CN105299964A - 制冷机用冷凝器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制冷机用冷凝器,在最下层的导热管组的特定位置设置出使得阻碍导热的未冷凝的气体容易滞留的位置,从而能够从该滞留的位置适当地抽出未冷凝的气体。在将冷却水用导热管组(12)与温水用导热管组(13)收纳于一个容器主体(11)的制冷机用冷凝器中,在冷却水用导热管组(12)与温水用导热管组(13)之间设置有分隔板(15),该分隔板(15)沿将冷却水用导热管组(12)与温水用导热管组(13)分隔的垂直方向延伸。

Description

制冷机用冷凝裔
技术领域
[0001] 本发明涉及使从压缩机排出的高压的制冷剂气体与冷却流体之间进行热交换而使制冷剂气体冷凝的制冷机用冷凝器。
背景技术
[0002] 公知有如下双路冷凝器(double bundle condenser)式制冷机,其中,冷凝器(condenser)具备包括冷却水冷凝器与温水冷凝器的两个冷凝器,冷却水冷凝器始终与冷却塔连接,温水冷凝器用于供暖用温水的加热。该双路冷凝器式制冷机中具备如下冷凝器,该冷凝器将作为冷却水冷凝器的冷却水用导热管组与作为温水冷凝器的温水用导热管组收纳于一个容器主体。
[0003] 图5是示出将冷却水用导热管组与温水用导热管组收纳于一个容器主体的以往的冷凝器的示意性的纵向剖视图。如图5所示,冷凝器2构成为,在由圆筒形的容器主体11与在容器主体11的两端部设置的管板形成的空间内,配置有冷却水用导热管组12与温水用导热管组13。冷却水用导热管组12构成为包括上层导热管组12A、中层导热管组12B以及下层导热管组12C,温水用导热管组13也同样地构成为包括上层导热管组13A、中层导热管组13B以及下层导热管组13C。在上层导热管组12A以及上层导热管组13A的上方配置有挡板14。
[0004] 制冷剂气体从位于容器主体11的上部的制冷剂入口 11IN流入,并因挡板14而向左右分流,分流后的一方朝向冷却水用导热管组12流动,另一方朝向温水用导热管组13流动。制冷剂气体在从冷却水用导热管组12以及温水用导热管组13中通过的期间冷凝,冷凝后的制冷剂液体从位于容器主体11的下部的制冷剂出口 11.流出。
[0005] 专利文献1:日本特开昭53-92946号公报
[0006] 本发明的发明人们在使用具备图5所示的构造的冷凝器的涡轮制冷机进行连续运转的过程中得出以下的见解。
[0007] 如在图5中使用箭头示出的制冷剂气体的流动那样,从制冷剂入口 1。流入到容器主体内的制冷剂气体因挡板14而向左右分流,分流后的一方朝向冷却水用导热管组12流动,另一方朝向温水用导热管组13流动。朝向冷却水用导热管组12流动的制冷剂气体有时按上层导热管组12A、中层导热管组12B、下层导热管组12C的顺序流动,不仅如此,还能够想到如下情况:一部分并不流入到冷却水用导热管组12而是从冷却水用导热管组12与温水用导热管组13之间通过,另一部分从中层导热管组12B、下层导热管组12C流出并流入到温水用导热管组13。同样地,朝向温水用导热管组13流动的制冷剂气体也有时按上层导热管组13A、中层导热管组13B、下层导热管组13C的顺序流动,不仅如此,也能够想到如下情况:一部分并不流入到温水用导热管组13而是从冷却水用导热管组12与温水用导热管组13之间通过,另一部分从中层导热管组13B、下层导热管组13C流出并流入到冷却水用导热管组12。
[0008] 这样,在将冷却水用导热管组12与温水用导热管组13收纳于一个容器主体11的冷凝器2中,相对于两个导热管组,当温度与流量不同的流体在各管内流动时,还能够想到如下情况:从压缩机排出并流入到冷凝器的制冷剂气体的一部分从冷却水用导热管组12与温水用导热管组13之间通过,另一部分在冷却水用导热管组12与温水用导热管组13之间往来,由于无法对制冷剂气体的情况进行详细的推断,所以无法确定阻碍导热的未冷凝的气体滞留的位置,从而无法选定用于抽出未冷凝的气体的有效的抽气位置。
发明内容
[0009] 根据本发明,其目的在于提供一种制冷机用冷凝器,在最下层的导热管组的特定部位设置使得阻碍导热的未冷凝的气体容易滞留的位置,从而能够从该滞留的位置适当地抽出未冷凝的气体。
[0010] 为了实现上述目的,本发明的制冷机用冷凝器将冷却水用导热管组与温水用导热管组收纳于一个容器主体,其特征在于,在上述冷却水用导热管组与上述温水用导热管组之间设置有分隔板,该分隔板沿将冷却水用导热管组与温水用导热管组分隔的垂直方向延伸,且还沿容器主体长度方向延伸。
[0011] 根据本发明的优选的方式,上述冷却水用导热管组以及上述温水用导热管组分别构成为包括上层导热管组、中层导热管组以及下层导热管组,上述分隔板从上述上层导热管组的上端延伸至上述下层导热管组的下端。
[0012] 根据本发明的优选的方式,其特征在于,上述冷却水用导热管组以及上述温水用导热管组分别构成为包括上层导热管组与下层导热管组,上述分隔板从上述上层导热管组的上端延伸至上述下层导热管组的下端。
[0013] 根据本发明的优选的方式,其特征在于,在上述冷却水用导热管组与上述温水用导热管组之间的间隙,且在上述下层导热管组的上端附近或者上述下层导热管组的中间位置设置有妨碍板。
[0014] 根据本发明的优选的方式,其特征在于,上述妨碍板被上述分隔板支承。
[0015] 根据本发明的优选的方式,其特征在于,所述制冷机用冷凝器设置有抽气管,在上述妨碍板设置有孔,所述抽气管与该孔连接、且延伸至容器主体的外部。
[0016] 根据本发明的优选的方式,其特征在于,使上述下层导热管组与容器主体内壁之间的间隙比上述上层导热管组与容器主体内壁之间的间隙以及/或者上述中层导热管组与容器主体内壁之间的间隙窄。
[0017] 本发明的制冷机用冷凝器的第二方式是一种压缩式制冷机,具备:蒸发器,其从冷水获取热而使制冷剂蒸发从而发挥制冷效果;压缩机,其利用叶轮对制冷剂进行压缩;以及冷凝器,其利用冷却流体对压缩后的制冷剂气体进行冷却而使该制冷剂气体冷凝,所述压缩式制冷机的特征在于,上述冷凝器是技术方案1至7中任一方案所记载的冷凝器。
[0018] 根据本发明,能够有意地使未冷凝的气体滞留于最下层的冷却水用导热管组以及最下层的温水用导热管组的特定位置,从而能够从该滞留的位置适当地抽出未冷凝的气体。其结果,能够充分地发挥冷凝器的性能。
附图说明
[0019] 图1是示出具备本发明所涉及的冷凝器的制冷机的示意图。
[0020] 图2是示出用于图1所示的制冷机的冷凝器的图,且是示出将冷却水用导热管组与温水用导热管组收纳于一个容器主体的冷凝器的示意性的纵向剖视图。
[0021] 图3是示出针对图2所示的冷凝器在容器主体的长度方向的端部附近获取截面的情况的图。
[0022]图4是示出冷凝器的其他实施方式的示意性的纵向剖视图。
[0023] 图5是示出将冷却水用导热管组与温水用导热管组收纳于一个容器主体的以往的冷凝器的示意性的纵向剖视图。
[0024] 附图标记说明:
[0025] 1…涡轮压缩机;2…冷凝器;3…蒸发器;4…节能器;5…制冷剂配管;8…流路;11…容器主体;llw制冷剂入口 ;11.…制冷剂出口 ;12…冷却水用导热管组;12A…上层导热管组;12B…中层导热管组;120..下层导热管组;13…温水用导热管组;13A…上层导热管组;13B…中层导热管组;130..下层导热管组;14…隔板;15...分隔板;16…妨碍板;16h...孔;17…抽气管。
具体实施方式
[0026] 以下,参照图1至图4对本发明所涉及的压缩式制冷机用冷凝器的实施方式进行说明。在图1〜图4中,对相同或者相当的构成要素标注相同的附图标记并将重复的说明省略。在本实施方式中,作为压缩式制冷机的一个例子而示出使用了涡轮压缩机的涡轮制冷机,但也可以是使用螺杆式、往复式、涡旋式等的压缩机的制冷机。
[0027] 图1是示出具备本发明所涉及的冷凝器的制冷机的示意图。制冷机是双路冷凝器式制冷机。如图1所示,制冷机具备:涡轮压缩机1,其对制冷剂进行压缩;冷凝器2,其利用冷却流体对压缩后的制冷剂气体进行冷却而使其冷凝;蒸发器3,其从冷水(被冷却流体)获取热而使制冷剂蒸发从而发挥制冷效果;以及作为中间冷却器的节能器4,其配置于冷凝器2与蒸发器3之间,并且,该制冷机构成为利用制冷剂配管5将上述这些设备分别连结,制冷剂在该制冷剂配管5中循环。
[0028] 在图1所示的实施方式中,涡轮压缩机1由多级涡轮压缩机构成。涡轮压缩机1借助流路8而与节能器4连接,在节能器4分离的制冷剂气体被导入至多级祸轮压缩机的多级压缩级(在该例中为两级)的中间部分(在该例子中,为第一级与第二级之间的部分)。
[0029] 在以图1所示方式构成的制冷机的制冷循环中,制冷剂在涡轮压缩机1、冷凝器2、蒸发器3以及节能器4循环,利用在蒸发器3获得的冷源热而制造冷水,与负荷相对应地将取入到冷冻循环内的来自蒸发器3的热量以及从压缩机马达供给的与涡轮压缩机1的功相当的热量向供给至冷凝器2的冷却流体释放。冷却流体为冷却水与温水。另一方面,在节能器4分离的制冷剂气体被导入至涡轮压缩机1的多级压缩级的中间部分,与来自第一级压缩机的制冷剂气体汇合并被第二级压缩机压缩。根据两级压缩单级节能器循环,还附加有基于节能器4的制冷效果的部分,因此,制冷效果相应地增强,与未设置节能器4的情况相比,能够实现制冷效果的高效化。
[0030] 图2是示出用于图1所示的制冷机的冷凝器的图,且是示出将冷却水用导热管组与温水用导热管组收纳于一个容器主体的冷凝器2的示意性的纵向剖视图。如图2所示,冷凝器2构成为,在由圆筒形的容器主体11与在容器主体11的两端部设置的管板形成的空间内配置有三通路的冷却水用导热管组12与三通路的温水用导热管组13。冷却水用导热管组12构成为包括上层导热管组12A、中层导热管组12B以及下层导热管组12C,温水用导热管组13也同样地构成为包括上层导热管组13A、中层导热管组13B以及下层导热管组13C。在上层导热管组12A以及上层导热管组13A的上方配置有挡板14。
[0031] 如图2所示,在冷却水用导热管组12与温水用导热管组13之间设置有分隔板15,该分隔板15在导热管的整个长度方向上将导热管组彼此分隔。分隔板15是矩形形状的板,分隔板15的上端设定于与上层导热管组12A、13A的上端大致相同的高度,分隔板15的下端设定于与下层导热管组12C、13C的下端大致相同的高度。分隔板15沿容器主体11的长度方向延伸,并在导热管的整个长度方向上将导热管组彼此分隔。通过设置分隔板15,在冷却水用导热管组12以及温水用导热管组13中,使得制冷剂气体的气流分别从上部向下部进行单向流动。
[0032] 如图2所示,在下层导热管组12C、13C的上端附近,在图示例子中,在中层导热管组12B、13B的下端与下层导热管组12C、13C的上端之间的高度位置设置妨碍板16。此处,若将冷却水用导热管组12以及温水用导热管组13的全高设为HH、将从下层导热管组12C、13C的下端至妨碍板16的高度设为H,则设定为H= (0.2〜0.4)HH,优选设定为H= (0.3〜
0.4)HH。妨碍板16被分隔板15支承。妨碍板16由具有比冷却水用导热管组12与温水用导热管组13之间的间隙稍小的水平方向上的宽度的矩形的板构成。妨碍板16沿容器主体11的长度方向延伸,并在导热管的整个长度方向上延伸。
[0033] 另外,如图2所示,下层导热管组12C、13C与容器主体内壁之间的间隙比其他的导热管组与容器主体内壁之间的间隙窄。即,若将中层导热管组113B与容器主体内壁之间的间隙的尺寸设为L1、将下层导热管组12C、13C与容器主体内壁之间的间隙的尺寸设为L2,则设定为L2 = (1/3〜1/2) XLlo
[0034] 如图2所示,以下层导热管组12C、13C的上端附近的高度而将妨碍板16设置于分隔板中,并且,缩窄下层导热管组12C、13C与容器主体内壁之间的间隙,形成为制冷剂气体以及未冷凝的气体难以从下层导热管组12C、13C的上端向下游侧流动的构造,从而能够有意地在下层导热管组12C、13C设置出使得未冷凝的气体容易滞留的位置。
[0035] 在如图2所示那样构成的冷凝器2中,从压缩机排出的制冷剂气体从位于容器主体11的上部的制冷剂入口 11IN流入,并因挡板14而向左右分流,一方流入至冷却水用导热管组12,另一方朝向温水用导热管组13流入。此时,由于分隔板15处于冷却水用导热管组12与温水用导热管组13之间,因此,流入至双方的管组的制冷剂气体不会偏向冷却水用导热管组12与温水用导热管组13的任一方,均从上向下进行单向流动。因此,制冷剂气体主要在冷却水用导热管组12以及温水用导热管组13内流动,另外,微量的制冷剂气体在分隔板15与冷却水用导热管组12之间、分隔板15与温水用导热管组13之间、容器主体内壁与冷却水用导热管组12之间、容器主体内壁与温水用导热管组13之间流动。而且,在下层导热管组12C、13C的近前处设置有妨碍板16,并且容器主体内壁与下层导热管组12C、13C之间的间隙较窄,因此,能够阻挡制冷剂气体的流动,从而,使得未冷凝的气体滞留于下层导热管组12C、13C的附近。
[0036] 图3是示出针对图2所示的冷凝器2而在容器主体长度方向上的端部附近获取截面的情况的图。如图3所示,在容器主体的长度方向上的端部附近设置有两根抽气管17、17。抽气管17、17的下端与形成于妨碍板16的孔16h、16h连接,抽气管17、17的上端将容器主体11的上部贯通并向外部延伸。因此,能够经由形成于妨碍板16的孔16h、16h以及抽气管17、17而将滞留于下层传熟管组12C、13C的附近的未冷凝的气体向冷凝器2的外部抽出。其结果,能够充分发挥冷凝器的性能。抽气管17还设置于容器主体的长度方向上的另一端部侧。
[0037] 图4是示出冷凝器2的其他实施方式的示意性的纵向剖视图。如图4所示,冷凝器2构成为,在由圆筒形的容器主体11与在容器主体11的两端部设置的管板形成的空间内,配置有双通路的冷却水用导热管组12与双通路的温水用导热管组13。S卩,冷却水用导热管组12构成为包括上层导热管组12A与下层导热管组12C,温水用导热管组13也同样地构成为包括上层导热管组13A与下层导热管组13C。在上层导热管组12A以及上层导热管组13A的上方配置有挡板14。
[0038] 如图4所示,在冷却水用导热管组12与温水用导热管组13之间,在导热管的整个长度方向上设置有将导热管组彼此分隔的分隔板15。分隔板15是矩形形状的板,分隔板15的上端设定于与上层导热管组12A、13A的上端大致相同的高度,分隔板15的下端设定于与下层导热管组12C、13C的下端大致相同的高度。分隔板15沿容器主体11的长度方向延伸,并在导热管的整个长度方向上将导热管组彼此分隔。通过设置分隔板15,在冷却水用导热管组12以及温水用导热管组13中,使得制冷剂气体的气流分别从上部向下部进行单向流动。
[0039] 如图4所示,在下层导热管组12C、13C的中间位置,在图示例子中,大致在下层导热管组12C、13C的高度方向上的中央部设置有妨碍板16。此处,若将冷却水用导热管组12以及温水用导热管组13的全高设为HH、将从下层导热管组12C、13C的下端至妨碍板16的高度设为H,则设定为Η = (0.2〜0.4) ΗΗ,优选设定为Η = (0.3〜0.4) ΗΗ。妨碍板16被分隔板15支承。妨碍板16由具有比冷却水用导热管组12与温水用导热管组13之间的间隙稍小的水平方向上的宽度的矩形的板构成。妨碍板16沿容器主体11的长度方向延伸,并在导热管的整个长度方向上延伸。
[0040] 另外,如图4所示,下层导热管组12C、13C的中间位置处的下层导热管组12C、13C与容器主体内壁之间的间隙比上层导热管组12Α、13Α与容器主体内壁之间的间隙窄。即,若将上层导热管组12Α、13Α与容器主体内壁之间的间隙的尺寸设为L1、将下层导热管组12C、13C的中间位置处的下层导热管组12C、13C与容器主体内壁之间的间隙的尺寸设为L2,则设定为 L2 = (1/3 〜1/2) XL1。
[0041] 如图4所示,在下层导热管组12C、13C的中间位置处、且在分隔板中设置妨碍板16,并且缩窄下层导热管组12C、13C的中间位置处的下层导热管组12C、13C与容器主体内壁之间的间隙,形成为使得制冷剂气体以及未冷凝的气体难以流动的构造,从而能够有意地在下层导热管组12C、13C的中间位置处设置出使得未冷凝的气体容易滞留的位置。此夕卜,即使在图4所示的实施方式中,也同样在容器主体11的两端附近设置有抽气管17 (未图示)。
[0042] 至此,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限定于上述的实施方式,当然也可以在其技术思想的范围内以各种不同的方式来实施。

Claims (10)

1.一种制冷机用冷凝器,其将冷却水用导热管组与温水用导热管组收纳于一个容器主体, 所述制冷机用冷凝器的特征在于, 在所述冷却水用导热管组与所述温水用导热管组之间设置有分隔板,该分隔板沿将冷却水用导热管组与温水用导热管组分隔的垂直方向延伸。
2.根据权利要求1所述的制冷机用冷凝器,其特征在于, 所述冷却水用导热管组以及所述温水用导热管组分别构成为包括上层导热管组、中层导热管组以及下层导热管组,所述分隔板从所述上层导热管组的上端延伸至所述下层导热管组的下端。
3.根据权利要求1所述的制冷机用冷凝器,其特征在于, 所述冷却水用导热管组以及所述温水用导热管组分别构成为包括上层导热管组与下层导热管组,所述分隔板从所述上层导热管组的上端延伸至所述下层导热管组的下端。
4.根据权利要求1〜3中任一项所述的制冷机用冷凝器,其特征在于, 在所述冷却水用导热管组与所述温水用导热管组之间的间隙,且在所述下层导热管组的上端附近或者所述下层导热管组的中间位置设置有妨碍板。
5.根据权利要求4所述的制冷机用冷凝器,其特征在于, 所述妨碍板被所述分隔板支承。
6.根据权利要求4所述的制冷机用冷凝器,其特征在于, 所述制冷机用冷凝器设置有抽气管,在所述妨碍板设置有孔,所述抽气管与该孔连接、且延伸至容器主体的外部。
7.根据权利要求5所述的制冷机用冷凝器,其特征在于, 所述制冷机用冷凝器设置有抽气管,在所述妨碍板设置有孔,所述抽气管与该孔连接、且延伸至容器主体的外部。
8.根据权利要求2、3、5〜7中任一项所述的制冷机用冷凝器,其特征在于, 使所述下层导热管组与容器主体内壁之间的间隙比所述上层导热管组与容器主体内壁之间的间隙以及/或者所述中层导热管组与容器主体内壁之间的间隙窄。
9.根据权利要求4所述的制冷机用冷凝器,其特征在于, 使所述下层导热管组与容器主体内壁之间的间隙比所述上层导热管组与容器主体内壁之间的间隙以及/或者所述中层导热管组与容器主体内壁之间的间隙窄。
10.一种压缩式制冷机,具备:蒸发器,其从冷水获取热而使制冷剂蒸发从而发挥制冷效果;压缩机,其利用叶轮对制冷剂进行压缩;以及冷凝器,其利用冷却流体对压缩后的制冷剂气体进行冷却而使其冷凝, 所述压缩式制冷机的特征在于, 所述冷凝器是权利要求1〜9中任一项所述的冷凝器。
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