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JP2024013118A - Cooling system - Google Patents

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JP2024013118A
JP2024013118A JP2022115070A JP2022115070A JP2024013118A JP 2024013118 A JP2024013118 A JP 2024013118A JP 2022115070 A JP2022115070 A JP 2022115070A JP 2022115070 A JP2022115070 A JP 2022115070A JP 2024013118 A JP2024013118 A JP 2024013118A
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JP
Japan
Prior art keywords
pipe
refrigerant
support member
primary
cooling device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2022115070A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
進一 加賀
Shinichi Kaga
義康 鈴木
Yoshiyasu Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoshizaki Corp
Original Assignee
Hoshizaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoshizaki Corp filed Critical Hoshizaki Corp
Priority to JP2022115070A priority Critical patent/JP2024013118A/en
Publication of JP2024013118A publication Critical patent/JP2024013118A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

【課題】二重管構造に構成した熱交換部の熱交換効率を向上し得る冷却装置を提供する。【解決手段】圧縮機CMの作動により一次冷媒を強制循環する一次回路34と、二次冷媒を自然循環する二次回路44と、一次回路34を構成する一次冷媒経路36を流通する一次冷媒および二次回路44を構成する二次冷媒経路46を流通する二次冷媒の間で熱交換して当該二次冷媒を液化する熱交換部HEと、二次回路44の経路に設けられて二次冷媒を気化して冷却する冷却部EPと、を備え、空気の流通が許容される開放空間20に、一次回路34を配置する。そして、一次冷媒経路36を形成する内管104を流通する一次冷媒が、二次冷媒経路46を形成する外管102の内部において上方側に偏った位置を流通するよう、当該内管104を外管102に挿通して熱交換部を構成する。【選択図】図3[Problem] To provide a cooling device capable of improving the heat exchange efficiency of a heat exchange section configured with a double pipe structure. [Solution] The cooling device includes a primary circuit 34 for forced circulation of a primary refrigerant by the operation of a compressor CM, a secondary circuit 44 for natural circulation of a secondary refrigerant, a heat exchange section HE for liquefying the secondary refrigerant by heat exchange between the primary refrigerant flowing through a primary refrigerant path 36 constituting the primary circuit 34 and the secondary refrigerant flowing through a secondary refrigerant path 46 constituting the secondary circuit 44, and a cooling section EP provided in the path of the secondary circuit 44 for vaporizing and cooling the secondary refrigerant, and the primary circuit 34 is disposed in an open space 20 in which air is permitted to flow. The heat exchange section is configured by inserting an inner pipe 104 forming the primary refrigerant path 36 into an outer pipe 102 forming the secondary refrigerant path 46 so that the primary refrigerant flowing through the inner pipe 104 flows through a position biased toward the upper side inside the outer pipe 102 forming the secondary refrigerant path 46. [Selected Figure] Fig. 3

Description

本発明は、冷却装置に関し、更に詳細には、一次冷媒を機械的に強制循環する一次回路と二次冷媒を自然循環する二次回路と、一次冷媒および二次冷媒の熱交換を行なう熱交換部とを備える冷却装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling device, and more specifically, a primary circuit that mechanically forcibly circulates a primary refrigerant, a secondary circuit that naturally circulates a secondary refrigerant, and a heat exchanger that exchanges heat between the primary refrigerant and the secondary refrigerant. The present invention relates to a cooling device comprising a section.

例えば冷蔵庫等の貯蔵設備や空調設備等に用いられる冷却装置として、一次冷媒を機械的に強制循環させる一次回路と、二次冷媒が自然循環する二次回路とを備え、一次冷媒と二次冷媒との間で熱交換して二次回路内に温度勾配を設けることで冷媒に密度差を形成し、密度の不均一によって重力の作用下に生じる自然対流を利用して熱伝達を行なうサーモサイフォンと呼ばれる熱輸送機構が知られている(特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。このような冷却装置の概略構成は、気相一次冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮した一次冷媒を液化する凝縮器と、熱交換器に設けられて液相一次冷媒を気化する一次熱交換部とを配管で接続するようにして一次回路を構成すると共に、熱交換器に設けられて気相二次冷媒を液化する二次熱交換部と、液相二次冷媒を気化する冷却器とを別の配管で接続するようにして二次回路を構成して、熱交換器において一次冷媒と二次冷媒とが熱交換することで、最終的に二次回路の冷却器を冷却するようになっている。そして、このような冷却装置の一次冷媒には、蒸発熱や飽和圧等の冷媒としての特性に優れているブタンやプロパン等の炭化水素(HC系)またはアンモニアなどが採用されると共に、二次冷媒には、毒性、可燃性および腐食性を有していない安全性の高い二酸化炭素が採用されており、自然冷媒の利用によった環境負荷の削減が図られている。 For example, a cooling device used in storage equipment such as a refrigerator or air conditioning equipment is equipped with a primary circuit that mechanically forces the primary refrigerant to circulate, and a secondary circuit that naturally circulates the secondary refrigerant. A thermosyphon that creates a temperature gradient in the secondary circuit by exchanging heat with the refrigerant, creating a density difference in the refrigerant, and transferring heat using natural convection that occurs under the action of gravity due to uneven density. There is a known heat transport mechanism called (see Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). The general configuration of such a cooling device is a compressor that compresses a gaseous primary refrigerant, a condenser that liquefies the compressed primary refrigerant, and a primary heat exchange section that is installed in a heat exchanger and that vaporizes the liquid primary refrigerant. A primary circuit is configured by connecting the two with piping, and a secondary heat exchange part that is provided in the heat exchanger and liquefies the gas phase secondary refrigerant, and a cooler that vaporizes the liquid phase secondary refrigerant. The secondary circuit is configured by connecting with separate piping, and the primary refrigerant and secondary refrigerant exchange heat in the heat exchanger, which ultimately cools the cooler in the secondary circuit. ing. Hydrocarbons (HC-based) such as butane and propane, or ammonia, which have excellent refrigerant properties such as heat of vaporization and saturation pressure, or ammonia are used as the primary refrigerant in such cooling systems. The refrigerant used is highly safe carbon dioxide, which is not toxic, flammable, or corrosive, and the use of natural refrigerants is intended to reduce environmental impact.

ところで、一次冷媒として炭化水素やアンモニアなどを利用する場合は、経年劣化や何らかの外的要因により冷媒が循環する配管が損傷して一次冷媒が漏出する可能性があることから、圧縮機が配置される機械室に一次冷媒が流通する熱交換器が配置されている。しかしながら、熱交換器を断熱材で囲うなどして熱交換効率の低下を防止する必要があり、メンテナンス作業時の作業性の低下を招いたり、コストが嵩む要因となっていた。 By the way, when using hydrocarbons, ammonia, etc. as the primary refrigerant, a compressor is not installed because the piping through which the refrigerant circulates may be damaged due to deterioration over time or some external factor, causing the primary refrigerant to leak. A heat exchanger through which primary refrigerant flows is arranged in the machine room. However, it is necessary to prevent the heat exchange efficiency from decreasing by, for example, surrounding the heat exchanger with a heat insulating material, which causes a decrease in workability during maintenance work and increases costs.

一方で、一次冷媒の漏出を検出するガスセンサや、一次冷媒の漏出時に熱交換器への一次冷媒の供給を遮断するように一次回路に遮断弁を設けることにより、冷却器が配置される冷却空間内に熱交換器を配置することも可能になる。しかしながら、ガスセンサの検出精度が低く、漏出した一次冷媒以外のガスに反応する難点があり、またガスセンサに霜が付着して検出不能になる恐れがあり、冷却空間内に熱交換器を配置することは現実的に困難であった。また、高価なガスセンサや遮断弁を採用する必要があることから、コストの抑制には繋がりにくい問題も指摘される。 On the other hand, the cooling space where the cooler is placed can be improved by installing a gas sensor to detect leakage of primary refrigerant and a shutoff valve in the primary circuit to cut off the supply of primary refrigerant to the heat exchanger in the event of leakage of primary refrigerant. It also becomes possible to place a heat exchanger inside. However, the detection accuracy of the gas sensor is low, and there are drawbacks in that it reacts with leaked gases other than the primary refrigerant.Also, there is a risk that frost may adhere to the gas sensor and make detection impossible, so it is not recommended to place a heat exchanger in the cooling space. was actually difficult. Furthermore, it has been pointed out that it is difficult to reduce costs because it is necessary to use expensive gas sensors and shutoff valves.

このような課題に鑑みて、本願出願人は、一次回路を構成する一次冷媒経路が冷却空間に露出しないように当該冷却空間に熱交換部を配置する構成を発明し、特願2022-17326号として特許出願している。この特許出願では、一次冷媒経路を形成する配管が二次冷媒経路を構成する配管の内部を挿通するように熱交換部を二重管構造に構成することで、一次冷媒経路を形成する配管から一次冷媒が漏出した場合でも、二次冷媒経路を構成する配管の内部に一次冷媒を留まらせることを可能にしている。 In view of such problems, the applicant of the present application invented a configuration in which a heat exchange section is arranged in the cooling space so that the primary refrigerant path constituting the primary circuit is not exposed to the cooling space, and the applicant has proposed a structure in which a heat exchange section is disposed in the cooling space, and patent application No. 2022-17326 A patent has been applied for. In this patent application, by configuring the heat exchange part in a double pipe structure so that the piping forming the primary refrigerant path passes through the inside of the piping forming the secondary refrigerant path, the piping forming the primary refrigerant path Even if the primary refrigerant leaks, it is possible to keep the primary refrigerant inside the piping that constitutes the secondary refrigerant path.

特開2002-48484号公報Japanese Patent Application Publication No. 2002-48484 特開2001-118134号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-118134 特開2010-7985号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-7985

ところで、一次冷媒が流通する配管(内管)を、二次冷媒が流通する配管(外管)の内部を挿通するよう熱交換部を構成した場合、当該内管を流通する一次冷媒と外管を流通する二次冷媒との間の熱交換効率が冷却装置全体の冷却性能に大きく影響する。 By the way, when the heat exchange part is configured so that the piping (inner pipe) through which the primary refrigerant flows is inserted through the inside of the piping (outer pipe) through which the secondary refrigerant flows, the primary refrigerant flowing through the inner pipe and the outer pipe The efficiency of heat exchange between the secondary refrigerant and the flowing secondary refrigerant greatly affects the cooling performance of the entire cooling system.

そこで、本発明は、前述した課題を好適に解決するべく提案されたものであって、二重管構造に構成した熱交換部の熱交換効率を向上し得る冷却装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been proposed to suitably solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a cooling device that can improve the heat exchange efficiency of a heat exchange section configured with a double pipe structure. do.

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、第1の発明は、
圧縮機の作動により一次冷媒を強制循環する一次回路と、二次冷媒を自然循環する二次回路と、前記一次回路を構成する一次冷媒経路を流通する一次冷媒および前記二次回路を構成する二次冷媒経路を流通する二次冷媒の間で熱交換して当該二次冷媒を液化する熱交換部と、前記二次回路の経路に設けられて二次冷媒を気化して冷却する冷却部と、を備え、空気の流通が許容される開放空間に、前記一次回路を配置すると共に、当該開放空間から区画した冷却空間に、前記冷却部を配置するよう構成された冷却装置において、
前記一次冷媒経路を形成する第1の配管が前記二次冷媒経路を構成する第2の配管の内部を挿通するよう前記熱交換部が構成されると共に、
前記第1の配管は、当該第1の配管内を流通する一次冷媒が前記第2の配管の内部において上方側に偏った位置を流通するよう当該第2の配管の内部に配置されていることを要旨とする。
このように、一次冷媒が流通する第1の配管を第2の配管の内部において上方側に偏った位置に配置するよう構成することで、第2の配管を流通する液相二次冷媒に第1の配管が浸る(埋まる)のを防止して、気相二次冷媒と第1の配管との接触面積を拡大することができる。このため、第2の配管内を流通する気相二次冷媒に第1の配管が接触しやすくなり、熱交換部での熱交換効率を向上し得ると共に、第2の配管内の液相二次冷媒の流れを第1の配管が阻害することなく良好に液相二次冷媒を循環させることができるから、冷却能力を高めることに繋がる。
In order to overcome the above problems and achieve the intended purpose, the first invention is as follows:
A primary circuit in which primary refrigerant is forcedly circulated by the operation of a compressor, a secondary circuit in which secondary refrigerant is naturally circulated, and a primary refrigerant flowing through a primary refrigerant path constituting the primary circuit and a secondary circuit constituting the secondary circuit. a heat exchange section that liquefies the secondary refrigerant by exchanging heat between the secondary refrigerants flowing through the secondary refrigerant path; and a cooling section that is provided in the path of the secondary circuit and evaporates and cools the secondary refrigerant. In the cooling device, the primary circuit is arranged in an open space where air circulation is allowed, and the cooling unit is arranged in a cooling space partitioned from the open space,
The heat exchange section is configured such that the first piping forming the primary refrigerant path is inserted through the second piping forming the secondary refrigerant path, and
The first pipe is arranged inside the second pipe so that the primary refrigerant flowing through the first pipe flows in a position biased upward in the second pipe. The gist is:
In this way, by configuring the first piping through which the primary refrigerant flows to be arranged at a position biased upward inside the second piping, the liquid-phase secondary refrigerant flowing through the second piping is It is possible to prevent the first pipe from being immersed (buried) and to expand the contact area between the gas phase secondary refrigerant and the first pipe. Therefore, the first pipe easily comes into contact with the gas phase secondary refrigerant flowing in the second pipe, improving the heat exchange efficiency in the heat exchange section, and reducing the liquid phase secondary refrigerant in the second pipe. Since the liquid-phase secondary refrigerant can be circulated well without the first pipe obstructing the flow of the secondary refrigerant, the cooling capacity can be improved.

第2の発明は、
前記第1の配管の下方に支持部材が配置され、当該支持部材により前記第1の配管が前記第2の配管の内部において上方側に偏って位置するよう構成されていることを要旨とする。
このように、第1の配管の下方を支持部材で支持することで、第1の配管を第2の配管の内部において上方側に偏った位置に良好に位置付けることができる。
The second invention is
The gist is that a support member is disposed below the first pipe, and the support member positions the first pipe upwardly within the second pipe.
In this way, by supporting the lower part of the first pipe with the support member, the first pipe can be satisfactorily positioned at a position biased upward inside the second pipe.

第3の発明は、
前記支持部材の上部に窪み部が設けられ、当該窪み部で前記第1の配管を支持するよう構成されていることを要旨とする。
このように、支持部材に設けた窪み部で第1の配管の下部を支持することで、支持部材により第1の配管を安定して支えることができるから、支持部材からの第1の配管の脱落を効果的に防止しして、第1の配管を第2の配管の内部上方側に偏った位置に安定して維持することができる。
The third invention is
The gist is that a recess is provided in the upper part of the support member, and the recess is configured to support the first pipe.
In this way, by supporting the lower part of the first piping with the recess provided in the support member, the first piping can be stably supported by the support member, so that the first piping from the support member can be stably supported. It is possible to effectively prevent the first pipe from falling off, and to stably maintain the first pipe at a position biased toward the upper side inside the second pipe.

第4の発明は、
前記支持部材に前記第2の配管の内側の空間に繋がる流通空間を設けて、当該第2の配管を流通する二次冷媒が当該支持部材の流通空間を流通し得るよう構成されていることを要旨とする。
このように、流通空間を設けることで、二次冷媒を良好に流通することができる。
The fourth invention is
The support member is provided with a circulation space connected to the space inside the second pipe, and the secondary refrigerant flowing through the second pipe can flow through the circulation space of the support member. This is the summary.
By providing the circulation space in this way, the secondary refrigerant can be circulated well.

第5の発明は、
前記支持部材は、線材をコイル状に巻回して形成されていることを要旨とする。
このように、支持部材をコイル状に形成することで、当該支持部材の弾性的な変形が可能になるから、第1の配管を第2の配管の内部において上方側に偏った位置に支持部材で位置付けつつ、配管の曲げ加工時には支持部材が容易に変形することで製造工程を簡略化することができる。
The fifth invention is
The gist is that the support member is formed by winding a wire into a coil shape.
By forming the support member into a coil shape in this way, the support member can be elastically deformed, so the support member can be placed in a position where the first pipe is biased upward inside the second pipe. The manufacturing process can be simplified by easily deforming the support member during pipe bending.

第6の発明は、
コイル状に形成された前記支持部材を、前記第1の配管の延在方向に当該支持部材の開口方向が向くよう配置すると共に、当該支持部材が横長の扁平形状に形成されていることを要旨とする。
このように、支持部材を横長の扁平形状に形成することで、当該支持部材で支持された第1の配管の安定性を高めることができる。
The sixth invention is
The supporting member formed in a coil shape is arranged such that the opening direction of the supporting member faces in the extending direction of the first pipe, and the supporting member is formed in a horizontally long flat shape. shall be.
By forming the support member into a horizontally long flat shape in this way, the stability of the first pipe supported by the support member can be increased.

第7の発明は、
前記第1の配管は、一次冷媒が流通する管本体部から下方に突出する突出部を備え、当該突出部により前記管本体部が前記第2の配管の内部において上方側に偏って位置するよう構成されていることを要旨とする。
このように、第1の配管に突出部を設けることで、支持部材を設けることなく一次冷媒が流通する管本体部を第2の配管の内部において上方側に偏った位置に位置付けることができる。
The seventh invention is
The first pipe includes a protrusion that protrudes downward from the pipe main body through which the primary refrigerant flows, and the protrusion allows the pipe main body to be located upwardly within the second pipe. The gist is that it is structured.
In this manner, by providing the protrusion in the first pipe, the pipe main body through which the primary refrigerant flows can be positioned at an upwardly biased position inside the second pipe without providing a support member.

本発明に係る冷却装置によれば、二重管構造に構成した熱交換部の熱交換効率を向上することができる。 According to the cooling device according to the present invention, it is possible to improve the heat exchange efficiency of the heat exchange section configured in a double pipe structure.

本発明の実施形態1に係る冷却装置により冷却される冷蔵庫を示す側断面図である。1 is a side sectional view showing a refrigerator cooled by a cooling device according to Embodiment 1 of the present invention. 実施形態1の冷蔵庫における機械室を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a machine room in the refrigerator of Embodiment 1. FIG. 実施形態1の熱交換部を一部破断して示す側面図である。FIG. 2 is a partially cutaway side view of the heat exchange section of Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る熱交換部の二重管部の断面図であって、(a)は二重管部を径方向に破断した断面図であり、(b)は二重管部を長手方向に破断した断面図を一部破断して示す側面図である。2 is a cross-sectional view of the double pipe section of the heat exchange section according to Embodiment 1, in which (a) is a cross-sectional view of the double pipe section in the radial direction, and (b) is a cross-sectional view of the double pipe section in the longitudinal direction. FIG. 実施形態2に係る熱交換部の二重管部の断面図であって、二重管部を径方向に破断した断面図であるFIG. 2 is a cross-sectional view of a double pipe section of a heat exchange section according to Embodiment 2, and is a cross-sectional view of the double pipe section cut in the radial direction. 実施形態3に係る熱交換部の二重管部の断面図および概略斜視図であって、(a)は二重管部を径方向に破断した断面図であり、(b)は実施形態3の支持部材を示す概略斜視図である。FIG. 3 is a cross-sectional view and a schematic perspective view of a double pipe section of a heat exchange section according to Embodiment 3, in which (a) is a cross-sectional view of the double pipe section cut in the radial direction, and (b) is a sectional view of the double pipe section in Embodiment 3. FIG. 2 is a schematic perspective view showing a support member of FIG. 実施形態4に係る熱交換部の二重管部の断面図であって、(a)は二重管部を径方向に破断した断面図であり、(b)は二重管部を長手方向に破断した断面図を一部破断して示す側面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a double pipe section of a heat exchange section according to Embodiment 4, in which (a) is a cross-sectional view of the double pipe section taken in the radial direction, and (b) is a cross-sectional view of the double pipe section taken in the longitudinal direction. FIG. 3 is a partially cutaway side view showing a cross-sectional view taken in FIG. 実施形態5に係る熱交換部の二重管部の断面図であって、二重管部を径方向に破断した断面図であるFIG. 7 is a cross-sectional view of a double pipe section of a heat exchange section according to Embodiment 5, and is a cross-sectional view of the double pipe section cut in the radial direction. 実施形態6に係る熱交換部の二重管部の断面図であって、(a)は突出部を1つ形成した例を示し、(b)は突出部を2つ形成した例を示す。FIG. 6 is a cross-sectional view of a double pipe portion of a heat exchange section according to Embodiment 6, in which (a) shows an example in which one protrusion is formed, and (b) shows an example in which two protrusions are formed. 変更例に係る熱交換部の二重管部の断面図であって、二重管部を径方向に破断した断面図であるFIG. 7 is a cross-sectional view of a double pipe section of a heat exchange section according to a modification example, and is a cross-sectional view of the double pipe section cut in the radial direction.

次に、本発明に係る冷却装置の好適な実施形態に関し、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、店舗等の業務用途に用いられ、野菜や肉等の物品を多量に収納し得る大型の冷蔵庫に設けられる冷却装置を例に挙げて説明する。 Next, preferred embodiments of the cooling device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The description will be given by taking as an example a cooling device installed in a large refrigerator that is used for business purposes such as stores and can store a large amount of items such as vegetables and meat.

(実施形態1)
図1に示すように、実施形態1に係る冷蔵庫10は、収納室(閉鎖空間)14を内部画成した断熱構造の箱体12と、この箱体12の上方に設けられ、金属パネル18により外壁を構成したキャビネット16とを備えている。箱体12には、前側に開放して物品の出し入れ口となる開口部12aが収納室14に連通して開設される。また箱体12の前部には、断熱扉22が図示しないヒンジにより回動可能に配設され、断熱扉22を開放することで開口部12aを介して収納室14に対する物品の出し入れが許容されると共に、断熱扉22を閉成することで収納室14を密閉し得るようになっている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the refrigerator 10 according to the first embodiment includes a box body 12 having an insulating structure that defines a storage chamber (closed space) 14 inside, and a metal panel 18 that is provided above the box body 12. The cabinet 16 constitutes an outer wall. The box body 12 is provided with an opening 12a that opens toward the front and serves as an entrance for loading and unloading articles, communicating with the storage chamber 14. Further, at the front of the box body 12, a heat insulating door 22 is rotatably arranged by a hinge (not shown), and by opening the heat insulating door 22, articles can be taken in and out of the storage chamber 14 through the opening 12a. At the same time, the storage chamber 14 can be hermetically sealed by closing the heat insulating door 22.

前記キャビネット16の内部には、収納室14を冷却するための冷却装置32の一部および該冷却装置32を制御する制御装置Cが配設される機械室(開放空間)20が画成される(図2参照)。機械室20の底部には、箱体12の天板12bに載置されて、該機械室20に配設する機器の共通基板となる台板24が設置されている。そして、キャビネット16の外壁をなす金属パネル18には、機械室20に連通する空気流通孔(図示せず)が適宜部位に開設され、この空気流通孔を介して機械室20内の雰囲気と外気とが入替わるようになっている。なお、キャビネット16は、冷蔵庫10の天井となる金属パネル18が設けられず、機械室20の上方が開放されている。 A machine room (open space) 20 is defined inside the cabinet 16 in which a part of a cooling device 32 for cooling the storage room 14 and a control device C for controlling the cooling device 32 are disposed. (See Figure 2). At the bottom of the machine room 20, a base plate 24 is installed, which is placed on the top plate 12b of the box body 12 and serves as a common board for devices installed in the machine room 20. The metal panel 18 forming the outer wall of the cabinet 16 is provided with air circulation holes (not shown) that communicate with the machine room 20 at appropriate locations. and are now interchanged. Note that the cabinet 16 is not provided with the metal panel 18 that serves as the ceiling of the refrigerator 10, and the upper part of the machine room 20 is open.

前記収納室14の上部には、箱体12における天板12bの下面から所定間隔離間して冷却ダクト26が配設され、この冷却ダクト26と、箱体12の天板12bに開設した開口12cを介して収納室14側に臨む台板24との間に冷却室(冷却空間)28が画成される。この冷却室28は、冷却ダクト26の底部前側に形成した吸込口26aおよび後側に形成した冷気吹出口26bを介して収納室14に連通して、閉鎖空間としての収納室14の一部を構成している。吸込口26aには送風ファン30が配設され、該送風ファン30を駆動することで、吸込口26aから収納室14の空気を冷却室28に取込み、冷気吹出口26bから冷却室28の冷気が収納室14に送出される。天板12bの切欠口12cは、台板24で気密的に塞がれて、収納室14(冷却室28)と機械室20とは、台板24で区切られて互いに独立した空間となっている(図1参照)。 A cooling duct 26 is arranged at the upper part of the storage chamber 14 at a predetermined distance from the lower surface of the top plate 12b of the box body 12, and the cooling duct 26 and the opening 12c formed in the top plate 12b of the box body 12 are connected to each other. A cooling chamber (cooling space) 28 is defined between the base plate 24 and the base plate 24 facing the storage chamber 14 side via the base plate 24 . The cooling chamber 28 communicates with the storage chamber 14 through a suction port 26a formed at the front side of the bottom of the cooling duct 26 and a cold air outlet 26b formed at the rear side. It consists of A blower fan 30 is disposed at the suction port 26a, and by driving the blower fan 30, air from the storage chamber 14 is taken into the cooling chamber 28 through the suction port 26a, and cold air from the cooling chamber 28 is discharged from the cold air outlet 26b. It is sent to the storage chamber 14. The notch 12c of the top plate 12b is airtightly closed by the base plate 24, and the storage chamber 14 (cooling chamber 28) and the machine room 20 are separated by the base plate 24 and become mutually independent spaces. (See Figure 1).

図3に示すように、冷却装置32は、冷媒を強制循環する機械圧縮式の一次回路34と、冷媒が自然対流するサーモサイフォンからなる二次回路(冷媒回路)44との2系統の回路を、熱交換部HEを介して熱交換するように接続(カスケード接続)した二次ループ冷凍回路が採用される。熱交換部HEは、一次回路34を構成する一次冷媒経路36と、この一次冷媒経路36と別系統に形成されて、二次回路44を構成する二次冷媒経路46とが設けられており、前記台板24の下面側に位置するよう冷却室28内に配置されている(図3参照)。すなわち、一次回路34および二次回路44は、熱交換可能な独立した冷媒循環経路を形成しており、熱交換部HEにおいて、一次回路34の一次冷媒と二次回路44の二次冷媒との間で熱交換が行われるようになっている。ここで、一次回路34を循環する一次冷媒としては、蒸発熱や飽和圧等の冷媒としての特性に優れているブタンやプロパン等の炭化水素系(HC系)の冷媒またはアンモニアなどが採用される。また、二次回路44を循環する二次冷媒としては、毒性、可燃性および腐食性を有していない安全性の高い二酸化炭素が好適に採用される。 As shown in FIG. 3, the cooling device 32 has two circuits: a mechanical compression type primary circuit 34 that forcedly circulates the refrigerant, and a secondary circuit (refrigerant circuit) 44 that consists of a thermosiphon where the refrigerant naturally convects. , a secondary loop refrigeration circuit connected (cascaded) to exchange heat via the heat exchange section HE is employed. The heat exchange section HE is provided with a primary refrigerant path 36 that constitutes a primary circuit 34, and a secondary refrigerant path 46 that is formed in a separate system from this primary refrigerant path 36 and that constitutes a secondary circuit 44. It is arranged in the cooling chamber 28 so as to be located on the lower surface side of the base plate 24 (see FIG. 3). That is, the primary circuit 34 and the secondary circuit 44 form independent refrigerant circulation paths capable of heat exchange, and in the heat exchange section HE, the primary refrigerant of the primary circuit 34 and the secondary refrigerant of the secondary circuit 44 are separated. Heat exchange takes place between them. Here, as the primary refrigerant circulating in the primary circuit 34, a hydrocarbon (HC) refrigerant such as butane or propane, or ammonia, which has excellent refrigerant properties such as heat of vaporization and saturation pressure, is used. . Further, as the secondary refrigerant circulating in the secondary circuit 44, highly safe carbon dioxide, which is not toxic, flammable, or corrosive, is preferably employed.

前記一次回路34は、気相一次冷媒を圧縮する圧縮機CMと、圧縮した一次冷媒を液化する凝縮器CDと、液相一次冷媒の圧力を低下させる減圧手段としての膨張弁EVと、液相一次冷媒を気化する熱交換部HEの一次冷媒経路36とを冷媒配管38で接続して構成される(図3参照)。ここで、圧縮機CMは、冷却装置32の冷却運転時に連続駆動され、冷却装置32の停止時に停止される。圧縮機CMおよび凝縮器CDは、機械室20において台板24上に共通的に配設され、凝縮器CDを強制冷却する凝縮器ファンFMも、該凝縮器CDに対向して台板24上に配設されている。ここで、凝縮器CDは、キャビネット16の前面をなす金属パネル(フロントパネル)18に近接して機械室20の前側に配置され、該凝縮器CDの後側に凝縮器ファンFMが配置される。また圧縮機CMは、凝縮器ファンFMの後側に配置される(図2参照)。このように機械室20では、凝縮器CD,凝縮器ファンFMおよび圧縮機CMが、機械室20において凝縮器ファン(送風手段)FMにより送出される空気の流通方向に沿って一直線上に並んで配設される。すなわち、凝縮器ファンFMの駆動によりフロントパネル18とキャビネット16との間に設けた空気流通孔(図示せず)から外気が機械室20に取込まれ、この外気が機械室20の前側から後側に流通して凝縮器CDおよび圧縮機CMと熱交換するようになっている。 The primary circuit 34 includes a compressor CM that compresses gas phase primary refrigerant, a condenser CD that liquefies the compressed primary refrigerant, an expansion valve EV as a pressure reducing means that reduces the pressure of the liquid phase primary refrigerant, and a liquid phase primary refrigerant. It is configured by connecting the primary refrigerant path 36 of the heat exchange unit HE that vaporizes the primary refrigerant with a refrigerant pipe 38 (see FIG. 3). Here, the compressor CM is continuously driven during the cooling operation of the cooling device 32, and is stopped when the cooling device 32 is stopped. The compressor CM and the condenser CD are commonly disposed on the base plate 24 in the machine room 20, and the condenser fan FM that forcibly cools the condenser CD is also disposed on the base plate 24 opposite to the condenser CD. It is located in Here, the condenser CD is arranged on the front side of the machine room 20 in close proximity to the metal panel (front panel) 18 forming the front surface of the cabinet 16, and the condenser fan FM is arranged on the rear side of the condenser CD. . Moreover, the compressor CM is arranged behind the condenser fan FM (see FIG. 2). In this way, in the machine room 20, the condenser CD, condenser fan FM, and compressor CM are arranged in a straight line along the flow direction of the air sent out by the condenser fan (air blowing means) FM in the machine room 20. will be placed. That is, by driving the condenser fan FM, outside air is taken into the machine room 20 through an air circulation hole (not shown) provided between the front panel 18 and the cabinet 16, and this outside air is drawn from the front side of the machine room 20 to the rear side. It flows to the side and exchanges heat with the condenser CD and compressor CM.

前記一次回路34では、圧縮機CMによる一次冷媒の圧縮により、圧縮機CM、凝縮器CD、膨張弁EV、熱交換部HEの一次冷媒経路36および圧縮機CMの順に、一次冷媒が強制循環され、各機器の作用下に一次冷媒経路36において所要の冷却を行なうようになっている(図3参照)。なお、前述した制御装置Cは、機械室20において凝縮器ファンFMによる空気の流れを阻害しない位置(機械室20の側部)で台板24上に配設されている。 In the primary circuit 34, the primary refrigerant is compressed by the compressor CM, so that the primary refrigerant is forcedly circulated in the order of the compressor CM, the condenser CD, the expansion valve EV, the primary refrigerant path 36 of the heat exchanger HE, and the compressor CM. , the required cooling is performed in the primary refrigerant path 36 under the action of each device (see FIG. 3). Note that the above-mentioned control device C is disposed on the base plate 24 in the machine room 20 at a position (on the side of the machine room 20) where the air flow by the condenser fan FM is not obstructed.

前記二次回路44は、気相二次冷媒(気化冷媒)を液化する熱交換部HEの二次冷媒経路46と、液相二次冷媒(液化冷媒)を気化する蒸発器EPとを備えている(図3参照)。また二次回路44は、二次冷媒経路46と蒸発器EPとを液配管48およびガス配管50を介して接続するよう構成されており、二次冷媒経路46から液配管48を介して重力の作用下に液相二次冷媒を蒸発器EPへ供給し、蒸発器EPから二次冷媒経路46へガス配管50を介して気相二次冷媒を還流させるようになっている。すなわち、液配管48は、液相二次冷媒を熱交換部HEから蒸発器EPへ導入する導入経路を形成し、ガス配管50は、気相二次冷媒を蒸発器EPから熱交換部HEへ環流させる環流経路を形成している。このように、この実施形態では、液配管48およびガス配管50は、蒸発器EPを形成する蒸発管52と連続した配管として形成されている。ここで、蒸発器EPは、機械室20の下方に位置する冷却室28に、前記熱交換部HEの下方に位置するよう配置されており、熱交換部HEの二次冷媒経路46から液相二次冷媒が重力の作用下に流下し得るようになっている。 The secondary circuit 44 includes a secondary refrigerant path 46 of the heat exchanger HE that liquefies the gas phase secondary refrigerant (vaporized refrigerant), and an evaporator EP that evaporates the liquid phase secondary refrigerant (liquefied refrigerant). (See Figure 3). Further, the secondary circuit 44 is configured to connect the secondary refrigerant path 46 and the evaporator EP via a liquid pipe 48 and a gas pipe 50, and is configured to connect the secondary refrigerant path 46 to the liquid pipe 48 to reduce gravity. Under the action, the liquid phase secondary refrigerant is supplied to the evaporator EP, and the gaseous phase secondary refrigerant is refluxed from the evaporator EP to the secondary refrigerant path 46 via the gas pipe 50. That is, the liquid piping 48 forms an introduction path for introducing the liquid phase secondary refrigerant from the heat exchange section HE to the evaporator EP, and the gas piping 50 forms an introduction path for introducing the liquid phase secondary refrigerant from the evaporator EP to the heat exchange section HE. It forms a circulation path for circulation. Thus, in this embodiment, the liquid pipe 48 and the gas pipe 50 are formed as continuous pipes with the evaporation pipe 52 forming the evaporator EP. Here, the evaporator EP is disposed in the cooling chamber 28 located below the machine room 20 so as to be located below the heat exchange section HE, and is connected to the liquid phase from the secondary refrigerant path 46 of the heat exchange section HE. The secondary refrigerant is allowed to flow down under the action of gravity.

前記蒸発器EPは、管路を蛇行させた蒸発管52と、この蒸発管52に設けられたフィン53とから構成されている。蒸発管52は、液配管48の下端に接続する流入端が、蒸発器EPの下部に配置されると共に、ガス配管50の下端に接続する蒸発管52の流出端が、蒸発器EPの上部に配置され、蒸発管52の流入端が流出端より下方に位置するように構成される(図3参照)。また蒸発管52の管路は、流入端と流出端との上下位置の間で延在して、蒸発管52に流入した液相二次冷媒を、該液相二次冷媒の蒸発による作用下に管路に沿って流出端側まで拡散させるように導くようになっている。 The evaporator EP includes an evaporation pipe 52 having a meandering pipe line, and fins 53 provided on the evaporation pipe 52. The inflow end of the evaporation pipe 52 connected to the lower end of the liquid pipe 48 is arranged at the lower part of the evaporator EP, and the outflow end of the evaporation pipe 52 connected to the lower end of the gas pipe 50 is arranged at the upper part of the evaporator EP. The evaporation pipe 52 is arranged such that the inflow end of the evaporation pipe 52 is located below the outflow end (see FIG. 3). Further, the pipe line of the evaporator tube 52 extends between the upper and lower positions of the inflow end and the outflow end, and allows the liquid phase secondary refrigerant that has flowed into the evaporation tube 52 to be subjected to the action of evaporation of the liquid phase secondary refrigerant. It is designed so that it is diffused along the pipe to the outflow end.

次に、実施形態1の熱交換部HEについて具体的に説明する。図3、図4に示すように、熱交換部HEは、外管102と、外管102の内側に空間をあけるようにして内管104が挿通された二重管部100を備えており、内管104の内側の空間を一次冷媒が流通すると共に、外管102と内管104との間の空間を二次冷媒が流通するよう構成されている。すなわち、内管104の内側に一次冷媒経路36が形成されると共に、外管102と内管104との間に二次冷媒経路46が形成されている。なお、外管102および内管104は熱伝導性に優れた金属材料で形成されている。 Next, the heat exchange section HE of Embodiment 1 will be specifically explained. As shown in FIGS. 3 and 4, the heat exchange section HE includes an outer tube 102 and a double tube section 100 into which an inner tube 104 is inserted with a space left inside the outer tube 102. The primary refrigerant flows through the space inside the inner tube 104, and the secondary refrigerant flows through the space between the outer tube 102 and the inner tube 104. That is, a primary refrigerant path 36 is formed inside the inner tube 104, and a secondary refrigerant path 46 is formed between the outer tube 102 and the inner tube 104. Note that the outer tube 102 and the inner tube 104 are made of a metal material with excellent thermal conductivity.

ここで、熱交換部HEの二重管部100は、管路が蛇行するよう形成されていると共に、冷却室28から機械室20に至るように二重管部100の両端部が台板24を貫通して機械室20に露出するよう構成されている(図3参照)。ここで、機械室20側に貫通した二重管部100の両端部は、外管102の端部から内管104が延出しており、外管102から延出する内管104の一方に、膨張弁EVに接続する流入側の冷媒配管38が接続されると共に、外管102から延出する内管104の他方に、圧縮機CMに接続する流出側の冷媒配管38が接続されて、一次回路34を形成するようになっている。 Here, the double pipe section 100 of the heat exchange section HE is formed such that the pipe path meanders, and both ends of the double pipe section 100 are connected to the base plate 20 so as to extend from the cooling chamber 28 to the machine room 20. It is configured to penetrate through and be exposed to the machine room 20 (see FIG. 3). Here, at both ends of the double pipe section 100 penetrating into the machine room 20 side, an inner pipe 104 extends from the end of the outer pipe 102, and one of the inner pipes 104 extending from the outer pipe 102 has a The refrigerant pipe 38 on the inflow side that connects to the expansion valve EV is connected, and the refrigerant pipe 38 on the outflow side that connects to the compressor CM is connected to the other side of the inner pipe 104 extending from the outer pipe 102. A circuit 34 is formed.

また、熱交換部HEの二重管部100には、熱交換部HEの下方に位置する蒸発器EPに向けて延在する接続管108が二次冷媒経路46に連通するよう2箇所に設けられており、一方の接続管108に蒸発器EPに設けた液配管48の上端が接続すると共に、一方の接続管108に蒸発器EPに設けたガス配管50の上端が接続するよう構成されて、二次回路44を形成するようになっている。 Further, in the double pipe section 100 of the heat exchange section HE, connection pipes 108 extending toward the evaporator EP located below the heat exchange section HE are provided at two locations so as to communicate with the secondary refrigerant path 46. The upper end of a liquid pipe 48 provided in the evaporator EP is connected to one connecting pipe 108, and the upper end of a gas pipe 50 provided in the evaporator EP is connected to one connecting pipe 108. , forming a secondary circuit 44.

ここで、図3に示すように、熱交換部HEの内管104と一次回路34を形成する前記冷媒配管38とは、機械室20に接続部位106が位置するようにして接続されている。この内管104と冷媒配管38とは、溶接により接続するようにしてもよく、継手などを利用して接続することもできる。この実施形態1では接続部位106において溶接により内管104と冷媒配管38とを接続してある。 Here, as shown in FIG. 3, the inner pipe 104 of the heat exchange section HE and the refrigerant pipe 38 forming the primary circuit 34 are connected so that the connection part 106 is located in the machine room 20. The inner pipe 104 and the refrigerant pipe 38 may be connected by welding or by using a joint or the like. In this first embodiment, the inner pipe 104 and the refrigerant pipe 38 are connected by welding at the connection portion 106.

また、熱交換部HEの二重管部100の管路は、ガス配管50との接続側から液配管48の接続側に向けて下方傾斜するようになっており、熱交換部HEにおいて冷却されて液化した液相二次冷媒が、その自重により液配管48側に自然に流れるようになっている。また、熱交換部HEは、二次冷媒経路46を流通する二次冷媒の流通方向と一次冷媒経路36を流通する一次冷媒の流通方向とが反対向きの対向流になるよう構成される。 Further, the pipe line of the double pipe section 100 of the heat exchange section HE is inclined downward from the connection side with the gas pipe 50 toward the connection side of the liquid pipe 48, and is cooled in the heat exchange section HE. The liquid-phase secondary refrigerant that has been liquefied naturally flows toward the liquid pipe 48 due to its own weight. Further, the heat exchange section HE is configured such that the flow direction of the secondary refrigerant flowing through the secondary refrigerant path 46 and the flow direction of the primary refrigerant flowing through the primary refrigerant path 36 are opposite flows.

熱交換部HEは、図3に示すように、冷却室28内に位置する二重管部100が断熱材110で覆われており、蒸発器EPでの二次冷媒の気化に伴う冷却室28の冷却により熱交換部HEを流通する二次冷媒が冷却されて液化しないようになっている。ここで、断熱材110としては特に限定されるものではなく、ポリウレタン発泡体など従来公知の断熱素材を採用することができる。 As shown in FIG. 3, in the heat exchange section HE, a double pipe section 100 located in the cooling chamber 28 is covered with a heat insulating material 110, and the cooling chamber 28 is closed due to the vaporization of the secondary refrigerant in the evaporator EP. By cooling the secondary refrigerant flowing through the heat exchange section HE, the secondary refrigerant is cooled so as not to liquefy. Here, the heat insulating material 110 is not particularly limited, and conventionally known heat insulating materials such as polyurethane foam can be used.

ここで、熱交換部HEの二重管部100について、より詳細に説明する。図3、図4に示すように、二重管部100を形成する内管104は、当該内管104を流通する一次冷媒が外管102の内部において上方側に偏った位置を流通するように当該外管102の内部に配置されており、当該外管102を流通する気相二次冷媒に対して内管104が接触し易くなるよう構成してある。具体的に、この実施形態1では、図4に示すように、内管104と外管102との間に、当該内管104の下方に位置するよう支持部材112が配置されており、当該支持部材112により内管104が外管102の内部上方に偏って位置するようにしてある。ここで、支持部材112は、金属材や合成樹脂材により形成することができ、また形状としても丸棒や角棒などの棒状に形成してもよく、円筒状や角筒状などのパイプ状に形成するようにしてもよい。この実施形態1では、支持部材112として丸棒状に形成すると共に、支持部材112の中心軸線が内管104の延在方向に向くよう取り付けられている。 Here, the double pipe section 100 of the heat exchange section HE will be explained in more detail. As shown in FIGS. 3 and 4, the inner tube 104 forming the double tube section 100 is configured such that the primary refrigerant flowing through the inner tube 104 flows through a position biased upward inside the outer tube 102. It is arranged inside the outer tube 102 and is configured so that the inner tube 104 easily comes into contact with the gas phase secondary refrigerant flowing through the outer tube 102 . Specifically, in this first embodiment, as shown in FIG. 4, a support member 112 is arranged between the inner tube 104 and the outer tube 102 so as to be located below the inner tube 104, The member 112 allows the inner tube 104 to be positioned upwardly inside the outer tube 102. Here, the support member 112 can be formed of a metal material or a synthetic resin material, and may also be formed into a rod shape such as a round bar or a square bar, or a pipe shape such as a cylindrical shape or a square tube shape. It may be formed as follows. In this first embodiment, the support member 112 is formed into a round bar shape, and is attached so that the central axis of the support member 112 faces in the direction in which the inner tube 104 extends.

また、支持部材112は、図4(b)に示すように、二重管部100(外管102、内管104)の延在方向に離間する複数箇所に設けられており、熱交換部HEにおいて内管104の全体が外管102の内部上方に偏って位置するよう構成してある。ここで、管路が蛇行するよう屈曲した二重管部100において、直線的に延在する管路部分に支持部材112を配置することがより好ましい。二重管部100の屈曲する部分に支持部材112が位置しないようにすることで、外管102内の二次冷媒の流通を支持部材112が阻害するのを防止することができる。また、支持部材112は、二重管部100を横断した横断面において、外管102と内管104との間の空間の専有面積が小さくなるよう形成することが好ましい。 Further, as shown in FIG. 4(b), the support members 112 are provided at a plurality of locations spaced apart in the extending direction of the double tube section 100 (outer tube 102, inner tube 104). In this case, the entire inner tube 104 is positioned upwardly inside the outer tube 102 . Here, in the double pipe section 100 where the pipe line is bent in a meandering manner, it is more preferable to arrange the support member 112 in the pipe line part that extends linearly. By preventing the support member 112 from being located in the bent portion of the double pipe portion 100, it is possible to prevent the support member 112 from obstructing the flow of the secondary refrigerant within the outer pipe 102. Further, the support member 112 is preferably formed so that the area occupied by the space between the outer tube 102 and the inner tube 104 is small in a cross section across the double tube section 100.

また、二重管部100は、内管104の外周面に支持部材112を溶接や接着などにより接合した後に、当該支持部材112を接合した内管104を外管102内に挿通し、その後に適宜に曲げ加工することで形成される。このように、支持部材112を接合した内管104を外管102内に挿通した後に曲げ加工することで、支持部材112が位置連れすることなく外管102内の所定位置に支持部材112を位置付けて、内管104を外管102の内部において上方側に偏った位置に保持することができる。 In addition, the double tube section 100 is constructed by joining the support member 112 to the outer circumferential surface of the inner tube 104 by welding or adhesive, and then inserting the inner tube 104 to which the support member 112 has been joined into the outer tube 102. It is formed by bending as appropriate. In this way, by bending the inner tube 104 to which the support member 112 has been joined after inserting it into the outer tube 102, the support member 112 can be positioned at a predetermined position within the outer tube 102 without the support member 112 being displaced. Thus, the inner tube 104 can be held in an upwardly biased position inside the outer tube 102.

(実施形態1の作用)
次に、本実施形態1に係る冷却装置32の作用について説明する。冷却装置32では、冷却運転を開始すると、一次回路34および二次回路44の夫々で冷媒の循環が開始される。先ず、一次回路34について説明すると、圧縮機CMおよび凝縮器ファンFMが駆動され、圧縮機CMで気相一次冷媒が圧縮されて、この一次冷媒を冷媒配管38を介して凝縮器CDに供給して、凝縮器ファンFMによる強制冷却により凝縮液化することで液相とする。液相一次冷媒は、膨張弁EVで減圧され、熱交換部HEの一次冷媒経路36において二次冷媒経路46を流通する二次冷媒から熱を奪って(吸熱)一挙に膨張気化する。このように一次回路34は、熱交換部HEにおいて、一次冷媒経路36により二次冷媒経路46を強制冷却するように機能している。そして、一次冷媒経路36で気化した気相一次冷媒は、冷媒配管38を経て圧縮機CMに帰還する強制循環サイクルを繰返す。
(Effect of Embodiment 1)
Next, the operation of the cooling device 32 according to the first embodiment will be explained. In the cooling device 32, when the cooling operation is started, the circulation of the refrigerant is started in each of the primary circuit 34 and the secondary circuit 44. First, the primary circuit 34 will be explained. The compressor CM and the condenser fan FM are driven, the gas phase primary refrigerant is compressed by the compressor CM, and this primary refrigerant is supplied to the condenser CD via the refrigerant pipe 38. Then, it is condensed and liquefied by forced cooling by the condenser fan FM, thereby making it into a liquid phase. The liquid phase primary refrigerant is depressurized by the expansion valve EV, and in the primary refrigerant path 36 of the heat exchanger HE takes heat from the secondary refrigerant flowing through the secondary refrigerant path 46 (endotherm) and expands and vaporizes all at once. In this way, the primary circuit 34 functions to forcibly cool the secondary refrigerant path 46 using the primary refrigerant path 36 in the heat exchange section HE. The gas phase primary refrigerant vaporized in the primary refrigerant path 36 then returns to the compressor CM via the refrigerant pipe 38, repeating a forced circulation cycle.

前記二次回路44では、二次冷媒経路46が一次冷媒経路36により冷却されているから、二次冷媒経路46で気相二次冷媒が放熱して凝縮し、気相から液相に状態変化することで比重が増加することから、重力の作用下に二次冷媒経路46に沿って液相二次冷媒が流下する。二次回路44では、二次冷媒経路46を備える熱交換部HEの下方に蒸発器EPを配置することで、二次冷媒経路46と蒸発器EPとの間に落差を設けてある。すなわち、液相二次冷媒を、二次冷媒経路46の下部に接続した液配管48を介して、蒸発器EPへ向けて重力の作用下に自然流下させることができる。液相二次冷媒は、蒸発器EPの蒸発管52を流通する過程で該蒸発器EPの周囲雰囲気から熱を奪って気化して気相に移行する。気相二次冷媒は、ガス配管50を介して蒸発器EPから二次冷媒経路46へ還流し、二次回路44ではポンプやモータ等の動力を用いることなく、簡単な構成で二次冷媒が自然循環するサイクルが繰返される。 In the secondary circuit 44, since the secondary refrigerant path 46 is cooled by the primary refrigerant path 36, the gas phase secondary refrigerant radiates heat and condenses in the secondary refrigerant path 46, changing its state from the gas phase to the liquid phase. As a result, the specific gravity increases, so that the liquid phase secondary refrigerant flows down along the secondary refrigerant path 46 under the action of gravity. In the secondary circuit 44, the evaporator EP is disposed below the heat exchange section HE including the secondary refrigerant path 46, thereby providing a head between the secondary refrigerant path 46 and the evaporator EP. That is, the liquid-phase secondary refrigerant can be caused to naturally flow down under the action of gravity toward the evaporator EP via the liquid pipe 48 connected to the lower part of the secondary refrigerant path 46. In the process of flowing through the evaporation pipe 52 of the evaporator EP, the liquid-phase secondary refrigerant absorbs heat from the surrounding atmosphere of the evaporator EP, evaporates, and transitions to a gas phase. The gas phase secondary refrigerant is returned from the evaporator EP to the secondary refrigerant path 46 via the gas pipe 50, and the secondary refrigerant is circulated in the secondary circuit 44 with a simple configuration without using power such as a pump or a motor. The natural cycle repeats.

前記送風ファン30により吸込口26aから冷却室28に吸引された収納室14の空気を、冷却された蒸発器EPに吹付けることで、蒸発器EPと熱交換した空気が冷気となる。そして冷気を、冷却室28から冷気吹出口26bを介して収納室14に送出することで、収納室14が冷却される。冷気は、収納室14の内部を循環して、吸込口26aを介して再び冷却室28内に戻るサイクルを反復する。 By blowing the air in the storage chamber 14 sucked into the cooling chamber 28 from the suction port 26a by the blower fan 30 onto the cooled evaporator EP, the air exchanged heat with the evaporator EP becomes cold air. The storage chamber 14 is cooled by sending the cold air from the cooling chamber 28 to the storage chamber 14 via the cold air outlet 26b. The cold air circulates inside the storage chamber 14 and returns to the cooling chamber 28 via the suction port 26a, repeating the cycle.

ここで、実施形態1の冷却装置32は、一次回路34を構成する一次冷媒経路36が前記冷却室28に露出しないように当該冷却室28に前記熱交換部HEが配置されている。このため、一次冷媒経路36を流通する一次冷媒が冷却室28に漏出するのを効果的に防ぐことができ、蒸発熱や飽和圧等の冷媒としての特性に優れているブタンやプロパン等の炭化水素系(HC系)や、毒性が指摘されるアンモニアを一次冷媒に採用しつつ、冷却室28に熱交換部HEを配置することができる。 Here, in the cooling device 32 of the first embodiment, the heat exchange section HE is arranged in the cooling chamber 28 so that the primary refrigerant path 36 constituting the primary circuit 34 is not exposed to the cooling chamber 28 . Therefore, the primary refrigerant flowing through the primary refrigerant path 36 can be effectively prevented from leaking into the cooling chamber 28, and carbonization of butane, propane, etc., which have excellent refrigerant properties such as heat of vaporization and saturation pressure, can be effectively prevented. The heat exchange section HE can be arranged in the cooling chamber 28 while using hydrogen-based (HC-based) or ammonia, which is known to be toxic, as the primary refrigerant.

特に、この実施形態のように、外管102と、外管102の内側に空間をあけるようにして内管104が挿通された二重管部100を熱交換部HEに備えるように構成し、内管104の内側の空間を一次冷媒が流通すると共に、外管102と内管104との間の空間を二次冷媒が流通することで、腐食等が生じて内管104に孔空き(孔食)が発生したとしても、内管104から漏出した一次冷媒を外管102の内部に留まらせることができ、冷却室28に一次冷媒が直接漏れ出すことを効果的に防ぐことができる。また、熱交換部HEにおいて冷却室28内に位置する二重管部100を断熱材110で覆うようにすることで、熱交換部HEを流通する冷媒(一次冷媒および二次冷媒)の冷却室28への漏れを抑制することができる。すなわち、より高い安全基準を満たした冷却装置32を実現することができる。 In particular, as in this embodiment, the heat exchanger HE is configured to include an outer tube 102 and a double tube section 100 into which the inner tube 104 is inserted with a space left inside the outer tube 102, As the primary refrigerant flows through the space inside the inner pipe 104 and the secondary refrigerant flows through the space between the outer pipe 102 and the inner pipe 104, corrosion etc. occur, causing holes in the inner pipe 104. Even if an eclipse occurs, the primary refrigerant leaking from the inner pipe 104 can remain inside the outer pipe 102, and the primary refrigerant can be effectively prevented from directly leaking into the cooling chamber 28. In addition, by covering the double pipe section 100 located in the cooling chamber 28 in the heat exchange section HE with the heat insulating material 110, the cooling chamber for the refrigerant (primary refrigerant and secondary refrigerant) flowing through the heat exchange section HE is provided. Leakage to 28 can be suppressed. That is, it is possible to realize the cooling device 32 that meets higher safety standards.

また、二重管部100において、一次冷媒が流通する内管104を外管102の内部において上方側に偏った位置に配置するよう構成されている。このため、外管102を流通する液相二次冷媒に内管104が浸る(埋まる)のを防止して、気相二次冷媒と内管104との接触面積を拡大することができる。ここで、内管104が液相二次冷媒に浸るように位置すると、気相二次冷媒と内管104との熱交換面積が小さくなり、熱交換効率の低下を招いたり、外管102内の液相二次冷媒の流れを内管104が阻害することに繋がり、冷却能力の低下を招くことになる。これに対して、内管104を外管102の内部において上方側に偏った位置に配置することで、外管102内を流通する気相二次冷媒に内管104が接触しやすくなり、熱交換部HEでの熱交換効率を向上し得ると共に、外管102内の液相二次冷媒の流れを内管104が阻害することなく良好に液相二次冷媒を循環させることができるから、冷却能力を高めることに繋がる。 Further, in the double pipe section 100, the inner pipe 104 through which the primary refrigerant flows is arranged at a position biased upward inside the outer pipe 102. Therefore, the inner tube 104 is prevented from being immersed (buried) in the liquid phase secondary refrigerant flowing through the outer tube 102, and the contact area between the gaseous phase secondary refrigerant and the inner tube 104 can be expanded. Here, if the inner tube 104 is located so as to be immersed in the liquid-phase secondary refrigerant, the heat exchange area between the gas-phase secondary refrigerant and the inner tube 104 becomes small, leading to a decrease in heat exchange efficiency, and This leads to the inner pipe 104 obstructing the flow of the liquid-phase secondary refrigerant, resulting in a decrease in cooling capacity. On the other hand, by arranging the inner tube 104 at a position biased upward inside the outer tube 102, the inner tube 104 can easily come into contact with the gas-phase secondary refrigerant flowing inside the outer tube 102, and heat Since the heat exchange efficiency in the exchange section HE can be improved and the liquid phase secondary refrigerant can be circulated well without the inner tube 104 inhibiting the flow of the liquid phase secondary refrigerant in the outer tube 102, This leads to increased cooling capacity.

また、内管104の下方を支持部材112で支持することで、内管104を外管102の内部において上方側に偏った位置に良好に位置付けることができる。そして、二重管部100の屈曲する部分に支持部材112が位置しないようにすることで、冷媒の流れが低下しやすい屈曲部分において支持部材112が二次冷媒の流通を妨げるのを防止しつつ、内管104を外管102の内部上方側に偏るように位置付けて熱交換効率を高めることができる。 Moreover, by supporting the lower part of the inner tube 104 with the support member 112, the inner tube 104 can be satisfactorily positioned at a position biased upward inside the outer tube 102. By preventing the support member 112 from being located at the bent portion of the double pipe portion 100, the support member 112 is prevented from interfering with the flow of the secondary refrigerant at the bent portion where the flow of refrigerant tends to decrease. , the heat exchange efficiency can be increased by positioning the inner tube 104 toward the upper side inside the outer tube 102.

(実施形態2)
次に、実施形態2に係る冷却装置について説明する。但し、実施形態2に係る冷却装置は、実施形態1で説明した冷却装置32と基本的に同一構成であり、支持部材の形状が異なるものであるから、同一の機能を有する部材・構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 2)
Next, a cooling device according to a second embodiment will be described. However, since the cooling device according to the second embodiment has basically the same configuration as the cooling device 32 described in the first embodiment, and the shape of the support member is different, the components and configurations having the same functions are different from each other. The same reference numerals are used to omit detailed explanation.

実施形態2の冷却装置32の支持部材114は、図5に示すように、当該支持部材114の上部に窪み部114aが設けられており、当該窪み部114aで内管104の下部を支持するよう構成されている。具体的には、実施形態2の支持部材114は、実施形態1の支持部材112と同様に、金属材や合成樹脂材により丸棒状に形成されると共に、当該支持部材114の上部側に、中心軸線方向に延在するようV溝状の窪み部114aが形成されており、当該窪み部114aを形成する2つの面114bが内管104の外周面に接するよう構成されている。なお、窪み部114aを形成する面114bを屈曲状に形成して、窪み部114aに対して内管104の外周面が3点以上で接するように構成しても良い。なお、この実施形態2の支持部材114の成型方法としては、押出成型や射出成形、その他従来公知の方法により成型することができる。 As shown in FIG. 5, the support member 114 of the cooling device 32 of the second embodiment is provided with a recess 114a in the upper part of the support member 114, so that the lower part of the inner tube 104 is supported by the recess 114a. It is configured. Specifically, like the support member 112 of Embodiment 1, the support member 114 of Embodiment 2 is formed into a round bar shape from a metal material or a synthetic resin material, and has a center portion on the upper side of the support member 114. A V-shaped recess 114a is formed to extend in the axial direction, and two surfaces 114b forming the recess 114a are in contact with the outer peripheral surface of the inner tube 104. Note that the surface 114b forming the recessed portion 114a may be formed in a bent shape so that the outer circumferential surface of the inner tube 104 contacts the recessed portion 114a at three or more points. The support member 114 of the second embodiment can be molded by extrusion molding, injection molding, or other conventionally known methods.

(実施形態2の作用)
このように、支持部材114に設けた窪み部114aで内管104の下部を支持することで、支持部材114により内管104を安定して支えることができる。このため、支持部材114からの内管104の脱落を効果的に防止しして、内管104を外管102の内部上方側に偏った位置に安定して維持することができる。特に、窪み部114aを形成する2つの面114bが内管104の外周面に接するよう構成することで、内管104の安定性をより高めることができる。
(Effects of Embodiment 2)
In this way, by supporting the lower part of the inner tube 104 with the recess 114a provided in the support member 114, the inner tube 104 can be stably supported by the support member 114. Therefore, the inner tube 104 can be effectively prevented from falling off from the support member 114, and the inner tube 104 can be stably maintained at a position biased toward the upper side inside the outer tube 102. In particular, by configuring the two surfaces 114b forming the recess 114a to be in contact with the outer peripheral surface of the inner tube 104, the stability of the inner tube 104 can be further enhanced.

(実施形態3)
次に、実施形態3に係る冷却装置について説明する。但し、実施形態3に係る冷却装置は、実施形態1で説明した冷却装置32と基本的に同一構成であり、支持部材の形状が異なるものであるから、同一の機能を有する部材・構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 3)
Next, a cooling device according to Embodiment 3 will be described. However, the cooling device according to Embodiment 3 has basically the same configuration as the cooling device 32 described in Embodiment 1, but the shape of the support member is different, so the members and configurations having the same functions are different from each other. The same reference numerals are used to omit detailed explanation.

実施形態3の冷却装置32の支持部材116は、図6に示すように、外管102の内側に繋がる流通空間116aを有するよう形成されて、当該内管104を流通する二次冷媒が当該支持部材116の流通空間116aを流通し得るよう構成されている。より具体的には、実施形態3の支持部材116は、図6(b)に示すように、鋼線などの線材116bを網目状(メッシュ状)にするようにして形成されており、支持部材116の内側に連続した流通空間116aが形成されている。なお、支持部材116は、格子状に配置した線材などを溶接や接着などにより接合するようにしてもよく、ワイヤなどを編み込むようにして形成したものであってもよい。 As shown in FIG. 6, the support member 116 of the cooling device 32 of the third embodiment is formed to have a circulation space 116a connected to the inside of the outer tube 102, so that the secondary refrigerant flowing through the inner tube 104 can flow through the support member 116. It is configured to be able to flow through the circulation space 116a of the member 116. More specifically, as shown in FIG. 6(b), the support member 116 of the third embodiment is formed of a wire rod 116b such as a steel wire in a mesh shape. A continuous circulation space 116a is formed inside 116. Note that the support member 116 may be formed by joining wire rods arranged in a lattice shape by welding, adhesion, or the like, or may be formed by weaving wires or the like.

(実施形態3の作用)
このように、支持部材116の内外に繋がる流通空間116aを設けるようにすることで、外管102内を流れる二次冷媒が支持部材116の内部を流通することができるようになる。このため、外管102内に支持部材116を配置した場合でも、二次冷媒の流通領域を確保して二次冷媒を良好に流通することができる。これにより、支持部材116で二次冷媒の流通を阻害することなく内管104を外管102の内部上方側に偏るように位置付けて熱交換部HEの熱交換効率を向上することができる。
(Effects of Embodiment 3)
In this way, by providing the circulation space 116a that connects the inside and outside of the support member 116, the secondary refrigerant flowing inside the outer tube 102 can flow inside the support member 116. Therefore, even when the support member 116 is disposed inside the outer tube 102, a secondary refrigerant circulation area can be secured and the secondary refrigerant can be circulated satisfactorily. Thereby, the inner tube 104 can be positioned upwardly inside the outer tube 102 without obstructing the flow of the secondary refrigerant with the support member 116, thereby improving the heat exchange efficiency of the heat exchange section HE.

(実施形態4)
次に、実施形態4に係る冷却装置について説明する。但し、実施形態4に係る冷却装置は、実施形態1で説明した冷却装置32と基本的に同一構成であり、支持部材の形状が異なるものであるから、同一の機能を有する部材・構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 4)
Next, a cooling device according to Embodiment 4 will be described. However, the cooling device according to Embodiment 4 has basically the same configuration as the cooling device 32 described in Embodiment 1, but the shape of the support member is different, so the members and configurations having the same functions are different from each other. The same reference numerals are used to omit detailed explanation.

実施形態4の冷却装置32の支持部材118は、図7(a)、(b)に示すように、線材をコイル状に巻回して形成されている。すなわち、実施形態4の支持部材118は、圧縮ばね状の形状に形成されており、当該コイル状に形成された支持部材118が、内管104の延在方向に開口方向が向くよう配置されている。このように、実施形態4の支持部材118は、実施形態3の支持部材116と同様に、外管102の内側に繋がる流通空間118aを有するよう形成されて、当該内管104を流通する二次冷媒が当該支持部材118の流通空間118aを流通し得るようになっている。 The support member 118 of the cooling device 32 of the fourth embodiment is formed by winding a wire into a coil shape, as shown in FIGS. 7(a) and 7(b). That is, the support member 118 of Embodiment 4 is formed in a compression spring shape, and the support member 118 formed in a coil shape is arranged so that its opening direction faces in the extending direction of the inner tube 104. There is. As described above, the support member 118 of the fourth embodiment, like the support member 116 of the third embodiment, is formed to have a circulation space 118a that is connected to the inside of the outer tube 102, and has a secondary The refrigerant can flow through the circulation space 118a of the support member 118.

(実施形態4の作用)
このように、線材をコイル状に巻回して支持部材118を形成することで、当該支持部材118の弾性的な変形が可能になっている。これにより、支持部材118を接合した内管104を外管102内に挿通した後に曲げ加工する際に、支持部材118が弾性的に変形することで、内管104を外管102の内部において上方側に偏った位置に支持部材118で位置付けつつ二重管部100の曲げ加工を容易に行うことができ、熱交換部HEの製造を簡略化し得る。このように、支持部材118をコイル状に形成することで、支持部材118を介在させた状態であっても二重管部100を容易に所要の形状に曲げ加工することが可能になる。
(Effects of Embodiment 4)
By forming the support member 118 by winding the wire into a coil in this way, the support member 118 can be elastically deformed. As a result, when the inner tube 104 to which the supporting member 118 is joined is bent after being inserted into the outer tube 102, the supporting member 118 is elastically deformed, and the inner tube 104 is moved upwardly inside the outer tube 102. The double tube section 100 can be easily bent while being positioned at a side-biased position using the support member 118, and the manufacturing of the heat exchange section HE can be simplified. By forming the support member 118 into a coil shape in this manner, it becomes possible to easily bend the double pipe portion 100 into a desired shape even with the support member 118 interposed therebetween.

また、支持部材118をコイル状に形成して支持部材118の内外に繋がる流通空間118aを設けるようにすることで、外管102内を流れる二次冷媒が支持部材118の内部を流通することができるようになる。このため、実施形態3と同様に、外管102内に支持部材118を配置した場合でも、二次冷媒の流通領域を確保して二次冷媒を良好に流通することができる利点がある。 Furthermore, by forming the support member 118 into a coil shape and providing a circulation space 118a that connects the inside and outside of the support member 118, the secondary refrigerant flowing inside the outer tube 102 can flow inside the support member 118. become able to. Therefore, as in the third embodiment, even when the support member 118 is disposed within the outer tube 102, there is an advantage that a flow area for the secondary refrigerant can be secured and the secondary refrigerant can be circulated satisfactorily.

(実施形態5)
次に、実施形態5に係る冷却装置について説明する。但し、実施形態5に係る冷却装置は、実施形態1で説明した冷却装置32と基本的に同一構成であり、支持部材の形状が異なるものであるから、同一の機能を有する部材・構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 5)
Next, a cooling device according to Embodiment 5 will be described. However, the cooling device according to Embodiment 5 has basically the same configuration as the cooling device 32 described in Embodiment 1, but the shape of the support member is different, so the members and configurations having the same functions are different from each other. The same reference numerals are used to omit detailed explanation.

実施形態5の冷却装置32の支持部材120は、実施形態4と同様に線材をコイル状に巻回して形成されて、当該コイル状に形成された支持部材120が内管104の延在方向に開口方向が向くよう配置されている。すなわち、実施形態5の支持部材120は、実施形態4の支持部材118と同様に、外管102の内側に繋がる流通空間120aを有するよう形成されて、当該内管104を流通する二次冷媒が当該支持部材120の流通空間120aを流通し得るようになっている。 The support member 120 of the cooling device 32 of the fifth embodiment is formed by winding a wire into a coil shape as in the fourth embodiment, and the support member 120 formed in the coil shape extends in the extending direction of the inner tube 104. It is arranged so that the opening direction is facing. That is, like the support member 118 of Embodiment 4, the support member 120 of the fifth embodiment is formed to have a circulation space 120a connected to the inside of the outer tube 102, so that the secondary refrigerant flowing through the inner tube 104 can It is possible to circulate through the circulation space 120a of the support member 120.

ここで、実施形態5の支持部材120は、図8に示すように、外管102の内側に配置した状態で、横長の扁平形状に形成されている。そして、支持部材120に、上部側に窪み部120bが設けられており、当該窪み部120bで内管104の下部を支持するよう構成されている。具体的には、実施形態5の支持部材120は、横長楕円形の扁平コイル状に形成した後に、当該支持部材120の上部側を押し潰すように変形させることで窪み部120bが形成されている。 Here, as shown in FIG. 8, the support member 120 of the fifth embodiment is arranged inside the outer tube 102 and is formed in a horizontally long flat shape. The support member 120 is provided with a recess 120b on the upper side, and is configured to support the lower part of the inner tube 104 with the recess 120b. Specifically, the support member 120 of Embodiment 5 is formed into a horizontally oblong elliptical flattened coil shape and then deformed so as to crush the upper side of the support member 120 to form the recessed portion 120b. .

(実施形態5の作用)
このように、線材をコイル状に巻回して支持部材120を形成することで、実施形態4と同様に当該支持部材120の弾性的な変形が可能になっている。これにより、支持部材120を接合した内管104を外管102内に挿通した後に曲げ加工する際に、支持部材120が弾性的に変形することで、曲げ加工を容易に行うことができる。このように、支持部材120をコイル状に形成することで、支持部材120を介在させた状態であっても二重管部100を容易に所要の形状に曲げ加工することが可能になる。
(Effects of Embodiment 5)
In this way, by forming the support member 120 by winding the wire into a coil shape, the support member 120 can be elastically deformed as in the fourth embodiment. Thereby, when the inner tube 104 to which the supporting member 120 is joined is inserted into the outer tube 102 and then bent, the supporting member 120 is elastically deformed, so that the bending can be easily performed. By forming the support member 120 into a coil shape in this manner, it becomes possible to easily bend the double pipe portion 100 into a desired shape even with the support member 120 interposed therebetween.

また、支持部材120を横長の扁平形状に形成することで、当該支持部材120により内管104を安定性して支持することができる。更に、実施形態2と同様に、支持部材120に設けた窪み部120bで内管104の下部を支持することで、支持部材120により内管104を安定して支えることができる。このため、支持部材120からの内管104の脱落を効果的に防止しして、内管104を外管102の内部上方側に偏った位置に安定して維持することができる。 Further, by forming the support member 120 in a horizontally long flat shape, the inner tube 104 can be stably supported by the support member 120. Furthermore, as in the second embodiment, by supporting the lower part of the inner tube 104 with the recess 120b provided in the support member 120, the inner tube 104 can be stably supported by the support member 120. Therefore, the inner tube 104 can be effectively prevented from falling off from the support member 120, and the inner tube 104 can be stably maintained at a position biased toward the upper side inside the outer tube 102.

更に、支持部材120をコイル状に形成して支持部材118の内外に繋がる流通空間120aを設けるようにすることで、外管102内を流れる二次冷媒が支持部材118の内部を流通することができるようになる。このため、実施形態4と同様に、外管102内に支持部材120を配置した場合でも、二次冷媒の流通領域を確保して二次冷媒を良好に流通することができる利点がある。 Furthermore, by forming the support member 120 into a coil shape and providing a circulation space 120a that connects the inside and outside of the support member 118, the secondary refrigerant flowing inside the outer tube 102 can flow inside the support member 118. become able to. Therefore, as in Embodiment 4, even when the support member 120 is disposed within the outer tube 102, there is an advantage in that a secondary refrigerant circulation area can be ensured and the secondary refrigerant can circulate favorably.

(実施形態6)
次に、実施形態6に係る冷却装置について説明する。ここで、実施形態1~5に係る冷却装置は、内管104の下方に位置するよう支持部材112,114,116,118を配置して、当該支持部材112,114,116,118により内管104が外管102の内部上方に偏って位置するよう構成したが、この実施形態6では、内管124の形状により、支持部材112,114,116,118を設けることなく内管124内を流通する一次冷媒が外管102の内部において上方側に偏った位置を流通するよう構成されたものである。なお、実施形態6に係る冷却装置では、内管の形状を除き実施形態1で説明した冷却装置32と基本的に同一構成であり、同一の機能を有する部材・構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 6)
Next, a cooling device according to Embodiment 6 will be described. Here, in the cooling device according to Embodiments 1 to 5, the support members 112, 114, 116, 118 are arranged so as to be located below the inner pipe 104, and the support members 112, 114, 116, 118 support the inner pipe. 104 is arranged so as to be biased toward the upper part of the inside of the outer tube 102, but in this sixth embodiment, the shape of the inner tube 124 allows the flow to flow through the inner tube 124 without providing support members 112, 114, 116, 118. The primary refrigerant is configured to flow inside the outer tube 102 at a position biased toward the upper side. The cooling device according to Embodiment 6 has basically the same configuration as the cooling device 32 described in Embodiment 1 except for the shape of the inner tube, and the same reference numerals are given to the members and configurations having the same functions. The detailed explanation will be omitted.

実施形態6の二重管部100の内管124は、図9(a)、(b)に示すように、一次冷媒が流通する管本体部126と、当該管本体部126から下方へ突出するよう設けられた突出部128とを備えている。そして、内管124を外管102に挿通した状態で、内管124の突出部128が外管102の内面に接触して、当該突出部128により管本体部126が外管102の内部において上方側に偏って位置するようになっている。ここで、この内管124は、押出成型などの従来公知の成型方法により成型することができる。また、突出部128の内側に空間が形成されるようにして、当該突出部128の内側を一次冷媒が流通するようにしてもよいが、一次冷媒の大部分が管本体部126を流通するよう突出部128の内側の空間をできる限り狭小にすることが好ましい。また、管本体部126から突出する突出部128の形成数としては、特に限定されるものではなく、図9(a)のように突出部128を1つ備えるようにしてもよく、また図9(b)のように突出部128を複数備えるようにしてもよい。 As shown in FIGS. 9(a) and 9(b), the inner tube 124 of the double tube section 100 of the sixth embodiment includes a tube body section 126 through which the primary refrigerant flows, and a tube body section 126 that protrudes downward from the tube body section 126. A protrusion 128 is provided. Then, with the inner tube 124 inserted into the outer tube 102, the protrusion 128 of the inner tube 124 contacts the inner surface of the outer tube 102, and the protrusion 128 causes the tube body 126 to move upward inside the outer tube 102. It is located off to the side. Here, this inner tube 124 can be molded by a conventionally known molding method such as extrusion molding. Alternatively, a space may be formed inside the protrusion 128 so that the primary refrigerant flows inside the protrusion 128. It is preferable to make the space inside the protrusion 128 as narrow as possible. Further, the number of protrusions 128 that protrude from the tube body 126 is not particularly limited, and one protrusion 128 may be provided as shown in FIG. 9(a), or A plurality of protrusions 128 may be provided as shown in (b).

(実施形態6の作用)
このように、内管124に設けた突出部128を設けるようにすることで、内管124において主に一次冷媒が流通する管本体部126を外管102の内部において上方側に偏った位置に良好に位置付けることができる。これにより、実施形態1等と同様に、外管102内を流通する気相二次冷媒に内管104の管本体部126が接触しやすくなり、熱交換部HEでの熱交換効率を向上し得ると共に、外管102内の液相二次冷媒の流れを内管124が阻害することなく良好に液相二次冷媒を循環させることができるから、冷却能力を高めることに繋がる。また、実施形態1~5のように支持部材112,114,116,118を設けることなく内管124内を流通する一次冷媒が外管102の内部において上方側に偏った位置を流通させることができるから、部材点数や加工工数の削減によるコストの低減を図り得る。
(Effect of Embodiment 6)
By providing the protrusion 128 on the inner tube 124 in this way, the tube body 126 through which the primary refrigerant mainly flows in the inner tube 124 is placed in an upwardly biased position inside the outer tube 102. It can be well positioned. As a result, as in Embodiment 1, etc., the tube main body portion 126 of the inner tube 104 easily comes into contact with the gas phase secondary refrigerant flowing inside the outer tube 102, improving the heat exchange efficiency in the heat exchange section HE. At the same time, the flow of the liquid phase secondary refrigerant in the outer tube 102 can be well circulated without the inner tube 124 inhibiting the flow of the liquid phase secondary refrigerant, which leads to an increase in the cooling capacity. Furthermore, without providing the support members 112, 114, 116, 118 as in the first to fifth embodiments, the primary refrigerant flowing in the inner pipe 124 can be allowed to flow in a position biased upward in the outer pipe 102. Therefore, it is possible to reduce costs by reducing the number of parts and processing man-hours.

(変更例)
本発明に係る冷却装置としては、前述した実施形態に示すものに限られるものではなく、種々の変更が可能である。
(Example of change)
The cooling device according to the present invention is not limited to that shown in the embodiments described above, and various modifications can be made.

(1) 冷却室28に位置する熱交換部HEの二重管部100を断熱材110で覆うようにしたが、当該断熱材110を省略するようにしてもよい。
(2) 外管としては、断面円形の情勢に限られるものではなく、例えば図10に示すように、外管102の断面が縦長の楕円形状に形成するようにしてもよい。外管102の断面を縦長の楕円形状にすることで、内側に挿通した内管104の幅方向の移動を規制することができるから、内管104が支持部材112(114,116,118)から脱落するのを効果的防止し得ると共に、外管102内の上方側に内管104が偏って位置することで、液相二次冷媒が流通する空間(内管104の下方の空間)をより広く確保することができる。なお、外管102の断面形状としては、縦長の楕円形状に限らず、縦長の矩形状などにすることもできる。
(3) 冷却装置32を冷蔵庫10に採用する場合を例にして説明したが、冷凍庫、冷凍・冷蔵庫、ショーケースおよびプレハブ庫等の所謂貯蔵庫、その他空調機器等にも適用可能である。
(4) 一次回路34の減圧手段として膨張弁EVを用いたが、キャピラリーチューブやその他の手段を採用することができる。
(1) Although the double pipe section 100 of the heat exchange section HE located in the cooling chamber 28 is covered with the heat insulating material 110, the heat insulating material 110 may be omitted.
(2) The outer tube 102 is not limited to having a circular cross section; for example, as shown in FIG. 10, the outer tube 102 may have a vertically elongated elliptical cross section. By making the cross section of the outer tube 102 into a vertically elongated oval shape, it is possible to restrict the movement of the inner tube 104 inserted inside in the width direction, so that the inner tube 104 can be moved away from the support member 112 (114, 116, 118). In addition to being able to effectively prevent it from falling off, the inner tube 104 is unevenly located at the upper side of the outer tube 102, so that the space through which the liquid-phase secondary refrigerant flows (the space below the inner tube 104) can be further expanded. It can be widely secured. Note that the cross-sectional shape of the outer tube 102 is not limited to a vertically long elliptical shape, but may also be a vertically long rectangular shape.
(3) Although the case where the cooling device 32 is employed in the refrigerator 10 has been described as an example, it is also applicable to so-called storages such as freezers, freezers/refrigerators, showcases and prefabricated warehouses, and other air conditioning equipment.
(4) Although the expansion valve EV was used as a pressure reducing means for the primary circuit 34, a capillary tube or other means may be used.

20 機械室(開放空間),28 冷却室(冷却空間)34 一次回路,36 一次冷媒経路, 44 二次回路,102 外管(二次冷媒経路を形成する配管)
104 内管(一次冷媒経路を構成する配管),114,116,118,120 支持部材
124 内管(一次冷媒経路を構成する配管),126 管本体部,128 突出部
20 Machine room (open space), 28 Cooling room (cooling space) 34 Primary circuit, 36 Primary refrigerant path, 44 Secondary circuit, 102 Outer pipe (piping forming the secondary refrigerant path)
104 Inner pipe (piping constituting the primary refrigerant path), 114, 116, 118, 120 Support member 124 Inner pipe (piping constituting the primary refrigerant path), 126 Pipe main body, 128 Projection part

Claims (7)

圧縮機の作動により一次冷媒を強制循環する一次回路と、二次冷媒を自然循環する二次回路と、前記一次回路を構成する一次冷媒経路を流通する一次冷媒および前記二次回路を構成する二次冷媒経路を流通する二次冷媒の間で熱交換して当該二次冷媒を液化する熱交換部と、前記二次回路の経路に設けられて二次冷媒を気化して冷却する冷却部と、を備え、空気の流通が許容される開放空間に、前記一次回路を配置すると共に、当該開放空間から区画した冷却空間に、前記冷却部を配置するよう構成された冷却装置において、
前記一次冷媒経路を形成する第1の配管が前記二次冷媒経路を構成する第2の配管の内部を挿通するよう前記熱交換部が構成されると共に、
前記第1の配管は、当該第1の配管内を流通する一次冷媒が前記第2の配管の内部において上方側に偏った位置を流通するよう当該第2の配管の内部に配置されている
ことを特徴とする冷却装置。
A primary circuit in which primary refrigerant is forcedly circulated by the operation of a compressor, a secondary circuit in which secondary refrigerant is naturally circulated, a primary refrigerant flowing through a primary refrigerant path constituting the primary circuit, and a secondary circuit constituting the secondary circuit. a heat exchange section that liquefies the secondary refrigerant by exchanging heat between the secondary refrigerants flowing through the secondary refrigerant path; and a cooling section that is provided in the path of the secondary circuit and evaporates and cools the secondary refrigerant. In a cooling device, the primary circuit is arranged in an open space where air circulation is allowed, and the cooling unit is arranged in a cooling space partitioned from the open space,
The heat exchange section is configured such that the first piping forming the primary refrigerant path is inserted through the second piping forming the secondary refrigerant path, and
The first pipe is arranged inside the second pipe so that the primary refrigerant flowing through the first pipe flows in an upwardly biased position inside the second pipe. A cooling device featuring:
前記第1の配管の下方に支持部材が配置され、当該支持部材により前記第1の配管が前記第2の配管の内部において上方側に偏って位置するよう構成されていることを特徴とする請求項1記載の冷却装置。 A support member is disposed below the first pipe, and the support member positions the first pipe upwardly within the second pipe. Item 1. Cooling device according to item 1. 前記支持部材の上部に窪み部が設けられ、当該窪み部で前記第1の配管を支持するよう構成されていることを特徴とする請求項2記載の冷却装置。 3. The cooling device according to claim 2, wherein a recess is provided in an upper part of the support member, and the recess supports the first pipe. 前記支持部材に前記第2の配管の内側の空間に繋がる流通空間を設けて、当該第2の配管を流通する二次冷媒が当該支持部材の流通空間を流通し得るよう構成されていることを特徴とする請求項2または3記載の冷却装置。 The support member is provided with a circulation space connected to the space inside the second pipe, and the secondary refrigerant flowing through the second pipe can flow through the circulation space of the support member. The cooling device according to claim 2 or 3, characterized in that: 前記支持部材は、線材をコイル状に巻回して形成されていることを特徴とする請求項2記載の冷却装置。 3. The cooling device according to claim 2, wherein the support member is formed by winding a wire into a coil. コイル状に形成された前記支持部材を、前記第1の配管の延在方向に当該支持部材の開口方向が向くよう配置すると共に、当該支持部材が横長の扁平形状に形成されていることを特徴とする請求項5記載の冷却装置。 The supporting member formed in a coil shape is arranged such that the opening direction of the supporting member faces in the extending direction of the first pipe, and the supporting member is formed in a horizontally long flat shape. The cooling device according to claim 5. 前記第1の配管は、一次冷媒が流通する管本体部から下方に突出する突出部を備え、当該突出部により前記管本体部が前記第2の配管の内部において上方側に偏って位置するよう構成されていることを特徴とする請求項1記載の冷却装置。 The first pipe includes a protrusion that protrudes downward from the pipe main body through which the primary refrigerant flows, and the protrusion allows the pipe main body to be located upwardly within the second pipe. The cooling device according to claim 1, characterized in that:
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