(57)【要約】【課題】既存の二重冷凍サイクル圧縮式冷凍機に比して高効率で、且つ安価な圧縮式冷凍機を提供することを目的とする。【解決手段】高圧凝縮器２２と低圧凝縮器２０、高圧蒸発器１４と低圧蒸発器１２、高圧圧縮機１８と低圧圧縮機１６を備えた二重冷凍サイクルの圧縮式冷凍機であって、低圧凝縮器２０に高圧凝縮器２２で凝縮した冷媒をオリフィス２４を介して導入し、低圧蒸発器１２に高圧蒸発器１４で蒸発温度まで冷却された冷媒を導入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧凝縮器と低圧凝縮器、少なくとも１以上の蒸発器、前記高圧凝縮器に接続された圧縮機と前記低圧凝縮器に接続された圧縮機を備えた圧縮式冷凍機であって、
前記高圧凝縮器で凝縮した冷媒液を前記低圧凝縮器に導入することを特徴とする圧縮式冷凍機。
【請求項２】
請求項１記載の圧縮式冷凍機において、
前記低圧凝縮器の出口に、冷媒を冷却する中間冷却器を設けたことを特徴とする圧縮式冷凍機。
【請求項３】
請求項２記載の圧縮式冷凍機において、
前記中間冷却器の冷媒蒸気を前記低圧凝縮器に接続された圧縮機の中間吸い込み口に導入することを特徴とする圧縮式冷凍機。
【請求項４】
請求項３記載の圧縮式冷凍機において、
前記高圧蒸発器の冷媒蒸気を圧縮して前記低圧凝縮器に送る低ヘッド圧縮機と、前記低圧蒸発器の冷媒蒸気を圧縮して高圧凝縮器に送る高ヘッド圧縮機を備え、
前記中間冷却器の冷媒蒸気を前記低ヘッド圧縮機の中間吸い込み口に導入することを特徴とする圧縮式冷凍機。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の圧縮式冷凍機において、
単一の缶胴を隔壁で上下に仕切った室の上部室に前記高圧凝縮器を配置し、下部室に前記低圧凝縮器を配置すると共に、前記隔壁には孔を設け、
前記高圧凝縮器から前記低圧凝縮器へ冷媒の導入は前記隔壁に設けた孔を通して行うことを特徴とする圧縮式冷凍機。
【請求項６】
少なくとも１以上の凝縮器、高圧蒸発器と低圧蒸発器、前記高圧蒸発器に接続された圧縮機と前記低圧蒸発器に接続された圧縮機とを備えた圧縮式冷凍機であって、
前記低圧蒸発器に供給された冷媒は、前記高圧蒸発器で高圧蒸発器の蒸発温度まで冷却された冷媒であることを特徴とする圧縮式冷凍機。
【請求項７】
請求項６記載の圧縮式冷凍機において、
前記高圧蒸発器の入口に、冷媒を冷却する中間冷却器を設けたことを特徴とする圧縮式冷凍機。
【請求項８】
請求項６又は７記載の圧縮式冷凍機において、
前記高圧蒸発器から前記低圧蒸発器に導入する冷媒は、前記高圧蒸発器に設けたオーバーフロー堰を越える冷媒であることを特徴とする圧縮式冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮式冷凍機に関し、特に二重冷凍サイクルを備えた高性能の圧縮式冷凍機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は従来のこの種の二重冷凍サイクルを備えた圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。図示するように、本圧縮式冷凍機１００は、低圧側蒸発器１０１、高圧側蒸発器１０２、低圧側圧縮機１０３、高圧側圧縮機１０４、低圧側凝縮器１０５、及び高圧側凝縮器１０６、低圧側膨張弁１０７、高圧側膨張弁１０８を備えている。
【０００３】
低圧側蒸発器１０１で蒸発された冷媒蒸気は低圧側圧縮機１０３に送られ圧縮され、該圧縮された冷媒蒸気は低圧側凝縮器１０５で凝縮され冷媒凝縮液となり、該凝縮冷媒液は低圧側膨張弁１０７を介して低圧側蒸発器１０１に送られ、低圧側冷凍サイクルが構成される。また、高圧側蒸発器１０２で蒸発した冷媒蒸気は高圧側圧縮機１０４に送られ圧縮され、該圧縮された冷媒蒸気は高圧側凝縮器１０６で凝縮され冷媒凝縮液となり、該冷媒凝縮液は高圧側膨張弁１０８を介して高圧側蒸発器１０２に送られ、高圧側冷凍サイクルが構成される。
【０００４】
低圧側凝縮器１０５と高圧側凝縮器１０６とは冷却水１１０により、低圧側蒸発器１０１と高圧側蒸発器１０２とは冷水１２０によりそれぞれ連絡されており、冷却水１１０は低圧側凝縮器１０５から高圧側凝縮器１０６へ、冷水１２０は低圧側蒸発器１０１から高圧側蒸発器１０２へと流れるようになっている。低圧側蒸発器１０１及び高圧側蒸発器１０２では、冷水１２０から熱を奪って冷媒を蒸発させ、冷水１２０を冷却させる。また、低圧側凝縮器１０５及び高圧側凝縮器１０６では、圧縮冷媒が冷却水１１０により冷却され冷媒凝縮液となる。
【０００５】
二重冷凍サイクルの圧縮式冷凍機は、一般に高圧側冷凍サイクルと低圧側冷凍サイクルの２つの冷凍サイクルを冷水及び冷却水で連絡することで、一方或いは両方の冷凍サイクルの圧縮ヘッドを小さくすることで省エネルギー化を図る冷凍機である。その接続方法などによりいくつかのパターンはあるが、基本的に凝縮器、蒸発器、圧縮機、中間冷却器、膨張弁、過冷却器などの要素機器は、各々２台必要となる。これはコスト的に大きな負担となる。
【０００６】
更に、サイクルがモータ等の機器で連通している場合には、冷媒の偏りを検出して補正することが必要となる。また、二重冷凍サイクルはそれ自体非常に高効率の冷凍サイクルであるが、更なる高効率化が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術では上記のように、凝縮器、蒸発器、圧縮機、中間冷却器、膨張弁、過冷却器などの要素機器を各々２台必要となり、コスト的に大きな負担になるという問題や、更なる高効率化に答えることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、高圧凝縮器と低圧凝縮器、少なくとも１以上の蒸発器、高圧凝縮器に接続された圧縮機と低圧凝縮器に接続された圧縮機を備えた圧縮式冷凍機であって、高圧凝縮器で凝縮した冷媒液を低圧凝縮器に導入することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記圧縮式冷凍機において、低圧凝縮器の出口に、冷媒を冷却する中間冷却器を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記圧縮式冷凍機において、中間冷却器の冷媒蒸気を低圧凝縮器に接続された圧縮機の中間吸い込み口に導入することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記圧縮式冷凍機において、高圧蒸発器の冷媒蒸気を圧縮して低圧凝縮器に送る低ヘッド圧縮機と、低圧蒸発器の冷媒蒸気を圧縮して高圧凝縮器に送る高ヘッド圧縮機を備え、中間冷却器の冷媒蒸気を低ヘッド圧縮機の中間吸い込み口に導入することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記圧縮式冷凍機において、単一の缶胴を隔壁で上下に仕切った室の上部室に高圧凝縮器を配置し、下部室に低圧凝縮器を配置すると共に、隔壁には孔を設け、高圧凝縮器から低圧凝縮器へ冷媒の導入は隔壁に設けた孔を通して行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、少なくとも１以上の凝縮器、高圧蒸発器と低圧蒸発器、高圧蒸発器に接続された圧縮機と低圧蒸発器に接続された圧縮機とを備えた圧縮式冷凍機であって、低圧蒸発器に供給された冷媒は、高圧蒸発器で高圧蒸発器の蒸発温度まで冷却された冷媒であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記圧縮式冷凍機において、高圧蒸発器の入口に、冷媒を冷却する中間冷却器を設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記圧縮式冷凍機において、高圧蒸発器から低圧蒸発器に導入する冷媒は、高圧蒸発器に設けたオーバーフロー堰を越える冷媒であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、高圧凝縮器と低圧凝縮器、少なくとも１以上の蒸発器、高圧凝縮器に接続された圧縮機と低圧凝縮器に接続された圧縮機を備えた圧縮式冷凍機であって、高圧凝縮器で凝縮した冷媒液を低圧凝縮器に導入するか、又は少なくとも１以上の凝縮器、高圧蒸発器と低圧蒸発器、高圧蒸発器に接続された圧縮機と低圧蒸発器に接続された圧縮機とを備えた圧縮式冷凍機であって、低圧蒸発器に供給された冷媒は、高圧蒸発器で蒸発温度まで冷却された冷媒であるので、高圧側の冷媒凝縮液は一部気化し、低圧側の冷媒凝縮液と同じ温度まで冷却され、気化した冷媒蒸気は、低圧凝縮器で凝縮するため、実質的に冷凍機の負担は増えない。また、低圧蒸発器に流入する冷媒は高圧蒸発器の飽和温度まで冷却されているために低圧蒸発器の負荷が小さくなる。更に、中間冷却器や膨張弁などの機器が１台で済むことになり、これにより既存の二重冷凍サイクル圧縮式冷凍機に比して安価で更に効率のよい圧縮式冷凍機を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明に係る圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。
【図２】図２は本発明に係る圧縮式冷凍機に用いる高圧凝縮器と低圧凝縮器を合体した凝縮器の構成例を示す図である。
【図３】図３は本発明に係る圧縮式冷凍機に用いる高圧蒸発器と低圧蒸発器を合体した蒸発器の構成例を示す図である。
【図４】図４は本発明に係る圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。
【図５】図５は本発明に係る圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。
【図６】図６は本発明に係る圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。
【図７】図７は本発明に係る圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。
【図８】図８は本発明に係る圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。
【図９】図９は従来の二重冷凍サイクルを備えた圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１は本発明に係る圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。図示するように、本圧縮式冷凍機１０−１は、低圧蒸発器１２、高圧蒸発器１４、低圧圧縮機１６、高圧圧縮機１８、低圧凝縮器２０、及び高圧凝縮器２２を備えている。
【００１９】
低圧蒸発器１２で蒸発された冷媒蒸気は低圧圧縮機１６に送られ圧縮され、該圧縮された冷媒蒸気は低圧凝縮器２０で凝縮され冷媒凝縮液となり、該凝縮冷媒液は膨張弁２６を介して高圧蒸発器１４に送られる。該高圧蒸発器１４で蒸発した冷媒蒸気は高圧圧縮機１８に送られ圧縮され、該圧縮された冷媒蒸気は高圧凝縮器２２で凝縮され冷媒凝縮液となり、該冷媒凝縮液は、オリフィス２４を介して低圧凝縮器２０に導入される。
【００２０】
なお、図示は省略するが、高圧凝縮器２２と低圧凝縮器２０とは冷却水により、低圧蒸発器１２と高圧蒸発器１４とは冷水によりそれぞれ連絡されており、冷却水は低圧凝縮器２０から高圧凝縮器２２へ、冷水は高圧蒸発器１４から低圧蒸発器１２へと流れるようになっている。高圧蒸発器１４及び低圧蒸発器１２では、冷水から熱を奪って冷媒を蒸発させ、冷水を冷却させる。また、低圧凝縮器２０及び高圧凝縮器２２では、圧縮冷媒が冷却水により冷却され冷媒凝縮液となる。
【００２１】
本圧縮式冷凍機１０−１では、上記のように高圧凝縮器２２で凝縮した冷媒液はオリフィス２４を介して低圧凝縮器２０へと送られる。低圧凝縮器２０には冷媒を過冷却させる過冷却器３８（図２参照）を設けても良い。低圧凝縮器２０で凝縮した冷媒液は膨張弁２６を介し膨張して高圧蒸発器１４へ送られる。低圧蒸発器１２及び高圧蒸発器１４にはそれぞれ液面検出器２８、液面検出器３０を備えており、低圧蒸発器１２及び高圧蒸発器１４の冷媒液液面を一定とするよう、膨張弁２６及び移動弁３２の開度が制御されるようになっている。具体的には、低圧蒸発器１２の液面の増減を液面検出器２８で検出し、移動弁３２の開度を増減し、高圧蒸発器１４から低圧蒸発器１２に移動する冷媒量を調整し、高圧蒸発器１４の冷媒液面を液面検出器３０で検出し、膨張弁２６の開度を制御し、低圧凝縮器２０から高圧蒸発器１４に移動する凝縮冷媒液量を制御する。
【００２２】
図２は、高圧凝縮器２２と低圧凝縮器２０を合体した凝縮器３４の構成を示す図である。図示するように、凝縮器３４は単一の缶胴（ケーシング）３５を隔壁３６で上下に仕切り、該隔壁３６を介在させて上部室に高圧凝縮器２２を下部室に低圧凝縮器２０を配置し、高圧凝縮器２２と低圧凝縮器２０が上下に重なり合って配置された構成である。隔壁３６にはオリフィス２４として小孔３６ａが設けられており、該小孔３６ａを介しても冷媒は高圧凝縮器２２から低圧凝縮器２０に移動する。小孔３６ａの大きさは、高圧凝縮器２２と低圧凝縮器２０の圧力差と凝縮冷媒液の量により設計されるが、一般に多少大きくても、蒸気の比容積は液に比べて格段に大きく、特に低圧冷媒とされるＨＦＣ２４５ｆａやＨＣＦＣ１２３では、冷媒蒸気の吹き抜け量は小さく、性能への影響は小さい。また、一般に圧力差がつく場合は凝縮冷媒液量が多くなるので、流量特性上、吹き抜け量は自律的に抑制される。
【００２３】
図３は、高圧蒸発器１４と低圧蒸発器１２を合体した蒸発器４０の構成を示す図である。図示するように、蒸発器４０は単一の缶胴（ケーシング）４１内を隔壁４２で仕切り、該隔壁４２を挟んで高圧蒸発器１４と低圧蒸発器１２を水平に配置されている。高圧蒸発器１４と低圧蒸発器１２はオーバーフロー堰４４を介して隣り合っており、高圧蒸発器１４からオーバーフロー堰４４を越えて溢れた冷媒液は、隔壁４２に設けた小孔４２ａを介して低圧蒸発器１２へと移動する。この場合も、小孔４２ａからの冷媒吹き抜けは自律的に抑制される。
【００２４】
図４は本発明に係る圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。図示するように、本圧縮式冷凍機１０−２は、低圧蒸発器１２、高圧蒸発器１４、低圧圧縮機１６、高圧圧縮機１８、低圧凝縮器２０、及び高圧凝縮器２２を備えている点は、圧縮式冷凍機１０−１と同様である。
【００２５】
図１に示す圧縮式冷凍機１０−１では、高圧蒸発器１４及び低圧蒸発器１２の双方の冷媒液面を液面検出器３０、液面検出器２８で監視し、その冷媒液面の増減により移動弁３２と膨張弁２６の開度を制御した。図４に示す圧縮式冷凍機１０−２では、図３に示すように、高圧蒸発器１４にオーバーフロー堰４４を設け、オーバーフローした冷媒液を隔壁４２に設けたオリフィス４６としての小孔４２ａを介して低圧蒸発器１２に送ることとした。ここで、膨張弁２６の開度は低圧蒸発器１２の液面レベルを液面検出器２８で監視し、その増減に応じて制御することとする。
【００２６】
このようにすると、高圧蒸発器１４の液面はオーバーフロー堰４４により一定に保たれ、膨張弁２６の開閉により低圧凝縮器２０から高圧凝縮器２２に供給される冷媒液量が変化し、オーバーフロー量が増減することになる。従って、低圧蒸発器１２の冷媒液面レベルを液面検出器２８で検出し、該冷媒液面レベルによって膨張弁２６の開度を制御することで、低圧蒸発器１２の冷媒量と冷媒循環量は適切に制御されることになる。
【００２７】
図５は本発明に係る圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。図示するように、本圧縮式冷凍機１０−３は、低圧蒸発器１２、高圧蒸発器１４、低圧圧縮機１６−１と１６−２を備えた二段式の低圧圧縮機１６’、高圧圧縮機１８−１と１８−２を備えた二段式の高圧圧縮機１８’、低圧凝縮器２０、高圧凝縮器２２、中間冷却器（エコノマイザ）４８を備えている。
【００２８】
中間冷却器４８は低圧凝縮器２０と高圧蒸発器１４との間に設ける。中間冷却器４８で気化した冷媒蒸気は、二段式の低圧圧縮機１６’の中間吸い込みへ戻している。低圧凝縮器２０から中間冷却器４８に送る凝縮冷媒液は低圧蒸発器１２の冷媒液面レベルを液面検出器２８で監視し、膨張弁５２の開度により制御する。また、中間冷却器４８からの冷媒液はオリフィス５０を介して高圧蒸発器１４に送られるようになっている。
【００２９】
図６は本発明に係る圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。図示するように、本圧縮式冷凍機１０−４は、低圧蒸発器１２、高圧蒸発器１４、圧縮機１７−１と１７−２を備えた二段式の高ヘッド圧縮機１７、圧縮機１９−１と１９−２を備えた二段式の低ヘッド圧縮機１９、低圧凝縮器２０、高圧凝縮器２２、中間冷却器（エコノマイザ）４８を備えている。
【００３０】
本圧縮式冷凍機１０−４では、中間冷却器４８を低圧凝縮器２０と高圧蒸発器１４との間に設ける。低圧蒸発器１２から高圧凝縮器２２に送る冷媒蒸気を圧縮する高ヘッド圧縮機１７と、高圧蒸発器１４から低圧凝縮器２０に送る冷媒蒸気を圧縮する低ヘッド圧縮機１９を設けている。中間冷却器４８で気化した冷媒蒸気は、低ヘッド圧縮機１９の中間吸い込みへ戻している。低圧凝縮器２０から中間冷却器４８に送る凝縮冷媒液は低圧蒸発器１２の液面レベルを液面検出器２８で監視し、膨張弁５２の開度を制御することにより制御する。また、中間冷却器４８からの冷媒液はオリフィス５０を介して高圧蒸発器１４に送られるようになっている。
【００３１】
上記圧縮式冷凍機１０−１〜１０−４は、高圧凝縮器２２で凝縮した冷媒をオリフィス２４を介して低圧凝縮器２０へ導くことにより、高圧側の冷媒凝縮液は一部気化し、低圧側の冷媒凝縮液と同じ温度まで冷却される。ここで気化した冷媒蒸気は、低圧凝縮器２０でただちに凝縮するため、圧縮機の蒸気流量は増えず、実質的に冷凍機の負担は増えない。これにより、高圧側冷媒液は過冷却器を用いずに、低圧凝縮器温度まで冷却されたと同じ状態となる。なお、図２に示すように、過冷却器３８を設け、低圧側の冷媒液を過冷却すれば、更に冷凍効率は向上する。
【００３２】
また、低圧蒸発器１２には高圧凝縮器或いは中間冷却器から直接冷媒液を導くのではなく、凝縮液を一度高圧蒸発器１４に導き、そして高圧蒸発器１４の内で該高圧蒸発器１４の蒸発温度まで冷却された冷媒液を、低圧蒸発器１２に導くことにより、膨張弁（膨張弁２６、５２）が１台でも低圧蒸発器１２、高圧蒸発器１４の２つの蒸発器に冷媒を供給でき、制御等も容易となる。中間冷却器４８を設けた場合でも１台の中間冷却器４８で全ての冷媒を冷却できる。
【００３３】
また、高圧蒸発器１４は、凝縮器若しくは中間冷却器との温度差に相当する冷媒を気化するが、低圧蒸発器１２では、その分冷媒蒸気が減少する。ここで、圧縮式冷凍機１０−４では、低圧蒸発器１２から高圧凝縮器２２への冷媒蒸気を圧縮する高ヘッド圧縮機１７と、高圧蒸発器１４から低圧凝縮器２０への冷媒蒸気を圧縮する低ヘッド圧縮機１９とを設けている場合、低ヘッド圧縮機１９側の冷媒蒸気流量が増えるが、高ヘッド圧縮機１７側の冷媒蒸気量が減少することになる。故に、所要動力が削減され、必要な動力が節減されることになる。なお、本図では、二段式の圧縮機としているが、単段の圧縮機による場合でも同様の作用効果がある。
【００３４】
なお、圧縮式冷凍機１０−３のように低圧蒸発器１２から低圧凝縮器２０へ送る冷媒蒸気を圧縮する二段式の低圧圧縮機１６’と、高圧蒸発器１４から高圧凝縮器２２へ送る冷媒蒸気を圧縮する二段構成の高圧圧縮機１８’とを設けている場合、中間冷却器４８で気化分離された冷媒蒸気は、低圧圧縮機１６’の中間吸込みに戻すほうが、凝縮器と中間冷却器４８のヘッド差が小さいので有利である。
【００３５】
なお、高圧蒸発器１４と低圧蒸発器１２、或いは高圧凝縮器２２と低圧凝縮器２０の、いずれか一組を、単一の蒸発器或いは凝縮器とすることも考えられる。図７は高圧蒸発器と低圧蒸発器を単一の蒸発器とした圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。図示するように、圧縮式冷凍機１０−５は高圧蒸発器と低圧蒸発器を単一の蒸発器とした蒸発器１３を備え、蒸発器１３からの冷媒蒸気を高圧圧縮機１８と低圧圧縮機１６に送り、高圧圧縮機１８で圧縮した冷媒蒸気を高圧凝縮器２２に送り凝縮冷媒液とし、低圧圧縮機１６で圧縮した冷媒蒸気を低圧凝縮器２０に送り凝縮冷媒液としている。
【００３６】
高圧凝縮器２２の凝縮冷媒液をオリフィス２４を介して低圧凝縮器２０に導入するようになっており、蒸発器１３の冷媒液液面を液面検出器３０で監視し、蒸発器１３の冷媒液液面が一定となるように、膨張弁２６の開度を制御し、低圧凝縮器２０から蒸発器１３に移動する凝縮冷媒液量を制御している。
【００３７】
図８は高圧凝縮器と低圧凝縮器を単一の凝縮器２３とした圧縮式冷凍機の概略構成例を示す図である。図示するように、圧縮式冷凍機１０−６は高圧凝縮器と低圧凝縮器を単一の凝縮器とした凝縮器２３を備え、高圧蒸発器１４からの冷媒蒸気を高圧圧縮機１８に送り、該高圧圧縮機１８で圧縮した冷媒蒸気を凝縮器２３に送り、低圧蒸発器１２からの冷媒蒸気を低圧圧縮機１６に送り、該低圧圧縮機１６で圧縮した冷媒蒸気を凝縮器２３に送っている。該凝縮器２３で圧縮冷媒蒸気を凝縮冷媒液としている。
【００３８】
低圧蒸発器１２及び高圧蒸発器１４にはそれぞれ液面検出器２８、液面検出器３０を備えており、低圧蒸発器１２及び高圧蒸発器１４の冷媒液面を一定にするように、膨張弁２６及び移動弁３２の開度を制御し、高圧蒸発器１４から低圧蒸発器１２に移動する冷媒量を調整し、凝縮器２３から高圧蒸発器１４に移動する凝縮冷媒液量を制御する。
【００３９】
上記圧縮式冷凍機１０−５、１０−６では、当然にしてその効果は減少するが、従来の単一冷凍サイクルの冷凍機に比しては、高性能の冷凍機となる。また、従来の冷凍機と同様、中間冷却器出口のオリフィス５０を自動弁として開度を制御しても良く、膨張弁５２についても、従来と同様に低圧凝縮器２０の液面等により制御しても差し支えない。当然、所謂フロート弁等によっても良い。
【００４０】
以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用効果を奏する以上、本願発明の技術範囲である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、二重冷凍サイクルの圧縮式冷凍機であって、低圧凝縮器に高圧凝縮器で凝縮した冷媒を導入し、低圧蒸発器に高圧蒸発器で蒸発温度まで冷却された冷媒を導入するので、高圧側の冷媒凝縮液は一部気化し、低圧側の冷媒凝縮液と同じ温度まで冷却され、気化した冷媒蒸気は、低圧凝縮器で凝縮するため、実質的に冷凍機の負担は増えない。また、低圧蒸発器に流入する冷媒は高圧蒸発器の飽和温度まで冷却されているために低圧蒸発器の負荷が小さくなる。更に、中間冷却器や膨張弁等の機器が１台で済むことになり、これにより、既存の二重冷凍サイクル圧縮式冷凍機に比して安価に更に効率のよい圧縮式冷凍機として利用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１０―１〜４  圧縮式冷凍機
１２  低圧蒸発器
１３  蒸発器
１４  高圧蒸発器
１６  低圧圧縮機
１６’低圧圧縮機
１７  高ヘッド圧縮機
１８  高圧圧縮機
１８’  高圧圧縮機
１９  低ヘッド圧縮機
２０  低圧凝縮器
２２  高圧凝縮器
２３  凝縮器
２４  オリフィス
２６  膨張弁
２８  液面検出器
３０  液面検出器
３２  移動弁
３４  凝縮器
３５  缶胴（ケーシング）
３６  隔壁
３８  過冷却器
４０  蒸発器
４１  缶胴（ケーシング）
４２  隔壁
４４  オーバーフロー堰
４６  オリフィス
４８  中間冷却器（エコノマイザ）
５０  オリフィス
【図１】
2011069556.tif 000003
【図２】
2011069556.tif 000004
【図３】
2011069556.tif 000005
【図４】
2011069556.tif 000006
【図５】
2011069556.tif 000007
【図６】
2011069556.tif 000008
【図７】
2011069556.tif 000009
【図８】
2011069556.tif 000010
【図９】
2011069556.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月7日(2009.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
低圧側凝縮器１０５と高圧側凝縮器１０６とは冷却水１１０により、高圧側蒸発器１０２と低圧側蒸発器１０１とは冷水１２０によりそれぞれ連絡されており、冷却水１１０は低圧側凝縮器１０５から高圧側凝縮器１０６へ、冷水１２０は高圧側蒸発器１０２から低圧側蒸発器１０１へと流れるようになっている。低圧側蒸発器１０１及び高圧側蒸発器１０２では、冷水１２０から熱を奪って冷媒を蒸発させ、冷水１２０を冷却させる。また、低圧側凝縮器１０５及び高圧側凝縮器１０６では、圧縮冷媒が冷却水１１０により冷却され冷媒凝縮液となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2011069556.tif 000012