JP2008057941A - Refrigerant cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷媒サイクル装置に関し、より詳細には、例えば自動販売機、冷蔵庫、冷凍/冷蔵ショーケース、或いは飲料ディスペンサ等における断熱筐体の内部雰囲気を冷却する冷媒サイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigerant cycle device, and more particularly, to a refrigerant cycle device that cools the internal atmosphere of a heat insulating housing in, for example, a vending machine, a refrigerator, a freezing / refrigeration showcase, or a beverage dispenser.
従来、例えば自動販売機、冷蔵庫、冷凍/冷蔵ショーケース、或いは飲料ディスペンサ等における断熱筐体の内部雰囲気を冷却する冷媒サイクル装置は、圧縮機、放熱器、蒸発器、エジェクタ及び気液分離器を備えて構成されている。 Conventionally, for example, a refrigerant cycle device that cools the internal atmosphere of a heat insulating housing in a vending machine, a refrigerator, a freezer / refrigerator showcase, a beverage dispenser, etc., includes a compressor, a radiator, an evaporator, an ejector, and a gas-liquid separator. It is prepared for.
圧縮機は、供給された冷媒を圧縮するものである。放熱器は、圧縮機で圧縮された高圧冷媒を放熱させるものである。蒸発器は、例えば商品収容庫等の断熱筐体の内部に配設されており、断熱筐体が複数ある場合には断熱筐体毎に配設されている。この蒸発器は、供給された冷媒を蒸発させるものである。 The compressor compresses the supplied refrigerant. The radiator radiates heat from the high-pressure refrigerant compressed by the compressor. For example, the evaporator is disposed inside a heat insulating housing such as a commodity container. When there are a plurality of heat insulating housings, the evaporator is disposed for each heat insulating housing. This evaporator evaporates the supplied refrigerant.
エジェクタは、放熱器から供給された高圧の冷媒(高圧冷媒)を減圧させることによるエネルギーを利用して、蒸発器で蒸発した低圧の冷媒(低圧冷媒)を吸引し、吸引した低圧冷媒を高圧冷媒と混合させ、該低圧冷媒を昇圧させた後に吐出するものである。気液分離器は、エジェクタから供給された混合冷媒を気体冷媒と液体冷媒とに分離し、気体冷媒を圧縮機に送出する一方、液体冷媒を蒸発器に送出するものである。 The ejector uses the energy generated by depressurizing the high-pressure refrigerant (high-pressure refrigerant) supplied from the radiator to suck the low-pressure refrigerant (low-pressure refrigerant) evaporated in the evaporator, and the sucked low-pressure refrigerant is used as the high-pressure refrigerant. And the pressure of the low-pressure refrigerant is increased and then discharged. The gas-liquid separator separates the mixed refrigerant supplied from the ejector into a gas refrigerant and a liquid refrigerant, sends the gas refrigerant to the compressor, and sends the liquid refrigerant to the evaporator.
上記圧縮機、放熱器、エジェクタ及び気液分離器が順次環状に接続され、かつエジェクタの低圧冷媒の吸入口と気液分離器の液体冷媒の送出口との間に蒸発器が設けられることにより、冷媒循環回路が構成され、かかる冷媒循環回路に冷媒を循環させるようにしている。これにより、蒸発器の周辺領域は、冷媒が蒸発することにより熱を吸収するために冷却される。その結果、断熱筐体の内部雰囲気が冷却されることになる。ここに、冷媒は、地球環境等の観点から二酸化炭素が用いられている。 The compressor, the radiator, the ejector, and the gas-liquid separator are sequentially connected in a ring shape, and an evaporator is provided between the low-pressure refrigerant inlet of the ejector and the liquid refrigerant outlet of the gas-liquid separator. A refrigerant circulation circuit is configured, and the refrigerant is circulated through the refrigerant circulation circuit. Thereby, the peripheral region of the evaporator is cooled in order to absorb heat as the refrigerant evaporates. As a result, the internal atmosphere of the heat insulating housing is cooled. Here, carbon dioxide is used as the refrigerant from the viewpoint of the global environment and the like.
そのような冷媒サイクル装置においては、気液分離器から送出された液体冷媒を分配管で分配した後、各蒸発器に送出するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In such a refrigerant cycle device, there is known one that distributes liquid refrigerant sent from a gas-liquid separator through distribution pipes and then sends the refrigerant to each evaporator (see, for example, Patent Document 1).
ところで、気液分離器により分離された液体冷媒は、蒸発器に向けて流れる際に配管の壁面と接して圧力損失が発生してしまい、発泡して気液二相流となることが知られている。このような気液二相流となる冷媒は、発泡する量があまり多くないために流速が遅く、そのため、かかる冷媒を従前の分配管にて分配すると、相対的に下方に位置する配管には液体冷媒のみが流れ、相対的に上方に位置する配管には気体を含んだ冷媒が流れることになり、分配不良を生ずる虞れがある。このような分配不良が生ずると、下方に位置する配管に接続された蒸発器を流れる冷媒の循環量よりも、上方に位置する配管に接続された蒸発器を流れる冷媒の循環量の方が小さくなってしまい、その結果、冷却能力の低下を招来することになる。 By the way, it is known that the liquid refrigerant separated by the gas-liquid separator is in contact with the wall surface of the pipe when flowing toward the evaporator, causing a pressure loss and foaming to become a gas-liquid two-phase flow. ing. The refrigerant that becomes such a gas-liquid two-phase flow has a low flow rate because the amount of foaming is not so large. Therefore, if such refrigerant is distributed in the conventional distribution pipe, Only the liquid refrigerant flows, and the refrigerant containing the gas flows through the relatively upper pipe, which may cause a distribution failure. When such distribution failure occurs, the circulation amount of the refrigerant flowing through the evaporator connected to the upper pipe is smaller than the circulation amount of the refrigerant flowing through the evaporator connected to the lower pipe. As a result, the cooling capacity is reduced.
本発明は、上記実情に鑑みて、分配不良が発生することを抑制して、筐体の内部雰囲気を良好に冷却することができる冷媒サイクル装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a refrigerant cycle device that can suppress the occurrence of poor distribution and can cool the internal atmosphere of a housing satisfactorily.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る冷媒サイクル装置は、供給された冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒を放熱させる放熱器と、複数の筐体内に個別に配設され、供給された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記放熱器から供給された高圧冷媒を減圧させることによって、前記蒸発器で蒸発した低圧冷媒を吸引し、該低圧冷媒を減圧させた冷媒と混合させて吐出するエジェクタと、前記エジェクタから吐出された混合冷媒を気体冷媒と液体冷媒とに分離し、気体冷媒を前記圧縮機に送出する一方、液体冷媒を前記蒸発器に送出する気液分離器とを備えた冷媒循環回路に冷媒を循環させることにより、前記筐体内の内部雰囲気を冷却する冷媒サイクル装置において、前記気液分離器は、それぞれの蒸発器に向けて前記液体冷媒を分配する態様で送出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a refrigerant cycle device according to claim 1 of the present invention includes a compressor that compresses a supplied refrigerant, a radiator that dissipates high-pressure refrigerant compressed by the compressor, and a plurality of radiators. An evaporator that is individually disposed in the casing and evaporates the supplied refrigerant, and depressurizes the high-pressure refrigerant supplied from the radiator, thereby sucking the low-pressure refrigerant evaporated in the evaporator, and An ejector that mixes and discharges the refrigerant with a decompressed refrigerant, and separates the mixed refrigerant discharged from the ejector into a gas refrigerant and a liquid refrigerant, and sends the gas refrigerant to the compressor, while the liquid refrigerant is sent to the evaporator In the refrigerant cycle device that cools the internal atmosphere in the casing by circulating the refrigerant in a refrigerant circulation circuit including a gas-liquid separator that is sent to the gas-liquid separator, the gas-liquid separator is connected to each evaporator. Only in that wherein the sending in a manner that distributes the liquid refrigerant.
また、本発明の請求項2に係る冷媒サイクル装置は、上述した請求項1において、前記気液分離器は、各蒸発器に向けて前記液体冷媒を送出するための液体冷媒配管がそれぞれ気液分離器の内部に挿入した態様で配設して成ることを特徴とする。
The refrigerant cycle device according to
また、本発明の請求項3に係る冷媒サイクル装置は、上述した請求項1または請求項2において、前記液体冷媒配管のそれぞれの冷媒流入部分は、前記気液分離器の水平方向の断面の中心からの距離が同一となる位置に設置して成ることを特徴とする。 A refrigerant cycle device according to a third aspect of the present invention is the refrigerant cycle device according to the first or second aspect, wherein each refrigerant inflow portion of the liquid refrigerant pipe is a center of a horizontal section of the gas-liquid separator. It is characterized by being installed at a position where the distance from the same is the same.
また、本発明の請求項4に係る冷媒サイクル装置は、上述した請求項1〜3のいずれか一つにおいて、前記液体冷媒配管のそれぞれの内径は、対応する筐体の冷却負荷の大きさに応じて大きくして成ることを特徴とする。 The refrigerant cycle device according to a fourth aspect of the present invention is the refrigerant cycle device according to any one of the first to third aspects, wherein the inner diameter of each of the liquid refrigerant pipes is set to a size of a cooling load of a corresponding casing. It is characterized in that it is enlarged in response.
本発明によれば、気液分離器は、それぞれの蒸発器に向けて液体冷媒を分配する態様で送出するので、一の蒸発器には液体冷媒のみが流れ、他の蒸発器には気体を含んだ冷媒が流れるような分配不良が発生することを抑制することができ、これにより、いずれかの蒸発器を流れる冷媒の循環量が小さくなって冷却能力の低下を招来することがない。従って、商品収容庫の内部雰囲気を良好に冷却することができるという効果を奏する。 According to the present invention, since the gas-liquid separator delivers the liquid refrigerant to the respective evaporators in such a manner that the liquid refrigerant is distributed, only the liquid refrigerant flows through one evaporator and the gas is supplied to the other evaporator. Generation | occurrence | production of the distribution defect which the containing refrigerant | coolant flows can be suppressed, and, thereby, the circulation amount of the refrigerant | coolant which flows through one of evaporators becomes small, and does not cause the fall of cooling capacity. Therefore, there is an effect that the internal atmosphere of the product storage can be cooled well.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷媒サイクル装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。尚、以下においては、説明の便宜上、冷媒サイクル装置は、自動販売機に適用されるものとして説明する。 Exemplary embodiments of a refrigerant cycle device according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, for convenience of explanation, the refrigerant cycle device will be described as being applied to a vending machine.
図1及び図2は、それぞれ本発明の実施の形態における冷媒サイクル装置が適用された自動販売機を模式的に示したものであり、図1は、正面断面図であり、図2は、断面側面図である。これら図1及び図2において、自動販売機は、本体キャビネット1を備えている。 1 and 2 schematically show a vending machine to which a refrigerant cycle device according to an embodiment of the present invention is applied, FIG. 1 is a front sectional view, and FIG. 2 is a sectional view. It is a side view. 1 and 2, the vending machine includes a main body cabinet 1.
本体キャビネット1は、前面が開口した直方状の断熱体として形成したものである。この本体キャビネット1には、その前面に外扉2及び内扉3a,3bが設けてあり、その内部に例えば2つの断熱仕切板4a,4bによって仕切られた3つの独立した商品収容庫5a,5b,5cが左右に並んだ態様で設けてある。より詳細に説明すると、外扉2は、本体キャビネット1の前面開口を開閉するためのものであり、内扉3a,3bは、商品収容庫5a,5b,5cの前面を開閉するためのものである。この内扉3a,3bは、上下に分割してあり、上側の扉3aは、商品を補充する際に開閉するものである。商品収容庫5a,5b,5cは、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品Wを所望の温度に維持した状態で収容するためのものである。
The main body cabinet 1 is formed as a rectangular heat insulator having an open front surface. The main body cabinet 1 is provided with an
商品収容庫5a,5b,5cには、それぞれ、商品収納ラック6、搬出機構7及び商品搬出シュータ8が設けてある。商品収納ラック6は、商品Wを上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。搬出機構7は、商品収納ラック6の下部に設けてあり、この商品収納ラック6に収納された商品群のうち最下段にある商品Wを一つずつ搬出するためのものである。商品搬出シュータ8は、搬出機構7から搬出された商品Wを商品取出口3cに導くためのものである。
The
上記本体キャビネット1の内部において商品収容庫5a,5b,5cの外部となる機械室9には、冷媒サイクルユニット10aが配設してある。この冷媒サイクルユニット10aは、詳細は後述するが、各商品収容庫5a,5b,5cの内部に配設された蒸発器15a,15b,15c(以下、単に蒸発器15とも称する)とともに冷媒循環回路を形成して冷媒サイクル装置10を構成するものである。
A
図3は、図1及び図2に示した冷媒サイクル装置(本発明の実施の形態における冷媒サイクル装置)を概念的に示した概念図である。この図3において、冷媒サイクル装置10は、冷媒循環回路を有してなり、かかる冷媒循環回路は、圧縮機11と、ガスクーラ(放熱器)12と、エジェクタ13と、気液分離器14と、蒸発器15a,15b,15cとを適宜接続して構成してある。この冷媒サイクル装置10においては、不燃性、安全性、不腐食性を有し、かつオゾン層への影響が少ない二酸化炭素を冷媒として用いている。
FIG. 3 is a conceptual diagram conceptually showing the refrigerant cycle device (refrigerant cycle device in the embodiment of the present invention) shown in FIGS. 1 and 2. In FIG. 3, the
圧縮機11は、冷媒(二酸化炭素)を圧縮して高温高圧の状態にするものである。この圧縮機11は、2回に分けて圧縮動作を行う二段式圧縮機である。より詳細に説明すると、圧縮機11は、1回目の圧縮動作を行う第1圧縮機111と、2回目の圧縮動作を行う第2圧縮機112とを有し、これらの間に中間熱交換器113を設けてある。中間熱交換器113は、第1圧縮機111による1回目の圧縮動作により圧縮された冷媒を冷却、すなわち放熱させて該冷媒を第2圧縮機112に送出するものである。ここに、中間熱交換器113は、例えばステンレス等の金属製の配管と、アルミフィンとで構成したフィンチューブタイプのものを使用している。また、中間熱交換器113の近傍には、風量調整用の送風ファンF1が設置してある。
The
このように圧縮機11は、中間熱交換器113を介して2回の圧縮動作を実行することで、低消費電力で冷媒を所望の高温高圧の状態に圧縮することが可能になる。尚、本実施の形態では、第1圧縮機111での1回目の圧縮によって冷媒を約4.9MPaに圧縮し、第2圧縮機112での2回目の圧縮によって冷媒を約9.8MPaに圧縮する。
Thus, the
ここに、上記圧縮機11としては、レシプロ圧縮機、ロータリー圧縮機、スクロール圧縮機、或いはこれらの圧縮能力を調整可能なインバータ圧縮機等を適用することができる。そして、冷媒サイクル装置10を配設する対象、環境、或いは装置全体に要するコスト等に見合う圧縮機を適宜適用すれば良い。
Here, as the
ガスクーラ12は、圧縮機11で高温高圧の状態に圧縮された冷媒、すなわち高圧冷媒を放熱させるものである。本実施の形態におけるガスクーラ12は、例えば銅等の金属製の配管と、アルミフィンとで構成したフィンチューブタイプのものを使用している。また、ガスクーラ12は、上述した中間熱交換器113と略等しい容積を有している。このガスクーラ12の近傍には、風量調整用の庫外ファンF2が設置してある。
The
エジェクタ13は、詳細は後述するが、ガスクーラ12で放熱させた高圧冷媒を減圧させることによって、蒸発器15で蒸発した低圧の冷媒(低圧冷媒)を吸引し、該吸引した低圧冷媒をガスクーラ12からの高圧冷媒と混合させ、昇圧させた後に、混合冷媒配管を通じて吐出するものである。本実施の形態におけるエジェクタ13は、図4に示すように、二相流噴射型エジェクタであり、ノズル部131、混合部132及びディフューザ部133を有して成る。
As will be described in detail later, the
ノズル部131は、高圧冷媒入口134を通じて吸入されたガスクーラ12からの高圧冷媒を減圧して加速させる部位である。このように高圧冷媒を加速させることで、冷媒吸入口135を通じて、蒸発器15で蒸発した低圧冷媒を吸引することができる。このノズル部131には、ノズル弁131aが設けてある。ノズル弁131aは、高圧冷媒を減圧させるためのノズル径を調整するための弁体である。つまり、このノズル弁131aを駆動させることにより、エジェクタ13の開度を調整することができる。
The
混合部132は、ノズル部131で加速させた高圧冷媒と、冷媒吸入口135を通じて吸引した低圧冷媒とを混合させる部位である。
The
ディフューザ部133は、混合部132にて混合させた冷媒(混合冷媒)を昇圧させる部位である。昇圧された混合冷媒は、混合冷媒配管21を通じて気液分離器14に向けて吐出されることになる。
The
気液分離器14は、エジェクタ13より吐出され、混合冷媒配管21を通過した混合冷媒を気体冷媒と液体冷媒とに分離するものであり、分離した気体冷媒を気体冷媒配管22を通じて圧縮機11(第1圧縮機111)に送出する一方、分離した液体冷媒を液体冷媒配管23a,23b,23cを通じて蒸発器15a,15b,15cに送出するものである。かかる気液分離器14の構成について説明する。
The gas-
気液分離器14は、図5及び図6に示すように、上方部分及び下方部分が球面形状と成る円筒状の形態を成すものであり、上方部分に混合冷媒配管21が配設され、下方部分に気体冷媒配管22が配設され、周面の所定個所に複数(例えば3つ)の液体冷媒配管23a,23b,23cが配設されて構成してある。
As shown in FIGS. 5 and 6, the gas-
より詳細に説明すると、混合冷媒配管21は、気液分離器14の上方部分を挿通する態様で、かつ該気液分離器14の中心軸上に延在する態様で配設されており、混合冷媒の流出部分が該気液分離器14の内部の上方に位置している。
More specifically, the
気体冷媒配管22は、気液分離器14の下方部分を挿通する態様で、かつ該気液分離器14の中心軸上に延在する態様で配設されており、気体冷媒の流入部分が気液分離器14の内部に位置している。この流入部分は、気液分離器14の内部に冷媒が滞留する場合に、気体冷媒が滞留する個所に位置が調整してある。また、気体冷媒配管22は、気液分離器14の内部に延在する部分のうち最も下方側となる個所に油通過孔(図示せず)が設けてある。かかる油通過孔は、詳細は後述するが、気液分離器14の内部に滞留する冷凍機油を通過させるための孔である。
The
複数の液体冷媒配管23a,23b,23cは、それぞれが気液分離器14の周面の下方側領域の所定個所を挿通する態様で、かつ同一水平面上に延在する態様で配設されている。これら液体冷媒配管23a,23b,23cの流入部分は、図6に示すように、気体冷媒配管22の流入部分よりも下方側であって、気液分離器14の横断面の中心から略同じ距離だけ離隔した位置に設置されている。この流入部分は、気液分離器14の内部に液体冷媒が滞留する個所に位置が調整してある。
Each of the plurality of liquid
そのような気液分離器14の内部には、遮蔽板14aが設けてある。遮蔽板14aは、気液分離器14の内部空間の上方側であって、混合冷媒配管21の流出部分よりも下方に設けてある。このような遮蔽板14aは、混合冷媒配管21を通過して該混合冷媒配管21の流出部分から噴出される混合冷媒が衝突するものである。かかる遮蔽板14aには、図には明示しないが、上下方向に沿って貫通する冷媒通路が設けてあり、混合冷媒配管21の流出部分から噴出される混合冷媒は、遮蔽板14aに衝突した後に、冷媒通路を通じて気液分離器14の内部の下方に落下することになる。ここで、冷媒通路は、該冷媒通路を通過した冷媒が直接気体冷媒配管22の内部に進入するのを回避するため、気体冷媒配管22の流入部分から離隔された位置に設けてある。すなわち、気液分離器14の中心軸から離隔した位置に設けてある。
A shielding
蒸発器15a,15b,15cは、気液分離器14により吐出され、液体冷媒配管23a,23b,23cを通過した液体冷媒を蒸発させるものである。この冷媒が蒸発することにより、蒸発器15a,15b,15cの周辺領域は、熱が奪われることになる結果、冷却される。本実施の形態における蒸発器15a,15b,15cは、銅管と、アルミフィンとで構成したフィンチューブタイプのものを使用している。
The
上記蒸発器15a,15b,15cは、図2に示したように、複数の商品収容庫5a,5b,5cをそれぞれ独立して冷却するために、各商品収容庫5a,5b,5cの内部に配設してある。より詳細には、蒸発器15aは、商品収容庫5aの内部に配設してあり、蒸発器15bは、商品収容庫5bの内部に配設してあり、蒸発器15cは、商品収容庫5cの内部に配設してある。そして、蒸発器15aは、液体冷媒配管23aに接続してあり、蒸発器15bは、液体冷媒配管23bに接続してあり、蒸発器15cは、液体冷媒配管23cに接続してある。また、各液体冷媒配管23a,23b,23cには、電磁弁16a,16b,16cが設けてある。そして、電磁弁16a,16b,16cを選択的に開成することで、該電磁弁16a,16b,16cが配設された液体冷媒配管23a,23b,23cが開通状態になり、対応する蒸発器15a,15b,15cに気液分離器14からの冷媒が送出されることになる。一方、各蒸発器15a,15b,15cの出口側の経路は、互いに集合してエジェクタ13の冷媒吸入口135に接続してある。これにより、蒸発器15a,15b,15cで蒸発した冷媒は、エジェクタ13に至ることになる。
As shown in FIG. 2, the
各商品収容庫5a,5b,5cの内部における蒸発器15a,15b,15cの近傍には、ヒータH、庫内送風ファンF及び循環ダクトD等が設けてある。ヒータHは、商品収容庫5a,5b,5cの空気(内部雰囲気)を加熱、すなわち商品収納ラック6に収納してある商品Wを加熱するためのものである。庫内送風ファンFは、蒸発器15a,15b,15cで冷却された空気(冷気)、或いはヒータHで加熱された空気(暖気)を送風することにより、蒸発器15a,15b,15cからの冷熱、或いはヒータHからの高熱を商品Wに熱伝達させるものである。庫内送風ファンFにより送風された空気は、循環ダクトDを通じて循環することになる。
In the vicinity of the
以上のような構成を有する冷媒サイクル装置10は、次のようにして自動販売機の商品収容庫5a,5b,5cの内部雰囲気を冷却することができる。ここでは、全ての商品収容庫5a,5b,5cの内部雰囲気を冷却するものとして説明する。尚、各商品収容庫5a,5b,5cの内部に配設されたヒータHはオフ状態になっている。また、エジェクタ13の開度は予め決められた大きさに調整してある。
The
冷媒循環回路における冷媒は、圧縮機11で2回に分けて圧縮される。より詳細に説明すると、冷媒は、第1圧縮機111で圧縮(約4.9MPaに圧縮)され、その後、中間熱交換器113に送出される。中間熱交換器113に送出された冷媒は、該中間熱交換器113で放熱して冷却される。中間熱交換器113で冷却された冷媒は、再び第2圧縮機112に送出され、該第2圧縮機112で圧縮(約9.8MPaに圧縮)され、高温高圧の状態になる。この場合において、第2圧縮機112から冷媒とともに送出された冷凍機油は、オイルセパレータによって第1圧縮機111の入口側に戻ることになる。
The refrigerant in the refrigerant circuit is compressed by the
高温高圧の状態の冷媒は、ガスクーラ12に送出され、該ガスクーラ12で放熱して冷却される。ガスクーラ12で冷却された冷媒(高圧冷媒)は、エジェクタ13に送出される。
The high-temperature and high-pressure refrigerant is sent to the
エジェクタ13に送出された冷媒(高圧冷媒)は、高圧冷媒入口134を通じてノズル部131に進入し、減圧されて加速する。これにより、蒸発器15a,15b,15cを通過した冷媒(低圧冷媒)が冷媒吸入口135を通じて吸引されることになる。そして、該エジェクタ13の混合部132にて、加速された高圧冷媒と、吸引された低圧冷媒とが混合して混合冷媒となってディフューザ部133に至り、混合冷媒は、ディフューザ部133で昇圧された後吐出される。
The refrigerant (high-pressure refrigerant) sent to the
エジェクタ13から吐出された混合冷媒(低圧冷媒)は、混合冷媒配管21を通じて気液分離器14に送出される。より詳細には、混合冷媒配管21の流出部分から気液分離器14の内部に噴出され、遮蔽板14aに衝突した後に、冷媒通路を通じて下方に落下する。落下した混合冷媒は、密度の違いにより、下方から冷凍機油、液体冷媒、気体冷媒の順に相を成して分離する。そして、冷凍機油は、油通過孔を通じて気体冷媒配管22の内部に進入し、該配管を通じて圧縮機11(第1圧縮機111)に向けて送出される。また、気体冷媒は、気体冷媒配管22の流入部分から該気体冷媒配管22の内部に進入し、該配管を通じて圧縮機11(第1圧縮機111)に向けて送出される。
The mixed refrigerant (low-pressure refrigerant) discharged from the
一方、分離された液体冷媒は、各液体冷媒配管23a,23b,23cの流入部分から該液体冷媒配管23a,23b,23cの内部に進入し、それぞれの配管を通じて蒸発器15a,15b,15cに送出される。蒸発器15a,15b,15cに送出された冷媒は、該蒸発器15a,15b,15cの周辺領域から熱を与えられて蒸発する。換言すると、蒸発器15a,15b,15cの周辺領域は、冷媒が蒸発することにより熱を奪われて冷却されて冷気が生成する。生成した冷気は、庫内送風ファンFの作用により図2中の矢印で示したように吹き出し、これにより、商品収容庫5a,5b,5cの内部雰囲気は冷却されることになる。このように商品収容庫5a,5b,5cの内部雰囲気が冷却されると、該商品収容庫5a,5b,5cの内部に配設された商品収納ラック6に収容された商品Wは、所望の温度状態(例えば、約5℃)に冷却されることになる。
On the other hand, the separated liquid refrigerant enters the liquid
蒸発器15a,15b,15cで蒸発した冷媒は、上記エジェクタ13において高圧冷媒が減圧されて加速されることによる吸引力により、該蒸発器15a,15b,15cから吐出されてエジェクタ13の冷媒吸入口135に至る。このようにして、冷媒は、冷媒循環回路を循環するサイクルを繰り返すことになる。
The refrigerant evaporated in the
以上説明したような本実施の形態における冷媒サイクル装置10では、各蒸発器15a,15b,15cに接続されたそれぞれの液体冷媒配管23a,23b,23cの流入部分が気液分離器14の内部に挿入された態様で配設してある。そのため、気液分離器14の内部で分離された液体冷媒を各液体冷媒配管23a,23b,23cに分配して送出している。すなわち、気液分離器14は、それぞれの蒸発器15a,15b,15cに向けて液体冷媒を分配する態様で送出している。このように気体分離器において、それぞれの蒸発器15a,15b,15cに向けて液体冷媒を分配する態様で送出することにより、一の配管には液体冷媒のみが流れ、他の配管には気体を含んだ冷媒が流れるような分配不良が発生することを抑制することができる。
In the
従って、上記冷媒サイクル装置10によれば、分配不良が発生することを抑制することができるので、いずれかの蒸発器15a,15b,15cを流れる冷媒の循環量が小さくなって冷却能力の低下を招来することがなく、これにより、商品収容庫5a,5b,5cの内部雰囲気を良好に冷却することができる。
Therefore, according to the
また、上記冷媒サイクル装置10によれば、液体冷媒配管23a,23b,23cの流入部分は、気液分離器14の横断面の中心から略同じ距離だけ離隔した位置に設置されているので、気液分離器14の内部で旋回流が発生し、該気液分離器14の内部の下方に滞留している液体冷媒や冷凍機油が旋回して、該気液分離器14の内部における中心軸付近と壁面付近との液面高さが異なっても、各液体冷媒配管23a,23b,23cに進入する液体冷媒と気体冷媒との混合比率はほぼ同じになり、これにより、いずれかの蒸発器15a,15b,15cを流れる冷媒の循環量が小さくなって冷却能力の低下を招来することがない。
Further, according to the
以上説明したような本発明の実施の形態における冷媒サイクル装置では、図7〜図16に示すような気液分離器を用いても良い。図7及び図8に示す気液分離器14′では、液体冷媒配管23a,23b,23cを気液分離器14の中心軸近傍に纏めて配設し、気体冷媒配管22をその外周に配設して構成してある。かかる場合にも各液体冷媒配管23a,23b,23cの流入部分は、気液分離器14の横断面の中心から略同じ距離だけ離隔した位置に設置されている。また、気体冷媒配管22の流入部分が遮蔽板14aに設けられた冷媒通路の直下位置にならないように該気体冷媒配管22を屈曲させてある。このような構成によっても、それぞれの蒸発器15a,15b,15cに向けて液体冷媒を分配する態様で送出することにより分配不良が発生することを抑制することができるので、商品収容庫5a,5b,5cの内部雰囲気を良好に冷却することができ、しかも気液分離器14の内部で旋回流が発生しても冷却能力の低下を招来することがない。
In the refrigerant cycle apparatus according to the embodiment of the present invention as described above, a gas-liquid separator as shown in FIGS. 7 to 16 may be used. In the gas-
図9及び図10に示す気液分離器141では、商品収容庫5a,5b,5cの容積、すなわち冷却負荷に応じて液体冷媒配管23a,23b,23cの径の大きさを変更して構成してある。かかる場合にも、各液体冷媒配管23a,23b,23cの流入部分は、気液分離器14の横断面の中心から略同じ距離だけ離隔した位置に設置されている。このような構成によっても、それぞれの蒸発器15a,15b,15cに向けて液体冷媒を分配する態様で送出することにより分配不良が発生することを抑制することができるので、商品収容庫5a,5b,5cの内部雰囲気を良好に冷却することができ、しかも気液分離器14の内部で旋回流が発生しても冷却能力の低下を招来することがない。また、液体冷媒配管23a,23b,23cの径を冷却負荷に応じて変更してあるので、冷媒時間の短縮化や高効率化を図ることが可能になる。
The gas-
図11及び図12に示す気液分離器142では、商品収容庫5a,5b,5cの容積、すなわち冷却負荷に応じて液体冷媒配管23a,23b,23cの径の大きさを変更して構成してある。また、各液体冷媒配管23a,23b,23cは、気液分離器14の下方部分を挿通する態様で配設してあり、流入部分は、気液分離器14の横断面の中心から略同じ距離だけ離隔した位置に設置されている。このような構成によっても、それぞれの蒸発器15a,15b,15cに向けて液体冷媒を分配する態様で送出することにより分配不良が発生することを抑制することができるので、商品収容庫5a,5b,5cの内部雰囲気を良好に冷却することができ、しかも気液分離器14の内部で旋回流が発生しても冷却能力の低下を招来することがない。また、液体冷媒配管23a,23b,23cの径を冷却負荷に応じて変更してあるので、冷媒時間の短縮化や高効率化を図ることが可能になる。
The gas-
図13及び図14に示す気液分離器143では、各液体冷媒配管23a,23b,23cは、気液分離器14の下方部分を挿通する態様で配設してある。このような構成によっても、それぞれの蒸発器15a,15b,15cに向けて液体冷媒を分配する態様で送出することにより分配不良が発生することを抑制することができるので、商品収容庫5a,5b,5cの内部雰囲気を良好に冷却することができる。
In the gas-
図15及び図16に示す気液分離器144では、気体冷媒配管22と各液体冷媒配管23a,23b,23cとを気液分離器14の下方部分を挿通する態様で直線的に配設してある。このような構成によっても、それぞれの蒸発器15a,15b,15cに向けて液体冷媒を分配する態様で送出することにより分配不良が発生することを抑制することができるので、商品収容庫5a,5b,5cの内部雰囲気を良好に冷却することができる。
In the gas-
以上のように、本発明は、例えば自動販売機の商品収容庫のような断熱筐体の内部雰囲気を冷却するのに有用である。 As described above, the present invention is useful for cooling the internal atmosphere of a heat-insulating housing such as a commodity storage of a vending machine.
10 冷媒サイクル装置
11 圧縮機
12 ガスクーラ
13 エジェクタ
14 気液分離器
15(15a,15b,15c) 蒸発器
21 混合冷媒配管
22 気体冷媒配管
23a,23b,23c 液体冷媒配管
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒を放熱させる放熱器と、
複数の筐体内に個別に配設され、供給された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記放熱器から供給された高圧冷媒を減圧させることによって、前記蒸発器で蒸発した低圧冷媒を吸引し、該低圧冷媒を減圧させた冷媒と混合させて吐出するエジェクタと、
前記エジェクタから吐出された混合冷媒を気体冷媒と液体冷媒とに分離し、気体冷媒を前記圧縮機に送出する一方、液体冷媒を前記蒸発器に送出する気液分離器と
を備えた冷媒循環回路に冷媒を循環させることにより、前記筐体内の内部雰囲気を冷却する冷媒サイクル装置において、
前記気液分離器は、それぞれの蒸発器に向けて前記液体冷媒を分配する態様で送出することを特徴とする冷媒サイクル装置。 A compressor for compressing the supplied refrigerant;
A radiator that dissipates heat from the high-pressure refrigerant compressed by the compressor;
An evaporator that is individually disposed in a plurality of cases and evaporates the supplied refrigerant;
An ejector that sucks out the low-pressure refrigerant evaporated in the evaporator by depressurizing the high-pressure refrigerant supplied from the radiator, and mixes and discharges the low-pressure refrigerant with the decompressed refrigerant;
A refrigerant circulation circuit comprising: a gas-liquid separator that separates the mixed refrigerant discharged from the ejector into a gas refrigerant and a liquid refrigerant, and sends the gas refrigerant to the compressor while sending the liquid refrigerant to the evaporator In the refrigerant cycle device that cools the internal atmosphere in the housing by circulating the refrigerant to
The gas-liquid separator delivers the liquid refrigerant in a mode of distributing the liquid refrigerant toward each evaporator.
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