CN107449183B - 蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供蒸发器,不变更位于壳体内的导热管组的排列,就能够自由地进行路径数的变更。在具备壳体(11)、将壳体(11)的两端封闭的管板(12、12)、以及配置于壳体(11)内的导热管组的壳管式热交换器中,在相邻接的导热管组之间设置空隙(Gl、G2),利用空隙(Gl、G2)将各导热管组从邻接的导热管组中区分开来排列导热管组(14U1~14U7、14L1~14L5),导热管组的排列由两个以上的不同的多个路径数的公倍数的导热管组构成,以便能够根据不同的多个路径数对导热管组的组合进行变更。
Description
技术领域
本发明涉及蒸发器,其在壳体内具备导热管组,并在导入至上述壳体内的制冷剂与在上述导热管组中流通的被冷却流体之间进行热交换而使制冷剂蒸发。
背景技术
以往,制冷空调装置等所利用的涡轮制冷机等压缩式制冷机由封入了制冷剂的密闭系统构成,并构成为:将从冷水(被冷却流体)夺取热量而使制冷剂蒸发来发挥制冷效果的蒸发器、对由上述蒸发器蒸发的制冷剂气体进行压缩而使其成为高压的制冷剂气体的压缩机、用冷却水(冷却流体)对高压的制冷剂气体进行冷却而使其冷凝的冷凝器、以及对上述冷凝了的制冷剂进行减压而使其膨胀的膨胀阀(膨胀机构)通过制冷剂配管连结。
例如,用于涡轮制冷机等压缩式制冷机的蒸发器构成为:在由筒形的壳体与设置于该壳体的两端部的管板形成的空间内,配置将多根导热管排列为交错状等的导热管组。
专利文献1:日本实开昭55-69286号公报
在压缩式制冷机中,虽然最佳的路径数因冷水的流动方式而不同,但在导热管组由于路径数的不同而变更的情况下,只要顾客未决定冷水规格,就无法开始管板制作,由此,无法进行壳体的备货生产。特别是在抑制壳体长度来制作制冷机的情况下,标准为4条路径,若成为大温度差规格,则要求有6条路径。
另外,在将两台制冷机以串联的方式并列来构建双重循环的情况下,存在也可能分别为2条路径、3条路径的需要。因此,期望能够在壳体制作后切换路径数的导热管组的配置。
这里,对本发明中的路径以及路径数进行定义。路径是指,在壳管式热交换器中,流体从入口水室到出口水室为止成为一个集体而遍及壳体长边方向或者导热管长边方向全长地流动的流路,路径数是指,对上述路径在长边方向上将流动的方向改变180度的次数加上1的数。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种不变更位于壳体内的导热管组的排列,就能够自由地进行路径数的变更的蒸发器。
为了实现上述的目的,本发明的蒸发器的特征在于,在具备壳体、将该壳体的两端封闭的管板、以及配置于上述壳体内的导热管组的壳管式热交换器中,在相邻接的导热管组之间设置空隙,利用该空隙将各导热管组从邻接的导热管组中区分开来排列导热管组,上述导热管组的排列由两个以上的不同的多个路径数的公倍数的导热管组构成,以便能够根据上述不同的多个路径数对上述导热管组的组合进行变更。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,将隔着上述管板配置于上述导热管组的相反侧的水室设置为能够相对于上述管板进行拆装,在上述水室内设置分隔板,通过更换上述水室而变更上述分隔板的位置,能够切换路径数。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,通过变更上述水室内的分隔板的位置,能够在2条路径、3条路径、4条路径、6条路径之间切换路径数。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,通过变更上述水室内的分隔板的位置,能够在4条路径与6条路径之间切换路径数,设置于上述水室的冷水入口用管嘴的位置以及冷水出口用管嘴的位置设定为在4条路径以及6条路径中共用。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,上述导热管组由12的倍数的导热管组构成。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,在大致圆形剖面的上述壳体的下半部分设置上述排列的导热管组,将上述排列的导热管组构成为最上层的导热管根数列大于最下层的导热管根数列的大致倒梯形状,在上述排列的导热管组的上下方向的大致中央配设上述空隙,将位于上述大致中央的上述空隙的上层分为7个上述导热管组、将下层分为5个上述导热管组进行排列,将上述各导热管组构成为大致三角状,并以使相邻接的大致三角状的上述导热管组的下边上下反转的方式进行排列。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,构成为大致三角状的上述导热管组的导热管根数大致均等。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,上述导热管组的导热管配置为交错状。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,上述相邻接的大致三角状的上述导热管组间的空隙通过除去交错配置的上述导热管的倾斜的列而构成。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,上述排列的导热管组的上层与下层的上述导热管组间的空隙通过除去交错配置的上述导热管的水平方向的列而构成。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,上述大致三角状的上述导热管组间的空隙以在上层与下层相连的方式构成。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,上述水室在隔着上述管板而与上述导热管组对置的部位的上方具有空隙。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,将上述空隙用作冷水的旁通路径。
根据本发明的优选的方式,其特征在于,上述蒸发器为压缩式制冷机用的蒸发器。
本发明起到以下列举的效果。
1)不变更位于壳体内的导热管组的排列,而变更具备了分隔板的水室,由此,能够对制冷机的路径数自由地进行变更。例如,能够将路径数自由地变更为1、2、3、4、6条路径。即,无需按每条路径变更壳体,由此,能够进行估需生产、能够至制造最终阶层为止变更路径数。另外,能够根据顾客的要求,在交付后变更为冷水大温度差规格,进而,在为了增加制冷容量而增加台数的情况下,制冷机排列的重组的自由度增加。
2)通过从交错配置的导热管组整体除去水平、倾斜的列,能够分为具备了大致均等根数的导热管的大致三角形状的导热管组。而且,由于由该除去的列形成的导热管间隔较广,所以能够将分隔板以及将分隔板与管板密封的分隔板垫圈对附近的导热管造成的影响抑制为最小限度,并且能够较密地铺满导热管。
3)在通过除去上边长于下边的大致梯形的导热管组整体的层中央附近的导热管列而上下进行分割,且应该将该上层的导热管组分为7个大致三角形状的导热管组、将下层的导热管组分为5个大致三角形状的导热管组的、除去倾斜的导热管列的方法中,能够将倾斜的除去列在上下层中在一直线上除去,由此,能够将水室的分隔板结构简单化。
4)按照4条路径、6条路径将冷水入口用管嘴的位置以及冷水出口用管嘴的位置统一,由此,即使顾客从中途将设备规格从标准温度差(4条路径)变更为大温度差(6条路径),也能够通过仅水室的分隔板的位置的变更,在相同的状态下使用向制冷机的配管拼接。这样,能够将管嘴位置统一,由此,也能够包括管嘴在内先行制作好水室,并根据顾客的规格仅变更分隔板部,也能够将无分隔板的水室作为子组件(子组合件)进行标准库存。
附图说明
图1是表示具备本发明所涉及的蒸发器的涡轮制冷机的示意图。
图2的(a)、(b)是表示图1所示的蒸发器的整体结构的局部剖视主视图,图2的(a)表示现有的蒸发器的一个例子,图2的(b)表示本发明的蒸发器的一个例子。
图3的(a)~(f)是表示现有的蒸发器中的导热管组的排列以及路径数的图,且是蒸发器的侧剖视图。
图4是本发明的蒸发器的侧剖视图。
图5是表示通过从交错配置的导热管的排列水平以及倾斜地除去一列导热管而形成空隙的情况的侧视图。
图6的(a)、(b)是表示2条路径的情况下的导热管组与分隔板的关系的图。
图7的(a)、(b)是表示3条路径的情况下的导热管组与分隔板的关系的图。
图8的(a)、(b)是表示4条路径的情况下的导热管组与分隔板的关系的图。
图9的(a)、(b)是表示6条路径的情况下的导热管组与分隔板的关系的图。
图10的(a)、(b)是表示具备分隔板的水室的一个例子的图,图10的(a)是表示图7的(a)所示的3条路径的情况下的一方的水室的立体图,图10的(b)是表示图7的(b)所示的3条路径的情况下的另一方的水室的立体图。
图11的(a)、(b)是表示通过变更水室内的分隔板的位置,能够在4条路径与6条路径之间切换路径数,并使设置于水室的冷水入口用管嘴的位置以及冷水出口用管嘴的位置在4条路径以及6条路径中共用的例子的图。
其中,附图标记说明如下:
1:涡轮压缩机;2:冷凝器;3:蒸发器;4:制冷剂配管;11:壳体;12:管板;13:导热管;14、14U1~14U7、14L1~14L5:导热管组;15:水室;15IN:冷水入口用管嘴;150OUT:冷水出口用管嘴;16:分隔板;Gl、G2:空隙。
具体实施方式
以下,参照图1~图10对本发明所涉及的蒸发器的实施方式进行说明。在图1~图10中,对相同或者相当的构成要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。在本实施方式中,蒸发器作为制冷机用蒸发器进行说明,但也能够作为也用于制冷机以外的设备的热交换器来使用。另外,在本实施方式中,作为制冷机的一个例子,对涡轮制冷机进行说明。
图1是表示具备本发明所涉及的蒸发器的涡轮制冷机的示意图。如图1所示,涡轮制冷机具备:涡轮压缩机1,其对制冷剂进行压缩;冷凝器2,其用冷却水(冷却流体)对被压缩的制冷剂气体进行冷却而使其冷凝;以及蒸发器3,其从冷水(被冷却流体)夺取热量而使制冷剂蒸发来发挥制冷效果,并构成为:由供制冷剂在这些各设备中循环的制冷剂配管4连结。
在如图1所示构成的涡轮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中循环,利用在蒸发器3得到的冷热源来制造冷水来应对负荷,并将获取于制冷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的功相当的热量排出至向冷凝器2供给的冷却水。
图2的(a)、(b)是表示图1所示的蒸发器3的整体结构的局部剖视主视图,图2的(a)表示现有的蒸发器3的一个例子,图2的(b)表示本发明的蒸发器3的一个例子。如图2的(a)、(b)所示,蒸发器3构成为:在由圆筒形的壳体11与设置于壳体11的两端部的管板12、12形成的空间内,配置将多根导热管13呈交错状地排列的导热管组14。制冷剂从位于壳体11的下部的制冷剂入口(未图示)流入,并在导热管组14之中通过,在导热管组14之中通过的期间蒸发的制冷剂从位于壳体11的上部的制冷剂出口(未图示)流出。导热管13在内部流通有冷水(被冷却流体),并沿壳体11的长边方向延伸。
在图2的(a)所示的现有例中,在左右管板12、12通过焊接等分别固定有方形的水室15。在一方的水室15设置有冷水入口用管嘴15IN与冷水出口用管嘴15QUT。在水室15内设置有分隔板16。
在图2的(b)所示的本发明中,在左右管板12、12分别连接有封头水室15。在一方的水室15设置有冷水入口用管嘴15IN与冷水出口用管嘴15QUT。在本发明中,能够适当地更换两侧的水室15,变更水室内的分隔板的位置(后面叙述)。
接下来,对配置于壳体11内的导热管组的排列进行说明。
在压缩式制冷机的情况下,若考虑形成为可承受系统内的较高的压力、且抑制壁厚的尽量廉价的构造,则壳体(shell)的构造成为大致圆筒形的情况较多。而且,在满液式蒸发器、特别是低压制冷剂的满液式蒸发器中,为了抑制淹没损失(液柱压力损失),期望将导热管组整体配置为层数较少、且较宽广。进而,为了减少制冷剂填充量,期望该导热管组整体配置在壳体内的尽量靠下侧的位置。
在这样的状况下,若考虑在大致圆筒的壳体(壳体)之中,将该导热管组整体在壳体下侧配置为层数较少、且较宽广,则该导热管组稳定为上边长于下边的、大致梯形状的导热管组的排列。
图3的(a)~(f)是表示现有的蒸发器3中的导热管组的排列以及路径数的图,且是蒸发器3的侧剖视图。在图3的(a)~(f)中,各导热管组中的数字表示路径数。图3的(a)~(f)所有的导热管组整体都成为大致梯形状。
在图3的(a)所示的例子中,在圆筒状的壳体11内上下排列有导热管组14U、14L,例如,下层导热管组14L成为第1路径,上层导热管组14U成为第2路径。
在图3的(b)所示的例子中,在圆筒状的壳体11内左右排列有导热管组14L、14R,例如,左侧导热管组14L成为第1路径,右侧导热管组14R成为第2路径。
在图3的(c)所示的例子中,在圆筒状的壳体11内排列有左侧的上下两层的导热管组14LU、14LL与右侧的导热管组14R,例如,左下层导热管组14LL成为第1路径,右侧导热管组14R成为第2路径,左上层导热管组14LU成为第3路径。
在图3的(d)所示的例子中,在圆筒状的壳体11内配置有左侧导热管组14L、中央导热管组14C、以及右侧导热管组14R,例如,左侧导热管组14L成为第1路径,中央导热管组14C成为第2路径,右侧导热管组14R成为第3路径。
图3的(e)以及图3的(f)是表示兼作2条路径/3条路径的蒸发器3的图。在图的3的(e)以及图3的(f)中,各导热管组中的数字表示3条路径的情况下的路径数。
在图3的(e)所示的例子中,在圆筒状的壳体11内排列有左下层导热管组14LL、右下层导热管组14RL、左上层导热管组14LU、以及右上层导热管组14RU,例如,左下层导热管组14LL成为第1路径,右下层导热管组14RL与右上层导热管组14RU成为第2路径,左上层导热管组14LU成为第3路径。在图3的(e)所示的例子中,在作为2条路径来使用的情况下,左下层导热管组14LL与右下层导热管组14RL成为第1路径,左上层导热管组14LU与右上层导热管组14RU成为第2路径。
在图3的(f)所示的例子中,在圆筒状的壳体11内排列有左侧导热管组14L、两个中央导热管组14C1、14C2、以及右侧导热管组14R,例如,左侧导热管组14L成为第1路径,两个中央导热管组14C1、14C2成为第2路径,右侧导热管组14R成为第3路径。在图3的(f)所示的例子中,在作为2条路径来使用的情况下,左侧导热管组14L与中央导热管组14C1成为第1路径,右侧导热管组14R与中央导热管组14C2成为第2路径。
在压缩式制冷机中,最佳的路径数因冷水的流动方式而不同。例如,若冷水流量较少、且相对于顾客所允许的压力损失具有较大的余裕,则由于增加路径数能够提高作为蒸发器的导热性能,因而期望增加路径数。
但是,如图3的(a)~(d)所示,若形成为与路径一致的导热管组,则只要顾客未决定冷水规格,就无法开始管板制作,由此,无法进行壳体的备货生产。
为了消除该问题,如图3的(e)、图3的(f)所示,需要构成能够与多条路径对应的导热管组。
图3的(e)、(f)兼作2条路径/3条路径,所以划分导热管组的位置也较少即可。另一方面,例如,在设计将壳体长度较短地抑制为现行的约接近二分之一为止的壳体的制冷机的情况下,若在压力损失方面存在余裕,则4条路径/6条路径能够提高蒸发器的导热性能。另外,在交付后,在顾客考虑制冷机的增设的情况下,若将按照4条路径/6条路径设计的蒸发器变更为2条路径/3条路径,则通过使冷水、冷却水相对于两台制冷机以串联的方式流动,能够构成双重循环,作为制冷系统也能够提高效率。这样,由于也能够应对2条路径/3条路径,所以制冷机的排列的重组的自由度增大。
若这样考虑,则期望构成能够能够对2/3/4/6条路径的导热管组。
在能够应对上述那样的路径数、并且使该导热管组的数量与路径数相同地匹配的情况下,若用图3的(e)、(f)那样的垂直的空隙划分该导热管组,则成为复杂的划分方式。
本发明作为将大致梯形的导热管组整体按每份大致相等根数的导热管进行分割的方法,将导热管组整体的层中央附近的导热管列除去,上下进行分割,且将该上层的导热管组分割为7个、将下层的导热管组分割为5个总计12个大致三角形状的导热管组。根据该结构,将各导热管组的导热管的根数按每份大致相等根数进行分配变得容易。
图4是具有上述结构的本发明的蒸发器3的侧剖视图。如图4所示,配置于圆筒状的壳体11内的大致梯形的导热管组整体将导热管组整体的大致中央附近的导热管列除去,上下进行分割,将上层用由14U1、14U2、14U3、14U4、14U5、14U6、14U7构成的7个导热管组构成,将下层用由14L1、14L2、14L3、14L4、14L5构成的5个导热管组构成。
12个导热管组14U1~14U7、14L1~14L5分别构成为大致三角形状。在相邻接的导热管组之间设置水平方向的空隙G1与倾斜的空隙G2,利用该空隙Gl、G2将导热管组从邻接的导热管组中区分开。
通过将上层由7个大致三角形状构成、将下层由5个大致三角形状构成,能够大致均等地划分各导热管组的导热管根数。
在压缩式制冷机的壳管式的热交换器中,为了适度地扰乱导热管外侧的制冷剂流动,且大致均等地使制冷剂与导热管接触,期望导热管的排列形成为交错配置。在交错配置的情况下,与垂直地除去一列导热管相比,水平、以及倾斜地除去一列导热管能够确保导热管间的距离。
图5是表示通过从交错配置的导热管的排列水平以及倾斜地除去一列导热管而形成上述空隙G1、G2的情况的侧视图。如图5所示,多根导热管13交错配置。如虚线所示,从交错配置的导热管13水平以及倾斜地除去一列导热管。由此,形成水平方向的空隙G1与倾斜的空隙G2。水平方向的空隙G1是将上下层的导热管组分割的空隙,倾斜的空隙G2是用于在上层以及下层各层中将各导热管组从邻接的导热管组中区分开的空隙。
如上述那样,大致三角形状的导热管组能够通过将水平、倾斜的列除去一列来构成交错配置的导热管组整体。且在将大致梯形的导热管组整体分割为由7个上层导热管组14U1~14U7与5个下层导热管组14L1~14L5构成的总计12个大致三角形状的导热管组的情况下,能够将上层与下层的除去列在一直线上除去。由此,能够将分隔板的结构简略化。
在上述的导热管组结构的情况下,在4条路径、6条路径的情况下,出现仅利用相邻的大致三角形的导热管组的组合无法构成路径的位置。但是,通过在水室中与导热管组对置的部位的上方设置空隙,并使该上方空隙旁通(作为分配路径有效地利用),能够使未相邻的大致三角形的导热管组以相同的路径进行流动。
如图4所示,使用在壳体11内排列了12个大致三角形状的导热管组14U1~14U7、14L1~14L5的本发明的结构,对隔着管板12配置于上述导热管组14U1~14U7、14L1~14L5的相反侧的两侧的水室15进行适当的更换、变更水室内的分隔板的位置,由此,能够切换路径数。接下来,参照图6~图9对该路径数的切换方法进行说明。
图6~图9是表示使用在壳体11内排列了12个大致三角形状的导热管组14U1~14U7、14L1~14L5的本发明的结构,通过变更分隔板的位置来切换路径数的方法的图。在图6~图9中,各导热管组中的数字表示路径数。
图6的(a)、(b)是表示2条路径的情况下的导热管组14U1~14U7、14L1~14L5与分隔板16的关系的图。图6的(a)是从一方的水室侧观察导热管组与分隔板的图,图6的(b)是从另一方的水室侧观察导热管组的图。
如图6的(a)所示,一方的水室侧的分隔板16位于跟上层的导热管组14U1~14U7与下层的导热管组14L1~14L5之间的水平方向的空隙G1对应的位置。如图6的(b)所示,在另一方的水室侧不存在分隔板。
如图6的(a)、(b)所示,由导热管组14L1~14L5构成的管组集合体成为第1路径,由导热管组14U1~14U7构成的管组集合体成为第2路径。
图7的(a)、(b)是表示3条路径的情况下的导热管组14U1~14U7、14L1~14L5与分隔板16的关系的图。图7的(a)是从一方的水室侧观察导热管组与分隔板的图,图7的(b)是从另一方的水室侧观察导热管组与分隔板的图。
如图7的(a)所示,一方的水室侧的分隔板16位于跟上层的导热管组14U1~14U4与下层的导热管组14L1~14L3之间的水平方向的空隙G1、以及下层的导热管组14L4、14L5间的倾斜的空隙G2对应的位置。
如图7的(b)所示,另一方的水室侧的分隔板16位于跟上层的导热管组14U1~14U4与下层的导热管组14L1~14L3之间的水平方向的空隙G1、以及上层的导热管组14U4、14U5间的倾斜的空隙G2及完全没有导热管组的半圆状的空隙G3对应的位置。通过特意将分隔板延长至半圆状的空隙为止,能够将分隔板构造简单化。
如图7的(a)、(b)所示,由导热管组14L1~14L4构成的管组集合体成为第1路径,由导热管组14U5~14U7、14L5构成的管组集合体成为第2路径,由导热管组14U1~14U4构成的管组集合体成为第3路径。
图8的(a)、(b)是表示4条路径的情况下的导热管组14U1~14U7、14L1~14L5与分隔板16的关系的图。图8的(a)是从一方的水室侧观察导热管组与分隔板的图,图8的(b)是从另一方的水室侧观察导热管组与分隔板的图。
如图8的(a)所示,一方的水室侧的分隔板16位于跟上层的导热管组14U1~14U4与下层的导热管组14L1~14L3之间的水平方向的空隙G1、下层的导热管组14L3、14L4间的倾斜的空隙G2、以及上层的导热管组14U3、14U4间的空隙G2及完全没有导热管组的半圆状的空隙G3对应的位置。
如图8的(b)所示,另一方的水室侧的分隔板16位于跟上层的导热管组14U1~14U4与下层的导热管组14L1~14L3之间的水平方向的空隙G1、上层的导热管组14U5、14U6间的倾斜的空隙G2、以及上层的导热管组14U6、14U7间的倾斜的空隙G2对应的位置。
如图8的(a)、(b)所示,由导热管组14L1~14L3构成的管组集合体成为第1路径,由导热管组14U6、14L4、14L5构成的管组集合体成为第2路径,由导热管组14U4、14U5、14U7构成的管组集合体成为第3路径,由导热管组14U1~14U3构成的管组集合体成为第4路径。
图9的(a)、(b)是表示6条路径的情况下的导热管组14U1~14U7、14L1~14L5与分隔板16的关系的图。图9的(a)是从一方的水室侧观察导热管组与分隔板的图,图9的(b)是从另一方的水室侧观察导热管组与分隔板的图。
如图9的(a)所示,一方的水室侧的分隔板16位于跟上层的导热管组14U1~14U4与下层的导热管组14L1~14L3之间的水平方向的空隙G1、下层的导热管组14L2、14L3间的倾斜的空隙G2、上层的导热管组14U5、14U6间的倾斜的空隙G2、上层的导热管组14U6、14U7间的倾斜的空隙G2、以及上层的导热管组14U2、14U3间的倾斜的空隙G2及完全没有导热管组的半圆状的空隙G3对应的位置。
如图9的(b)所示,另一方的水室侧的分隔板16位于跟上层的导热管组14U1~14U4与下层的导热管组14L1~14L3之间的水平方向的空隙G1、下层的导热管组14L4、14L5间的倾斜的空隙G2、以及上层的导热管组14U4、14U5间的倾斜的空隙G2及完全没有导热管组的半圆状的空隙G3对应的位置。
如图9的(a)、(b)所示,由导热管组14L1、14L2构成的管组集合体成为第1路径,由导热管组14L3、14L4构成的管组集合体成为第2路径,由导热管组14L5、14U6构成的管组集合体成为第3路径,由导热管组14U5、14U7构成的管组集合体成为第4路径,由导热管组14U3、14U4构成的管组集合体成为第5路径,由导热管组14U1、14U2构成的管组集合体成为第6路径。
如图8以及图9所示,在4条路径、6条路径的情况下,出现仅利用相邻的大致三角形的导热管组的组合无法构成路径的位置。但是,通过在水室中与导热管组对置的部位的上方设置空隙,并使该上方空隙旁通(作为分配路径有效地利用),能够使未相邻的大致三角形的导热管组形成为相同的路径。
图6~图9的路径的划分方式分别是路径的例子,也存在其他各种路径的划分方式。通过改变分隔方式、流动方式,也能够变更管嘴的取出位置。
图10的(a)、(b)是表示具备分隔板的水室的一个例子的图,图10的(a)是表示图7的(a)所示的3条路径的情况下的一方的水室的立体图,图10的(b)是表示图7的(b)所示的3条路径的情况下的另一方的水室的立体图。
如图10的(a)、(b)所示,在各水室15内设置有分隔板16。在各水室15的凸缘部设置有多个用于将水室15相对于管板12能够拆装地固定的螺栓用的孔17。
水室15除了图10的(a)、(b)所示的3条路径用以外,准备有作为2条路径、4条路径、6条路径用而分别改变了分隔板16的位置的水室,如图6~图9所示,通过更换水室15而变更分隔板16的位置,能够在2条路径、3条路径、4条路径、6条路径之间切换路径数。
在从4条路径切换为6条路径时,在压力损失过大的情况下,也能够是5条路径的结构。在5条路径的情况下,2条路径将导热管组分割为3个,3条路径将导热管组分割为2个即可。
图11的(a)、(b)是表示通过变更水室内的分隔板16的位置,能够在4条路径与6条路径之间切换路径数,并使设置于水室的冷水入口用管嘴的位置以及冷水出口用管嘴的位置在4条路径以及6条路径中共用的例子的图,与图8的(a)、(b)以及图9的(a)、(b)在导热管组与分隔板的关系这方面相同。图11的(a)是表示4条路径的情况下的导热管组与分隔板16与冷水入口用管嘴15IN、冷水出口用管嘴15OUT的关系的图,图11的(b)是表示6条路径的情况下的导热管组与分隔板16与冷水入口用管嘴15IN、冷水出口用管嘴15OUT的关系的图。
通常,涡轮制冷机以冷水标准温度差(5℃差)为基准设计壳体。在按照现有的通常的涡轮制冷机的全长设计蒸发器的情况下,受到所需导热面积、所需冷水流速、冷水压力损失的限制等而多会选择2条路径。近年来,从设备动力减少的观点出发,按照冷水大温度差(7℃差)规格选定制冷机的顾客增加。在该情况下,冷水流速(冷水流量)减少为约70%左右,由此,为了确保所需冷水流速并适当地保持压力损失,变更为3条路径。在标准温度差2条路径的情况下,冷水入口出口是相同的方向,但若是大温度差3条路径,则冷水入口出口成为反向,由此,存在即使顾客想要通过更新将其变更为大温度差规格,也需要按照管嘴方向的关系研究大幅度的配管变更的问题点。
鉴于上述的问题点,在本发明中,将壳体长度大幅度地变更,对于所需导热面积的确保,转变成通过根数增加来加以补偿的蒸发器设计思想,由此,相对于冷水流量的蒸发器的导热管的截面积的总和变大,从而能够按照4条路径设计标准温度差的情况。而且,通过变更水室内的分隔板16的位置,能够对图11的(a)所示的4条路径的情况与图11的(b)所示的6条路径的情况进行切换,并且如图11的(a)以及图11的(b)所示,将设置于水室的冷水入口用管嘴15IN的位置以及冷水出口用管嘴15OUT的位置设定为在4条路径以及6条路径中共用。
如图11的(a)以及图11的(b)所示,按照标准温度差4条路径、大温度差6条路径将冷水入口用管嘴15IN的位置以及冷水出口用管嘴150OUT的位置统一,由此,即使顾客从中途将设备规格从标准温度差变更为大温度差,也能够通过仅水室的分隔板的位置的变更,在相同的状态下使用向制冷机的配管拼接。这样,能够将管嘴位置统一,由此,也能够包括管嘴在内先行制作好水室,并与顾客的规格相匹配地仅变更分隔板部,也能够将无分隔板的水室作为子组件(子组合件)进行标准库存。
至此,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述的实施方式,在其技术思想的范围内,当然可以以各种不同的方式来实施。
Claims (14)
1.一种蒸发器,其特征在于,
在具备壳体、将该壳体的两端封闭的管板、以及配置于所述壳体内的导热管组的壳管式热交换器中,
在相邻接的导热管组之间设置空隙,利用该空隙将各导热管组从邻接的导热管组中区分开来排列导热管组,
将所述各导热管组构成为大致三角状,并以使相邻接的大致三角状的所述导热管组的下边上下反转的方式进行排列,
所述大致三角状的导热管组的排列由两个以上的不同的多个路径数的公倍数的大致三角状的导热管组构成,以便能够根据所述不同的多个路径数对所述大致三角状的导热管组的组合进行变更。
2.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,
将隔着所述管板配置于所述导热管组的相反侧的水室设置为能够相对于所述管板进行拆装,
在所述水室内设置分隔板,通过更换所述水室而变更所述分隔板的位置,能够切换路径数。
3.根据权利要求2所述的蒸发器,其特征在于,
通过变更所述水室内的分隔板的位置,能够在2条路径、3条路径、4条路径、6条路径之间切换路径数。
4.根据权利要求2所述的蒸发器,其特征在于,
通过变更所述水室内的分隔板的位置,能够在4条路径与6条路径之间切换路径数,
将设置于所述水室的冷水入口用管嘴的位置以及冷水出口用管嘴的位置设定为在4条路径以及6条路径中共用。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
所述导热管组由12的倍数的导热管组构成。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
在大致圆形剖面的所述壳体的下半部分设置所述排列的导热管组,
将所述排列的导热管组构成为最上层的导热管根数列大于最下层的导热管根数列的大致倒梯形状,
在所述排列的导热管组的上下方向的大致中央配设所述空隙,
将位于所述大致中央的所述空隙的上层分为7个所述导热管组、将下层分为5个所述导热管组进行排列。
7.根据权利要求6所述的蒸发器,其特征在于,
构成为大致三角状的所述导热管组的导热管根数大致均等。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
所述导热管组的导热管配置为交错状。
9.根据权利要求8所述的蒸发器,其特征在于,
所述相邻接的大致三角状的所述导热管组间的空隙通过除去交错配置的所述导热管的倾斜的列而构成。
10.根据权利要求8所述的蒸发器,其特征在于,
所述排列的导热管组的上层与下层的所述导热管组间的空隙通过除去交错配置的所述导热管的水平方向的列而构成。
11.根据权利要求6所述的蒸发器,其特征在于,
所述大致三角状的所述导热管组间的空隙以在上层与下层相连的方式构成。
12.根据权利要求2所述的蒸发器,其特征在于,
所述水室在隔着所述管板而与所述导热管组对置的部位的上方具有空隙。
13.根据权利要求12所述的蒸发器,其特征在于,
将所述空隙用作冷水的旁通路径。
14.根据权利要求1~4中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
所述蒸发器为压缩式制冷机用的蒸发器。
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