CN108692489A - 热交换器用连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的热交换器用连接装置,能够利用连接装置连接两台热交换器而消除热交换器的连接用配管,由此减少压力损失,并且能够缩短制冷机系统的长度方向的尺寸,从而能够将设置空间抑制到最小限度。连接装置(2)用于连接两台制冷机的两个通路的管壳式热交换器,设置有:分隔板(22),其对大致圆筒状或者大致方筒状的连接装置主体(21)的内部进行分隔,由此构成流路,在连接装置主体(21)设置有:第一开口(A1),其使流体在两个通路的第一热交换器(1‑1)的一方的通路流入流出;第二开口(A2),其使流体在两个通路的第二热交换器(1‑2)的一方的通路流入流出。
Description
技术领域
本发明涉及用于将两台制冷机的两个通路的管壳式热交换器连接的热交换器用连接装置。
背景技术
以往,使用具备多台由蒸发器、压缩机以及冷凝器等构成的制冷机的制冷机系统。该制冷机系统例如如日本特开2007-183077号公报(专利文献1)记载的那样,两台制冷机中的两台蒸发器通过配管串联连接,两台冷凝器通过配管串联连接。因此冷水被两台蒸发器中的制冷剂的蒸发热依次冷却,另外冷却水依次冷却两台冷凝器中的制冷剂蒸气。通过这样将冷水与冷却水串联地供给至多台制冷机,由此能够提高平均蒸发温度,降低平均冷凝温度(参照专利文献1的〔0022〕、〔0023〕段)。
专利文献1:日本特开2007-183077号公报
然而,如专利文献1记载的那样,在通过配管串联连接两台蒸发器并通过配管串联连接两台冷凝器的情况下,存在产生由配管引起的压力损失并且冷却水与冷水的泵的动力增加,从而泵的动力消耗量增大的问题,还存在为了使制冷机系统的长度方向的尺寸变长而需要较大的设置空间的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况所做出的,目的在于提供一种利用连接装置连接两台热交换器而消除热交换器的连接用配管,由此能够减少压力损失,并且能够缩短制冷机系统的长度方向的尺寸,从而能够将设置空间抑制到最小限度的热交换器用连接装置。
为了实现上述目的,本发明的热交换器用连接装置,用于对两台制冷机的两个通路的管壳式热交换器进行连接,其特征在于,设置有分隔板,该分隔板对大致圆筒状或者大致方筒状的连接装置主体的内部进行分隔,由此构成流路,在所述连接装置主体设置有:第一开口,该第一开口使流体在两个通路的第一热交换器的一方的通路流入流出;第二开口,该第二开口使流体在两个通路的第二热交换器的一方的通路流入流出。
根据本发明的优选方式,其特征在于,利用所述分隔板分隔所述连接装置主体,由此形成四个室,所述四个室构成为包括:第一室,其与所述第一热交换器的一方的通路连通;第二室,其与所述第一热交换器的另一方的通路连通;第三室,其与所述第二热交换器的一方的通路连通;以及第四室,其与所述第二热交换器的另一方的通路连通,借助所述分隔板设置连接流路并使所述第二室与所述第三室连通,能够将第一热交换器与第二热交换器连接为:使流体按照第一热交换器的第一通路、第一热交换器的第二通路、第二热交换器的第一通路以及第二热交换器的第二通路的顺序流动。
根据本发明,通过使流路在连接装置的内部交叉,从而能够使流体按照第一热交换器的下侧流路、第一热交换器的上侧流路、第二热交换器的下侧流路以及第二热交换器的上侧流路的顺序流动,在第一热交换器和第二热交换器中成为不同的温度区域,热交换器的管传热变好,制冷机的性能提高,冷水的出入口温度差较大,因此能够减少主电动机的耗电量。
根据本发明的优选方式,其特征在于,利用所述分隔板分隔所述连接装置主体,由此形成三个室,所述三个室构成为包括:第一室,其与所述第一热交换器的一方的通路连通;第二室,其与所述第一热交换器的另一方的通路以及所述第二热交换器的一方的通路连通;以及第三室,其与所述第二热交换器的另一方的通路连通,能够将第一热交换器与第二热交换器连接为:使流体按照第一热交换器的第一通路、第一热交换器的第二通路、第二热交换器的第二通路以及第二热交换器的第一通路的顺序流动。
根据本发明,与上述具有四个室的连接装置相比,虽然连接装置的宽度增大相当于一个流体流入流出用的开口的宽度,但能够具有双重制冷循环的效果,并且能够减少制冷机的设置空间。
根据本发明的优选方式,其特征在于,所述第一热交换器以及所述第二热交换器构成为包括:第一通路和第二通路的任一方配置于上侧且另一方配置于下侧的上下两个通路的热交换器。根据本发明,能够对在上下具备第一通路和第二通路的现有的两台热交换器进行连接。
根据本发明的优选方式,其特征在于,所述第一热交换器以及所述第二热交换器是压缩式制冷机的蒸发器,并且流体按照第一热交换器或者第二热交换器的任一方的下侧的第一通路、该热交换器的上侧的第二通路、第一热交换器或者第二热交换器的另一方的下侧的第一通路、以及该热交换器的上侧的第二通路的顺序流动。根据本发明,能够将在上下具备第一通路和第二通路的现有的两台热交换器连接。
根据本发明的优选方式,其特征在于,所述第一热交换器以及所述第二热交换器构成为包括:第一通路和第二通路的任一方配置于左侧且另一方配置于右侧的左右两个通路的热交换器。根据本发明,能够将在左右具备第一通路和第二通路的现有的两台热交换器连接。
根据本发明的优选方式,其特征在于,所述连接装置主体的轴向的宽度为使所述流体流入流出的开口的直径以上。
根据本发明的优选方式,其特征在于,所述连接装置主体在轴向的两端具备凸缘部,该凸缘部用于与所述第一热交换器以及所述第二热交换器的管板连接。
这样,通过具备凸缘部,能够容易地连接两台热交换器。
根据本发明的优选方式,其特征在于,所述连接装置主体是对称结构,因此能够对应于热交换器的通路的方式而相对于所述第一热交换器和所述第二热交换器旋转360°。
这样,能够以任意角度安装连接装置主体,由此能够增加冷水、冷却水的设备侧配管的安装位置的自由度。
根据本发明的优选方式,其特征在于,所述热交换器是压缩式制冷机的蒸发器或者冷凝器。
本发明的压缩式制冷机系统,其特征在于,利用上述记载的连接装置将第一制冷机的蒸发器以及/或者冷凝器与第二制冷机的蒸发器以及/或者冷凝器相互连接。
根据本发明,利用连接装置连接两台热交换器而消除热交换器的连接用配管,由此冷却水以及冷水的流动变得顺畅,能够减少压力损失从而减少泵动力消耗量。另外,能够缩短制冷机系统的长度方向的尺寸,从而能够将设置空间抑制到最小限度。
另外,根据本发明,通过采用连接装置,能够使流体按照第一热交换器的下侧流路、第一热交换器的上侧流路、第二热交换器的下侧流路以及第二热交换器的上侧流路的顺序流动,从而热交换器的管传热变好,制冷机的性能提高,能够减少主电动机的耗电量。
附图说明
图1是表示本发明的热交换器用连接装置的第一实施方式的图,且是表示连接装置与连接对象的两台热交换器的分解立体图。
图2是热交换器用连接装置的立体图。
图3是表示通过连接装置将第一热交换器与第二热交换器连接后的状态的主视图。
图4是从第一热交换器侧观察连接装置的立体图。
图5是从第一热交换器侧观察连接装置的立体图。
图6是从第二热交换器侧观察连接装置的立体图。
图7是从第二热交换器侧观察连接装置的立体图。
图8是表示本发明的热交换器用连接装置的第二实施方式的图,且是表示连接装置和连接对象的两台热交换器的分解立体图。
图9是热交换器用连接装置的立体图。
图10是表示通过连接装置将第一热交换器与第二热交换器连接后的状态的主视图。
图11是从第一热交换器侧观察连接装置的立体图。
图12是从第一热交换器侧观察连接装置的立体图。
图13是从第二热交换器侧观察连接装置的立体图。
图14是从第二热交换器侧观察连接装置的立体图。
图15(a)是表示作为单一制冷循环的第一蒸发器与第二蒸发器的连接方法的图,图15(b)是表示作为双重制冷循环的第一蒸发器与第二蒸发器的连接方法的图。
图16是表示单一制冷循环与双重制冷循环的冷水或冷却水温度与比熵的关系的曲线图。
图17(a)、图17(b)是表示利用连接装置将第一制冷机的蒸发器以及冷凝器与第二制冷机的蒸发器以及冷凝器相互连接的压缩式制冷机系统的外观结构的图,图17(a)是主视图,图17(b)是后视图。
附图标记说明:1-1…第一热交换器;1-2…第二热交换器;2…连接装置;11…管体;12…管板;13…水室;15…紧固件;21…连接装置主体;21f…凸缘部;22A、22B、22C、22D…分隔板;22p…连接流路;A1…第一开口;A2…第二开口;C1…第一冷凝器;C2…第二冷凝器;Comp1…第一压缩机;Comp2…第二压缩机;E1…第一蒸发器;E2…第二蒸发器;R1…第一室;R2…第二室;R3…第三室;R4…第四室;REF1…第一制冷机;REF2…第二制冷机。
具体实施方式
以下,参照图1至图17(a)、图17(b)说明本发明的热交换器用连接装置的实施方式。在图1至图17(a)、图17(b)中,对于相同或相当的构成要素,标注相同的附图标记并省略重复的说明。
图1是表示本发明的热交换器用连接装置的第一实施方式的图,且是表示连接装置和连接对象的两台热交换器的分解立体图。图2是热交换器用连接装置的立体图。
如图1所示,在由第一热交换器1-1和第二热交换器1-2构成的连接对象的两台热交换器之间配置有连接装置2。在图1中示出通过连接装置2连接第一热交换器1-1与第二热交换器1-2之前的状态。各热交换器1-1、1-2构成为:在由圆筒形的缸体11和设置于缸体11的两端部的管板(tube plate)12、12形成的空间内,配置有将多个传热管(未图示)排列成锯齿状而成的传热管组(未图示)。
第一热交换器1-1和第二热交换器1-2分别是在内部具备两个传热管组的两个通路的管壳式热交换器。第一热交换器1-1以及第二热交换器1-2由第一通路和第二通路的任一方配置于上侧且另一方配置于下侧的上下两个通路的热交换器构成,或者由第一通路和第二通路的任一方配置于左侧且另一方配置于右侧的左右两个通路的热交换器构成。连接装置2配置于第一热交换器1-1的管板12与第二热交换器1-2的管板12之间。第一热交换器1-1以及第二热交换器1-2在与连接装置2相反侧的端部具备通路返回用的水室13。
如图1以及图2所示,连接装置2具备大致圆筒状的连接装置主体21,并用分隔板22对连接装置主体21的内部进行分隔,由此形成有四个室。在此,连接装置主体21也可以为大致方筒状。四个室构成为包括:与第一热交换器1-1的一方的通路连通的第一室R1、与第一热交换器1-1的另一方的通路连通的第二室R2、与第二热交换器1-2的一方的通路连通的第三室R3、以及与第二热交换器1-2的另一方的通路连通的第四室R4。在分隔板22设置连接流路22p以使第二室R2与第三室R3连通。在连接装置主体21设置有:第一开口A1,其使流体在两个通路的第一热交换器1-1的一方的通路流入流出;第二开口A2,其使流体在两个通路的第二热交换器1-2的一方的通路流入流出。第一开口A1与第一室R1连通,第二开口A2与第四室R4连通。连接装置主体21的轴向的宽度设定为使流体流入流出的开口A1、A2的直径以上。连接装置主体21在轴向的两端具备凸缘部21f、21f,用于与第一热交换器1-1的管板12以及第二热交换器1-2的管板12连接。
图3是表示通过连接装置2将第一热交换器1-1与第二热交换器1-2连接后的状态的主视图。如图3所示,第一热交换器1-1的管板12与连接装置主体21的凸缘部21f借助螺栓、螺母等紧固件15而紧固,第二热交换器1-2的管板12与连接装置主体21的凸缘部21f借助螺栓、螺母等紧固件15而紧固。由此,第一热交换器1-1与第二热交换器1-2由连接装置2连接而一体化。在该一体化时,连接装置主体21能够对应于热交换器的通路的方式(即,上下两个通路的方式、左右两个通路的方式等)相对于第一热交换器1-1和第二热交换器1-2旋转360°。这样通过具备凸缘部,从而能够容易地连接两台热交换器。另外,能够以任意的角度安装连接装置主体,由此能够增加冷水、冷却水的设备侧配管的安装位置的自由度。
接下来,参照图1以及图3对通过连接装置2将第一热交换器1-1与第二热交换器1-2连接后的流体的流动进行说明。
在图1以及图3中,如箭头所示,流体从第一开口A1流入连接装置主体21内的第一室R1,并按照第一热交换器1-1的第一通路、第一热交换器1-1的第二通路的顺序流动,且流入连接装置主体21内的第二室R2,然后经过分隔板22的连接流路22p而流入第三室R3,并按照第二热交换器1-2的第一通路、第二热交换器1-2的第二通路的顺序流动,且流入连接装置主体21内的第四室R4,而从第二开口A2向外部流出。
如上述那样,连接装置2能够将第一热交换器1-1与第二热交换器1-2连接为:使流体按照第一热交换器1-1的第一通路、第一热交换器1-1的第二通路、第二热交换器1-2的第一通路以及第二热交换器1-2的第二通路的顺序流动。
接下来,参照图4至图7对为了在大致圆筒状的连接装置主体21的内部形成四个室R1、R2、R3、R4以及连接流路22p的连接装置2的结构进行说明。为了在连接装置主体21的内部形成四个室R1、R2、R3、R4,设置有4块分隔板22,在以下的说明中,为了区分4块分隔板22而在附图标记22后附加A、B、C、D进行说明。
图4以及图5是从第一热交换器1-1侧观察连接装置2的立体图。如图4以及图5所示,连接装置2在第一热交换器侧具备第一室R1和第二室R2。第一室R1是由大致半圆板状的分隔板22A、大致三角形板状的分隔板22B以及连接装置主体21的内周面包围的空间。第二室R2是由大致半圆板状的分隔板22C、上述大致三角形板状的分隔板22B以及连接装置主体21的内周面包围的空间。分隔板22B具有大致直角三角形的形状,其底边位于第一热交换器侧,斜边位于第二热交换器侧。在分隔板22B的斜面侧形成的大致三角形的开口是使第二室R2与位于分隔板22A的背面侧的第三室R3连通的连接流路22p。第一开口A1与第一室R1连通。
图6以及图7是从第二热交换器1-2一侧观察连接装置2的立体图。如图6以及图7所示,连接装置2在第二热交换器侧具备第三室R3和第四室R4。第三室R3是由大致半圆板状的分隔板22A、大致三角形板状的分隔板22D以及连接装置主体21的内周面包围的空间。第四室R4是由大致半圆板状的分隔板22C、上述大致三角形板状的分隔板22D以及连接装置主体21的内周面包围的空间。第二开口A2与第四室R4连通。分隔板22D具有大致直角三角形的形状,其底边位于第二热交换器侧,斜边位于第一热交换器侧。如图7所示,大致三角形的开口亦即连接流路22p,由分隔板22D的斜边、分隔板22B的斜边以及连接装置主体21的内周面形成。该连接流路22p由三角形的开口构成,该三角形具有尺寸接近连接装置主体21的轴向的宽度的底边、以及连接装置主体21的内径的大致一半的高度,通常缸体的内径(连接装置主体21的内径)比冷水、冷却水的配管直径(开口A1或者开口A2的直径)大得多,因此能够使连接流路22p的流路截面积为第一开口A1或第二开口A2的流路截面积以上。
因此,连接装置主体21的轴向的宽度只要为在开口A1或者开口A2的直径加上通过焊接等安装开口A1以及A2所需的宽度所得到的宽度即可,能够使连接装置主体21紧凑。
如图4至图7所示,在本发明的连接装置2中,在连接装置主体21的内部设置有4块分隔板22A、22B、22C、22D,由此在第一热交换器侧形成两个室R1、R2,在第二热交换器侧形成两个室R3、R4。由此能够使第一室R1与第一热交换器1-1的一方的通路连通,使第二室R2与第一热交换器1-1的另一方的通路连通,使第三室R3与第二热交换器1-2的一方的通路连通,使第四室R4与第二热交换器1-2的另一方的通路连通。
在此,在本发明的第一热交换器以及第二热交换器是压缩式制冷机的蒸发器的情况下,优选使冷水按照第一热交换器或第二热交换器的任一方的下侧的第一通路、该热交换器的上侧的第二通路、第一热交换器或第二热交换器的另一方的热交换器的下侧的第一通路以及该热交换器的上侧的第二通路的顺序流动。通过使冷水从第一热交换器以及第二热交换器的下侧的通路向上侧的通路流动,由此第一热交换器以及第二热交换器的下部的通路的冷水的温度升高,因此液体制冷剂容易蒸发,另外,第一热交换器以及第二热交换器的缸体上侧的第二通路中的制冷剂液的液体水头比缸体下侧的第一通路的液体水头小,因而容易蒸发。因此由于高温的冷水从热交换器下侧的第一通路向上侧的第二通路流动,由此液体制冷剂变得容易沸腾,因此在效率方面,优选作为蒸发器。
图8是表示本发明的热交换器用连接装置的第二实施方式的图,且是表示连接装置和连接对象的两台热交换器的分解立体图。图9是热交换器用连接装置的立体图。
如图8所示,在由第一热交换器1-1和第二热交换器1-2构成的连接对象的两台热交换器之间配置有连接装置2。在图8中示出由连接装置2将第一热交换器1-1与第二热交换器1-2连接前的状态。各热交换器1-1、1-2构成为:在由圆筒形的缸体11和设置于缸体11的两端部的管板(tube plate)12、12形成的空间内,配置有将多个传热管(未图示)排列为锯齿状而成的传热管组(未图示)。
第一热交换器1-1与第二热交换器1-2分别是在内部具备两个传热管组的两个通路的管壳式热交换器。第一热交换器1-1以及第二热交换器1-2由第一通路和第二通路的任一方配置于上侧且另一方配置于下侧的上下两个通路的热交换器构成,或者由第一通路和第二通路的任一方配置于左侧且另一方配置于右侧的左右两个通路的热交换器构成。连接装置2配置在第一热交换器1-1的管板12与第二热交换器1-2的管板12之间。第一热交换器1-1以及第二热交换器1-2在与连接装置2相反一侧的端部具备通路返回用的水室13。
如图8以及图9所示,连接装置2具备大致圆筒状的连接装置主体21,并用分隔板22对连接装置主体21的内部进行分隔,由此形成有三个室。连接装置主体21也可以为大致方筒状。三个室构成为包括:与第一热交换器1-1的一方的通路连通的第一室R1、与第一热交换器1-1的另一方的通路以及第二热交换器1-2的一方的通路连通的第二室R2、与第二热交换器1-2的另一方的通路连通的第三室R3。在连接装置主体21设置有:第一开口A1,其使流体在两个通路的第一热交换器1-1的一方的通路流入流出;第二开口A2,其使流体在两个通路的第二热交换器1-2的一芳的通路流入流出。第一开口A1与第一室R1连通,第二开口A2与第三室R3连通。为了确保通过焊接等安装开口A1以及A2所需的空间,连接装置主体21的轴向的宽度设定为比第一开口A1的直径与第二开口A2的直径之和稍大。连接装置主体21在轴向的两端具备凸缘部21f、21f,用于与第一热交换器1-1的管板12以及第二热交换器1-2的管板12连接。
图10是表示由连接装置2将第一热交换器1-1与第二热交换器1-2连接后的状态的主视图。如图10所示,第一热交换器1-1的管板12与连接装置主体21的凸缘部21f借助螺栓、螺母等紧固件15而紧固,第二热交换器1-2的管板12与连接装置主体21的凸缘部21f借助螺栓、螺母等紧固件15而紧固。由此,第一热交换器1-1与第二热交换器1-2由连接装置2连接而一体化。在该一体化时,连接装置主体21能够对应于热交换器的通路的方式(即,上下两个通路的方式、左右两个通路的方式等)相对于第一热交换器1-1和第二热交换器1-2旋转360°。
接下来,参照图8以及图10对由连接装置2将第一热交换器1-1与第二热交换器1-2连接后的流体的流动进行说明。
在图8以及图10中,如箭头所示,流体从第一开口A1流入连接装置主体21内的第一室R1,并按照第一热交换器1-1的第一通路、第一热交换器1-1的第二通路的顺序流动,且流入连接装置主体21内的第二室R2,然后按照第二热交换器1-2的第二通路、第二热交换器1-2的第一通路的顺序流动,且流入连接装置主体21内的第三室R3,并从第二开口A2向外部流出。
如上述那样,连接装置2能够将第一热交换器1-1与第二热交换器1-2连接为:使流体按照第一热交换器1-1的第一通路、第一热交换器1-1的第二通路、第二热交换器1-2的第二通路以及第二热交换器1-2的第一通路的顺序流动。虽然第二实施方式的连接装置2的宽度比第一实施方式的连接装置2的宽度大出相当于一个流体流入流出用的开口的宽度,但能够具有双重制冷循环的效果,并且能够减少制冷机的设置空间。
接下来,参照图11至图14对为了在大致圆筒状的连接装置主体21的内部形成三个室R1、R2、R3的连接装置2的结构进行说明。为了在连接装置主体21的内部形成三个室R1、R2、R3而设置有2块分隔板22,在以下的说明中,为了区分2块分隔板22而在附图标记22后附加A、B进行说明。
图11以及图12是从第一热交换器1-1一侧观察连接装置2的立体图。如图11以及图12所示,连接装置2在第一热交换器侧具备第一室R1和第二室R2。第一室R1是由大致半圆板状的分隔板22A、大致矩形板状的分隔板22B以及连接装置主体21的内周面包围的空间。第二室R2是由上述矩形板状的分隔板22B与连接装置主体21的内周面包围的空间。第一开口A1与第一室R1连通。
图13以及图14是从第二热交换器1-2一侧观察连接装置2的立体图。如图13以及图14所示,连接装置2在第二热交换器侧具备第二室R2和第三室R3。第二室R2是与图11以及图12所示的第二室R2相同的室。第三室R3是由大致半圆板状的分隔板22A、大致矩形板状的分隔板22B以及连接装置主体21的内周面包围的空间。第二开口A2与第三室R3连通。
如图11至图14所示,在本发明的连接装置2中,通过在连接装置主体21的内部设置2块分隔板22A、22B,从而在第一热交换器侧形成两个室R1、R2,在第二热交换器侧形成两个室R2、R3。由此,能够使第一室R1与第一热交换器1-1的一方的通路连通,使第二室R2与第一热交换器1-1的另一方的通路连通,并且与第二热交换器1-2的一方的通路连通,使第三室R3与第二热交换器1-2的另一方的通路连通。
接下来,对在连接两台制冷机的两个通路的管壳式热交换器的制冷机系统中单一制冷循环与双重制冷循环在效率上的不同之处进行说明。在以下的说明中,说明第一蒸发器为第一热交换器、第二蒸发器为第二热交换器的情况。
图15(a)表示作为单一制冷循环的第一蒸发器与第二蒸发器的连接方法,图15(b)表示作为双重制冷循环的第一蒸发器与第二蒸发器的连接方法。图15(b)所示的连接方法能够在本发明的第一实施方式中实施。
(1)在图15(a)所示的连接方法中,冷水按照第一蒸发器上侧的通路、第二蒸发器上侧的通路、第二蒸发器下侧的通路以及第一蒸发器下侧的通路的顺序流动。
(2)在图15(b)所示的连接方法中,冷水按照第一蒸发器下侧的第一通路、第一蒸发器上侧的第二通路、第二蒸发器下侧的第一通路以及第二蒸发器上侧的第二通路的顺序流动。
一般,在连接两个热交换器的情况下,存在图15(a)所示的作为单一制冷循环的连接方法1和图15(b)所示的作为双重制冷循环的连接方法2,并且连接方法1和连接方法2分别如以下那样考虑。
在连接方法1的流动方法中,若使冷水在第一蒸发器和第二蒸发器流动,并与蒸发器同样,使冷却水在第一冷凝器和第二冷凝器(未图示)流动,则第一蒸发器与第二蒸发器的内部的温度以及压力大致相同,同样,第一冷凝器与第二冷凝器的内部的温度以及压力也大致相同,因此与有两个单一循环的情况相同。
在连接方法2的流动方法中,若使冷水在第一蒸发器与第二蒸发器流动,并与蒸发器同样,使冷却水在第一冷凝器与第二冷凝器(未图示)流动,则第一蒸发器与第二蒸发器的内部的温度以及压力不同,同样,第一冷凝器与第二冷凝器的内部的温度以及压力也不同,因此与有1个双重制冷循环的情况相同。
接下来,说明上述单一制冷循环与双重制冷循环的压缩功之差。
图16是表示单一制冷循环与双重制冷循环的冷水或冷却水温度与比熵的关系的曲线图(表示理想循环中的压缩功)。虚线表示单一循环,实线表示双重制冷循环。双重制冷循环由高压和低压两个循环构成,上侧表示高压的循环,下侧表示低压的循环。
图16的面积表示压缩功。虽然压缩机使从蒸发温度至冷凝温度的温度落差上升,但在双重制冷循环中在制冷机内具有两个系统的循环,因此能够降低平均的温度落差(降低各个压缩机的吸入与排出的差压)来改善效率。图16的斜线的面积成为单一制冷循环与双重制冷循环的压缩功之差。
这样,在连接两个热交换器的情况下,与单一制冷循环相比,连接为双重制冷循环的连接的压缩功更小,结果能够减少主电动机的电力。
图17(a)、图17(b)是表示利用连接装置将第一制冷机的蒸发器以及冷凝器与第二制冷机的蒸发器以及冷凝器相互连接的压缩式制冷机系统的外观结构的图,图17(a)是主视图,图17(b)是后视图。
如图17(a)、图17(b)所示,第一制冷机REF1具备第一蒸发器E1、第一压缩机Comp1以及第一冷凝器C1。第二制冷机REF2具备第二蒸发器E2、第二压缩机Comp2以及第二冷凝器C2。
第一制冷机REF1的第一蒸发器E1与第二制冷机REF2的第二蒸发器E2由本发明的连接装置2连接。第一制冷机REF1的第一冷凝器C1与第二制冷机REF2的第二冷凝器C2由本发明的连接装置2连接。
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实施方式,在其技术思想的范围内,当然能够以各种不同的方式来实施。
Claims (13)
1.一种连接装置,用于对两台制冷机的两个通路的管壳式热交换器进行连接,其特征在于,
设置有分隔板,该分隔板对大致圆筒状或者大致方筒状的连接装置主体的内部进行分隔,由此构成流路,
在所述连接装置主体设置有:第一开口,该第一开口使流体在两个通路的第一热交换器的一方的通路流入流出;第二开口,该第二开口使流体在两个通路的第二热交换器的一方的通路流入流出。
2.根据权利要求1所述的连接装置,其特征在于,
利用所述分隔板分隔所述连接装置主体,由此形成四个室,
所述四个室构成为包括:
第一室,其与所述第一热交换器的一方的通路连通;
第二室,其与所述第一热交换器的另一方的通路连通;
第三室,其与所述第二热交换器的一方的通路连通;以及
第四室,其与所述第二热交换器的另一方的通路连通,
借助所述分隔板设置连接流路并使所述第二室与所述第三室连通,
能够将第一热交换器与第二热交换器连接为:使流体按照第一热交换器的第一通路、第一热交换器的第二通路、第二热交换器的第一通路以及第二热交换器的第二通路的顺序流动。
3.根据权利要求1所述的连接装置,其特征在于,
利用所述分隔板分隔所述连接装置主体,由此形成三个室,
所述三个室构成为包括:
第一室,其与所述第一热交换器的一方的通路连通;
第二室,其与所述第一热交换器的另一方的通路以及所述第二热交换器的一方的通路连通;以及
第三室,其与所述第二热交换器的另一方的通路连通,
能够将第一热交换器与第二热交换器连接为:使流体按照第一热交换器的第一通路、第一热交换器的第二通路、第二热交换器的第二通路以及第二热交换器的第一通路的顺序流动。
4.根据权利要求2或3所述的连接装置,其特征在于,
所述第一热交换器以及所述第二热交换器构成为包括:第一通路和第二通路的任一方配置于上侧且另一方配置于下侧的上下两个通路的热交换器。
5.根据权利要求4所述的连接装置,其特征在于,
所述第一热交换器以及所述第二热交换器是压缩式制冷机的蒸发器,并且流体按照第一热交换器或者第二热交换器的任一方的下侧的第一通路、该热交换器的上侧的第二通路、第一热交换器或者第二热交换器的另一方的下侧的第一通路、以及该热交换器的上侧的第二通路的顺序流动。
6.根据权利要求2或3所述的连接装置,其特征在于,
所述第一热交换器以及所述第二热交换器构成为包括:第一通路和第二通路的任一方配置于左侧且另一方配置于右侧的左右两个通路的热交换器。
7.根据权利要求1或2所述的连接装置,其特征在于,
所述连接装置主体的轴向的宽度为使所述流体流入流出的开口的直径以上。
8.根据权利要求4所述的连接装置,其特征在于,
所述连接装置主体的轴向的宽度为使所述流体流入流出的开口的直径以上。
9.根据权利要求6所述的连接装置,其特征在于,
所述连接装置主体的轴向的宽度为使所述流体流入流出的开口的直径以上。
10.根据权利要求1~3中的任一项所述的连接装置,其特征在于,
所述连接装置主体在轴向的两端具备凸缘部,该凸缘部用于与所述第一热交换器以及所述第二热交换器的管板连接。
11.根据权利要求1~3中的任一项所述的连接装置,其特征在于,
所述连接装置主体能够对应于热交换器的通路的方式而相对于所述第一热交换器和所述第二热交换器旋转360°。
12.根据权利要求1~3中的任一项所述的连接装置,其特征在于,
所述热交换器是压缩式制冷机的蒸发器或者冷凝器。
13.一种压缩式制冷机系统,其特征在于,
利用权利要求1~3中的任一项所述的连接装置将第一制冷机的蒸发器以及/或者冷凝器与第二制冷机的蒸发器以及/或者冷凝器相互连接。
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