JPH0882449A

JPH0882449A - 冷凍機の温度制御装置

Info

Publication number: JPH0882449A
Application number: JP21766694A
Authority: JP
Inventors: Kunio Mio; 邦夫三尾
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1994-09-12
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】一元冷凍装置における二段圧縮機の高段吐出
ガスが有する凝縮熱（廃熱）で余剰冷凍能力を相殺し、
省エネルギー化を可能とする。【構成】二段圧縮機１の高段吐出管６とコンデンサー
２を連結する高段吐出ガス管６ａに分岐管７を設け、こ
の分岐管に二方流量制御弁８、この分岐管より下流の高
段吐出ガス管に熱交換器３７を設け、蒸発器出口に設け
たヒーター５のガス入口９と二方流量制御弁とを連結せ
しめ、ヒーターの液出口１０に膨張弁１２を介して液管
１１で熱交換器の冷却液入口１８と、その冷却ガス出口
１９をガス管１４で二段圧縮機の高段吸入管１６とそれ
ぞれ連結せしめ、二方流量制御弁をヒーター出口の被冷
却流体３６の温度により開閉制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は二段圧縮機を使用し、蒸
発器の被冷却流体出口にヒーターを設備した常温から超
低温に及ぶ被冷却流体温度を必要とする冷凍機の温度制
御装置に関する。さらに詳しくは、冷凍機の余剰冷凍能
力を二段圧縮機の高段吐出ガスが有する廃熱（凝縮潜
熱）で相殺し、設定温度を維持する冷凍機の温度制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種常温から超低温に及ぶ被冷
却流体（空気）温度を必要とし、しかも、この温度範囲
に対して±０．２℃の精度を維持する必要がある半導体
環境試験装置等の恒温装置には、液体窒素と電熱ヒータ
ーを組合せたものがあった。

【０００３】また、この他に周知の二元冷凍装置または
一元冷凍装置により冷却した被冷却流体（空気）を電熱
ヒーターを用いて再加熱し、所望する被冷却流体温度を
得る等の技術があった。

【０００４】この一元冷凍装置の二段圧縮機を使用した
冷凍機には、例えば、図３に示すように、二段圧縮機１
の高段吐出管６にコンデンサー２を連結し、このコンデ
ンサー２の液管１７に高段膨張弁１３を介して液溜（フ
ィーダー）４を連結する。そして、液溜４の液管２０に
低段膨張弁２１を介して蒸発器３に設備した伝熱管３ａ
の一端２２を連結し、この伝熱管３ａの他端をガス管２
３で二段圧縮機１の低段吸入管２４に連結する。また、
二段圧縮機１の低段吐出管２５と高段吸入管１６とを連
通管で連結し、前記した液溜４のガス出口管１５とこの
連通管を連結してこのガス出口管１５と高段吸入管１６
とを連結する。さらに、蒸発器３の被冷却流体３６出口
に電熱ヒーター５ｂを設け、この電熱ヒーター５ｂの被
冷却流体３６出口に任意の温度に設定可能な温度センサ
ー３１を設ける。この温度センサー３１と信号線３２で
結線した温度コントローラー３０を設け、この温度コン
トローラー３０と電熱ヒーター５ｂとを信号線３４で結
線したものがあった。

【０００５】なお、二元冷凍装置の被冷却流体温度制御
方法およびその装置については、本発明と同一出願人の
特願平５−１２１５８９号がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の液体窒素と電熱
ヒーターを組合せたものでは、液体窒素の沸点（−１９
５．８℃）が低いため、液体窒素を蒸発させながら、適
宜温度に半導体環境試験装置の試験試料を冷却してい
る。この適宜温度を得るために、液体窒素を恒温装置内
でその噴射量を制御して噴射し、例えば設定温度を−３
℃、−４５℃または−５５℃等の一定温度に保持して環
境試験を行っている。

【０００７】従って、液体窒素を蒸発させながら使用す
るため、設定温度が低温になる程液体窒素の消費量が大
量となり、常に予備の液体窒素を準備しておく必要があ
った。そのために、液体窒素を環境試験の途中で予備の
液体窒素に取替える必要があり、長時間に亘る連続運転
ができず、液体窒素の取替えに手間が掛かり、消費量が
大量となることにより液体窒素が高価となる等の欠点が
あった。

【０００８】その上、窒素ガスの漏洩や液体窒素の取扱
い上において危険性があり、窒素ガスの漏洩により作業
環境が良好でないという問題点があった。

【０００９】また恒温装置に従来より周知の二元冷凍装
置または一元冷凍装置を利用したものでは、試験試料を
冷却降下時に、作業性の面から被冷却流体を約３０分間
で常温から前記した超低温に至る温度範囲の一定温度に
冷却降下させる必要がある。そのためには、最低設定温
度の冷凍負荷に対して約３倍の冷凍能力を有する冷凍圧
縮機を準備する必要があり、この冷凍圧縮機は高出力
で、運転電力を多大に要し、省エネルギー化できないと
いう欠点があった。

【００１０】それに、この種の恒温装置は設定温度にお
ける冷凍負荷が比較的小さく、小規模であり、この恒温
装置に適合する二元冷凍装置または一元冷凍装置の圧縮
機には容量制御機構を設備したものがなかった。そし
て、前記した温度範囲の設定温度が高い場合ほど恒温装
置の冷凍負荷が小さく、逆にこの恒温装置に取付けた冷
凍装置の圧縮機の冷凍能力は大きくなる。つまり、冷凍
能力が冷凍負荷より大きいことにより、余剰冷凍能力が
生じ、設定温度におけるその温度維持が困難となる。そ
のため、この余剰冷凍能力を電熱ヒーターにより加熱し
て相殺し、設定温度を維持しており、省エネルギーに反
するという欠点があった。

【００１１】さらに、本発明と同一出願人の二元冷凍装
置の被冷却流体温度制御方法およびその装置は二元冷凍
装置のものであり、本発明においては、一元冷凍装置に
対して新規に冷凍機の温度制御装置を発明したものであ
る。

【００１２】本発明は、半導体環境試験装置等の恒温装
置に用いる一元冷凍装置において、二段圧縮機の高段吐
出ガスが有する凝縮潜熱（廃熱）で余剰冷凍能力を相殺
し、省エネルギー化を図る冷凍機の温度制御装置を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は二段圧縮機の高段吐出管とコンデンサー、
このコンデンサーと高段用膨張弁、この高段用膨張弁と
液溜、この液溜と低段用膨張弁、この低段用膨張弁と蒸
発器をそれぞれ連結する。

【００１４】そして、この蒸発器と前記した二段圧縮機
の低段吸入管、二段圧縮機の低段吐出管と高段吸入管を
それぞれ連結する。

【００１５】さらに、この高段吸入管と前記した液溜の
ガス出口管を連結した冷凍機であって、この二段圧縮機
の高段吐出管とコンデンサーを連結する高段吐出ガス管
に分岐管を設ける。

【００１６】この分岐管に二方流量制御弁を設け、この
分岐管より下流の高段吐出ガス管に熱交換器を設ける。

【００１７】前記した蒸発器の被冷却流体出口にヒータ
ーを設け、このヒーターのガス入口と二方流量制御弁と
を連結せしめ、ヒーターの液出口と前記した熱交換器の
冷却液入口とを膨張弁を介して連結する液管に膨張弁を
介在せしめる。そして、この熱交換器の冷却ガス出口と
二段圧縮機の高段吸入管とを連結するガス管を設ける。

【００１８】このヒーターの被冷却流体出口に任意の温
度に設定可能な温度センサーと、この温度センサーと結
線した温度コントローラーを設け、この温度コントロー
ラーと前記した二方流量制御弁の操作部とを結線する信
号線を設ける。

【００１９】或いは二段圧縮機の高段吐出管とコンデン
サー、このコンデンサーと高段用膨張弁、この高段用膨
張弁と液溜、この液溜と低段用膨張弁、この低段用膨張
弁と蒸発器をそれぞれ連結する。

【００２０】そして、この蒸発器と前記した二段圧縮機
の低段吸入管、二段圧縮機の低段吐出管と二段圧縮機の
高段吸入管をそれぞれ連結する。

【００２１】さらに、この高段吸入管と前記した液溜の
ガス出口管を連結した冷凍機であって、この二段圧縮機
の高段吐出管とコンデンサーを連結する高段吐出ガス管
に分岐管を設ける。

【００２２】この分岐管に二方流量制御弁を設け、前記
した蒸発器の被冷却流体出口にヒーターを設け、このヒ
ーターのガス入口とこの二方流量制御弁とを連結せし
め、ヒーターの液出口と前記した液溜とを膨張弁を介し
て連結する液管を設ける。

【００２３】このヒーターの被冷却流体出口に任意の温
度に設定可能な温度センサーと、この温度センサーと結
線した温度コントローラーを設け、この温度コントロー
ラーと前記した二方流量制御弁の操作部とを結線する信
号線を設ける。

【００２４】

【作用】図３に示すように、二段圧縮機１の高段吐出管
６に連結した高段吐出ガス管６ａにコンデンサー２を連
結し、このコンデンサー２の液管１７に高段膨張弁１３
を介して液溜（フィーダー）４を連結する。そして、液
溜４の液管２０に低段膨張弁２１を介して蒸発器３に設
備した伝熱管３ａの一端２２を連結し、この伝熱管３ａ
の他端をガス管２３で二段圧縮機１の低段吸入管２４に
連結する。また、二段圧縮機１の低段吐出管２５と高段
吸入管１６とを連通管で連結する。そして、前記した液
溜４のガス出口管１５とこの高段吸入管１６とを連結す
る冷凍機において、図１に示すように、二段圧縮機１の
高段吐出管６とコンデンサー２を連結する高段吐出ガス
管６ａに分岐管７を設ける。この分岐管７に二方流量制
御弁８を設け、分岐管７より下流の高段吐出ガス管６ａ
に熱交換器３７を設ける。そして、二方流量制御弁８に
前記した蒸発器３の被冷却流体出口に設けたヒーター５
のガス入口９を連結し、このヒーター５の液出口１０に
液管１１を連結し、膨張弁１２を介して熱交換器３７の
冷却液入口１８に液出口１０を連結する。また、熱交換
器３７の冷却ガス出口１９と二段圧縮機１の高段吸入管
１６とをガス管１４で連結する。

【００２５】或いは、図２に示すように、分岐管７より
下流の高段吐出ガス管６ａに直接コンデンサーを連結
し、ヒーター５の液出口１０に連結した液管１１を膨張
弁１２を介して液溜（フィーダー）４に連結する。

【００２６】そして、いずれの場合もヒーター５の被冷
却流体出口に任意の温度に設定可能な温度センサー３１
を設ける。この温度センサー３１と信号線３２で結線し
た温度コントローラー３０を設け、この温度コントロー
ラー３０と二方流量制御弁８の制御部とを信号線３３で
結線する。

【００２７】従って、蒸発器３を通過してヒーター５の
出口に至った被冷却流体（空気）３６の温度が温度セン
サー３１で検出される。この温度センサー３１で検出さ
れた温度が温度コントローラー３０での設定温度まで冷
却降下すると、温度コントローラー３０から設定信号が
発信される。この設定信号により二方流量制御弁８を制
御し、二段圧縮機１の高段吐出管６から高段吐出ガス管
６ａに取付けた分岐管７より二方流量制御弁８を経てヒ
ーター５に流入する高段吐出ガスの量を調節する。

【００２８】このヒーター５では、被冷却流体３６とこ
の高段吐出ガスとが伝熱管５ａを介して熱交換し、被冷
却流体３６は加熱され、余剰冷凍能力が相殺され、温度
コントローラー３０での設定温度を維持することができ
る。

【００２９】また、被冷却流体３６と熱交換した高段吐
出ガスは冷却されて液化し、ヒーター５の液出口１０か
ら液管１１を通って膨張弁１２を経て、前記した熱交換
器３７の冷却液入口１８或いは液溜（フィーダー）４に
流入する。

【００３０】これら図１および図２の膨張弁１２におい
ては、入口では冷媒は高圧液であるが、出口では減圧さ
れて自らを冷却して中圧液となり、一部は中圧ガスが発
生する。

【００３１】図１に示す熱交換器３７の冷却液入口１８
へ流入した中圧液（一部は中圧ガス）は高段吐出ガス管
６ａを通過する高段吐出ガスと熱交換して気化し、二段
圧縮機１の高段吸入管１６へ戻る。一方、熱交換器３７
で高段吐出ガス管６ａを通過する高段吐出ガスは冷却ま
たは液化される。

【００３２】或いは、図２に示す液溜（フィーダー）４
内では、この一部の中圧ガスは分離され、ガス出口管１
５を経て二段圧縮機１の高段吸入管１６に戻る。そし
て、液溜（フィーダー）４内の中圧液は、コンデンサー
２から液管１７を通って高段用膨張弁１３を経て流入し
た減圧された中圧液と混合し、液管２０を通って低段用
膨張弁２１経て減圧され、一端２２から蒸発器３に流れ
る。

【００３３】このいずれの場合も、二段圧縮機１の高段
吐出管６からの高段吐出ガスの一部は、高段吐出ガス管
６ａの分岐管７より二方流量制御弁８を経てヒーター５
へ流入するので、コンデンサー２へ流入する高段吐出ガ
ス量が減少する。

【００３４】その上、図１の熱交換器３７を設けた場合
は、ヒーター５で液化した冷媒によってコンデンサー２
へ流入する前の高段吐出ガスをさらに冷却、液化する。
このことにより、コンデンサー２内へ冷却水入口２６よ
り冷却水出口２７へ供給される冷却水量を減少すること
ができる。これは、冷却水出口２７に取付けた制水弁２
８の制御部とコンデンサー２間に設けた管２９によりコ
ンデンサー２内の冷媒圧力を検出し、この圧力により制
水弁２８を自力開閉制御し、節減するものである。

【００３５】また、図２に示すように、高段吐出ガスを
冷却、液化する熱交換器３７を省略した場合には、図１
に示すものより冷媒配管が簡素化できる。

【００３６】

【実施例】以下に本発明に係る冷凍機の温度制御装置の
実施例を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

【００３７】図１は本発明の二段圧縮機の高段吐出ガス
管に取付けた分岐管下流に熱交換器を設けた実施例を示
す冷凍機の冷媒および冷却水の配管系統図である。図２
は本発明の二段圧縮機の高段吐出ガス管に取付けた分岐
管下流に直接コンデンサーを設けた実施例を示す冷凍機
の冷媒および冷却水の配管系統図である。図３は従来の
二段圧縮機を用いた冷凍機の一例を示す冷媒および冷却
水の配管系統図である。

【００３８】図１から図３に示す符号１は二段圧縮機
で、低段吸入管２４と低段吐出管２５を有する低段圧縮
機、および高段吸入管１６と高段吐出管６を有する高段
圧縮機から成るものである。そして、二段圧縮機１の高
段吐出管６に高段吐出ガス管６ａを連結してコンデンサ
ー２と連結したものである。

【００３９】符号３は蒸発器で、内部に設けた伝熱管３
ａの一端２２に、液溜（フィーダー）４の液管２０を、
低段膨張弁２１を介在させて連結したものである。この
液溜（フィーダー）４はコンデンサー２よりの液管１７
に高段膨張弁１３を介して連結する。そして、蒸発器３
の伝熱管３ａの他端をガス管２３に連結し、このガス管
２３先端を二段圧縮機１の低段吸入管２４に連結したも
のである。

【００４０】また、液溜（フィーダー）４のガス出口管
１５を二段圧縮機１の低段吐出管２５と高段吸入管１６
との連通管に連結し、高段吸入管１６と連結するように
したものである。

【００４１】実施例１本実施例は図１に示すもので、二段圧縮機１の高段吐出
管６と連結した高段吐出ガス管６ａに分岐管７を取付
け、この分岐管７下流の高段吐出ガス管６ａに熱交換器
を介在させたものである。

【００４２】符号５は内部に伝熱管５ａを設備したヒー
ターで、蒸発器３の被冷却流体（空気）３６出口に設け
たものである。そして、二段圧縮機１の高段吐出管６と
連結した高段吐出ガス管６ａに分岐管７を取付け、この
分岐管７にヒーター５のガス入口９を連結する。

【００４３】また、符号８は分岐管７の分岐部とヒータ
ー５間に取付けた二方流量制御弁で、二段圧縮機１の高
段吐出管６より高段吐出ガス管６ａおよび分岐管７を通
してヒーターへ流れる高段吐出ガスの供給量を調整する
ものである。

【００４４】符号３７は二段圧縮機１の高段吐出管６と
連結した高段吐出ガス管６ａの分岐管７下流に介在させ
た熱交換器で、この熱交換器３７の冷却液入口１８にヒ
ーター５の液出口１０に連結した液管１１を、膨張弁１
２を介して連結する。そして、この熱交換器３７の冷却
ガス出口１９と、二段圧縮機１の低段吐出管２５と高段
吸入管１６の連通管とをガス管１４で連結し、液溜（フ
ィーダー）４のガス出口管１５と高段吸入管１６を連結
するようにしたものである。

【００４５】符号３１は任意の温度に設定可能な温度セ
ンサーで、ヒーター５の被冷却流体３６出口に設けたも
ので、蒸発器３で冷却された被冷却流体３６をヒーター
５で加熱する温度を設定するものである。そして、温度
センサー３１で検出した被冷却流体３６の温度が設定値
に達すると信号を発する温度コントローラー３０を温度
センサー３１に信号線３２で結線する。また、温度コン
トローラー３０よりのこの信号を前記した二方流量制御
弁８の操作部に信号線３３で結線する。

【００４６】本実施例において、二段圧縮機１から高段
吐出管６と高段吐出ガス管６ａを経て高段吐出ガスをコ
ンデンサー２に供給する。コンデンサー２では、冷却水
入口２６よりの冷却水を伝熱管２ａ内に流し、冷却水出
口２７から排出することにより、二段圧縮機１よりの高
温の高段吐出ガスを冷却して液化する。コンデンサー２
で液化された冷媒液をコンデンサー２の液管１７により
高段膨張弁１３に導き、膨張させて液溜（フィーダー）
４に供給する。

【００４７】液溜（フィーダー）４では、高段膨張弁１
３でコンデンサー２よりの高圧液を減圧して供給するか
ら、中圧液と一部は中圧ガスとなり、この中圧液と中圧
ガスを分離し、中圧液のみを液管２０に供給する。

【００４８】この液管２０に供給された中圧液は低段膨
張弁２１により膨張されて蒸発器３の一端２２に供給さ
れ、送風機３５により蒸発器３内を通過する被冷却流体
３６と伝熱管３ａを介して熱交換し、被冷却流体３６を
冷却する。

【００４９】二段圧縮機１の高段吐出管６よりの高温の
高段吐出ガスは、高段吐出ガス管６ａの分岐管７から二
方流量制御弁８を介してヒーター５のガス入口９に供給
され、蒸発器３出口よりの被冷却流体３６を高段吐出ガ
スの廃熱により加熱する。

【００５０】また、熱交換器３７には、高段吐出ガス管
６ａの分岐管７から二方流量制御弁８を介してヒーター
５のガス入口９に流れた残りの高段吐出ガスが流れる。
そして、ヒーター５で被冷却流体３６を加熱することに
より冷却されて液化した冷媒液が液出口１０より液管１
１を経て、膨張弁１２で減圧され、冷却液入口１８から
熱交換器３７内に供給される。

【００５１】この熱交換器３７内に供給された減圧状態
の冷媒液は前記した残りの高段吐出ガスを冷却し、自身
は加熱されて気化し、冷却ガス出口１９よりガス管１４
を通して高段吸入管１６に流入する。そして、高段吐出
管６より再度ヒーター５或いは熱交換器３７内に供給さ
れる。

【００５２】熱交換器３７内で冷却された残りの高段吐
出ガスは高段吐出ガス管６ａによりコンデンサー２に流
入するから、コンデンサー２に冷却水入口２６より冷却
水出口２７へ供給される冷却水を節減することができ
る。これは前記したように、冷却水出口２７に取付けた
制水弁２８の制御部とコンデンサー２間に設けた管２９
によりコンデンサー２内の冷媒圧力を検出して制水弁２
８を自力開閉制御し、節減するものである。

【００５３】さらに、前記した液溜（フィーダー）４で
の中圧ガスは、液溜（フィーダー）４のガス出口管１５
を通して高段吸入管１６に流入して高段吐出管６より再
度ヒーター５と熱交換器３７を介してコンデンサー２に
供給される。

【００５４】実施例２本実施例は図２に示すもので、二段圧縮機１の高段吐出
管６に連結した高段吐出ガス管６ａに分岐管７を取付
け、分岐管７下流の高段吐出ガス管６ａに直接コンデン
サー２を連結し、実施例１のような熱交換器３７を省略
したものである。

【００５５】熱交換器３７を省略したことにより、ヒー
ター５の液出口１０を液管１１で、膨張弁１２を介して
液溜（フィーダー）４に連結したものである。

【００５６】符号３１は実施例１と同様の任意の温度に
設定可能な温度センサーで、ヒーター５の被冷却流体３
６出口側に設けたもので、蒸発器３で冷却された被冷却
流体３６をヒーター５で加熱する温度を設定するもので
ある。そして、前記したように温度センサー３１で検出
した被冷却流体３６の温度が設定値に達すると信号を発
する温度コントローラー３０を温度センサー３１に信号
線３２で結線する。また、温度コントローラー３０より
のこの信号を前記した二方流量制御弁８の操作部に信号
線３３で結線する。

【００５７】本実施例において、二段圧縮機１の高段吐
出管６よりの高温の高段吐出ガスの一部は、分岐管７か
ら二方流量制御弁８を介してヒーター５のガス入口９に
供給され、蒸発器３出口よりの被冷却流体３６を高段吐
出ガスの廃熱で加熱する。

【００５８】そして、ヒーター５で被冷却流体３６によ
り冷却されて液化した冷媒液が液出口１０よりの液管１
１を経て、膨張弁１２で減圧され、液溜（フィーダー）
４に供給される。

【００５９】また、この高段吐出ガス配管６ａの分岐管
７から二方流量制御弁８を介してヒーター５のガス入口
９に流れた残りの高段吐出ガスが直接コンデンサー２を
流れる。

【００６０】コンデンサー２に流れた分岐管７からのこ
の残りの高段吐出ガスをコンデンサー２で液化して高圧
の冷媒液とし、液管１７を通して高段膨張弁１３で減圧
し、液溜（フィーダー）４に供給する。

【００６１】液溜（フィーダー）４ではそれぞれ膨張弁
１２，１３でヒーター５とコンデンサー２よりの高圧液
を減圧して供給されるから、中圧液と一部は中圧ガスと
なり、この中圧液と中圧ガスを分離し、中圧液のみを液
管２０に供給する。

【００６２】この液管２０に供給された中圧液は低段膨
張弁２１により膨張されて蒸発器３の一端２２に供給さ
れ、送風機３５により蒸発器３内を通過する被冷却流体
３６と伝熱管３ａを介して熱交換し、被冷却流体３６を
冷却する。

【００６３】さらに、前記した液溜（フィーダー）４で
の中圧ガスは、液溜（フィーダー）４のガス出口管１５
を通して高段吸入管１６に流入して高段吐出管６より再
度コンデンサー２とヒーター５に供給される。

【００６４】

【発明の効果】実施例１，２において、ヒーター５出口
における被冷却流体３６の温度が、温度コントローラー
３０での設定温度より低い場合には、二段圧縮機１の高
段吐出管６から高段吐出ガス管６ａを通過し、コンデン
サー２に流れる高段吐出ガスを減少させるように、二方
流量制御弁８を開方向に調節する。従って、二段圧縮機
１の高段吐出管６から供給される高段吐出ガスの全量は
コンデンサー２に流入せず、一部は二方流量制御弁８を
経てヒーター５へ流入する。このヒーター５へ流れる高
段吐出ガスの量は、ヒーター５を通過する被冷却流体３
６の温度を温度センサー３１で感知し、予め設定された
温度コントローラー３０での設定温度になるように温度
コントローラー３０から二方流量制御弁８を制御して調
整する。このことにより、高段吐出ガスの廃熱を利用し
て蒸発器３の余剰冷凍能力を相殺することができる。従
って、従来のように、電熱ヒーター５ｂを設ける必要が
なく、常温から超低温に至るまでの温度制御が可能とな
り、大幅な省エネルギー化が可能となる。

【００６５】また、実施例１においては、被冷却流体３
６の温度を一定に保持している高段吐出ガスの一部は分
岐管７とコンデンサー２間の高段吐出ガス管６ａに設け
た熱交換器３７へ膨張弁１２を介して流入する。従って
コンデンサー２へ流入する前の既に減少した高段吐出ガ
スを冷却液化するから、コンデンサー２の冷却水入口２
６から冷却水出口２７へ供給される冷却水量は、温度コ
ントローラー３０での設定温度が高いほど減少するの
で、さらに省エネルギー化ができる。

【００６６】さらに、実施例２においては、高段吐出ガ
スを冷却する熱交換器３７を省略し、実施例１と同等の
効果を得るようにしたので、冷媒配管を実施例１に比べ
て簡素化でき、その分だけ冷凍機の温度制御装置を安価
に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の二段圧縮機の高段吐出ガス管に取付け
た分岐管下流に熱交換器を設けた実施例を示す冷凍機の
冷媒および冷却水の配管系統図である。

【図２】本発明の二段圧縮機の高段吐出ガス管に取付け
た分岐管下流の熱交換器を省略した実施例を示す冷凍機
の冷媒および冷却水の配管系統図である。

【図３】従来の二段圧縮機を用いた冷凍機の冷媒および
冷却水の配管系統図である。

【符号の説明】

１二段圧縮機２コンデンサー２ａ伝熱管３蒸発器３ａ伝熱管４液溜（フィーダー）５ヒーター５ａ伝熱管５ｂ電熱ヒーター６高段吐出管６ａ高段吐出ガス管７分岐管８二方流量制御弁９ガス入口１０液出口１１液管１２膨張弁１３高段膨張弁１４ガス管１５ガス出口管１６高段吸入管１７液管１８冷却液入口１９冷却ガス出口２０液管２１低段膨張弁２２一端２３ガス管２４低段吸入管２５低段吐出管２６冷却水入口２７冷却水出口２８制水弁２９管３０温度コントローラー３１温度センサー３２，３３，３４信号線３５送風機３６被冷却流体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二段圧縮機の高段吐出管とコンデンサ
ー、このコンデンサーと高段用膨張弁、この高段用膨張
弁と液溜、この液溜と低段用膨張弁、この低段用膨張弁
と蒸発器、この蒸発器と前記した二段圧縮機の低段吸入
管、二段圧縮機の低段吐出管と二段圧縮機の高段吸入
管、この高段吸入管と前記した液溜のガス出口をそれぞ
れ連結した冷凍機であって、この二段圧縮機の高段吐出
管とコンデンサーを連結する高段吐出ガス管に分岐管を
設け、この分岐管に二方流量制御弁を設け、この分岐管
より下流の高段吐出ガス管に熱交換器を設け、前記した
蒸発器の被冷却流体出口にヒーターを設け、このヒータ
ーのガス入口と二方流量制御弁とを連結せしめ、ヒータ
ーの液出口と前記した熱交換器の冷却液入口とを連結す
る液管に膨張弁を介在せしめ、この熱交換器の冷却ガス
出口と二段圧縮機の高段吸入管とを連結するガス管を設
け、ヒーターの被冷却流体出口に任意の温度に設定可能
な温度センサーと、この温度センサーと結線した温度コ
ントローラーを設け、この温度コントローラーと前記し
た二方流量制御弁の操作部とを結線する信号線を設けた
ことを特徴とする冷凍機の温度制御装置。
【請求項２】二段圧縮機の高段吐出管とコンデンサ
ー、このコンデンサーと高段用膨張弁、この高段用膨張
弁と液溜、この液溜と低段用膨張弁、この低段用膨張弁
と蒸発器、この蒸発器と前記した二段圧縮機の低段吸入
管、二段圧縮機の低段吐出管と二段圧縮機の高段吸入
管、この高段吸入管と前記した液溜のガス出口をそれぞ
れ連結した冷凍機であって、この二段圧縮機の高段吐出
管とコンデンサーを連結する高段吐出ガス管に分岐管を
設け、この分岐管に二方流量制御弁を設け、前記した蒸
発器の被冷却流体出口にヒーターを設け、このヒーター
のガス入口と二方流量制御弁とを連結せしめ、ヒーター
の液出口と前記した液溜とを膨張弁を介して連結する液
管を設け、このヒーターの被冷却流体出口に任意の温度
に設定可能な温度センサーと、この温度センサーと結線
した温度コントローラーを設け、この温度コントローラ
ーと前記した二方流量制御弁の操作部とを結線する信号
線を設けたことを特徴とする冷凍機の温度制御装置。