KR20090008343A - Freezing device - Google Patents

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KR20090008343A
KR20090008343A KR1020087027848A KR20087027848A KR20090008343A KR 20090008343 A KR20090008343 A KR 20090008343A KR 1020087027848 A KR1020087027848 A KR 1020087027848A KR 20087027848 A KR20087027848 A KR 20087027848A KR 20090008343 A KR20090008343 A KR 20090008343A
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heat insulation
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사또시 오꾸다
히데또시 신야
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산요덴키가부시키가이샤
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Abstract

A freezing device where the temperature etc. in a storage room can be measured by using a measurement hole without affecting an installation environment. The freezing device (1) has a low temperature side refrigerant circuit (38) constructed from a compressor (20), an evaporation pipe (62), etc. and cools the storage room (4), formed in an heat insulation box body (2) by using the evaporation pipe (62), down to extreme cold temperature. A machine room (3) is provided beside the heat insulation box body (2) and has the compressor (20) etc. installed in it. The measurement hole (19) communicating with the inside of the storage room (4) is formed in the side wall on the machine room (3) side of the heat insulation box body (2).

Description

냉동 장치 {FREEZING DEVICE}Refrigeration unit {FREEZING DEVICE}

본 발명은 압축기 및 증발기 등으로 구성된 냉매 회로를 구비하고, 증발기에 의해 단열 하우징 내에 구성된 저장실을 초저온으로 냉각하여 이루어지는 냉동 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerating device having a refrigerant circuit composed of a compressor, an evaporator, and the like, wherein the storage compartment formed in the heat insulating housing is cooled by an evaporator at an extremely low temperature.

종래부터, 고내를 초저온으로 유지하는 냉동 장치는 내부 케이스와 외부 케이스를 조합하여 구성되는 공간에 발포 단열재를 충전하여 구성되는 단열 하우징에 의해 본체가 구성되고, 당해 단열 하우징 내에 형성되는 저장실 내에, 예를 들어 2차원 냉동 방식의 냉동 장치에 의해, 예를 들어 ―80 ℃ 이하와 같은 초저온 공간을 형성하고 있다(특허 문헌 1 참조).Conventionally, in the refrigerating apparatus which keeps a high temperature in a cryogenic body, the main body is comprised by the heat insulation housing comprised by filling a foam heat insulating material in the space comprised by combining an inner case and an outer case, and is stored in the storage compartment formed in the said heat insulation housing, for example, For example, a cryogenic space such as -80 ° C. or less is formed by a two-dimensional refrigeration apparatus (see Patent Document 1).

일반적으로, 저장실 내를 ―80 ℃ 이하 등의 초저온으로 유지하는 냉동 장치는 상면에 개구를 갖는 단열 하우징과 당해 상면 개구를 개폐 가능하게 폐색하는 단열 도어에 의해 구성되어, 단열 하우징의 측방에 2차원 냉동 방식의 냉각 장치를 배치하는 기계실이 형성되어 있다. 단열 하우징은 내부 케이스 내의 냉열의 누설량의 저감을 도모하기 위해, 외부와 내부 케이스 내의 온도차를 고려하여, 내부 케이스와 외부 케이스 사이에 상당히 두꺼운 단열재가 충전된다.In general, a refrigerating device that maintains the inside of a storage compartment at an extremely low temperature such as −80 ° C. or less is constituted by an insulating housing having an opening on its upper surface and an insulating door that closes and closes the opening of the upper surface so as to be two-dimensional on the side of the insulating housing. The machine room which arranges the refrigeration system of a refrigeration system is formed. The heat insulating housing is filled with a considerably thick heat insulating material between the inner case and the outer case in consideration of the temperature difference in the outer case and the inner case in order to reduce the leakage amount of cold heat in the inner case.

한편, 당해 냉동 장치는 이화학 실험실 등에 있어서 생체 세포의 보존 등에 사용되어, 저장실 내에 수용된 샘플이 실제로 보관되어 있는 온도를 정밀하게 측정하여 기록하는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 냉동 장치에 설치되어 있는 온도 제어용 온도 센서가 아니라, 각별히 실제의 저장실 내의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 저장실 내의 샘플 등에 설치할 필요가 있어, 당해 온도 센서를 도입하기 위한 측정 구멍이 필요해진다.On the other hand, the refrigerating device is used for preservation of living cells and the like in a chemistry laboratory and the like, and may sometimes accurately measure and record the temperature at which the sample housed in the storage chamber is actually stored. In such a case, it is necessary to install a temperature sensor for measuring the temperature in the actual storage chamber, rather than a temperature control temperature sensor installed in the refrigerating device, for example in a sample in the storage chamber, and a measurement hole for introducing the temperature sensor. Become.

도10은 종래의 냉동 장치(100)의 사시도를 도시하고 있다. 당해 냉동 장치(100)는 상면에 개구를 갖고, 내부에 저장실을 형성하여 이루어지는 단열 하우징(101)과, 이 단열 하우징(101)의 측방에 인접하여 형성되는 기계실(102)로 구성되어 있고, 단열 하우징(101)의 상면 개구는 단열 도어(103)에 의해 개방 가능하게 폐색된다. 그리고, 이 단열 하우징(101)의 기계실(102)이 형성되는 측과는 반대측에 위치하는 측면(101A)에 측정 구멍(105)이 형성되어 있다.10 shows a perspective view of a conventional refrigeration apparatus 100. The refrigeration apparatus 100 is constituted by a heat insulating housing 101 having an opening on an upper surface thereof, and forming a storage compartment therein, and a machine chamber 102 formed adjacent to the side of the heat insulating housing 101, and insulated. The top opening of the housing 101 is closedly openable by the heat insulation door 103. And the measurement hole 105 is formed in the side surface 101A located in the side opposite to the side in which the machine room 102 of this heat insulation housing 101 is formed.

이 측정 구멍(105)은 외부로부터 저장실 내로 온도 센서를 삽입하는 것이 가능하고, 온도 센서로부터 인출되는 배선은 당해 측정 구멍(105)을 통해 외부의 기록 장치 본체에 접속되어 있다. 그리고, 이 측정 구멍(105)은 배선과의 간극을 스펀지 형상의 변형 가능한 특수 재료로 구성되는 마개(106)에 의해 폐색된다. 또한, 온도 센서가 설치되어 있지 않은 상태에서는, 측정 구멍(105)은 당해 마개(106)에 의해 단열적으로 폐색된다.The measurement hole 105 can insert a temperature sensor from the outside into the storage chamber, and the wiring drawn out from the temperature sensor is connected to the external recording apparatus main body via the measurement hole 105. This measuring hole 105 is closed by a stopper 106 made of a sponge-like deformable special material to form a gap with the wiring. In addition, in the state in which the temperature sensor is not provided, the measurement hole 105 is thermally closed by the said stopper 106. As shown in FIG.

특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 소62-73046호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-open No. 62-73046

여기서, 당해 냉동 장치는 이화학 실험실 등에 있어서 벽가나 다른 기기를 따라서 설치되는 경우가 많으므로, 당해 저장고의 배면에 측정 구멍을 형성해 버리면, 기록용 온도 센서를 출납하기 어렵게 되므로, 단열 하우징의 기계실이 형성되는 측과는 반대측에 위치하는 측면에 형성되는 경우가 많다.Since the refrigeration unit is often installed along a wall or other device in a chemistry laboratory or the like, if a measurement hole is formed in the back of the reservoir, it becomes difficult to put in and out a recording temperature sensor, thereby forming a machine room of an insulated housing. It is often formed in the side which is located on the opposite side to become a side.

그러나, 이러한 구성에서는 당해 냉동 장치를 설치할 때에, 측정 구멍이 형성되어 있는 측의 단열 하우징의 측면을, 실험실 등의 벽이나 다른 기기로부터 소정의 치수를 이격하여 설치하지 않으면, 당해 측정 구멍을 사용하는 것이 곤란해지는 문제가 있었다.However, in such a structure, when the said refrigeration apparatus is installed, if the side surface of the heat insulation housing of the side in which the measurement hole is formed is not provided predetermined distance from the wall or other apparatus, such as a laboratory, the said measurement hole will be used. There was a problem that became difficult.

한편, 이 냉동 장치는, 상술한 바와 같이 저장실 내를 소정의 초저온으로 유지하기 위해, 소정 두께의 단열재가 충전된 단열 하우징을 사용할 필요가 있다. 그로 인해, 저장실 내의 용적에 대한 전체 치수가 대형화된다. 이것에 추가하여, 상기 측정 구멍을 사용하기 위해 실험실 등의 벽이나 다른 기기로부터 소정의 치수를 이격하여 냉동 장치를 설치해야만 하므로, 당해 냉동 장치의 설치에 필요로 하는 면적이 확대되는 문제가 있었다.On the other hand, this refrigeration apparatus needs to use a heat insulating housing filled with a heat insulating material of a predetermined thickness in order to keep the inside of the storage chamber at a predetermined cryogenic temperature as described above. As a result, the overall size of the volume in the storage compartment is increased. In addition to this, in order to use the measuring hole, a refrigeration apparatus must be provided at a predetermined distance from a wall or other equipment such as a laboratory, and thus there is a problem that the area required for installation of the refrigeration apparatus is enlarged.

그래서, 본 발명은 종래의 기술적 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 설치 환경에 영향을 미치지 않고, 측정 구멍을 사용하여 저장실 내의 온도 등을 측정하는 것을 가능하게 하는 냉동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a refrigerating device that enables measurement of a temperature and the like in a storage chamber using a measurement hole without affecting the installation environment.

본 발명의 냉동 장치는 압축기 및 증발기 등으로 구성된 냉매 회로를 구비하여, 증발기에 의해 단열 하우징 내에 구성된 저장실을 초저온으로 냉각하여 이루어지는 것이며, 단열 하우징의 측방에 구성되어 압축기 등이 설치되는 기계실을 구비하고, 저장실 내로 연통하는 측정 구멍을, 단열 하우징의 기계실측의 측벽에 구성한 것을 특징으로 한다.The refrigerating device of the present invention includes a refrigerant circuit composed of a compressor, an evaporator, and the like, which is formed by cooling a storage compartment configured in an insulating housing by an evaporator at an extremely low temperature, and has a machine room configured on the side of the insulating housing and installed with a compressor. The measurement hole which communicates in a storage chamber is comprised in the side wall of the machine room side of a heat insulation housing, It is characterized by the above-mentioned.

청구항 2의 발명의 냉동 장치는, 상기 발명에 있어서, 단열 하우징은 진공 단열 패널과 발포 단열재의 복합 구성으로 형성되어 있고, 진공 단열 패널을 단열 하우징의 전후방벽 및 기계실과는 반대측의 측벽 내에 배치한 것을 특징으로 한다.In the refrigeration apparatus of Claim 2, in the said invention, the heat insulation housing is formed in the composite structure of a vacuum heat insulation panel and a foam heat insulating material, and arrange | positioned the vacuum heat insulation panel in the front and back walls of a heat insulation housing, and the side wall on the opposite side to a machine room. It is characterized by.

청구항 3의 발명의 냉동 장치는, 상기 각 발명에 있어서, 기계실에는 측정 구멍을 은폐하는 개폐 가능한 패널을 설치한 것을 특징으로 한다.In the above-mentioned each invention, the refrigeration apparatus of Claim 3 provided the opening and closing panel which conceals a measuring hole in the machine room. It is characterized by the above-mentioned.

청구항 4의 발명의 냉동 장치는, 상기 발명에 있어서, 기계실의 천장면 패널을 개폐 가능하게 구성하고, 상기 천장면 패널을 개방한 상태로 측정 구멍을 조작 가능하게 한 것을 특징으로 한다.The refrigeration apparatus of Claim 4 was comprised in the said invention WHEREIN: The ceiling panel of a machine room was comprised so that opening and closing was possible, and the measurement hole was made operable in the state which opened the said ceiling panel.

본 발명에 따르면, 압축기 및 증발기 등으로 구성된 냉매 회로를 구비하여, 증발기에 의해 단열 하우징 내에 구성된 저장실을 초저온으로 냉각하여 이루어지는 냉동 장치에 있어서, 단열 하우징의 측방에 구성되어 압축기 등이 설치되는 기계실을 구비하고, 저장실 내에 연통하는 측정 구멍을 단열 하우징의 기계실측의 측벽에 구성한 것에 의해, 기계실측으로부터 측정 구멍으로 전술한 기록용 온도 센서인 측정 기기를 삽입함으로써, 용이하게 저장실 내에 측정 기기를 설치하는 것이 가능해진다.According to the present invention, there is provided a refrigerant circuit comprising a compressor, an evaporator, and the like, wherein the storage compartment configured in an insulating housing is cooled by an evaporator at an extremely low temperature. And a measuring hole communicating with the storage chamber on the side wall of the machine room side of the heat insulating housing, thereby inserting the measuring device which is the above-mentioned temperature sensor for recording into the measuring hole from the machine room side, thereby easily installing the measuring device in the storage chamber. It becomes possible.

이에 의해, 당해 냉동 장치를 설치 환경의 벽이나 다른 기기에 인접하여 설치하는 경우라도, 각별히 측정 구멍을 사용하기 위해 필요한 간격이 존재할 필요가 없어져, 냉동 장치의 설치에 필요로 하기 위한 면적의 협소화를 도모하는 것이 가능해진다. 실험실 등의 레이아웃을 행하는 데 적합한 것이 된다.As a result, even when the refrigeration apparatus is installed adjacent to a wall or other equipment of the installation environment, there is no need for a space necessary for using the measurement holes. Therefore, the area required for installation of the refrigeration apparatus can be narrowed. It becomes possible to plan. It becomes suitable for the layout of a laboratory etc.

청구항 2의 발명에 따르면, 상기 발명에 있어서, 단열 하우징은 진공 단열 패널과 발포 단열재의 복합 구성으로 형성되어 있고, 진공 단열 패널을 단열 하우징의 전후방벽 및 기계실과는 반대측의 측벽 내에 배치한 것에 의해, 단열 하우징에 형성되는 측정 구멍의 위치에 영향을 미치는 경우가 없어, 진공 단열 패널을 단열 하우징에 배치하는 것이 가능해져, 저장실 내의 냉열의 누설량을 저감시킬 수 있어, 불필요한 냉각 에너지의 낭비를 억제하는 것이 가능해진다.According to the invention of claim 2, in the invention, the heat insulating housing is formed of a composite structure of a vacuum heat insulating panel and a foamed heat insulating material, and the vacuum heat insulating panel is disposed in the front and rear walls of the heat insulating housing and in the side walls opposite to the machine room. Since it does not affect the position of the measurement hole formed in the heat insulation housing, it becomes possible to arrange | position a vacuum heat insulation panel in a heat insulation housing, and can reduce the leakage amount of the cooling heat in a storage chamber, and suppress waste of unnecessary cooling energy. It becomes possible.

특히, 외부에 면하여 구성되는 단열 하우징의 전후방벽 및 기계실과는 반대측의 측벽 내에 진공 단열 패널을 배치한 것에 의해, 저장실 내를, 예를 들어 ―150 ℃ 이하와 같은 초저온이 되는 경우라도, 단열 하우징 자체의 단열 성능을 향상시키는 것이 가능해져 치수의 축소를 도모할 수 있고, 종래와 동일한 외형 치수라도 저장실 내의 수용 용적의 확대를 도모하는 것이 가능해진다. 혹은, 종래와 동일한 수용 용적이라도 외형 치수를 축소하는 것이 가능해지고, 이것에 의해서도, 냉동 장치의 설치에 필요로 하기 위한 면적의 협소화를 도모하는 것이 가능해진다.In particular, by arranging the vacuum insulation panel in the front and rear walls of the insulation housing configured to face the outside and the side wall on the side opposite to the machine room, even when the inside of the storage compartment becomes an ultra low temperature such as -150 ° C or lower, the insulation is insulated. It is possible to improve the thermal insulation performance of the housing itself, and to reduce the size, and to increase the storage volume in the storage compartment even in the same external dimensions as in the prior art. Or even if it is the same storage volume as before, it becomes possible to reduce an external dimension, and also by this, it becomes possible to aim at the narrowing of the area required for installation of a refrigeration apparatus.

또한, 청구항 3의 발명에 따르면, 상기 각 발명에 있어서, 기계실에는 측정 구멍을 은폐하는 개폐 가능한 패널을 설치한 것에 의해, 외관에 측정 구멍이 노출되지 않는 구성으로 할 수 있어, 외관의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.Moreover, according to invention of Claim 3, in each said invention, by providing the opening and closing panel which hides a measurement hole in a machine room, it can be set as the structure which does not expose a measurement hole to an external appearance, and aims at improvement of an external appearance. It becomes possible.

청구항 4의 발명에 따르면, 상기 발명에 있어서, 기계실 천장면 패널을 개폐 가능하게 구성하여, 상기 천장면 패널을 개방한 상태로 측정 구멍을 조작 가능하게 한 것에 의해, 측정 구멍으로의 조작이 용이해져, 작업성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 다른 기계실 내 기기로의 조작도 용이해져, 메인터넌스 작업의 향상을 도모할 수 있다.According to the invention of claim 4, in the above invention, the machine room ceiling panel is configured to be openable and closed, and the measurement hole can be operated with the ceiling panel open. Therefore, the workability can be improved. In addition, operation to other equipment in the machine room becomes easy, and maintenance work can be improved.

도1은 본 발명을 적용한 냉동 장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a refrigeration apparatus to which the present invention is applied.

도2는 도1의 냉동 장치의 정면도이다.2 is a front view of the refrigeration apparatus of FIG.

도3은 도1의 냉동 장치의 평면도이다.3 is a plan view of the refrigeration apparatus of FIG.

도4는 도1의 냉동 장치의 저장실 내를 투시한 상태의 측면도이다.4 is a side view of the storage chamber of the refrigerating device of FIG.

도5는 천장면 패널을 개방한 상태의 냉동 장치의 사시도이다.Fig. 5 is a perspective view of the refrigeration apparatus with the ceiling panel open.

도6은 도1의 냉동 장치의 냉매 회로도이다.6 is a refrigerant circuit diagram of the refrigeration apparatus of FIG.

도7은 단열 구조체의 사시도이다.7 is a perspective view of the thermal insulation structure.

도8은 단열 구조체의 단열재를 제거한 상태의 사시도이다.8 is a perspective view of a state in which the heat insulating material of the heat insulating structure is removed.

도9는 단열 구조체를 설치하는 상태를 도시하는 냉동 장치의 후방 사시도이다.9 is a rear perspective view of the refrigerating device showing a state in which a heat insulating structure is provided.

도10은 종래의 냉동 장치의 사시도이다.10 is a perspective view of a conventional refrigeration apparatus.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 서술한다. 도1은 본 발명을 적용한 냉동 장치(1)의 사시도, 도2는 냉동 장치(1)의 정면도, 도3은 냉동 장치(1)의 평면도, 도4는 냉동 장치(1)의 저장실(4) 내를 투시한 상태의 측면도, 도5는 천장면 패널(5)을 개방한 상태의 냉동 장치(1)의 사시도를 도시하고 있다. 본 실시예의 냉동 장치(1)는, 예를 들어 장기 저온 보존을 행하는 생체 조직이나 검체 등의 초저온 보존에 적합한 것으로, 상면으로 개방되는 단열 하우징(2) 과, 당해 단열 하우징(2)의 측방에 위치하여 내부에 압축기(10) 등이 설치되는 기계실(3)에 의해 본체가 구성되어 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail with reference to drawings. 1 is a perspective view of a refrigerating apparatus 1 to which the present invention is applied, FIG. 2 is a front view of the refrigerating apparatus 1, FIG. 3 is a plan view of the refrigerating apparatus 1, and FIG. 4 is a storage chamber 4 of the refrigerating apparatus 1. Fig. 5 shows a perspective view of the refrigerating device 1 in a state where the ceiling panel 5 is opened. The refrigerating device 1 of the present embodiment is suitable for cryogenic storage such as biological tissues or specimens for long-term low temperature storage, and is provided on the side of the heat insulating housing 2 open to the top and the heat insulating housing 2. The main body is comprised by the machine room 3 which locates and the compressor 10 etc. are installed in it.

이 단열 하우징(2)은 모두 상면을 개방한 강판제의 외부 케이스(6)와 열전도성이 양호한 알루미늄 등의 금속제의 내부 케이스(7)와, 이들 양 상자(6, 7)의 상단부 사이를 접속하는 합성 수지제의 브레이커(8)와, 이들 외부 케이스(6), 내부 케이스(7) 및 브레이커(8)에 의해 둘러싸인 공간 내를 현장 발포 방식에 의해 충전된 폴리우레탄 수지제의 단열재(9)로 구성되어 있고, 내부 케이스(7) 내를 상면이 개방된 저장실(4)로 하고 있다.This insulating housing 2 is connected between the outer case 6 made of steel plate which opened the upper surface, the inner case 7 made of metal, such as aluminum with good thermal conductivity, and the upper ends of these boxes 6 and 7. The breaker 8 made of synthetic resin, and the polyurethane resin insulating material 9 filled in the space surrounded by the outer case 6, the inner case 7 and the breaker 8 by the field foam method. The inner case 7 is configured as a storage compartment 4 having an open top surface.

본 실시예에서는, 목표로 하는 저장실(4) 내의 온도(이하, 고내 온도라고 칭함)를, 예를 들어 ―150 ℃ 이하로 하기 위해, 저장실(4) 내와 외기를 구획하는 단열 하우징(2)은 고내 온도를 0 ℃ 부근으로 설정하는 저온에 비해 큰 단열 능력이 필요해진다. 그로 인해, 상술한 바와 같은 폴리우레탄 수지제의 단열재(9)에 의해서만 당해 단열 능력을 확보하기 위해서는, 매우 두껍게 형성해야만 해, 한정된 본체 치수로는 저장실(4) 내의 수납량을 충분히 확보할 수 없다는 문제가 있다.In the present embodiment, the heat insulating housing 2 partitioning the inside of the storage compartment 4 and the outside air in order to set the temperature (hereinafter, referred to as a high internal temperature) in the target storage compartment 4 to be −150 ° C. or less, for example. Compared with the low temperature which sets the internal temperature of high temperature to near 0 degreeC, large heat insulation ability is needed. Therefore, in order to ensure the said heat insulation capability only by the heat insulating material 9 made of polyurethane resin as mentioned above, it must form very thick, and the problem that the storage amount in the storage chamber 4 cannot fully be secured by the limited main body dimension is made. There is.

그로 인해, 본 실시예에 있어서의 단열 하우징(2)은 외부 케이스(6)의 전방벽(6A), 후방벽(6B) 및 기계실(3)이 설치되는 측과는 반대측에 위치하는 측벽(6C)의 각 내벽면에 글래스울제의 진공 단열 패널(12)이 배치되어, 일단부를 양면 점착 테이프에 의해 임시로 고정한 후, 이들 양 상자(6, 7)와의 사이에 단열재(9)를 현장 발포 방식으로 충전한다.Therefore, the heat insulation housing 2 in this embodiment has side walls 6C which are located on the opposite side to the side where the front wall 6A, the back wall 6B, and the machine room 3 of the outer case 6 are installed. After the glass insulation vacuum insulation panel 12 is arrange | positioned at each inner wall surface of a), and one end is temporarily fixed by double-sided adhesive tape, the heat insulating material 9 is foamed between these boxes 6 and 7 on-site. To charge.

이 진공 단열 패널(12)은 통기성을 갖지 않는 알루미늄이나 합성 수지 등으 로 이루어지는 다층 필름에 의해 구성되는 용기에, 단열성을 갖는 글래스울을 수납한다. 그 후, 소정의 진공 배기 수단에 의해 용기 내의 공기를 배출하여, 당해 용기의 개구부를 열용착에 의해 접합함으로써 구성되는 것이다. 그로 인해, 이 진공 단열 패널(12)은 당해 단열 성능에 의해, 종래보다도 단열재(9)의 두께 치수를 얇게 하면서 동일한 단열 효과를 얻을 수 있다.This vacuum heat insulating panel 12 accommodates the glass wool which has heat insulation in the container comprised by the multilayer film which consists of aluminum, synthetic resin, etc. which do not have air permeability. Thereafter, the air in the container is discharged by a predetermined vacuum evacuation means, and the opening of the container is joined by thermal welding. Therefore, the vacuum insulation panel 12 can obtain the same heat insulation effect by making the thickness dimension of the heat insulating material 9 thinner than the conventional one by the said heat insulation performance.

한편, 내부 케이스(7)의 단열재(9)측의 주위면에는, 상세한 것은 후술하는 냉각 장치(R)의 냉매 회로를 구성하는 증발기(증발 파이프)(62)가 열교환 가능하게 설치된다.On the other hand, the evaporator (evaporation pipe) 62 which comprises the refrigerant circuit of the cooling apparatus R mentioned later in detail is provided in the circumferential surface by the heat insulating material 9 side of the inner case 7 so that heat exchange is possible.

그리고, 상술한 바와 같이 구성되는 단열 하우징(2)의 브레이커(8)의 상면은, 도2나 도4에 도시된 바와 같이 계단 형상으로 성형되어 있고, 그곳에 도시하지 않은 패킹을 개재하여 단열 도어(13)가 일단부, 본 실시예에서는 후단부를 중심으로 피봇 부재(14, 14)에 의해 회전 가능하게 설치된다. 또한, 당해 저장실(4)의 상면 개구는 단열 재료로 구성되는 내부 덮개(15)가 개폐 가능하게 설치되어 있다. 또한, 단열 도어(13)의 하면에는 하방으로 돌출되어 구성되는 압박부가 형성되어 있고, 이에 의해, 단열 도어(13)의 압박부가 내부 덮개(15)를 압박하고, 이에 의해 저장실(4)의 상면 개구는 개폐 가능하게 폐색된다. 또한, 단열 도어(13)의 타단부, 본 실시예에서는 전단부에는 손잡이(16)가 설치되어 있고, 당해 손잡이(16)를 조작함으로써 단열 도어(13)가 개폐 조작된다.In addition, the upper surface of the breaker 8 of the heat insulation housing 2 comprised as mentioned above is shape | molded in step shape as shown in FIG. 2 or FIG. 4, and the heat insulation door ( 13) is rotatably installed by the pivot members 14 and 14 around one end, and in this embodiment, the rear end. In addition, the upper surface opening of the said storage chamber 4 is provided so that the inner cover 15 which consists of a heat insulating material can be opened and closed. Moreover, the lower part of the heat insulation door 13 is provided with the press part which protrudes below, and the press part of the heat insulation door 13 presses the inner cover 15, and thereby the upper surface of the storage chamber 4 by this. The opening is closed to be openable. In addition, the handle 16 is provided in the other end part of the heat insulation door 13, and in this embodiment, the front end part, and the heat insulation door 13 is opened and closed by operating the said handle 16. As shown in FIG.

한편, 단열 하우징(2)의 측방에는 전방면 패널(3A), 도시하지 않은 후방면 패널 및 단열 하우징(2)이 설치되는 측과는 반대측의 측면을 구성하는 측면 패 널(3B)에 의해 기계실(3)이 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서의 기계실(3)은 내부를 상하로 구획하는 구획판(17)이 설치되어 있다. 구획판(17)의 하방에는, 상술한 바와 같이 냉각 장치(R)를 구성하는 압축기(10, 20) 등이 수용 설치되어 있고, 당해 구획판(17) 하방에 위치하는 전방면 패널(3A) 및 측면 패널(3B)에는 통기용 슬릿(3C)이 형성되어 있다.On the other hand, in the side of the heat insulating housing 2, the machine room is formed by a side panel 3B constituting a side of the front panel 3A, a rear panel (not shown) and a side opposite to the side on which the heat insulating housing 2 is installed. (3) is installed. The machine room 3 in this embodiment is provided with partition plates 17 for dividing the interior up and down. The compressor 10, 20 etc. which comprise the cooling apparatus R are accommodated under the partition board 17, and the front panel 3A located under the said partition board 17 is provided. And 3 C of ventilation slits are formed in the side panel 3B.

구획판(17)의 상방에는 상면이 개방되는 상부 기계실(18)로 되어 있다. 당해 상부 기계실(18)의 상면 개구에는 천장면 패널(5)이 일단부, 본 실시예에서는 후단부를 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있고, 이에 의해, 상부 기계실(18) 내는 개폐 가능하게 폐색된다. 또한, 상부 기계실(18)의 전방면에 위치하여 설치되는 패널은 당해 냉동 장치(1)를 조작하기 위한 조작 패널(21)이다.Above the partition plate 17, it becomes the upper machine room 18 by which an upper surface is opened. In the upper surface opening of the upper machine room 18, the ceiling panel 5 is rotatably provided around one end, and in the present embodiment, the rear end part, whereby the inside of the upper machine room 18 is closed to be opened and closed. Moreover, the panel located and installed in the front surface of the upper machine room 18 is the operation panel 21 for operating the said refrigeration apparatus 1.

이 상부 기계실(18)을 구성하는 단열 하우징(2)측의 측면에는 측정 구멍(19)이 형성되어 있다. 이 측정 구멍(19)은 인접하여 설치되는 단열 하우징(2) 내에 형성되는 저장실(4)과 연통하도록 단열 하우징(2)을 구성하는 외부 케이스(6), 단열재(9) 및 내부 케이스(7)를 관통하여 형성된다. 측정 구멍(19)은 외부로부터 저장실(4) 내로 온도 센서를 삽입하는 것이 가능하고, 당해 온도 센서로부터 인출되는 배선은 측정 구멍(19)을 통해 외부의 기록 장치 본체에 접속되어 있다. 그리고, 이 측정 구멍(19)은 배선과의 간극을 스펀지 형상의 변형 가능하고, 또한 단열성을 갖는 특수 재료로 구성되는 마개(19A)에 의해 폐색된다. 또한, 온도 센서가 설치되어 있지 않은 상태에서는, 측정 구멍(19)은 당해 마개(19A)에 의해 단열적으로 폐색된다.The measurement hole 19 is formed in the side surface of the heat insulating housing 2 side which comprises this upper machine room 18. As shown in FIG. This measuring hole 19 is an outer case 6, a heat insulating material 9, and an inner case 7 constituting the heat insulating housing 2 so as to communicate with a storage compartment 4 formed in the heat insulating housing 2 which is adjacently installed. It is formed through. The measurement hole 19 can insert a temperature sensor into the storage chamber 4 from the outside, and the wiring drawn out from the temperature sensor is connected to the external recording apparatus main body via the measurement hole 19. The measuring hole 19 is closed by a stopper 19A made of a special material that can be deformed in a sponge shape and has heat insulation. In addition, in the state in which the temperature sensor is not provided, the measurement hole 19 is adiabaticly closed by the said stopper 19A.

이에 의해, 저장실(4) 내의 온도 등을 측정, 기록 등을 행하는 기기를 사용할 때에는, 기계실(3)에 설치되는 천장면 패널(5)을 개방하여, 상부 기계실(18) 내에 위치하는 단열 하우징(2)측의 측면에 형성되는 측정 구멍(19)을 통해 당해 측정 기기를 저장실(4) 내에 삽입하는 것이 가능해진다. 그로 인해, 측정 기기를 소정의 초저온까지 냉각된 저장실(4) 내에 설치하는 작업이 용이해진다.As a result, when using a device that measures, records, or the like in the storage compartment 4, the heat insulating housing located in the upper machine chamber 18 by opening the ceiling panel 5 provided in the machine chamber 3. Through the measuring hole 19 formed in the side surface of 2) side, it becomes possible to insert the said measuring instrument in the storage chamber 4. Therefore, the work which installs a measuring instrument in the storage chamber 4 cooled to predetermined | prescribed ultra low temperature becomes easy.

특히, 본 실시예에 있어서의 측정 구멍(19)은 종래의 냉동 장치에 설치되는 측정 구멍과 달리, 단열 하우징(2)의 기계실(18)측의 측면에 형성되어 있으므로, 당해 냉동 장치(1)를 실험실 등의 설치 환경의 벽이나 다른 기기에 인접하여 설치하는 경우라도, 각별히 측정 구멍(19)을 사용하기 위해 필요한 간격이 존재할 필요가 없어진다. 이에 의해, 냉동 장치(1)의 설치에 필요로 하기 위한 면적의 협소화를 도모하는 것이 가능해져, 실험실 등의 레이아웃을 행하는 데 적합한 것이 된다.In particular, since the measurement hole 19 in this embodiment is formed in the side surface of the machine room 18 side of the heat insulation housing 2 unlike the measurement hole provided in the conventional refrigeration apparatus, the said refrigeration apparatus 1 Even if the sensor is installed adjacent to a wall or other equipment of an installation environment such as a laboratory, there is no need for a gap necessary for using the measuring hole 19 particularly. Thereby, it becomes possible to narrow the area required for installation of the refrigerating device 1, and it becomes suitable for layout of a laboratory etc.

또한, 측정 구멍(19)이 기계실(3)과 인접하는 측의 단열 하우징(2)의 벽면에 형성되어 있음으로써, 기계실(3)과 인접하는 것 이외의 측면, 즉 외부에 면하여 구성되는 단열 하우징(2)의 전후방벽 및 측면에, 측정 구멍(19)의 형성 위치에 영향을 미치지 않고, 상술한 바와 같은 진공 단열 패널(12)을 배치하는 것이 가능해진다.Moreover, since the measurement hole 19 is formed in the wall surface of the heat insulation housing 2 of the side adjacent to the machine room 3, heat insulation comprised in the side surface other than adjacent to the machine room 3, ie, facing the outside, is comprised. On the front and rear walls and side surfaces of the housing 2, it becomes possible to arrange | position the vacuum heat insulation panel 12 as mentioned above without affecting the formation position of the measurement hole 19. FIG.

또한, 당해 측정 구멍(19)이 형성되는 단열 하우징(2)의 벽면에는, 상세한 것은 후술하는 바와 같이 캐스케이드 열교환기(43)나 각 중간 열교환기(48) 등이 단열재에 의해 일체로 형성된 단열 구조체(70)가 배치되므로, 진공 단열 패널(12)이 설치되어 있지 않아도, 효과적으로 당해 단열 구조체(70)에 의해, 저장실(4) 내 를 단열하는 것이 가능해진다.Moreover, the heat insulation structure in which the cascade heat exchanger 43, each intermediate heat exchanger 48, etc. were integrally formed with the heat insulating material in the wall surface of the heat insulation housing 2 in which the said measurement hole 19 is formed as mentioned later in detail. Since 70 is arrange | positioned, even if the vacuum heat insulation panel 12 is not provided, it becomes possible to heat-insulate the inside of the storage chamber 4 by the said heat insulation structure 70 effectively.

이에 의해, 저장실(4) 내의 냉열의 누설량을 저감시킬 수 있어, 불필요한 냉각 에너지의 낭비를 억제하는 것이 가능해진다.Thereby, the leakage amount of the cooling heat in the storage chamber 4 can be reduced, and it becomes possible to suppress waste of unnecessary cooling energy.

그로 인해, 저장실(4) 내를 본 실시예와 같이, 예를 들어 ―150 ℃ 이하와 같은 초저온으로 한 경우라도, 단열 하우징(2) 자체의 단열 성능을 향상시키는 것이 가능해져, 단열벽 치수의 축소를 도모할 수 있고, 종래와 동일한 외형 치수라도, 저장실(4) 내의 수납 용적의 확대를 도모하는 것이 가능해진다. 혹은, 종래와 동일한 수납 용적이라도, 외형 치수를 축소하는 것이 가능해지고, 이것에 의해서도 냉동 장치(1)의 설치에 필요로 하기 위한 면적의 협소화를 도모하는 것이 가능해진다.Therefore, even when the inside of the storage chamber 4 is made into the ultra low temperature like -150 degrees C or less like this embodiment, it becomes possible to improve the heat insulation performance of the heat insulation housing 2 itself, It is possible to reduce the size and to increase the storage volume in the storage chamber 4 even in the same external dimensions as in the prior art. Or even if it is the same storage volume as the conventional one, it becomes possible to reduce an external dimension, and also by this, it becomes possible to narrow the area for the installation of the refrigeration apparatus 1 required.

또한, 본 실시예에 있어서의 측정 구멍(19)은 상부 기계실(18)의 상면 개구를 개폐 가능한 천장면 패널(5)에 의해 은폐 가능해지므로, 외관에 측정 구멍(19)이 노출되지 않는 구성으로 할 수 있어, 외관의 향상을 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 천장면 패널(5)을 개방함으로써, 용이하게 측정 구멍(19)으로의 조작을 행하는 것이 가능해져, 작업성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 구획판(17)을 제거함으로써, 구획판(17) 하방에 설치되는 다른 냉각 장치(R)를 구성하는 기기로의 조작도 용이해져, 메인터넌스 작업의 향상을 도모하는 것이 가능해진다. 당해 천장면 패널(5)은 측정 구멍(19)으로의 조작을 행하는 경우 이외에는 기계실(18) 내를 폐색한 상태로 함으로써, 당해 천장면 패널(5)을 작업용 측대로서도 사용하는 것이 가능해져, 저장실(4) 내로의 샘플 등의 물품의 출납 작업 등에 적합한 것이 된다.In addition, since the measurement hole 19 in this embodiment can be concealed by the ceiling panel 5 which can open and close the upper surface opening of the upper machine room 18, the measurement hole 19 is not exposed to the external appearance. It is possible to improve the appearance. In addition, by opening the ceiling panel 5, the operation to the measurement hole 19 can be easily performed, and workability can be improved. Moreover, by removing the partition plate 17, the operation by the apparatus which comprises the other cooling apparatus R provided below the partition plate 17 also becomes easy, and it becomes possible to improve maintenance work. The ceiling panel 5 can be used also as a working base by leaving the inside of the machine room 18 closed except for the operation to the measurement hole 19. It becomes suitable for the operation | work of taking-out of articles, such as a sample, in the storage chamber 4, etc.

또한, 본 실시예에서는 측정 구멍(19)은 상부 기계실(18)의 상면 개구를 폐색하는 천장면 패널(5)에 의해 은폐되어 있으나, 이것 이외로 한정되는 것이 아니라, 측정 구멍(19) 근방에 당해 측정 구멍(19)을 은폐하기 위한 덮개 부재 등을 설치해도 되는 것으로 한다.In addition, in this embodiment, although the measurement hole 19 is concealed by the ceiling panel 5 which obstruct | occludes the upper surface opening of the upper machine room 18, it is not limited to this, It is not limited to the measurement hole 19 vicinity. It may be provided with a cover member or the like for concealing the measurement hole 19.

다음에, 도6을 참조하여 본 실시예의 냉동 장치(1)의 냉매 회로에 대해 설명한다. 본 실시예에 있어서의 냉동 장치(1)의 냉매 회로는 다원 다단의 냉매 회로로서, 각각 독립된 제1 냉매 회로로서의 고온측 냉매 회로(25)와, 제2 냉매 회로로서의 저온측 냉매 회로(38)의 2원 2단의 냉매 회로에 의해 구성되어 있다.Next, the refrigerant circuit of the refrigerating device 1 of this embodiment will be described with reference to FIG. The refrigerant circuit of the refrigerating device 1 in this embodiment is a multi-stage multistage refrigerant circuit, each having a high temperature side refrigerant circuit 25 as an independent first refrigerant circuit and a low temperature side refrigerant circuit 38 as a second refrigerant circuit. Is composed of a two-way two-stage refrigerant circuit.

고온측 냉매 회로(25)를 구성하는 압축기(10)는, 1상 혹은 3상 교류 전원을 사용하는 전동 압축기이고, 당해 압축기(10)의 토출측 배관(10D)은 보조 응축기(26)에 접속된다. 이 보조 응축기(26)는 저장실(4) 개구 테두리를 가열하여 결로를 방지하기 위해, 이 개구 테두리 이측에 배치되는 냉매 배관(27)(이하, 프레임 파이프라고 칭함)에 접속된다. 또한, 이 프레임 파이프(27)는 압축기(10)의 오일 쿨러(29)에 접속된 후, 응축기(28)에 접속된다. 그리고, 응축기(28)를 나온 냉매 배관은 저온측 냉매 회로(38)를 구성하는 압축기(20)의 오일 쿨러(30)에 접속된 후, 응축기(31)에 접속되고, 당해 응축기(31)를 나온 냉매 배관은 건조기(32) 및 감압 장치로서의 모세관(33)을 차례로 통하여 증발기를 구성하는 증발기 부분으로서의 증발기(34)에 접속된다. 증발기(34)의 출구측 냉매 배관에는 냉매액 저장부로서의 어큐뮬레이터(35)가 접속되고, 당해 어큐뮬레이터(35)를 나온 냉매 배관은 압축기(10)의 흡입측 배관(10S)에 접속된다. 또한, 본 실시예에 있어서의 보조 응 축기(26)와 응축기(28 및 31)는 일체의 응축기로서 구성되어 있고, 응축기용 송풍기(36)에 의해 냉각된다.The compressor 10 constituting the high temperature side refrigerant circuit 25 is an electric compressor using one-phase or three-phase AC power, and the discharge-side piping 10D of the compressor 10 is connected to the auxiliary condenser 26. . This auxiliary condenser 26 is connected to the refrigerant pipe 27 (henceforth a frame pipe) arrange | positioned on this side of this opening edge in order to heat the storage edge of the storage chamber 4, and to prevent dew condensation. In addition, the frame pipe 27 is connected to the oil cooler 29 of the compressor 10 and then to the condenser 28. After the refrigerant pipe leaving the condenser 28 is connected to the oil cooler 30 of the compressor 20 constituting the low temperature side refrigerant circuit 38, the refrigerant pipe is connected to the condenser 31 to connect the condenser 31. The exit refrigerant pipe is connected to the evaporator 34 as the evaporator part constituting the evaporator in turn through the dryer 32 and the capillary tube 33 as the pressure reducing device. An accumulator 35 serving as a refrigerant liquid storage part is connected to the outlet refrigerant pipe of the evaporator 34, and the refrigerant pipe leaving the accumulator 35 is connected to a suction side pipe 10S of the compressor 10. In addition, the auxiliary condenser 26 and the condenser 28 and 31 in this embodiment are comprised as an integral condenser, and are cooled by the blower 36 for condenser.

고온측 냉매 회로(25)에는 비점이 상이한 비공비 냉매로서, R407D와 n-펜탄으로 이루어지는 냉매가 충전된다. R407D는 R32(디플루오로메탄 : CH2F2)와, R125(펜타플루오로에탄 : CHF2CF3)와, R134a(1,1,1,2-테트라플루오로에탄 : CH2FCF3)로 구성되고, 그 조성은 R32가 15 중량%, R125가 15 중량%, R134a가 70 중량%이다. 각 냉매의 비점은 R32가 ―51.8 ℃, R125가 ―48.57 ℃, R134a가 ―26.16 ℃이다. 또한, n-펜탄의 비점은 +36.1 ℃이다.The high temperature side refrigerant circuit 25 is filled with a refrigerant composed of R407D and n-pentane as an azeotropic refrigerant having a different boiling point. R407D is R32 (difluoromethane: CH 2 F 2 ), R125 (pentafluoroethane: CHF 2 CF 3 ), and R134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane: CH 2 FCF 3 ) The composition is 15 weight% of R32, 15 weight% of R125, and 70 weight% of R134a. The boiling point of each refrigerant | coolant is -51.8 degreeC of R32, -48.57 degreeC of R125, and -26.16 degreeC of R134a. In addition, the boiling point of n-pentane is +36.1 degreeC.

압축기(10)로부터 토출된 고온 가스 상태 냉매는 보조 응축기(26), 프레임 파이프(27), 오일 쿨러(29), 응축기(28), 저온측 냉매 회로(38)의 압축기(20)의 오일 쿨러(30), 응축기(31)에 의해 응축되어 방열 액화된 후, 건조기(32)에서 함유하는 수분이 제거되고, 모세관(33)에 의해 감압되어 증발기(34)에 계속해서 유입되어 냉매(R32, R125 및 R134a)가 증발하고, 기화열을 주위로부터 흡수하여 증발기(34)를 냉각하고, 냉매액 저장부로서의 어큐뮬레이터(35)를 경유하여 압축기(10)로 귀환한다.The hot gaseous refrigerant discharged from the compressor 10 is the oil cooler of the compressor 20 of the auxiliary condenser 26, the frame pipe 27, the oil cooler 29, the condenser 28, and the low temperature side refrigerant circuit 38. 30, after condensation by the condenser 31 to liquefy the heat dissipation, the water contained in the dryer 32 is removed, depressurized by the capillary tube 33, continuously introduced into the evaporator 34, and the refrigerant R32, R125 and R134a evaporate, absorb the heat of vaporization from the surroundings, cool the evaporator 34, and return to the compressor 10 via the accumulator 35 as the refrigerant liquid storage unit.

이때, 압축기(10)의 능력은, 예를 들어 1.5 HP이고, 운전 중의 증발기(34)의 최종 도달 온도는 ―27 ℃ 내지 ―35 ℃가 된다. 이러한 저온 하에서는, 냉매 중의 n-펜탄은 비점이 +36.1 ℃이므로 증발기(34)에서는 증발하지 않고 액체 상태 그대로이고, 따라서 냉각에는 거의 기여하지 않지만, 압축기(10)의 윤활유나 건조 기(32)에서 완전히 흡수하지 못한 혼입 수분을 그 중에 용해시킨 상태로 압축기(10)로 귀환시키는 기능과, 그 액체 냉매의 압축기(10) 내에서의 증발에 의해, 압축기(10)의 온도를 저감시키는 기능을 발휘한다.At this time, the capacity of the compressor 10 is, for example, 1.5 HP, and the final attained temperature of the evaporator 34 during operation is -27 ° C to -35 ° C. Under such low temperatures, since n-pentane in the refrigerant has a boiling point of + 36.1 ° C., it does not evaporate in the evaporator 34 and remains in a liquid state, and thus contributes little to cooling, but the lubricant or the dryer 32 of the compressor 10 is not. And the function of reducing the temperature of the compressor 10 by returning the mixed water which has not been completely absorbed into the compressor 10 to the compressor 10 in a state dissolved therein and by evaporation of the liquid refrigerant in the compressor 10. Exert.

한편, 저온측 냉매 회로(38)는, 압축기(20)는 상기 압축기(10)와 마찬가지로 1상 혹은 3상 교류 전원을 사용하는 전동 압축기이고, 당해 압축기(20)의 토출측 배관(20D)에는 와이어 콘덴서로 구성되는 방열기(39)를 개재하여 오일 분리기(40)가 접속된다. 이 오일 분리기(40)는 압축기(20)로 복귀되는 오일 복귀관(41)이 접속된다. 오일 분리기(40)의 출구측에 접속된 냉매 배관은 상기 증발기(34) 내에 삽입된 고압측 배관으로서의 응축 파이프(42)에 접속된다. 이 응축 파이프(42)는 증발기(34)와 함께 캐스케이드 열교환기(43)를 구성하고 있다.On the other hand, the low temperature side refrigerant circuit 38, the compressor 20 is an electric compressor using a single-phase or three-phase AC power source similar to the compressor 10, and the discharge side pipe 20D of the compressor 20 has a wire. The oil separator 40 is connected via a radiator 39 composed of a capacitor. The oil separator 40 is connected to an oil return pipe 41 returned to the compressor 20. The refrigerant pipe connected to the outlet side of the oil separator 40 is connected to the condensation pipe 42 as the high pressure side pipe inserted into the evaporator 34. This condensation pipe 42 constitutes the cascade heat exchanger 43 together with the evaporator 34.

그리고, 응축 파이프(42)의 출구측에 접속되는 토출 배관은 건조기(44)를 개재하여 제1 기액 분리기(46)에 접속된다. 기액 분리기(46)에 의해 분리된 기상 냉매는 기상 배관(47)을 통해 제1 중간 열교환기(48) 내를 통과하여, 제2 기액 분리기(49)로 유입된다. 제1 기액 분리기(46)에 의해 분리된 액상 냉매는 액상 배관(50)을 통해 건조기(51), 감압 장치로서의 모세관(52)을 경유하여 제1 중간 열교환기(48)로 유입되어 기상 냉매를 증발함으로써 냉각하고 있다.The discharge pipe connected to the outlet side of the condensation pipe 42 is connected to the first gas-liquid separator 46 via the dryer 44. The gaseous phase refrigerant separated by the gas-liquid separator 46 passes through the first intermediate heat exchanger 48 through the gas-phase pipe 47 and flows into the second gas-liquid separator 49. The liquid refrigerant separated by the first gas-liquid separator 46 flows into the first intermediate heat exchanger 48 via the dryer 51 and the capillary tube 52 as a pressure reducing device through the liquid pipe 50 to obtain the gaseous refrigerant. Cooling by evaporation.

제2 기액 분리기(49)에 의해 분리된 액상 냉매는 액상 배관(53)에 의해, 건조기(54)를 경유한 후 감압 장치로서의 모세관(55)을 경유하여 제2 중간 열교환기(56)로 유입된다. 제2 기액 분리기(54)에 의해 분리된 기상 냉매는 기상 배관(57)을 통해 제2 중간 열교환기(56) 내를 통과하고, 제3, 제4 중간 열교환기(58, 59) 내를 통과하는 동안에 냉각되어 액화되고, 배관(68)을 통해 건조기(60)를 경유하여 감압 장치로서의 모세관(61)으로 유입된다. 모세관(61)은 증발기로서의 증발 파이프(62)에 접속되고, 또한 증발 파이프(62)는 복귀 배관(69)을 통해 제4 중간 열교환기(59)에 접속된다.The liquid refrigerant separated by the second gas-liquid separator (49) flows into the second intermediate heat exchanger (56) via the liquid crystal pipe (53) via the dryer (54) and then through the capillary tube (55) as a pressure reducing device. do. The gaseous refrigerant separated by the second gas-liquid separator 54 passes through the second intermediate heat exchanger 56 through the gas phase pipe 57, and passes through the third and fourth intermediate heat exchangers 58 and 59. Is cooled and liquefied, and flows into the capillary tube 61 as a decompression device via the dryer 60 through the pipe 68. The capillary tube 61 is connected to the evaporation pipe 62 as an evaporator, and the evaporation pipe 62 is connected to the fourth intermediate heat exchanger 59 through the return pipe 69.

제4 중간 열교환기(59)는 제3, 제2 및 제1 중간 열교환기(58, 56, 48)에 계속해서 접속된 후, 압축기(20)의 흡입측 배관(20S)에 접속된다. 흡입측 배관(20S)에는 또한 압축기(20) 정지 시에 냉매를 저장하는 팽창 탱크(65)가 감압 장치로서의 모세관(66)을 통해 접속되어 있고, 당해 모세관(66)에는 팽창 탱크(65)의 방향을 순방향으로 한 역지 밸브(67)가 병렬로 접속되어 있다.The fourth intermediate heat exchanger 59 is continuously connected to the third, second and first intermediate heat exchangers 58, 56, and 48, and then connected to the suction side pipe 20S of the compressor 20. An expansion tank 65 for storing refrigerant when the compressor 20 is stopped is connected to the suction side pipe 20S through a capillary tube 66 as a pressure reducing device, and the capillary tube 66 is connected to the expansion tank 65. The check valve 67 which made the direction the forward direction is connected in parallel.

저온측 냉매 회로(38)에는 비점이 상이한 7종류의 혼합 냉매로서, R245fa와, R600과, R404A와, R508과, R14와, R50, R740을 포함하는 비공비 혼합 냉매가 봉입된다. R245fa는 1,1,1,-3,3-펜타플루오로프로판(CF3CH2CHF2)이고, R600은 부탄(CH3CH2CH2CH3)이다. R245fa의 비점은 +15.3 ℃, R600의 비점은 ―0.5 ℃이다. 그로 인해, 이들을 소정 비율로 혼합함으로써, 종래 사용되고 있던 비점이 +8.9 ℃인 R21의 대체로서 사용 가능해진다.As the seven types of mixed refrigerants having different boiling points, the low-temperature side refrigerant circuit 38 is filled with an azeotropic mixed refrigerant including R245fa, R600, R404A, R508, R14, R50, and R740. R245fa is 1,1,1, -3,3-pentafluoropropane (CF 3 CH 2 CHF 2 ) and R600 is butane (CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 ). The boiling point of R245fa is + 15.3 ° C and the boiling point of R600 is -0.5 ° C. Therefore, by mixing these at a predetermined ratio, the boiling point conventionally used can be used as a substitute for R21 of + 8.9 ° C.

또한, R600은 가연성 물질이므로, 불연성인 R245fa와 소정 비율, 본 실시예에서는 R245fa/R600 : 70/30의 비율로 혼합함으로써, 불연성으로서 냉매 회로(38)에 봉입하는 것으로 한다. 또한, 본 실시예에서는 R245fa와 R600을 합한 총 중량에 대해 R245fa를 70 중량%로 하고 있으나, 그 이상이면 불연성이 되므로, 그 이 상이어도 되는 것으로 한다.In addition, since R600 is a flammable material, it mixes with the non-combustible R245fa in a predetermined ratio and R245fa / R600: 70/30 in this embodiment, and it is enclosed in the refrigerant circuit 38 as non-combustible. In the present embodiment, R245fa is 70% by weight based on the total weight of R245fa and R600, but if it is more than that, it is nonflammable.

R404A는 R125(펜타플루오로에탄 : CHF2CF3)와, R143a(1,1,1-트리풀루오로에탄 : CH3CF3)와, R134a(1,1,1,2-테트라플루오로에탄 : CH2FCF3)로 구성되고, 그 조성은 R125가 44 중량%, R143a가 52 중량%, R134a가 4 중량%이다. 당해 혼합 냉매의 비점은 ―46.48 ℃이다. 그로 인해, 종래 사용되고 있던 비점이 ―40.8 ℃인 R22의 대체로서 사용 가능해진다.R404A is R125 (pentafluoroethane: CHF 2 CF 3 ), R143a (1,1,1-trifuloethane: CH 3 CF 3 ), and R134a (1,1,1,2-tetrafluoro Ethane: CH 2 FCF 3 ), and its composition is 44% by weight of R125, 52% by weight of R143a, and 4% by weight of R134a. The boiling point of the mixed refrigerant is -46.48 ° C. Therefore, the boiling point used conventionally can be used as a substitute for R22 which is -40.8 degreeC.

R508은 R23(트리풀루오로메탄 : CHF3)과, R116(헥사풀루오로에탄 : CF3CF3)으로 구성되고, 그 조성은 R23이 39 중량%, R116이 61 중량%이다. 당해 혼합 냉매의 비점은 ―88.64 ℃이다.R508 is composed of R23 (tripulolomethane: CHF 3 ) and R116 (hexafuluroethane: CF 3 CF 3 ), and the composition thereof is 39% by weight of R23 and 61% by weight of R116. The boiling point of the mixed refrigerant is -88.64 ° C.

또한, R14는 테트라플루오로메탄(4불화탄소 : CF4)이고, R50은 메탄(CH4), R740은 아르곤(Ar)이다. 이들의 비점은 R14가 ―127.9 ℃, R50이 ―161.5 ℃, R740이 ―185.86 ℃이다. 또한, R50은 산소와의 결합에 의해 폭발이 발생할 위험이 있으나, R14와 혼합함으로써 폭발의 위험은 없어진다. 따라서, 혼합 냉매의 누설 사고가 발생하였다고 해도 폭발은 발생하지 않는다.In addition, R14 is tetrafluoromethane: a (4 fluorocarbon CF 4), and, R50 is methane (CH 4), R740 is argon (Ar). These boiling points are -127.9 degreeC for R14, -161.5 degreeC for R50, and -185.86 degreeC for R740. In addition, although R50 has a risk of explosion due to bonding with oxygen, the risk of explosion is eliminated by mixing with R14. Therefore, even if an accident of leakage of the mixed refrigerant occurs, no explosion occurs.

또한, 이들 상술한 바와 같은 냉매는, 일단 R245fa와 R600 및 R14와 R50을 미리 혼합하여 불연화 상태로 한 후, R245fa와 R600의 혼합 냉매와, R404A와, R508A와, R14와 R50의 혼합 냉매와, R740을 미리 혼합한 상태로, 냉매 회로에 봉입된다. 혹은, R245fa와 R600, 다음에 R404A, R5080A, R14와 R50, 최후에 R740으르ㅗ 비점이 높은 순으로 봉입된다. 각 냉매의 조성은, 예를 들어 R245fa와 R600의 혼합 냉매가 10.3 중량%, R404A가 28 중량%, R508A가 29.2 중량%, R14와 R50의 혼합 냉매가 26.4 중량%, R740이 5.1 중량%인 것으로 한다.These refrigerants described above are mixed with R245fa, R600, R14, and R50 in advance in a nonflammable state, and then mixed with R245fa, R600, R404A, R508A, R14, and R50, And R740 are pre-mixed and sealed in the refrigerant circuit. Alternatively, R245fa and R600 are filled, followed by R404A, R5080A, R14 and R50, and finally R740. The composition of each refrigerant is, for example, 10.3% by weight of the mixed refrigerant of R245fa and R600, 28% by weight of R404A, 29.2% by weight of R508A, 26.4% by weight of the mixed refrigerant of R14 and R50, and 5.1% by weight of R740. do.

또한, 본 실시예에서는 R404A 중에 4 중량%의 n-펜탄(비공비 냉매의 총 중량에 대해 0.5 내지 2 중량%의 범위)을 첨가해도 되는 것으로 한다.In addition, in this Example, you may add 4 weight% n-pentane (range of 0.5-2 weight% with respect to the total weight of an azeotropic refrigerant | coolant) in R404A.

다음에, 저온측의 냉매의 순환을 설명한다. 압축기(20)로부터 토출된 고온 고압의 가스 상태 혼합 냉매는 토출측 배관(20D)을 통해 방열기(39) 내로 유입되고, 그곳에서 방열되어 혼합 냉매 중 비점이 높고, 오일 상용성이 양호한 오일 캐리어 냉매로서의 n-펜탄이나 R600의 일부가 응축 액화된다.Next, the circulation of the refrigerant on the low temperature side will be described. The high-temperature, high-pressure gaseous mixed refrigerant discharged from the compressor 20 flows into the radiator 39 through the discharge side pipe 20D, and is radiated therein to be a oil carrier refrigerant having a high boiling point among the mixed refrigerants and having good oil compatibility. A portion of n-pentane or R600 is condensed and liquefied.

방열기(39)를 경유한 혼합 냉매는 오일 분리기(40) 내로 유입되고, 냉매와 혼합되어 있는 압축기(20)의 윤활 오일의 대부분과 방열기(39)에 의해 응축 액화된 냉매의 일부(n-펜탄, R600의 일부)가 오일 복귀관(41)에 의해 압축기(20)로 귀환된다. 이에 의해, 캐스케이드 열교환기(43)보다 후단의 냉매 회로(38)에는 더욱 순도가 높은 저비점 냉매가 흐르게 되어, 효율적으로 초저온을 얻는 것이 가능해진다. 이에 의해, 동일한 능력의 압축기(10 및 20)라도, 더욱 큰 용적의 피냉각 대상인 저장실(4) 내를 소정의 초저온까지 냉각하는 것이 가능해져, 냉동 장치(1) 전체가 대형화되지 않고 수납 용량의 증대를 도모하는 것이 가능해진다.The mixed refrigerant passing through the radiator 39 is introduced into the oil separator 40, and most of the lubricating oil of the compressor 20 mixed with the refrigerant and a part of the refrigerant condensed and liquefied by the radiator 39 (n-pentane). , A part of R600) is returned to the compressor 20 by the oil return pipe 41. As a result, a low boiling point refrigerant having a higher purity flows into the refrigerant circuit 38 at a later stage than the cascade heat exchanger 43, so that ultra low temperature can be efficiently obtained. As a result, even in the compressors 10 and 20 having the same capacity, it is possible to cool the inside of the storage chamber 4, which is a larger volume of the object to be cooled, to a predetermined cryogenic temperature, so that the entire refrigeration apparatus 1 is not enlarged, It becomes possible to aim at increase.

여기서, 본 실시예에서는, 오일 분리기(40) 내로 유입되는 냉매는, 일단 방열기(39)에 의해 냉각되어 있으므로, 캐스케이드 열교환기(43)에 들어가는 냉매 온도를 내리는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 종래에는 캐스케이드 열교환기(43) 내로 유입되는 냉매 온도가 +65 ℃ 정도였던 것을 본 실시예에서는 +45 ℃ 정도 까지 내리는 것이 가능해진다.In this embodiment, since the coolant flowing into the oil separator 40 is cooled by the radiator 39 once, the coolant temperature entering the cascade heat exchanger 43 can be lowered. Specifically, it is possible to lower the temperature of the refrigerant flowing into the cascade heat exchanger 43 to about + 65 ° C in the present embodiment to about + 45 ° C.

그로 인해, 캐스케이드 열교환기(43)에 있어서, 저온측 냉매 회로(35) 내의 냉매를 냉각하기 위한 고온측 냉매 회로(25)의 압축기에 가해지는 부하를 경감시키는 것이 가능해진다. 또한, 효과적으로 저온측 냉매 회로(35) 내의 냉매를 냉각하는 것이 가능해지므로, 당해 저온측 냉매 회로(35)를 구성하는 압축기(20)에 가해지는 부하를 경감시키는 것이 가능해진다. 이에 의해, 냉동 장치(1) 전체의 운전 효율의 개선을 실현하는 것이 가능해진다.Therefore, in the cascade heat exchanger 43, it becomes possible to reduce the load on the compressor of the high temperature side refrigerant circuit 25 for cooling the refrigerant in the low temperature side refrigerant circuit 35. In addition, since the coolant in the low temperature side refrigerant circuit 35 can be cooled effectively, the load on the compressor 20 constituting the low temperature side refrigerant circuit 35 can be reduced. Thereby, it becomes possible to implement the improvement of the operating efficiency of the whole refrigerating apparatus 1.

다른 혼합 냉매 자체는 캐스케이드 열교환기(43)에서 증발기(34)로부터 ―40 ℃ 내지 ―30 ℃ 정도로 냉각되어 혼합 냉매 중 비점이 높은 일부의 냉매(R245fa, R600, R404A, R508의 일부)를 응축 액화한다. 그리고, 캐스케이드 열교환기(43)의 응축 파이프(42)를 나온 혼합 냉매는 건조기(44)를 경유하여 제1 기액 분리기(46)로 유입된다. 이 시점에서는 혼합 냉매 중의 R14와 R50과 R740은 비점이 매우 낮으므로 아직 응축되어 있지 않아 가스 상태이고, R245fa, R600, R404A, R508의 일부만이 응축 액화되어 있으므로, R14와 R50과 R740은 기상 배관(47)으로, R245fa와 R600과 R404A와 R508A는 액상 배관(50)으로 분리된다.The other mixed refrigerant itself is cooled to about -40 ° C to -30 ° C from the evaporator 34 in the cascade heat exchanger 43 to condense and liquefy some of the high boiling point refrigerants (parts of R245fa, R600, R404A, and R508). do. Then, the mixed refrigerant exiting the condensation pipe 42 of the cascade heat exchanger 43 flows into the first gas-liquid separator 46 via the dryer 44. At this point, R14, R50, and R740 in the mixed refrigerant are in a gaseous state because the boiling point is so low that they are not condensed yet, and only a part of R245fa, R600, R404A, and R508 are condensed and liquefied. 47), R245fa, R600, R404A and R508A are separated by the liquid line 50.

기상 배관(47)으로 유입된 냉매 혼합물은 제1 중간 열교환기(48)와 열교환하여 응축된 후, 제2 기액 분리기(49)에 이른다. 여기서 제1 중간 열교환기(48)에는 증발 파이프(62)로부터 귀환해 오는 저온의 냉매가 유입되고, 또한 액상 배관(50)으로 유입된 액냉매가 건조기(51)를 경유하여 모세관(52)에서 감압된 후, 제1 중간 열교환기(48)로 유입되고 그곳에서 증발함으로써 냉각에 기여하므로, 미응축의 R14, R50, R740 및 R508의 일부를 냉각한 결과, 제1 중간 열교환기(48)의 중간 온도는 ―60 ℃ 정도로 되어 있다. 따라서, 기상 배관(47)을 통과한 혼합 냉매 중의 R508은 완전히 응축 액화되어 제2 기액 분리기(49)로 분류된다. R14 , R50, R740은 또한 비점이 낮으므로 아직 가스 상태이다.The refrigerant mixture introduced into the gas phase pipe 47 is condensed by heat exchange with the first intermediate heat exchanger 48, and then reaches the second gas-liquid separator 49. Here, the low-temperature refrigerant flowing back from the evaporation pipe 62 flows into the first intermediate heat exchanger 48, and the liquid refrigerant introduced into the liquid pipe 50 flows from the capillary tube 52 through the dryer 51. After depressurizing, it is introduced into the first intermediate heat exchanger 48 and evaporates there, contributing to the cooling, and as a result of cooling some of the uncondensed R14, R50, R740 and R508, the first intermediate heat exchanger 48 The intermediate temperature is about -60 deg. Therefore, R508 in the mixed refrigerant having passed through the gas phase pipe 47 is completely condensed and liquefied to be classified as the second gas-liquid separator 49. R14, R50, and R740 are also gaseous because of their low boiling points.

제2 중간 열교환기(56)에서는, 제2 기액 분리기(49)에서 분류된 R508이 건조기(54)에서 수분이 제거되어, 모세관(55)에서 감압된 후, 제2 중간 열교환기(56)로 유입되고, 증발 파이프(62)로부터 귀환해 오는 저온의 냉매와 함께 기상 배관(57) 중의 R14, R50 및 R740을 냉각하고, 이 중에서 증발 온도가 가장 높은 R14를 응축시킨다. 이 결과, 제2 중간 열교환기(56)의 중간 온도는 ―90 ℃ 정도가 된다.In the second intermediate heat exchanger (56), the R508 classified in the second gas-liquid separator (49) removes moisture from the dryer (54), depressurizes in the capillary tube (55), and then goes to the second intermediate heat exchanger (56). R14, R50, and R740 in the gas phase pipe 57 are cooled together with the low-temperature refrigerant flowing in and returned from the evaporation pipe 62, and among them, R14 having the highest evaporation temperature is condensed. As a result, the intermediate temperature of the second intermediate heat exchanger 56 is about -90 ° C.

이 제2 중간 열교환기(56)를 통과하는 기상 배관(57)은 계속해서 제3 중간 열교환기(58)를 경유하여 제4 중간 열교환기(59)를 통과한다. 여기서, 제4 중간 열교환기(59)에는 증발기(62)를 나온 직후의 냉매가 귀환되어 있고, 실험에 따르면 제4 중간 열교환기(59)의 중간 온도가 ―130 ℃ 정도로 매우 낮은 온도에 도달한다.The gas phase pipe 57 passing through the second intermediate heat exchanger 56 then passes through the fourth intermediate heat exchanger 59 via the third intermediate heat exchanger 58. Here, the refrigerant immediately after exiting the evaporator 62 is returned to the fourth intermediate heat exchanger 59, and according to the experiment, the intermediate temperature of the fourth intermediate heat exchanger 59 reaches a temperature as low as -130 ° C. .

이로 인해, 제4 중간 열교환기(59)에서는 기상 배관(57) 중의 R50 및 R740의 일부가 응축되고, 이들 액화된 R14, R50 및 R740의 일부가 건조기(60)에서 수분이 제거되어 모세관(61)에서 감압된 후, 증발 파이프(62)로 유입되고, 그곳에서 증발하여 주위를 냉각한다. 실험에 따르면, 이때, 증발 파이프(62)의 온도는 ―160.3 ℃ 내지 ―157.3 ℃라는 초저온이 되었다.For this reason, in the 4th intermediate heat exchanger 59, a part of R50 and R740 in the gas phase piping 57 is condensed, and a part of these liquefied R14, R50 and R740 is removed from the dryer 60, and the capillary tube 61 is removed. After depressurizing, flows into the evaporation pipe 62, where it is evaporated to cool the surroundings. According to the experiment, the temperature of the evaporation pipe 62 at this time became the ultra low temperature of -160.3 degreeC--157.3 degreeC.

이와 같이, 저온측 냉매 회로(38)에 있어서의 각 냉매의 증발 온도의 차를 이용하여 각 중간 열교환기(48, 56, 58, 59)에서 아직 기상 상태에 있는 냉매를 계속해서 응축시켜, 최종단의 증발 파이프(42)에 있어서 ―150 ℃ 이하라고 하는 초저온을 달성할 수 있다. 그로 인해, 당해 증발 파이프(62)가 내부 케이스(6)의 단열재(9)측을 따라서 열교환적으로 권회되어 구성됨으로써, 냉동 장치(1)의 저장실(4) 내는 ―152 ℃ 이하의 고내 온도를 실현하는 것이 가능해진다.Thus, by using the difference of the evaporation temperature of each refrigerant | coolant in the low temperature side refrigerant circuit 38, each intermediate heat exchanger 48, 56, 58, 59 continues to condense the refrigerant | coolant which is still in a gaseous state, and finally, In the stage evaporation pipe 42, an ultra low temperature of -150 ° C or less can be achieved. Therefore, since the said evaporation pipe 62 is wound and heat-exchanged along the heat insulating material 9 side of the inner case 6, the inside of the storage compartment 4 of the refrigerating apparatus 1 has the internal temperature of -152 degrees C or less. It becomes possible to realize.

증발 파이프(62)를 나온 냉매는 제4 중간 열교환기(59), 제3 중간 열교환기(58), 제2 중간 열교환기(56), 제1 중간 열교환기(48)로 계속해서 유입되고, 각 열교환기에서 증발한 냉매와 합류하여 흡입 배관(20S)으로부터 압축기(20)로 귀환한다.The refrigerant exiting the evaporation pipe 62 continues to flow into the fourth intermediate heat exchanger 59, the third intermediate heat exchanger 58, the second intermediate heat exchanger 56, and the first intermediate heat exchanger 48, It joins with the refrigerant evaporated by each heat exchanger, and returns to the compressor 20 from the suction pipe 20S.

압축기(20)로부터 냉매로 혼입하여 토출되는 오일은 대부분이 오일 분리기(40)에 의해 분리되어 압축기(20)로 복귀되고 있으나, 미스트 상태로 되어 냉매와 함께 오일 분리기(40)로부터 토출되어 버린 것은, 오일과의 상용성이 높은 R600에 용해된 상태로 압축기(20)로 복귀된다. 이에 의해, 압축기(20)의 윤활 불량이나 로크를 방지할 수 있다. 또한, R600은 액체 상태 그대로 압축기(20)로 귀환하여 이 압축기(20) 내에서 증발되므로, 압축기(20)의 토출 온도를 저감시킬 수 있다.Most of the oil mixed and discharged from the compressor 20 into the refrigerant is separated by the oil separator 40 and returned to the compressor 20. However, the oil discharged from the oil separator 40 together with the refrigerant is in a mist state. The compressor 20 is returned to the compressor 20 while being dissolved in R600 having high compatibility with oil. Thereby, lubrication defect and lock of the compressor 20 can be prevented. In addition, since R600 returns to the compressor 20 as it is in a liquid state and evaporates in the compressor 20, the discharge temperature of the compressor 20 can be reduced.

상술한 바와 같이 저온측 냉매 회로(38)를 구성하는 압축기(20)는 저장실(4) 내의 고내 온도를 기초로, 도시하지 않은 제어 장치에 의해 온-오프 제어가 행해진다. 이 경우, 제어 장치에 의해 압축기(20)의 운전이 정지되면, 저온측 냉매 회로(38) 내의 혼합 냉매는 팽창 탱크(65) 방향을 순방향으로 하는 역지 밸브(67)를 통해 팽창 탱크(65) 내에 회수된다.As described above, the compressor 20 constituting the low temperature side refrigerant circuit 38 is subjected to on-off control by a control device (not shown) based on the internal temperature of the inside of the storage chamber 4. In this case, when the operation of the compressor 20 is stopped by the control device, the mixed refrigerant in the low temperature side refrigerant circuit 38 passes through the check valve 67 in the forward direction of the expansion tank 65. Is recovered within.

그로 인해, 압축기(20)의 정지 시에 있어서 모세관(66)을 통해 팽창 탱크(65) 내에 냉매가 회수되는 경우에 비해, 현저하고 신속하게 역지 밸브(67)를 통해 냉매 회로(38) 중의 냉매를 팽창 탱크(65) 내에 회수하는 것이 가능해진다.Therefore, the refrigerant in the refrigerant circuit 38 is remarkably and quickly through the check valve 67 as compared with the case where the refrigerant is recovered in the expansion tank 65 through the capillary tube 66 when the compressor 20 is stopped. Can be recovered in the expansion tank 65.

이에 의해, 냉매 회로(38) 내의 압력이 상승하는 것을 방지할 수 있어, 제어 장치에 의해 압축기(20)가 기동되었을 때에는, 모세관(66)을 통해 서서히 팽창 탱크(65)로부터 냉매 회로(38) 중으로 냉매를 복귀시킴으로써, 압축기(20)의 기동 부하를 경감시키는 것이 가능해진다.As a result, the pressure in the refrigerant circuit 38 can be prevented from rising, and when the compressor 20 is started by the control device, the refrigerant circuit 38 gradually moves from the expansion tank 65 through the capillary tube 66. By returning the coolant in the middle, the starting load of the compressor 20 can be reduced.

따라서, 압축기(20)의 정지 시에 있어서의 냉매의 팽창 탱크(65)로의 회수를 신속하게 행함으로써, 냉매 회로(38) 내의 압력을 신속하게 평형으로 하는 것이 가능해져, 압축기(20)의 재기동 시에, 압축기(20)에 부하를 가하지 않고, 원활하게 압축기(20)의 재기동을 실행할 수 있다. 이에 의해, 압축기 기동 시에 있어서의 냉매 회로(38) 내가 평형압이 될 때까지 필요로 하는 시간을 현저하게 단축함으로써, 압축기(20)의 운전 효율을 향상시킬 수 있고, 예를 들어 풀 다운 운전에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있어, 편리성의 향상을 도모할 수 있다.Therefore, by quickly recovering the refrigerant to the expansion tank 65 when the compressor 20 is stopped, the pressure in the refrigerant circuit 38 can be quickly balanced, and the compressor 20 is restarted. At this time, restart of the compressor 20 can be smoothly performed without applying a load to the compressor 20. Thereby, the operation efficiency of the compressor 20 can be improved by remarkably shortening the time required until the equilibrium pressure of the refrigerant circuit 38 at the time of compressor start-up, for example, pull-down operation The time required for this can be shortened, and the convenience can be improved.

한편, 상술한 바와 같은 냉동 장치(1)의 냉매 회로에 있어서, 저온측 냉매 회로(38)의 증발 파이프(62)에서, ―160.3 ℃ 내지 ―157.3 ℃라는 초저온이 되고, 캐스케이드 열교환기(43)에서도 ―40 ℃ 내지 ―30 ℃ 정도의 저온이 된다. 또한, 제1 중간 열교환기(48)는 ―60 ℃ 정도, 제2 중간 열교환기(56)는 ―90 ℃ 정도, 제3, 제4 중간 열교환기(58, 59)에서는 ―130 ℃ 정도로 초저온이 된다. 그로 인 해, 단열 하우징(2) 내에 배치되는 증발 파이프(62)를 제외한 다른 열교환기(43) 등에 대해서도, 충분히 단열을 행할 필요가 있다.On the other hand, in the refrigerant circuit of the refrigerating device 1 as described above, in the evaporation pipe 62 of the low temperature side refrigerant circuit 38, it becomes an ultra low temperature of -160.3 ° C to -157.3 ° C, and the cascade heat exchanger 43 Even at -40 degreeC--30 degreeC, it becomes low temperature. The first intermediate heat exchanger 48 is about -60 ° C, the second intermediate heat exchanger 56 is about -90 ° C, and the third and fourth intermediate heat exchangers 58 and 59 are about -130 ° C. do. Therefore, it is necessary to sufficiently insulate other heat exchangers 43 and the like except for the evaporation pipe 62 disposed in the heat insulating housing 2.

그래서, 이들 캐스케이드 열교환기(43)와, 제1, 제2, 제3 및 제4 중간 열교환기는 이들의 주위를 단열재에 의해 둘러싸서 직사각형체로 한 단열 구조체(70)로 한다. 도7은 단열 구조체(70)의 사시도를 도시하고, 도8은 단열 구조체(70)의 단열재를 제거한 상태의 사시도를 도시하고 있다.Therefore, these cascade heat exchangers 43 and the 1st, 2nd, 3rd, and 4th intermediate heat exchangers are made into the heat insulation structure 70 which enclosed these by the heat insulating material, and made it rectangular shape. FIG. 7 shows a perspective view of the heat insulation structure 70, and FIG. 8 shows a perspective view of the state in which the heat insulation material of the heat insulation structure 70 is removed.

여기서, 단열 구조체(70)의 상세한 구조에 대해 설명한다. 또한, 도6에 있어서의 점선으로 둘러싸는 부분, 즉 상기 각 열교환기에 추가하여, 고온측 냉매 회로(25)를 구성하는 어큐뮬레이터(35), 모세관(33)과, 저온측 냉매 회로(38)를 구성하는 건조기(44), 각 기액 분리기(46, 49), 건조기(51, 54), 모세관(52, 55)은 당해 단열 구조체(70)를 구성한다. 단열 구조체(70)의 일단부에는 캐스케이드 열교환기(43)가 배치되어 있고, 이 캐스케이드 열교환기(43)의 측방에 위치하여 각 중간 열교환기(48, 56, 58, 59)가 층 형상으로 배치되어 있다.Here, the detailed structure of the heat insulation structure 70 is demonstrated. In addition, the accumulator 35, the capillary tube 33, and the low temperature side refrigerant circuit 38 constituting the high temperature side refrigerant circuit 25 are added to the portion enclosed by the dotted line in FIG. The dryer 44, the gas-liquid separators 46 and 49, the dryers 51 and 54, and the capillaries 52 and 55 constituting the same constitute the heat insulating structure 70. A cascade heat exchanger 43 is disposed at one end of the heat insulating structure 70, and is positioned to the side of the cascade heat exchanger 43, and each intermediate heat exchanger 48, 56, 58, 59 is arranged in a layered shape. It is.

각 중간 열교환기(48, 56, 58, 59)는 비교적 대경의 외측 배관을 나선 형상으로 복수단 감아 돌려 편평하게 한 것을 서로 중합하여, 그 내측을 간격을 두고 각 기상 배관(47, 57)이 내측 배관이 되어 통과하는 나선 2중관 구조로 구성되어 있다. 본 실시예에서는 아래부터 온도가 낮은 순으로, 즉 최하층에 제4, 제3 중간 열교환기(58, 59)가 배치되고, 그 위에 제2 중간 열교환기(56)가 배치되고, 최상층에 제1 중간 열교환기(48)가 배치된다.Each of the intermediate heat exchangers 48, 56, 58, and 59 polymerizes each other by flattening a plurality of stages by winding a relatively large diameter outer pipe in a spiral shape, so that the gas phase pipes 47 and 57 are spaced at an inner side thereof. It is composed of a spiral double pipe structure that passes through the inner pipe. In the present embodiment, the fourth and third intermediate heat exchangers 58 and 59 are arranged in the order of the lowest temperature from the bottom, that is, the second intermediate heat exchanger 56 is disposed thereon, and the first uppermost layer is disposed. An intermediate heat exchanger 48 is arranged.

그리고, 이들 중간 열교환기의 내측이나 캐스케이드 열교환기(43)의 주위에 각 기액 분리기(46, 49)[또한, 제2 기액 분리기(49)는 도8에서는 도시하지 않음], 건조기(44, 51, 54)(도8에는 도시하지 않음), 도시하지 않은 각 모세관(33, 52, 55) 및 어큐뮬레이터(35)가 배치되어 데드 스페이스를 적게 하여, 치수의 소형화를 도모하고 있다.Then, each of the gas-liquid separators 46 and 49 (in addition, the second gas-liquid separator 49 is not shown in FIG. 8) inside the intermediate heat exchanger or around the cascade heat exchanger 43, and the dryers 44 and 51. 54 (not shown in Fig. 8), capillaries 33, 52, 55 and the accumulator 35, which are not shown, are disposed to reduce the dead space, thereby miniaturizing the dimensions.

또한, 당해 실시예에 있어서의 단열 구조체(70)는 당해 단열 구조체(70) 내에 배치되는 기기와, 상기 단열 구조체(70) 외부에 배치되는 기기를 접속하는 배관은 상기 캐스케이드 열교환기(34)가 배치되는 측과는 반대측의 일단부 측면에 면하여 배치되어 있다. 구체적으로는, 캐스케이드 열교환기(34)에 접속되는 고온측 냉매 회로(25)의 응축기(31)를 경유한 후의 토출측 배관(10D)과, 압축기(10)에 접속되는 흡입측 배관(10S), 마찬가지로 캐스케이드 열교환기(34)에 접속되는 저온측 냉매 회로(38)의 오일 분리기(40)를 경유한 후의 토출측 배관(20D), 압축기(20)의 흡입측에 접속되는 흡입측 배관(20S), 제4 중간 열교환기(59) 내에 배치되는 기상 배관(57)으로부터 증발 파이프(62)로 접속되는 배관(68)과, 당해 증발 파이프(62)로부터 제4 중간 열교환기(59)로 접속되는 복귀 배관(69)의 각 배관의 접속 부분이 단열 구조체(70)의 일측면에 집중적으로 배치된다.In the heat insulating structure 70 of the present embodiment, the cascade heat exchanger 34 includes a pipe connecting the device arranged in the heat insulating structure 70 and the device arranged outside the heat insulating structure 70. It is arrange | positioned facing the one end side surface on the opposite side to the arrange | positioned side. Specifically, the discharge side piping 10D after passing through the condenser 31 of the high temperature side refrigerant circuit 25 connected to the cascade heat exchanger 34, the suction side piping 10S connected to the compressor 10, Similarly, the discharge side pipe 20D after passing through the oil separator 40 of the low temperature side refrigerant circuit 38 connected to the cascade heat exchanger 34, the suction side pipe 20S connected to the suction side of the compressor 20, A pipe 68 connected from the gas phase pipe 57 disposed in the fourth intermediate heat exchanger 59 to the evaporation pipe 62 and a return connected to the fourth intermediate heat exchanger 59 from the evaporation pipe 62. The connection part of each piping of the piping 69 is arrange | positioned intensively on one side surface of the heat insulation structure 70.

이때, 비교적 온도가 높은 냉매가 유통되는 흡입측 배관(10S, 20S)과, 토출측 배관(20D)은 모아 외측에, 본 실시예에서는 당해 단열 구조체(70)가 단열 하우징(2)에 설치된 상태로, 기계실(3)측을 향해 배치되어 있는 동시에, 증발 파이프(62)에 접속되고, 초저온의 냉매가 유통되는 배관(68)과 복귀 배관(69)을 모아 상기 흡입측 배관(10S) 등과는 반대측의 외측에, 본 실시예에서는 당해 단열 구조 체(70)가 단열 하우징(2)에 설치된 상태로, 단열 하우징(2)측을 향해 배치되어 있다. 또한, 배관(68)에 접속되는 건조기(60) 및 모세관(61)은 단열 구조체(70)의 외측에 배치된다.At this time, the suction side pipes 10S and 20S and the discharge side pipe 20D through which the refrigerant having a relatively high temperature flows are gathered to the outside, and in the present embodiment, the heat insulating structure 70 is installed in the heat insulating housing 2. And the piping 68 connected to the evaporation pipe 62 and connected to the evaporation pipe 62, and the return pipe 69 through which the cryogenic refrigerant flows, and the opposite side to the suction side pipe 10S and the like. In the present embodiment, the heat insulation structure 70 is disposed toward the heat insulation housing 2 side in a state where the heat insulation structure 70 is provided in the heat insulation housing 2. In addition, the dryer 60 and the capillary tube 61 connected to the pipe 68 are disposed outside the heat insulating structure 70.

한편, 도9는 냉동 장치(1)의 배면측 사시도를 도시하고 있다. 당해 냉동 장치(1)는, 기계실(3)측에 위치하는 단열 하우징(2)의 측벽에는 전후 방향으로 연장되는 동시에, 후방으로 개방되는 직사각 형상의 개구(71)가 형성되어 있고, 당해 개구(71)에 대응하여 기계실(3)측의 측벽 후방부에도 절결부(72)가 형성되어 있다. 이 개구(71)에는 단열 하우징(2)의 배면측으로부터 상술한 바와 같은 단열 구조체(70)가 삽입된다. 이때, 단열 구조체(70)는 캐스케이드 열교환기(34)가 배치되어 있는 측으로부터 개구(71) 내로 삽입되고, 이에 의해, 단열 구조체(70)의 일측으로 연장되어 배치되는 각 배관(10S, 20S, 20D, 68, 69), 고온측 냉매 회로(25)의 모세관(33)이 접속되는 배관(10D)은 당해 단열 구조체(70)가 삽입 분리되는 방향의 면, 본 실시예에서는 단열 하우징(2)의 배면에 면하게 된다.9 shows the back side perspective view of the refrigerating device 1. As shown in FIG. The refrigeration apparatus 1 is formed with a rectangular opening 71 extending in the front-rear direction and opening rearward on a side wall of the heat insulating housing 2 located on the machine room 3 side. Corresponding to 71, a notch 72 is also formed at the rear side of the side wall on the machine room 3 side. The heat insulating structure 70 as described above is inserted into the opening 71 from the back side of the heat insulating housing 2. At this time, the heat insulation structure 70 is inserted into the opening 71 from the side where the cascade heat exchanger 34 is arrange | positioned, and by this, each piping 10S, 20S, which extends and is arrange | positioned to one side of the heat insulation structure 70, 20D, 68, 69 and the pipe 10D to which the capillary tube 33 of the high temperature side refrigerant circuit 25 is connected are faces in the direction in which the heat insulating structure 70 is inserted and separated, and in this embodiment, the heat insulating housing 2. Face the back of the.

그로 인해, 기계실(3) 내에 압축기(10, 20) 등의 기기를 설치한 후, 최후에 단열 구조체(70)를 개구(71) 내에 삽입하고, 그 상태로 배관(68, 69)을 단열 하우징(2)측에 설치되는 증발 파이프(62)로의 배관 접속을 행하는 동시에, 배관(10S, 10D, 20S, 20D)을 기계실(3)측의 기기와 배관 접속을 행한다. 이에 의해, 당해 단열 구조체(70)를 구성하는 기기와, 단열 하우징(2) 내에 배치되는 증발 파이프(62)나, 기계실(3) 내에 배치되는 압축기(10, 20) 등의 기기와, 단열 하우징(2)의 배면으로부터 용이하게 배관 접속하는 것이 가능해져, 배관 작업성이나, 조립 작업성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 당해 단열 구조체(70)를 구성하는 각 기기가 고장 등이 난 경우라도, 당해 단열 구조체(70)를 단열 하우징(2)이나 기계실(3)이 구성되는 측이 아닌 방향으로 인출함으로써, 용이하게 메인터넌스 작업을 실행하는 것이 가능해진다.Therefore, after installing apparatuses, such as the compressors 10 and 20, in the machine room 3, the heat insulation structure 70 is finally inserted in the opening 71, and the piping 68 and 69 are heat-insulated in that state. Piping connection is carried out to the evaporation pipe 62 provided in the (2) side, and piping 10S, 10D, 20S, 20D is connected to the machine of the machine room 3 side. Thereby, the apparatus which comprises the said heat insulation structure 70, the apparatus, such as the evaporation pipe 62 arrange | positioned in the heat insulation housing 2, the compressors 10 and 20 arrange | positioned in the machine room 3, and a heat insulation housing It becomes possible to connect piping easily from the back of (2), and it becomes possible to aim at the improvement of piping workability and assembly workability. Moreover, even when each apparatus which comprises the said heat insulation structure 70 breaks down, it is easy by taking out the heat insulation structure 70 to the direction other than the side in which the heat insulation housing 2 and the machine room 3 are comprised. It is possible to execute maintenance work.

그리고, 당해 단열 구조체(70)의 각 배관이 연장되어 구성되는 배면 및 기계실(3)측에 면하는 측면의 일부는 단면 대략 L자 형상으로 절곡 형성된 커버 부재(73)에 의해 폐색된다. 또한, 이 경우에 있어서, 단열 구조체(70)와 기계실(3)측의 측면과의 사이에 형성되는 간극에는 글래스울 등을 장전한 도시하지 않은 단열판을 배치해도 된다.And a part of the back surface which each piping of the said heat insulation structure 70 is extended, and the side surface facing the machine room 3 side is occluded by the cover member 73 bent by the substantially L shape of cross section. In this case, a heat insulating plate (not shown) loaded with glass wool or the like may be disposed in the gap formed between the heat insulating structure 70 and the side surface of the machine room 3 side.

상술한 바와 같은 구성에 따르면, 캐스케이드 열교환기(43)나 각 중간 열교환기(48, 56, 58, 59)는 단열재에 의해 일체로 형성된 단열 구조체(70)의 상태로, 단열 하우징(2)의 기계실(3)측의 측벽에 배치되므로, 종래와 같이 당해 단열 구조체(70)를 단열 하우징(2)의 배면부에 설치한 경우에 비해, 냉동 장치(1) 전체의 깊이 치수를 축소하는 것이 가능해진다.According to the configuration as described above, the cascade heat exchanger 43 or each intermediate heat exchanger (48, 56, 58, 59) of the heat insulating housing (2) in the state of the heat insulating structure 70 formed integrally by the heat insulating material Since it is arrange | positioned at the side wall of the machine room 3 side, compared with the case where the said heat insulation structure 70 is installed in the back part of the heat insulation housing 2 like conventionally, it becomes possible to reduce the depth dimension of the whole refrigeration apparatus 1 whole. .

따라서, 캐스케이드 열교환기(43) 등을 둘러싸기 위한 단열 구조체(70)에 의한 돌출부의 존재에 의해, 장치(1) 전체의 깊이 치수가 커지는 문제점을 회피할 수 있고, 본 실시예와 같이 고내 온도가 ―150 ℃ 이하인 냉동 장치라도, 예를 들어 고내의 깊이 치수를 495 ㎜ 정도 확보하면서도, 전체의 깊이 치수를 765 ㎜ 정도로 억제하는 것이 가능해지고, 이에 의해 통상의 반입구(일반적으로는, 약 800 ㎜ 정도)에 막혀 버리는 문제점을 회피하는 것이 가능해진다. 특히, 당해 단열 구조 체(70)는 장치(1)에 설치된 상태로, 일반의 반입구로부터 출납되는 것이 가능하므로, 당해 설치 장소에 있어서, 단열 구조체(70)를 본체로부터 분리ㆍ접속할 필요가 없어져, 번잡한 작업을 회피하는 것이 가능해진다.Therefore, the problem that the depth dimension of the whole apparatus 1 becomes large by the presence of the protrusion part by the heat insulation structure 70 for enclosing the cascade heat exchanger 43 etc. can be avoided, and it is high temperature in high temperature like this embodiment. Even in a refrigeration apparatus having a temperature of -150 ° C. or less, for example, it is possible to suppress the entire depth dimension to about 765 mm while securing about 495 mm of the depth dimension in the refrigerator, whereby a normal inlet (generally about 800 It is possible to avoid the problem of being blocked in about mm). In particular, since the heat insulation structure 70 can be withdrawn from a general carrying-in opening in the state installed in the apparatus 1, it becomes unnecessary to separate and connect the heat insulation structure 70 from a main body in the installation place. This makes it possible to avoid troublesome work.

이에 의해, 고내의 수납 용적을 각별히 축소하지 않고, 용이하게 냉동 장치(1)의 반출입을 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 설치 장소에 있어서도, 당해 캐스케이드 열교환기(43) 등을 둘러싸기 위한 단열 구조체(70)가 배면으로부터 외측을 향해 돌출되지 않으므로, 설치에 필요로 하는 면적을 협소화하는 것이 가능해진다.This makes it possible to easily carry in and out of the refrigerating device 1 without significantly reducing the storage volume in the refrigerator. Moreover, also in the installation place, since the heat insulation structure 70 for enclosing the said cascade heat exchanger 43 etc. does not protrude toward the outer side from the back surface, it becomes possible to narrow the area required for installation.

또한, 종래와 같이 단열 하우징(2)의 배면에 캐스케이드 열교환기나, 각 중간 열교환기의 주위를 둘러싸기 위한 단열 구조체가 설치되어 있지 않으므로, 상술한 바와 같이 외부에 면하여 구성되는 단열 하우징(2)의 전방벽(6A) 후방벽(6B) 및 기계실과는 반대측의 측벽(6C) 내에 진공 단열 패널(12)을 배치하는 것이 가능해져, 저장실(4) 내를, 예를 들어 ―150 ℃ 이하와 같은 초저온이 되는 경우라도, 단열 하우징(2) 자체의 단열 성능을 향상시키는 것이 가능해진다. 그로 인해, 치수의 축소를 도모할 수 있어, 종래와 동일한 외형 치수라도, 저장실(4) 내의 수납 용적의 확대를 도모하는 것이 가능해진다. 혹은, 종래와 동일한 수납 용적이라도, 외형 치수를 축소하는 것이 가능해져, 이것에 의해서도 냉동 장치(1)의 설치에 필요로 하기 위한 면적의 협소화를 도모하는 것이 가능해진다.Moreover, since the cascade heat exchanger and the heat insulation structure for enclosing the periphery of each intermediate heat exchanger are not provided in the back surface of the heat insulation housing 2 like conventionally, the heat insulation housing 2 comprised by facing outside as mentioned above is mentioned. It is possible to arrange the vacuum insulation panel 12 in the front wall 6A of the back wall 6B and the side wall 6C on the opposite side of the machine room, so that the inside of the storage compartment 4 is, for example, -150 ° C or less. Even when it becomes the same ultra low temperature, it becomes possible to improve the heat insulation performance of the heat insulation housing 2 itself. Therefore, size reduction can be aimed at, and even if it is the same external dimension as before, it becomes possible to enlarge the storage volume in the storage chamber 4. Or even if it is the same storage volume as the conventional one, it becomes possible to reduce an external dimension, and also by this, it becomes possible to narrow the area for the installation of the refrigeration apparatus 1 required.

또한, 본 실시예에서는 단열 구조체(70)를 냉동 장치(1)의 후방, 즉 배면으로부터 단열 하우징(2)의 측벽 내로 삽입 분리 가능하게 하고 있으나, 이것으로 한 정되는 것이 아니라, 예를 들어 단열 하우징(2)의 전방으로부터, 혹은 상방으로부터 삽입 분리 가능하게 해도 된다. 이에 의해, 본 실시예와 마찬가지로, 단열 구조체(70)로서 일체화된 캐스케이드 열교환기(43) 및 각 중간 열교환기(48) 등을 용이하게 장치(1) 본체에 조립하는 것이 가능해져, 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.In addition, in this embodiment, although the heat insulation structure 70 can be inserted and separated in the side wall of the heat insulation housing 2 from the back of the refrigeration apparatus 1, ie from the back side, it is not limited to this, For example, heat insulation You may make it insertable and removable from the front of the housing 2, or from upper direction. Thereby, similarly to the present embodiment, the cascade heat exchanger 43 and each intermediate heat exchanger 48 and the like, which are integrated as the heat insulating structure 70, can be easily assembled into the main body of the apparatus 1, and assembling workability is achieved. Can improve.

또한, 본 실시예와 마찬가지로, 단열 구조체(70)를 전방이나 상방으로 인출함으로써, 장치(1) 본체로부터 취출하는 것이 가능해져, 당해 단열 구조체(70)를 구성하는 캐스케이드 열교환기(43)나 각 중간 열교환기(48) 등의 메인터넌스 작업을 용이하게 행하는 것이 가능해진다.In addition, similarly to the present embodiment, by pulling the heat insulating structure 70 forward or upward, it is possible to take it out of the main body of the apparatus 1, so that the cascade heat exchanger 43 or each of the parts constituting the heat insulating structure 70 can be taken out. It is possible to easily perform maintenance work such as the intermediate heat exchanger 48.

또한, 본 실시예에서는, 단열 구조체(70)는 당해 냉동 장치(1)를 구성하는 캐스케이드 열교환기(43)나 각 중간 열교환기(48) 등을 일체로 구성하고 있는 것이지만, 이것 이외에도, 캐스케이드 열교환기(43)만, 혹은 각 중간 열교환기(48) 등만을 단열 구조체(70)로서 일체로 구성하여, 본 실시예와 같이 단열 하우징(2)의 측벽에 삽입 분리 가능하게 배치해도 되는 것으로 한다.In addition, in this embodiment, although the heat insulation structure 70 comprises the cascade heat exchanger 43, each intermediate heat exchanger 48, etc. which comprise the said refrigeration apparatus 1 integrally, cascade heat exchange is other than this. Only the group 43 or each intermediate heat exchanger 48 or the like may be integrally formed as the heat insulating structure 70 and arranged to be inserted into and detachable from the side wall of the heat insulating housing 2 as in the present embodiment.

또한, 본 실시예에서는 냉동 장치(1)를 구성하는 냉매 회로를 각각 압축기(10 또는 20)로부터 토출된 냉매를 응축한 후, 증발시켜 냉각 작용을 발휘하는 독립된 냉매 폐쇄 회로를 구성하는 고온측 냉매 회로(25)와, 저온측 냉매 회로(38)로 구성되고, 저온측 냉매 회로(38)는 압축기(20), 응축 파이프(42), 증발 파이프(62), 이 증발 파이프(62)로부터의 귀환 냉매가 유통되도록 직렬 접속된 복수의, 구체적으로는 4개의 중간 열교환기(48, 56, 58, 59)와, 복수의, 구체적으로는 3개의 모세관(42, 55, 61)을 갖고, 복수종의 비공비 혼합 냉매가 봉입되어 응축 파이 프(42)를 경유한 냉매 중의 응축 냉매를 각 모세관을 통해 각 중간 열교환기에 합류시키고, 상기 중간 열교환기에서 냉매 중의 미응축 냉매를 냉각함으로써, 순차보다 낮은 비점의 냉매를 응축시켜, 최종단의 모세관(61)을 통해 최저 비점의 냉매를 증발 파이프(62)로 유입시키는 동시에, 고온측 냉매 회로(25)의 증발기(34)와 저온측 냉매 회로(38)의 응축 파이프(42)로 캐스케이드 열교환기(43)를 구성하고, 저온측 냉매 회로(38)의 증발 파이프(42)에 의해 초저온을 얻는 2원 다단 방식의 냉동 장치(1)로서 설명하고 있으나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니다.In addition, in the present embodiment, the refrigerant circuit constituting the refrigerating device 1 condenses the refrigerant discharged from the compressor 10 or 20, respectively, and then evaporates to exert a cooling action to form an independent refrigerant closed circuit. Circuit 25 and a low temperature side refrigerant circuit 38, wherein the low temperature side refrigerant circuit 38 includes the compressor 20, the condensation pipe 42, the evaporation pipe 62, and the evaporation pipe 62. A plurality of, in particular, four intermediate heat exchangers 48, 56, 58, 59 connected in series so that the return refrigerant flows, and a plurality of capillaries 42, 55, 61, in particular, A species of azeotropic mixed refrigerant is enclosed and condensed refrigerant in the refrigerant via the condensation pipe 42 is joined to each intermediate heat exchanger through each capillary tube, and the uncondensed refrigerant in the refrigerant is cooled in the intermediate heat exchanger. Condensation of low boiling point refrigerant 61, the refrigerant having the lowest boiling point is introduced into the evaporation pipe 62, and at the same time, the cascade heat exchanger (e.g., the evaporator 34 of the high temperature side refrigerant circuit 25 and the condensation pipe 42 of the low temperature side refrigerant circuit 38) is introduced. 43 is described, and it is demonstrated as the refrigeration apparatus 1 of the two-stage multistage system which obtains ultra low temperature by the evaporation pipe 42 of the low temperature side refrigerant circuit 38, However, this invention is not limited to this.

즉, 예를 들어, 각각 압축기로부터 토출된 냉매를 응축한 후 증발시켜 냉각 작용을 발휘하는 독립된 냉매 폐쇄 회로를 구성하는 고온측 냉매 회로와 저온측 냉매 회로를 구비하고, 고온측 냉매 회로의 증발기와 저온측 냉매 회로의 응축기에 의해 캐스케이드 열교환기를 구성하는 동시에, 저온측 냉매 회로의 증발기에 의해 초저온을 얻는 단순 다원(2원) 방식의 냉동 장치라도, 당해 캐스케이드 열교환기(43)를 본 실시예와 같이 단열 구조체(70)에 구성하여, 당해 단열 구조체(70)를 단열 하우징(2)의 기계실(3)측의 측면에 삽입 분리 가능하게 함으로써, 동일한 효과를 얻을 수 있다.That is, for example, the high-temperature side refrigerant circuit and the low-temperature side refrigerant circuit constituting the independent refrigerant closed circuit for condensing and evaporating the refrigerant discharged from the compressor, respectively, to exert a cooling action, and the evaporator of the high-temperature side refrigerant circuit Even if the cascade heat exchanger is constituted by the condenser of the low temperature side refrigerant circuit, and the refrigerating device of the simple multi-way (two-way) type system which obtains ultra low temperature by the evaporator of the low temperature side refrigerant circuit, the cascade heat exchanger 43 is similar to this embodiment. Likewise, the same effect can be obtained by forming in the heat insulation structure 70 and making it possible to insert and separate the said heat insulation structure 70 in the side surface of the machine room 3 side of the heat insulation housing 2. As shown in FIG.

또한, 마찬가지로, 압축기, 응축기, 증발기, 상기 증발기로부터의 귀환 냉매가 유통되도록 직렬 접속된 복수의 중간 열교환기 및 복수의 감압 장치를 구비하여, 복수종의 비공비 혼합 냉매가 봉입되어, 응축기를 경유한 냉매 중의 응축 냉매를 감압 장치를 개재하여 중간 열교환기에 합류시키고, 상기 중간 열교환기 의해 냉매 중의 미응축 냉매를 냉각함으로써, 순차보다 낮은 비점의 냉매를 응축시켜, 최종단의 감압 장치를 개재하여 최저 비점의 냉매를 증발기로 유입시킴으로써 초저온을 얻는 단순 다단 방식의 냉동 장치라도 각 중간 열교환기를 본 실시예와 같이 단열 구조체(70)에 구성하여, 당해 단열 구조체(70)를 단열 하우징(2)의 기계실(3)측의 측면에 삽입 분리 가능하게 함으로써, 동일한 효과를 얻을 수 있다.Similarly, a plurality of intermediate heat exchangers and a plurality of depressurization devices connected in series so as to distribute a compressor, a condenser, an evaporator, and a return refrigerant from the evaporator, and a plurality of non-azeotropic mixed refrigerants are encapsulated to pass through the condenser. The condensed refrigerant in one of the refrigerants is joined to the intermediate heat exchanger via a decompression device, and the non-condensed refrigerant in the refrigerant is cooled by the intermediate heat exchanger to condense the refrigerant having a lower boiling point than the sequence, and the lowest pressure is reduced through the decompression device in the final stage. Even in a simple multi-stage refrigerating device that obtains ultra low temperature by introducing a boiling point refrigerant into an evaporator, each intermediate heat exchanger is configured in the heat insulating structure 70 as in the present embodiment, and the heat insulating structure 70 is formed in the machine room of the heat insulating housing 2. The same effect can be acquired by making insertion insertion removal possible to the side surface of (3) side.

Claims (4)

압축기 및 증발기 등으로 구성된 냉매 회로를 구비하여, 상기 증발기에 의해 단열 하우징 내에 구성된 저장실을 초저온으로 냉각하여 이루어지는 냉동 장치에 있어서,A refrigeration apparatus comprising a refrigerant circuit composed of a compressor, an evaporator, and the like, wherein the storage compartment configured in the heat insulating housing is cooled by an evaporator at an extremely low temperature. 상기 단열 하우징의 측방에 구성되어, 상기 압축기 등이 설치되는 기계실을 구비하고, 상기 저장실 내에 연통하는 측정 구멍을 상기 단열 하우징의 상기 기계실측의 측벽에 구성한 것을 특징으로 하는 냉동 장치.It is provided in the side of the said heat insulation housing, Comprising: The refrigeration apparatus characterized by including the machine room in which the said compressor etc. are installed, and the measuring hole communicated in the said storage room in the side wall of the said machine room side of the said heat insulation housing. 제1항에 있어서, 상기 단열 하우징은 진공 단열 패널과 발포 단열재의 복합 구성으로 형성되어 있고, 상기 진공 단열 패널을, 상기 단열 하우징의 전후방벽 및 상기 기계실과는 반대측의 측벽 내에 배치한 것을 특징으로 하는 냉동 장치.The said heat insulating housing is formed in the composite structure of a vacuum heat insulating panel and a foam heat insulating material, and the said vacuum heat insulating panel is arrange | positioned in the front and back walls of the said heat insulating housing, and the side wall opposite to the said machine room, It is characterized by the above-mentioned. Refrigeration unit. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기계실에는 상기 측정 구멍을 은폐하는 개폐 가능한 패널을 설치한 것을 특징으로 하는 냉동 장치.The refrigeration apparatus according to claim 1 or 2, wherein an opening and closing panel for concealing the measurement hole is provided in the machine room. 제3항에 있어서, 상기 기계실의 천장면 패널을 개폐 가능하게 구성하고, 상기 천장면 패널을 개방한 상태로 상기 측정 구멍을 조작 가능하게 한 것을 특징으로 하는 냉동 장치.A refrigeration apparatus according to claim 3, wherein the ceiling panel of the machine room is configured to be openable and open, and the measurement hole is made operable with the ceiling panel open.
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