JP2020038039A - Double tube flooded evaporator and ice maker - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は二重管式の満液式蒸発器及び製氷機に関する。さらに詳しくは、シャーベット状の氷スラリーを製造する製氷機における二重管式の満液式蒸発器及び製氷機に関する。 The present disclosure relates to a double-pipe liquid-filled evaporator and an ice maker. More specifically, the present invention relates to a double-tube full-fill evaporator and an ice maker in an ice maker for producing a sherbet-shaped ice slurry.
特許文献1には、被冷却媒体を流通させる内管と、この内管を内装する外管とを有する二重管式の満液式蒸発器を備えた製氷用冷凍装置が開示されている。この製氷用冷凍装置は、凝縮器から流出する高圧液冷媒を膨張機構で膨張して低圧化し、低圧液冷媒を満液式蒸発器の内管と外管との間の外側冷却室内に供給する。これにより、内管を流れる被冷却媒体が冷却される一方、外側冷却室内の液冷媒が蒸発する。内管内の被冷却媒体は回転ブレードによって過冷却が解除されることによりスラリー状の氷となる。外側冷却室内で蒸発した低圧の冷媒は満液式蒸発器から排出され、圧縮機の吸入側に返送される。 Patent Literature 1 discloses an ice making refrigeration apparatus including a double-pipe liquid-filled evaporator having an inner pipe through which a medium to be cooled flows, and an outer pipe containing the inner pipe. This ice making refrigeration system expands a high-pressure liquid refrigerant flowing out of a condenser by an expansion mechanism to reduce the pressure, and supplies the low-pressure liquid refrigerant to an outer cooling chamber between an inner pipe and an outer pipe of a liquid-filled evaporator. . Thereby, the medium to be cooled flowing through the inner pipe is cooled, while the liquid refrigerant in the outer cooling chamber evaporates. The medium to be cooled in the inner tube is turned into slurry ice by releasing the supercooling by the rotating blade. The low-pressure refrigerant evaporated in the outer cooling chamber is discharged from the liquid-filled evaporator and returned to the suction side of the compressor.
上記特許文献1記載の満液式蒸発器を含む従来の満液式蒸発器では、冷凍機油を圧縮機に戻すために二相状態の冷媒を当該満液式蒸発器から排出する必要がある。しかし、満液式蒸発器では出口に近づくほど蒸発の進行に伴ってフォーミング(液冷媒が急にガス化する現象)が発生し易くなり、このフォーミングが発生すると冷媒の流速が急に増大して多くの液状態の冷媒が圧縮機側に流れてしまう恐れがある。多くの液体を含んだ状態の冷媒が圧縮機に入ると、急激な高圧力(液圧縮)や冷凍機油の粘度低下により圧縮機が故障する原因となる。そこで、かかる不都合を回避するために、従来の満液式蒸発器を含む製氷システムでは圧縮機の入口にアキュムレータ(気液分離器)を設置する必要があった。 In the conventional liquid-filled evaporator including the liquid-filled evaporator described in Patent Document 1, it is necessary to discharge the refrigerant in the two-phase state from the liquid-filled evaporator in order to return the refrigerating machine oil to the compressor. However, in a liquid-filled evaporator, forming (a phenomenon in which the liquid refrigerant is rapidly gasified) becomes more likely to occur as the evaporation proceeds, and the flow velocity of the refrigerant increases rapidly when this forming occurs. There is a possibility that a lot of refrigerant in a liquid state flows to the compressor side. When a refrigerant containing a large amount of liquid enters the compressor, a sudden high pressure (liquid compression) or a decrease in viscosity of the refrigerating machine oil causes a failure of the compressor. Therefore, in order to avoid such inconvenience, it is necessary to install an accumulator (gas-liquid separator) at the inlet of the compressor in a conventional ice making system including a liquid-filled evaporator.
しかし、アキュムレータは高価であり、装置の低コスト化のためにその対策が望まれている。 However, accumulators are expensive, and measures are desired to reduce the cost of the device.
本開示は、アキュムレータの小型化又は省略を実現することができる二重管式の満液式蒸発器及び製氷機を提供することを目的としている。 An object of the present disclosure is to provide a double-tube type liquid-filled evaporator and an ice maker that can realize the miniaturization or omission of an accumulator.
本開示の二重管式の満液式蒸発器(以下、単に「満液式蒸発器」ともいう)は、
(1)外管と当該外管内に設けられる内管とを有しており、前記内管内に被冷却媒体を流し、前記内管と外管との間のスペースに冷媒を流す二重管式の満液式蒸発器であって、
前記満液式蒸発器は、
前記外管及び内管の各軸が水平である横置き型であり、
前記スペースにより、前記外管の下部に形成された冷媒供給口から、前記外管の上部に形成された冷媒排出口に至る冷媒の経路が構成されており、
前記冷媒の経路は、前記内管の軸方向に垂直な断面において、前記冷媒排出口に向かう方向に前記スペースの幅が大きくなる冷媒経路拡大部を有している。
The double-tube type liquid-filled evaporator of the present disclosure (hereinafter, also simply referred to as “liquid-filled evaporator”) is
(1) A double pipe type having an outer pipe and an inner pipe provided in the outer pipe, in which a medium to be cooled flows in the inner pipe, and a refrigerant flows in a space between the inner pipe and the outer pipe. Liquid evaporator,
The liquid-filled evaporator includes:
Each of the outer pipe and the inner pipe is a horizontal type in which each axis is horizontal,
The space constitutes a refrigerant path from a refrigerant supply port formed at a lower portion of the outer tube to a refrigerant discharge port formed at an upper portion of the outer tube,
The path of the refrigerant has a refrigerant path enlarging portion in which a width of the space increases in a direction toward the refrigerant discharge port in a cross section perpendicular to the axial direction of the inner pipe.
本開示の満液式蒸発器では、内管と外管との間のスペースからなる冷媒の経路が、前記内管の軸方向に垂直な断面において、前記冷媒排出口に向かう方向に前記スペースの幅が大きくなる冷媒経路拡大部を有している。このような冷媒経路拡大部を設けることで、冷媒が冷媒供給口から冷媒排出口に移動する際にフォーミングが発生したとしても、冷媒経路拡大部においては当該冷媒経路拡大部の出口側の容積が入口側の容積よりも大きくなることから、フォーミングに起因する冷媒の流速の増大を抑制することができる。その結果、液状の冷媒が冷媒排出口から排出されるのを抑制することができ、圧縮機の入口側に配設されるアキュムレータを小型化又は省略することができる。 In the liquid-filled evaporator of the present disclosure, the path of the refrigerant formed of the space between the inner tube and the outer tube has a cross section perpendicular to the axial direction of the inner tube, and the space of the space extends in a direction toward the refrigerant outlet. It has a refrigerant path enlarging portion whose width is increased. By providing such a refrigerant path enlarging section, even if the forming occurs when the refrigerant moves from the refrigerant supply port to the refrigerant discharge port, the refrigerant path enlarging section has a capacity on the outlet side of the refrigerant path enlarging section. Since the volume is larger than the volume on the inlet side, it is possible to suppress an increase in the flow velocity of the refrigerant due to the forming. As a result, the liquid refrigerant can be prevented from being discharged from the refrigerant discharge port, and the accumulator provided on the inlet side of the compressor can be reduced in size or omitted.
(2)前記(1)の満液式蒸発器において、前記外管及び内管が円筒形状であり、当該外管及び内管は、一方の軸心が他方の軸心に対して上下方向に偏心するように配置することができる。この場合、内管と外管の軸心を上下方向にずらすだけで、冷媒の経路の終点側端部におけるスペースの幅を当該経路の始点側端部におけるスペースの幅よりも大きくすることができ、冷媒経路拡大部を簡単に設けることができる。 (2) In the liquid-filled evaporator according to the above (1), the outer tube and the inner tube have a cylindrical shape, and the outer tube and the inner tube are arranged such that one axis is in a vertical direction with respect to the other axis. It can be arranged to be eccentric. In this case, the width of the space at the end point side end of the refrigerant path can be made larger than the space width at the start point side end of the path by simply shifting the axis of the inner pipe and the outer pipe in the vertical direction. In addition, it is possible to easily provide the refrigerant path enlarging portion.
(3)前記(2)の満液式蒸発器において、前記外管の内径をDo、前記内管の外径をDi、前記外管の軸心と内管の軸心との上下方向の距離をG、L=(Do−Di)/2とすると、前記距離Gは0.42L以上0.74L以下であることが望ましい。この場合、冷媒の流れによる圧力損失を過大にすることなく、冷媒の経路の終点側端部におけるスペースの幅を当該経路の始点側端部におけるスペースの幅よりも大きくすることができる。 (3) In the liquid-filled evaporator of (2), the inner diameter of the outer tube is Do, the outer diameter of the inner tube is Di, and the vertical distance between the axis of the outer tube and the axis of the inner tube. Is G, L = (Do−Di) / 2, it is desirable that the distance G is not less than 0.42 L and not more than 0.74 L. In this case, the width of the space at the end point side end of the path of the refrigerant can be made larger than the width of the space at the start point side end of the path without excessively increasing the pressure loss due to the flow of the refrigerant.
(4)前記(1)〜(3)の満液式蒸発器において、前記冷媒経路拡大部におけるスペースの幅は、当該冷媒経路拡大部の入口側から出口側に向かうにつれて徐々に連続的に広くされてなることが望ましい。この場合、徐々にスペースの幅を大きくすることで、非連続に、又は、急激に幅を大きくする場合に比べて冷媒の流れによる圧力損失が増大するのを抑制することができる。 (4) In the liquid-filled evaporator according to any one of (1) to (3), the width of the space in the refrigerant path expanding section is gradually and continuously increased from the inlet side to the outlet side of the refrigerant path expanding section. It is desirable to be done. In this case, by gradually increasing the width of the space, it is possible to suppress an increase in pressure loss due to the flow of the refrigerant as compared with a case where the width is discontinuously or rapidly increased.
(5)本開示の製氷機は、前記(1)〜(4)のいずれかの二重管式の満液式蒸発器を備えている。 (5) The ice making machine of the present disclosure includes the double-tube type liquid-filled evaporator according to any one of (1) to (4).
以下、添付図面を参照しつつ、本開示の満液式蒸発器及び製氷機を詳細に説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Hereinafter, the liquid-filled evaporator and the ice maker of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present disclosure is not limited to these exemplifications, but is indicated by the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the claims.
図1は、本開示の一実施形態に係る満液式蒸発器を含む製氷機1を備えた製氷システムAの概略構成図であり、図2は、図1に示される製氷機1の側面説明図である。製氷システムAは、後述する海水タンクに貯めた海水を原料として製氷機1で氷スラリーを連続的に生成し、生成した氷スラリーを海水タンクに戻すシステムである。氷スラリーとは、水又は水溶液に微細な氷が混濁したシャーベット状の氷のことをいい、スラリー氷、アイススラリー、スラリーアイス、スラッフアイス、リキッドアイスとも呼ばれる。製氷システムAは、海水をベースとした氷スラリーを連続的に生成可能である。このため、製氷システムAは、例えば漁船や漁港等に設置され、海水タンクに戻された氷スラリーは鮮魚の保冷等に利用される。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ice making system A including an ice maker 1 including a liquid-filled evaporator according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 2 is a side view of the ice maker 1 shown in FIG. FIG. The ice making system A is a system in which ice slurry is continuously generated by the ice maker 1 using seawater stored in a seawater tank described later as a raw material, and the generated ice slurry is returned to the seawater tank. The ice slurry refers to sherbet-like ice in which fine ice is turbid in water or an aqueous solution, and is also referred to as slurry ice, ice slurry, slurry ice, sluff ice, and liquid ice. The ice making system A can continuously generate an ice slurry based on seawater. For this reason, the ice making system A is installed in, for example, a fishing boat or fishing port, and the ice slurry returned to the seawater tank is used for keeping fresh fish cool.
製氷システムAは海水を被冷却媒体としており、利用側熱交換器を構成する製氷機1以外に、圧縮機2、熱源側熱交換器3、四路切換弁4、利用側膨張弁5、熱源側膨張弁6、アキュムレータ7、レシーバ8、海水タンク(貯留タンク)9、及びポンプ10を備えている。製氷機1、圧縮機2、熱源側熱交換器3、四路切換弁4、利用側膨張弁5、熱源側膨張弁6、アキュムレータ7、及びレシーバ8により冷凍装置が構成され、これらの機器又は部材は配管により接続されて冷媒回路を構成している。また、製氷機1、海水タンク9、及びポンプ10も同じく配管により接続されて海水循環路を構成している。
The ice making system A uses seawater as a medium to be cooled, and in addition to the ice making machine 1 constituting the use side heat exchanger, a
通常の製氷運転時には、四路切換弁4が、図1において実線で示される状態に保持される。圧縮機2から吐出された高温高圧のガス状冷媒は四路切換弁4を経て凝縮器として機能する熱源側熱交換器3に流入し、送風ファン11の作動により空気と熱交換して凝縮・液化する。液化した冷媒は、全開状態の熱源側膨張弁6及びレシーバ8を経て利用側膨張弁5に流入する。冷媒は、利用側膨張弁5により所定の低圧に減圧され、後述する冷媒入口管から当該製氷機1の蒸発器Eを構成する内管12と外管13との間の環状スペース14内に供給される。
During a normal ice making operation, the four-way switching valve 4 is maintained in a state shown by a solid line in FIG. The high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant discharged from the
環状スペース14内に噴出された冷媒は、ポンプ10により内管12内に流入された海水と熱交換して蒸発する。冷媒の蒸発により冷却された海水は、内管12から流出して海水タンク8に戻る。製氷機1で蒸発して気化した冷媒は圧縮機2に吸い込まれる。その際、製氷機1で蒸発しきれずに液体を含んだ状態の冷媒が圧縮機2に入ると、急激な圧縮機シリンダー内部圧力上昇(液圧縮)や冷凍機油の粘度低下により圧縮機2が故障する原因となることから、当該圧縮機2を保護するために圧縮機2の吸入側にアキュムレータ7が配設されており、四路切換弁4を経てアキュムレータ7に流入した冷媒は、当該アキュムレータ7で気体状態の冷媒と液体状態の冷媒とに分離され、気体状態の冷媒が圧縮機2に戻る。なお、アキュムレータ7は、後述する蒸発器Eの特徴ないし構成により、従来の蒸発器を採用する場合に比べて小型化されている。
The refrigerant jetted into the
また、製氷機1の内管12内の海水の流れが滞り、内管12内に氷が蓄積される(アイスアキュームレーション)と、当該製氷機1が運転できなくなる。この場合、内管12内の氷を溶かすためにデフロスト運転(暖房運転)が行われる。このとき、四路切換弁4は、図1において破線で示される状態に保持される。圧縮機2から吐出された高温高圧のガス状冷媒は四路切換弁4を経て製氷機1の内管12と外管13との間の環状スペース14内に流入し、内管12内の氷を含む海水と熱交換して凝縮・液化する。液化した冷媒は、全開状態の利用側膨張弁5及びレシーバ8を経て熱源側膨張弁6に流入し、当該熱源側膨張弁6により所定の低圧に減圧され、蒸発器として機能する熱源側熱交換器3に流入する。デフロスト運転時には蒸発器として機能する熱源側熱交換器3に流入した冷媒は送風ファン11の作動により空気と熱交換して気化し、圧縮機2に吸い込まれる。
In addition, when the flow of seawater in the
本実施形態に係る製氷機1は、内管12と外管13とからなる蒸発器Eと、後述するブレード機構とを備えており、内管12及び外管13の各軸が水平になるように配置される横置き型の製氷機である。蒸発器Eは、内管12と外管13との間の環状スペース14の大部分が液冷媒とされる満液式蒸発器であり、冷媒と海水との熱交換効率を高めることができる。また、環状スペース14の大部分を液冷媒とすることによって、満液式蒸発器内の冷凍機油を当該満液式蒸発器から排出させやすくすることができ、排出された冷凍機油を圧縮機2に戻すことによって当該圧縮機2の潤滑不足を抑制し、信頼性を高めることができる。
The ice maker 1 according to the present embodiment includes an evaporator E including an
内管12は、内部を被冷却媒体である海水が通過する要素であり、ステンレスや鉄等の金属材料で作製されている。内管12は円筒形状を呈しており、外管13内に配設される。内管12の両端は閉止されており、その内部には当該内管12の内周面に生成されたシャーベット状の氷スラリーを掻き上げて内管12内に分散させるブレード機構15が配設されている。内管12の軸方向一端側(図2において右側)に海水が当該内管12内に供給される海水入口管16が設けられており、内管12の軸方向他端側(図2において左側)に内管12から海水が排出される海水出口管17が設けられている。
The
外管13は円筒形状を呈しており、内管12と同様にステンレスや鉄等の金属材料で作製されている。外管13の下部には複数の(本実施形態では3つ)冷媒入口管18が設けられており、外管13の上部には複数の(本実施形態では2つ)の冷媒出口管19が設けられている。冷媒入口管18の上端に環状スペース14内に冷媒を供給する冷媒供給口20が形成され、冷媒出口管19の下端に環状スペース14内の冷媒が排出される冷媒排出口21が形成されている。
The
ブレード機構15は、図2〜3に示されるように、回転軸22と、支持バー23と、ブレード24と、モータ26とを備えている。回転軸22の軸方向の他端は内管12の軸方向他端に設けられたフランジ25から外部に延びて設けられ、回転軸22を駆動させる駆動部を構成するモータ26に接続されている。回転軸22の周面には所定間隔で支持バー23が立設されており、この支持バー23の先端にブレード24が取り付けられている。ブレード24は、例えば合成樹脂で作製された帯板状の部材からなり、回転方向の前方側の側縁は先細形状とされている。
The
内管12の外周面と外管13の内周面との間に形成される環状のスペース14により、当該外管13の下部に形成された冷媒供給口20から、当該外管13の上部に形成された冷媒排出口21に至る冷媒の経路が構成される。本実施形態では、蒸発器Eを構成する内管12と外管13が、当該内管12及び外管13の一方の軸心が他方の軸心に対し上下方向にずれるように配設されている。具体的に、図4の(b)に示されるように、内管12の軸心Oiが外管13の軸心Ooに対し下方向にずれるように配設されている。なお、図4の(a)は、内管の軸心と外管の軸心とが一致するように配設されている従来の横置き型の二重管式の満液式蒸発器の横断面を示しており、内管の外周面と外管の内周面との間の環状スペースの幅は、冷媒供給口から冷媒排出口に至るまで一定である。
Due to the
図4の(b)に示されるように、内管12の軸心Oiを外管13の軸心Ooに対し下方向に偏心させることで、当該内管12の軸方向に垂直な断面において、前記冷媒の経路の始点側端部における前記環状スペース14の幅w1よりも、当該経路の終点側端部における前記環状スペース14の幅w2を大きくして、冷媒の経路が拡大される冷媒経路拡大部を設けることができる。冷媒経路拡大部では、当該冷媒経路拡大部の入口側のスペースの幅よりも出口側のスペースの幅の方が大きく、後述するようにフォーミングが発生した場合の冷媒流速の増大を抑制することができる。本実施形態における冷媒経路拡大部は、蒸発器E内の冷媒の経路全体が冷媒経路拡大部となっており、当該経路の始点側端部が冷媒経路拡大部の入口であり、当該経路の終点側端部が冷媒経路拡大部の出口である。なお、冷媒の経路の一部に冷媒経路拡大部を設けることもできる。
As shown in FIG. 4B, by eccentrically lowering the axis Oi of the
上方の環状スペース14の幅を下方の環状スペース14の幅より大きくすることで、冷媒が当該環状スペース14で構成される経路を冷媒供給口20から冷媒排出口21に移動する際にフォーミングが発生したとしても、経路の終点側(冷媒経路拡大部の出口側)付近の容積が当該経路の始点側(冷媒経路拡大部の入口側)付近の容積よりも大きくなることから、フォーミングに起因する冷媒の流速の増大を抑制することができる。その結果、液状の冷媒が冷媒排出口21から排出されるのを抑制することができ、圧縮機2の入口側に配設されるアキュムレータ7を小型化することができる。また、内管12を下方向に偏心させているので、図4の(a)に示される外管と同心の場合と比べて、液状の冷媒が当該内管12の外周面と接触する面積を多くすることができる。その結果、冷媒と、内管12内の海水との伝熱効率を向上させることができ、蒸発器Eの能力を向上させることができる。
By making the width of the upper
外管13に対する内管12の上下方向のずれ量ないし偏心量、換言すれば外管13の軸心Ooと内管12の軸心Oiとの上下方向の距離Gは、本開示において特に限定されるものではないが、外管13の内径をDo、内管12の外径をDi、L=(Do−Di)/2とすると、前記距離Gは0.42L以上0.74L以下であることが望ましい。距離Gが0.74Lよりも大きいと、冷媒の流れによる圧力損失が過大になる恐れがあり、一方、距離Gが0.42Lよりも小さいと、経路の終点側端部におけるスペースの幅が当該経路の始点側端部におけるスペースの幅よりも十分に大きくならず、前述した冷媒流速の増大を抑制できない恐れがある。冷媒の流れによる圧力損失を過大にすることなく、冷媒の流速の増大を効果的に抑制するという点からは、前記距離Gは0.55L以上0.70L以下であることがより望ましい。
The amount of vertical displacement or eccentricity of the
つぎに、上記望ましい偏心距離Gの算出例について説明する。
図5は、内管12と外管13の偏心を示す説明図であり、図6は、偏心距離と内外管のすきまの関係を示すグラフである。なお、図5〜6において、roは外管の内半径(=2/Do)であり、riは内管の内半径(=2/Di)である。
本実施形態では、内管12と外管13とからなる蒸発器の入口と出口の冷媒の流速が互いに等しいことが、当該蒸発器として最適な状態であるという前提のもとで、望ましい偏心距離Gを選定している。
Next, an example of calculating the desirable eccentric distance G will be described.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the eccentricity of the
In the present embodiment, the desired eccentric distance is premised on the assumption that the flow rates of the refrigerant at the inlet and the outlet of the evaporator composed of the
内管角θ(図5参照)が0(蒸発器入口)からπ(蒸発器出口)に変化したときの内外管のすきまを求めると、θ=0のときのすきまはro−ri−Gであり、θ=πのときのすきまはro−ri+Gである。また、θが0からπになるまでのすきま比率Aは、以下の式(1)で表される。
すきま比率A=(ro−ri+G)/(ro−ri−G)・・・・・・(1)
When the clearance of the inner and outer tubes when the inner tube angle θ (see FIG. 5) changes from 0 (evaporator inlet) to π (evaporator outlet), the clearance when θ = 0 is ro-ri-G. Yes, the clearance when θ = π is ro-ri + G. The clearance ratio A from when θ becomes 0 to π is represented by the following equation (1).
Clearance ratio A = (ro-ri + G) / (ro-ri-G) (1)
また、冷媒としてR410Aを用い、以下の条件で製氷機の運転を行う場合、蒸発器の入口と出口の冷媒の比体積比は、冷媒の物性値から約4.5である。
蒸発温度:−15℃
蒸発器入口の冷媒の乾き度:0.2
蒸発器出口の冷媒の乾き度:0.95
Further, when the ice making machine is operated under the following conditions using R410A as the refrigerant, the specific volume ratio of the refrigerant at the inlet and the outlet of the evaporator is about 4.5 from the physical property value of the refrigerant.
Evaporation temperature: -15 ° C
Dryness of refrigerant at evaporator inlet: 0.2
Dryness of refrigerant at evaporator outlet: 0.95
したがって、比体積比4.5に合致したすきま比率が最適値となり、上記式(1)において、(ro−ri+G)/(ro−ri−G)が4.5となることが最も望ましい。
偏心距離Gは、これを変形すると、G=0.64(ro−ri)、すなわちG=0.64Lとなる。
ただし、最適値である「4.5」を中心として、2.5〜6.5では本開示の効果が得られ、また、3.5〜5.5では更なる効果が得られる。
以上より、偏心距離Gは0.42(ro−ri)〜0.74(ro−ri)、すなわち0.42L〜0.74Lであることが望ましく、また、0.55(ro−ri)〜0.70(ro−ri)、すなわち0.55L〜0.70Lであることがより望ましい。
Therefore, the clearance ratio that matches the specific volume ratio of 4.5 is the optimum value, and it is most desirable that (ro-ri + G) / (ro-ri-G) in Expression (1) be 4.5.
When this is deformed, the eccentric distance G becomes G = 0.64 (ro-ri), that is, G = 0.64L.
However, the effect of the present disclosure is obtained in the range of 2.5 to 6.5, and the further effect is obtained in the range of 3.5 to 5.5, centering on the optimum value “4.5”.
From the above, it is desirable that the eccentric distance G is 0.42 (ro-ri) to 0.74 (ro-ri), that is, 0.42 L to 0.74 L, and 0.55 (ro-ri) to More preferably, it is 0.70 (ro-ri), that is, 0.55 L to 0.70 L.
本実施形態では、円筒形状の内管12の軸心Oiを同じく円筒形状の外管13の軸心Ooに対して下方向に偏心させることで、上方の環状スペース14の幅を下方の環状スペース14の幅より大きくしているので、スペースの幅は、冷媒の経路の始点側端部から終点側端部に向かうにつれて徐々に連続的に広くなっている。これにより、非連続に、又は、急激にスペースの幅を大きくする場合に比べて冷媒の流れによる圧力損失が増大するのを抑制することができる。
In the present embodiment, the width of the upper
〔その他の変形例〕
本開示は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、前述した実施形態では、二重管式の蒸発器を構成する内管及び外管として円筒形状の管を用いているが、冷媒が流れるスペースの幅を冷媒供給口側よりも冷媒排出口側を大きくすることができれば、両方とも円筒形状でなくてもよい。例えば、図7に示されるように、内管32を円筒形状とし、外管33を、下部が断面半円状で上部が断面矩形状の形状とすることもできる。この場合も、内管32と外管33との間の環状スペース34の幅を、冷媒供給口側よりも冷媒排出口側を大きくして冷媒経路拡大部を設けることができる。
[Other modifications]
The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the claims.
For example, in the above-described embodiment, the cylindrical tubes are used as the inner tube and the outer tube that constitute the double-tube evaporator. If both sides can be enlarged, both need not be cylindrical. For example, as shown in FIG. 7, the
また、前述した実施形態では、圧縮機の入口側にアキュムレータを配設しているが、このアキュムレータは内管及び外管の横断面形状や両管の配置により設定することができる環状スペースの横断面形状を適宜選定することで、省略することも可能である。また、図8に示されるように、製氷機1の出口側に二重管式の過熱器(熱交換器)40を配設し、当該製氷機1を構成する蒸発器から排出された冷媒を熱源側熱交換器3で凝縮された冷媒で加熱してから圧縮機2に送ることで、前述した本開示の満液式蒸発器による液状冷媒の排出抑制作用と相まって、アキュムレータを省略することもできる。なお、図8において、図1に示される製氷システムと共通する構成又は要素には同じ参照符号を付しており、簡単のため、それらについての説明は省略する。
In the above-described embodiment, the accumulator is provided on the inlet side of the compressor. However, the accumulator crosses the annular space that can be set by the cross-sectional shape of the inner pipe and the outer pipe and the arrangement of both pipes. By appropriately selecting the surface shape, it is possible to omit this. As shown in FIG. 8, a double-tube superheater (heat exchanger) 40 is disposed on the outlet side of the ice making machine 1, and the refrigerant discharged from the evaporator constituting the ice making machine 1 is cooled. By heating with the refrigerant condensed in the heat source
また、前述した実施形態では、被冷却媒体として海水を用いているが、これに限らず、エチレングリコールやブライン等を被冷却媒体とすることもできる。 In the above-described embodiment, seawater is used as the medium to be cooled. However, the invention is not limited to this, and ethylene glycol, brine, or the like may be used as the medium to be cooled.
1 : 製氷機
2 : 圧縮機
3 : 熱源側熱交換器
4 : 四路切換弁
5 : 利用側膨張弁
6 : 熱源側膨張弁
7 : アキュムレータ
8 : レシーバ
9 : 海水タンク
10 : ポンプ
11 : 送風ファン
12 : 内管
13 : 外管
14 : 環状スペース
15 : ブレード機構
16 : 海水入口管
17 : 海水出口管
18 : 冷媒入口管
19 : 冷媒出口管
20 : 冷媒供給口
21 : 冷媒排出口
22 : 回転軸
23 : 支持バー
24 : ブレード
25 : フランジ
26 : モータ
32 : 内管
33 : 外管
34 : 環状スペース
A : 製氷システム
E : 蒸発器
1: Ice machine 2: Compressor 3: Heat source side heat exchanger 4: Four way switching valve 5: Use side expansion valve 6: Heat source side expansion valve 7: Accumulator 8: Receiver 9: Seawater tank 10: Pump 11: Ventilation fan 12: Inner tube 13: Outer tube 14: Annular space 15: Blade mechanism 16: Seawater inlet tube 17: Seawater outlet tube 18: Refrigerant inlet tube 19: Refrigerant outlet tube 20: Refrigerant supply port 21: Refrigerant discharge port 22: Rotating shaft 23: Support bar 24: Blade 25: Flange 26: Motor 32: Inner tube 33: Outer tube 34: Annular space A: Ice making system E: Evaporator
Claims (5)
前記満液式蒸発器(E)は、
前記外管(13)及び内管(12)の各軸が水平である横置き型であり、
前記スペース(14)により、前記外管(13)の下部に形成された冷媒供給口(20)から、前記外管(13)の上部に形成された冷媒排出口(21)に至る冷媒の経路が構成されており、
前記冷媒の経路は、前記内管(12)の軸方向に垂直な断面において、前記冷媒排出口(21)に向かう方向に前記スペースの幅が大きくなる冷媒経路拡大部を有している、二重管式の満液式蒸発器(E)。 It has an outer pipe (13) and an inner pipe (12) provided in the outer pipe (13). A medium to be cooled flows into the inner pipe (12), and the inner pipe (12) is connected to the outer pipe. A double-pipe liquid-filled evaporator (E) for flowing a refrigerant into a space (14) between the pipe (13),
The liquid-filled evaporator (E) comprises:
The outer pipe (13) and the inner pipe (12) are horizontal and each axis is horizontal;
Due to the space (14), a refrigerant path from a refrigerant supply port (20) formed at a lower portion of the outer tube (13) to a refrigerant discharge port (21) formed at an upper portion of the outer tube (13). Is configured,
The refrigerant path has a refrigerant path enlarging portion in which a width of the space increases in a direction toward the refrigerant discharge port (21) in a cross section perpendicular to the axial direction of the inner pipe (12). Double tube type liquid evaporator (E).
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- 2018-09-05 JP JP2018166202A patent/JP2020038039A/en active Pending
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