JPH08189714A - 二元冷凍装置 - Google Patents

二元冷凍装置

Info

Publication number
JPH08189714A
JPH08189714A JP389195A JP389195A JPH08189714A JP H08189714 A JPH08189714 A JP H08189714A JP 389195 A JP389195 A JP 389195A JP 389195 A JP389195 A JP 389195A JP H08189714 A JPH08189714 A JP H08189714A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature side
heat medium
refrigerant
low temperature
high temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP389195A
Other languages
English (en)
Inventor
Akitoshi Ueno
明敏 上野
Yuuji Fujimoto
遊二 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP389195A priority Critical patent/JPH08189714A/ja
Priority to PCT/JP1996/000056 priority patent/WO1996021831A1/ja
Publication of JPH08189714A publication Critical patent/JPH08189714A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B7/00Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】二元冷凍装置の低温側冷凍サイクルを構成する
低温側ユニット(1) と高温側冷凍サイクルを構成するユ
ニット(2) とが離れている場合に、油戻りが悪くなると
いう問題を解消するとともに、必要冷媒量を少ないもの
にする。 【構成】低温側ユニット(1) の凝縮器(4) と高温側ユニ
ット(2) の蒸発器(14)とを、熱媒(水やブライン)が循
環する熱媒循環路(16),(17) によって接続し、低温側冷
凍サイクルの冷媒と高温側冷凍サイクルの冷媒との間で
上記熱媒を介して間接的に熱交換を行なわせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は二元冷凍装置に関する。
【0002】
【従来の技術】二元冷凍装置は、低温側と高温側とで別
個のサイクルを行なう二つの冷凍機を一つに組み合わせ
たものであり、マイナス数十度の低い温度を得るために
使用されている。その一例については特開平5−556
7号公報に記載されている。このものは、組付け、配管
接続に高度の精密技術ならびに品質管理が要求される低
温側の冷却ユニットをファクトリ・アッセンブリ化した
一体構造のものとし、これに構造が簡単な高温側ユニッ
トであるセパレート型の室外機を組み合わせるようにし
て、現地工事の簡単化ならびに装置の信頼性の向上を図
ったものである。このものではカスケードコンデンサが
使用され、低温側冷凍サイクルの冷媒の凝縮に高温側冷
凍サイクルの冷媒の蒸発熱が利用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の如きセパレート
型においては、低温側ユニットと高温側ユニットとが遠
く離れている場合、この両者間に長い冷媒配管を行なう
必要がある。そのため、高価な冷媒を多量に必要とする
とともに、圧縮機への冷凍機油の戻りが悪くなり、時に
冷媒に対して相溶性のない冷凍機油を使用する場合にこ
の問題が顕著になり、圧縮機の信頼性が低下する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に対
し、低温側冷凍サイクルの冷媒と高温側冷凍サイクルの
冷媒との間で別の熱媒を介して熱交換を行なう間接熱交
換方式を採用し、これを解決するものである。
【0005】すなわち、特許請求の範囲の請求項1に係
る発明は、低温側圧縮機(3) 、凝縮器(4) 、膨張手段
(5) 及び蒸発器(6) が順に接続されて低温側冷凍サイク
ルを構成している低温側ユニット(1) と、高温側圧縮機
(11)、凝縮器(12)、膨張手段(13)及び蒸発器(14)が順に
接続されて高温側冷凍サイクルを構成している高温側ユ
ニット(2) とを備え、上記低温側ユニット(1) の凝縮器
(4) が、当該低温側冷凍サイクルの冷媒を凝縮させるた
めの冷媒流通部(4a)と、該冷媒と熱交換を行なわせる熱
媒を通す熱媒流通部(4b)とを備えてなり、上記高温側ユ
ニット(2) の蒸発器(14)が、当該高温側冷凍サイクルの
冷媒を蒸発させるための冷媒流通部(14a) と、該冷媒と
熱交換を行なわせる熱媒を通す熱媒流通部(14b) とを備
えてなり、上記低温側ユニット(1) の凝縮器(4) の熱媒
流通部(4b)と上記高温側ユニット(2) の蒸発器(14)の熱
媒流通部(14b) とが、この両熱媒流通部(4b,14b)間で熱
媒を循環させるための熱媒管(16,17,16a,17a) によって
接続されていることを特徴とする二元冷凍装置である。
【0006】上記熱媒としては、水やブラインを用いこ
とができる。
【0007】請求項2に係る発明は、上記請求項1に記
載されている二元冷凍装置において上記熱媒として水を
採用したことを特徴とする。
【0008】請求項3に係る発明は、上記請求項1又は
請求項2に記載されている二元冷凍装置において、上記
低温側及び高温側の各冷凍サイクルの冷媒としてHFC
系冷媒を用い、該各冷凍サイクルの圧縮機(3,11)にHF
C系冷媒に対して相溶性のない冷凍機油を用いているこ
とを特徴とする。
【0009】ここに、上記HFC系冷媒としては、種々
のものを使用することができ、例えば、HFC−134
a(1,1,1,2−テトラフルオロエタン)、HFC
−134(1,1,2,2−テトラフルオロエタン)、
HFC−32(ジフルオロエタン)、HFC−152a
(1,1−ジフルオロエタン)、HFC−125(ペン
タフルオロエタン)、HFC−143a(1,1,1−
トリフルオロエタン)などが好適であり、さらにHFC
−32、HFC−125及びHFC−134aを混合し
てなるR407cその他の混合冷媒も好適である。
【0010】また、上記HFC系冷媒に非相溶性の冷凍
機油としては、アルベン油(アルキルベンゼンVG8や
アルキルベンゼンVG22など)がある。
【0011】請求項4に係る発明は、上記請求項1乃至
請求項2のいずれか一に記載されている二元冷凍装置に
おいて、複数の低温側ユニット(1) と単一の高温側ユニ
ット(2) とを備えていて、上記高温側ユニット(2) の蒸
発器(14)の熱媒流通部(14b) が各低温側ユニット(2) の
凝縮器(4) の熱媒流通部(4a)に熱媒管(16,17,16a,17a)
によって接続されていることを特徴とする。
【0012】
【作用】請求項1に係る発明においては、低温側冷凍サ
イクルの冷媒はその凝縮器(4)において熱媒との熱交換
によって凝縮し、高温側冷凍サイクルの冷媒はその蒸発
器(14)において当該熱媒との熱交換によって蒸発し、結
果的に当該熱媒を介して上記両サイクルの冷媒間での熱
交換が行なわれることになる。このように両冷媒間で別
の熱媒を介して間接的に熱交換を行なうから、低温側ユ
ニット(1) と高温側ユニット(2) とが遠く離れていて
も、この両者間に上記熱媒用の配管(16,17,16a,17a) を
すればよく、長大な冷媒配管は不要になる。
【0013】請求項2に係る発明の場合は、上記熱媒と
して水を用いたから、上記両ユニット間(1,2) には互い
の凝縮器(4) と蒸発器(14)とを結ぶ水配管(16,17,16a,1
7a)をすればよいことになる。
【0014】請求項3に係る発明の場合は、HFC系冷
媒に対して相溶性のない冷凍機油であっても、各冷凍サ
イクルにおける冷媒の循環径路が短いから、冷凍機油の
戻りが良くなる。
【0015】請求項4に係る発明の場合、複数の低温側
ユニット(1) を備えているから、これらと高温側ユニッ
ト(2) とを結ぶために全体として長大な配管が必要にな
るが、その場合でも上記熱媒のための配管(16,17,16a,1
7a) が長くなるだけで冷媒配管自体が長くなることはな
い。
【0016】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、二元冷凍
装置において、低温側ユニット(1) の凝縮器(4) と高温
側ユニット(2) の蒸発器(14)とを、それらの冷媒とは別
の熱媒を独立させて循環させるための熱媒管(16,17,16
a,17a) で接続したから、この両ユニット(1,2) が離れ
ていても、長大な冷媒配管は不要になり、冷媒の量を少
なくしてコストを下げることができるとともに、圧縮機
(11)への冷凍機油の戻りが悪くなるという問題が解消さ
れて、その信頼性が高くなる。
【0017】請求項2に係る発明によれば、熱媒として
水を用いたから、配管工事が簡単になるとともに、コス
ト的にも有利になる。
【0018】請求項3に係る発明によれば、冷媒に対し
て相溶性のない冷凍機油を用いているが、その場合でも
上記油戻りの問題が解消されるため、圧縮機(11)の信頼
性が高くなる。
【0019】請求項4に係る発明によれば、複数の低温
側ユニット(1) を備えているが、その場合でも熱媒管(1
6,17,16a,17a) の総配管が長くなるだけで冷媒配管自体
は長くならないから、請求項1に係る発明と同様の効果
を得ることができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0021】二元冷凍装置の冷媒回路を示す図1におい
て、(1) は屋内の冷凍庫に設けられる低温側ユニット、
(2) は屋上など室外に設けられる高温側ユニットであ
り、この実施例では単一の高温側ユニット(2) に対して
2つの低温側ユニット(1),(1)が接続されている。
【0022】上記低温側ユニット(1) において、(3) は
低温側圧縮機、(4) は凝縮器、(5)は感温膨張弁、(6)
は冷蔵庫(7) の内部に設けられる蒸発器である。上記低
温側圧縮機(3) 、凝縮器(4) 、感温膨張弁(5) 及び蒸発
器(6) は順に接続されて低温側冷凍サイクルを構成して
いる。
【0023】上記凝縮器(4) は、当該低温側冷凍サイク
ルの冷媒を凝縮させるための冷媒流通部(4a)と、該冷媒
と熱交換を行なわせる熱媒を通す熱媒流通部(4b)とを備
えたものである。上記感温膨張弁(5) には上記蒸発器
(6) の流出ポート側に設けられた温度センサ(8) が接続
されている。また、上記凝縮器(4) の熱媒流通部(4b)の
流入ポート側には電磁開閉弁(9) が設けられている。
【0024】上記低温側ユニット(1) は、その各機器の
組付け、冷媒配管の接続を含む一切の組立が専門工場に
おいて行なわれた、つまりファクトリ・アッセンブリ化
されたものであり、現地においては当該ユニットの据付
と蒸発器(4) に対する後述の熱媒管の接続だけが行なわ
れるものである。
【0025】次に、高温側ユニット(2) において、(11)
は高温側圧縮機、(12)は外気を利用して冷媒を凝縮させ
る凝縮器、(13)は感温膨張弁、(14)は蒸発器である。こ
の高温側圧縮機(11)、凝縮器(12)、感温膨張弁(13)及び
蒸発器(14)は順に接続されて高温側冷凍サイクルを構成
している。なお、凝縮器(12)には水冷方式を採用しても
よい。
【0026】上記蒸発器(14)は、当該高温側冷凍サイク
ルの冷媒を蒸発させるための冷媒流通部(14a) と、該冷
媒と熱交換を行なわせる熱媒を通す熱媒流通部(14b) と
を備えてなる。また、上記感温膨張弁(13)には上記蒸発
器(6) の流出ポート側に設けられた温度センサ(15)が接
続されている。この高温側ユニット(2) もファクトリ・
アッセンブリ化されたものであり、現地においては当該
ユニットの据付と凝縮器(14)に対する後述の熱媒管の接
続だけが行なわれるものである。
【0027】次に上記熱媒管について説明する。この熱
媒管としては、上記高温側ユニット(2) の蒸発器(14)の
流出ポート側に接続された送り用熱媒管(16)と、この蒸
発器(14)の流入ポート側に接続された戻り用熱媒管(17)
と、上記送り用熱媒管(16)から分岐して各低温側ユニッ
ト(1) の凝縮器(4) の熱媒流通部(4a)の流入ポート側に
接続された送り用熱媒枝管(16a) と、各低温側ユニット
(1) の凝縮器(4) の熱媒流通部(4a)の流出ポート側から
延び上記戻り用熱媒管(17)に接続された戻り用熱媒枝管
(17a) とが設けられている。そして、上記送り用熱媒管
(16)に熱媒循環ポンプ(18)が設けられている。
【0028】そうして、上記低温側冷凍サイクル及び高
温側冷凍サイクルの各々の冷媒にはHFC−32、HF
C−125及びHFC−134aを混合してなるR40
7cが用いられ、上記圧縮機(3),(11)にはアルベン油が
用いられ、上記熱媒としては水が用いられている。
【0029】次に上記二元冷凍装置の作動を説明する。
電磁開閉弁(9) を開にして高温側圧縮機(11)及び熱媒循
環ポンプ(18)を作動させると、高温側冷凍サイクルの冷
媒は高温側圧縮機(11)で圧縮され、凝縮器(12)で凝縮
し、膨張弁(13)で減圧膨張し、蒸発器(14)において蒸発
することにより熱媒(水)から蒸発熱を奪って該熱媒を
冷やす。よって、低温側圧縮機(3) を作動させると、低
温側冷凍サイクルの冷媒が圧縮され凝縮器(4) において
上記冷えた冷媒との熱交換によって凝縮する。このた
め、該冷媒が膨張弁(5) で減圧膨張し、冷蔵庫(7) の蒸
発器(6) で蒸発し、庫内が冷えることになる。上記2つ
の低温側ユニット(1) のうちの一方のみを使用する場合
には、他方の低温側ユニット(1) の電磁開閉弁(9) を閉
にすることになる。
【0030】従って、上記二元冷凍装置は、以上の構成
であるから、低温側ユニット(1) と高温側ユニット(2)
との据付位置が遠く離れていても、両者間に水の配管(1
6),(16a),(17),(17a) を行なうだけでよく、現地工事が
極めて簡単なものになることがわかる。また、水を介し
て低温側冷凍サイクルの冷媒と高温側冷凍サイクルの冷
媒との熱交換を間接的に行なうから、この両冷媒間で熱
交換を直接行なう場合に比べて冷媒量が少なくなり、コ
スト的にも有利になること、また、上述の如くHFC系
冷媒にアルベン油を組み合わせても油戻りの問題を招く
ことがなく、冷凍装置の信頼性が高くなることがわか
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の二元冷凍装置の冷媒回路図
【符号の説明】
(1) 低温側ユニット (2) 高温側ユニット (3) 低温側圧縮機 (4) 凝縮器 (4a) 冷媒流通部 (4b) 熱媒流通部 (5) 感温膨張弁 (6) 蒸発器 (7) 冷蔵庫 (8) 温度センサ (9) 電磁開閉弁 (11) 高温側圧縮機 (12) 凝縮器 (13) 感温膨張弁 (14) 蒸発器 (14a) 冷媒流通部 (14b) 熱媒流通部 (15) 温度センサ (16),(17) 熱媒管 (16a),(17a) 熱媒枝管 (18) 熱媒循環ポンプ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低温側圧縮機(3) 、凝縮器(4) 、膨張手
    段(5) 及び蒸発器(6) が順に接続されて低温側冷凍サイ
    クルを構成している低温側ユニット(1) と、 高温側圧縮機(11)、凝縮器(12)、膨張手段(13)及び蒸発
    器(14)が順に接続されて高温側冷凍サイクルを構成して
    いる高温側ユニット(2) とを備え、 上記低温側ユニット(1) の凝縮器(4) が、当該低温側冷
    凍サイクルの冷媒を凝縮させるための冷媒流通部(4a)
    と、該冷媒と熱交換を行なわせる熱媒を通す熱媒流通部
    (4b)とを備えてなり、 上記高温側ユニット(2) の蒸発器(14)が、当該高温側冷
    凍サイクルの冷媒を蒸発させるための冷媒流通部(14a)
    と、該冷媒と熱交換を行なわせる熱媒を通す熱媒流通部
    (14b) とを備えてなり、 上記低温側ユニット(1) の凝縮器(4) の熱媒流通部(4b)
    と上記高温側ユニット(2) の蒸発器(14)の熱媒流通部(1
    4b) とが、この両熱媒流通部(4b,14b)間で熱媒を循環さ
    せるための熱媒管(16,17,16a,17a) によって接続されて
    いることを特徴とする二元冷凍装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載されている二元冷凍装置
    において、 上記熱媒が水であることを特徴とする二元冷凍装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載されている
    二元冷凍装置において、 上記低温側及び高温側の各冷凍サイクルの冷媒がHFC
    系冷媒であり、該各冷凍サイクルの圧縮機(3,11)にHF
    C系冷媒に対して相溶性のない冷凍機油が使用されてい
    ることを特徴とする二元冷凍装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれか一に記
    載されている二元冷凍装置において、 複数の低温側ユニット(1) と単一の高温側ユニット(2)
    とを備えていて、 上記高温側ユニット(2) の蒸発器(14)の熱媒流通部(14
    b) が各低温側ユニット(2) の凝縮器(4) の熱媒流通部
    (4a)に熱媒管(16,17,16a,17a) によって接続されている
    ことを特徴とする二元冷凍装置。
JP389195A 1995-01-13 1995-01-13 二元冷凍装置 Pending JPH08189714A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP389195A JPH08189714A (ja) 1995-01-13 1995-01-13 二元冷凍装置
PCT/JP1996/000056 WO1996021831A1 (en) 1995-01-13 1996-01-12 Dual system refrigerating plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP389195A JPH08189714A (ja) 1995-01-13 1995-01-13 二元冷凍装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08189714A true JPH08189714A (ja) 1996-07-23

Family

ID=11569815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP389195A Pending JPH08189714A (ja) 1995-01-13 1995-01-13 二元冷凍装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH08189714A (ja)
WO (1) WO1996021831A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004279014A (ja) * 2003-03-19 2004-10-07 Mayekawa Mfg Co Ltd Co2冷凍サイクル
JP2008224206A (ja) * 2008-04-02 2008-09-25 Mayekawa Mfg Co Ltd 2元冷凍サイクル装置
JP2009243768A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Sanden Corp 冷却システム
WO2012121326A1 (ja) 2011-03-09 2012-09-13 東芝キヤリア株式会社 2元冷凍サイクル装置
JP2013510286A (ja) * 2009-11-03 2013-03-21 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー フルオロオレフィン冷媒を用いるカスケード冷凍システム

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3870423B2 (ja) * 1997-06-03 2007-01-17 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
CN1178313A (zh) * 1997-10-27 1998-04-08 天然国际新科学技术研究院 无热制冷方法及其循环系统
CN109579339A (zh) * 2019-01-21 2019-04-05 天津商业大学 一种改进的单、双级混合热泵系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5044538A (ja) * 1973-08-28 1975-04-22
JP2803451B2 (ja) * 1991-07-12 1998-09-24 三菱電機株式会社 冷媒圧縮機及び冷蔵庫及び冷凍空調装置及び冷媒圧縮機の組立方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004279014A (ja) * 2003-03-19 2004-10-07 Mayekawa Mfg Co Ltd Co2冷凍サイクル
JP2009243768A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Sanden Corp 冷却システム
JP2008224206A (ja) * 2008-04-02 2008-09-25 Mayekawa Mfg Co Ltd 2元冷凍サイクル装置
JP2013510286A (ja) * 2009-11-03 2013-03-21 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー フルオロオレフィン冷媒を用いるカスケード冷凍システム
AU2010315264B2 (en) * 2009-11-03 2016-03-31 The Chemours Company Fc, Llc. Cascade refrigeration system with fluoroolefin refrigerant
WO2012121326A1 (ja) 2011-03-09 2012-09-13 東芝キヤリア株式会社 2元冷凍サイクル装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO1996021831A1 (en) 1996-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5049888B2 (ja) 冷凍サイクル装置
WO1998006983A1 (en) Air conditioner
JP2008138921A (ja) 空気調和装置
EP3199891B1 (en) Refrigeration cycle device
KR100381634B1 (ko) 냉동장치
JP3599770B2 (ja) 熱搬送装置
JP6379769B2 (ja) 空気調和装置
JP6801873B2 (ja) 冷凍装置、温度制御装置及び半導体製造システム
JPH08189714A (ja) 二元冷凍装置
JP2022528077A (ja) 空気調和装置
JP3465574B2 (ja) 冷凍空調装置、及びその設備選択方法
WO1998055809A1 (en) Refrigerating plant
JP4651452B2 (ja) 冷凍空調装置
JP2000274842A (ja) 冷凍回路及びそれを用いた冷蔵庫
JP2000146258A (ja) 空気調和機およびその制御方法
JP2004061023A (ja) ヒートポンプ装置
KR100480702B1 (ko) 냉난방 동시형 멀티공기조화기
JP2740273B2 (ja) 空気調和装置
KR100215038B1 (ko) 멀티에어컨용 실내기의 연결구조
JP3138491B2 (ja) 空気調和装置
KR100474326B1 (ko) 멀티형 공기조화기
JPH0926219A (ja) 多室型冷暖房装置
KR200308189Y1 (ko) 냉장고
KR102228578B1 (ko) 제상기능을 갖는 캐스케이드 히트펌프 시스템
JPH07180927A (ja) 多室型冷暖房装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040615

A02 Decision of refusal

Effective date: 20041026

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02