CN1555476A - 制冷系统以及减压管系统用冷凝器 - Google Patents
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Abstract
该制冷系统为具有使制冷剂在压缩机(1)、冷凝器(10)、节流管(3)、蒸发器(4)以及蓄热器(5)中按照该顺序通过而返回到压缩机(1)的制冷循环的节流管系统。使冷凝器(10)由具有多个路段(P1)~(P3)的多流路型热交换器构成。将中间的路段(P2)作为用于对制冷剂减压的减压路段来构成。在使制冷剂经由第(1)路段(P1)冷凝后,使该冷凝的制冷剂经由减压路段减压气化,使该气化的制冷剂通过第(3)路段(P3)进行再冷凝。由此提供了一种冷凝器的热负荷变化时的响应特性优异、且能够获得充分的制冷性能的制冷系统。
Description
该申请主张2001年9月14日提出的日本发明专利申请特愿2001-278975号及2001年9月26日提出的美国临时专利申请60/324,542号的优先权,其公开内容未作改变地构成本申请的一部分。
技术领域
本发明是涉及具有采用节流管、毛细管等减压管作为减压装置的制冷循环的汽车空调机用等的制冷系统以及减压管系统用冷凝器。
背景技术
一般来说,在汽车空调机等所采用的制冷系统中,采用自动温控式膨胀阀作为减压装置的膨胀阀(TXV)方式的制冷系统(以下称膨胀阀系统),以及采用节流管或者毛细管等减压管作为减压装置的节流管(CCOT)方式的制冷系统(以下称节流管系统或者减压管系统)是众所周知的。
如图13所示,节流管系统,形成了从压缩机(1)输出的高温高压的气态制冷剂,流入到冷凝器(2)中而被冷凝,该冷凝制冷剂通过节流管(3)而被减压后流入到蒸发器(4),与周围的空气进行热交换而蒸发,并被导入到蓄热器(アキユムレ一タ)(5)中。之后被导入到蓄热器(5)中的制冷剂被气液分离,只有气态的制冷剂被抽出返回到上述压缩机(1)这样的循环。
该节流管系统与膨胀阀系统相比,部件的数量以及所需的工时少,并且结构简单,在成本上也是优异的。
但是,节流管系统存在有负荷变化的响应特性不好的问题。
也就是,在节流管系统中,在从节流管(3)之前到冷凝器(2)的出口附近的过冷却区域中,滞留有液态制冷剂(R),该液态制冷剂(R)在冷凝器(2)的热负荷减小时会增多。例如在安装有该制冷系统的汽车高速行驶,由于能够充分地确保冷凝器(2)的通风量而热负荷较小的状态下,冷凝能力被充分发挥而使冷凝推进。
然而,因为节流管(3)的制冷剂的通过流量(循环量)是固定的,所以制冷剂的通过流量是受限制的。为此,在汽车从低速行驶切换到高速行驶而热负荷迅速地减少的情况下,液态的制冷剂会迅速地增加,使过冷却区域甚至扩大到冷凝器(2)内,在冷凝器(2)内会暂时积蓄过量的液态制冷剂。这样,因为当在冷凝器(2)内积蓄了过量的液态制冷剂时,在其残留液体的部分不能进行制冷剂的冷凝,所以就会与此程度相应地,使有效的冷凝面积减小,使冷凝性能下降。
反之,在从高速行驶切换到低速行驶而热负荷增大的情况下,冷凝器(2)的冷凝不能顺利地进行,冷凝器(2)的出口附近的液态制冷剂就会减少,无法获得充分的过冷却度,使得冷凝性能暂时下降。这样,在节流管系统中就存在有负荷变化时的响应特性不良,不能获得充分的制冷性能的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种负荷变化时的响应特性优良,不论负荷变化如何都能够获得充分的制冷性能的制冷系统。
本发明的另一目的在于提供一种负荷变化时的响应特性优良,不论负荷变化如何都能够获得充分的冷凝性能的减压管系统用冷凝器。
本发明的另一目的将由后述的实施方案的说明加以阐明。
该发明的第1方面,是提供一种具备制冷循环的制冷系统,上述制冷循环具备压缩气态制冷剂的压缩机、对经上述压缩机压缩后的制冷剂进行冷凝的冷凝器、对经上述冷凝器冷凝后的制冷剂进行减压的减压管、使经由上述减压管减压后的制冷剂蒸发的蒸发器、以及从经由上述蒸发器蒸发后的制冷剂中分离出气态制冷剂并取出的蓄热器;
其中上述冷凝器具备将经由上述压缩机压缩后的制冷剂导入的制冷剂入口、将经由上述冷凝器冷凝后的制冷剂导出的制冷剂出口、使从上述制冷剂入口导入的制冷剂冷凝并将其导引至上述制冷剂出口的制冷剂经路、以及设置在上述制冷剂经路的途中用于使制冷剂压力降低的减压装置。
在该制冷系统中,在冷凝器的热负荷减小的情况下,在冷凝器的减压装置的上游侧冷凝被充分进行,从而只有完全液化的制冷剂通过减压装置。为此,流过减压装置的制冷剂的阻力减小而流量增加。因此,在减压装置的上游侧及下游侧可以高效地进行冷凝,从而发挥充分的冷凝器的能力。
另外与此相反,在冷凝器的热负荷增大的情况下,在冷凝器的减压装置的上游侧冷凝未充分进行,制冷剂以未确实地液化的状态通过减压装置。这时,由于在流过减压装置的制冷剂中混杂有气体而使其体积增大,因此制冷剂流过减压装置的阻力增大,制冷剂的流动在减压装置中受到阻碍而使流量减小。当流量这样减小时,在减压装置的上游侧的冷凝负荷就减小,可充分地进行冷凝,发挥充分的冷凝器的能力。
因为这样与冷凝器中热负荷的变化相对,适当地调整制冷剂的流量,所以热负荷变化时的响应特性优异,可以获得充分的制冷性能。
在该制冷系统中,可优选采用上述减压管由节流管形成的结构。
另外,在该制冷系统中,优选由减压装置使冷凝的制冷剂的至少一部分气化并进行再冷凝。
也就是,优选采用在上述的制冷剂经路的减压装置的上游侧被冷凝的制冷剂,被上述减压装置减压后至少有一部分被气化,该低压的气态制冷剂在上述制冷剂经路的上述减压装置的下游侧再次被冷凝的结构。
该发明的第2方面,是一种制冷系统,该制冷系统具备使被压缩的制冷剂冷凝、通过施加通路阻力而对该冷凝的制冷剂进行减压、并在使该减压的制冷剂蒸发后、进行气液分离取出气态制冷剂并再次进行压缩这样的制冷循环,其主旨是在使制冷剂冷凝的过程的途中,设置有用于使制冷剂压力降低的减压经路。
在这样的制冷系统中,与上述一样,由于通过减压经路根据热负荷的变化适当地调整制冷剂的流量,因此相对于负荷变化的响应特性优异,可以获得充分的制冷性能。
该发明的第3方面,是一种制冷系统,该制冷系统具备使被压缩的制冷剂冷凝、通过施加通路阻力而对该冷凝的制冷剂进行减压、并在使该减压的制冷剂蒸发后、进行气液分离取出气态制冷剂并再次进行压缩这样的制冷循环,其主旨是在使制冷剂冷凝的过程的途中,设置有用于对制冷剂施加通路阻力的通路阻力施加经路。
在该制冷系统中,在冷凝器的热负荷减小的情况下,在冷凝器的通路阻力施加经路的上游侧冷凝充分进行,只有完全液化的制冷剂从通路阻力施加经路通过。因此,流过通路阻力施加经路的制冷剂的阻力减小而流量增加。因此,在通路阻力施加经路的上游侧及下游侧都可以高效地进行冷凝,从而可发挥充分的冷凝器的能力。
另外与此相反,在冷凝器的热负荷增大的情况下,在冷凝器的通路阻力施加经路的上游侧冷凝未充分进行,制冷剂以未被确实地液化的状态通过通路阻力施加经路。这时,由于在流过通路阻力施加经路的制冷剂中混杂有气体而使其体积增大,所以制冷剂流过通路阻力施加经路的阻力增大,从而制冷剂的流动在通路阻力施加经路中受到阻碍而使流量减小。当流量这样减小时,在通路阻力施加经路的上游侧的冷凝负荷就减小,使得冷凝可以充分进行,可发挥充分的冷凝器的能力。
因为这样相对于制冷系统中的冷凝器的热负荷的变化,适当地调整制冷剂的流量,所以负荷变化时的响应特性优异,能够获得充分的制冷性能。
该发明的第4方面,是一种制冷系统,该制冷系统具备使被压缩的制冷剂冷凝、通过施加通路阻力而对该冷凝的制冷剂进行减压、并在使该减压的制冷剂蒸发后、进行气液分离取出气态制冷剂并再次进行压缩这样的制冷循环,其主旨是在使制冷剂冷凝的过程的途中,设置有通路截面积比其前后的通路小的小截面经路。
在该制冷系统中,在冷凝器的热负荷减小的情况下,在冷凝器的小截面经路的上游侧冷凝充分进行,只有完全液化的制冷剂通过小截面经路。为此,流过小截面经路的制冷剂的阻力减小而流量增加。因此,在小截面经路的上游侧以及下游侧都可以高效地进行冷凝,从而发挥充分的冷凝器的能力。
另外与此相反,在冷凝器的热负荷增大的情况下,在冷凝器的小截面经路的上游侧冷凝未充分进行,制冷剂在未被确实地液化的状态下通过小截面经路。这时,由于在流过小截面经路的制冷剂中混杂有气体而使其体积增大,所以制冷剂流过小截面经路的阻力增大,从而制冷剂的流动在小截面经路中受到阻碍而使流量减小。当流量这样减小时,在小截面经路的上游侧的冷凝负荷就减小,可使冷凝充分进行,发挥充分的冷凝器的能力。
因为这样相对于制冷系统中的冷凝器的热负荷的变化,适当地调整制冷剂的流量,所以负荷变化时的响应特性优异,能够获得充分的制冷性能。
该发明的第5方面,该制冷系统是特别指定采用多流路型的热交换器的冷凝器作为上述第1及第2发明的制冷系统中的冷凝器的系统。
即,是具备制冷循环的制冷系统,上述制冷循环具备压缩制冷剂的压缩机、对经上述压缩机压缩后的制冷剂进行冷凝的冷凝器、对经上述冷凝器冷凝后的制冷剂进行减压的减压管、使经由上述减压管减压后的制冷剂蒸发的蒸发器、以及从经由上述蒸发器蒸发后的制冷剂中分离出气态制冷剂并取出的蓄热器;
其中上述冷凝器具备相间隔且相互平行地配置的一对集管座、被配置在上述两集管座之间且两端与上述两集管座相连通的多个热交换管、以及被设置在上述集管座的内部并将上述多个热交换管分隔成多个路段的分隔部件;
借助该分隔部件上述多个路段形成了使制冷剂顺次通过各个路段的制冷剂经路,上述多个路段包括第1路段和最后路段;
进而还具备设置在上述的多个路段中上述第1路段和上述最后路段之间的上述制冷剂经路的途中、用于使制冷剂压力降低的减压装置。
在这种情况下,与上述一样,由于通过减压装置根据热负荷的变化而适当地调整制冷剂的流量,因此响应特性优异,能够获得充分的制冷性能。
在该发明中,可以采用上述减压管由节流管形成的结构。
进而,在该发明中,最好采用上述路段具备上述第1路段、上述最后路段、以及在上述第1路段和上述最后路段之间的1个或多个中间路段,且1个或多个的上述中间路段作为构成上述减压装置的减压路段而被构成的结构。
即,在这种情况下,可以将热交换管直接作为减压装置来利用,不必组装新的部件,从而可以与此程度相应地实现其结构的简单化。
另外在该发明中,优选采用上述最后路段的与其最靠近的前一路段作为上述减压路段而被构成的结构,上述减压路段的总体通路截面积被设置为分别小于上述减压路段的前后的路段的各个总体通路截面积的结构,或者,上述减压路段的热交换管的数量被设置为分别少于构成上述减压管的前后的路段的热交换管的数量的结构。
也就是说在采用了这样的结构的情况下,可以使得减压装置的减压效果更有效。
该发明的第6方面,是提供一种与压缩机、减压管、蒸发器、以及蓄热器一起构成制冷循环的减压管系统用冷凝器,其具备使制冷剂流入的制冷剂入口、使制冷剂流出的制冷剂出口、使从上述制冷剂入口流入的制冷剂冷凝并将其导引至上述制冷剂出口的制冷剂经路、以及设置在上述制冷剂经路的途中用于使制冷剂压力降低的减压装置。
在本发明中,与上述的一样,由于通过减压装置根据热负荷的变化而适当地调整制冷剂的流量,因此响应特性优异,可以获得充分的制冷性能。
该发明的第7方面,是提供一种与压缩机、减压管、蒸发器、以及蓄热器一起构成制冷循环的减压管系统用冷凝器,其具备使制冷剂流入的制冷剂入口、使制冷剂流出的制冷剂出口、使从上述制冷剂入口流入的制冷剂冷凝并将其导引至上述制冷剂出口的制冷剂经路、以及设置在上述制冷剂经路的途中用于对制冷剂施加通路阻力的通路阻力施加装置。
在本发明中,与上述的一样,由于通过通路阻力施加装置根据热负荷的变化而适当地调整制冷剂的流量,因此响应特性优异,能够获得充分的制冷性能。
该发明的第8方面,是提供一种与压缩机、减压管、蒸发器、以及蓄热器一起构成制冷循环的减压管系统用冷凝器,其具备使制冷剂流入的制冷剂入口、使制冷剂流出的制冷剂出口、使从上述制冷剂入口流入的制冷剂冷凝并将其导引至上述制冷剂出口的制冷剂经路、以及设置在上述制冷剂经路的途中用于使通路截面积缩小的装置。
在本发明中,与上述的一样,由于通过用于使通路截面积缩小的装置可以根据热负荷的变化而适当地调整制冷剂的流量,因此响应特性优异,可以获得充分的制冷性能。
另外,本发明的冷凝器可以由多流路型的热交换器构成。
该发明的第9方面,是提供一种与压缩机、减压管、蒸发器、以及蓄热器一起构成制冷循环的减压管系统用冷凝器,其具备相间隔且相互平行地设置的一对集管座、被配置在上述两个集管座之间且使两端与两个集管座相连通的多个热交换管、以及设置在上述集管座的内部的分隔部件;
通过该分隔部件将上述多个热交换管分隔成多个路段,形成使制冷剂顺次通过这些各个路段的制冷剂经路,且上述多个路段包括第1路段和最后路段;
进而还具备设置在上述的多个路段中上述第1路段和上述最后路段之间的上述制冷剂经路的途中的、用于使制冷剂压力降低的减压装置。
在本发明中也与上述的一样,响应特性优异,可以获得充分的制冷性能。
另外,在本发明中,优选采用上述路段具备上述第1路段、上述最后路段、以及在上述第1路段和上述最后路段之间的1个或多个中间路段,且1个或多个的上述中间路段作为构成上述减压装置的减压路段而被构成的结构。
也就是说在采用这种结构的情况下,可以将热交换管直接作为减压装置来利用。
其他的目的及特征,可以参照附图同时根据后述的详细说明来加以理解。
附图说明
本发明,与所附附图一起而被更加完整地记载,并可根据后述的详细的说明而完全理解。
图1是表示本发明的实施方案的制冷系统的制冷剂回路结构图。
图2是表示应用于实施方案的制冷系统中的冷凝器的正视图。
图3是表示应用于实施方案的冷凝器中的热交换管的断面图。
图4是分解表示作为本发明的第1变形例的冷凝器用热交换管的立体图。
图5A是表示上述第1变形例的热交换管的正视断面图,图5B是侧视断面图。
图6是表示作为本发明的第2变形例的冷凝器用热交换管的断面图。
图7是本发明的制冷系统中的制冷循环的莫利尔线图。
图8是表示作为本发明的第3变形例的冷凝器的制冷剂回路结构图。
图9是表示作为本发明的第4变形例的冷凝器的正视图。
图10是上述第4变形例的冷凝器的制冷剂回路结构图。
图11是表示作为本发明的第4变形例的减压路段用热交换管的断面图。
图12是表示冷却性能、压缩机的输出压力以及性能系数相对于制冷系统中的压缩机转速的关系的曲线图。
图13是以往的节流管系统的制冷剂回路结构图。
具体实施方式
图1是表示本发明的实施方案的制冷系统的制冷剂回路结构图。图2是表示应用于该制冷系统中的冷凝器(10)的正视图。
如两图所示,该制冷系统为节流管系统,且具有从压缩机(1)输出的高温高压的气态制冷剂流入到冷凝器(10)中而被冷凝、该冷凝制冷剂通过节流管(3)被减压而流入到蒸发器(4)、当在此与周围的空气进行热交换而蒸发后、通过蓄热器(5)而只将气态制冷剂抽出返回到上述的压缩机(1)这样的循环。
在该制冷系统中,冷凝器(10)以多流路型的热交换器为基本结构而存在,设置有相离间地对峙的左右的一对沿垂直方向的集管座(11)(11)。在该一对集管座(11)(11)之间,沿水平方向的多根扁平的热交换管(12),以使其两端与两个集管座(11)(11)相连通的状态,在上下方向上以指定的间隔并列地被设置。进而,在各热交换管(12)之间、以及最外侧的热交换管(12)的外侧,设置有波纹散热片(13),并且在最外侧的散热片(13)的外侧设置侧板(14)。
作为热交换管(12),如图3所示,一般采用内部并列地设有多个制冷剂管路(12a)的排管(ハモニカチユ一ブ)。
另外,在本发明中,作为热交换管,如图4及图5所示,也可以适宜地采用在内部并列地设有多个制冷剂管路(12a)、并且在相邻的制冷剂管路之间的隔板(12b)上形成有使相邻的制冷剂管路彼此连通的多个连通孔(12c)的管路间连通型的热交换管,进而,如图6所示,也可以适宜地采用在制冷剂管路(12a)的内周面上突设有多个内散热片(12d)的带有内散热片式的热交换管等。
如图1及图2所示,在集管座(11)的指定位置上,设置有分隔集管座内部的分隔部件(15)、(16)。由此,在本实施方案中,由从上数第1根到第10根热交换管(12)形成第1路段(P1),由第11根热交换管(12)形成第2路段(P2),由第12根到第14根热交换管(12)形成作为最终路段的第3路段(P3)。
在此,在本实施方案中,第1路段(P1)被作为第1冷凝部而被构成,第2路段(P2)被作为减压路段(减压装置、减压经路)而被构成,第3路段(P3)被作为第2冷凝部(再冷凝部)而被构成。
另外,在一侧(右侧)的集管座(11)的上端设有制冷剂入口(11a),同时在另一侧(左侧)的集管座(11)的上端设有制冷剂出口(11b)。并且,被构成为从制冷剂入口(11a)流入到集管座(11)内的制冷剂,在第1至第3路段(P1)~(P3)中以该顺序蜿蜒状地通过,从制冷剂出口(11b)流出。
如上述图1所示,该冷凝器(10)通过制冷剂管而与压缩机(1)、节流管(3)、蒸发器(4)以及蓄热器(5)相连接,从而被作为汽车用制冷系统使用。
下面,利用图7的莫利尔线图对本实施方案的制冷系统的工作情况进行说明。
另外,在该图中,制冷剂在液相曲线的左侧的区域内为液相状态,在液相曲线和气相曲线之间的区域内为气液混合状态,在气相曲线右侧的区域内为气相状态。
在该制冷系统中,经压缩机(1)压缩后的制冷剂,在从A点转移到B点的状态后成为高温高压的气态制冷剂而被输出,流入到冷凝器(10)。在冷凝器(10)内,通过第1路段(P1)的制冷剂被冷凝,而从B点的状态转移到C1点的状态。接着,该制冷剂通过减压路段(P2)而被减压,在从C1点的状态转移到C2的点状态之后,通过第3路段(P3)而被再次冷凝,从C2点的状态转移到C3点的状态。
经过这样冷凝后的制冷剂,通过节流管(3)而被减压,成为D点的气液混合状态,被送入到蒸发器(4)中,通过在此与外界空气进行热交换而蒸发气化,从而由D点的状态转移到A点的状态,返回到上述的压缩机(1)中。
在该制冷系统中,例如当冷凝器(10)的热负荷迅速地增大的情况下,在第1路段(P1)中的冷凝没有充分地进行,制冷剂以未可靠地液化的状态而被导入到减压路段(P2)中。这时,由于在流过减压路段(P2)的制冷剂中混杂有气体而使其体积增大,从而使得制冷剂流过减压路段(P2)的阻力增大,制冷剂的流动在减压路段(P2)中受到阻碍而使流量降低。这样当流量降低时,则在减压路段(P2)的上游侧、也就是第1路段(P1)中的冷凝负荷就减小,冷凝被充分地进行。因此,在各路段(P1)~(P3)中,制冷剂被顺利地冷凝或减压,可充分地发挥冷凝器的能力。
反之,当冷凝器(10)的热负荷迅速地减小的情况下,在第1路段(P1)中冷凝被充分进行,只有完全液化的制冷剂被导入到减压路段(P2)中。因此,流过减压路段(P2)制冷剂的阻力减小而流量增加,从而在减压路段(P2)的上游侧的第1路段(P1)中可以高效地进行冷凝。因此,制冷剂在各路段(P1)~(P3)中可以顺利地被冷凝或减压,发挥充分的冷凝器的能力。
这样在本实施方案的制冷系统中,由于减压路段(P2)确保有相对于热负荷的变化的制冷剂流量的自行控制功能,能够对制冷循环中的制冷剂的循环量适当地进行调整,所以负荷变化时的响应特性优良,能够获得充分的制冷性能。
另外在本实施方案的制冷系统中,因为在冷凝器(10)的第1路段(P1)中进行1次冷凝而使其散热,然后进行减压,进而在第2路段(P2)中进行2次冷凝而使其散热,所以可以确保充分的散热量,能够确保蒸发时的焓差(D~A)足够大,可获得优异的制冷效果。
进而在冷凝器(10)中,由于是通过伴随有相变化的2次冷凝而使散热量提高的,所以能够高效地进行散热。也就是说本实施方案的冷凝器(10),因为是将其几乎整个区域作为冷凝器本来的冷凝部而构成的,所以可以高效地进行制冷剂的散热,能够获得优异的冷凝能力。因此,可以防止制冷循环内的制冷剂压力的上升,同时可以可靠地使制冷剂冷凝,可以减轻压缩机(1)的负荷。因此,不但可以防止压缩机(1)的大型化,使制冷系统整体小型轻量化,而且还可以实现节省安装到车辆时的燃料消耗、节省制冷剂以及削减成本。
另外,在上述实施方案中,对路段数量、各路段的管的根数、尤其是减压路段的管的根数等并没有限定,例如,如图8所示,也可以设置4个路段(P1)~(P4),而将其中的第3路段(P3)作为由2根管构成的减压路段(减压装置)。
进而在本发明中,也可以设置2个或更多的减压路段。例如,也可以如图9及图10所示,将集管座(11)(11)由分隔部件(15)~(17)分隔而形成4个路段(P1)~(P4),并分别将其中分别由1根管(12)构成的第2及第3路段(P2)、(P3)作为减压路段而构成。
另外在本发明中,为了提高减压效果,也可以采用相对其他的管具有不同结构的管来作为构成减压路段的管。例如,如图11所示,作为减压路段用的热交换管,也可以采用并列地设有多个具有小圆形截面的制冷剂管路(12a)的圆孔管路型排管。
进而,作为构成减压管的管,并非必须采用直线状的管,也可以使用S型热交换器(サ一ペンタイン型熱交换器)中所采用的波纹形状的管、或毛细管来作为减压路段用的管。
另外减压装置并非必须由热交换管本身构成,也可以在管内另外设置带有通孔的分隔板等的减压装置。
进而,本发明并非必须将减压装置设置在热交换管上,也可以设置在集管座上,主要的是只要在从制冷剂入口到制冷剂出口的制冷剂经路的途中设置有减压装置或者减压经路就可以。
(实施例)
依照本发明准备具有第1至第4的4个路段的多流路型的冷凝器。构成冷凝器的各个路段的热交换管的数量依次为第1路段19根、第2路段8根、作为减压路段(减压装置)的第3路段1根、第4路段7根。
将该冷凝器如图1所示那样地形成制冷循环,在该制冷循环中对相对于压缩机的转速(rpm)的制冷性能(KW)、压缩机输出压力(KPa)以及性能系数进行了测定。
(比较例)
准备一种使第1路段、第2路段、第3路段、第4路段依次由14根、10根、7根、4根热交换管构成的多流路型的冷凝器,利用该冷凝器与上述同样地形成制冷循环,以进行同样的实验。
将上述的实施例及比较例的各测定结果表示在图12的曲线图中。在该曲线图中,(W)表示实施例,(S)表示比较例。此外黑圆点表示制冷性能,黑方点表示性能系数,X表示压缩机输出压力。
如从该曲线图看到的那样,可以判断无论在制冷性能、压缩机输出压力以及性能系数的哪一方面,都是实施例的制冷循环更优异。
如上所述,根据本发明,在节流管系统等的减压管系统中,由于可以根据冷凝部的热负荷的变化,通过减压装置或者减压经路来适当地调整制冷剂的流量,所以具有负荷变化时的响应特性优异、能够获得充分的制冷性能这样的效果。
在此所采用的用语及说明,是为了对该发明的实施方案之一进行说明而采用的,而本发明并非是由此加以限定的,只要是在本发明的权利要求的范围之内,不脱离其宗旨,可以进行各种设计变更。
综上所述,根据本发明的制冷系统以及减压管系统用冷凝器,由于热负荷变化时的响应特性优异、并能够获得充分的制冷性能,因此特别适用于汽车空调机用的制冷循环。
Claims (22)
1.一种制冷系统,是具备制冷循环的制冷系统,其具备压缩制冷剂的压缩机、对经上述压缩机压缩后的制冷剂进行冷凝的冷凝器、对经上述冷凝器冷凝后的制冷剂进行减压的减压管、使经由上述减压管减压后的制冷剂蒸发的蒸发器、以及从经由上述蒸发器蒸发后的制冷剂中分离出气态制冷剂并取出的蓄热器;
其中上述冷凝器具备将经由上述压缩机压缩后的制冷剂导入的制冷剂入口、将经由上述冷凝器冷凝后的制冷剂导出的制冷剂出口、使从上述制冷剂入口导入的制冷剂冷凝并将其导引至上述制冷剂出口的制冷剂经路、以及设置在上述制冷剂经路的途中用于使制冷剂压力降低的减压装置。
2.如权利要求1所述的制冷系统,其中上述减压管由节流管形成。
3.如权利要求1所述的制冷系统,其被构成为在上述制冷剂经路中的上述减压装置的上游侧被冷凝的制冷剂,通过上述减压装置减压后至少有一部分被气化,该低压气态制冷剂,在上述制冷剂经路中的上述减压装置的下游侧被再次冷凝。
4.如权利要求1所述的制冷系统,其被构成为在上述制冷剂经路中的上述减压装置的上游侧被冷凝的制冷剂,通过上述减压装置减压后至少有一部分被气化,该低压气态制冷剂,在上述制冷剂经路中的上述减压装置的下游侧被再次冷凝。
5.一种制冷系统,该制冷系统具备使被压缩的制冷剂冷凝、通过施加通路阻力而对该冷凝的制冷剂进行减压、并在使该减压的制冷剂蒸发后、进行气液分离取出气态制冷剂再次进行压缩这样的制冷循环,其特征在于:在使制冷剂冷凝的过程的途中,设置有用于使制冷剂压力降低的减压经路。
6.一种制冷系统,该制冷系统具备使被压缩的制冷剂冷凝、通过施加通路阻力而对该冷凝的制冷剂进行减压、并在使该减压的制冷剂蒸发后、进行气液分离取出气态制冷剂再次进行压缩这样的制冷循环,其特征在于:在使制冷剂冷凝的过程的途中,设置有用于使对制冷剂施加通路阻力的通路阻力施加经路。
7.一种制冷系统,该制冷系统具备使被压缩的制冷剂冷凝、通过施加通路阻力而对该冷凝的制冷剂进行减压、并在使该减压的制冷剂蒸发后、进行气液分离取出气态制冷剂再次进行压缩这样的制冷循环,其特征在于:在使制冷剂冷凝的过程的途中,设置有通路截面积比其前后的通路小的小截面经路。
8.一种制冷系统,是具备制冷循环的制冷系统,其特征在于:
具备压缩制冷剂的压缩机、对经上述压缩机压缩后的制冷剂进行冷凝的冷凝器、对经上述冷凝器冷凝后的制冷剂进行减压的减压管、使经由上述减压管减压后的制冷剂蒸发的蒸发器、以及从经由上述蒸发器蒸发后的制冷剂中分离出气态制冷剂并取出的蓄热器;
其中上述冷凝器具备相间隔且相互平行地配置的一对集管座、被配置在上述两集管座之间且两端与上述两集管座相连通的多个热交换管、以及被设置在上述集管座的内部且将上述多个热交换管分隔成多个路段的分隔部件;
通过该分隔部件而分隔成的上述多个路段,形成了使制冷剂顺次地通过各个路段的制冷剂经路,上述多个路段包括第1路段和最后路段;
进而还具备有设置在上述多个路段中第1路段和最后路段之间的上述制冷剂经路的途中、用于使制冷剂压力降低的减压装置。
9.如权利要求8所述的制冷系统,其中上述减压管由节流管形成。
10.如权利要求8所述的制冷系统,其中上述路段包括上述第1路段、上述最后路段、以及在上述第1路段和上述最后路段之间的1个或者多个中间路段,且1个或者多个的上述中间路段作为构成上述减压装置的减压路段而被构成。
11.如权利要求9所述的制冷系统,其中上述路段包括上述第1路段、上述最后路段、以及在上述第1路段和上述最后路段之间的1个或者多个中间路段,且1个或者多个的上述中间路段作为构成上述减压装置的减压路段而被构成。
12.如权利要求11所述的制冷系统,其中上述最后路段的与其前最靠近的前一上述中间路段作为上述减压路段而被构成。
13.如权利要求11所述的制冷系统,其中上述减压路段的总体通路截面积被设定为分别小于上述减压路段的前后的路段的各总体通路截面积。
14.如权利要求12所述的制冷系统,其中上述减压路段的总体通路截面积被设定为分别小于上述减压路段的前后的路段的各总体通路的截面积。
15.如权利要求10所述的制冷系统,其中构成上述减压路段的热交换管的数量被设定为分别少于构成上述减压路段的前后的路段的热交换管的数量。
16.如权利要求11所述的制冷系统,其中构成上述减压路段的热交换管的数量被设定为分别少于构成上述减压路段的前后的路段的热交换管的数量。
17.如权利要求12所述的制冷系统,其中构成上述减压路段的热交换管的数量被设定为分别少于构成上述减压路段的前后的路段的热交换管的数量。
18.一种减压管系统用冷凝器,该减压管系统用冷凝器与压缩机、减压管、蒸发器以及蓄热器一起构成制冷循环,其特征在于:具备使制冷剂流入的制冷剂入口、使制冷剂流出的制冷剂出口、使从上述制冷剂入口流入的制冷剂冷凝并将其导引至上述制冷剂出口的制冷剂经路、以及设置在上述制冷剂经路的途中用于使制冷剂压力降低的减压装置。
19.一种减压管系统用冷凝器,该减压管系统用冷凝器与压缩机、减压管、蒸发器以及蓄热器一起构成制冷循环,其特征在于:具备使制冷剂流入的制冷剂入口、使制冷剂流出的制冷剂出口、使从上述制冷剂入口流入的制冷剂冷凝并将其导引至上述制冷剂出口的制冷剂经路、以及设置在上述制冷剂经路的途中用于对制冷剂施加通路阻力的通路阻力施加装置。
20.一种减压管系统用冷凝器,该减压管系统用冷凝器与压缩机、减压管、蒸发器以及蓄热器一起构成制冷循环,其特征在于:具备使制冷剂流入的制冷剂入口、使制冷剂流出的制冷剂出口、使从上述制冷剂入口流入的制冷剂冷凝并将其导引至上述制冷剂出口的制冷剂经路、以及设置在上述制冷剂经路的途中用于使通路截面积缩小的装置。
21.一种减压管系统用冷凝器,该减压管系统用冷凝器与压缩机、减压管、蒸发器以及蓄热器一起构成制冷循环,其特征在于:
具备相间隔且相互平行地设置的一对集管座、被配置在上述两集管座之间且使两端与两集管座相连通的多个热交换管、以及设置在上述集管座的内部的分隔部件;
通过该分隔部件将上述多个热交换管分隔成多个路段,形成使制冷剂顺次通过这些各个路段的制冷剂经路,且上述多个路段包括第1路段和最后路段;
进而还具备设置在上述多个路段中第1路段和最后路段之间的上述制冷剂管路中的、用于使制冷剂压力降低的减压装置。
22.如权利要求21所述的减压管系统用冷凝器,其中上述路段包括上述第1路段、上述最后路段、以及在上述第1路段和上述最后路段之间的1个或者多个中间路段,且1个或者多个的上述中间路段作为构成上述减压装置的减压路段而被构成。
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