JP2003075026A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
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- JP2003075026A JP2003075026A JP2001263222A JP2001263222A JP2003075026A JP 2003075026 A JP2003075026 A JP 2003075026A JP 2001263222 A JP2001263222 A JP 2001263222A JP 2001263222 A JP2001263222 A JP 2001263222A JP 2003075026 A JP2003075026 A JP 2003075026A
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- refrigerant
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/13—Economisers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 過冷却熱交換器の設置状態を規定することに
より、高圧液冷媒から低圧冷媒への熱伝達率の向上を図
る。 【解決手段】 減圧機構の上流側の高圧液冷媒Ｘ1に対
して該高圧液冷媒Ｘ1を減圧して得られる低圧冷媒Ｘ2と
の熱交換により過冷却を付与する過冷却熱交換器を、垂
直な高圧側流路１４および低圧側流路１５を有する二重
管式熱交換器により構成して、流入初期に気液二相流と
なっている低圧冷媒Ｘ2の環状流化が容易となるように
し、もって過冷却熱交換器の性能向上を図るようにして
いる。
より、高圧液冷媒から低圧冷媒への熱伝達率の向上を図
る。 【解決手段】 減圧機構の上流側の高圧液冷媒Ｘ1に対
して該高圧液冷媒Ｘ1を減圧して得られる低圧冷媒Ｘ2と
の熱交換により過冷却を付与する過冷却熱交換器を、垂
直な高圧側流路１４および低圧側流路１５を有する二重
管式熱交換器により構成して、流入初期に気液二相流と
なっている低圧冷媒Ｘ2の環状流化が容易となるように
し、もって過冷却熱交換器の性能向上を図るようにして
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、冷凍装置に関
し、さらに詳しくは冷凍装置における自己過冷却熱交換
器の構造に関するものである。
し、さらに詳しくは冷凍装置における自己過冷却熱交換
器の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、冷凍装置のメイン回路を流れ
る高圧液冷媒の過冷却度を増加させる方法として、冷凍
装置における減圧機構の上流側の高圧液冷媒に対して該
高圧液冷媒を減圧して得られる低圧冷媒との熱交換によ
り過冷却を付与する自己冷却式の過冷却熱交換器を用い
る方法が良く知られている。
る高圧液冷媒の過冷却度を増加させる方法として、冷凍
装置における減圧機構の上流側の高圧液冷媒に対して該
高圧液冷媒を減圧して得られる低圧冷媒との熱交換によ
り過冷却を付与する自己冷却式の過冷却熱交換器を用い
る方法が良く知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した過
冷却熱交換器を用いる方法の場合、過冷却熱交換器の設
置状態によっては過冷却熱交換器としての性能を十分に
生かせない場合が生ずる。例えば、過冷却熱交換器を構
成する二つの流路（即ち、高圧液冷媒が流れる高圧側流
路と低圧冷媒が流れる低圧側流路）が水平となるような
設置形態をとった場合、低圧側流路を流れる低圧冷媒
が、流入初期には気液二相流となっているにもかかわら
ず、理想的な流動形態である環状流となりにくく、気液
が分離して流れることとなり、配管内の上面が十分に濡
れず、高圧液冷媒から低圧冷媒への熱伝達率が低下して
しまうという不具合が生ずるおそれがある。
冷却熱交換器を用いる方法の場合、過冷却熱交換器の設
置状態によっては過冷却熱交換器としての性能を十分に
生かせない場合が生ずる。例えば、過冷却熱交換器を構
成する二つの流路（即ち、高圧液冷媒が流れる高圧側流
路と低圧冷媒が流れる低圧側流路）が水平となるような
設置形態をとった場合、低圧側流路を流れる低圧冷媒
が、流入初期には気液二相流となっているにもかかわら
ず、理想的な流動形態である環状流となりにくく、気液
が分離して流れることとなり、配管内の上面が十分に濡
れず、高圧液冷媒から低圧冷媒への熱伝達率が低下して
しまうという不具合が生ずるおそれがある。
【０００４】特に、過冷却熱交換器における低圧側流路
を、該過冷却熱交換器の上流側のメイン配管から分岐し
て前記圧縮機の吸入側にバイパスするバイパス回路の一
部により構成するバイパス回路タイプのものでは、バイ
パス回路に分岐される冷媒量が少なくて低流速となるた
め、水平設置とした場合、より一層環状流化が難しいと
いう問題があった。
を、該過冷却熱交換器の上流側のメイン配管から分岐し
て前記圧縮機の吸入側にバイパスするバイパス回路の一
部により構成するバイパス回路タイプのものでは、バイ
パス回路に分岐される冷媒量が少なくて低流速となるた
め、水平設置とした場合、より一層環状流化が難しいと
いう問題があった。
【０００５】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、過冷却熱交換器の設置状態を規定することによ
り、高圧液冷媒から低圧冷媒への熱伝達率の向上を図る
ことを目的とするものである。
ので、過冷却熱交換器の設置状態を規定することによ
り、高圧液冷媒から低圧冷媒への熱伝達率の向上を図る
ことを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記課題を解決するための手段として、圧縮機１、熱源側
熱交換器３、減圧機構７および利用側熱交換器８を備
え、前記減圧機構７の上流側の高圧液冷媒Ｘ1に対して
該高圧液冷媒Ｘ1を減圧して得られる低圧冷媒Ｘ2との熱
交換により過冷却を付与する過冷却熱交換器６を付設し
てなる冷凍装置において、前記過冷却熱交換器６を、垂
直な高圧側流路１４および低圧側流路１５を有する二重
管式熱交換器により構成している。
記課題を解決するための手段として、圧縮機１、熱源側
熱交換器３、減圧機構７および利用側熱交換器８を備
え、前記減圧機構７の上流側の高圧液冷媒Ｘ1に対して
該高圧液冷媒Ｘ1を減圧して得られる低圧冷媒Ｘ2との熱
交換により過冷却を付与する過冷却熱交換器６を付設し
てなる冷凍装置において、前記過冷却熱交換器６を、垂
直な高圧側流路１４および低圧側流路１５を有する二重
管式熱交換器により構成している。
【０００７】上記のように構成したことにより、高圧液
冷媒Ｘ1も低圧冷媒Ｘ2も垂直な流路１４，１５を流れる
こととなるため、流入初期に気液二相流となっている低
圧冷媒Ｘ2の環状流化が容易となり、高圧液冷媒Ｘ1から
低圧冷媒Ｘ2への熱伝達率が向上することとなる。従っ
て、過冷却熱交換器６としての性能が向上することとな
る。
冷媒Ｘ1も低圧冷媒Ｘ2も垂直な流路１４，１５を流れる
こととなるため、流入初期に気液二相流となっている低
圧冷媒Ｘ2の環状流化が容易となり、高圧液冷媒Ｘ1から
低圧冷媒Ｘ2への熱伝達率が向上することとなる。従っ
て、過冷却熱交換器６としての性能が向上することとな
る。
【０００８】請求項２の発明におけるように、請求項１
記載の冷凍装置において、前記低圧側流路１５を流れる
低圧冷媒Ｘ2を下方から上方に向かって流通させるよう
に構成した場合、流入初期に気液二相流となっている低
圧冷媒Ｘ2の環状流化がより一層容易となる。
記載の冷凍装置において、前記低圧側流路１５を流れる
低圧冷媒Ｘ2を下方から上方に向かって流通させるよう
に構成した場合、流入初期に気液二相流となっている低
圧冷媒Ｘ2の環状流化がより一層容易となる。
【０００９】請求項３の発明におけるように、請求項１
記載の冷凍装置において、前記高圧側流路１４および低
圧側流路１５を、入口側および出口側が下端に位置し、
Ｒ部６ａが上端に位置するＵ字状流路とした場合、流入
初期に気液二相流となっている低圧冷媒Ｘ2の環状流化
がより一層容易となる。
記載の冷凍装置において、前記高圧側流路１４および低
圧側流路１５を、入口側および出口側が下端に位置し、
Ｒ部６ａが上端に位置するＵ字状流路とした場合、流入
初期に気液二相流となっている低圧冷媒Ｘ2の環状流化
がより一層容易となる。
【００１０】請求項４の発明におけるように、請求項
１、２および３のいずれか一項記載の冷凍装置におい
て、前記低圧側流路１５を、二重管の内管２０内に形成
した場合、流入初期に気液二相流となっている低圧冷媒
Ｘ2が環状流化したときに高圧液冷媒Ｘ1から低圧冷媒Ｘ
2への熱伝達率がより一層向上するとともに、外部への
熱損失も可及的に少なくなる。
１、２および３のいずれか一項記載の冷凍装置におい
て、前記低圧側流路１５を、二重管の内管２０内に形成
した場合、流入初期に気液二相流となっている低圧冷媒
Ｘ2が環状流化したときに高圧液冷媒Ｘ1から低圧冷媒Ｘ
2への熱伝達率がより一層向上するとともに、外部への
熱損失も可及的に少なくなる。
【００１１】請求項５の発明におけるように、請求項
１、２、３および４のいずれか一項記載の冷凍装置にお
いて、前記流路１４を流れる高圧液冷媒Ｘ1と前記流路
１５を流れる低圧冷媒Ｘ2とを対向流となした場合、流
路全長に亙って高圧液冷媒Ｘ1と低圧液冷媒Ｘ2との温度
差を大きくすることができることとなり、高圧液冷媒Ｘ
1から低圧冷媒Ｘ2への熱交換性能をより一層向上させる
ことができる。
１、２、３および４のいずれか一項記載の冷凍装置にお
いて、前記流路１４を流れる高圧液冷媒Ｘ1と前記流路
１５を流れる低圧冷媒Ｘ2とを対向流となした場合、流
路全長に亙って高圧液冷媒Ｘ1と低圧液冷媒Ｘ2との温度
差を大きくすることができることとなり、高圧液冷媒Ｘ
1から低圧冷媒Ｘ2への熱交換性能をより一層向上させる
ことができる。
【００１２】請求項６の発明におけるように、請求項
１、２、３、４および５のいずれか一項記載の冷凍装置
において、前記低圧側流路１５を、前記過冷却熱交換器
６の上流側のメイン回路Ａから分岐して前記圧縮機１の
吸入側にバイパスするバイパス回路Ｂの一部により構成
した場合、メイン回路Ａ側の冷媒循環量が低下すること
で、吸入圧損等の低下を図り得ることとなり、システム
性能を向上させることができる。
１、２、３、４および５のいずれか一項記載の冷凍装置
において、前記低圧側流路１５を、前記過冷却熱交換器
６の上流側のメイン回路Ａから分岐して前記圧縮機１の
吸入側にバイパスするバイパス回路Ｂの一部により構成
した場合、メイン回路Ａ側の冷媒循環量が低下すること
で、吸入圧損等の低下を図り得ることとなり、システム
性能を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【００１４】第１の実施の形態
図１および図２には、本願発明の第１の実施の形態にか
かる冷凍装置が示されている。
かる冷凍装置が示されている。
【００１５】この冷凍装置は、図１に示すように、圧縮
機１、四路切換弁２、冷房運転時に凝縮器として作用し
且つ暖房運転時に蒸発器として作用する熱源側熱交換器
３、冷媒流通方向を規定するブリッジ回路４、レシーバ
５、過冷却熱交換器６、減圧機構として作用する電動膨
張弁７、前記ブリッジ回路４、冷房運転時に蒸発器とし
て作用し且つ暖房運転時に凝縮器として作用する利用側
熱交換器８および前記四路切換弁２を順次冷媒配管によ
り接続してなるメイン回路Ａを備えて構成されており、
前記四路切換弁２の切換作動により、冷房運転時と暖房
運転時とで冷媒を可逆流通させることができるようにな
っている。
機１、四路切換弁２、冷房運転時に凝縮器として作用し
且つ暖房運転時に蒸発器として作用する熱源側熱交換器
３、冷媒流通方向を規定するブリッジ回路４、レシーバ
５、過冷却熱交換器６、減圧機構として作用する電動膨
張弁７、前記ブリッジ回路４、冷房運転時に蒸発器とし
て作用し且つ暖房運転時に凝縮器として作用する利用側
熱交換器８および前記四路切換弁２を順次冷媒配管によ
り接続してなるメイン回路Ａを備えて構成されており、
前記四路切換弁２の切換作動により、冷房運転時と暖房
運転時とで冷媒を可逆流通させることができるようにな
っている。
【００１６】前記ブリッジ回路４は、４個の逆止弁４
Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄでブリッジを構成することによ
り、冷房運転時においても暖房運転時においても、高圧
液冷媒がレシーバ５に必ず流れ且つ電動膨張弁７により
減圧された低圧冷媒が利用側熱交換器８あるいは熱源側
熱交換器３に流れることとされている。
Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄでブリッジを構成することによ
り、冷房運転時においても暖房運転時においても、高圧
液冷媒がレシーバ５に必ず流れ且つ電動膨張弁７により
減圧された低圧冷媒が利用側熱交換器８あるいは熱源側
熱交換器３に流れることとされている。
【００１７】前記レシーバ５の気相部は、逆止弁１１を
介在させたバイパス回路９を介して前記圧縮機１の吐出
管１０に接続されており、該バイパス回路９を介してレ
シーバ５の気相部からのガス抜きを行うことでレシーバ
５への液封を防止することとなっている。
介在させたバイパス回路９を介して前記圧縮機１の吐出
管１０に接続されており、該バイパス回路９を介してレ
シーバ５の気相部からのガス抜きを行うことでレシーバ
５への液封を防止することとなっている。
【００１８】前記バイパス回路９における逆止弁１１の
上流側と前記電動膨張弁７の下流側とは、電磁開閉弁１
２を介在させた均圧回路１３を介して接続されており、
運転停止時あるいは運転開始時に電磁開閉弁１２を開作
動させることにより、高低圧を均圧させ、圧縮機１の起
動を容易ならしめるようになっている。
上流側と前記電動膨張弁７の下流側とは、電磁開閉弁１
２を介在させた均圧回路１３を介して接続されており、
運転停止時あるいは運転開始時に電磁開閉弁１２を開作
動させることにより、高低圧を均圧させ、圧縮機１の起
動を容易ならしめるようになっている。
【００１９】前記過冷却熱交換器６は、前記電動膨張弁
７の上流側の高圧液冷媒Ｘ1が流れる高圧側流路１４
（メイン回路Ａの一部を構成している）と、メイン回路
Ａから分岐した高圧液冷媒Ｘ1を減圧して得られる低圧
冷媒Ｘ2が供給される低圧側流路１５とを備えた二重管
熱交換器により構成されている（図２参照）。つまり、
前記過冷却熱交換器６における低圧側流路１５は、該過
冷却熱交換器６の上流側のメイン回路Ａから分岐して前
記圧縮機１の吸入管１６にバイパスするバイパス回路Ｂ
の一部により構成されることとなっているのである。符
号１７は過冷却付与が必要な時に開作動される電磁開閉
弁、１８は減圧機構として作用するキャピラリチューブ
である。
７の上流側の高圧液冷媒Ｘ1が流れる高圧側流路１４
（メイン回路Ａの一部を構成している）と、メイン回路
Ａから分岐した高圧液冷媒Ｘ1を減圧して得られる低圧
冷媒Ｘ2が供給される低圧側流路１５とを備えた二重管
熱交換器により構成されている（図２参照）。つまり、
前記過冷却熱交換器６における低圧側流路１５は、該過
冷却熱交換器６の上流側のメイン回路Ａから分岐して前
記圧縮機１の吸入管１６にバイパスするバイパス回路Ｂ
の一部により構成されることとなっているのである。符
号１７は過冷却付与が必要な時に開作動される電磁開閉
弁、１８は減圧機構として作用するキャピラリチューブ
である。
【００２０】そして、本実施の形態における過冷却熱交
換器６は、図２に示すように、垂直な二つの流路（外管
１９内に形成された高圧側流路１４および内管２０内に
形成された低圧側流路１５）を有する二重管式熱交換器
により構成されており、高圧側流路１４においては、上
方の入口１４ａから下方の出口１４ｂに向かって高圧液
冷媒Ｘ1が流通し、低圧側流路１５においては、下方の
入口１５ａから上方の出口１５ｂに向かって低圧冷媒Ｘ
2（最初は、気液二相流で出口側ではガス冷媒となる）
が流通することとなっている。つまり、この過冷却熱交
換器６においては、高圧液冷媒Ｘ1と低圧冷媒Ｘ2とは対
向流となっているのである。
換器６は、図２に示すように、垂直な二つの流路（外管
１９内に形成された高圧側流路１４および内管２０内に
形成された低圧側流路１５）を有する二重管式熱交換器
により構成されており、高圧側流路１４においては、上
方の入口１４ａから下方の出口１４ｂに向かって高圧液
冷媒Ｘ1が流通し、低圧側流路１５においては、下方の
入口１５ａから上方の出口１５ｂに向かって低圧冷媒Ｘ
2（最初は、気液二相流で出口側ではガス冷媒となる）
が流通することとなっている。つまり、この過冷却熱交
換器６においては、高圧液冷媒Ｘ1と低圧冷媒Ｘ2とは対
向流となっているのである。
【００２１】上記のように構成したことにより、高圧液
冷媒Ｘ1も低圧冷媒Ｘ2も垂直な流路１４，１５を流れる
こととなるため、流入初期に気液二相流となっている低
圧冷媒Ｘ2の環状流化が容易となり、高圧液冷媒Ｘ1から
低圧冷媒Ｘ2への熱伝達率が向上することとなる。従っ
て、過冷却熱交換器６としての性能が向上することとな
る。
冷媒Ｘ1も低圧冷媒Ｘ2も垂直な流路１４，１５を流れる
こととなるため、流入初期に気液二相流となっている低
圧冷媒Ｘ2の環状流化が容易となり、高圧液冷媒Ｘ1から
低圧冷媒Ｘ2への熱伝達率が向上することとなる。従っ
て、過冷却熱交換器６としての性能が向上することとな
る。
【００２２】しかも、前記低圧側流路１５を流れる低圧
冷媒Ｘ2を下方から上方に向かって流通させるように構
成しているので、流入初期に気液二相流となっている低
圧冷媒Ｘ2の環状流化がより一層容易となる。
冷媒Ｘ2を下方から上方に向かって流通させるように構
成しているので、流入初期に気液二相流となっている低
圧冷媒Ｘ2の環状流化がより一層容易となる。
【００２３】また、前記低圧側流路１５を、二重管の内
管２０内に形成するようにしているので、流入初期に気
液二相流となっている低圧冷媒Ｘ2が環状流化したとき
に高圧液冷媒Ｘ1から低圧冷媒Ｘ2への熱伝達率がより一
層向上するとともに、外部への熱損失も可及的に少なく
なる。
管２０内に形成するようにしているので、流入初期に気
液二相流となっている低圧冷媒Ｘ2が環状流化したとき
に高圧液冷媒Ｘ1から低圧冷媒Ｘ2への熱伝達率がより一
層向上するとともに、外部への熱損失も可及的に少なく
なる。
【００２４】また、前記流路１４を流れる高圧液冷媒Ｘ
1と流路１５を流れる低圧冷媒Ｘ2とを対向流となしてい
るので、流路全長に亙って高圧液冷媒Ｘ1と低圧液冷媒
Ｘ2との温度差を大きくすることができることとなり、
高圧液冷媒Ｘ1から低圧冷媒Ｘ2への熱交換性能をより一
層向上させることができる。
1と流路１５を流れる低圧冷媒Ｘ2とを対向流となしてい
るので、流路全長に亙って高圧液冷媒Ｘ1と低圧液冷媒
Ｘ2との温度差を大きくすることができることとなり、
高圧液冷媒Ｘ1から低圧冷媒Ｘ2への熱交換性能をより一
層向上させることができる。
【００２５】また、前記低圧側流路１５を、前記過冷却
熱交換器６の上流側のメイン回路Ａから分岐して前記圧
縮機１の吸入側にバイパスするバイパス回路Ｂの一部に
より構成しているので、メイン回路Ａ側の冷媒循環量が
低下することで、吸入圧損等の低下を図り得ることとな
り、システム性能を向上させることができる。
熱交換器６の上流側のメイン回路Ａから分岐して前記圧
縮機１の吸入側にバイパスするバイパス回路Ｂの一部に
より構成しているので、メイン回路Ａ側の冷媒循環量が
低下することで、吸入圧損等の低下を図り得ることとな
り、システム性能を向上させることができる。
【００２６】第２の実施の形態
図３には、本願発明の第２の実施の形態にかかる冷凍装
置における過冷却熱交換器が示されている。
置における過冷却熱交換器が示されている。
【００２７】この場合、過冷却熱交換器６においては、
外管１９内に形成される高圧側流路１４および内管２０
内に形成される低圧側流路１５は、入口１４ａ，１５ａ
および出口１４ｂ，１５ｂが下端に位置し、Ｒ部６ａが
上端に位置するＵ字状流路とされている。そして、高圧
側流路１４を流れる高圧液冷媒Ｘ1と低圧側流路１５を
流れる低圧冷媒Ｘ2とは対向流とされている。
外管１９内に形成される高圧側流路１４および内管２０
内に形成される低圧側流路１５は、入口１４ａ，１５ａ
および出口１４ｂ，１５ｂが下端に位置し、Ｒ部６ａが
上端に位置するＵ字状流路とされている。そして、高圧
側流路１４を流れる高圧液冷媒Ｘ1と低圧側流路１５を
流れる低圧冷媒Ｘ2とは対向流とされている。
【００２８】このようにすると、高圧液冷媒Ｘ1も低圧
冷媒Ｘ2も垂直な流路１４，１５を流れることとなるた
め、流入初期に気液二相流となっている低圧冷媒Ｘ2の
環状流化が容易となり、高圧液冷媒Ｘ1から低圧冷媒Ｘ2
への熱伝達率が向上することとなる。従って、過冷却熱
交換器６としての性能が向上することとなる。しかも、
内管２０内に形成されている低圧側流路１５を流れ、流
入初期に気液二相流となっている低圧冷媒Ｘ2の環状流
化がより一層容易となる。
冷媒Ｘ2も垂直な流路１４，１５を流れることとなるた
め、流入初期に気液二相流となっている低圧冷媒Ｘ2の
環状流化が容易となり、高圧液冷媒Ｘ1から低圧冷媒Ｘ2
への熱伝達率が向上することとなる。従って、過冷却熱
交換器６としての性能が向上することとなる。しかも、
内管２０内に形成されている低圧側流路１５を流れ、流
入初期に気液二相流となっている低圧冷媒Ｘ2の環状流
化がより一層容易となる。
【００２９】その他の構成および作用効果は、第１の実
施の形態におけると同様なので説明を省略する。
施の形態におけると同様なので説明を省略する。
【００３０】上記した各実施の形態においては、過冷却
熱交換器における低圧側流路を、該過冷却熱交換器の上
流側のメイン回路から分岐して圧縮機の吸入側にバイパ
スするバイパス回路の一部により構成するようにしてい
るが、本願発明は、過冷却熱交換器における低圧側流路
に、減圧機構により減圧された低圧冷媒を供給してメイ
ン回路を流れる高圧側液冷媒に対して過冷却を付与する
ようにしたものにも適用可能である。
熱交換器における低圧側流路を、該過冷却熱交換器の上
流側のメイン回路から分岐して圧縮機の吸入側にバイパ
スするバイパス回路の一部により構成するようにしてい
るが、本願発明は、過冷却熱交換器における低圧側流路
に、減圧機構により減圧された低圧冷媒を供給してメイ
ン回路を流れる高圧側液冷媒に対して過冷却を付与する
ようにしたものにも適用可能である。
【００３１】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、圧縮機１、熱
源側熱交換器３、減圧機構７および利用側熱交換器８を
備え、前記減圧機構７の上流側の高圧液冷媒Ｘ1に対し
て該高圧液冷媒Ｘ1を減圧して得られる低圧冷媒Ｘ2との
熱交換により過冷却を付与する過冷却熱交換器６を付設
してなる冷凍装置において、前記過冷却熱交換器６を、
垂直な高圧側流路１４および低圧側流路１５を有する二
重管式熱交換器により構成して、高圧液冷媒Ｘ1も低圧
冷媒Ｘ2も垂直な流路１４，１５を流れるようにしたの
で、流入初期に気液二相流となっている低圧冷媒Ｘ2の
環状流化が容易となり、高圧液冷媒Ｘ1から低圧冷媒Ｘ2
への熱伝達率が向上し、過冷却熱交換器６としての性能
が向上するという効果がある。
源側熱交換器３、減圧機構７および利用側熱交換器８を
備え、前記減圧機構７の上流側の高圧液冷媒Ｘ1に対し
て該高圧液冷媒Ｘ1を減圧して得られる低圧冷媒Ｘ2との
熱交換により過冷却を付与する過冷却熱交換器６を付設
してなる冷凍装置において、前記過冷却熱交換器６を、
垂直な高圧側流路１４および低圧側流路１５を有する二
重管式熱交換器により構成して、高圧液冷媒Ｘ1も低圧
冷媒Ｘ2も垂直な流路１４，１５を流れるようにしたの
で、流入初期に気液二相流となっている低圧冷媒Ｘ2の
環状流化が容易となり、高圧液冷媒Ｘ1から低圧冷媒Ｘ2
への熱伝達率が向上し、過冷却熱交換器６としての性能
が向上するという効果がある。
【００３２】請求項２の発明におけるように、請求項１
記載の冷凍装置において、前記低圧側流路１５を流れる
低圧冷媒Ｘ2を下方から上方に向かって流通させるよう
に構成した場合、流入初期に気液二相流となっている低
圧冷媒Ｘ2の環状流化がより一層容易となる。
記載の冷凍装置において、前記低圧側流路１５を流れる
低圧冷媒Ｘ2を下方から上方に向かって流通させるよう
に構成した場合、流入初期に気液二相流となっている低
圧冷媒Ｘ2の環状流化がより一層容易となる。
【００３３】請求項３の発明におけるように、請求項１
記載の冷凍装置において、前記高圧側流路１４および低
圧側流路１５を、入口側および出口側が下端に位置し、
Ｒ部が上端に位置するＵ字状流路とした場合、流入初期
に気液二相流となっている低圧冷媒Ｘ2の環状流化がよ
り一層容易となる。
記載の冷凍装置において、前記高圧側流路１４および低
圧側流路１５を、入口側および出口側が下端に位置し、
Ｒ部が上端に位置するＵ字状流路とした場合、流入初期
に気液二相流となっている低圧冷媒Ｘ2の環状流化がよ
り一層容易となる。
【００３４】請求項４の発明におけるように、請求項
１、２および３のいずれか一項記載の冷凍装置におい
て、前記低圧側流路１５を、二重管の内管２０内に形成
した場合、流入初期に気液二相流となっている低圧冷媒
Ｘ2が環状流化したときに高圧液冷媒Ｘ1から低圧冷媒Ｘ
2への熱伝達率がより一層向上するとともに、外部への
熱損失も可及的に少なくなる。
１、２および３のいずれか一項記載の冷凍装置におい
て、前記低圧側流路１５を、二重管の内管２０内に形成
した場合、流入初期に気液二相流となっている低圧冷媒
Ｘ2が環状流化したときに高圧液冷媒Ｘ1から低圧冷媒Ｘ
2への熱伝達率がより一層向上するとともに、外部への
熱損失も可及的に少なくなる。
【００３５】請求項５の発明におけるように、請求項
１、２、３および４のいずれか一項記載の冷凍装置にお
いて、前記流路１４を流れる高圧液冷媒Ｘ1と流路１５
を流れる低圧冷媒Ｘ2とを対向流となした場合、流路全
長に亙って高圧液冷媒Ｘ1と低圧液冷媒Ｘ2との温度差を
大きくすることができることとなり、高圧液冷媒Ｘ1か
ら低圧冷媒Ｘ2への熱交換性能をより一層向上させるこ
とができる。
１、２、３および４のいずれか一項記載の冷凍装置にお
いて、前記流路１４を流れる高圧液冷媒Ｘ1と流路１５
を流れる低圧冷媒Ｘ2とを対向流となした場合、流路全
長に亙って高圧液冷媒Ｘ1と低圧液冷媒Ｘ2との温度差を
大きくすることができることとなり、高圧液冷媒Ｘ1か
ら低圧冷媒Ｘ2への熱交換性能をより一層向上させるこ
とができる。
【００３６】請求項６の発明におけるように、請求項
１、２、３、４および５のいずれか一項記載の冷凍装置
において、前記低圧側流路１５を、前記過冷却熱交換器
６の上流側のメイン回路Ａから分岐して前記圧縮機１の
吸入側にバイパスするバイパス回路Ｂの一部により構成
した場合、メイン回路Ａ側の冷媒循環量が低下すること
で、吸入圧損等の低下を図り得ることとなり、システム
性能を向上させることができる。
１、２、３、４および５のいずれか一項記載の冷凍装置
において、前記低圧側流路１５を、前記過冷却熱交換器
６の上流側のメイン回路Ａから分岐して前記圧縮機１の
吸入側にバイパスするバイパス回路Ｂの一部により構成
した場合、メイン回路Ａ側の冷媒循環量が低下すること
で、吸入圧損等の低下を図り得ることとなり、システム
性能を向上させることができる。
【図１】本願発明の第１および第２の実施の形態にかか
る冷凍装置の冷媒回路図である。
る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】本願発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置
における過冷却熱交換器の概略断面図である。
における過冷却熱交換器の概略断面図である。
【図３】本願発明の第２の実施の形態にかかる冷凍装置
における過冷却熱交換器の概略断面図である。
における過冷却熱交換器の概略断面図である。
１は圧縮機、３は熱源側熱交換器、６は過冷却熱交換
器、６ａはＲ部、７は減圧機構、８は利用側熱交換器、
１４は高圧側流路、１４ａは入口、１４ｂは出口、１５
は低圧側流路、１５ａは入口、１５ｂは出口、１９は内
管、２０は外管、Ａはメイン回路、Ｂはバイパス回路
Ｘ1は高圧液冷媒、Ｘ2は低圧冷媒。
器、６ａはＲ部、７は減圧機構、８は利用側熱交換器、
１４は高圧側流路、１４ａは入口、１４ｂは出口、１５
は低圧側流路、１５ａは入口、１５ｂは出口、１９は内
管、２０は外管、Ａはメイン回路、Ｂはバイパス回路
Ｘ1は高圧液冷媒、Ｘ2は低圧冷媒。
Claims (6)
- 【請求項１】 圧縮機（１）、熱源側熱交換器（３）、
減圧機構（７）および利用側熱交換器（８）を備え、前
記減圧機構（７）の上流側の高圧液冷媒（Ｘ 1）に対し
て該高圧液冷媒（Ｘ1）を減圧して得られる低圧冷媒
（Ｘ2）との熱交換により過冷却を付与する過冷却熱交
換器（６）を付設してなる冷凍装置であって、前記過冷
却熱交換器（６）を、垂直な高圧側流路（１４）および
低圧側流路（１５）を有する二重管式熱交換器により構
成したことを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項２】 前記低圧側流路（１５）を流れる低圧冷
媒（Ｘ2）を下方から上方に向かって流通させるように
構成したことを特徴とする前記請求項１記載の冷凍装
置。 - 【請求項３】 前記高圧側流路（１４）および低圧側流
路（１５）を、入口側および出口側が下端に位置し、Ｒ
部（６ａ）が上端に位置するＵ字状流路としたことを特
徴とする前記請求項１記載の冷凍装置。 - 【請求項４】 前記低圧側流路（１５）を二重管の内管
（２０）内に形成したことを特徴とする前記請求項１、
２および３のいずれか一項記載の冷凍装置。 - 【請求項５】 前記高圧側流路（１４）を流れる高圧液
冷媒（Ｘ1）と低圧側流路（１５）を流れる低圧冷媒
（Ｘ2）とを対向流となしたことを特徴とする前記請求
項１、２、３および４のいずれか一項記載の冷凍装置。 - 【請求項６】 前記低圧側流路（１５）を、前記過冷却
熱交換器（６）の上流側のメイン回路（Ａ）から分岐し
て前記圧縮機（１）の吸入側にバイパスするバイパス回
路（Ｂ）の一部により構成したことを特徴とする前記請
求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の冷凍
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001263222A JP2003075026A (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001263222A JP2003075026A (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003075026A true JP2003075026A (ja) | 2003-03-12 |
Family
ID=19090007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001263222A Pending JP2003075026A (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003075026A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2013080754A1 (ja) | 2011-11-30 | 2013-06-06 | ダイキン工業株式会社 | 二重管式熱交換器及びこれを備えた空気調和装置 |
| JP2019158189A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷凍サイクル装置およびそれを備えた温水生成装置 |
| CN110440473A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-12 | 江西应用技术职业学院 | 一种安装有可调过冷器组的液冷冷水机 |
| WO2023139713A1 (ja) * | 2022-01-20 | 2023-07-27 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
-
2001
- 2001-08-31 JP JP2001263222A patent/JP2003075026A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP7008178B2 (ja) | 2018-03-09 | 2022-01-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷凍サイクル装置およびそれを備えた温水生成装置 |
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| CN110440473B (zh) * | 2019-08-23 | 2021-09-24 | 江西应用技术职业学院 | 一种安装有可调过冷器组的液冷冷水机 |
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