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JP2012532304A - Apparatus and method enabling increased liquid head to support refrigerant liquid supply system - Google Patents

Apparatus and method enabling increased liquid head to support refrigerant liquid supply system Download PDF

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JP2012532304A
JP2012532304A JP2012517457A JP2012517457A JP2012532304A JP 2012532304 A JP2012532304 A JP 2012532304A JP 2012517457 A JP2012517457 A JP 2012517457A JP 2012517457 A JP2012517457 A JP 2012517457A JP 2012532304 A JP2012532304 A JP 2012532304A
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ジョン ビーン テクノロジーズ アーベー
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Abstract

本開示は、冷媒液供給システムを支援するための液頭の増加を可能にする冷凍装置および方法に関する。この冷凍装置は、冷媒液容器（２）と、下降管（４）と、上昇管（６）とを備え、下降管（４）は下方に延びて上昇管（６）との接続部に達しており、上昇管（６）は下降管（４）との接続部から上方に延びている。冷凍装置は、さらに、上昇管（６）の下流側に接続された入り口（１２）と、戻り管（１０）を介して冷媒液容器（２）に接続された出口（１４）とを有する蒸発器（８）と、上昇管（６）に接続されてガスを供給するガスインジェクタ（１６）とを備え、これにより、ガスを冷媒液と一緒に上昇管（６）内で上昇させることで、冷媒液の密度に対して冷媒液とガスとの混合物の総密度を低くする。
【選択図】図１The present disclosure relates to a refrigeration apparatus and method that enables an increase in liquid head to support a refrigerant liquid supply system. The refrigeration apparatus includes a refrigerant liquid container (2), a downcomer pipe (4), and a riser pipe (6), and the downcomer pipe (4) extends downward to reach a connection portion with the riser pipe (6). The ascending pipe (6) extends upward from the connection with the descending pipe (4). The refrigeration apparatus further includes an inlet (12) connected to the downstream side of the riser pipe (6) and an outlet (14) connected to the refrigerant liquid container (2) via the return pipe (10). A gas injector (16) connected to the riser pipe (6) and supplying gas, thereby raising the gas together with the refrigerant liquid in the riser pipe (6), The total density of the mixture of the refrigerant liquid and the gas is lowered with respect to the density of the refrigerant liquid.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、冷媒液供給システムを支援するための液頭の増加を可能にする冷凍装置および方法に関するものである。   The present invention relates to a refrigeration apparatus and method that enable an increase in liquid head to support a refrigerant liquid supply system.

冷凍システムにおける蒸発器の冷媒側の圧力降下は、物理設計、動作条件、冷媒供給量、および冷媒の種類によって変わる。   The pressure drop on the refrigerant side of the evaporator in the refrigeration system varies depending on the physical design, operating conditions, refrigerant supply amount, and refrigerant type.

低容量システムまたは重力供給容器から冷媒液を供給する場合、冷媒を蒸発器の冷媒ループに循環させるための液圧は、利用可能な液頭によって提供される。   When supplying refrigerant liquid from a low volume system or gravity supply vessel, the hydraulic pressure for circulating the refrigerant through the refrigerant loop of the evaporator is provided by the available liquid head.

提供される液頭は、蒸発器ループの長さが長すぎる、熱負荷が高すぎる、蒸発温度が低すぎる、あるいはループの管径が小さすぎるなど、様々な理由により、十分な量の冷媒を蒸発器ループに循環させるのに十分な高さではない場合がある。蒸発器より上の高さが限られている、あるいは蒸発器に接続する冷媒管における流量制限が高すぎることがあるなど様々な理由で、利用可能な液頭が制限されることがある。蒸発器への冷媒流量が低くなりすぎると、その効率が大幅に低減する。   The liquid head provided will provide a sufficient amount of refrigerant for various reasons, such as the evaporator loop length being too long, the heat load being too high, the evaporation temperature being too low, or the loop tube diameter being too small. It may not be high enough to circulate through the evaporator loop. The available liquid heads may be limited for a variety of reasons, such as the height above the evaporator being limited or the flow rate restriction in the refrigerant tube connecting to the evaporator may be too high. If the refrigerant flow rate to the evaporator becomes too low, its efficiency is greatly reduced.

特許文献１にサーモサイホンが記載されている。このサーモサイホンでは、上昇管と下降管における密度差を利用して冷媒が自己循環する。ヒータに通電して気体ポンプを作動させると、冷媒液が加熱され、蒸発器の出口側からガス化した作動流体がバイパス管を介して吸入されて、気泡ポンプのノズルに供給され、このノズルの先端部から上昇管内に放出される。放出されたガス化した作動流体は、気泡となって上昇管を上昇する。その結果、一方の液体の作動流体と他方の気泡が混入した作動流体の間の密度差と、気泡の上昇によって生じる上昇流とによって、気泡が混入した作動流体が蒸発器に流入し、この蒸発器において周囲から熱を奪って気化し、下降管を下がって凝縮器で周囲に熱を放出して液化する。   Patent Document 1 describes a thermosiphon. In this thermosiphon, the refrigerant self-circulates utilizing the density difference between the riser and the downcomer. When the gas pump is operated by energizing the heater, the refrigerant liquid is heated, and the working fluid gasified from the outlet side of the evaporator is sucked through the bypass pipe and supplied to the nozzle of the bubble pump. Released from the tip into the riser. The released gasified working fluid becomes bubbles and rises in the riser. As a result, the working fluid mixed with bubbles flows into the evaporator due to the density difference between the working fluid of one liquid and the working fluid mixed with the other bubble, and the upward flow generated by the rising of the bubbles. In the vessel, heat is taken from the surroundings to evaporate, and then descends the downcomer to release heat to the surroundings and liquefies in the condenser.

特許文献２に自然循環式沸騰冷却装置が記載されている。この冷却装置は、上昇管と下降管とを含む閉鎖循環回路を備えている。冷媒液は、沸騰温度を超えるようにヒータで加熱されて、気泡を発生する。気泡の発生によって、上昇管内の気液混合二相冷媒と下降管内の液単相冷媒との間に密度差が生じる。この密度差によって、冷媒液は閉鎖循環回路内を循環する。気液混合二相冷媒の流れは放熱部に導かれて冷却され、この冷却により気液混合二相冷媒は液単相冷媒となる。   Patent Document 2 describes a natural circulation type boiling cooling device. The cooling device includes a closed circulation circuit including an ascending pipe and a descending pipe. The refrigerant liquid is heated by the heater so as to exceed the boiling temperature, and bubbles are generated. Due to the generation of bubbles, a density difference is generated between the gas-liquid mixed two-phase refrigerant in the riser and the liquid single-phase refrigerant in the downcomer. Due to this density difference, the refrigerant liquid circulates in the closed circulation circuit. The flow of the gas-liquid mixed two-phase refrigerant is guided to the heat radiating section and cooled, and the gas-liquid mixed two-phase refrigerant becomes a liquid single-phase refrigerant by this cooling.

特開平３−２１１３８１号明細書Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-211381 特開昭５９−９４４４４号明細書JP 59-94444 A

本発明の目的は、あらゆる冷媒液供給システムを支援するための液頭の増加を可能にすることである。   The object of the present invention is to allow an increase in the liquid head to support any refrigerant liquid supply system.

上記目的は、独立請求項に記載の冷凍装置および方法によって達成される。   The above object is achieved by a refrigeration apparatus and method according to the independent claims.

冷凍装置が提供される。この冷凍装置は、冷媒液容器と、下降管および上昇管を備え、下降管は下方に延びて上昇管との接続部に達しており、上昇管は下降管との接続部から上方に延びている。冷凍装置は、さらに、上昇管の下流側に接続された入り口と、戻り管を介して冷媒液容器に接続された出口とを有する蒸発器を備える。さらに、冷凍装置は、上昇管に接続されたガスインジェクタを備える。このガスインジェクタは、ガスを供給するように構成されており、これにより、ガスを冷媒液と一緒に上昇管内で上昇させることで、冷媒液の密度に対して冷媒液とガスとの混合物の総密度を低くする。   A refrigeration apparatus is provided. The refrigeration apparatus includes a refrigerant liquid container, a downcomer pipe, and a riser pipe. The downcomer pipe extends downward to reach a connection portion with the riser pipe. Yes. The refrigeration apparatus further includes an evaporator having an inlet connected to the downstream side of the riser pipe and an outlet connected to the refrigerant liquid container via the return pipe. Furthermore, the refrigeration apparatus includes a gas injector connected to the riser pipe. The gas injector is configured to supply a gas, whereby the gas is raised together with the refrigerant liquid in the riser tube, so that the total of the mixture of the refrigerant liquid and the gas with respect to the density of the refrigerant liquid. Reduce the density.

この冷凍装置によると、あらゆる冷媒液供給システムを支援するための液頭の増加が可能である。作動中には、冷媒液の流れが、冷媒液容器から下降管、上昇管、蒸発器、および戻り管を経由して、冷媒液容器に戻るように導かれる。冷媒液の密度と重力によって、冷媒液容器および下降管内で、冷媒液面下の深さに比例する液圧が発生する。ある点における圧力は、それより上の冷媒液の高さと冷媒液の密度に比例する。ガスインジェクタは上昇管にガスを供給するように適合されている。ガスは、上昇管内でガスを冷媒と一緒に上昇させるために供給され、これにより、冷媒の密度に対して冷媒とガスの混合物の総密度が低くなる。従って、少なくともガスインジェクタによりガスが注入される点より上方における、上昇管の任意の点での圧力は、下降管の同じ高さの対応する点における圧力よりも高くなる。あるいは、上昇管における液の高さが、同じ圧力を提供する下降管における液の高さよりも高くなる。従って、冷媒液供給システムにおいて液頭が増加される。   According to this refrigeration apparatus, the liquid head can be increased to support any refrigerant liquid supply system. During operation, the flow of refrigerant liquid is guided from the refrigerant liquid container back to the refrigerant liquid container via the downcomer, riser, evaporator, and return pipe. Due to the density and gravity of the refrigerant liquid, a liquid pressure proportional to the depth below the refrigerant liquid level is generated in the refrigerant liquid container and the downcomer. The pressure at a point is proportional to the height of the refrigerant liquid above it and the density of the refrigerant liquid. The gas injector is adapted to supply gas to the riser. Gas is supplied to raise the gas together with the refrigerant in the riser, thereby lowering the total density of the refrigerant and gas mixture relative to the density of the refrigerant. Thus, the pressure at any point on the riser, at least above the point where gas is injected by the gas injector, will be higher than the pressure at the corresponding point at the same height of the downcomer. Alternatively, the liquid level in the riser is higher than the liquid level in the downcomer that provides the same pressure. Accordingly, the liquid head is increased in the refrigerant liquid supply system.

冷凍装置は、さらに、上昇管の下流側かつ蒸発器の上流側に配置された気液分離器を備えていてもよい。上昇管の下流側かつ蒸発器の上流側に配置された気液分離器は、気体と液体とを分離する。液体の流れは蒸発器の入口に誘導され、一方、ガスはガスパージ管に誘導される。従って、気液分離器によって、液体のみが、あるいは蒸気はあるとしても限られた量のみが、蒸発器に送られることが保証される。蒸発器に液体のみを誘導することにより、気液混合物を蒸発器に供給する場合に比較して、蒸発器の効率が向上する。   The refrigeration apparatus may further include a gas-liquid separator disposed downstream of the ascending pipe and upstream of the evaporator. A gas-liquid separator disposed downstream of the riser and upstream of the evaporator separates gas and liquid. The liquid flow is directed to the evaporator inlet while the gas is directed to the gas purge tube. Thus, the gas-liquid separator ensures that only liquid or only a limited amount, if any, is sent to the evaporator. By inducing only the liquid into the evaporator, the efficiency of the evaporator is improved as compared with the case where the gas-liquid mixture is supplied to the evaporator.

冷凍装置は、さらに、気液分離器に接続された圧力調整装置を備えていてもよい。この圧力調整装置によって、気液分離器からガスが流れるようにすることができる。さらに、この圧力調整装置により、気液分離器内の圧力が調整される。   The refrigeration apparatus may further include a pressure adjusting device connected to the gas-liquid separator. With this pressure adjusting device, the gas can flow from the gas-liquid separator. Further, the pressure in the gas-liquid separator is adjusted by the pressure adjusting device.

気液分離器からのガスは、直接、あるいは戻り管を介して、冷媒液容器に再循環させてもよい。ガスを再循環させることにより、ガスを再利用することができる。   The gas from the gas-liquid separator may be recirculated to the refrigerant liquid container directly or via a return pipe. By recirculating the gas, the gas can be reused.

気液分離器からのガスは、ガスインジェクタに再循環させてもよい。ガスを再循環させることにより、ガスを再利用することができる。   Gas from the gas-liquid separator may be recirculated to the gas injector. By recirculating the gas, the gas can be reused.

気液分離器には、ガス抜き部が接続されていてもよい。ガス抜き部を通してガスを再循環させてもよい。ガス抜き部を通して放出されたガスは、周囲に放出させることもできる。   A gas vent may be connected to the gas-liquid separator. Gas may be recirculated through the vent. The gas released through the degassing part can be released to the surroundings.

さらに、冷媒液容器は、ガス抜き部を備えていてもよい。この場合、ガス抜き部を通してガスを再循環させてもよい。ガス抜き部を通して放出されたガスはまた、周囲に放出してもよい。   Furthermore, the refrigerant liquid container may include a gas vent. In this case, the gas may be recirculated through the gas vent. The gas released through the vent may also be released to the surroundings.

ガスインジェクタにより供給されるガスは、加圧されていてもよい。供給されるガスは、内部または外部の圧縮機により加圧してもよい。圧縮ガスは、上昇管内の圧力よりも高い圧力を有してもよい。上昇管内の圧力よりも高い圧力を有するガスを供給することにより、ガスインジェクタに液体が入り込む危険性が低減される。   The gas supplied by the gas injector may be pressurized. The supplied gas may be pressurized by an internal or external compressor. The compressed gas may have a pressure that is higher than the pressure in the riser. By supplying a gas having a pressure higher than the pressure in the riser, the risk of liquid entering the gas injector is reduced.

ガスは冷媒蒸気であってよい。冷媒蒸気を用いると、冷媒に異物が混入することがない。   The gas may be refrigerant vapor. When the refrigerant vapor is used, no foreign matter is mixed into the refrigerant.

ガスは空気であってよい。空気を用いることにより、簡単な装置が実現される。   The gas may be air. By using air, a simple device is realized.

さらに、冷凍装置において冷媒液を循環させる方法が提供される。この方法は、冷媒液の流れを、冷媒液容器から、下降管、上昇管、蒸発器、および戻り管を経由して冷媒液容器に戻るように導くことと、上昇管に接続されたガスインジェクタによりガスを供給することであって、これにより、ガスを冷媒液と一緒に上昇管内で上昇させることで、冷媒液の密度に対して冷媒液とガスとの混合物の総密度を低くすることとを含んでいる。   Furthermore, a method for circulating the refrigerant liquid in the refrigeration apparatus is provided. In this method, the flow of the refrigerant liquid is guided from the refrigerant liquid container so as to return to the refrigerant liquid container via the downcomer, the riser pipe, the evaporator, and the return pipe, and the gas injector connected to the riser pipe The gas is raised in the riser together with the refrigerant liquid, thereby reducing the total density of the mixture of the refrigerant liquid and the gas relative to the density of the refrigerant liquid; Is included.

この方法は、さらに、蒸発器の上流側に配置された気液分離器において、上記供給されたガスを冷媒液から分離することを含んでもよい。   The method may further include separating the supplied gas from the refrigerant liquid in a gas-liquid separator disposed upstream of the evaporator.

この方法は、さらに、気液分離器内の圧力を、圧力調整装置によって調整することを含んでもよい。   The method may further include adjusting the pressure in the gas-liquid separator with a pressure regulator.

この方法は、さらに、気液分離器からのガスを、戻り管または冷媒液容器に再循環させることを含んでもよい。   The method may further include recirculating the gas from the gas-liquid separator to the return pipe or refrigerant liquid container.

この方法は、さらに、ガスインジェクタによりガスを供給する前に、そのガスを加圧することを含んでもよい。   The method may further include pressurizing the gas prior to supplying the gas with the gas injector.

供給されるガスは、冷媒蒸気であってよい。   The supplied gas may be refrigerant vapor.

この方法は、さらに、冷媒液容器から冷媒蒸気を放出させることと、その放出された冷媒蒸気をガスインジェクタに供給することとを含むんでもよい。   The method may further include releasing refrigerant vapor from the refrigerant liquid container and supplying the released refrigerant vapor to the gas injector.

本発明の更なる適用範囲は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかし、当然のことながら、発明の好ましい実施形態を示す詳細な説明および具体例は、単なる例として提供されるものであり、当業者には、本発明の趣旨および範囲から逸脱しない種々の変更および変形が、この詳細な説明から明らかになるであろう。   Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the detailed description provided hereinafter. However, it should be understood that the detailed description and specific examples, while indicating the preferred embodiment of the invention, are provided by way of illustration only and that various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. Variations will become apparent from this detailed description.

本発明について、例として、本発明の好ましい実施形態を示す添付の概略図を参照して、より詳細に説明する。   The invention will now be described in more detail, by way of example, with reference to the accompanying schematic drawings, which show preferred embodiments of the invention.

図１は、本発明の一実施形態による冷凍装置を示している。FIG. 1 shows a refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明の一実施形態による冷凍装置を示している。FIG. 2 shows a refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention. 図３は、本発明の一実施形態による冷凍装置を示している。FIG. 3 shows a refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention. 図４は、本発明の一実施形態による冷凍装置を示している。FIG. 4 shows a refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention.

本発明は、冷媒液供給システムを支援するための液頭の増加を可能にする冷凍装置および方法に関するものである。冷媒液供給システムは、低容量システムであっても、あるいは重力供給式システムであってもよい。また、本発明は、ポンプ供給式システムを支援するために液頭を増加させることができるだけではなく、それ自体冷媒液または何らかの液体を送るため利用することができる、ということについて言及しなければならない。   The present invention relates to a refrigeration apparatus and method that enable an increase in liquid head to support a refrigerant liquid supply system. The refrigerant liquid supply system may be a low capacity system or a gravity supply system. It should also be mentioned that the present invention can not only increase the liquid head to support a pumped system, but can itself be utilized to deliver refrigerant liquid or some liquid. .

図１を参照すると、この図は本発明の一実施形態による冷凍装置１を示している。この冷凍装置１は、冷媒液容器２、下降管４、上昇管６、蒸発器８、および戻り管１０を備えている。下降管４は、冷媒液容器２から下方に延びて、上昇管６との接続部に達している。下降管４は、垂直位置に配置されていても、傾斜位置に配置されていても、これらを組み合わせて配置されていてもよい。下降管４は水平部分さえ有していてもよい。また、下降管４は、冷媒液容器２内の冷媒液の表面より下方で、冷媒液容器２に接続している。上昇管６は、下降管４との接続部から上方に延びている。上昇管６は、垂直位置に配置されていても、傾斜位置に配置されていても、これらを組み合わせて配置されていてもよい。上昇管６は水平部分さえ有していてもよい。蒸発器８は、上昇管６の下流側に接続している入口１２と、戻り管１０を介して冷媒液容器２に接続している出口１４とを有している。戻り管１０は、垂直位置、水平位置、傾斜位置に配置されていても、これらを組み合わせて配置されていてもよい。冷媒液が冷媒液容器２の中に収容されている。冷媒液の液位は、蒸発器８よりも上位であるか、蒸発器と同位であるか、あるいは蒸発器より下位であるか、このいずれかである。   Referring to FIG. 1, this figure shows a refrigeration apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The refrigeration apparatus 1 includes a refrigerant liquid container 2, a down pipe 4, an up pipe 6, an evaporator 8, and a return pipe 10. The downcomer pipe 4 extends downward from the refrigerant liquid container 2 and reaches a connection portion with the uplift pipe 6. The downcomer 4 may be arranged in a vertical position, in an inclined position, or in combination. The downcomer 4 may even have a horizontal part. The downcomer 4 is connected to the refrigerant liquid container 2 below the surface of the refrigerant liquid in the refrigerant liquid container 2. The ascending pipe 6 extends upward from the connecting portion with the descending pipe 4. The ascending pipe 6 may be arranged in a vertical position, in an inclined position, or in combination. The riser 6 may even have a horizontal part. The evaporator 8 has an inlet 12 connected to the downstream side of the rising pipe 6 and an outlet 14 connected to the refrigerant liquid container 2 via the return pipe 10. The return pipe 10 may be arranged in a vertical position, a horizontal position, an inclined position, or may be arranged in combination. The refrigerant liquid is accommodated in the refrigerant liquid container 2. The liquid level of the refrigerant liquid is higher than the evaporator 8, is at the same level as the evaporator, or is lower than the evaporator.

作動時には、冷媒液の流れが、冷媒液容器２から、下降管４、上昇管６、蒸発器８、戻り管１０を経由して、冷媒液容器２に戻るように導かれる。   During operation, the flow of the refrigerant liquid is guided from the refrigerant liquid container 2 to the refrigerant liquid container 2 via the down pipe 4, the up pipe 6, the evaporator 8, and the return pipe 10.

冷媒液は、当業者に知られているいずれかの適当な冷媒液であってよい。冷媒液の例はアンモニアである。   The refrigerant liquid may be any suitable refrigerant liquid known to those skilled in the art. An example of the refrigerant liquid is ammonia.

冷凍装置１は、さらに、上昇管６に接続されたガスインジェクタ１６を備えている。ガスインジェクタ１６は上昇管６にガスを供給するように適合されている。ガスは、上昇管６内でガスを冷媒と一緒に上昇させるために供給され、これにより、冷媒の密度ρ１に対して冷媒とガスの混合物の総密度ρ２が低くなる。供給されるガスは、加圧されていてもよい。ガスは、例えばガス圧縮機２８および／または圧力容器を用いて、さらに加圧してもよい。ガス圧縮機２８は、外部あるいは内部に配置してもよい。圧力容器は、外部あるいは内部に配置してもよい。一実施形態によると、供給されるガスは空気であってよい。別の実施形態によると、供給されるガスは冷媒蒸気であってよい。冷媒蒸気を用いると、冷媒に異物が混入することがない。 The refrigeration apparatus 1 further includes a gas injector 16 connected to the ascending pipe 6. The gas injector 16 is adapted to supply gas to the riser 6. The gas is supplied in the riser 6 to raise the gas together with the refrigerant, so that the total density ρ 2 of the mixture of refrigerant and gas is lower than the density ρ 1 of the refrigerant. The supplied gas may be pressurized. The gas may be further pressurized using, for example, a gas compressor 28 and / or a pressure vessel. The gas compressor 28 may be disposed outside or inside. The pressure vessel may be arranged outside or inside. According to one embodiment, the gas supplied may be air. According to another embodiment, the supplied gas may be refrigerant vapor. When the refrigerant vapor is used, no foreign matter is mixed into the refrigerant.

冷凍装置１は、さらに、気液分離器１８を備えている。気液分離器１８は、上昇管６の下流側かつ蒸発器８の上流側に配置されている。気液分離器１８は、液体の流れを蒸発器８の入口１２に誘導し、ガスパージ管２２を通してガスを誘導する。ガスは、冷媒液容器２に戻るように誘導されてもよい。この場合、ガスパージ管２２は、冷媒液容器２に直接接続されてもよく、あるいは、図１のように、戻り管１０を介して間接的に冷媒液容器２に接続されてもよい。あるいは、これに代えて、気液分離器１８で分離されたガスは、第１のガス抜き部（図示せず）に誘導されてもよい。第１のガス抜き部の出口は、さらに圧縮機の吸入側に接続していてもよい。この圧縮機は、上記の圧縮機２８であってよい。気液分離器から誘導されるガスは、乾燥ガスであってもよく、あるいはガスと冷媒液の混合であってもよい。   The refrigeration apparatus 1 further includes a gas-liquid separator 18. The gas-liquid separator 18 is disposed on the downstream side of the ascending pipe 6 and on the upstream side of the evaporator 8. The gas-liquid separator 18 guides the liquid flow to the inlet 12 of the evaporator 8 and guides the gas through the gas purge pipe 22. The gas may be guided back to the refrigerant liquid container 2. In this case, the gas purge pipe 22 may be directly connected to the refrigerant liquid container 2 or may be indirectly connected to the refrigerant liquid container 2 via the return pipe 10 as shown in FIG. Alternatively, the gas separated by the gas-liquid separator 18 may be guided to a first gas vent (not shown). The outlet of the first gas vent may be further connected to the suction side of the compressor. This compressor may be the compressor 28 described above. The gas derived from the gas-liquid separator may be a dry gas or a mixture of gas and refrigerant liquid.

一実施形態によると、気液分離器１８で分離されたガスの一部を、ガスインジェクタ１６に再循環させてもよい。この場合、気液分離器１８で分離されたガスの残りは、冷媒液容器２に直接、または戻り管１０を介して間接的に再循環させてもよく、あるいは周囲に放出してもよい。   According to one embodiment, a portion of the gas separated by the gas-liquid separator 18 may be recirculated to the gas injector 16. In this case, the remainder of the gas separated by the gas-liquid separator 18 may be recirculated directly to the refrigerant liquid container 2 or indirectly via the return pipe 10, or may be discharged to the surroundings.

冷凍装置１は、さらに、圧力調整装置２０を備えている。圧力調整装置２０は、気液分離器１８に接続されている。圧力調整装置２０は、ガスパージ管２２の中に組み込まれている。圧力調整装置２０は、気液分離器１８からガスが流れるようにすると共に、気液分離器１８における圧力を調整するために用いられる。第１のガス抜き部が用いられる場合、それを圧力調整装置２０の下流側に接続してもよい。   The refrigeration apparatus 1 further includes a pressure adjustment device 20. The pressure adjusting device 20 is connected to the gas-liquid separator 18. The pressure adjusting device 20 is incorporated in the gas purge pipe 22. The pressure adjusting device 20 is used to adjust the pressure in the gas-liquid separator 18 while allowing gas to flow from the gas-liquid separator 18. When the first gas vent is used, it may be connected to the downstream side of the pressure regulator 20.

上述のように、気液分離器１８から誘導されたガスは、冷媒液容器２に戻るように誘導される。この場合、気液分離器１８からのガスは、直接、冷媒液容器２に再循環させてもよく、あるいは、図１のように、戻り管１０を介して間接的に冷媒液容器２に再循環させてもよい。   As described above, the gas guided from the gas-liquid separator 18 is guided back to the refrigerant liquid container 2. In this case, the gas from the gas-liquid separator 18 may be directly recirculated to the refrigerant liquid container 2 or indirectly recirculated to the refrigerant liquid container 2 via the return pipe 10 as shown in FIG. It may be circulated.

冷媒液容器２は、冷媒蒸気から冷媒液を分離するための手段を含んでもよい。冷媒液容器２には第２のガス抜き部２４を接続してもよい。ガス抜き部２４の出口は、さらに冷凍圧縮機（図示せず）の吸入側に接続させてもよい。この場合、冷媒蒸気は、圧縮されて液相に戻り、冷媒液容器２に再循環されてもよい。あるいは、これに代えて、冷媒蒸気をガスインジェクタ１６に供給し、ガスインジェクタ１６により供給されるガスとして使用してもよい。また、冷媒蒸気は、ガスインジェクタ１６においてさらに使用するため、圧縮機２８に供給してもよい。   The refrigerant liquid container 2 may include means for separating the refrigerant liquid from the refrigerant vapor. A second gas vent 24 may be connected to the refrigerant liquid container 2. The outlet of the gas vent 24 may be further connected to the suction side of a refrigeration compressor (not shown). In this case, the refrigerant vapor may be compressed and returned to the liquid phase and recirculated to the refrigerant liquid container 2. Alternatively, refrigerant vapor may be supplied to the gas injector 16 and used as a gas supplied by the gas injector 16. Further, the refrigerant vapor may be supplied to the compressor 28 for further use in the gas injector 16.

冷凍装置１は、さらに、冷媒液容器２に直接接続されているか、あるいは戻り管１０に接続されている冷媒送り込み管２６を備えていてもよい。送り込み管２６は、蒸発して冷凍装置１から出ていった冷媒を補給するために用いられる。蒸発した冷媒は、上記の第１および第２のガス抜き部のどちらかを介して冷凍装置１から出ていくことができる。   The refrigeration apparatus 1 may further include a refrigerant feeding pipe 26 that is directly connected to the refrigerant liquid container 2 or connected to the return pipe 10. The feed pipe 26 is used to replenish the refrigerant that has evaporated and exited from the refrigeration apparatus 1. The evaporated refrigerant can go out of the refrigeration apparatus 1 via either the first or second gas vent.

冷凍装置１で使用するガスは、冷媒蒸気であると仮定する。この場合、図１に示す冷凍装置１の機能は、次のように説明することができる。   It is assumed that the gas used in the refrigeration apparatus 1 is refrigerant vapor. In this case, the function of the refrigeration apparatus 1 shown in FIG. 1 can be described as follows.

冷媒液が冷媒液容器２の中に収容されている。冷媒液の密度ρ１と重力によって、冷媒液容器２および下降管４内の圧力が、冷媒液面下の深さに比例して増加する。ある点における圧力は、それより上の冷媒液の高さと冷媒液の密度に比例する。従って、点Ａから点Ｂへの圧力の増加は、次のようになる。
ρ１×ｇ×ｈ，
ここで、ρ１は液体密度、ｇは重力加速度定数、ｈは点Ａと点Ｂの間の高さである。 The refrigerant liquid is accommodated in the refrigerant liquid container 2. Due to the density ρ 1 of the refrigerant liquid and gravity, the pressure in the refrigerant liquid container 2 and the downcomer pipe 4 increases in proportion to the depth below the refrigerant liquid surface. The pressure at a point is proportional to the height of the refrigerant liquid above it and the density of the refrigerant liquid. Therefore, the increase in pressure from point A to point B is as follows.
ρ 1 × g × h,
Here, ρ 1 is the liquid density, g is the gravitational acceleration constant, and h is the height between points A and B.

点Ｃでの静圧は点Ｂでの圧力に等しく、それは、これらの点が同じ高さにあるからある。点Ｃにおいてガスインジェクタ１６により冷媒蒸気が注入され、かなり低い密度をもつ冷媒蒸気泡が冷媒液と一緒に上昇管６内を上昇する。   The static pressure at point C is equal to the pressure at point B because these points are at the same height. At point C, refrigerant vapor is injected by the gas injector 16 and refrigerant vapor bubbles having a rather low density rise in the riser 6 together with the refrigerant liquid.

その結果得られる冷媒液とガスとの混合物の密度ρ２は、純粋な冷媒液の密度ρ１よりも低くなり、従って、点Ａと物理的に同じ高さにある点Ｄにおける圧力ｐは、次のようになる。
ｐ（Ｄ）＝ｐ（Ａ）＋ｈ×ｇ×ρ１−ｈ×ｇ×ρ２
ここで、ｐ（Ａ）は点Ａにおける圧力、ｐ（Ｄ）は点Ｄにおける圧力である。 The resulting refrigerant liquid-gas density ρ 2 is lower than the pure refrigerant liquid density ρ 1 , so the pressure p at point D, which is physically at the same height as point A, is It becomes as follows.
p (D) = p (A) + h × g × ρ 1 −h × g × ρ 2
Here, p (A) is the pressure at point A, and p (D) is the pressure at point D.

ρ１はρ２よりも大きい数なので、点Ｄにおける圧力ｐ（Ｄ）が点Ａにおける圧力ｐ（Ａ）よりも高いことは明らかである。このように、増加する圧力は、高さｈと、点Ｃにおいてガスインジェクタ１６により注入されるガスの流れによって生じる密度差とに依存する。 Since [rho 1 is a number greater than [rho 2, high It is clear than the pressure p (A) Pressure p (D) is at point A at point D. Thus, the increasing pressure depends on the height h and the density difference caused by the flow of gas injected by the gas injector 16 at point C.

上昇管６の端において、気液分離器１８により、液体の流れは蒸発器８の入口１２へ誘導され、冷媒蒸気はガスパージ管２２を通って冷媒液容器２に戻るように誘導される。   At the end of the riser 6, the gas-liquid separator 18 directs the liquid flow to the inlet 12 of the evaporator 8, and the refrigerant vapor is guided back to the refrigerant liquid container 2 through the gas purge pipe 22.

ガスパージ管２２を介して気液分離器１８に接続されている圧力調整装置２０により、気液分離器１８内の圧力が調整される。気液分離器１８から誘導された蒸気は、次に戻り管１０を通って冷媒液容器２に戻るように誘導される。このように、圧力調整装置２０からの蒸気は、冷媒液容器２に戻るように再循環される。   The pressure in the gas-liquid separator 18 is adjusted by the pressure adjusting device 20 connected to the gas-liquid separator 18 via the gas purge pipe 22. The vapor derived from the gas-liquid separator 18 is then guided to return to the refrigerant liquid container 2 through the return pipe 10. Thus, the vapor from the pressure adjusting device 20 is recirculated so as to return to the refrigerant liquid container 2.

蒸発器において冷媒は周囲から熱を奪い、そして蒸発器８の出口１４から出ていくのは、通常、冷媒蒸気と冷媒液の混合流であり、これは、戻り管１０を通って液体容器２に戻される。   In the evaporator, the refrigerant takes heat away from the surroundings, and exiting from the outlet 14 of the evaporator 8 is usually a mixed flow of refrigerant vapor and refrigerant liquid, which passes through the return pipe 10 and is the liquid container 2. Returned to

液体から蒸気を分離するための手段を含んでもよい液体容器２からは、ガス抜き部２４を通して蒸気を放出させることができる。ガス抜き部２４の出口は、さらに冷凍圧縮機（図示せず）の吸入側に接続されていてもよい。この場合、冷媒蒸気は圧縮されて液相に戻り、冷媒液容器２に再循環されてもよい。あるいは、これに代えて、冷媒蒸気をガスインジェクタ１６に供給し、ガスインジェクタ１６により供給されるガスとして使用してもよい。また、冷媒蒸気を、ガスインジェクタ１６においてさらに使用するため、圧縮機２８に供給してもよい。   From the liquid container 2, which may include means for separating the vapor from the liquid, the vapor can be released through a vent 24. The outlet of the gas vent 24 may be further connected to the suction side of a refrigeration compressor (not shown). In this case, the refrigerant vapor may be compressed and returned to the liquid phase and recirculated to the refrigerant liquid container 2. Alternatively, refrigerant vapor may be supplied to the gas injector 16 and used as a gas supplied by the gas injector 16. Further, the refrigerant vapor may be supplied to the compressor 28 for further use in the gas injector 16.

さらに、注目すべきことは、冷媒液は、ガスインジェクタ１６によって供給することもできるということであり、この場合、気液混合二相流の形態で供給される。冷媒液は、加圧されてもよく、そして、膨張により少なくとも部分的にガス化されてもよい。液体の圧力を減少させ、そして膨張により液体の一部をガス化する。一実施形態によると、冷媒液は、バルブにより膨張させてよく、その後にガスインジェクタ１６を介して上昇管６に供給してもよい。ガスインジェクタ１６により冷媒液を気液混合二相流の形態で供給すると、点Ｄにおける圧力は、密度差によって増加するだけではなく、冷媒液を注入することにより噴射効果が得られることによっても増加する。   Furthermore, it should be noted that the refrigerant liquid can also be supplied by the gas injector 16, in this case supplied in the form of a gas-liquid mixed two-phase flow. The refrigerant liquid may be pressurized and may be at least partially gasified by expansion. The liquid pressure is reduced and a portion of the liquid is gasified by expansion. According to one embodiment, the refrigerant liquid may be expanded by a valve and then supplied to the riser 6 via the gas injector 16. When the refrigerant liquid is supplied by the gas injector 16 in the form of a gas-liquid mixed two-phase flow, the pressure at the point D not only increases due to the density difference but also increases due to the injection effect obtained by injecting the refrigerant liquid. To do.

上記において、図１を参照して発明の冷凍装置１の基本原理を示した。図２、３および４は、本発明に係る冷凍装置１の別の実施形態を示している。図２、３および４に示す実施形態による冷凍装置の基本原理は、図１に示す実施形態の場合と同様である。   In the above, the basic principle of the refrigeration apparatus 1 of the invention has been shown with reference to FIG. 2, 3 and 4 show another embodiment of the refrigeration apparatus 1 according to the present invention. The basic principle of the refrigeration apparatus according to the embodiment shown in FIGS. 2, 3 and 4 is the same as that of the embodiment shown in FIG.

ここで図２は、発明の冷凍装置１の別の実施形態を示しており、この場合、冷媒液容器２が下降管４として使用されており、上昇管６は、下降管４として使用される冷媒液容器２の内部に配置されている。従って、下降管４は、冷媒液容器２の壁と上昇管６の壁によって形成されている。冷媒液容器２の壁は環状であってよい。また、上昇管６の壁も環状であってよい。上昇管６は、冷媒液容器２内で中央に位置していてもよい。あるいは、上昇管６は、液体容器２の片側寄りの位置にあってもよい。下降管４は、下方に延びて、上昇管６との接続部に達している。上昇管６は、下降管４との接続部から上方に延びている。前述のように、上昇管６は、垂直位置に配置されていても、傾斜位置に配置されていても、これらを組み合わせて配置されていてもよい。さらに上昇管６は水平部分さえ有していてもよい。蒸発器８は、上昇管６の下流側に接続された入口１２と、戻り管１０を介して冷媒液容器２に接続された出口１４とを有している。戻り管１０は、垂直位置、水平位置、傾斜位置に配置されていても、これらを組み合わせて配置されていてもよい。冷媒液が冷媒液容器２の中に収容されている。冷媒液の液位は、蒸発器８よりも上位であるか、蒸発器と同位であるか、あるいは蒸発器より下位であるか、このいずれかである。冷凍装置１は、さらに、上昇管６に接続されたガスインジェクタ１６を備えている。ガスインジェクタ１６は上昇管６にガスを供給するように適合されている。ガスは、上昇管６内でガスを冷媒と一緒に上昇させるために供給され、これにより、冷媒の密度に対して冷媒とガスの混合物の総密度が低くなり、これによって、上記の内容に従い、上昇管６内の圧力が増加する。この実施形態の冷凍装置１は、さらに気液分離器１８を備えている。気液分離器１８は、上昇管６の下流側かつ蒸発器８の上流側に配置されている。気液分離器１８は、液体の流れを蒸発器８の入口１２に誘導し、ガスパージ管２２を通してガスを誘導する。ガスは、冷媒液容器２に戻るように誘導されてもよい。気液分離器１８のより詳細な説明については、上記を参照することができる。また、この実施形態の冷凍装置１は、さらに圧力調整装置２０も備えている。圧力調整装置２０は、気液分離器１８に接続されている。圧力調整装置２０は、ガスパージ管２２の中に組み込まれている。圧力調整装置２０は、気液分離器１８からガスが流れるようにすると共に、気液分離器１内の圧力を調整するために用いられる。   Here, FIG. 2 shows another embodiment of the refrigeration apparatus 1 of the invention. In this case, the refrigerant liquid container 2 is used as the downcomer 4, and the riser 6 is used as the downcomer 4. Arranged inside the refrigerant liquid container 2. Therefore, the downcomer 4 is formed by the wall of the refrigerant liquid container 2 and the wall of the ascending pipe 6. The wall of the refrigerant liquid container 2 may be annular. Further, the wall of the rising pipe 6 may be annular. The rising pipe 6 may be located in the center in the refrigerant liquid container 2. Alternatively, the ascending pipe 6 may be located on one side of the liquid container 2. The downcomer 4 extends downward and reaches the connection with the upcomer 6. The ascending pipe 6 extends upward from the connecting portion with the descending pipe 4. As described above, the ascending pipe 6 may be disposed in the vertical position, in the inclined position, or in combination. Furthermore, the riser 6 may even have a horizontal part. The evaporator 8 has an inlet 12 connected to the downstream side of the rising pipe 6 and an outlet 14 connected to the refrigerant liquid container 2 via the return pipe 10. The return pipe 10 may be arranged in a vertical position, a horizontal position, an inclined position, or may be arranged in combination. The refrigerant liquid is accommodated in the refrigerant liquid container 2. The liquid level of the refrigerant liquid is higher than the evaporator 8, is at the same level as the evaporator, or is lower than the evaporator. The refrigeration apparatus 1 further includes a gas injector 16 connected to the ascending pipe 6. The gas injector 16 is adapted to supply gas to the riser 6. The gas is supplied in the riser 6 to raise the gas together with the refrigerant, thereby reducing the total density of the mixture of refrigerant and gas relative to the density of the refrigerant, and according to the above, The pressure in the riser 6 increases. The refrigeration apparatus 1 of this embodiment further includes a gas-liquid separator 18. The gas-liquid separator 18 is disposed on the downstream side of the ascending pipe 6 and on the upstream side of the evaporator 8. The gas-liquid separator 18 guides the liquid flow to the inlet 12 of the evaporator 8 and guides the gas through the gas purge pipe 22. The gas may be guided back to the refrigerant liquid container 2. For a more detailed description of the gas-liquid separator 18, reference can be made to the above. In addition, the refrigeration apparatus 1 of this embodiment further includes a pressure adjustment device 20. The pressure adjusting device 20 is connected to the gas-liquid separator 18. The pressure adjusting device 20 is incorporated in the gas purge pipe 22. The pressure adjusting device 20 is used for allowing gas to flow from the gas-liquid separator 18 and adjusting the pressure in the gas-liquid separator 1.

図２による発明の冷凍装置１の設計の利点は、冷凍装置１をコンパクトにできるということである。   The advantage of the design of the inventive refrigeration apparatus 1 according to FIG. 2 is that the refrigeration apparatus 1 can be made compact.

次に図３は、発明の冷凍装置１のさらに別の実施形態を示している。図２に示す実施形態の場合と同様に、冷媒液容器２が下降管４として使用されており、上昇管６は、下降管４として使用される冷媒液容器２の内部に配置されている。従って、下降管４は、冷媒液容器２の壁と上昇管６の壁によって形成されている。冷媒液容器２の壁は環状であってよい。また、上昇管６の壁も環状であってよい。上昇管６は、冷媒液容器２内で中央に位置していてもよい。あるいは、上昇管６は、液体容器２の片側寄りの位置にあってもよい。下降管４は、下方に延びて、上昇管６との接続部に達している。上昇管６は、下降管４との接続部から上方に延びている。前述のように、上昇管６は、垂直位置に配置されていても、傾斜位置に配置されていても、これらを組み合わせて配置されていてもよい。さらに上昇管６は水平部分さえ有していてもよい。蒸発器８は、上昇管６の下流側に接続された入口１２と、戻り管１０を介して冷媒液容器２に接続された出口１４とを有している。戻り管１０は、垂直位置、水平位置、傾斜位置に配置されていても、これらを組み合わせて配置されていてもよい。冷媒液が冷媒液容器２の中に収容されている。冷媒液の液位は、蒸発器８よりも上位であるか、蒸発器と同位であるか、あるいは蒸発器より下位であるか、このいずれかである。冷凍装置１は、さらに、上昇管６に接続されたガスインジェクタ１６を備えている。ガスインジェクタ１６は上昇管６にガスを供給するように適合されている。ガスは、上昇管６内でガスを冷媒と一緒に上昇させるために供給され、これにより、冷媒の密度に対して冷媒とガスの混合物の総密度が低くなり、これによって、上記の内容に従い、上昇管６内の圧力が増加する。この実施形態は、さらに、一端が上昇管６に接続され、他端が冷媒液容器２の内部に配置された導管を備えている。冷媒液容器２の内部に配置されている端は開いている。また、冷媒液容器２の内部に配置されているこの開口端は、冷媒液容器２内の冷媒液の液面よりも上にある。従って、ガスインジェクタ１６により供給されたガスが、冷媒液から抜け出て、冷媒液容器２に供給されていてもよい。このように、一端が上昇管６に接続され、他端が冷媒液容器２の内部に配置された導管によって、気液分離器１８を形成している。   Next, FIG. 3 shows still another embodiment of the refrigeration apparatus 1 of the invention. As in the case of the embodiment shown in FIG. 2, the refrigerant liquid container 2 is used as the downcomer pipe 4, and the ascending pipe 6 is disposed inside the refrigerant liquid container 2 used as the downcomer pipe 4. Therefore, the downcomer 4 is formed by the wall of the refrigerant liquid container 2 and the wall of the ascending pipe 6. The wall of the refrigerant liquid container 2 may be annular. Further, the wall of the rising pipe 6 may be annular. The rising pipe 6 may be located in the center in the refrigerant liquid container 2. Alternatively, the ascending pipe 6 may be located on one side of the liquid container 2. The downcomer 4 extends downward and reaches the connection with the upcomer 6. The ascending pipe 6 extends upward from the connecting portion with the descending pipe 4. As described above, the ascending pipe 6 may be disposed in the vertical position, in the inclined position, or in combination. Furthermore, the riser 6 may even have a horizontal part. The evaporator 8 has an inlet 12 connected to the downstream side of the rising pipe 6 and an outlet 14 connected to the refrigerant liquid container 2 via the return pipe 10. The return pipe 10 may be arranged in a vertical position, a horizontal position, an inclined position, or may be arranged in combination. The refrigerant liquid is accommodated in the refrigerant liquid container 2. The liquid level of the refrigerant liquid is higher than the evaporator 8, is at the same level as the evaporator, or is lower than the evaporator. The refrigeration apparatus 1 further includes a gas injector 16 connected to the ascending pipe 6. The gas injector 16 is adapted to supply gas to the riser 6. The gas is supplied in the riser 6 to raise the gas together with the refrigerant, thereby reducing the total density of the mixture of refrigerant and gas relative to the density of the refrigerant, and according to the above, The pressure in the riser 6 increases. This embodiment further includes a conduit having one end connected to the rising pipe 6 and the other end arranged inside the refrigerant liquid container 2. The end disposed inside the refrigerant liquid container 2 is open. Further, the opening end disposed inside the refrigerant liquid container 2 is above the liquid level of the refrigerant liquid in the refrigerant liquid container 2. Therefore, the gas supplied by the gas injector 16 may escape from the refrigerant liquid and be supplied to the refrigerant liquid container 2. Thus, the gas-liquid separator 18 is formed by a conduit having one end connected to the riser 6 and the other end arranged inside the refrigerant liquid container 2.

図３による発明の冷凍装置１の設計の利点は、それをコンパクトにできるということである。   The advantage of the design of the inventive refrigeration apparatus 1 according to FIG. 3 is that it can be made compact.

次に図４は、発明の冷凍装置１のさらに別の実施形態を示している。この実施形態の冷凍装置１は、さらに第２の下降管５を備えている。図２および３に示す実施形態と同様に、冷媒液容器２が下降管４として使用されており、上昇管６は、下降管４として使用される冷媒液容器２の内部に配置されている。下降管４は、冷媒液容器２の壁と、上昇管６の壁と、第２の下降管５の壁とにより形成されている。冷媒液容器２の壁は環状であってよい。また、上昇管６の壁も環状であってよい。さらに、第２の下降管５の壁も環状であってよい。下降管４は、下方に延びて、上昇管６との接続部に達している。上昇管６は、下降管４との接続部から上方に延びている。前述のように、上昇管６は、垂直位置に配置されていても、傾斜位置に配置されていても、これらを組み合わせて配置されていてもよい。さらに上昇管６は水平部分さえ有していてもよい。上昇管６は、第２の下降管５の入口に接続されている。   Next, FIG. 4 shows still another embodiment of the refrigeration apparatus 1 of the invention. The refrigeration apparatus 1 of this embodiment further includes a second downcomer 5. Similar to the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the refrigerant liquid container 2 is used as the downcomer pipe 4, and the ascending pipe 6 is disposed inside the refrigerant liquid container 2 used as the downcomer pipe 4. The downcomer 4 is formed by the wall of the refrigerant liquid container 2, the wall of the riser 6, and the wall of the second downcomer 5. The wall of the refrigerant liquid container 2 may be annular. Further, the wall of the rising pipe 6 may be annular. Furthermore, the wall of the second downcomer 5 may also be annular. The downcomer 4 extends downward and reaches the connection with the upcomer 6. The ascending pipe 6 extends upward from the connecting portion with the descending pipe 4. As described above, the ascending pipe 6 may be disposed in the vertical position, in the inclined position, or in combination. Furthermore, the riser 6 may even have a horizontal part. The ascending pipe 6 is connected to the inlet of the second descending pipe 5.

第２の下降管５の上端は開いており、このようにして、気液分離器１８を形成している。   The upper end of the second downcomer 5 is open, thus forming a gas-liquid separator 18.

図４に示す実施形態によると、上昇管６は、冷媒液を第２の下降管５に送り込むために用いられる。従って、第２の下降管５は、上昇管６の下流に配置されている。第２の下降管５の入口は、冷媒液容器２すなわち下降管４内の冷媒液の液面よりも上に位置している。第２の下降管５は、下方に延びて、蒸発器８の入口１２との接続部に達している。第２の下降管５は、垂直位置に配置されていても、傾斜位置に配置されていても、これらを組み合わせて配置されていてもよい。さらに第２の下降管５は水平部分さえ有していてもよい。   According to the embodiment shown in FIG. 4, the ascending pipe 6 is used for feeding the refrigerant liquid into the second descending pipe 5. Accordingly, the second downcomer 5 is arranged downstream of the upcomer 6. The inlet of the second downcomer pipe 5 is located above the liquid level of the refrigerant liquid in the refrigerant liquid container 2, that is, the downcomer pipe 4. The second downcomer 5 extends downward and reaches the connection with the inlet 12 of the evaporator 8. The second downcomer 5 may be arranged in the vertical position, in the inclined position, or in combination. Furthermore, the second downcomer 5 may even have a horizontal part.

上記と同様の基本的考え方を用いて、第２の下降管５の入口まで冷媒液を押し揚げる。この場合、ガスを供給するためのガスインジェクタ１６が上昇管６に接続され、これにより、ガスを冷媒と一緒に上昇管６内に上昇させることで、冷媒の密度に対して冷媒とガスの混合物の総密度が低くなり、これによって、上記の内容に従い、上昇管６内の冷媒液の液位を上昇させることができる。通常動作時で、ガスが供給されていないときの上昇管６内の冷媒液の液位と比較して２倍の高さに、上昇管６内の冷媒液の液位を上昇させることができる。   Using the same basic concept as described above, the refrigerant liquid is lifted up to the inlet of the second downcomer pipe 5. In this case, a gas injector 16 for supplying gas is connected to the riser 6, thereby raising the gas together with the refrigerant into the riser 6, so that the mixture of refrigerant and gas with respect to the density of the refrigerant. Accordingly, the liquid level of the refrigerant liquid in the riser 6 can be raised according to the above contents. During normal operation, the liquid level of the refrigerant liquid in the riser pipe 6 can be raised to twice as high as the liquid level of the refrigerant liquid in the riser pipe 6 when no gas is supplied. .

蒸発器８は、第２の下降管５の下流側に接続された入口１２と、戻り管１０を介して冷媒液容器２に接続された出口１４とを有している。戻り管１０は、垂直位置、水平位置、傾斜位置に配置されていても、これらを組み合わせて配置されていてもよい。   The evaporator 8 has an inlet 12 connected to the downstream side of the second downcomer pipe 5 and an outlet 14 connected to the refrigerant liquid container 2 via the return pipe 10. The return pipe 10 may be arranged in a vertical position, a horizontal position, an inclined position, or may be arranged in combination.

図４による発明の冷凍装置１の設計の利点は、それをコンパクトにできるということである。図４による発明の冷凍装置１の設計の別の利点は、高さが下方に増大しないことである。   The advantage of the design of the inventive refrigeration apparatus 1 according to FIG. 4 is that it can be made compact. Another advantage of the design of the inventive refrigeration apparatus 1 according to FIG. 4 is that the height does not increase downward.

当然のことながら、本発明は、提示した実施形態に限定されるものではない。従って、本発明の範囲内で種々の変更および変形が考えられる。例えば、図４に関連して説明した実施形態を、図１で説明した実施形態と組み合わせることができる。このような組み合わせによって、冷媒液を循環させるための圧力が増加した実施形態が得られる。   Naturally, the invention is not limited to the embodiments presented. Accordingly, various modifications and variations are possible within the scope of the present invention. For example, the embodiment described in connection with FIG. 4 can be combined with the embodiment described in FIG. Such a combination provides an embodiment in which the pressure for circulating the refrigerant liquid is increased.

Claims (17)

冷媒液容器（２）と、
下降管（４）および上昇管（６）であって、前記下降管（４）は下方に延びて前記上昇管（６）との接続部に達しており、前記上昇管（６）は前記下降管（４）との前記接続部から上方に延びている、下降管（４）および上昇管（６）と、
前記上昇管（６）の下流側に接続された入り口（１２）と、戻り管（１０）を介して前記冷媒液容器（２）に接続された出口（１４）とを有する、蒸発器（８）と、
前記上昇管（６）に接続されてガスを供給することにより、ガスを冷媒液と一緒に前記上昇管（６）内で上昇させることで、冷媒液の密度に対して冷媒液とガスとの混合物の総密度を低くするガスインジェクタ（１６）と
を備える冷凍装置。 A refrigerant liquid container (2);
A downcomer pipe (4) and a riser pipe (6), wherein the downcomer pipe (4) extends downward to reach the connection with the upriser pipe (6), and the upriser pipe (6) A downcomer pipe (4) and a riser pipe (6) extending upward from the connection with the pipe (4);
An evaporator (8) having an inlet (12) connected to the downstream side of the riser pipe (6) and an outlet (14) connected to the refrigerant liquid container (2) via a return pipe (10). )When,
By supplying the gas connected to the riser pipe (6), the gas is raised together with the refrigerant liquid in the riser pipe (6), so that the density of the refrigerant liquid and the gas is reduced. A refrigeration apparatus comprising a gas injector (16) for reducing the total density of the mixture. 前記上昇管（６）の下流側かつ前記蒸発器（８）の上流側に配置された気液分離器（１８）をさらに備える、請求項１に記載の冷凍装置。   The refrigeration apparatus according to claim 1, further comprising a gas-liquid separator (18) disposed downstream of the riser pipe (6) and upstream of the evaporator (8). 前記気液分離器（１８）からガスが流れるようにすると共に、前記気液分離器（１８）内の圧力を調整するために、前記気液分離器（１８）に接続される圧力調整装置（２０）をさらに備える、請求項２に記載の冷凍装置。   In order to allow gas to flow from the gas-liquid separator (18) and to adjust the pressure in the gas-liquid separator (18), a pressure adjusting device (connected to the gas-liquid separator (18)) ( The refrigeration apparatus according to claim 2, further comprising 20). 前記気液分離器（１８）からのガスを、前記戻り管（１０）または前記冷媒液容器（２）に再循環させるように構成されている、請求項２または３に記載の冷凍装置。   The refrigeration apparatus according to claim 2 or 3, wherein the gas from the gas-liquid separator (18) is configured to recirculate to the return pipe (10) or the refrigerant liquid container (2). 前記気液分離器（１８）からのガスを、前記ガスインジェクタ（１６）に再循環させるように構成されている、請求項２ないし４のいずれか１つに記載の冷凍装置。   The refrigeration apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the refrigeration apparatus is configured to recirculate gas from the gas-liquid separator (18) to the gas injector (16). 前記冷媒液容器（２）がガス抜き部（２４）を備えている、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷凍装置。   The refrigeration apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the refrigerant liquid container (2) includes a gas vent (24). 前記ガスインジェクタ（１６）が加圧ガスを供給するように構成されている、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷凍装置。   The refrigeration apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the gas injector (16) is configured to supply pressurized gas. 外部で加圧されたガス源への接続部をさらに備える、請求項７に記載の冷凍装置。   The refrigeration apparatus according to claim 7, further comprising a connection to an externally pressurized gas source. 前記ガスが冷媒蒸気である、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の冷凍装置。   The refrigeration apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the gas is refrigerant vapor. 前記ガスが空気である、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の冷凍装置。   The refrigeration apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the gas is air. 冷凍装置において冷媒液を循環させる方法であって、
冷媒液の流れを、冷媒液容器（２）から、下降管（４）、上昇管（６）、蒸発器（８）、および戻り管（１０）を経由して前記冷媒液容器（２）に戻るように導くことと、
前記上昇管（６）に接続されたガスインジェクタ（１６）によりガスを供給することであって、これにより、ガスを冷媒液と一緒に前記上昇管（６）内で上昇させることで、冷媒液の密度に対して冷媒液とガスとの混合物の総密度を低くすることと
を含む方法。 A method of circulating a refrigerant liquid in a refrigeration apparatus,
The flow of the refrigerant liquid is transferred from the refrigerant liquid container (2) to the refrigerant liquid container (2) via the downcomer pipe (4), the riser pipe (6), the evaporator (8), and the return pipe (10). Guiding you back,
The gas is supplied by the gas injector (16) connected to the riser pipe (6), and the refrigerant liquid is thereby raised in the riser pipe (6) together with the refrigerant liquid. Reducing the total density of the mixture of refrigerant liquid and gas with respect to the density of the liquid. 前記蒸発器（８）の上流側に配置された気液分離器（１８）において、前記供給されたガスを冷媒液から分離することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。   The method according to claim 11, further comprising separating the supplied gas from a refrigerant liquid in a gas-liquid separator (18) disposed upstream of the evaporator (8). 前記気液分離器（１８）内の圧力を、圧力調整装置（２０）によって調整することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。   The method according to claim 12, further comprising adjusting the pressure in the gas-liquid separator (18) by means of a pressure regulator (20). 前記気液分離器（１８）からのガスを、前記戻り管（１０）または前記冷媒液容器（２）に再循環させることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。   14. The method of claim 13, further comprising recirculating gas from the gas-liquid separator (18) to the return pipe (10) or the refrigerant liquid container (2). 前記ガスインジェクタ（１６）によりガスを供給する前に、そのガスを加圧することをさらに含む、請求項１１ないし１４のいずれか１つに記載の方法。   15. The method according to any one of claims 11 to 14, further comprising pressurizing the gas before supplying it by the gas injector (16). 前記ガスが冷媒蒸気である、請求項１１ないし１５のいずれか１つに記載の方法。   16. A method according to any one of claims 11 to 15, wherein the gas is refrigerant vapor. 前記冷媒液容器（２）から冷媒蒸気を放出させることと、その放出された冷媒蒸気を前記ガスインジェクタ（１６）に供給することと
をさらに含む、請求項１１ないし１６のいずれか１つに記載の方法。 The refrigerant liquid (2) according to any one of claims 11 to 16, further comprising discharging refrigerant vapor from the refrigerant liquid container (2) and supplying the discharged refrigerant vapor to the gas injector (16). the method of.
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