過處于該套管21 (以下，稱為套管結構體)的內(nèi)側的毛細管16的制冷劑與流過其外側的配管18A的來自蒸發(fā)器19的制冷劑能夠進行熱交換。
[0038]這樣，通過將毛細管16插入吸入配管18(配管18A)內(nèi)而形成套管結構體21，從而使得通過毛細管16內(nèi)的制冷劑與通過吸入配管18(配管18A)內(nèi)的制冷劑，利用在毛細管16的整周的壁面進行傳遞的熱傳導進行熱交換。據(jù)此，與以往的在吸入配管的外周面添設毛細管的結構相比，能夠格外提高熱交換性能。
[0039]進而，套管結構體21的配管18A的外周整體被沒有圖示的絕熱材圍繞。據(jù)此，變得難以受到來自外部的熱的影響，能夠更進一步提高配管18 A內(nèi)的制冷劑與毛細管16內(nèi)的制冷劑間的熱交換能力。進而，以在處于套管結構體21的內(nèi)側的毛細管16內(nèi)和該毛細管16的外側的吸入配管18(配管18A)內(nèi)，制冷劑的流向成為對流的方式使制冷劑流動。據(jù)此，能夠更進一步改善該套管結構體21中的熱交換能力。
[0040]此外，從毛細管16伸出的制冷劑配管與高溫側蒸發(fā)器19連接，該高溫側蒸發(fā)器19與低溫側制冷劑回路6的冷凝器22換熱地設置。該高溫側蒸發(fā)器19與低溫側制冷劑回路6的冷凝器22—起構成階梯式熱交換器17。并且，從高溫側蒸發(fā)器19伸出的吸入配管18依次經(jīng)過高溫側集管23、上述套管結構體21后，與壓縮機I的吸入側連接。即，高溫側制冷劑回路4是將壓縮機1、冷凝器13、毛細管16及蒸發(fā)器19等按該順序連接成環(huán)狀而構成的。
[0041 ] (1-2)高溫側制冷劑回路4的制冷劑
[0042]在該高溫側制冷劑回路4內(nèi)，封入二氟甲烷(R32)/五氟乙烷(Rl25)/1，I，I，2_四氟乙烷(R134a)共沸混合物(R407D)、或五氟乙烷(R125)/l，l，l-三氟乙烷(ΚΗβαν?,Ι,υ-Η氟乙烷 (R134a) 共沸混合物 (R404A)、或將在二氟甲烷 (R32)、五氟乙烷 (R125)、l，l，l，2-四氟乙烷(R134a)、1，I，1-三氟乙烷(R143a)的制冷劑組中含有氟化烴混合制冷劑的混合制冷劑作為GWP為1500以下的制冷劑組合物，所述氟化烴混合制冷劑含有I，I，I，2，3-五氟戊烯(HF0-1234ze、GWP6、沸點-19°C)、或同樣地，將在二氟甲烷(R32)、五氟乙烷(R125)、l，l，I，2_四氟乙烷(R134a)、1，I，1-三氟乙烷(R143a)的制冷劑組中含有氟化烴混合制冷劑的混合制冷劑作為GWP為1500以下的制冷劑組合物，所述氟化烴混合制冷劑含有I，I，I，2-四氟戊烯(HF0-1234yf、GWP4、沸點-29.4°C)。
[0043]沸點在大氣壓下為約-40°C，該混合制冷劑在輔助冷凝器8、框架管9及冷凝器13中冷凝，在毛細管16減壓，流入構成階梯式熱交換器17的高溫側蒸發(fā)器19中并蒸發(fā)。據(jù)此，階梯式熱交換器17成為-36°C左右。
[0044](1-3)高溫側制冷劑回路4的制冷劑的流動
[0045]圖1中，虛線箭頭表示在高溫側制冷劑回路4中循環(huán)的制冷劑的流動。即，從壓縮機I排出的高溫氣體狀制冷劑介由制冷劑排出管7從密閉容器排出，在輔助冷凝器8、框架管9放熱后，再次返回密閉容器內(nèi)，通過油冷卻器11。據(jù)此，能夠利用溫度降低了的制冷劑對密閉容器內(nèi)進行冷卻。并且，所述高溫氣體狀制冷劑在低溫側制冷劑回路6的壓縮機2的油冷卻器12、冷凝器13中冷凝而放熱液化，然后在脫水機14中被除去所含有的水分，流入套管結構體21的毛細管16。
[0046]這里，在毛細管16中，制冷劑通過在毛細管16整周的壁面進行傳遞的熱傳導來與在該毛細管16的整周設置的吸入配管18(配管18A)內(nèi)通過的制冷劑進行熱交換，進而一邊降低溫度一邊減壓，并流入蒸發(fā)器19。然后，在蒸發(fā)器19中，所述制冷劑通過從在階梯式熱交換器17的冷凝器22內(nèi)流動的制冷劑吸熱，從而蒸發(fā)。據(jù)此，在冷凝器22內(nèi)流動的制冷劑被冷卻。
[0047]并且，之后，在蒸發(fā)器19中蒸發(fā)后的制冷劑介由吸入配管18從該高溫側蒸發(fā)器19排出，經(jīng)高溫側集管23而流入套管結構體21內(nèi)，與在上述的毛細管16內(nèi)流動的制冷劑進行熱交換后，回歸壓縮機I。
[0048](1-4)低溫側制冷劑回路6
[0049]另一方面，構成低溫側制冷劑回路6的壓縮機2，與高溫側制冷劑回路4的壓縮機I同樣地為使用單相或三相交流電源的電動壓縮機。該壓縮機2的制冷劑排出管26到達內(nèi)部熱交換器27。該內(nèi)部熱交換器27是用來使在壓縮機2中被壓縮而向毛細管28(減壓器)流動途中的高壓側制冷劑與在蒸發(fā)器3中蒸發(fā)而返回壓縮機2的途中的低壓側制冷劑進行熱交換的熱交換器。
[0050]經(jīng)過了內(nèi)部熱交換器27的高壓側制冷劑配管與冷凝器22連接。該冷凝器22如前述那樣，與高溫側制冷劑回路4的高溫側蒸發(fā)器19 一起構成階梯式熱交換器17。從冷凝器22伸出的制冷劑配管與低溫側脫水機(干芯)31及毛細管28連接。脫水機31是用來除去低溫側制冷劑回路6內(nèi)的水分的水分除去裝置。此外，毛細管28插入作為從蒸發(fā)器3伸出并返回壓縮機2的吸入配管32的一部分的、后述的套管結構體33的主管34內(nèi)。
[0051 ] (1-5)套管結構體33的結構
[0052]具體結構在圖2中示出。即，如圖2所示，在位于蒸發(fā)器3的出口側且位于內(nèi)部熱交換器27的上游側的作為吸入配管32的一部分(緊接著蒸發(fā)器3之后)的主管34內(nèi)插入毛細管28，構成套管結構體33。通過所述套管結構，構成為能使在處于套管結構體33的內(nèi)側的毛細管28中流動的制冷劑與在處于其外側的主管34中流動的來自蒸發(fā)器3的制冷劑進行熱交換。
[0053]接著，說明該套管結構體33的制造順序的實施例(另外，前述的套管結構體21也同樣)。首先，在直徑比毛細管28大的直管狀的主管34內(nèi)，插入直管狀的毛細管28，形成套管。接著，將所述套管卷繞成多段的螺旋狀。此時，以使主管34的軸的中心與毛細管28的軸的中心盡可能一致的方式進行卷繞，形成螺旋狀的套管。據(jù)此，在主管34的內(nèi)壁面與毛細管28的外壁面之間，盡可能構成一致且均勻的間隙。這樣，通過將套管卷繞成多級的螺旋狀，形成螺旋狀的套管結構，從而能夠充分地確保毛細管28的長度，并且能夠充分地確保所述套管結構體33的熱交換部分，同時能夠謀求小型化。
[0054]接著，在實施例中，在主管34的兩端焊接安裝連接配管36的一側的側端36B，所述連接配管36是在T字管的另一側的側端36A焊接端管37的一端而成，從連接配管36的端管37的另一端的開口分別拉出毛細管28的端部后，焊接該端管37的另一端，進行密封。進而，在一側的連接配管36的T字管的下端36C連接有與蒸發(fā)器3的出口側相連的吸入配管32，焊接該連接部。同樣地，在主管34的另一端安裝的連接配管36的T字管的下端36C連接有到達內(nèi)部熱交換器27的吸入配管32，焊接該連接部。并且，通過未圖示的絕熱材圍繞所述套管結構體33的外周。
[0055]這樣，通過將毛細管28插入吸入配管32(主管34及連接配管36)內(nèi)而形成套管結構體33，從而通過毛細管28內(nèi)的制冷劑與通過吸入配管32(主管34)內(nèi)的制冷劑，利用在毛細管28整周的壁面進行傳遞的熱傳導進行熱交換。據(jù)此，與在吸入配管的外周面添設了毛細管的結構相比，能夠格外提高熱交換性能。
[0056]進而，通過用絕熱材圍繞套管結構體33的外周整體，從而難以受到來自外部的熱的影響，能夠進一步提尚主管34內(nèi)的制冷劑與毛細管28內(nèi)的制冷劑的熱交換能力。進而此夕卜，在處于套管結構體33的內(nèi)側的毛細管28內(nèi)和該毛細管28的外側的吸入配管32(主管34)內(nèi)，以使制冷劑的流動成為對流的方式使制冷劑流動。據(jù)此，能夠更進一步改善該套管結構體33中的熱交換能力。
[0057]如圖9所示，所述套管結構體33被收容在成為超低溫儲藏庫DF的內(nèi)箱IL的背面?zhèn)鹊慕^熱材I內(nèi)。另外，圖9中，沒有示出圍繞套管結構體33的絕熱材。此外，圖9所示的IS為用絕熱材圍繞上述階梯式熱交換器17等而成的絕熱結構體，其與套管結構體33相鄰并被收容在內(nèi)箱IL的背面?zhèn)鹊慕^熱材I內(nèi)。另一方面，從該套管結構體33伸出的吸入配管32經(jīng)內(nèi)部熱交換器27而與壓縮機2的吸入側連接。即，低溫側制冷劑回路6也是將壓縮機2、冷凝器22、毛細管28、蒸發(fā)器3等按該順序連接成環(huán)狀的構成。
[0058](1-6)低溫側制冷劑回路6的制冷劑組合物
[0059]實施例中，在該低溫側制冷劑回路6內(nèi)封入混合制冷劑，所述混合制冷劑含有作為第I制冷劑的乙烷(Rl70)、作為在其中混合的制冷劑的二氧化碳(R744)、以及二氟甲烷(R32)。各制冷劑的沸點及GWP在圖3中示出。乙烷(Rl70)的沸點為-88.8°C，GWP為3 ； 二氧化碳(R744)的沸點為-78.4°C，GWP為I ； 二氟甲烷(R32)的沸點為-51.7°C，GWP為650，將它們混合而成的制冷劑組合物的沸點也有助于由二氧化碳(R744)帶來的冷凍能力提高，為-86°C以下。
[0060]由于二氧化碳(R744)的沸點為_78.4°C，因此不直接有助于以_85°C?_86°C的