JPH0731093Y2

JPH0731093Y2 - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH0731093Y2
Application number: JP10188690U
Authority: JP
Inventors: 泰寛大西; 真士塩野
Original assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1995-07-19
Anticipated expiration: 2005-07-19
Also published as: JPH0461262U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、多成分混合冷媒が封入される冷凍装置に関
する。

（従来の技術）近年、−40℃以下の超低温を得るために、多成分混合冷
媒が封入された冷凍装置が開発されている。

このような冷凍装置では、多成分混合冷媒に対し、気液
分離と、気液分離された両冷媒間での熱交換とを行っ
て、沸点の最も低い冷媒成分を蒸発器に送り込み、そこ
で低温を得るようにしている。

第３図にその種の従来の冷凍装置の要部断面図を示す。
同図に示すように、この冷凍装置には、気液分離器１が
設けられている。気液分離器１の略中央部には冷媒導入
管２が連結される。さらに気液分離器１の上端には気体
流出管３が連結される。また、気液分離器１の下端には
液体流出管４の一端が連結されるとともに、その流体流
出管４の他端にゴミ除去装置８を介してキャピラリーチ
ューブ７等の膨張手段が連結されている。

ゴミ除去装置８には、内部を液相冷媒が通過するストレ
ーナケーシング５が設けられる。さらにケーシング５内
にはメッシュ状のストレーナ６が配置される。そして、
ケーシング５内を液相冷媒が通過する際に、ストレーナ
６により冷媒内に混入されるゴミを除去して、キャピラ
リーチューブ７内にゴミが侵入しないようにしている。

この冷凍装置において、図示しない圧縮機および凝縮器
を通った気液混相の冷媒Ｃは冷媒導入管２を介して気液
分離器１に送り込まれる。ここで冷媒Ｃは気相冷媒CGと
液相冷媒CLとに分離され、気相冷媒CGは気体流出管３に
送り込まれる。

一方、液相冷媒CLは液体流出管４を介してストレーナケ
ーシング５内に送り込まれ、ストレーナ６によりゴミが
除去されてからキャピラリーチューブ７に送り込まれ
る。つづいて、この液相冷媒CLはキャピラリーチューブ
７で減圧膨張されてから、上記気相冷媒CGと熱交換を行
って気化し、圧縮機に戻る。

また、気相冷媒CGは上記熱交換により凝縮液化された
後、図示しない他のキャピラリーチューブおよび蒸発器
を通って圧縮機に戻る。

（考案が解決しようとする課題）従来の冷凍装置は、ゴミ除去装置８を気液分離器１とキ
ャピラリーチューブ７との間に介装するようにしている
ため、その間に液体流出管４およびストレーナケーシン
グ５を配置する必要がある。このため、気液分離器１に
より分離された低温の液相冷媒CLは、キャピラリーチュ
ーブ７に到達する前に、液体流出管４およびストレーナ
ケーシング５を通過することになり、その通過の際に外
部から熱を吸収し、液相冷媒CL内に気泡９が発生する。

この気泡９は冷媒の流れに従ってキャピラリーチューブ
７内に流れ込み、冷媒の膨張を阻害して冷媒の循環を妨
げる。このように、冷媒の循環がスムーズに行われず、
冷却性能が低下するという問題があった。

また、気液分離器１とキャピラリーチューブ７との間に
液体流出管４およびストレーナケーシング５を介装して
いるため、それらによって配管の接続個所が多くなり装
置の信頼性も低下するという問題があった。

（考案の目的）この考案は、上記従来技術の問題を解消し、キャピラリ
ーチューブ等の膨張手段内に気泡が流れ込まず冷却性能
が向上するとともに、装置の信頼性も向上する冷凍装置
を適用することを目的とする。

（課題を解決するための手段）この考案は、気液分離器により気液分離される多成分混
合冷媒のうち液相冷媒をゴミ除去用のストレーナに通し
て膨張手段に送り込むようにした冷凍装置であって、上
記目的を達成するため、前記ストレーナを前記気液分離
器内の液体流路側に配置している。

（作用）この考案の冷凍装置においては、ストレーナを気液分離
器の液体流路に配置することにより、気液分離器に膨張
手段を直接連結することができる。このため、気液分離
器と膨張手段との間で液相冷媒に熱が侵入せず、その間
での気泡の発生が防止されるとともに、配管の接続箇所
も減少する。

（実施例）第１図はこの考案の一実施例である冷凍装置の回路図、
第２図はその装置の要部拡大断面図である。

両図に示すように、圧縮機21から引き出された冷媒経路
は、水冷式凝縮機22を介して気液分離器50に接続され
る。

第２図に示すように、気液分離器50は、その上半部が気
体流路51に仕上げられるとともに、下半部が液体流路52
に仕上げられる。また、液体流路52内には、循環冷媒内
のゴミＲを除去するために、焼結金属等のメッシュ状の
ストレーナ53が配置される。

気液分離器50の上端に形成される気相出口54には気体流
出管55の一端が連結されるとともに、気体流出管55の他
端は熱交換器23（第１図参照）に連結される。また、気
液分離器50の下端に形成される液相出口56には第１キャ
ピラリーチューブ24の一端が直接連結される。

一方、熱交換器23から引き出される冷媒経路は第２キャ
ピラリーチューブ25を介して蒸発器26に接続される。さ
らに、蒸発器26から引き出された冷媒経路（冷媒戻りラ
イン）は熱交換器23を通って圧縮機21に接続される。

また、第１キャピラリーチューブ24の他端から引き出さ
れる冷媒経路は、蒸発器26と熱交換器23との間の上記冷
媒戻りラインに接続される。

一方、蒸発器26にはブライン回路27の一部が引き込まれ
て、このブライン回路27を介して、蒸発器26が図示しな
い被冷却体に接続される。

また、この冷凍装置の冷媒経路内には沸点の異なる２種
の混合冷媒が封入されるとともに、ブライン回路27内に
は２次冷媒が封入されている。

この冷凍装置において、圧縮機21から吐出された高温，
高圧の混合ガス冷媒は、凝縮機22で冷却水によって冷却
され、高沸点側の冷媒のみが凝縮されて、気液混相の冷
媒Ｃ（第２図参照）となり、気液分離器50内に送り込ま
れる。ここで、気液混相の冷媒Ｃは、気相冷媒CGと液相
冷媒CLとに分離される。そして、液相冷媒CLは液体流路
52を通ってストレーナ53によりゴミTRが除去された後、
第１キャピラリーチューブ24に送り込まれる。つづい
て、液相冷媒CLは第１キャピラリーチューブ24で減圧膨
張された後、圧縮機21に戻る冷媒戻りラインに合流す
る。

一方、気相冷媒CGは気体流路51を通って気体流出管55に
送り込まれ、さらに熱交換器23に送り込まれる。ここ
で、気相冷媒CGは上記冷媒戻りラインの戻り冷媒との熱
交換により凝縮液化する。つづいて、この液相冷媒は、
第２キャピラリーチューブ25で減圧膨張された後、蒸発
器26に送り込まれて、そこでブライン回路27の２次冷媒
から熱を吸収して蒸発してから圧縮機21に戻る。

一方、蒸発器26で冷却された２次冷媒は、ブライン回路
27を循環して、図示しない被冷却体を冷却する。

この冷却装置によれば、ストレーナ50を気液分離器50内
に配設するようにしているため、気液分離器50の液相出
口56に第１キャピラリーチューブ24を直接連結すること
ができる。このため、気液分離器50により、気液分離さ
れた低温の液相冷媒は第１キャピラリーチューブ24内に
直接送り込まれるようになり、気液分離器50から第１キ
ャピラリーチューブ24までの間で液相冷媒に外部の熱が
侵入せず、その間で気泡が発生しない。したがって、第
１キャピラリーチューブ24内に気泡が入り込まず、冷媒
の循環がスムーズに行われて冷却性能が向上する。な
お、第２図に示すように、仮に気液分離器50内の液相冷
媒CL内に熱が侵入して気泡Ｂが発生しても、気液分離器
50内において気泡Ｂは上昇して気体流路51側に移動する
ので、気泡Ｂが第１キャピラリーチューブ24内に入り込
むようなことはない。

また、気液分離器50内に第１キャピラリーチューブ24を
直接関連することにより、両者間での接続箇所を１箇所
で済ませることができ、配管の接続箇所が減少する。し
たがって、装置の信頼性も向上させることができる。

なお、上記実施例では、ストレーナ53にメッシュ状のも
のを用いているが、それだけに限らず他のストレーナを
用いてもよい。例えばスポンジ状またはわた状のストレ
ーナを用いてもよい。

また、上記実施例では、膨張手段としてキャピラリーチ
ューブ24を用いているが、他の膨張手段、例えば膨張
弁，ニード弁等を用いることもできる。

また、上記実施例では、気液分離器50が１個設けられる
一段方式の冷却装置を例に挙げて説明したが、それだけ
に限られず、気液分離器が２個以上設けられる多段方式
の冷凍装置にもこの考案を適用することができる。

（考案の効果）以上のように、この考案の冷凍装置によれば、ストレー
ナを気液分離器の液体流路に配置するようにしているた
め、気液分離器に膨張手段を直接連結することができ
る。このため、気液分離器と膨張手段との間で液相冷媒
に熱が侵入せず、気泡の発生が防止されるので、膨張手
段へ気泡が入り込むのが防止されて冷却性能が向上する
とともに、配管の接続箇所が減少して装置の信頼性も向
上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例である冷凍装置の回路図、
第２図はその装置の要部拡大断面図、第３図は従来の冷
凍装置の要部拡大断面図である。 24……第１キャピラリーチューブ、50……気液分離器、
52……液体流路、53……ストレーナ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】気液分離器により気液分離される多成分混
合冷媒のうち液相冷媒をゴミ除去用のストレーナに通し
て膨張手段に送り込むようにした冷凍装置において、前記ストレーナを前記気液分離器内の液体流路側に配置
したことを特徴とする冷凍装置。