CN1928461A - 冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冷却系统，具备：第一冷冻回路，包括第一压缩机、第一冷凝器、第一膨胀机构以及第一热交换器，流通第一制冷剂；第二冷冻回路，包括第二压缩机、第二热交换器、第二膨胀机构以及蒸发器，流通第二制冷剂；和热介质回路，流通对第一热交换器的第一制冷剂和第二热交换器的第二制冷剂进行热交换的热介质；第一冷冻回路配置在室外侧，第二冷冻回路配置在室内侧冷热设备的机械室内。

Description

冷却系统
技术领域
本发明涉及空气调节装置、冷冻·冷藏库、冷藏陈列柜等所使用的冷却系统。
背景技术
以往，在空气调节装置、冷冻·冷藏库、冷藏陈列柜等所使用的冷却系统中，一般使用的制冷剂是氟利昂。但是，存在着包围地球的臭氧层被氟利昂破坏的问题。因此，近年来，公知有使用氨或二氧化碳等自然类制冷剂作为氟利昂的替代制冷剂的冷却系统。作为这样的冷却系统，公知有例如在冷藏陈列柜内设置压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器的一维冷却系统，但是，这样的一维冷却系统冷冻效率差。
因此，为了解决一维冷却系统的问题，公知有图3所示的冷却系统和图4所示的二维冷却系统。
图3和图4所示的冷却系统由氨回路51和二氧化碳回路52构成。氨回路51包括：压缩机51a、冷凝器51b、膨胀阀51c以及外部气体热交换器53。另外，在氨回路51中所使用的制冷剂是氨。二氧化碳回路52包括：压缩机52a、膨胀阀52b、蒸发器52c以及热交换器53。另外，在二氧化碳回路52中所使用的制冷剂是二氧化碳。并且，通过配管53a连接压缩机52a和热交换器53，通过配管53b连接膨胀阀52b和热交换器53。
这样构成的图3所示的冷却系统，将压缩机52a、膨胀阀52b以及蒸发器52c设置在配置于室内A侧(图3所示的双点划线)的冷藏陈列柜C内。此外，图4所示的冷却系统，将膨胀阀52b以及蒸发器52c设置在配置于室内A侧(图4所示的双点划线)的冷藏陈列柜C内。并且，图3和图4所示的冷却系统将氨回路51设置在室外B侧。
但是，图3和图4所示的冷却系统将内部流过高温高压的制冷剂的配管53a、和内部流过高压的制冷剂的配管53b，以露出到室内A的状态进行配置。由于以露出到室内A的状态配置了配管53a和配管53b，所以，图3和图4所示的冷却系统存在着制冷剂向室内A泄漏的可能性。
另外，图3和图4所示的冷却系统根据设置在室内A侧的冷藏陈列柜C的位置，会增加各配管53a、53b的长度。在各配管53a、53b较长的情况下，与其长度的量相对应地会增加制冷剂的封入量，所以，在图3和图4所示的冷却系统发生了高压制冷剂向室内A泄漏的时候，存在着大量的制冷剂会泄漏到室内A的可能性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可防止制冷剂向室内(除了室内侧冷热设备的机械室内之外)泄漏的安全性高的冷却系统。
为了达到上述目的，本发明的冷却系统，具备：第一冷冻回路，包括第一压缩机、第一冷凝器、第一膨胀机构以及第一热交换器，流通第一制冷剂；第二冷冻回路，包括第二压缩机、第二热交换器、第二膨胀机构以及蒸发器，流通第二制冷剂；和热介质回路，流通对第一热交换器的第一制冷剂和第二热交换器的第二制冷剂进行热交换的热介质；第一冷冻回路配置在室外侧，第二冷冻回路配置在室内侧冷热设备的机械室内。
该冷却系统将流通高压第一制冷剂的第一冷冻回路设置在室外。而且，冷却系统将流通高压第二制冷剂的第二冷冻回路设置在配置于室内侧的冷热设备的机械室内。通过将第一冷冻回路设置于室外，第二冷冻回路配置于机械室内，可以不将流过高压的第一制冷剂和第二制冷剂的配管配置于室内(不包括配置在室内侧的冷热设备的机械室内所存在的配管)。由此，可消除高压的第一制冷剂或第二制冷剂向室内泄漏的可能性，而提高安全性。并且，该冷却系统在第一冷冻回路和第二冷冻回路之间夹设有热介质回路。通过该热介质回路，来进行第一冷冻回路的第一制冷剂和第二冷冻回路的第二制冷剂的热交换。通过夹设热介质回路，即使在冷热设备的机械室位置距离室外较远的情况下，也不必增长第一冷冻回路或第二冷冻回路的配管长度。由于无需增长第一冷冻回路与第二冷冻回路的配管，所以，可使第一制冷剂或第二制冷剂的使用量为最小限度，由此，可进一步提高安全性。
通过以下的说明和附图，可以明白本发明的前述目的和除此之外的目的、特征、益处。
附图说明
图1是本发明第一实施方式所涉及的冷却系统的概略构成图。
图2是本发明第二实施方式所涉及的冷却系统的概略构成图。
图3是现有例所涉及的冷却系统的概略构成图。
图4是其他的现有例所涉及的冷却系统的概略构成图。
具体实施方式
图1表示本发明的第一实施方式。
冷却系统由第一冷冻回路10、第二冷冻回路20以及热介质回路30构成。
第一冷冻回路10包括：第一压缩机11、第一冷凝器12、作为第一膨胀机构的第一膨胀阀13以及第一热交换器14。该第一冷冻回路10以第一压缩机11→第一冷凝器12→第一膨胀阀13→第一热交换器14→第一压缩机11的顺序，使第一制冷剂循环。在第一冷冻回路10中所使用的第一制冷剂是自然类制冷剂(例如氨)。
第二冷冻回路20包括：第二压缩机21、第二热交换器22、作为第二膨胀机构的第二膨胀阀23以及蒸发器24。该第二冷冻回路20以第二压缩机21→第二热交换器22→第二膨胀阀23→蒸发器24→第二压缩机21的顺序，使第二制冷剂循环。第二冷冻回路20中所使用的第二制冷剂是自然类制冷剂(例如二氧化碳)。
热介质回路30包括：第一热交换器14、第二热交换器22以及循环用泵31。第一热交换器14被第一冷冻回路10和热介质回路30共用。第二热交换器22被第二冷冻回路20和热介质回路30共用。而且，热介质回路30以第一热交换器14→循环用泵31→第二热交换器22→第一热交换器14的顺序使热介质循环。在该热介质回路30中所使用的热介质是载冷剂(例如氯化钙溶液)或水。
以上那样构成的冷却系统将第一冷冻回路10和第一热交换器14设置在室外B侧。而且，冷却系统将第二冷冻回路20和第二热交换器22设置在冷藏陈列柜C的机械室内，所述冷藏陈列柜C作为配置在室内A(图1所示的双点划线)侧的冷热设备。
下面，对图1所示的冷却系统的动作进行说明。
第一冷冻回路10的第一制冷剂以第一压缩机11→第一冷凝器12→第一膨胀阀13→第一热交换器14→第一压缩机11的顺序循环(参照图1的虚线箭头)。而且，第二冷冻回路20的第二制冷剂以第二压缩机21→第二热交换器22→第二膨胀阀23→蒸发器24→第二压缩机21的顺序循环(参照图1的实线箭头)。并且，热介质回路30的热介质以第一热交换器14→循环用泵31→第二热交换器22→第一热交换器14的顺序循环(参照图1的粗线箭头)。这样，通过使第一制冷剂、第二制冷剂或热介质在各回路10、20、30中循环，在第一热交换器14中进行流过第一冷冻回路10的第一制冷剂和流过热介质回路30的热介质之间的热交换；在第二热交换器22中进行流过第二冷冻回路20的第二制冷剂和流过热介质回路30的热介质之间的热交换。通过如此进行热交换，可以利用冷却了的第二制冷剂对设置在室内A侧的冷藏陈列柜C内进行冷却。
根据本实施方式所涉及的冷却系统，流通高压的第一制冷剂的第一冷冻回路10被设置在室外，流通高压的第二制冷剂的第二冷冻回路20被设置在冷藏陈列柜C内。由此，流过高压的第一制冷剂或第二制冷剂的配管没有被设置在室内A侧(不包含位于冷藏陈列柜C的机械室内的配管)。因此，本实施方式的冷却系统，由于不存在高压的第一制冷剂或第二制冷剂向室内A泄漏的可能性，所以，能够提高安全性。
而且，本实施方式的冷却系统，在第一冷冻回路10与第二冷冻回路20之间夹设热介质回路30。由此，即使在室内A的冷藏陈列柜C的设置位置距离室外B较远的情况下，也无需增长第一冷冻回路10与第二冷冻回路20的配管。因此，本实施方式的冷却系统，由于能够使第一制冷剂或第二制冷剂的各自使用量达到最小限度，所以，可进一步提高安全性。
图2表示本发明的第二实施方式。另外，与图1所示的冷却系统1构成相同的部分以同一附图标记进行表示，并省略其说明。
图2所示的冷却系统与图1所示的冷却系统的不同点在于，热介质回路40采用了公知的利用自然对流的热对流(thermosiphon)式回路。
而且，图2所示的冷却系统与图1所示的冷却系统的不同点在于，作为热介质回路40所使用的热介质，使用了低压的工作流体。
热介质回路40包括第一热交换器14、以及第二热交换器22。即，第一热交换器14被第一冷冻回路10和热介质回路40共用，第二热交换器22被第二冷冻回路20和热介质回路40共用。而且，由于采用了热对流式回路作为热介质回路40，所以，热介质回路40利用自然对流，以第一热交换器14→第二热交换器22→第一热交换器14的顺序使低压的工作流体循环。该热介质回路30中所使用的工作流体是低压的制冷剂(例如水或酒精)。
以上构成的冷却系统，将第一冷冻回路10和第一热交换器14设置在室外B侧。而且，冷却系统将第二冷冻回路20和第二热交换器22设置在冷藏陈列柜C的机械室内，所述冷藏陈列柜C作为配置在室内A(图2所示的双点划线)侧的冷热设备。
下面，对图2所示的冷却系统的动作进行说明。
由于第一冷冻回路10的第一制冷剂的循环和第二冷冻回路20的第二制冷剂的循环，与前述第一实施方式相同，所以省略其说明。热介质回路40的工作流体以第一热交换器14→第二热交换器22→第一热交换器14的顺序循环(参照图2的粗线箭头)。这样，通过第一制冷剂、第二制冷剂或工作流体在各回路10、20、40中循环，在第一热交换器14中进行流过第一冷冻回路10的第一制冷剂和流过热介质回路40的低压工作流体之间的热交换；在第二热交换器22中进行流过第二冷冻回路20的第二制冷剂和流过热介质回路40的低压工作流体之间的热交换。通过如此进行热交换，可以利用冷却了的第二制冷剂对设置在室内A侧的冷藏陈列柜C内进行冷却。
根据本实施方式所涉及的冷却系统，在配置于室内A侧的热介质回路40内循环的工作流体处于低压。由于工作流体处于低压，所以本实施方式的冷却系统在室内A侧没有配置高压的配管，因此，可提高安全性。图2所示的冷却系统的其他作用及效果与图1所示的冷却系统相同。
另外，前述第一实施方式以及第二实施方式将第二冷冻回路20和第二热交换器22设置在作为机械室的冷藏陈列柜C内，但是不限定于此。例如，也可以在作为冷热设备的空气调节装置内、冷冻库内或冷藏库内配置第二冷冻回路20和第二热交换器22。
本说明书所记载的优选方式是例示，不对本发明进行限定。发明的范围由添加的权利要求表示，这些权利要求主旨中的所有变形例都包含于本发明。

Claims (5)

1、一种冷却系统，其特征在于，具备：
第一冷冻回路，包括第一压缩机、第一冷凝器、第一膨胀机构以及第一热交换器，流通第一制冷剂；
第二冷冻回路，包括第二压缩机、第二热交换器、第二膨胀机构以及蒸发器，流通第二制冷剂；和
热介质回路，流通对第一热交换器的第一制冷剂和第二热交换器的第二制冷剂进行热交换的热介质；
第一冷冻回路配置在室外侧，第二冷冻回路配置在室内侧冷热设备的机械室内。
2、根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，
热介质回路通过泵，使热介质流通到第一热交换器和第二热交换器。
3、根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，
热介质回路通过热对流，使热介质流通到第一热交换器和第二热交换器。
4、根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，
第一制冷剂是氨。
5、根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，
第二制冷剂是二氧化碳。
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