二元制冷装置的制作方法

本公开涉及二元制冷装置。

背景技术：

1、以往，作为用于进行例如负几十度等低温度段的冷却的制冷装置，使用如下二元制冷装置，其具有使高温侧的第1制冷剂循环的第1制冷循环以及使低温侧的第2制冷剂循环的第2制冷循环。第1制冷循环被称为高元制冷循环。第2制冷循环被称为低元制冷循环。

2、在二元制冷装置中设置有级联冷凝器。级联冷凝器包含第1制冷循环中的蒸发器和第2制冷循环中的冷凝器，构成为能够在第1制冷剂和第2制冷剂中进行热交换。在二元制冷装置中，构成通过级联冷凝器连结了第1制冷循环和第2制冷循环而成的多级结构的制冷循环。

3、作为这样的二元制冷装置，存在专利文献1中公开的二元制冷装置。专利文献1所公开的二元制冷装置在低元制冷循环中设置有使制冷剂在级联冷凝器与受液器之间循环的自然循环回路。

4、在专利文献1所公开的二元制冷装置中，在低元制冷循环停止时，为了抑制低元制冷循环的压力上升而使高元制冷循环进行运转。由此，在二元制冷装置中，在低元制冷循环停止时，通过级联冷凝器对低元制冷循环的制冷剂进行冷却。而且，在二元制冷装置中，在低元制冷循环中通过级联冷凝器冷却后的制冷剂被供给到受液器。在二元制冷装置中，受液器内贮存的制冷剂所包含的蒸气制冷剂被供给到级联冷凝器，由此，制冷剂在自然循环回路中循环。

5、这样，在专利文献1中公开了：除了在低元制冷循环停止时使高元制冷循环进行运转以外，还使通过级联冷凝器被冷却后的制冷剂进行自然循环，从而在低元制冷循环停止时抑制低元制冷循环的压力上升。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：国际公开第2018/198203号

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、但是，在作为第1制冷循环的高元制冷循环中，各种设备构成为能够发挥在二元制冷装置的通常的冷却运转时所需要的能力。因此，在专利文献1所公开的现有的二元制冷装置中，在作为第2制冷循环的低元制冷循环停止时，在抑制低元制冷循环的压力上升的压力抑制运转时，作为第1制冷循环的高元制冷循环中的通过级联热交换器所包含的蒸发器使制冷剂蒸发的能力不足。由此，在专利文献1所公开的现有的二元制冷装置中，存在作为第1制冷循环的高元制冷循环的运转状态不稳定这样的问题。

3、本公开的二元制冷装置解决上述问题，其目的在于，在二元制冷装置的第2制冷循环停止时使第1制冷循环的运转状态稳定。

4、用于解决问题的手段

5、本公开涉及二元制冷装置。二元制冷装置具备：第1制冷循环，其包含第1压缩机、冷凝装置、第1膨胀阀以及级联热交换器，第1制冷剂在该第1制冷循环中循环；以及第2制冷循环，其包含第2压缩机、级联热交换器、第2膨胀阀以及第2蒸发器，第2制冷剂在该第2制冷循环中循环。级联热交换器在第1制冷剂与第2制冷剂之间进行热交换，由此，在第1制冷循环中被用作第1蒸发器，并且在第2制冷循环中被用作第2冷凝器。冷凝装置包含使第1制冷剂冷凝的第1热交换器部；以及使第1制冷剂冷凝或蒸发的第2热交换器部。二元制冷装置还具备切换装置，该切换装置将第2热交换器部的状态在使第1制冷剂冷凝的第1状态与使第1制冷剂蒸发的第2状态之间切换。关于切换装置，在执行由第2制冷循环的第2蒸发器进行的冷却的第1运转中，切换装置使第2热交换器部成为第1状态，在抑制第2制冷循环的压力的第2运转中，切换装置使第2热交换器部成为第2状态。

6、发明的效果

7、根据本公开的二元制冷装置，在抑制第2制冷循环的压力的第2运转中，通过切换装置将冷凝装置中的第2热交换器部切换为使第1制冷剂蒸发的第2状态，因此，在抑制第2制冷循环的压力的第2运转中，在第1制冷循环中使第1制冷剂蒸发的能力增加，因此，能够使第2制冷循环停止时的第1制冷循环的运转状态稳定。

技术特征：

1.一种二元制冷装置，其中，

2.根据权利要求1所述的二元制冷装置，其中，

3.根据权利要求2所述的二元制冷装置，其中，

4.根据权利要求3所述的二元制冷装置，其中，

5.根据权利要求3或4所述的二元制冷装置，其中，

6.根据权利要求3至5中的任意一项所述的二元制冷装置，其中，

7.根据权利要求6所述的二元制冷装置，其中，

8.根据权利要求6或7所述的二元制冷装置，其中，

9.根据权利要求6或7所述的二元制冷装置，其中，

10.根据权利要求6或7所述的二元制冷装置，其中，

11.根据权利要求6至10中的任意一项所述的二元制冷装置，其中，

12.根据权利要求6至10中的任意一项所述的二元制冷装置，其中，

13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的二元制冷装置，其中，

14.根据权利要求1至13中的任意一项所述的二元制冷装置，其中，

技术总结二元制冷装置(10)具备：第1制冷循环(1)，其包含第1压缩机(11)、冷凝装置(12)、第1膨胀阀(13)以及级联热交换器(3)，第1制冷剂在第1制冷循环(1)中循环；第2制冷循环(2)，其包含第2压缩机(21)、级联热交换器(3)、第2膨胀阀(23)以及蒸发器(24)，第2制冷剂在第2制冷循环(2)中循环。级联热交换器(3)在第1制冷剂与第2制冷剂之间进行热交换，由此，在第1制冷循环(1)中被用作蒸发器部(31)，并且在第2制冷循环(2)中被用作冷凝器部(32)。冷凝装置(12)包含使第1制冷剂冷凝的第1热交换器部(121)以及使第1制冷剂冷凝或蒸发的第2热交换器部(122)。二元制冷装置(10)还具备切换装置(80)，该切换装置(80)将第2热交换器部(122)的状态在使第1制冷剂冷凝的第1状态与使第1制冷剂蒸发的第2状态之间切换。关于切换装置(80)，在执行由第2制冷循环(2)的蒸发器(24)进行的冷却的第1运转中，切换装置(80)使第2热交换器部(122)成为第1状态，在抑制第2制冷循环(2)的压力的第2运转中，切换装置(80)使第2热交换器部(122)成为第2状态。技术研发人员：西山拓未,石川智隆,石原宽也,八代崇宪,井内裕弥,大野英希受保护的技术使用者：三菱电机株式会社技术研发日：技术公布日：2024/5/29