CN204693881U

CN204693881U - 制冷循环装置

Info

Publication number: CN204693881U
Application number: CN201520315914.7U
Authority: CN
Inventors: 庄司裕一; 葛西浩平; 美藤尚文
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2025-05-15
Also published as: JP6242289B2; JP2015218954A

Abstract

本实用新型提供一种制冷循环装置。制冷循环装置具备制冷剂回路，利用制冷剂配管按照压缩机(4)、流路切换单元、冷凝器、节流机构、以及蒸发器(9)的顺序将它们依次连接而形成该制冷剂回路，制冷剂在该制冷剂回路循环，制冷剂回路具备内部热交换器(7)，从冷凝器流向节流机构的制冷剂、与从蒸发器(9)流向压缩机(4)的制冷剂以对流的方式在内部热交换器(7)进行热交换，内部热交换器(7)具有由内管(10)与外管(11)构成的双重管构造，内管(10)连接于冷凝器与节流机构之间，外管(11)连接于蒸发器(9)与压缩机(4)之间。

Description

制冷循环装置

技术领域

本实用新型涉及制冷循环装置，例如涉及在面向寒冷地区的温水生成器亦即空调装置所具有的制冷剂回路具备内部热交换器的制冷循环装置。

背景技术

在现有的空调装置中，利用制冷剂配管将室内机与室外机连接，并根据制冷剂配管的长度来调整制冷剂回路内的制冷剂量。这种空调装置中具备用于贮存剩余制冷剂的压力容器。

另外，存在如下空调装置，其特征在于，以有效地确保过冷却度为目的，在设置于制冷剂回路内的压缩机的吸入侧前的储压器连接有冷凝器后的配管(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平9-152204号公报(例如，参照[0031]～[0034]、图3、图4)

专利文献1所记载的现有的空调装置存在如下课题：当在寒冷地区使用时，大多在较低的外部气温下使用室外机，无法确保压缩机的吸入过热度，导致制冷剂向压缩机回液，从而引起压缩机的故障。

另外，在寒冷地区要求利用使制冷剂与水进行热交换的冷凝器而使水形成为高温，因此需要将冷凝温度设定得较高。但是，若将冷凝温度设定得较高，则冷凝器的出口入口之间的焓差减小，从而导致制热能力降低。因此，为了抑制性能降低，需要确保充分的过冷却度。

另外，为了能够应对因制冷剂配管的长度或者运转状态的不同而产生的制冷剂回路内的制冷剂量的变化，需要具备大型的压力容器，从而需要较大的空间。因此，存在如下课题：室内机变得大型化，导致材料费的成本增加，因室外机的重量增加而导致输送费的成本增加等。

实用新型内容

本实用新型是为了解决以上那样的课题中的至少一个而完成的，其目的在于提供一种制冷循环装置，其能够有效地确保过冷却度与过热度，从而能够抑制制热性能的降低与向压缩机的回液。

本实用新型的制冷循环装置具备制冷剂回路，利用制冷剂配管按照压缩机、流路切换单元、冷凝器、节流机构、以及蒸发器的顺序将它们依次连接而构成该制冷剂回路，制冷剂在该制冷剂回路循环，该制冷剂回路具备内部热交换器，从上述冷凝器流向上述节流机构的制冷剂、与从上述蒸发器流向上述压缩机的制冷剂以对流的方式在该内部热交换器进行热交换，该内部热交换器具有由内管与外管构成的双重管构造，上述内管连接于上述冷凝器与上述节流机构之间，上述外管连接于上述蒸发器与上述压缩机之间。

根据本实用新型所涉及的制冷循环装置，在制冷剂回路具备内部热交换器，使从冷凝器流向节流机构的制冷剂、与从蒸发器流向压缩机的制冷剂以对流的方式进行热交换，由此能够有效地确保过冷却度与过热度，能够抑制制热性能的降低与向压缩机的回液。

附图说明

图1是本实用新型的实施方式所涉及的制冷循环装置的制冷剂回路图。

图2是图1所示的内部热交换器的剖视图。

图3是本实用新型的实施方式所涉及的制冷循环装置的莫里尔线图。

附图标记说明：

1…空调装置；2…室外机；3…水配管；4…压缩机；5…四通阀；6…板式热交换器；7…内部热交换器；8…电子膨胀阀；9…蒸发器；10…内管；11…外管；12…贮液部；13…分配管。

具体实施方式

以下，基于附图对本实用新型的实施方式进行说明。此外，本实用新型并不限定于以下说明的实施方式。另外，在以下附图中，各构成部件的大小关系有时与实际情况不同。

实施方式.

在本实施方式中，作为制冷循环装置，以面向寒冷地区的温水形成器亦即空调装置1为例进行说明。

如图1所示，空调装置1具备：室外机2；以及水配管3，水在该水配管3流动。

室外机2具备制冷剂回路，利用制冷剂配管以环状按照压缩机4、四通阀5、作为冷凝器的板式热交换器6、电子膨胀阀8、以及蒸发器9的顺序将它们依次连接而形成该制冷剂回路，制冷剂在该制冷剂回路循环。

此外，四通阀5是用于切换制冷剂的流路的部件，但也可以取代四通阀5而使用二通阀或者三通阀等来切换流路。

另外，四通阀5相当于本实用新型中的“流路切换单元”。

另外，构成为：在板式热交换器6连接有水配管3，制冷剂与水在板式热交换器6进行热交换。

另外，构成为：在板式热交换器6与电子膨胀阀8之间、且在四通阀5与压缩机4的吸入侧之间设置有内部热交换器7，从板式热交换器6流向电子膨胀阀8的制冷剂、与从蒸发器9流向压缩机4的制冷剂以对流的方式进行热交换。

此外，冷凝器并不限定于板式热交换器6，也可以使用其他热交换器。

另外，电子膨胀阀8相当于本实用新型中的“节流机构”。

图2是图1所示的内部热交换器7的剖视图。

本实施方式所涉及的内部热交换器7具有由内管10与外管11构成的三组双重管构造，内管10连接于作为冷凝器的板式热交换器6与电子膨胀阀8之间，外管11连接于四通阀5与压缩机4的吸入侧之间。

内管10采用外径为9.52mm的配管，外管11采用一条边的长度为20cm、且外径为15.88mm的配管。

另外，内管10的下部设置有贮存液态制冷剂的U字形状的贮液部12，其通过使一条边的长度为20cm、且外径为15.88mm的配管弯曲180°而形成。在贮液部12的上方设置有将内管10彼此连接并供气态制冷剂通过的分配管13，该分配管13的外径为4.8mm。

以下，利用图3对制热运转时的制冷剂的流动进行说明。

从压缩机4排出的高温高压的气态制冷剂(A点)经由四通阀5而从作为冷凝器的板式热交换器6通过，并在此时与在水配管3流动的水进行热交换，向该水散热而成为高温高压的液态制冷剂(B点)。

然后，从作为内部热交换器7的构成部件之一的内管10通过，并在此时与在外管11流动的制冷剂进行热交换，向该制冷剂散热而实现过冷却(C点)。

然后，利用电子膨胀阀8进行减压后的高温低压的液态制冷剂(D点)从蒸发器9通过，并在此时与空气进行热交换，从该空气吸热而成为低温低压的气态制冷剂(E点)。

然后，经由四通阀5而从作为内部热交换器7的构成部件之一的外管11通过，并在此时与在内管10流动的制冷剂进行热交换，在从该制冷剂吸热而实现过热以后(F点)，返回到压缩机4。

如以上那样，使在连接于作为冷凝器的板式热交换器6与电子膨胀阀8之间的内部热交换器7的内管10流动的高温的制冷剂、与在连接于四通阀5与压缩机4的吸入侧之间的外管11流动的低温的制冷剂以对流的方式进行热交换。

这样一来，如图3所示，能够确保作为冷凝器的板式热交换器6出口的过冷却度(SC)，从而能够实现制热性能的提高。另外，能够确保压缩机4的吸入过热度(SH)并抑制向压缩机4的回液，从而能够实现可靠性的提高。

在现有的空调装置中，由室内机与室外机构成使得制冷剂循环的制冷剂回路，因此，根据室外机与室内机的组合或者连接的制冷剂配管的长度的不同而产生较多的剩余制冷剂量。因此，需要能够贮存该剩余制冷剂的大型的压力容器。

但是，根据本实施方式所涉及的空调装置1，仅由室外机2构成使得制冷剂循环的制冷剂回路，因此，制冷剂配管的长度不会发生变化，从而制冷剂回路内的制冷剂量不会发生变化。

因此，为了仅针对因制冷运转、制热运转等运转状态的不同而产生的剩余制冷剂能够实现贮存，研究内部热交换器7的构造即可，并不需要压力容器。

而且，由于不需要(大型的)压力容器，因此，能够使室外机2小型化，从而能够实现材料费的成本降低，因室外机2的重量降低而能够实现输送费的成本降低等。

在本实施方式所涉及的空调装置1的室外机2中，与制热运转时相比，制冷运转时需要更多的制冷剂。其理由在于，由于利用铁板将板式热交换器6制作成箱形、且在制冷运转时制冷剂以低压液体状态流入，因此使得液态制冷剂容易滞留于板式热交换器6内，制冷剂量之差最大达到683cc。

在本实施方式中，将内部热交换器7的内管10彼此连结的配管使用弯曲180°的外径为15.88mm的配管，若将配管的壁厚设为1.0mm而进行计算，则图2所示的两处位置的贮液部12的容积总计为695cc，能够贮存在制热运转时产生的剩余制冷剂。

另外，通过在贮液部12的上方设置将内管10彼此连接的分配管13，能够在液态制冷剂滞留于贮液部12的状态下使气态制冷剂通过。而且，通过调整电子膨胀阀8的开度，利用所滞留的剩余的液态制冷剂使在制冷剂回路内循环的制冷剂量增加或减少，对利用温度传感器(未图示)检测到的过冷却度进行控制而使其达到最佳的值。

如以上那样，根据本实施方式所涉及的空调装置1，通过使在内部热交换器7的内管10流动的高温的制冷剂、与在外管11流动的低温的制冷剂以对流的方式进行热交换，能够如图3所示那样确保作为冷凝器的板式热交换器6出口的过冷却度，从而能够实现制热性能的提高。另外，能够确保压缩机4的吸入过热度并抑制向压缩机4的回液，从而能够实现可靠性的提高。

另外，由于不需要贮存器或者接收器等(大型的)压力容器，因此，能够使室外机2小型化，从而能够实现材料费的成本降低，因室外机2的重量降低而能够实现输送费的成本降低等。

Claims

1.一种制冷循环装置，其特征在于，

具备制冷剂回路，利用制冷剂配管按照压缩机、流路切换单元、冷凝器、节流机构、以及蒸发器的顺序将它们依次连接而形成该制冷剂回路，制冷剂在该制冷剂回路循环，

该制冷剂回路具备内部热交换器，从所述冷凝器流向所述节流机构的制冷剂、与从所述蒸发器流向所述压缩机的制冷剂以对流的方式在所述内部热交换器进行热交换，

该内部热交换器具有由内管与外管构成的双重管构造，

所述内管连接于所述冷凝器与所述节流机构之间，

所述外管连接于所述蒸发器与所述压缩机之间。

2.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于，

在所述内管的下部设置有贮存液态制冷剂的U字形状的贮液部。

3.根据权利要求2所述的制冷循环装置，其特征在于，

在所述贮液部的上方设置有分配管，该分配管将所述内管彼此连接，气态制冷剂在该分配管通过。

4.根据权利要求3所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述内管的外径为9.52mm，所述外管的一条边的长度为20cm且外径为15.88mm，所述贮液部通过将一条边的长度为20cm且外径为15.88mm的配管弯曲180°而形成，所述分配管的外径为4.8mm。

5.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于，

在室内机具备所述制冷剂回路。

6.根据权利要求2所述的制冷循环装置，其特征在于，

在室内机具备所述制冷剂回路。

7.根据权利要求3所述的制冷循环装置，其特征在于，

在室内机具备所述制冷剂回路。

8.根据权利要求4所述的制冷循环装置，其特征在于，

在室内机具备所述制冷剂回路。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述制冷剂回路在所述压缩机与所述冷凝器之间、且在所述蒸发器与所述内部热交换器之间具备流路切换单元。

10.根据权利要求1～8中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述冷凝器为板式热交换器。