JPS6358081A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JPS6358081A
JPS6358081A JP20244786A JP20244786A JPS6358081A JP S6358081 A JPS6358081 A JP S6358081A JP 20244786 A JP20244786 A JP 20244786A JP 20244786 A JP20244786 A JP 20244786A JP S6358081 A JPS6358081 A JP S6358081A
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JP
Japan
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pipe
heat exchanger
pressure
cooling
bypass
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JP20244786A
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滝沢 敬
努 田中
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明はスーパーマーケット等に設置される低温ショー
ケース等に用いられる冷凍装置に関する。
(ロ)従来の技術 特開昭61−101785号公報(F25D21106
 )に示された冷凍装置は、除霜運転時に高圧ガス管か
らバイパス管を通して内層用熱交換器にホットガスを流
し、このホットガスにより内層用熱交換器に付着した霜
を邂かす構成をとっている。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 上記従来の技術によれば、冷凍装置のうち圧縮機、凝縮
器、受液器、気液分離器等の凝縮ユニットはスーパーマ
ーケット等の店舗の機械室に設置され、一方蒸発器とな
る熱交換器やこの熱交換器に減圧液冷媒を供給する減圧
弁等の冷却ユニットは低温ショーケースに組込まれ店舗
の店内に設置されている関係上、前記凝縮、冷却両ユニ
ットを結ぶ高圧液管及び低圧ガス管は店舗の施工仕様に
よっては数十メートルに及ぶことがあり、このため凝縮
ユニットから冷却ユニットに延びるバイパス管も前記高
圧液管や低圧ガス管と略同じ長きの配管距離にしなけれ
ばならず、バイパス管そのものの価格が長くなるばかり
でなく、配管作業にも手間がかへるという問題点が生じ
る他、冷凍装置への封入冷媒量が増え冷凍装置のコスト
アップを招く結果となった。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために、圧縮機(19)
、凝縮器(20)、受液器(21)、減圧弁(22)、
熱交換器(11)を高圧ガス管(24)、高圧液管(2
5〉、低圧液管(26)、低圧ガス管(27)で環状に
接続してなる冷凍装置(18)において、前記受液器(
21)と減圧弁(22)との間の高圧液管(25)中に
、相互に離間して一方が凝縮ユニット(18A)側、他
方が冷却ユニット(18B)側に位置し、前記熱交換器
(11)の冷却運転時には開、除霜運転時には閉となる
2個の冷却用電磁弁(34)(39)と、入口が前記高
圧ガス管(24)乃至は前記凝縮器(20)と受液器(
21)との高圧液管(25)に、出口が前記冷却用両電
磁弁(34)<39>との間で、且つ凝縮ユニット(1
8A)側に接続された第1バイパス管(32A)及び入
口が前記冷却用両電磁弁(34)(39)との間で、且
つ冷却ユニット(18B)側に、出口が前記低圧液管(
26)に接続された第2バイパス管(32B)からなる
バイパス回路(32)と、前記第1.第2両バイパス管
(32A)(32B>に設けられ、前記熱交換器(11
)の冷却運転時に閉、除霜運転時に開となる2個の除霜
用電磁弁(36)(3B)とを備え、前記熱交換器(1
1)の除霜運転時には、冷却用両電磁弁(34)(39
)の間の高圧液管(25)に高圧冷媒を通してなる冷凍
装置(18)を提供する。
(ホ)作用 実施例によれば、受液器(21)と、減圧弁(22)と
の間の高圧液管(25)に相互に離間して設けられ、冷
却ユニット(18B)側に位置する第1電磁弁(34)
と、凝縮ユニット(18A)側に位置する第6電磁弁(
39〉とは、冷却用電磁弁として作用する一方、バイパ
ス回路(32)を構成する第1.第2両バイパス管(3
2A)(32B)に対応して設けられた第3.第5両1
!磁弁(36)(3B)は除霜用電磁弁として作用する
ことになり、又、凝縮ユニット(18A)と冷却ユニッ
ト(18B)とを結ぶ高圧液管(25)中、前記第1.
第6電磁弁(34)(39)間に第1バイパス管(32
A)の出口、第2バイパス管(32B)の出口を接続す
ることにより、前記高圧液管(25)の一部は共用管路
(25A)となって第1.第2両バイパス管(32A>
(32B)と共にバイパス回路(32)を構成すること
になり、内層用熱交換器(11)の除霜運転時には除霜
熱源となる高圧冷媒を導く作用をなす。
(へ)実施例 以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第5図に示す(1)は前面に商品の収納及び取出用の開
口(3)を形成した断熱壁(2)にて本体を構成してな
る開放形の低温ショーケースで、前記断熱壁の内壁より
適当間隔を存して後述する内層側に開く第1ダンパ(4
A)、後述する外層側に開く第2ダンパ(4B)及びこ
の両ダンパにて夫々間Xすれる第1及び第2両窓(4C
)(4D)を備えた断熱性の第1区画板(4)を配設し
てプレートフィン型の外層用熱交換器(5)と軸流型の
外層用送風@(6)とを配置する外層(7)と、前記開
口の上縁に沿って位置する外層用吹出口(8)と、前記
開口の下縁に沿って位置し、前記外層用吹出口に相対向
する外層用吸込口(9)とを形成し、又前記第1区画板
の内壁より適当間隔を存して金属製の第2区画板(10
)を配設してプレートフィン型の内層用熱交換器(11
)と軸流型の内層用送風機(12)とを配置する内J音
(13)と、前記開口の上縁で且つ外層用吹出口(8)
の内方に並設された内層用吹出口(14〉と、前記開口
の下縁で外層用吸込口(9)の内方に並設され、前記内
層用吹出口に相対向する内層用吸込口(15)と、複数
段の棚(16)を配置した貯蔵室(17)とを形成して
いる。前記第1.第2両ダンパは熱絶縁材、例えば樹脂
からなる板状のものであり、第1ダンパ(4A)は第2
グンバ(4B)から見て循環空気の流れ方向上流側に設
けられており、開放時その先端が第2区画板(10)の
外壁に当接することが好ましく、又第2ダンパ(4B)
は開放時その先端が断熱壁(2)の内壁に当接乃至近接
することが好ましい。前記外層用熱交換器は第1.第2
両ダンパ(4A)(4B)間に位置する様、外層(5)
内に配edれており、又内層用熱交換器(11)は第1
ダンパ(4A)からみて循環空気の流れ方向上流側とな
る位置に配置されている。前記第1.第2両ダンパ(4
A)(4B)は減速機構を備えたギアモータ(M)、こ
のギアモータの回動運動を往復直線運動に変換する細長
いアーム(A)等からなる駆動装置によって開閉される
ものである。尚、低温ショーケース(1)の他の実施例
として第6図に示す如く第1ダンパ(4A)、第1窓(
4C)のみを設けた構成を採用してもよい。
第1図に示す(18)は、前記低温ショーケースを冷却
するための冷凍装置で、冷媒圧縮機(19)、水冷又は
空冷式の凝縮器(20)、受液器(21)、感温部(2
2A)を有する膨張弁等からなる減圧弁(22)、内層
用熱交換器(11)、気液分離器(23)を高圧ガス管
(24)、高圧液管(25)、低圧液管(26)及び低
圧ガス管(27)でもって環状に接続する一方で、前記
高圧液管(25)の途中に入口が接続移れる高圧液枝管
(28)、感温部(29A)を有する膨張弁等からなる
減圧弁(29)、低圧液管(30)、前記低圧ガス管(
27)の途中に出口が接続される低圧ガス枝管(31)
でもって外層用熱交換器(5)を内層用熱交換器(11
〉に対して並列接続している。(32)は高圧冷媒を内
層用熱交換器(11)に導くバイパス回路で、第1及び
第2両バイパス管<32A )(32B)からなり、第
1バイパス管(32A)の入口は前記凝縮器(20)と
受液器(21)との間の高圧液管(25)中に接続きれ
、又出口は前記受液器(21)と減圧弁(22)との間
の高圧液管(25)中の受液器(21)寄りに接続され
、又第2バイパス管(32B)の入口は前記第1バイパ
ス管(32A)の出口よりも冷媒の流れ方向下流側に位
置するよう前記受液器(21)と減圧弁(22)との間
の高圧液管り25)中に接続され、又出口は前記低圧液
管(26)の途中に接読されている。前記第1バイパス
管(32A)の出口と、第2バイパス管(32B)の出
口とを高圧液管(25)に接続することにより、この高
圧液管の一部は共用管路(25A)となり、バイパス回
路(32)の一部を構成することになる。この共用管路
(25A)は数メートル乃至数十メートルに及ぶ。(3
3)は前記内層用熱交換器(11)の除霜運転時、この
内層用熱交換器の高圧液冷媒を外層用熱交換器(5)に
導く連絡管で、その入口は前記内層用熱交換器(11)
と気液分離器(23)との間に低圧ガス管(27)中に
接続され、又出口は前記高圧液枝管(28)の途中に接
続されている。(34)〜(39)は必要に応じて開閉
され、循環冷媒の流路を切り替える第1乃至第6電磁弁
である。前記第1電磁弁(34)は減圧弁(22)と、
共用管(25A)との間の高圧液管(25)中に設けら
れており、内層用熱交換器(11)の冷却運転時及び内
層用、外層用熱交換器(11)(5)の冷却運転時には
開放きれ、又、内層用熱交換器(11)の除霜運転時及
びポンプダウン運転時には閉g6れる。又、前記第2電
磁弁(35)は連絡管(33)の入口と、低圧ガス枝管
(31)の出口との間の低圧ガス管(27)中に設けら
れており、その開閉動作は前記第1電磁弁(34)と同
じである。又、前記第3電磁弁(36ンは第2バイパス
管(32B)中に設けられており、内層用熱交換器(1
1)の除霜運転時のみ開放される。又、前記第4電磁弁
(37)は連絡管(33)の出口と1.減圧弁(29)
との間の高圧液枝管(28)中に設けられており、内層
用熱交換器(11)の冷却運転時以外に開放される。又
、前記第5電磁弁(38)は第1バイパス管(32A)
中に設けられており、その開閉動作は第3電磁弁(36
)と同じであり、内層用熱交換器(11)の除M運転時
のみ開放される。又、前記第6電磁弁(39)は受液器
(21)と、共用管路(25A)との間の高圧液管(2
5ン中に設けられており、その開閉動作は前記第1.第
2両電磁弁(34)(35)と同じである。(40)は
前記第1バイパス管(32A)の入口と、受液器(21
)との間の高圧液管(25)中に設けられた逆止弁で、
内層用熱交換器(11)の除霜運転時、前記受液器(2
1)内の貯溜冷媒がバイパス回路(32)を流れる高圧
冷媒によるエジェクタ効果によって第1バイパス管(3
2A)の入口方向に逆流するのを阻止する。 (41>
は前記連絡管(33)中に設けられた逆止弁で、内層用
熱交換器(11)及び内層用、外層用同熱交換器(n)
(5)の冷却運転時、高圧液管(25)又は及び高圧液
枝管(28)を通過中の高圧液冷媒が連絡管(33〉か
ら低圧ガス管(27)に流れるのを阻止する。前記冷凍
装置(18)は上述の如く構成されており、第1図乃至
第4図の鎖線(18A)で示す部分は店舗の機械室に設
置きれる凝縮ユニット、鎖線(18B)で示す部分は店
舗の店内に設置きれる冷却ユニットとして分けられてい
る関係上、両ユニットをつなぐ共用管路(25A)は店
舗によって数十メートルの長さになることもある。(4
2)はタイマーを内蔵した制御器で、前記第1乃至第6
電磁弁(34)〜(39)及びギアモータ(39)を所
定時間作動させるための開又は閉信号を各信号ライン(
a)〜(g>から送るものである。
次に低温ショーケース(1)の運転システムについて説
明する。
いま、第1ダンパ(4A)、第2ダンパ(4B)は閉じ
ており、第5図に示すように内層(13)及び外層(7
)は夫々独立している。この時、第1.第2及び第6各
電磁弁(34)(35)(39)が開、第3.第4及び
第5各電磁弁(36)(37)<38)が閉となってお
り、かへる状態で、冷媒圧縮機(19)を稼動させると
、冷媒は第1図太線で示す如く圧縮機(19)−凝縮器
(20)−受液器(21〉−第6電磁弁(39)−第1
電磁弁(34)−減圧弁(22)−蒸発器となる内層用
熱交換器(11)−第2電磁弁(35)−気液分離器(
23)−圧縮機(19)と流れる周知の第1のサイクル
を形成し、この間凝縮器(20)で凝縮液化、減圧弁(
22〉で減圧、内層用熱交換器(11)で蒸発気化され
る。この冷却運転(例えば4時間)において、内層用送
風機(12)でもって、内層(13)を通過中の循環空
気は、内層用熱交換器(11)を通過中の例えば−15
°Cの蒸発温度の低圧液冷媒と熱交換されて例えば−6
°Cの冷却空気となり、第5図及び第6図実線矢印に示
す如く開口(3)に冷たいエアーカーテン(CA)を形
成して貯蔵室(17)の温度を一4°Cに維持する冷却
を図り貯蔵品を氷温(0°C以下でしかも細胞を生かし
ておける温度帯)例えば−2°Cに維持する。この間第
1.第2両電磁弁(34)(35ンは貯蔵室(17)の
温度を検出する温度検出器によって同時に開閉を繰り返
し、貯蔵室(17)の温度を適温(氷温)に維持する。
一方、外層用送風機(6〉でもって外層(7)を通過中
の循環空気は、第5図及び第6図実線矢印の如く開口(
3)において冷たいエアーカーテン(CA)の外側に沿
って流れ、この冷たいエアーカーテンの影響を受けて低
温ショーケース(1)を包囲する外気より漸低い温度と
なり、前記の冷たいエアーカーテン(CA)と外気との
接触を阻止する保護エアーカーテン(GA)として作用
する。
冷却運転の進行に伴ない内層用熱交換器(11)への着
霜が多くなると、制御器(42)からの信号で第4電磁
弁(37)が開き、第1電磁弁(34)からの液冷媒の
一部は高圧液枝管(28)に分流される。この分流され
た液冷媒は、減圧弁(29)で減圧きれ、蒸発器となる
外層用熱交換器(5〉で蒸発気化して低圧ガス枝管(3
1)を通り、低圧ガス管(27)に流れ、内層用熱交換
器(11)を通過した低圧ガス冷媒と合流し圧縮機(1
9)に流れる第2図太線で示す第2のサイクルを形成す
る。この第2のサイクルは冷却運転終了前、即ち冷却運
転から除霜運転に切り替る直前に数十乃至数分間にわた
って行なわれ、この運転によって、内層用熱交換器(1
1)と同様に外層用熱交換器(5)も低温となり、外層
(7)を通過中の循環空気は、外層用熱交換器(5)を
通過中の低圧液冷媒(蒸発温度は一20°C)と熱交換
され、内層(13)を循環中の冷却空気と略同じ乃至若
干高い温度(−4°C前後)に維持される。尚、この冷
却運転においては外層用送風機(6)の運転を停止して
もよい。
この冷却運転中、制御器(42)から除霜開始信号が出
力され第1.第2及び第6各電磁弁(34)<35)(
39)が閉まり、第3及び第5両電磁弁(32)(38
)が開き、又第1.第2両ダンパ(4A)(4B>が第
5図及び第6図′&!1線の如く開くと、除霜運転に切
り換わり、凝縮器(20)からの高圧冷媒、即ち高圧の
気液混合冷媒は、バイパス回路(32)−内層用熱交換
器(11)一連絡管(33)−第4電磁弁(37)−減
圧弁(29)−外層用熱交換器(5)−気液分離器(2
3)−圧縮機り19)と流れる第3図太線で示す第3の
サイクルを形成する。この第3のサイクルは例えば10
分乃至20分間行なわれる内層用熱交換器(11)の除
霜運転サイクルであり、バイパス回路(32〉からの高
圧の気液混合冷媒は内層用熱交換器(11)の上部から
下部に向って流れる間、循環空気と熱交換されて5°C
程度の過冷却液となりつ\且つその顕然でもって内層用
熱交換器り11)の霜を徐々に解かす。一方、この内層
用熱交換器を通過した循環空気は第1ダンパ(4A)に
より内層(13)における流れを中断されて第1窓(4
C)から外層(7)に流れ、外層用熱交換器(5)を通
過中の低圧液冷媒と熱交換きれて一4℃前後の温度に冷
却きれる。この冷却された循環空気は第2ダンパ(4B
)により指向され、第2窓(4D)から内層(13)に
帰還し、内層用吹出口(14)から開口(3〉に向けて
吹き出され、冷却運転と同様に冷たいエアーカーテン(
CA)を形成し、内肩用吸込口(15)から内層(13
)に帰還する第2図鎖線矢印の循環を繰り返す。尚、第
6図の実施例においても鎖線矢印の如く空気は循環され
ることになる。
除霜運転の進行に伴ない内層用熱交換器(11)の霜が
解けると、第1.第2及び第6各電磁弁(34)(35
)(39)の閉状態が継続したま〜で、第3及び第5両
電磁弁(36)(38)が閉じると除霜熱源となる高圧
の気液混合冷媒が内層用熱交換器(11)に供給されな
くなり、内層用熱交換器(11)内の残留液冷媒(一部
飽和ガスを含む)を受液器(21〉に回収する所謂ポン
プダウン運転となり、内層用熱交換器(11)内の液冷
媒は第4図太線で示す如く連絡管(33)、g4im弁
(37)、減圧弁(29)ヲ通り外層用熱交換器(5)
を経て気液分離器(23)、圧縮機(19)、凝縮器(
20)、受液器(21)と流れ、この受液器(21)に
高圧液冷媒として貯えられる。このポンプダウン運転は
内層用熱交換器(11)の除霜運転の終了に伴ない数分
乃至十数分村なわれ、この間内層用熱交換器(11)内
の冷媒のうち飽和ガス、液冷媒と順次外層用熱交換器(
5)に吸引されることにより、内層用熱交換器(11)
でその一部が蒸発気化してこの蒸発潜熱でもって内層用
熱交換器(11)に冷却作用を付与し、且つ液冷媒のま
へて減圧弁(29)から外層用熱交換器(5)に流れた
冷媒は低圧液冷媒となってこの外層用熱交換器を通過す
るうちに蒸発気化してこの蒸発潜熱でもって外層用熱交
換器(5)に冷却作用を付与することになる。又、この
ポンプダウン運転は内層用熱交換器(11)に付着した
露の水切り時間でもある。
ポンプダウン運転の終了に伴ない、第3.第4、第5各
電磁弁(36) (37)(3B>が閉じると共に、第
1.第2及び第6各電磁弁(34)(35)(39)が
開き、第1図に示す冷却運転に復帰する。
第7図乃至第10図は本発明の他の実施例を示し、か〜
る実施例では内層用熱交換器(11)の除霜熱源として
ホットガス即ち高圧ガス冷媒を用いる関係上、バイパス
管(32)の入口を高圧ガス管(24)の途中に設ける
一方で、第5電磁弁(38)として三方電磁弁を採用し
ている。尚、第7図乃至第10図は前記第1乃至第3の
各サイクル及びポンプダウン運転に夫々対応し、各図共
に太線で示す如く冷媒は流れることになる。
尚、内層用熱交換器(11)の除霜熱源として高圧の気
液混合冷媒、ホットガスの何れを用いるかは、貯蔵室(
17)の温度設定値や低温ショーケース(1〉の周囲条
件等に応じて選択すればよい。
かへる冷凍装置(18)の構成によれば、受液器(21
)と、減圧弁(22)との間の高圧液管(25)に相互
に離間して設けられ、冷却ユニット(to)fJlll
に位置する第1電磁弁り34)と、凝縮ユニット(18
A)側に位置する第6電磁弁(39)とは冷却用電磁弁
として作用する一方、バイパス回路(32)を構成する
第1、第2両バイパス管(32A)(32B>に対応し
て設けられた第3.第5両電磁弁(36) (38)は
除霜用電磁弁として作用することになり、又、凝縮ユニ
ット(18A)と冷却ユニット(18B)とを結ぶ高圧
液管(25)中、前記第1.第6電磁弁(34)(39
)間に第1バイパス管(32A)の出口、第2バイパス
管<32B)の出口を接続することにより、前記高圧液
管(25)の一部は共用管路(25A)となって第1.
i2両バイパス管(32A)(32B)と共にバイパス
回路(32)を構成することになり、内層用熱交換器(
11)の除霜運転時には除霜熱源となる高圧冷媒を導く
作用をなす。
従って、高圧液管(25)の一部をバイパス回路(32
)の一部として使用できるので、凝縮ユニット(18A
)にバイパス回路(32)の第1バイパス管(32A)
、冷却ユニット(18B)にバイパス回路(32)の第
2バイパス管(32B)を設けることにより、バイパス
回路(32)の配管距離が数メートル乃至数十メートル
短かくなり、配管に伴なうコストを大幅に引き下げるこ
とができると共に、冷凍装置(18〉の封入冷媒量をも
少なくすることができる。
(ト)発明の効果 上述した本発明によれば、高圧液管の一部をバイパス回
路の一部とすることにしたので、凝縮ユニットと冷却ユ
ニットとの間を結ぶバイパス回路の配管が省略できるこ
とになり、この結果、冷凍装置の配管距離を総体的に短
かくして配管経費を安くすることができると共に、配管
距離が短かくなることに伴ない冷媒封入量も少なくなり
、全体として冷凍装置そのもののコストを引き下げるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
図面は何れも本発明冷凍装置の実施例を示し、第1図乃
至第4図は第1乃至第3のサイクル及びポンプダウン運
転を示す冷媒回路図、第5.第6図は冷凍装置によって
冷却される低温ショーケースの縦断面図、第7図乃至第
10図は本発明の他の実施例を示し、夫々第1図乃至第
4図に対応する冷媒回路図である。 (11)・・・熱交換器、 (18)・・・冷凍装置、
 (18A)・・・凝縮ユニット、(18B)・・・冷
却ユニツ’r−5(19)・・・圧縮機、 (20)・
・・凝縮器、 (21)・・・受液器、(22)・・・
減圧弁、 (24)・・・高圧ガス管、 (25)・・
・高圧液管、 (26)・・・低圧液管、 (27)・
・・低圧ガス管、 (32〉・・・バイパス回路、 (
32A)・・・第1バイパス管、 (32B)・・・第
2バイパス管、 (34)(39)・・・冷却用N、電
磁弁 (36)<38)・・・除霜用電磁弁。 出願人 三洋電機株式会社外1名 代理人 弁理士 西野卓嗣 外1名 第1図 第2 図 13g 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、圧縮機、凝縮器、受液器、減圧弁、熱交換器等を高
    圧ガス管、高圧液管、低圧液管、低圧ガス管で環状に接
    続してなる冷凍装置において、前記受液器と減圧弁との
    間の高圧液管中に、相互に離間して一方が凝縮ユニット
    側、他方が冷却ユニット側に位置し、前記熱交換器の冷
    却運転時には開、除霜運転時には閉となる2個の冷却用
    電磁弁と、入口が前記高圧ガス管乃至は前記凝縮器と受
    液器との高圧液管に、出口が前記冷却用両電磁弁との間
    で、且つ凝縮ユニット側に接続された第1バイパス管及
    び入口が前記冷却用両電磁弁との間で、且つ冷却ユニッ
    ト側に、出口が前記低圧液管に接続された第2バイパス
    管からなるバイパス回路と、前記第1、第2両バイパス
    管に設けられ、前記熱交換器の冷却運転時に閉、除霜運
    転時に開となる2個の除霜用電磁弁とを備え、前記熱交
    換器の除霜運転時には、冷却用両電磁弁の間の高圧液管
    に高圧冷媒を通してなる冷凍装置。
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