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公開番号2025021800
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023125766
出願日2023-08-01
発明の名称冷凍装置
出願人フクシマガリレイ株式会社
代理人個人
主分類F25B 1/00 20060101AFI20250206BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】二段圧縮冷凍サイクルで構成される冷凍装置において、圧縮後の冷媒を放熱させる放熱器の放熱量の総量を、要求される冷凍能力に適合する放熱量に容易に調整できる汎用性に優れた冷凍装置を提供する。
【解決手段】冷凍装置11は、前段圧縮機12、前段放熱器13、後段圧縮機14、及び後段放熱器15と、これら各機器12～15が接続される冷媒配管18とを備える。前段放熱器13は、冷媒配管18に対して並列に接続される、放熱量が同一の複数の単位前段放熱器13a・13aで構成され、後段放熱器15は、冷媒配管18に対して並列に接続される、放熱量が同一の複数の単位後段放熱器15a・15aで構成される。単位前段放熱器13aの構成数を変更することで、前段放熱器13の放熱量の総量を調整することができる。また、単位後段放熱器15aの構成数を変更することで、後段放熱器15の放熱量の総量を調整することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
蒸発器（１７）で蒸発された低圧冷媒を圧縮して吐出する前段圧縮機（１２）と、
前段圧縮機（１２）から吐出された中間圧冷媒を放熱させる前段放熱器（１３）と、
前段放熱器（１３）で放熱された中間圧冷媒を圧縮して吐出する後段圧縮機（１４）と、
後段圧縮機（１４）から吐出された高圧冷媒を放熱させる後段放熱器（１５）と、
これら前段圧縮機（１２）、前段放熱器（１３）、後段圧縮機（１４）、及び後段放熱器（１５）が接続される冷媒配管（１８）と、
を備え、
前段放熱器（１３）は、冷媒配管（１８）に対して並列に接続される、放熱量が同一の複数の単位前段放熱器（１３ａ・１３ａ）で構成され、後段放熱器（１５）は、冷媒配管（１８）に対して並列に接続される、放熱量が同一の複数の単位後段放熱器（１５ａ・１５ａ）で構成されており、
単位前段放熱器（１３ａ）の構成数を変更することで、前段放熱器（１３）の放熱量の総量を調整することができるとともに、単位後段放熱器（１５ａ）の構成数を変更することで、後段放熱器（１５）の放熱量の総量を調整することができるように構成されていることを特徴とする冷凍装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
１つの単位前段放熱器（１３ａ）と、１つの単位後段放熱器（１５ａ）とを前後方向に隣接配置して形成された放熱器対（４３）と、放熱器対（４３）に冷却用の空気流を供給する冷却ファン（４９）とで構成される放熱器ユニット（５０）を複数個備え、
各放熱器対（４３）において、単位前段放熱器（１３ａ）が空気流の上流側に配され、単位後段放熱器（１５ａ）が空気流の下流側に配されている請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
単位前段放熱器（１３ａ）と単位後段放熱器（１５ａ）は、左右方向に並列状に配される薄板からなるフィン（３５）の一群と、蛇行状に繰り返し反転されてフィン（３５）の一群を厚み方向に貫く放熱管（３６）とを含む、フィンチューブ型の熱交換器（３４）で構成されており、
放熱管（３６）が、継ぎ目のない１本の管材で形成されている請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
単位前段放熱器（１３ａ）の一群のフィン（３５）と、単位後段放熱器（１５ａ）の一群のフィン（３５）は、それぞれ等ピッチ置きに配されており、
単位前段放熱器（１３ａ）のフィン（３５）の隣接ピッチ（Ｐ１）と、単位後段放熱器（１５ａ）のフィン（３５）の隣接ピッチ（Ｐ２）は同じピッチに設定されており、
放熱器対（４３）を前方からみたとき、単位前段放熱器（１３ａ）のフィン（３５）と単位後段放熱器（１５ａ）のフィン（３５）とが重なるように、単位前段放熱器（１３ａ）と単位後段放熱器（１５ａ）とが前後方向に隣接配置されている請求項３に記載の冷凍装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二段圧縮冷凍サイクルで構成される冷凍装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の冷凍装置は、例えば特許文献１に開示されており公知である。特許文献１（発明の名称：遷臨界冷凍サイクル装置の製造方法）に記載の冷凍装置は、冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサの低段側圧縮手段と、低段側圧縮手段から吐出された中間圧冷媒を放熱させるサブクーラと、サブクーラで放熱させた中間圧冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサの高段側圧縮手段と、高段側圧縮手段から吐出された高圧冷媒を放熱させるガスクーラなどを含んで構成される。サブクーラとガスクーラとは一体化されて、１つのフィンチューブ型の熱交換器として構成されている。具体的には、熱交換器は、空気との熱交換を促す薄板からなるフィンの一群と、蛇行状に繰り返し反転されてフィン群を厚み方向へ貫く放熱管とを備えており、サブクーラとガスクーラの放熱管がそれぞれ別の管で構成されるとともに、フィンがサブクーラとガスクーラとで共用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－２６３４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば食品等を冷却保存する冷却庫では、庫内容積が大小に異なる冷却庫が複数種用意されてシリーズ化されるが、庫内容積によって冷凍装置に要求される冷凍能力は異なる。しかし、特許文献１の冷凍装置のように、サブクーラとガスクーラとが１つのフィンチューブ型の熱交換器で構成されていると、要求される冷凍能力に適合する放熱量を有する熱交換器を複数種用意する必要があり汎用性に欠ける。
【０００５】
本発明は、二段圧縮冷凍サイクルで構成される冷凍装置において、圧縮後の冷媒を放熱させる放熱器の放熱量の総量を、要求される冷凍能力に適合する放熱量に容易に調整することができる、汎用性に優れた冷凍装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の冷凍装置１１は、蒸発器１７で蒸発された低圧冷媒を圧縮して吐出する前段圧縮機１２と、前段圧縮機１２から吐出された中間圧冷媒を放熱させる前段放熱器１３と、前段放熱器１３で放熱された中間圧冷媒を圧縮して吐出する後段圧縮機１４と、後段圧縮機１４から吐出された高圧冷媒を放熱させる後段放熱器１５と、これら前段圧縮機１２、前段放熱器１３、後段圧縮機１４、及び後段放熱器１５が接続される冷媒配管１８と、を備える。前段放熱器１３は、冷媒配管１８に対して並列に接続される、放熱量が同一の複数の単位前段放熱器１３ａ・１３ａで構成され、後段放熱器１５は、冷媒配管１８に対して並列に接続される、放熱量が同一の複数の単位後段放熱器１５ａ・１５ａで構成されている。そして、単位前段放熱器１３ａの構成数を変更することで、前段放熱器１３の放熱量の総量を調整することができるとともに、単位後段放熱器１５ａの構成数を変更することで、後段放熱器１５の放熱量の総量を調整することができるように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
１つの単位前段放熱器１３ａと、１つの単位後段放熱器１５ａとを前後方向に隣接配置して形成された放熱器対４３と、放熱器対４３に冷却用の空気流を供給する冷却ファン４９とで構成される放熱器ユニット５０を複数個備える。各放熱器対４３において、単位前段放熱器１３ａが空気流の上流側に配され、単位後段放熱器１５ａが空気流の下流側に配されている。
【０００８】
単位前段放熱器１３ａと単位後段放熱器１５ａは、左右方向に並列状に配される薄板からなるフィン３５の一群と、蛇行状に繰り返し反転されてフィン３５の一群を厚み方向に貫く放熱管３６とを含む、フィンチューブ型の熱交換器３４で構成されている。放熱管３６は、継ぎ目のない１本の管材で形成されている。
【０００９】
単位前段放熱器１３ａの一群のフィン３５と、単位後段放熱器１５ａの一群のフィン３５は、それぞれ等ピッチ置きに配されており、単位前段放熱器１３ａのフィン３５の隣接ピッチＰ１と、単位後段放熱器１５ａのフィン３５の隣接ピッチＰ２は同じピッチに設定されている。放熱器対４３を前方からみたとき、単位前段放熱器１３ａのフィン３５と単位後段放熱器１５ａのフィン３５とが重なるように、単位前段放熱器１３ａと単位後段放熱器１５ａとが前後方向に隣接配置されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の冷凍装置１１のように、冷媒配管１８に対して並列に接続される、放熱量が同一の複数の単位前段放熱器１３ａ・１３ａで前段放熱器１３を構成していると、各単位前段放熱器１３ａを通過したのち合流する中間圧冷媒の温度を略一致させることができるので、温度が異なる中間圧冷媒が合流する際に生じる冷媒流の乱れを防いで、冷媒をスムーズに循環させることができる。同様に、冷媒配管１８に対して並列に接続される、放熱量が同一の複数の単位後段放熱器１５ａ・１５ａで後段放熱器１５を構成していると、各単位後段放熱器１５ａを通過したのち合流する高圧冷媒の温度を略一致させることができるので、温度が異なる高圧冷媒が合流する際に生じる冷媒流の乱れを防いで、冷媒をスムーズに循環させることができる。以上より、本発明の冷凍装置１１によれば、前段放熱器１３と後段放熱器１５のそれぞれを複数個の単位放熱器１３ａ・１５ａで構成したにも拘わらず、冷媒の循環に弊害が生じることを防ぐことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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