JP2006519350A - Refrigeration system with integrated bypass system - Google Patents
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Abstract
内部を冷媒が循環される閉回路を構成するように接続された圧縮機、凝縮器、メインの膨張装置及び蒸発器、並びに従来のような凝縮器の下流部分においてではなく過冷却の機能を発揮するようなバイパス装置を備えている空調装置、ヒートポンプまたは同種の装置に使用可能な熱伝達システムが提供されている。 この過冷却装置は単一の一体化構造とされており、凝縮器の出口でメインの冷媒通路に接続可能とされた内側チューブと、この内側チューブの外側にシールされた端部を有する同心状の外側チューブと、内側チューブを外側チューブの上流端に接続し、内側チューブ内を流れる冷媒の一部を低下された温度及び圧力で迂回可能とさせる入口オリフィスと、外側チューブの下流端に設けられた出口オリフィスとを備えている。 この過冷却装置は更に、出口オリフィスと連通されていると共にメインの冷媒通路に接続可能とされており、これによって迂回された冷媒は、チャンバ内を流れ、内側チューブ内を流れる冷媒のための過冷却を与え、そしてメインの冷媒流れの通路に戻ることが可能とされている。 また出口オリフィスは、冷媒がチャンバを出る際に、この冷媒に圧力低下を生じるようなサイズとすることができ、これによって、バイパス装置内の冷媒と、冷媒が再入する地点におけるメインの冷媒通路との間の差圧を調整している。Compressor, condenser, main expansion device and evaporator connected to form a closed circuit through which the refrigerant is circulated, and the supercooling function rather than in the downstream part of the conventional condenser There is provided a heat transfer system that can be used for an air conditioner, a heat pump, or the like of a device having such a bypass device. The supercooling device has a single integrated structure, and has an inner tube that can be connected to the main refrigerant passage at the outlet of the condenser, and a concentric shape having an end sealed outside the inner tube. An outer tube, an inlet orifice connecting the inner tube to the upstream end of the outer tube, allowing a portion of the refrigerant flowing in the inner tube to be diverted at a reduced temperature and pressure, and a downstream end of the outer tube. And an exit orifice. The supercooling device is further communicated with the outlet orifice and is connectable to the main refrigerant passage, so that the bypassed refrigerant flows in the chamber and flows in the inner tube. It is possible to provide cooling and return to the main refrigerant flow path. The outlet orifice can also be sized to cause a pressure drop in the refrigerant as it exits the chamber so that the refrigerant in the bypass device and the main refrigerant passage at the point where the refrigerant re-enters. The differential pressure between is adjusted.
Description
本発明は概して高効率の熱伝達システムに関するものであって、より具体的には、凝縮器、圧縮機及び蒸発器を含むコンポーネントのサイズを最適化し、これによって全体的なシステム効率を増大させる熱伝達システムに関する。 便宜のために、本発明は「冷凍システム(refrigeration system)」との関連において記述されているが、本発明が直接的に純粋な冷凍システムに適用可能であると共にヒートポンプのような類似のシステムにも適用可能であることは理解されるべきである。 The present invention relates generally to high efficiency heat transfer systems, and more specifically, heat that optimizes the size of components including condensers, compressors and evaporators, thereby increasing overall system efficiency. Relates to the transmission system. For convenience, the present invention has been described in the context of a “refrigeration system”, but the present invention is directly applicable to pure refrigeration systems and to similar systems such as heat pumps. It should be understood that is also applicable.
図1は、全体を参照符号10で表される従来の冷凍システムのブロック図を示している。 このシステムは、圧縮機12と凝縮器14と膨張装置16と蒸発器18とを備えている。 これらのコンポーネントは典型的には、参照符号19で示されるような銅管によって一緒に接続され、R12、R22、R134a、R407c、R410a、アンモニア、二酸化炭素あるいは天然ガスの如き冷媒が内部を循環されるような閉ループを構成している。
FIG. 1 shows a block diagram of a conventional refrigeration system, generally designated by the
冷凍サイクルの主たるステップは、圧縮機12によって冷媒を圧縮し、凝縮器14によって冷媒から外部に熱が奪われ、膨張装置16によって冷媒の流れが絞られ、そして蒸発器18では、冷却されるべき空間から冷媒によって熱が吸収される。 このプロセスは時に蒸気圧縮式の冷凍サイクルと称され、居住空間、移動手段(例えば自動車、航空機、列車等)、冷凍設備、ヒートポンプ及びその他の用途において、空気を冷却して除湿するものである。 図1のシステム構成は一般に、これら全てのシステムを表現していることが理解されるであろう。
The main steps of the refrigeration cycle are to compress the refrigerant by the
圧縮機12からの過熱状態の冷媒が、凝縮器の出口に到達するまでに液状の冷媒となるように、凝縮器14において冷媒から熱が除去される。 図1において、凝縮器14は14aと14bの2つの部分に分割されている。 参照符号14bとして示される凝縮器の第1の部分では、過熱状態の冷媒が飽和蒸気となり、このプロセスはデスーパーヒーティング(desuperheating)と呼ばれ、飽和蒸気は蒸気から液冷媒への相変化を起こす。 参照符号14aとして示される凝縮器の第2の部分では、液冷媒が凝縮器圧力にて飽和温度を下回って更に冷却され、このプロセスは過冷却(subcooling)として知られている。
Heat is removed from the refrigerant in the
本出願人により2003年11月に「REFRIGERATION SYSTEM WITH BYPASS SUBCOOLING AND COMPONENT SIZE DE-OPTIMIZATION」という名称で出願された国際公開第04/44503号パンフレット(国際出願US03/36424号、以下、424出願という。)において、本出願人は、凝縮器においてではなくメインの冷凍通路を部分的にバイパスしている第2の冷凍通路において過冷却を行うことを開示している。 The international publication No. 04/44503 (international application US03 / 36424, hereinafter referred to as 424 application) filed in November 2003 under the name of “REFRIGERATION SYSTEM WITH BYPASS SUBCOOLING AND COMPONENT SIZE DE-OPTIMIZATION” by the present applicant. ) Discloses that the supercooling is performed not in the condenser but in the second refrigeration passage partially bypassing the main refrigeration passage.
このタイプのシステムが図2に示されている。 この図において、メインの冷凍通路は図1に示されるシステムと同様であるが、メインの冷凍通路からの冷媒の一部が迂回されるバイパスライン27も設けられている。 このシステムは、第2の膨張装置23、及び凝縮器14とメインの膨張装置16との間でメインの冷凍通路に熱的に結合された熱交換器22を備えている。 凝縮器14を出る迂回された冷媒の一部は第2の膨張装置23を通過し、この冷媒の圧力及び温度は、凝縮器出口の圧力及び温度より実質的に下回るまで低下される。
This type of system is shown in FIG. In this figure, the main refrigeration passage is the same as that of the system shown in FIG. 1, but a
第2の膨張装置23を出た冷たい冷媒の混合物は、次いで熱交換器22に流入し、凝縮器14から流れている液冷媒から熱が奪われ、液冷媒に追加的な過冷却を生じる。 このバイパス技術から生じる追加的な過冷却によって、凝縮器での過冷却プロセスは不要とされる。 このことは図2において、過冷却部14aが削除され輪郭線で示された小さい凝縮器によって示されている。
The cold refrigerant mixture exiting the
熱交換器の出口でのバイパスライン27における冷媒の圧力は、蒸発器18の出口での圧力よりも高く、PDAD(pressure differential accommodating device:差圧調整装置)38が、バイパスラインの出口を冷媒の主ラインに結合するために使用されている。 この差圧調整装置は424出願に開示されているように、真空発生装置または減圧装置のいずれかとすることができる。
The pressure of the refrigerant in the
また、過冷却のためのバイパス通路を用いて冷媒を流すことによる利益に関する他の情報についても424出願に開示されており、424出願の説明内容の全体は、引用により本明細書に組み込まれる。 Other information regarding the benefits of flowing refrigerant using a bypass passage for subcooling is also disclosed in the 424 application, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
バイパス過冷却を利用することによって、凝縮器内で過冷却を生じる従来のシステムに対する大幅な改良がもたらされるけれども、とりわけ小型のシステムにおいては、更にコスト及びサイズを低減するための手段に対する要請が存在している。
従って、本発明の目的は、冷凍システム、ヒートポンプ及び同種のシステムのためにバイパス過冷却を改良することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to improve bypass subcooling for refrigeration systems, heat pumps and similar systems.
本発明の別な目的は、従来のコンポーネントよりも安価で製造され得るコンポーネントを採用した過冷却のバイパス装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a supercooling bypass device that employs components that can be manufactured at lower cost than conventional components.
また、本発明の目的は、従来のコンポーネントよりもコンパクトに製造され得るコンポーネントを採用した過冷却のバイパスラインを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a subcooling bypass line that employs components that can be manufactured more compactly than conventional components.
本発明の追加的な目的は、冷凍システムまたはヒートポンプシステムにおけるバイパス過冷却を提供するために採用され得る改良されたコンポーネントを提供することにある。 An additional object of the present invention is to provide improved components that can be employed to provide bypass subcooling in refrigeration systems or heat pump systems.
本発明の更なる目的は、従来のコンポーネントを用いた場合よりも安価で提供され得るバイパス過冷却による、そのような改良されたコンポーネントを提供することにある。 It is a further object of the present invention to provide such an improved component with bypass subcooling that can be provided at a lower cost than with conventional components.
本発明の別な目的は、従来のコンポーネントをバイパス通路に採用した場合に比べてコンパクトであるバイパス過冷却を採用したヒートポンプシステムにおける冷凍を可能とする、そのような改良されたコンポーネントを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide such an improved component that allows refrigeration in a heat pump system employing bypass subcooling, which is more compact than when conventional components are employed in the bypass passage. It is in.
本発明の第1の態様によれば、メインの冷媒通路において凝縮器を出てバイパス通路に流入する液冷媒の一部を迂回させる手段を備えたバイパス装置と、前記迂回された冷媒の圧力及び温度を低下させる膨張手段と、前記低下された温度及び圧力での前記迂回された冷媒を含む冷媒の流れを、前記凝縮器手段の下流において前記メインの冷媒通路の一部に熱的に結合し、内部の冷媒から過冷却を与えるのに十分な熱を取り出すための熱交換器手段と、前記熱交換器手段の下流で、前記迂回された冷媒を前記メインの冷媒通路へ戻すために前記熱交換器手段に接続された出口手段と、によって過冷却が提供されている。 According to the first aspect of the present invention, the bypass device including means for bypassing a part of the liquid refrigerant that exits the condenser and flows into the bypass passage in the main refrigerant passage, and the pressure of the bypassed refrigerant and A refrigerant flow comprising expansion means for reducing temperature and the bypassed refrigerant at the reduced temperature and pressure is thermally coupled to a portion of the main refrigerant passage downstream of the condenser means. A heat exchanger means for extracting sufficient heat from the internal refrigerant to provide supercooling; and the heat for returning the bypassed refrigerant to the main refrigerant passage downstream of the heat exchanger means. Supercooling is provided by outlet means connected to the exchanger means.
本発明の第1の態様によれば、前記出口手段は差圧調整手段を備えていても構わない。 According to the first aspect of the present invention, the outlet means may include a differential pressure adjusting means.
本発明の第1の態様によれば更に、前記バイパスラインの上述した機能の全てが、単一の機械的なコンポーネントによって実行されている。 Further according to the first aspect of the invention, all of the aforementioned functions of the bypass line are performed by a single mechanical component.
本発明の第2の態様によれば、凝縮器を出てメインの冷媒通路からバイパス通路に流入する液冷媒の一部を迂回させる第1のオリフィスを備え、これにより迂回された冷媒の圧力及び温度を低下させる一体的な構造と、第1の流路を備えた熱交換器であって、この熱交換器の上流端は前記開口部に連通されており、この熱交換器は前記凝縮器の下流端でメインの冷媒流れの通路の一部に熱的に接合されており、これにより過冷却を提供するために前記凝縮器を出た冷媒から熱を取り出すことのできる熱交換器と、前記第1の流れの通路の下流端と連通し、前記迂回された冷媒を前記メインの冷媒通路へ戻す第2のオリフィスと、によって過冷却が提供されている。 According to the second aspect of the present invention, the first orifice for diverting a part of the liquid refrigerant exiting the condenser and flowing into the bypass passage from the main refrigerant passage is provided, and the pressure of the bypassed refrigerant and A heat exchanger having an integral structure for lowering the temperature and a first flow path, the upstream end of the heat exchanger being in communication with the opening, and the heat exchanger is connected to the condenser A heat exchanger that is thermally joined to a portion of the main refrigerant flow passageway at the downstream end thereof so that heat can be extracted from the refrigerant leaving the condenser to provide supercooling; Supercooling is provided by a second orifice in communication with the downstream end of the first flow path and returning the bypassed refrigerant to the main refrigerant path.
本発明の第2の態様によれば更に、前記第2の開口部は、前記メインの流路と前記バイパス通路とにおける冷媒の間の差圧を調整するための差圧調整装置を備えていても構わない。 According to the second aspect of the present invention, the second opening further includes a differential pressure adjusting device for adjusting a differential pressure between the refrigerant in the main flow path and the bypass passage. It doesn't matter.
また本発明の第2の態様によれば、前記バイパスラインの上述した機能の全てが、単一の機械的なコンポーネントによって実行されている。 Also according to the second aspect of the invention, all of the above-described functions of the bypass line are performed by a single mechanical component.
本発明の第3の態様によれば、凝縮器を出る冷媒の一部についての迂回装置機能と、凝縮器を出る前記冷媒の温度に対して前記迂回された冷媒の温度を著しく低下させるための膨張装置機能と、前記凝縮器から前記メインの膨張装置に流入する冷媒を過冷却するために前記冷却された迂回冷媒を使用する熱交換器機能と、前記迂回された冷媒が過冷却のために使用された後に、この迂回された冷媒を前記メインの冷媒通路に戻すための結合装置機能とを実行する、冷凍システムまたはヒートポンプシステムのための単一の一体化構造を為すバイパス過冷却コンポーネントが提供される。 According to a third aspect of the present invention, a detour device function for a portion of the refrigerant exiting the condenser and for significantly reducing the temperature of the bypassed refrigerant relative to the temperature of the refrigerant exiting the condenser. An expansion device function, a heat exchanger function that uses the cooled bypass refrigerant to supercool the refrigerant flowing into the main expansion device from the condenser, and the bypassed refrigerant is for supercooling. Provided is a bypass subcooling component in a single integrated structure for a refrigeration system or heat pump system that performs a combined device function for returning this bypassed refrigerant back to the main refrigerant passage after use Is done.
本発明の第3の態様によれば更に、前記結合装置が差圧調整装置としても機能するようにすることもできる。 According to the third aspect of the present invention, the coupling device can also function as a differential pressure adjusting device.
本発明の第4の態様によれば、過冷却のコンポーネントが第1及び第2の同心状のチューブから構成することができる。 内側チューブは前記凝縮器の出口に結合され、前記メインの冷媒流れの通路の一部として働くように設計されている。 外側チューブの上流端で、内側チューブと外側チューブとの間に第1のオリフィスが設けられている。 この第1のオリフィスは、前記凝縮器を出て前記バイパス通路に流入する冷媒の一部を迂回させると共に迂回された冷媒を冷却する機能を果たしている。 冷却された冷媒が前記外側チューブを通じて流れる際に、この冷却された冷媒は前記内側チューブを流れる冷媒から熱を取り出し、これによって前記メインの流路内の冷媒に対する過冷却を提供している。 前記外側チューブの下流端に設けられた第2のオリフィスは、前記バイパス通路を前記戻しチューブに結合されており、これによって前記迂回された冷媒が前記蒸発器の下流で前記メインの流路に再入されている。 この第2のオリフィスのサイズを適切に選定することによって、メインの冷媒流路とバイパス流路との間の差圧が調整され得る。 According to the fourth aspect of the present invention, the supercooling component can be composed of first and second concentric tubes. An inner tube is coupled to the outlet of the condenser and is designed to serve as part of the main refrigerant flow passage. A first orifice is provided between the inner tube and the outer tube at the upstream end of the outer tube. The first orifice serves to bypass a part of the refrigerant that exits the condenser and flows into the bypass passage and cools the bypassed refrigerant. As the cooled refrigerant flows through the outer tube, the cooled refrigerant extracts heat from the refrigerant flowing through the inner tube, thereby providing supercooling for the refrigerant in the main flow path. A second orifice provided at the downstream end of the outer tube connects the bypass passage to the return tube so that the bypassed refrigerant is returned to the main flow path downstream of the evaporator. It has been entered. By appropriately selecting the size of the second orifice, the differential pressure between the main refrigerant channel and the bypass channel can be adjusted.
記載された一体化構成によれば、バイパス通路の製造及び組立を著しく簡素化し、従って大幅なコスト低減をもたらすことができる。 加えて、別個の第2の膨張装置を設ける代わりに内側熱交換器チューブと外側熱交換器チューブとの間に第1の小さなオリフィスを設けると共に、別個のPDADを設ける代わりに外側熱交換器の壁部に第2の小さな穴を設けることにより、過冷却装置のサイズを実質的に低減することが可能となる。 これは小型の空調システムまたはヒートポンプシステムにとって特に有益である。 The described integrated configuration can greatly simplify the manufacture and assembly of the bypass passage and thus provide a significant cost reduction. In addition, instead of providing a separate second expansion device, a first small orifice is provided between the inner heat exchanger tube and the outer heat exchanger tube, and instead of providing a separate PDAD, the outer heat exchanger By providing the second small hole in the wall, the size of the supercooling device can be substantially reduced. This is particularly beneficial for small air conditioning systems or heat pump systems.
本発明の第5の態様によれば、本明細書に記載の一体化された過冷却装置は、424出願に記載されている種々の構成において使用され得る。 また本明細書に記載の過冷却装置は、本出願人によって「REFRIGERATION SYSTEM WITH DESUPERHEATING BYPASS」という名称で出願された米国特許第6,662,576号明細書(引用によりその内容全体が本明細書に組み込まれる。)に開示されているような最新の熱伝達技術の他の態様においても有用性があることが理解できる。 According to a fifth aspect of the present invention, the integrated subcooling device described herein can be used in the various configurations described in the 424 application. In addition, the supercooling device described in this specification is disclosed in US Pat. No. 6,662,576 filed by the applicant under the name “REFRIGERATION SYSTEM WITH DESUPERHEATING BYPASS” (the entire contents of which are hereby incorporated by reference). It can be seen that the present invention is also useful in other aspects of modern heat transfer techniques such as those disclosed in US Pat.
本発明の上述した目的及び他の目的、並びに本発明の種々の特長は、以下の記述と添付図面によって完全に理解されるであろう。
また、本発明の他の特長及び利点は、添付図面に言及している以下の記述から明らかとなるであろう。
なお、図面全体を通じて、類似の部材には同じ参照符号を用いている。
The above and other objects of the present invention, as well as various features of the present invention, will be fully understood from the following description and the accompanying drawings.
Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.
Note that the same reference numerals are used for similar members throughout the drawings.
本発明を説明する目的のため、図2を、424出願で開示されているようなバイパス過冷却を採用している冷凍システム及びヒートポンプの代表例と考えることができる。 本発明によれば、バイパス通路27を備えているコンポーネントは、一体化された構成で置き換えられ、かかる一体化構成は、置き換えられたコンポーネントの全ての機能を発揮するものである。 そのような一体構成が図3に示されている。
For purposes of illustrating the present invention, FIG. 2 can be considered as a representative example of a refrigeration system and heat pump that employs bypass supercooling as disclosed in the 424 application. According to the present invention, the component including the
ここで、全体に参照符号40が付された過冷却器は、内側チューブ42と、これと同心に設けられた外側チューブ44とを備えている。 内側チューブ42は、その上流端46で凝縮器14(図2参照)の外側に接続されていると共に、その下流端48でメインの膨張装置16の入口に接続されている。 従って、チューブ42はバイパス熱交換器22を流れるメインの冷媒流れのための導管を置き換えるものである。
Here, the supercooler to which
図3を再度参照すると、外側チューブ44には、内側チューブ42を受容するための開口部56と開口部58とがそれぞれ形成された閉鎖端部52と閉鎖端部54とを備えている。 開口部56及び開口部58は、以下に説明するように、冷媒漏れを防止するために、内側チューブ42のそれぞれの端部46及び端部48に対して適宜にシールされている。
Referring back to FIG. 3, the outer tube 44 includes a closed end 52 and a closed end 54 formed with an opening 56 and an opening 58 for receiving the
内側チューブ42の内部空間とチャンバ60とは、内側チューブ42の上流端46に設けられた小さなオリフィス64によって連通されている。 このオリフィス64は、凝縮器14を出て内側チューブ42に流入する冷媒の一部についての膨張オリフィスとしての機能を果たすような大きさとされている。 第2のオリフィス66は、外側チューブ44の下流端で出口チューブ68と連通するように設けられている。 従って、図2を再度参照すると、チャンバ60がバイパス熱交換器22を通る冷媒流のための導管を置き換えるようになっている。
The inner space of the
更に図2を参照すると、図示されたシステムにおいて、バイパス通路内で熱交換器22を出る冷媒と蒸発器18を出る冷媒との間に差圧が生じていることが思い起こされるであろう。 従って、バイパスライン27において迂回された冷媒を、蒸発器を出た冷媒と混合させて圧縮機12に戻すために、PDAD38が採用されている。 424出願は、PDAD38についてのいくつかの採り得る構成を開示している。
Still referring to FIG. 2, it will be recalled that in the illustrated system, there is a differential pressure between the refrigerant exiting the
しかしながら本発明によれば、図4に示されるように、PDADの機能をバイパス過冷却装置自身に一体化させることが可能である。 ここで、チャンバ60を出た冷媒が戻しライン68に流入するときに、圧力低下を生じるようなサイズとされた吐出オリフィス70が設けられている(図2参照)。 従って、吐出オリフィス70を、PDAD38の機能を提供させるために採用することができる。
However, according to the present invention, as shown in FIG. 4, it is possible to integrate the function of the PDAD into the bypass subcooling device itself. Here, a
図3及び図4において、チャンバ60のための入口オリフィス64は、それぞれの内側チューブ42の上流端に設けられている。 同様に、チャンバ60のための出口オリフィス66及び70は、内側チューブ42の下流端に設けられている。 結果として、熱交換器内では冷媒の並行流が生じる。 すなわち、チューブ42内の冷媒及びチャンバ60内の冷媒は、同じ方向に流れている。
3 and 4, an inlet orifice 64 for the
しかしながら図5の実施例においては、バイパス過冷却装置40aは、内側チューブ84の下流端88に設けられたチャンバ82のための入口オリフィス80と、内側チューブ84の上流端90に設けられた出口オリフィス86とを備えている。 従って図5の実施例については、熱交換器内で対向流が生じる。 すなわち、チューブ84内の冷媒及びチャンバ82内の冷媒は、反対方向に流れている。 図4の実施例のように、出口オリフィス86を適宜のサイズとすることによって、PDAD38の機能が提供され得る。
However, in the embodiment of FIG. 5, the bypass subcooler 40 a includes an inlet orifice 80 for the chamber 82 provided at the downstream end 88 of the inner tube 84 and an outlet orifice provided at the upstream end 90 of the inner tube 84. 86. Thus, for the embodiment of FIG. 5, counter flow occurs in the heat exchanger. That is, the refrigerant in the tube 84 and the refrigerant in the chamber 82 are flowing in opposite directions. As in the embodiment of FIG. 4, the functionality of the
図6は、図2に示されているようなシステムに、図5に示されているようなバイパス過冷却装置を使用したものである。 ここで、内側チューブ84の入口端90は凝縮器14bの出口に接続されていると共に、内側チューブ84の出口端88は膨張装置16の入口に接続されている。 外側熱交換器82の下流端92は、吐出オリフィス80を通じて戻しライン96に接続されており、この戻しライン96は、迂回された冷媒を圧縮機12の入口に戻すために、蒸発器18の出口端でメイン流路に結合されている。
FIG. 6 shows a system as shown in FIG. 2 using a bypass subcooling device as shown in FIG. Here, the inlet end 90 of the inner tube 84 is connected to the outlet of the
本発明を説明するに際し、説明を明確にするために特定の用語を用いている。 しかしながら、本発明は特定の記述的な用語に限定するようには意図されておらず、特定の用語の各々は、同様の目的を達成するために同様の態様で作動する全ての技術的な均等物も包含するものであることは理解されるべきである。 In describing the present invention, specific terminology is used for the sake of clarity. However, the present invention is not intended to be limited to specific descriptive terms, and each specific term includes all technical equivalents that operate in a similar manner to accomplish a similar purpose. It should be understood that it also encompasses objects.
また同様に、記述され図示された実施例は例示を意図するものであって、本開示に照らせば、種々の改変及び本発明の技術的範囲に属する他の実施例が当業者にとって明らかであろう。 Similarly, the embodiments described and illustrated are intended to be illustrative, and various modifications and other embodiments belonging to the scope of the present invention will be apparent to those skilled in the art in light of this disclosure. Let's go.
12 圧縮機
14,14a,14b 凝縮器
16 膨張装置
18 蒸発器
22 バイパス熱交換器
27 バイパス通路
38 PDAD
40,40a 過冷却器
42,84 内側チューブ
44 外側チューブ
46,90 内側チューブの上流端
48,88 内側チューブの下流端
56,58 開口部
60,82 チャンバ
64,66,70,80,86 オリフィス
68 出口チューブ
96 戻しライン
12
40,
Claims (11)
第1の入口であって、これにより前記メインの冷媒通路が、冷凍システムの第1の冷媒通路における凝縮器の出口に接続可能とされているような第1の入口と、
第1の出口であって、これにより前記メインの冷媒通路が、前記第1の冷媒通路における膨張装置の入口に接続可能とされているような第1の出口と、
バイパス通路と、
前記凝縮器から前記バイパス通路を流れて前記過冷却装置に流入する冷媒の一部を迂回させると共に、この迂回された冷媒の圧力及び温度を低下させるように作用する第2の入口と、
第2の出口であって、これにより前記バイパス通路が、蒸発器の下流で前記第1の冷媒通路に接続可能とされているような第2の出口と、
を備えている単一の一体化構造とされた形態を為す熱伝達システム用の過冷却装置であって、
前記バイパス通路が前記メインの冷媒通路に熱的に結合され、これにより前記メインの冷媒通路内の冷媒から前記バイパス通路内の冷媒へと熱を伝達するように作用する熱交換器を形成していることを特徴とする過冷却装置。 The main refrigerant passage,
A first inlet such that the main refrigerant passage is connectable to an outlet of a condenser in the first refrigerant passage of the refrigeration system;
A first outlet such that the main refrigerant passage is connectable to an inlet of an expansion device in the first refrigerant passage;
A bypass passage,
A second inlet that acts to divert a portion of the refrigerant flowing through the bypass passage from the condenser and flowing into the supercooling device, and to reduce the pressure and temperature of the diverted refrigerant;
A second outlet such that the bypass passage is connectable to the first refrigerant passage downstream of the evaporator;
A subcooling device for a heat transfer system in the form of a single integrated structure comprising:
The bypass passage is thermally coupled to the main refrigerant passage, thereby forming a heat exchanger that acts to transfer heat from the refrigerant in the main refrigerant passage to the refrigerant in the bypass passage. A supercooling device characterized by comprising:
前記バイパス通路が、前記第1のチューブを囲繞すると共に前記第1のチューブの外側にシールされた端部を備え、これにより前記第1のチューブを囲繞するチャンバを形成している第2のチューブから成り、
前記第2の入口が、前記第1のチューブを前記第2のチューブの上流端に接続しているオリフィスから成り、
かかる構成により、冷媒が前記第1のチューブ及び前記第2のチューブを流れるときに、前記第1のチューブ内の相対的に暖かい冷媒から前記第2のチューブ内の相対的に冷たい冷媒へと熱が吸収されることを特徴とする請求項1または2に記載の過冷却装置。 The main refrigerant passage comprises a first tube connectable between an outlet of the condenser and an inlet of the expansion device;
The bypass passage surrounds the first tube and has an end sealed to the outside of the first tube, thereby forming a second tube forming a chamber surrounding the first tube Consisting of
The second inlet comprises an orifice connecting the first tube to an upstream end of the second tube;
With this configuration, when the refrigerant flows through the first tube and the second tube, heat is generated from the relatively warm refrigerant in the first tube to the relatively cold refrigerant in the second tube. The supercooling device according to claim 1, wherein the supercooling device is absorbed.
前記第1の入口が前記凝縮器の出口に接続され、前記第1の出口が前記第1の膨張装置の入口に接続され、前記第2の出口が、前記蒸発器の下流で前記第1の冷媒通路に前記迂回された冷媒を戻すように接続されている請求項1から7のいずれか一項に記載の過冷却装置と、
を備えていることを特徴とする熱伝達システム。 A compressor, a condenser, an expansion device, and an evaporator, which are connected to each other to form a closed loop system, and a main refrigerant passage through which refrigerant is circulated in the closed loop system;
The first inlet is connected to the outlet of the condenser, the first outlet is connected to the inlet of the first expansion device, and the second outlet is downstream of the evaporator and the first outlet is connected to the outlet of the condenser. The supercooling device according to any one of claims 1 to 7, which is connected to return the bypassed refrigerant to a refrigerant passage.
A heat transfer system comprising:
前記迂回された冷媒の圧力及び温度を低下させる膨張手段と、
前記迂回された冷媒を、前記凝縮器手段の下流において前記メインの冷媒通路の一部に、前記低下された温度及び圧力で熱的に結合する熱交換器手段であって、該熱交換器手段内の冷媒から過冷却を与えるのに十分な熱を取り出すための熱交換器手段と、
前記メインの冷媒通路内の蒸発器手段の下流で、前記迂回された冷媒を前記メインの冷媒通路へ戻すために前記熱交換器手段に接続された出口手段と、
を備えていることを特徴とする単一構造とされた熱伝達システム用の過冷却装置。 Inlet means for diverting a portion of the liquid refrigerant exiting the condenser means in the main refrigerant passage of the refrigeration system;
Expansion means for reducing the pressure and temperature of the bypassed refrigerant;
Heat exchanger means for thermally coupling the bypassed refrigerant to a portion of the main refrigerant passage downstream of the condenser means at the reduced temperature and pressure, wherein the heat exchanger means Heat exchanger means for extracting sufficient heat to provide supercooling from the refrigerant within,
Outlet means connected to the heat exchanger means to return the bypassed refrigerant back to the main refrigerant path downstream of the evaporator means in the main refrigerant path;
A supercooling device for a heat transfer system having a single structure.
前記入口手段が前記凝縮器手段の出口に接続され、前記出口手段が前記前記蒸発器手段の下流で前記第1の冷媒通路に前記迂回された冷媒を戻すように接続されている請求項9または10に記載の過冷却装置と、
を備えていることを特徴とする熱伝達システム。
A compressor means, a condenser means, an expansion device means, and an evaporator means, which are connected to each other to form a closed loop system, and a main refrigerant passage through which refrigerant is circulated in the closed loop system;
10. The inlet means is connected to the outlet of the condenser means, and the outlet means is connected to return the bypassed refrigerant to the first refrigerant passage downstream of the evaporator means. A supercooling device according to claim 10,
A heat transfer system comprising:
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