CN102486323A - 制冷装置 - Google Patents

Abstract

提供一种制冷装置，其具有进行空间区域(1)的空气的除湿的间接热交换式的除湿器(2)；在空间区域设置的放射面板(9)；进行制冷液的冷却的制冷液源装置(6)；从制冷液源装置(6)至除湿器(2)的制冷液供应管路(7)及从除湿器(2)返回到制冷液源装置(6)的制冷液返回管路(8)，从一台制冷液源装置(6)向除湿器(2)和放射面板(9)双方分别供应各自优选的温度的制冷液，且进行稳定的制冷。将放射面板连接到制冷液返回管路，通过该制冷液返回管路的制冷液来冷却，在制冷液供应管路和制冷液返回管路之间设置支路管路(21)，在该支路通路上设置对应于制冷液返回管路的制冷液的温度进行开闭动作的流量控制阀(22)。

Description

制冷装置

技术领域

本发明涉及一种在各种作业室内等的空间区域的制冷装置中，并用了除湿器和放射面板的制冷装置，。

背景技术

一般地说，室内等的空间区域的制冷通过如下方式来进行，例如专利文献1等所述那样，在间接热交换式的除湿器中，利用由制冷机等制冷液源装置冷却了的制冷液，以间接热交换方式来冷却供应到所述空间区域的空气、或者所述空间区域内的空气。

但是，利用此方式的制冷存在如下问题：由于同时进行空气的冷却(显热负荷的除去)和空气的除湿(潜热负荷的除去)，所以除湿能力和冷却能力之间存在相对的关系，当将湿度设定为低的规定值时，温度变得过低，当将温度设定为高的规定值时，则不能进行规定的除湿。

因此，最近，例如专利文献2以及3等所述那样，提出一种通过来自放射面板的放射来冷却空间区域中的空气的方法，所述放射面板被配置在该空间区域的天花板面或者壁面上。

该放射面板为如下构成：在安装于其背面等的冷却用管内，通过流通由制冷机等制冷液源装置冷却后的水等制冷液，基于热辐射的原理对空间区域中的空气进行放射冷却。

并且，通过并用所述放射面板和所述的间接热交换式的除湿器这二者，由此可以分别进行空气的除湿(潜热负荷的除去)和空气的冷却(显热负荷的除去)，因此可以以最适合的湿度，制冷为最适合的温度。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开平09-137964号公报

专利文献2：日本特开2006-170551号公报

专利文献3：日本特开2008-122036号公报

在空气的除湿(潜热负荷的除去)中使用所述的间接热交换式的除湿器的情况下，在该除湿器中，为了得到规定的除湿效果，必须向所述除湿器供应在制冷机等制冷液源装置中冷却到相当低的温度(例如，7℃)的制冷液。

与此相对，在空气的冷却(显热负荷的除去)中，在使用所述的放射面板的情况下，向该放射面板供应的制冷液的温度比供应向所述除湿器的制冷液的温度高，从防止该放射面板引起的过冷却，并且抑制结露的产生，以及节能等观点看是优选的。

因此，在空气的除湿以及冷却中，在并用所述的间接热交换式的除湿器和所述的放射面板双方的情况下，作为其制冷液源装置，必须分别设置低温用的制冷液源装置和高温用的制冷液源装置，低温用的制冷液源装置向所述除湿器供应约7℃的相当低的温度的制冷液，高温用的制冷液源装置向所述放射面板供应约15～20℃的相当高的温度的制冷液，这样，存在如下所述的问题：不仅制冷液源装置的台数变多，由于分别需要从所述低温用的制冷液源装置到所述除湿器的制冷液管路和从所述高温用的制冷液源装置到所述放射面板的制冷液管路，所以制冷设备明显大型化，并且设备费以及运行经费也大幅度地提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在对空间区域的空气进行除湿以及冷却方面并用间接热交换式的除湿器和放射面板这双方的情况下，如何不会导致上述的各种问题。

为了解决该技术问题，技术方案1为一种制冷装置，其具有：间接热交换式的除湿器，其进行空间区域中的空气的除湿；放射面板，其设置于所述空间区域；制冷液源装置，其进行制冷液的冷却；制冷液供应管路，其从所述制冷液源装置到所述除湿器；以及制冷液返回管路，其从所述除湿器返回到所述制冷液源装置，

所述制冷装置的特征在于，

所述放射面板连接于所述制冷液返回管路，通过该制冷液返回管路中的制冷液来冷却所述放射面板，

另一方面，在所述制冷液供应管路上设有将该制冷液供应管路中的制冷液的一部分绕过所述除湿器而引导至所述制冷液返回管路的支路管路，

在该支路通路上设有对应于所述制冷液返回管路中的制冷液的温度而进行开闭动作的流量控制阀。

技术方案2的特征在于，

在所述技术方案1的记载中，所述制冷液返回管路中的制冷液的一部分从该制冷液返回管路分支取出并供应到所述放射面板，接着，来自所述放射面板的制冷液在所述分支部分的下游侧重新返回到该制冷液返回管路。

技术方案3的特征在于，

在所述技术方案1的记载中，进行所述放射面板中的制冷液从该放射面板的制冷液出口流出并返回至该放射面板的制冷液入口的循环，

进而，所述制冷装置具有热交换器，所述热交换器使在所述放射面板中循环的制冷液和所述制冷液返回管路中的制冷液间接进行热交换。

技术方案4的特征在于，

在所述技术方案3的记载中，所述制冷液返回管路中的制冷液的一部分从该制冷液返回管路分支取出并供应到所述热交换器，接着，来自所述热交换器的制冷液在所述分支部分的下游侧重新返回到该制冷液返回管路。

除此之外，技术方案5的特征在于，

在所述技术方案3或者4的记载中，在所述放射面板中的制冷液的循环管路的中途部设有真空箱。

(发明效果)

在技术方案1的记载中，由制冷液源装置冷却为空气的除湿所需的相当低的供应温度(例如，约7℃)的制冷液经制冷液供应管路被送至除湿器，在此，通过与从大气吸入的空气间接进行热交换引起的冷却来进行除湿(潜热负荷的除去)，由此，通过该除湿，温度适当上升(例如，5℃左右)。

该温度上升了的制冷液经制冷液返回管路返回到所述制冷液源装置，但是在其中途部被供应到放射面板。

即，向放射面板供应通过除湿而温度上升了的制冷液。

由此，可以通过一台制冷液源装置来实现：使供应给所述除湿器的制冷液成为最适合除湿的低的温度(例如，约7℃)以及使所述各放射面板中的制冷液成为比供应给所述除湿器的制冷液高的温度，换言之，可以将一台制冷液源装置适用于所述除湿器和放射面板双方，相应地，可以减少制冷液源装置的台数。

并且，所述放射面板通过与所述制冷液返回管路连接，由此可以将所述制冷液返回管路共用于与所述放射面板相对的制冷液管路的一部分，由于管路构成变得简单，所以通过这样以及可以减少所述制冷液源装置的台数，可以使制冷设备的整体大幅度地小型化，同时可以降低设备费，并且可以节减运行经费。

但是，所述制冷液返回管路中的制冷液的温度由于对应于所述除湿器的除湿负荷而变化，所以提供给所述放射面板的制冷液的温度也变化。

在此情况下，在来自所述制冷液源装置的制冷液供应管路上，设置通向所述制冷液返回管路的支路管路，由于当流过所述支路通路的流量增多时，从所述制冷液返回管路返回到制冷液源装置的制冷液的温度变低，当流过所述支路通路的流量减少时，从所述制冷液返回管路返回到制冷液源装置的制冷液的温度变高，因此可以通过所述支路管路中的流量控制阀的温度控制来任意地设定所述制冷液返回管路中的制冷液的温度、进而所述放射面板中的制冷液的温度，并且可以维持在该设定温度，因此可以助长前述的效果，并且可以与除湿器的除湿以及放射面板的冷却中的负荷的变化无关地、稳定进行基于所述除湿器的除湿以及基于所述放射面板的冷却。

此外，根据技术方案2，在将所述制冷液返回管路中的制冷液引导到所述放射面板的情况下，与将所述制冷液返回管路中的全部制冷液经放射面板返回到制冷液源装置的情况相比，可以减少从所述制冷液返回管路至所述放射面板的流量，所以相应地，具有可以使所述放射面板小型化，并且可以使所述制冷液返回管路和所述放射面板之间的管路直径缩小的优点。

其次，根据技术方案3，所述制冷液返回管路中的制冷液在所述热交换器中与在放射面板中循环的制冷液间接进行热交换。

在通过所述热交换器的间接热交换时，由于在所述制冷液返回管路中的制冷液和在所述放射面板中循环的制冷液之间，存在所述的热交换所需的温度差(例如，3～4℃)，所以在所述放射面板中循环的制冷液的温度相比于所述制冷液返回管路中的制冷液的温度，是高出了所述热交换所需的温度差(例如，3～5℃)的温度。

由此，可以进一步提高从一台制冷液源装置供应到所述放射面板的制冷液的温度，进而可以防止该放射面板的过冷却，可以抑制结露的产生等，在放射面板中成为最适合的优选的温度。

此外，根据技术方案4，在将所述制冷液返回管路中的制冷液引导到所述热交换器的情况下，与将所述制冷液返回管路中的全部制冷液经热交换器返回到制冷液源装置的情况相比，可以减少从所述制冷液返回管路至所述热交换器的流量，所以相应地，具有可以使所述热交换器小型化，并且可以使所述制冷液返回管路通向所述热交换器的管路的直径缩小的优点。

尤其，根据技术方案5，所述放射面板中的制冷液的循环管路内的整体在循环管路上设置的真空箱作用下成为比大气压低的负压，所以可以可靠地防止在该循环管路的管接头等处产生制冷液的泄漏。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的配管图；

图2是放射面板的立体图；

图3是图2的II-II向剖面图；

图4是表示本发明的第二实施方式的配管图。

图中

1-制冷的空间区域；

2-除湿器；

2a-除湿用冷却线圈；

3-外部气体管道；

4-送风管道；

5-排气口；

6-制冷液源装置；

7-制冷液供应管路；

8-制冷液返回管路；

9-放射面板；

9a-放射板；

9b-冷却管；

10-制冷液的热交换器；

10a-热交换器的初级侧；

10b-热交换器的二级侧；

11-上游侧管路；

12-下游侧管路；

14-放射面板的循环管路；

15-循环泵；

20-真空箱；

21-支路管路；

22-流量控制阀；

23-温度传感器。

具体实施方式

基于图1～图4的附图说明本发明的实施方式。

图1～图3表示本发明的第一实施方式，图4表示本发明的第二实施方式。

在图1中，符号1表示进行制冷的空间区域，相当于办公室或者各种作业室等。

符号2表示除湿器，该除湿器2内置有除湿用冷却线圈2a以及未图示的送风风扇等，在使从大气中经外部气体管道3吸入的空气通过所述冷却线圈2a的部位后，经送风管道4将其喷出到所述各空间区域1内的地面等适当部位，所述各空间区域1内的空气被从天花板等上的排气口5排气到大气中。

符号6表示对水等制冷液进行冷却的制冷机等制冷液源装置，在该制冷液源装置6中冷却为规定的低的温度(例如，7℃)的制冷液被从制冷液供应管路7送出，并且被该制冷液供应管路7经分支的供应支管路2a′供应到所述除湿器2中的除湿用冷却线圈2a。

另一方面，从所述除湿器2中的除湿用冷却线圈2a经排出支管路2a″被排出的制冷液通过与所述制冷液供应管路7并列设置的制冷液返回管路8返回到所述制冷液源装置6而被冷却，反复进行以上操作，由此对吸入所述各空间区域1的空气进行除湿。

并且，在本实施方式的情况下，在所述除湿器2上设置有空气预冷器2b，以在从大气经外部气体管道3吸入的空气和通过由所述冷却线圈2a间接冷却而除湿后的空气之间间接进行热交换。

此外，在其他的实施方式中可以构成为：通过在所述各空间区域1内设置所述除湿器2，进行所述各空间区域1内的空气的间接冷却引起的除湿。

在所述各空间区域1的天花板或者壁面等上配置有放射面板9。

该放射面板9的结构是：如图2以及图3所示，其具有如铝等那样热传导性好的金属制的放射板9a，在其表背两面中任意一面或者两面配置冷却管9b，在该冷却管9b中流通水等制冷液，由此冷却所述放射板9a的整体。

此外，在所述放射板9a中面对空间区域1内的表面上设置有散热用风扇9c。

在所述制冷液返回管路8上连接有上游侧管路11以及下游侧管路12。

在此情况下，除了将所述上游侧管路11和下游侧管路12之间构成为闭环的管路之外，还将所述下游侧管路12与所述制冷液返回管路8合流的部分12a设置于所述上游侧管路11从所述制冷液返回管路8分支的部分11a的下游侧的位置，由此，在从所述上游侧管路11将所述制冷液返回管路8中的制冷液的一部分取出之后，使该一部分制冷液经所述下游侧管路12重新与所述制冷液返回管路8合流。

并且，除了在由所述上游侧管路11和下游侧管路12构成的闭环管路上设置循环泵13外，还将所述各空间区域1中的放射面板9的带有泵17的入口管路16以及出口管路18并列连接，由此，所述制冷液返回管路8中的制冷液在经过上游侧管路11并流过各放射面板9之后，经过所述下游侧管路12返回到所述制冷液返回管路8。

并且，也可以构成为所述入口管路16上的泵17设置在出口管路18上。

在该构成中，由所述制冷液源装置6冷却为空气的除湿所需的例如约7℃左右的制冷液被从所述制冷液供应管路7经所述供应支管路2a′送至除湿器2中的除湿用冷却线圈2a，在此，通过与从外部气体管道3吸入的空气间接进行热交换而进行冷却、除湿(潜热负荷的除去)，由此，通过该除湿，温度上升例如约5℃左右。

由此，从所述除湿器2经所述制冷液返回管路8返回到所述制冷液源装置6的制冷液的温度相比于所述制冷液供应管路7中的约7℃左右的温度，高出通过所述除湿而上升的约5℃左右，例如为约12℃左右。

并且，所述制冷液返回管路8中的制冷液经上游侧管路11被供应到各放射面板9。

即，向各放射面板9供应通过除湿而温度上升了的制冷液。

由此，可以通过一台制冷液源装置6来实现：使供应给所述除湿器2a的制冷液成为最适合除湿的低的温度(例如，约7℃)以及使所述各放射面板9中的制冷液成为比供应给所述除湿器2a的制冷液高的温度。

此外，从所述制冷液返回管路8向所述各放射面板9经从该制冷液返回管路8分支的上游侧管路11供应所述制冷液返回管路8中的制冷液的一部分，所述制冷液返回管路8中的制冷液的一部分从各放射面板9经下游侧管路12返回到所述制冷液返回管路8。

根据该构成，与使所述制冷液返回管路8中的全部制冷液经过各放射面板9返回到制冷液源装置6的构成的情况相比，可以减少从所述制冷液返回管路8至所述各放射面板9的流量。

进而，在所述的实施方式中，在所述制冷液供应管路7和所述制冷液返回管路8之间，在供应支管路2a′以及排出支管路2a″相对于所述除湿器2a的连接部位的上游侧的部位设置有支路管路21，支路管路21使所述制冷液供应管路7中的制冷液的一部分绕过(迂回)所述除湿器2中的除湿用冷却线圈2a，并将其引导至所述制冷液返回管路8。

在此情况下，当流过所述支路管路21的流量增多时，从所述制冷液返回管路8返回到制冷液源装置6的制冷液的温度变低，当流过所述支路管路21的流量减少时，从所述制冷液返回管路8返回到制冷液源装置6的制冷液的温度变高。

因此，通过在所述支路管路21上设置流量控制阀22，并将该流量控制阀22构成为通过在所述制冷液返回管路8上设置的温度传感器23开闭控制该流量控制阀22，由此，可以通过所述支路管路21的流量控制来任意地设定所述制冷液返回管路8中的制冷液的温度，并且可以维持在该设定温度。

在此情况下，如图示那样，所述温度传感器23优选设置在所述制冷液返回管路8中的，比所述支路管路21更靠近下游侧、且在所述下游侧管路12的合流部分12a和所述制冷液源装置6之间的部位。

此外，在其他的实施方式中，可以为如下所述的构成，取代前述结构，将所述温度传感器23设置在所述制冷液返回管路8中的，比所述支路管路21更靠近下游侧、且来自所述除湿器2a的排出支管路2a″的连接部和所述上游侧管路11的分支部分11a之间的部位。由此，可以任意设定相对所述各放射面板9的制冷液的温度，并且可以维持在该设定温度。

下面，图4表示第二实施方式。

该第二实施方式在所述制冷液返回管路8和所述各放射面板9之间设置有间接式的热交换器10，其他的构成与所述第一实施方式相同。

所述热交换器10具有所述制冷液返回管路8中的制冷液流通的初级侧10a以及所述放射面板9中的制冷液流通的二级侧10b，在其间进行热交换。

在所述热交换器10的初级侧10a的入口侧连接有从所述制冷液返回管路8分支的上游侧管路11，在所述热交换器10的初级侧10a的出口侧连接有合流到所述制冷液返回管路8的下游侧管路12。

进而，通过在所述上游侧管路11以及下游侧管路12中任意一方或者双方设置循环泵13，由此在将所述制冷液返回管路8中的制冷液的一部分从该制冷液返回管路8经所述上游侧管路11暂时取出并且供应到所述热交换器10的初级侧10a之后，经所述下游侧管路12在所述上游侧管路11的下游侧的部位重新返回到该制冷液返回管路8。

另一方面，通过将所述热交换器8的二级侧8b的入口侧和出口侧之间形成闭环的循环管路14，在该闭环的循环管路14上设置循环泵15，除此之外，将所述各空间区域1中的放射面板9的带有泵17的入口管路16以及出口管路18并列连接，由此所述各放射面板9中的制冷液在所述各放射面板9和所述热交换器8的二级侧8b之间循环。

并且，所述入口管路16的泵17也可以构成为设置在出口管路18上。

此外，在所述各放射面板9的循环管路14中，设有通过真空泵19将内部抽真空成比大气压低的负压的真空箱20，通过该真空箱20使所述循环管路14的整体的压力成为比大气压低的负压。

根据该构成，所述制冷液返回管路8中的制冷液在所述热交换器10中与在各放射面板9中循环的制冷液间接进行热交换。

当在所述热交换器10进行间接热交换时，由于在所述制冷液返回管路8中的制冷液和在所述各放射面板9中循环的制冷液之间存在所述的热交换所需的温度差(例如，3～4℃)，所以可以使在所述各放射面板9中循环的制冷液的温度比所述制冷液返回管路8中的制冷液的温度高出所述热交换所需的温度差(例如，3～5℃)的量。

此外，从所述制冷液返回管路8经从该制冷液返回管路8分支的上游侧管路11向所述热交换器10的初级侧10a供应所述制冷液返回管路8中的制冷液的一部分，所述制冷液返回管路8中的制冷液的一部分从初级侧10a经下游侧管路12返回到所述制冷液返回管路8。

根据该构成，与使所述制冷液返回管路8中的全部制冷液经过热交换器10返回到制冷液源装置6的构成的情况相比，可以减少从所述制冷液返回管路8至所述热交换器10的流量。

此外，在所述的实施方式中，利用在与所述各放射面板9相对的循环通路14上设置的温度传感器24，控制在连接所述制冷液返回管路8和所述热交换器10的上游侧管路11或者下游侧管路12上设置的循环泵13的转速等的运行。

由此，可以任意地设定所述各放射面板9中的制冷液的温度，并且可以维持在该设定温度。

Claims (5)

1.一种制冷装置，其具有：间接热交换式的除湿器，其进行空间区域中的空气的除湿；放射面板，其设置于所述空间区域；制冷液源装置，其进行制冷液的冷却；制冷液供应管路，其从所述制冷液源装置到所述除湿器；以及制冷液返回管路，其从所述除湿器返回到所述制冷液源装置，

所述制冷装置的特征在于，

所述放射面板连接于所述制冷液返回管路，通过该制冷液返回管路中的制冷液来冷却所述放射面板，

另一方面，在所述制冷液供应管路上设有将该制冷液供应管路中的制冷液的一部分绕过所述除湿器而引导至所述制冷液返回管路的支路管路，

在该支路通路上设有对应于所述制冷液返回管路中的制冷液的温度而进行开闭动作的流量控制阀。

2.如权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，

所述制冷液返回管路中的制冷液的一部分从该制冷液返回管路分支取出并供应到所述放射面板，接着，来自所述放射面板的制冷液在所述分支部分的下游侧重新返回到该制冷液返回管路。

3.如权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，

进行所述放射面板中的制冷液从该放射面板的制冷液出口流出并返回至该放射面板的制冷液入口的循环，

进而，所述制冷装置具有热交换器，所述热交换器使在所述放射面板中循环的制冷液和所述制冷液返回管路中的制冷液间接进行热交换。

4.如权利要求3所述的制冷装置，其特征在于，

所述制冷液返回管路中的制冷液的一部分从该制冷液返回管路分支取出并供应到所述热交换器，接着，来自所述热交换器的制冷液在所述分支部分的下游侧重新返回到该制冷液返回管路。

5.如权利要求3或者4所述的制冷装置，其特征在于，

在所述放射面板中的制冷液的循环管路的中途部设有真空箱。

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