
クルを、コールドロールボックスに組み込み、コールド
ロールボックスに内蔵された蓄冷剤を、冷却することを
特徴とする。(First Means) In the air refrigeration cycle according to the present invention, the high-pressure air supplied from the outside is cooled by exchanging heat with the return air from the cooling chamber by the first air-air heat exchanger, and then expanded. And adiabatic expansion by the pressure chamber to lower the temperature,
In an air refrigeration cycle that supplies low-temperature air to the cooling chamber, (A) the return air from the cooling chamber is heat-exchanged with the air entering the expander, and then introduced to the compressor, and (B) the compressor boosts pressure and heats it. The formed air is heat-exchanged with ambient air in the second air-air heat exchanger to be cooled, and is merged with the primary air entering the first air-air heat exchanger. (Second Means) The air refrigeration cycle according to the present invention is the first
In the means of (A), after returning heat from the return air from the cooling chamber to the air entering the expander, it is branched into two pipe circuits, and (B) one air (secondary air) is sent to the compressor. Guide,
It is characterized in that the other air is exhausted. (Third Means) The air refrigeration cycle according to the present invention is the first
In the means of (A), the return air from the cooling chamber is
After heating with air entering the expander in the air-air heat exchanger,
It branches into two piping circuits, (B) one air (secondary air) is led to a compressor, and the other air (exhaust air) is led to a second air-air heat exchanger, and (C) after branching. The secondary air, which is pressurized and heated by the compressor, is heat-exchanged with the branched exhaust gas by the second air-air heat exchanger to be cooled and merged with the primary air entering the first air-air heat exchanger. It is characterized by (Fourth Means) The air refrigeration cycle according to the present invention is the third
In the above means, an ejector is incorporated in the primary air supply portion from the outside, and the secondary air is sucked by the pressure difference between the primary air pressure and the secondary air discharged from the second air-air heat exchanger. It is characterized in that the circulation amount of the secondary air is increased. (Fifth Means) A cool storage agent cooling device according to the present invention is a cool storage system in which the air refrigeration cycle according to any one of the first means to the fourth means is incorporated into a cold roll box, and is stored in the cold roll box. The agent is characterized by being cooled.
【０００８】従って、次のように作用する。 （１）第２の空気空気熱交換器を設け、圧縮機を出た後
の２次空気を周囲空気で冷却し、１次空気と合流させる
ことにより、コールドロールボックスの外部から供給さ
れる１次空気量を減少し、外部設備器を小型化すること
ができる。 （２）第１の空気空気熱交換器を出た後の空気を分岐
し、１部を排気することにより、１次空気の供給量に応
じた排気の冷熱を回収することができ、トータルの冷却
能力と成績係数を向上することができる。 （３）第１の空気空気熱交換器を出た後の空気を分岐
し、第２の空気空気熱交換器を設け、圧縮機を出た後の
２次空気を分岐した排気により冷却し、１次空気と合流
させることにより、圧縮機を出た後の２次空気を冷却す
るための送風機が不要になる。 （４）１次空気供給部にエゼクタを組み込むことによ
り、２次空気の循環量を増大し、冷却能力と成績係数を
向上することができる。[0008] Accordingly, the operation is as follows. (1) A second air-air heat exchanger is provided, the secondary air after exiting the compressor is cooled by ambient air, and the secondary air is merged with the primary air to be supplied from the outside of the cold roll box. The amount of secondary air can be reduced and the external equipment can be downsized. (2) By branching the air after exiting the first air-air heat exchanger and exhausting a part of it, the cold heat of the exhaust according to the supply amount of primary air can be recovered, and The cooling capacity and the coefficient of performance can be improved. (3) The air after exiting the first air-air heat exchanger is branched, the second air-air heat exchanger is provided, and the secondary air after exiting the compressor is cooled by the branched exhaust gas, By merging with the primary air, a blower for cooling the secondary air after leaving the compressor becomes unnecessary. (4) By incorporating an ejector in the primary air supply unit, the circulation amount of the secondary air can be increased, and the cooling capacity and the coefficient of performance can be improved.
【０００９】[0009]
（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態を図１
及び図４により説明する。図１のコールドロールボック
ス１は、幅１ｍ、奥行き１ｍ、高さ２ｍ程度の断熱され
た箱で、内部の上部又は下部には蓄冷剤２が入ってい
る。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
4 and FIG. The cold roll box 1 of FIG. 1 is a heat-insulated box having a width of 1 m, a depth of 1 m, and a height of about 2 m, and the cold storage agent 2 is contained in the upper part or the lower part inside thereof.
【００１０】蓄冷剤は、コールドロールボックスを使用
しない夜間等に何らかの手段で冷却される。例えば、冷
凍食品をいれる場合には、夜間に蓄冷剤温度を−３０℃
程度まで冷却し、昼間の使用時には、冷凍食品を入れた
状態で蓄冷剤の冷却効果により、庫内を−２０℃前後に
保つ。The regenerator is cooled by some means, such as at night when no cold roll box is used. For example, when putting frozen foods, the regenerator temperature is -30 ° C at night.
After cooling to a certain degree, during the daytime use, the inside of the refrigerator is kept at around -20 ° C due to the cooling effect of the cold storage agent with the frozen food put therein.
【００１１】使用時には、一般にトラック等により運搬
されているため電源は無く、庫内送風機等を使用する場
合は、蓄電器等により駆動する。外部から供給される絶
対圧２気圧程度の１次空気（状態Ａ）は、第２の空気空
気熱交換器６から出た温度２次空気（状態Ｈ）と合流し
（状態Ｂ）、第１の空気空気熱交換器３に入り、蓄冷剤
２の入った冷却室７から返り空気と熱交換して低温にな
り（状態Ｃ）、膨張機４に入る。[0011] In use, since it is generally transported by a truck or the like, there is no power source, and when an in-compartment air blower or the like is used, it is driven by a condenser or the like. The primary air (state A) having an absolute pressure of about 2 atm supplied from the outside merges with the temperature secondary air (state H) emitted from the second air-air heat exchanger 6 (state B), and Into the air-air heat exchanger 3, the heat is exchanged with the return air from the cooling chamber 7 containing the regenerator 2, the temperature becomes low (state C), and the expander 4 enters.
【００１２】膨張機４は、例えばラジアル型タービンに
より圧縮機５と連結しており、空気の圧力により動力を
発生しながら、空気を断熱膨張させ、温度を低下させる
（状態Ｄ）。The expander 4 is connected to the compressor 5 by, for example, a radial turbine, and adiabatically expands the air to lower the temperature while generating power by the pressure of the air (state D).
【００１３】膨張機４で発生した動力は、圧縮機５を駆
動するために用いられる。膨張機４で温度降下した空気
は、冷却室７に吹き出されて蓄冷剤２を冷却し、温度が
高くなって（状態Ｅ）、第１の空気空気熱交換器３に返
ってくる。The power generated by the expander 4 is used to drive the compressor 5. The air whose temperature has dropped in the expander 4 is blown out into the cooling chamber 7 to cool the regenerator 2, the temperature rises (state E), and the air returns to the first air-air heat exchanger 3.
【００１４】第１の空気空気熱交換器３によって、膨張
機４に入る前の空気と熱交換した空気（状態Ｆ）は、圧
縮機５に導かれる。圧縮機５は、例えば遠心圧縮機で、
同軸でつながっている膨張機４の発生動力により回転す
る。The air (state F) that has exchanged heat with the air before entering the expander 4 by the first air-air heat exchanger 3 is guided to the compressor 5. The compressor 5 is, for example, a centrifugal compressor,
It rotates by the power generated by the expander 4 which is coaxially connected.
【００１５】圧縮機５に入った２次空気は、１次空気近
くの圧力まで昇圧されて高温（状態Ｇ）になり、第２の
空気空気熱交換器６に入り、周囲空気と熱交換し冷却さ
れた後（状態Ｈ）、１次空気と合流し（状態Ｂ）、再び
第１の空気空気熱交換器３に導かれる。The secondary air that has entered the compressor 5 is pressurized to a pressure close to that of the primary air and reaches a high temperature (state G), enters the second air-air heat exchanger 6, and exchanges heat with the ambient air. After being cooled (state H), it joins the primary air (state B) and is again guided to the first air-air heat exchanger 3.
【００１６】従来の空気冷凍サイクルを図５に示し、対
応する温度エントロピ線図上の空気の変化を図６に示
す。図４と図６の比較からわかる通り、従来の方式で
は、圧縮機５を通る空気と同量の空気を図５の１次圧縮
機１で圧縮する必要がある。FIG. 5 shows a conventional air refrigeration cycle, and FIG. 6 shows a corresponding change in air on the temperature entropy diagram. As can be seen from the comparison between FIG. 4 and FIG. 6, in the conventional method, the same amount of air as the air passing through the compressor 5 needs to be compressed by the primary compressor 1 of FIG.
【００１７】これに対し、本発明では、膨張機を通る空
気量の５０〜８０％程度の空気を外部の圧縮機１１で圧
縮すればよい。その結果、本発明によれば外部圧縮機、
配管、その他の設備機器を小型化できる。 （第２の実施の形態）本発明の第２の実施の形態を図２
により説明する。On the other hand, in the present invention, it is only necessary to compress 50% to 80% of the amount of air passing through the expander by the external compressor 11. As a result, according to the invention, an external compressor,
Piping and other equipment can be downsized. (Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
This will be described below.
【００１８】外部から供給される絶対圧２気圧程度の１
次空気は、第２の空気空気熱交換器６から出た温度の２
次空気と合流し、第１の空気空気熱交換器３に入り、蓄
冷剤２の入った冷却室７からの返り空気と熱交換し、低
温になる膨張機４に入る。1 of an absolute pressure of about 2 atm supplied from the outside
The secondary air has a temperature of 2 out of the temperature of the second air-air heat exchanger 6.
It merges with the next air, enters the first air-air heat exchanger 3, exchanges heat with the return air from the cooling chamber 7 containing the regenerator 2, and enters the expander 4 which becomes low in temperature.
【００１９】膨張機４は、例えばラジアル型タービン
で、圧縮機５と連結しており、空気の圧力により動力を
発生しながら、空気を断熱膨張させ、温度を低下させ
る。膨張機４で発生した動力は、圧縮機５を駆動するた
めに用いられる。The expander 4 is, for example, a radial turbine, and is connected to the compressor 5. The expander 4 adiabatically expands the air and lowers the temperature while generating power by the pressure of the air. The power generated by the expander 4 is used to drive the compressor 5.
【００２０】膨張機４で温度降下した空気は、冷却室７
に吹き出されて蓄冷剤２を冷却し、温度が高くなって第
１の空気空気熱交換器３に返ってくる。第１の空気空気
熱交換器３によって、膨張機４に入る前の空気と熱交換
した空気は、膨張機４によって駆動させる圧縮機５の能
力に応じた割合で分岐し、１部は圧縮機５に導かれ、残
りは第２の空気空気熱交換器６を通って排気される。The air whose temperature has dropped in the expander 4 is cooled by the cooling chamber 7.
Is discharged to the first air-air heat exchanger 3 to cool the regenerator agent 2 and increase in temperature. The air that has exchanged heat with the air before entering the expander 4 by the first air-air heat exchanger 3 branches at a rate according to the capacity of the compressor 5 driven by the expander 4, and a part of the compressor 5 and the rest is exhausted through the second air-air heat exchanger 6.
【００２１】圧縮機５は、例えば遠心圧縮機で、同軸で
つながっている膨張機４の発生動力により回転する。圧
縮機５に入った２次空気は、１次空気近くの圧力まで昇
圧されて高温になり、第２の空気空気熱交換器６に入
り、排気と熱交換して冷却された後、１次空気と合流
し、再び第１の空気空気熱交換器に導かれる。The compressor 5 is, for example, a centrifugal compressor, and is rotated by the power generated by the expander 4 which is coaxially connected. The secondary air that has entered the compressor 5 is pressurized to a pressure close to that of the primary air and becomes high temperature, enters the second air-air heat exchanger 6, is heat-exchanged with exhaust gas, is cooled, and then is cooled to the primary air. It merges with air and is again guided to the first air-air heat exchanger.
【００２２】第１の実施の形態では、１次空気の供給量
と同一空気量をコールドロールボックスの隙間より、周
囲に放出しているが、 （この放出空気量）×（温度差） の分だけの冷熱を無駄にしている。In the first embodiment, the same amount of air as the supply amount of primary air is discharged from the gap of the cold roll box to the surroundings, but the amount of (this amount of discharged air) × (temperature difference) Only the cold energy is wasted.
【００２３】第２の実施の形態では、この冷熱を、第２
の空気空気熱交換器で回収している。また、圧縮機を出
た、高温高圧の空気を冷却するための第２熱交換器用の
送風機が不要になる。 （第３の実施の形態）本発明の第３の実施の形態を図３
により説明する。In the second embodiment, this cold heat is transferred to the second
The air is recovered by the air heat exchanger. Further, the blower for the second heat exchanger for cooling the high-temperature and high-pressure air leaving the compressor becomes unnecessary. (Third Embodiment) FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
This will be described below.
【００２４】第２実施の形態と異なる部分は、外部から
の１次空気供給部にエゼクタ９を組み込んだところにあ
る。そのため、１次空気の圧力と、第２の空気空気熱交
換器から出る２次空気の圧力差により、２次空気を吸込
し、２次空気の循環量を増大させることができる。The difference from the second embodiment is that the ejector 9 is incorporated in the primary air supply portion from the outside. Therefore, the secondary air can be sucked in by the pressure difference between the primary air pressure and the secondary air discharged from the second air-air heat exchanger, and the circulation amount of the secondary air can be increased.
【００２５】すなわち、本発明においては、 （１）空気冷凍サイクルの一部をコールドロールボック
ス等に組み込み、外部から供給される高圧空気により蓄
冷剤を冷却する。That is, in the present invention, (1) a part of the air refrigeration cycle is incorporated in a cold roll box or the like, and the regenerator is cooled by high pressure air supplied from the outside.
【００２６】そのため、軽量化、簡素化でき、従来から
の機械式コールドロールボックスの問題点を解決するこ
とができる。 （２）外部から供給される高圧空気を、第１の空気空気
熱交換器により冷却室からの返り空気と熱交換して冷却
した後、膨張機に導き、圧力差により断熱膨張させて温
度を下げ、冷却室に低温空気を供給する空気冷凍サイク
ルにおいて、冷却室７からの返り空気を、膨張機に入る
空気と熱交換させた後、膨張機の発生動力により駆動さ
れる圧縮機５に導き、圧縮機で昇圧し加熱された空気を
第２の空気空気熱交換器とコールドロールボックス周囲
の空気と熱交換させて冷却した後、膨張機に入る１次空
気と合流させて、再び第１の空気空気熱交換器に流入さ
せる。 （３）前記の空気冷凍サイクルにおいて、冷却室からの
返り空気を膨張機に入る空気と熱交換させた後、ふたつ
の配管回路に分岐し、一方の空気（２次空気）を圧縮機
５に導き、他方の空気を排気する。 （４）前記の空気冷凍サイクルにおいて、冷却室からの
返り空気を、第１の空気空気熱交換器で膨張機に入る空
気と熱交換させた後、ふたつの配管回路に分岐し、一方
の空気（２次空気）を圧縮機に導き、他方の空気（排
気）を第２の空気空気熱交換器に導く。Therefore, it is possible to reduce the weight and the simplification, and it is possible to solve the problems of the conventional mechanical cold roll box. (2) The high-pressure air supplied from the outside is cooled by exchanging heat with the return air from the cooling chamber by the first air-air heat exchanger, then guided to the expander, and adiabatically expanded by the pressure difference to increase the temperature. In the air refrigeration cycle for lowering and supplying low-temperature air to the cooling chamber, the return air from the cooling chamber 7 is heat-exchanged with the air entering the expander and then guided to the compressor 5 driven by the power generated by the expander. , After the air heated by the compressor is heated and cooled by exchanging heat with the air around the second air-air heat exchanger and the cold roll box and then cooled, and then merged with the primary air entering the expander, and again the first air Air into the heat exchanger. (3) In the above air refrigeration cycle, after returning air from the cooling chamber is heat-exchanged with air entering the expander, it is branched into two piping circuits, and one air (secondary air) is supplied to the compressor 5. Guide and exhaust the other air. (4) In the air refrigeration cycle described above, the return air from the cooling chamber is heat-exchanged with the air entering the expander by the first air-air heat exchanger, and then branched into two piping circuits to obtain one air. The (secondary air) is guided to the compressor, and the other air (exhaust air) is guided to the second air-air heat exchanger.
【００２７】分岐後、圧縮機で昇圧し加熱させた２次空
気を、第２の空気空気熱交換器で、圧縮機に入る前に分
岐した排気と熱交換させて冷却し、その後、第１の空気
空気熱交換器に入る１次空気と合流させる。 （５）前記の空気冷凍サイクルにおいて、外部からの１
次空気供給部にエゼクタを組み込み、１次空気の圧力と
２次空気の圧力差によって２次空気を吸引し、２次空気
の循環量を増大させる。After branching, the secondary air, which has been pressurized and heated in the compressor, is cooled by exchanging heat with the branched exhaust gas before entering the compressor in the second air-air heat exchanger, and then the first air. The air is combined with the primary air entering the heat exchanger. (5) In the above air refrigeration cycle, 1 from the outside
An ejector is incorporated in the secondary air supply unit to suck secondary air by the pressure difference between the primary air and the secondary air to increase the circulation amount of the secondary air.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）コールドロールボックス等に内蔵された蓄冷剤を
冷却するための、軽量、コンパクトな機械式冷却装置を
実現することができる。 （２）第２の空気の空気熱交換器を設け、圧縮機を出た
後の２次空気を周囲空気で冷却し、１次空気と合流させ
ることにより、コールドロールボックスの外部から供給
される１次空気量を減少するとともに、外部設備器を小
型化することができる。 （３）第１の空気の空気熱交換器を出た後の空気を分岐
し、その一部を排気することにより、１次空気の供給量
に応じた排気の冷熱が回収できる。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. (1) It is possible to realize a lightweight and compact mechanical cooling device for cooling a cold storage agent built in a cold roll box or the like. (2) An air heat exchanger for the second air is provided, and the secondary air after exiting the compressor is cooled by ambient air and merged with the primary air to be supplied from the outside of the cold roll box. The amount of primary air can be reduced and the external equipment can be downsized. (3) By branching the air that has left the air heat exchanger for the first air and exhausting a part of the air, the cold heat of the exhaust according to the supply amount of the primary air can be recovered.
【００２９】そのため、トータルの冷却能力と成績係数
を向上することができる。 （４）第１の空気の空気熱交換器を出た後の空気を分岐
し、第２の空気の空気熱交換器を設け、圧縮機を出た後
の２次空気を分岐した排気により冷却し、１次空気と合
流させることにより、圧縮機を出た後の２次空気を冷却
するための送風機が不要になる。 （５）１次空気供給部にエゼクタを組み込むことによ
り、２次空気の循環量を増大し、冷却能力と成績係数を
向上することができる。Therefore, the total cooling capacity and the coefficient of performance can be improved. (4) The air after leaving the air heat exchanger for the first air is branched, the air heat exchanger for the second air is provided, and the secondary air after leaving the compressor is cooled by the branched exhaust gas. However, by combining with the primary air, a blower for cooling the secondary air after exiting the compressor becomes unnecessary. (5) By incorporating an ejector in the primary air supply unit, the circulation amount of secondary air can be increased, and the cooling capacity and the coefficient of performance can be improved.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる配管系統
図。FIG. 1 is a piping system diagram according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施の形態に係わる配管系統
図。FIG. 2 is a piping system diagram according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施の形態に係わる配管系統
図。FIG. 3 is a piping system diagram according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の空気冷凍サイクルを示す温度エントロ
ビ線図。FIG. 4 is a temperature entropy diagram showing the air refrigeration cycle of the present invention.
【図５】従来の空気冷凍サイクルを示す配管系統図。FIG. 5 is a piping system diagram showing a conventional air refrigeration cycle.
【図６】次瓜空気冷凍サイクルを示す温度エントロビ線
図。FIG. 6 is a temperature entropy diagram showing a next watermelon air refrigeration cycle.
【図７】従来の機械式コールドロールボックスの配管系
統図。FIG. 7 is a piping system diagram of a conventional mechanical cold roll box.
【符号の説明】 １…コールドロールボックス、 ２…蓄冷剤、 ３…第１の空気空気熱交換器、 ４…膨張機、 ５…圧縮機、 ６…第２の空気空気熱交換器、 ７…冷却室、 ８…庫内送風機、 ９…エゼクタ、 １１…１次圧縮機（コンプレッサ）、 １２…１次空気冷却機（クーラー）、 １３…２次圧縮機（コンプレッサ）、 １４…２次空気冷却機（クーラー）、 １５…膨張機（エキスパンダ）、 １６…送風機（クーリングファン）、 １７…送風機（クーリングファン）、 ２１…コールドロールボックス、 ２２…蓄冷剤、 ２３…蒸発器、 ２４…膨張弁、 ２５…圧縮機（電動機内蔵）、 ２６…凝縮器、 ２７…受液器、 ２８…庫内送風機、 ２９…凝縮器用送風機。[Explanation of Codes] 1 ... Cold roll box, 2 ... Regenerator, 3 ... First air-air heat exchanger, 4 ... Expander, 5 ... Compressor, 6 ... Second air-air heat exchanger, 7 ... Cooling chamber, 8 ... Internal fan, 9 ... Ejector, 11 ... Primary compressor (compressor), 12 ... Primary air cooler (cooler), 13 ... Secondary compressor (compressor), 14 ... Secondary air cooling Machine (cooler), 15 ... Expander (expander), 16 ... Blower (cooling fan), 17 ... Blower (cooling fan), 21 ... Cold roll box, 22 ... Regenerator, 23 ... Evaporator, 24 ... Expansion valve , 25 ... compressor (electric motor built-in), 26 ... condenser, 27 ... liquid receiver, 28 ... internal fan, 29 ... condenser fan.
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成８年３月２２日[Submission date] March 22, 1996
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 空気冷凍サイクルおよび蓄冷剤冷
却装置Title: Air refrigeration cycle and regenerator cooling device
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コールドロールボ
ックスの冷却に利用される空気冷凍サイクル、および、
蓄冷剤冷却装置に関する。本発明は、蓄冷式冷凍車の冷
却に適用される蓄冷剤冷却装置や、移動索道（ケーブル
カー、ゴンドラ等）の冷房に適用される蓄冷剤冷却装置
や、蓄冷剤を用いない冷房、冷蔵、冷凍設備機器にも利
用できる。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air refrigeration cycle used for cooling a cold roll box, and
The present invention relates to a cool storage agent cooling device. The present invention is a regenerator cooling device applied to cool a regenerator type refrigerating vehicle, a regenerator cooling device applied to cooling a mobile cableway (cable car, gondola, etc.), a regenerator that does not use a regenerator, refrigeration, It can also be used for refrigeration equipment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コールドロールボックスは、内容積１ｍ
2 から２ｍ2 程度の断熱した箱で、冷凍品や、冷蔵品を
輸送するために用いられるものであり、実用化されてい
る方式としては蓄冷式と機械式の２方式がある。2. Description of the Related Art A cold roll box has an internal volume of 1 m.
It is a heat-insulated box of about 2 to 2 m 2 and is used for transporting frozen and refrigerated products. There are two types of systems that have been put into practical use: a cold storage type and a mechanical type.
【０００３】蓄冷式は、外部の冷凍庫で冷却した蓄冷剤
のブロックを、コールドロールボックスに積み込んで使
用する方式であり、機械式は、内部に蒸気圧縮式冷凍機
と蓄冷剤を組み込み、使用しない時間帯に外部電源によ
り蒸気圧縮式冷凍機を駆動して蓄冷し、使用（輸送）中
は電源を用いず蓄冷剤により冷却する方式をいう。The cold storage type is a system in which a block of a cold storage agent cooled in an external freezer is loaded in a cold roll box for use, and the mechanical type is a system in which a vapor compression refrigerator and a cold storage agent are incorporated and not used. It is a system in which a vapor compression refrigerator is driven by an external power supply during the time zone to store cold, and during use (transportation), the power is not used and is cooled by a cold storage agent.
【０００４】空気冷凍サイクルは、現在航空機の冷房に
用いられており、以下のような特徴を持つ。 （１）冷媒として循環空気を使用しているため、オゾン
層破壊、地球温暖化等の問題が無く、故障で空気が漏れ
ても安全である。 （２）蒸気圧縮式冷凍機に比べ、構成部品が少なく、軽
量である。 （３）蒸気圧縮式に比べ成績係数が一般に小さい。The air refrigeration cycle is currently used for cooling an aircraft and has the following features. (1) Since circulating air is used as the refrigerant, there are no problems such as ozone layer depletion and global warming, and it is safe even if air leaks due to a failure. (2) Compared with a vapor compression refrigerator, it has fewer components and is lighter in weight. (3) The coefficient of performance is generally smaller than that of the vapor compression type.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】コールドロールボック
スには、以下の様な問題点がある。 （１）蓄冷式では、外部の冷凍庫で冷却した蓄冷剤のブ
ロックをコールドロールボックスに積み込んで使用する
方式であるので、蓄冷剤が重い。The cold roll box has the following problems. (1) In the cold storage system, a block of the cold storage agent cooled in an external freezer is used by loading it in a cold roll box, and therefore the cold storage agent is heavy.
【０００６】また、夜間作業、低温作業であるなどの、
労働環境上の問題も多い。 （２）機械式は、蓄冷剤の他、蒸気圧縮式冷凍機を内蔵
しているため、重量が重くなり、庫内有効容積が縮まる
などの問題がある。本発明はこれらの問題を解決するこ
とができる空気冷凍サイクル、および、蓄冷剤冷却装置
を提供することを目的とする。[0006] In addition, night work, low temperature work, etc.
There are also many problems in the working environment. (2) Since the mechanical type has a built-in vapor compression refrigerator in addition to the cold storage agent, there is a problem that the weight becomes heavy and the effective volume in the refrigerator is reduced. An object of the present invention is to provide an air refrigeration cycle and a regenerator cooling device that can solve these problems.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】 （第１の手段）本発明に係る空気冷凍サイクルは、外部
から供給される高圧空気を、第１の空気空気熱交換器に
より冷却室からの返り空気と熱交換して冷却した後、膨
張機に導き、圧力差により断熱膨張させて温度を下げ、
冷却室に低温空気を供給する空気冷凍サイクルにおい
て、（Ａ）冷却室からの返り空気を、膨張機に入る空気
と熱交換させた後、圧縮機に導き、（Ｂ）圧縮機で昇圧
し加熱された空気を、第２の空気空気熱交換器で周囲の
空気と熱交換させて冷却し、第１の空気空気熱交換器に
入る１次空気と合流させることを特徴とする。 （第２の手段）本発明に係る空気冷凍サイクルは、第１
の手段において、（Ａ）冷却室からの返り空気を、膨張
機に入る空気と熱交換させた後、ふたつの配管回路に分
岐し、（Ｂ）一方の空気（２次空気）を圧縮機に導き、
他方の空気を排気することを特徴とする。 （第３の手段）本発明に係る空気冷凍サイクルは、第１
の手段において、（Ａ）冷却室からの返り空気を、第１
の空気空気熱交換器で膨張機に入る空気と熱交換させた
後、ふたつの配管回路に分岐し、（Ｂ）一方の空気（２
次空気）を圧縮機に導くとともに、他方の空気（排気）
を第２の空気空気熱交換器に導き、（Ｃ）分岐後の圧縮
機で昇圧し加熱させた２次空気を、第２の空気空気熱交
換器で、分岐した排気と熱交換させて冷却し、第１の空
気空気熱交換器に入る１次空気と合流させることを特徴
とする。 （第４の手段）本発明に係る空気冷凍サイクルは、第３
の手段において、外部からの１次空気供給部にエゼクタ
を組み込み、１次空気の圧力と、第２の空気空気熱交換
器から出る２次空気の圧力差によって、２次空気を吸引
し、２次空気の循環量を増大させることを特徴とする。 （第５の手段）本発明に係る蓄冷剤冷却装置は、第１の
手段ないし第４の手段のいずれかに記載の空気冷凍サイ
クルを、コールドロールボックスに組み込み、コールド
ロールボックスに内蔵された蓄冷剤を、冷却することを
特徴とする。Means for Solving the Problems (First Means) In an air refrigeration cycle according to the present invention, high-pressure air supplied from the outside is heated by a first air-air heat exchanger to return air from a cooling chamber and heat. After exchanging and cooling, it is led to an expander, adiabatic expansion is caused by the pressure difference, and the temperature is lowered.
In an air refrigeration cycle that supplies low-temperature air to the cooling chamber, (A) the return air from the cooling chamber is heat-exchanged with the air entering the expander, and then introduced to the compressor, and (B) the compressor boosts pressure and heats it. The formed air is heat-exchanged with ambient air in the second air-air heat exchanger to be cooled, and is merged with the primary air entering the first air-air heat exchanger. (Second Means) The air refrigeration cycle according to the present invention is the first
In the means of (A), after returning heat from the return air from the cooling chamber to the air entering the expander, it is branched into two pipe circuits, and (B) one air (secondary air) is sent to the compressor. Guide,
It is characterized in that the other air is exhausted. (Third Means) The air refrigeration cycle according to the present invention is the first
In the means of (A), the return air from the cooling chamber is
After the heat is exchanged with the air entering the expander with the air-air heat exchanger of (2), it is branched into two piping circuits and (B) one of the air (2)
Next air) is guided to the compressor, and the other air (exhaust air)
To the second air-air heat exchanger, and (C) the secondary air that has been pressurized and heated by the branched compressor is heat-exchanged with the branched exhaust air by the second air-air heat exchanger to cool. However, the first air-air heat exchanger is combined with the primary air. (Fourth Means) The air refrigeration cycle according to the present invention is the third
In the above means, an ejector is incorporated in the primary air supply portion from the outside, and the secondary air is sucked by the pressure difference between the primary air pressure and the secondary air discharged from the second air-air heat exchanger. It is characterized in that the circulation amount of the secondary air is increased. (Fifth Means) A cool storage agent cooling device according to the present invention is a cool storage system in which the air refrigeration cycle according to any one of the first means to the fourth means is incorporated into a cold roll box, and is stored in the cold roll box. The agent is characterized by being cooled.
【０００８】従って、次のように作用する。 （１）第２の空気空気熱交換器を設け、圧縮機を出た後
の２次空気を周囲空気で冷却し、１次空気と合流させる
ことにより、コールドロールボックスの外部から供給さ
れる１次空気量が減少し、外部設備機器を小型化するこ
とができる。 （２）第１の空気空気熱交換器を出た後の空気を分岐
し、１部を排気することにより、１次空気の供給量に応
じた排気の冷熱を回収することができ、トータルの冷却
能力と成績係数を向上することができる。 （３）第１の空気空気熱交換器を出た後の空気を分岐
し、第２の空気空気熱交換器を設け、圧縮機を出た後の
２次空気を分岐した排気により冷却し、１次空気と合流
させることにより、圧縮機を出た後の２次空気を冷却す
るための送風機が不要になる。 （４）１次空気供給部にエゼクタを組み込むことによ
り、２次空気の循環量を増大し、冷却能力と成績係数を
向上することができる。[0008] Accordingly, the operation is as follows. (1) A second air-air heat exchanger is provided, the secondary air after exiting the compressor is cooled by ambient air, and the secondary air is merged with the primary air to be supplied from the outside of the cold roll box. The amount of secondary air is reduced, and the external equipment can be downsized. (2) By branching the air after exiting the first air-air heat exchanger and exhausting a part of it, the cold heat of the exhaust according to the supply amount of primary air can be recovered, and The cooling capacity and the coefficient of performance can be improved. (3) The air after exiting the first air-air heat exchanger is branched, the second air-air heat exchanger is provided, and the secondary air after exiting the compressor is cooled by the branched exhaust gas, By merging with the primary air, a blower for cooling the secondary air after leaving the compressor becomes unnecessary. (4) By incorporating an ejector in the primary air supply unit, the circulation amount of the secondary air can be increased, and the cooling capacity and the coefficient of performance can be improved.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】 （第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態を図１
及び図４により説明する。図１のコールドロールボック
ス１は、幅１ｍ、奥行き１ｍ、高さ２ｍ程度の断熱され
た箱で、内部の上部又は下部には蓄冷剤２が入ってい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
4 and FIG. The cold roll box 1 of FIG. 1 is a heat-insulated box having a width of 1 m, a depth of 1 m, and a height of about 2 m, and the cold storage agent 2 is contained in the upper part or the lower part inside thereof.
【００１０】蓄冷剤は、コールドロールボックスを使用
しない夜間等に何らかの手段で冷却される。例えば、冷
凍食品をいれる場合には、夜間に蓄冷剤温度を−３０℃
程度まで冷却し、昼間の使用時には、冷凍食品を入れた
状態で蓄冷剤の冷却効果により、庫内を−２０℃前後に
保つ。The regenerator is cooled by some means, such as at night when no cold roll box is used. For example, when putting frozen foods, the regenerator temperature is -30 ° C at night.
After cooling to a certain degree, during the daytime use, the inside of the refrigerator is kept at around -20 ° C due to the cooling effect of the cold storage agent with the frozen food put therein.
【００１１】使用時には、一般にトラック等により運搬
されているため電源は無く、庫内送風機等を使用する場
合は、蓄電器等により駆動する。外部から供給される絶
対圧２気圧程度の１次空気（状態Ａ）は、第２の空気空
気熱交換器６から出た温度２次空気（状態Ｈ）と合流し
（状態Ｂ）、第１の空気空気熱交換器３に入り、蓄冷剤
２の入った冷却室７から返り空気と熱交換して低温にな
り（状態Ｃ）、膨張機４に入る。[0011] In use, since it is generally transported by a truck or the like, there is no power source, and when an in-compartment air blower or the like is used, it is driven by a condenser or the like. The primary air (state A) having an absolute pressure of about 2 atm supplied from the outside merges with the temperature secondary air (state H) emitted from the second air-air heat exchanger 6 (state B), and Into the air-air heat exchanger 3, the heat is exchanged with the return air from the cooling chamber 7 containing the regenerator 2, the temperature becomes low (state C), and the expander 4 enters.
【００１２】膨張機４は、例えばラジアル型タービンに
より圧縮機５と連結しており、空気の圧力により動力を
発生しながら、空気を断熱膨張させ、温度を低下させる
（状態Ｄ）。The expander 4 is connected to the compressor 5 by, for example, a radial turbine, and adiabatically expands the air to lower the temperature while generating power by the pressure of the air (state D).
【００１３】膨張機４で発生した動力は、圧縮機５を駆
動するために用いられる。膨張機４で温度降下した空気
は、冷却室７に吹き出されて蓄冷剤２を冷却し、温度が
高くなって（状態Ｅ）、第１の空気空気熱交換器３に返
ってくる。The power generated by the expander 4 is used to drive the compressor 5. The air whose temperature has dropped in the expander 4 is blown out into the cooling chamber 7 to cool the regenerator 2, the temperature rises (state E), and the air returns to the first air-air heat exchanger 3.
【００１４】第１の空気空気熱交換器３によって、膨張
機４に入る前の空気と熱交換した空気（状態Ｆ）は、圧
縮機５に導かれる。圧縮機５は、例えば遠心圧縮機で、
同軸でつながっている膨張機４の発生動力により回転す
る。The air (state F) that has exchanged heat with the air before entering the expander 4 by the first air-air heat exchanger 3 is guided to the compressor 5. The compressor 5 is, for example, a centrifugal compressor,
It rotates by the power generated by the expander 4 which is coaxially connected.
【００１５】圧縮機５に入った２次空気は、１次空気近
くの圧力まで昇圧されて高温（状態Ｇ）になり、第２の
空気空気熱交換器６に入り、周囲空気と熱交換し冷却さ
れた後（状態Ｈ）、１次空気と合流し（状態Ｂ）、再び
第１の空気空気熱交換器３に導かれる。The secondary air that has entered the compressor 5 is pressurized to a pressure close to that of the primary air and reaches a high temperature (state G), enters the second air-air heat exchanger 6, and exchanges heat with the ambient air. After being cooled (state H), it joins the primary air (state B) and is again guided to the first air-air heat exchanger 3.
【００１６】従来の空気冷凍サイクルを図５に示し、対
応する温度エントロピ線図上の空気の変化を図６に示
す。図４と図６の比較からわかる通り、従来の方式で
は、膨張機４を通る空気と同量の空気を図５の１次圧縮
機１で圧縮する必要がある。FIG. 5 shows a conventional air refrigeration cycle, and FIG. 6 shows a corresponding change in air on the temperature entropy diagram. As can be seen from the comparison between FIG. 4 and FIG. 6, in the conventional method, it is necessary to compress the same amount of air as the air passing through the expander 4 by the primary compressor 1 in FIG.
【００１７】これに対し、本発明では、膨張機を通る空
気量の５０〜８０％程度の空気を外部の圧縮機１１で圧
縮すればよい。その結果、本発明によれば外部圧縮機、
配管、その他の設備機器を小型化できる。 （第２の実施の形態）本発明の第２の実施の形態を図２
により説明する。On the other hand, in the present invention, it is only necessary to compress 50% to 80% of the amount of air passing through the expander by the external compressor 11. As a result, according to the invention, an external compressor,
Piping and other equipment can be downsized. (Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
This will be described below.
【００１８】外部から供給される絶対圧２気圧程度の１
次空気は、第２の空気空気熱交換器６から出た温度の２
次空気と合流し、第１の空気空気熱交換器３に入り、蓄
冷剤２の入った冷却室７からの返り空気と熱交換し、低
温になる膨張機４に入る。1 of an absolute pressure of about 2 atm supplied from the outside
The secondary air has a temperature of 2 out of the temperature of the second air-air heat exchanger 6.
It merges with the next air, enters the first air-air heat exchanger 3, exchanges heat with the return air from the cooling chamber 7 containing the regenerator 2, and enters the expander 4 which becomes low in temperature.
【００１９】膨張機４は、例えばラジアル型タービン
で、圧縮機５と連結しており、空気の圧力により動力を
発生しながら、空気を断熱膨張させ、温度を低下させ
る。膨張機４で発生した動力は、圧縮機５を駆動するた
めに用いられる。The expander 4 is, for example, a radial turbine, and is connected to the compressor 5. The expander 4 adiabatically expands the air and lowers the temperature while generating power by the pressure of the air. The power generated by the expander 4 is used to drive the compressor 5.
【００２０】膨張機４で温度降下した空気は、冷却室７
に吹き出されて蓄冷剤２を冷却し、温度が高くなって第
１の空気空気熱交換器３に返ってくる。第１の空気空気
熱交換器３によって、膨張機４に入る前の空気と熱交換
した空気は、膨張機４によって駆動させる圧縮機５の能
力に応じた割合で分岐し、１部は圧縮機５に導かれ、残
りは第２の空気空気熱交換器６を通って排気される。The air whose temperature has dropped in the expander 4 is cooled by the cooling chamber 7.
Is discharged to the first air-air heat exchanger 3 to cool the regenerator agent 2 and increase in temperature. The air that has exchanged heat with the air before entering the expander 4 by the first air-air heat exchanger 3 branches at a rate according to the capacity of the compressor 5 driven by the expander 4, and a part of the compressor 5 and the rest is exhausted through the second air-air heat exchanger 6.
【００２１】圧縮機５は、例えば遠心圧縮機で、同軸で
つながっている膨張機４の発生動力により回転する。圧
縮機５に入った２次空気は、１次空気近くの圧力まで昇
圧されて高温になり、第２の空気空気熱交換器６に入
り、排気と熱交換して冷却された後、１次空気と合流
し、再び第１の空気空気熱交換器に導かれる。The compressor 5 is, for example, a centrifugal compressor, and is rotated by the power generated by the expander 4 which is coaxially connected. The secondary air that has entered the compressor 5 is pressurized to a pressure close to that of the primary air and becomes high temperature, enters the second air-air heat exchanger 6, is heat-exchanged with exhaust gas, is cooled, and then is cooled to the primary air. It merges with air and is again guided to the first air-air heat exchanger.
【００２２】第１の実施の形態では、１次空気の供給量
と同一空気量をコールドロールボックスの隙間より、周
囲に放出しているが、 （この放出空気量）×（温度差） の分だけの冷熱を無駄にしている。In the first embodiment, the same amount of air as the supply amount of primary air is discharged from the gap of the cold roll box to the surroundings, but the amount of (this amount of discharged air) × (temperature difference) Only the cold energy is wasted.
【００２３】第２の実施の形態では、この冷熱を、第２
の空気空気熱交換器で回収している。また、圧縮機を出
た、高温高圧の空気を冷却するための第２熱交換器用の
送風機が不要になる。 （第３の実施の形態）本発明の第３の実施の形態を図３
により説明する。In the second embodiment, this cold heat is transferred to the second
The air is recovered by the air heat exchanger. Further, the blower for the second heat exchanger for cooling the high-temperature and high-pressure air leaving the compressor becomes unnecessary. (Third Embodiment) FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
This will be described below.
【００２４】第２実施の形態と異なる部分は、外部から
の１次空気供給部にエゼクタ９を組み込んだところにあ
る。そのため、１次空気の圧力と、第２の空気空気熱交
換器から出る２次空気の圧力差により、２次空気を吸込
し、２次空気の循環量を増大させることができる。The difference from the second embodiment is that the ejector 9 is incorporated in the primary air supply portion from the outside. Therefore, the secondary air can be sucked in by the pressure difference between the primary air pressure and the secondary air discharged from the second air-air heat exchanger, and the circulation amount of the secondary air can be increased.
【００２５】すなわち、本発明においては、 （１）空気冷凍サイクルの一部をコールドロールボック
ス等に組み込み、外部から供給される高圧空気により蓄
冷剤を冷却する。That is, in the present invention, (1) a part of the air refrigeration cycle is incorporated in a cold roll box or the like, and the regenerator is cooled by high pressure air supplied from the outside.
【００２６】そのため、軽量化、簡素化でき、従来から
の機械式コールドロールボックスの問題点を解決するこ
とができる。 （２）外部から供給される高圧空気を、第１の空気空気
熱交換器により冷却室からの返り空気と熱交換して冷却
した後、膨張機に導き、圧力差により断熱膨張させて温
度を下げ、冷却室に低温空気を供給する空気冷凍サイク
ルにおいて、冷却室７からの返り空気を、膨張機に入る
空気と熱交換させた後、膨張機の発生動力により駆動さ
れる圧縮機５に導き、圧縮機で昇圧し加熱された空気を
第２の空気空気熱交換器とコールドロールボックス周囲
の空気と熱交換させて冷却した後、膨張機に入る１次空
気と合流させて、再び第１の空気空気熱交換器に流入さ
せる。 （３）前記の空気冷凍サイクルにおいて、冷却室からの
返り空気を膨張機に入る空気と熱交換させた後、ふたつ
の配管回路に分岐し、一方の空気（２次空気）を圧縮機
５に導き、他方の空気を排気する。 （４）前記の空気冷凍サイクルにおいて、冷却室からの
返り空気を、第１の空気空気熱交換器で膨張機に入る空
気と熱交換させた後、ふたつの配管回路に分岐し、一方
の空気（２次空気）を圧縮機に導き、他方の空気（排
気）を第２の空気空気熱交換器に導く。Therefore, it is possible to reduce the weight and the simplification, and it is possible to solve the problems of the conventional mechanical cold roll box. (2) The high-pressure air supplied from the outside is cooled by exchanging heat with the return air from the cooling chamber by the first air-air heat exchanger, then guided to the expander, and adiabatically expanded by the pressure difference to increase the temperature. In the air refrigeration cycle for lowering and supplying low-temperature air to the cooling chamber, the return air from the cooling chamber 7 is heat-exchanged with the air entering the expander and then guided to the compressor 5 driven by the power generated by the expander. , After the air heated by the compressor is heated and cooled by exchanging heat with the air around the second air-air heat exchanger and the cold roll box and then cooled, and then merged with the primary air entering the expander, and again the first air Air into the heat exchanger. (3) In the above air refrigeration cycle, after returning air from the cooling chamber is heat-exchanged with air entering the expander, it is branched into two piping circuits, and one air (secondary air) is supplied to the compressor 5. Guide and exhaust the other air. (4) In the air refrigeration cycle described above, the return air from the cooling chamber is heat-exchanged with the air entering the expander by the first air-air heat exchanger, and then branched into two piping circuits to obtain one air. The (secondary air) is guided to the compressor, and the other air (exhaust air) is guided to the second air-air heat exchanger.
【００２７】分岐後、圧縮機で昇圧し加熱させた２次空
気を、第２の空気空気熱交換器で、圧縮機に入る前に分
岐した排気と熱交換させて冷却し、その後、第１の空気
空気熱交換器に入る１次空気と合流させる。 （５）前記の空気冷凍サイクルにおいて、外部からの１
次空気供給部にエゼクタを組み込み、１次空気の圧力と
２次空気の圧力差によって２次空気を吸引し、２次空気
の循環量を増大させる。After branching, the secondary air, which has been pressurized and heated in the compressor, is cooled by exchanging heat with the branched exhaust gas before entering the compressor in the second air-air heat exchanger, and then the first air. The air is combined with the primary air entering the heat exchanger. (5) In the above air refrigeration cycle, 1 from the outside
An ejector is incorporated in the secondary air supply unit to suck secondary air by the pressure difference between the primary air and the secondary air to increase the circulation amount of the secondary air.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）コールドロールボックス等に内蔵された蓄冷剤を
冷却するための、軽量、コンパクトな機械式冷却装置を
実現することができる。 （２）第２の空気の空気熱交換器を設け、圧縮機を出た
後の２次空気を周囲空気で冷却し、１次空気と合流させ
ることにより、コールドロールボックスの外部から供給
される１次空気量を減少するとともに、外部設備機器を
小型化することができる。 （３）第１の空気の空気熱交換器を出た後の空気を分岐
し、その一部を排気することにより、１次空気の供給量
に応じた排気の冷熱が回収できる。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. (1) It is possible to realize a lightweight and compact mechanical cooling device for cooling a cold storage agent built in a cold roll box or the like. (2) An air heat exchanger for the second air is provided, and the secondary air after exiting the compressor is cooled by ambient air and merged with the primary air to be supplied from the outside of the cold roll box. It is possible to reduce the amount of primary air and downsize the external equipment. (3) By branching the air that has left the air heat exchanger for the first air and exhausting a part of the air, the cold heat of the exhaust according to the supply amount of the primary air can be recovered.
【００２９】そのため、トータルの冷却能力と成績係数
を向上することができる。 （４）第１の空気の空気熱交換器を出た後の空気を分岐
し、第２の空気の空気熱交換器を設け、圧縮機を出た後
の２次空気を分岐した排気により冷却し、１次空気と合
流させることにより、圧縮機を出た後の２次空気を冷却
するための送風機が不要になる。 （５）１次空気供給部にエゼクタを組み込むことによ
り、２次空気の循環量を増大し、冷却能力と成績係数を
向上することができる。Therefore, the total cooling capacity and the coefficient of performance can be improved. (4) The air after leaving the air heat exchanger for the first air is branched, the air heat exchanger for the second air is provided, and the secondary air after leaving the compressor is cooled by the branched exhaust gas. However, by combining with the primary air, a blower for cooling the secondary air after exiting the compressor becomes unnecessary. (5) By incorporating an ejector in the primary air supply unit, the circulation amount of secondary air can be increased, and the cooling capacity and the coefficient of performance can be improved.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる配管系統
図。FIG. 1 is a piping system diagram according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施の形態に係わる配管系統
図。FIG. 2 is a piping system diagram according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施の形態に係わる配管系統
図。FIG. 3 is a piping system diagram according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の空気冷凍サイクルを示す温度エントロ
ビ線図。FIG. 4 is a temperature entropy diagram showing the air refrigeration cycle of the present invention.
【図５】従来の空気冷凍サイクルを示す配管系統図。FIG. 5 is a piping system diagram showing a conventional air refrigeration cycle.
【図６】従来の空気冷凍サイクルを示す温度エントロビ
線図。FIG. 6 is a temperature entropy diagram showing a conventional air refrigeration cycle.
【図７】従来の機械式コールドロールボックスの配管系
統図。FIG. 7 is a piping system diagram of a conventional mechanical cold roll box.
【符号の説明】 １…コールドロールボックス、 ２…蓄冷剤、 ３…第１の空気空気熱交換器、 ４…膨張機、 ５…圧縮機、 ６…第２の空気空気熱交換器、 ７…冷却室、 ８…庫内送風機、 ９…エゼクタ、 １１…１次圧縮機（コンプレッサ）、 １２…１次空気冷却機（クーラー）、 １３…２次圧縮機（コンプレッサ）、 １４…２次空気冷却機（クーラー）、 １５…膨張機（エキスパンダ）、 １６…送風機（クーリングファン）、 １７…送風機（クーリングファン）、 ２１…コールドロールボックス、 ２２…蓄冷剤、 ２３…蒸発器、 ２４…膨張弁、 ２５…圧縮機（電動機内蔵）、 ２６…凝縮器、 ２７…受液器、 ２８…庫内送風機、 ２９…凝縮器用送風機。[Explanation of Codes] 1 ... Cold roll box, 2 ... Regenerator, 3 ... First air-air heat exchanger, 4 ... Expander, 5 ... Compressor, 6 ... Second air-air heat exchanger, 7 ... Cooling chamber, 8 ... Internal fan, 9 ... Ejector, 11 ... Primary compressor (compressor), 12 ... Primary air cooler (cooler), 13 ... Secondary compressor (compressor), 14 ... Secondary air cooling Machine (cooler), 15 ... Expander (expander), 16 ... Blower (cooling fan), 17 ... Blower (cooling fan), 21 ... Cold roll box, 22 ... Regenerator, 23 ... Evaporator, 24 ... Expansion valve , 25 ... compressor (built-in electric motor), 26 ... condenser, 27 ... liquid receiver, 28 ... indoor fan, 29 ... condenser fan.
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図１[Correction target item name] Fig. 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図１】 FIG.
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図７[Name of item to be corrected] Figure 7
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図７】 FIG. 7
Claims (5)
空気空気熱交換器（３）により冷却室（７）からの返り
空気と熱交換して冷却した後、膨張機（４）に導き、圧
力室により断熱膨張させて温度を下げ、冷却室に低温空
気を供給する空気冷凍サイクルにおいて、（Ａ）冷却室
（７）からの返り空気を、膨張機（４）に入る空気と熱
交換させた後、圧縮機（５）に導き、（Ｂ）圧縮機で昇
圧し加熱された空気を、第２の空気空気熱交換器（６）
で周囲の空気と熱交換させて冷却し、第１の空気空気熱
交換器（３）に入る１次空気と合流させることを特徴と
する空気冷凍サイクル。1. High-pressure air supplied from the outside is cooled by exchanging heat with return air from a cooling chamber (7) by a first air-air heat exchanger (3), and then cooled by an expander (4). In the air refrigeration cycle that guides and lowers the temperature by adiabatic expansion by the pressure chamber and supplies low temperature air to the cooling chamber, (A) return air from the cooling chamber (7) and heat entering the expander (4) and heat. After the replacement, the air is introduced into the compressor (5), and (B) the air that has been pressurized and heated by the compressor is transferred to the second air-air heat exchanger (6).
An air refrigeration cycle characterized in that the air is cooled by exchanging heat with the surrounding air to be cooled and then merged with the primary air entering the first air-air heat exchanger (3).
て、（Ａ）冷却室（７）からの返り空気を、膨張機
（４）に入る空気と熱交換させた後、ふたつの配管回路
に分岐し、（Ｂ）一方の空気（２次空気）を圧縮機
（５）に導き、他方の空気を排気することを特徴とする
空気冷凍サイクル。2. The air refrigeration cycle according to claim 1, wherein (A) the return air from the cooling chamber (7) is heat-exchanged with the air entering the expander (4) and then branched into two piping circuits. Then, (B) one air (secondary air) is introduced into the compressor (5), and the other air is exhausted.
て、（Ａ）冷却室（７）からの返り空気を、第１の空気
空気熱交換器（３）で膨張機（４）に入る空気と熱させ
た後、ふたつの配管回路に分岐し、（Ｂ）一方の空気
（２次空気）を圧縮機（５）に導くとともに、他方の空
気（排気）を第２の空気空気熱交換器（６）に導き、
（Ｃ）分岐後の圧縮機（５）で昇圧し加熱させた２次空
気を、第２の空気空気熱交換器（６）で、分岐した排気
と熱交換させて冷却し、第１の空気空気熱交換器（３）
に入る１次空気と合流させることを特徴とする空気冷凍
サイクル。3. The air refrigeration cycle according to claim 1, wherein (A) return air from the cooling chamber (7) is supplied to the expander (4) in the first air-air heat exchanger (3). After heating, it is branched into two piping circuits, and (B) one air (secondary air) is guided to the compressor (5) and the other air (exhaust air) is fed to the second air-air heat exchanger ( 6),
(C) The secondary air, which is pressurized and heated in the compressor (5) after branching, is heat-exchanged with the branched exhaust gas in the second air-air heat exchanger (6) to be cooled, and the first air is then cooled. Air heat exchanger (3)
An air refrigeration cycle characterized by merging with incoming primary air.
て、 外部からの１次空気供給部にエゼクタを組み込み、１次
空気の圧力と、第２の空気空気熱交換器から出る２次空
気の圧力差によって、２次空気を吸引し、２次空気の循
環量を増大させることを特徴とする空気冷凍サイクル。4. The air refrigeration cycle according to claim 3, wherein an ejector is incorporated in a primary air supply unit from the outside, the pressure of the primary air and the pressure of the secondary air discharged from the second air-air heat exchanger. An air refrigeration cycle characterized by sucking secondary air and increasing the circulation amount of the secondary air due to the difference.
載の空気冷凍サイクルを、コールドロールボックス
（１）組み込み、コールドロールボックス内に内蔵され
た蓄冷剤（２）を、冷却することを特徴とする蓄冷剤冷
却装置。5. An air refrigeration cycle according to any one of claims 1 to 4 is incorporated into a cold roll box (1) to cool a regenerator (2) contained in the cold roll box. Characteristic regenerator cooling device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33214095A JPH09170833A (en) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | Air refrigerating cycle and cold storage medium cooler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33214095A JPH09170833A (en) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | Air refrigerating cycle and cold storage medium cooler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09170833A true JPH09170833A (en) | 1997-06-30 |
Family
ID=18251592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33214095A Withdrawn JPH09170833A (en) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | Air refrigerating cycle and cold storage medium cooler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09170833A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003042578A (en) * | 2001-07-27 | 2003-02-13 | Shimadzu Corp | Air conditioning system for aircraft |
| CN105202849A (en) * | 2015-10-23 | 2015-12-30 | 无锡溥汇机械科技有限公司 | Cold air refrigerating device |
| CN106568264A (en) * | 2016-11-04 | 2017-04-19 | 中国科学院理化技术研究所 | Quick cooling box with cold accumulation function |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP33214095A patent/JPH09170833A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003042578A (en) * | 2001-07-27 | 2003-02-13 | Shimadzu Corp | Air conditioning system for aircraft |
| CN105202849A (en) * | 2015-10-23 | 2015-12-30 | 无锡溥汇机械科技有限公司 | Cold air refrigerating device |
| CN106568264A (en) * | 2016-11-04 | 2017-04-19 | 中国科学院理化技术研究所 | Quick cooling box with cold accumulation function |
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