JP2020133997A - 分配管ユニット、プレート式熱交換器および冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本願において、直交座標系のX方向、Y方向およびZ方向が以下のように定義される(図2参照)。X方向は、プレート式熱交換器10における複数のプレート14の積層方向である。+X方向は、プレート式熱交換器10の第1冷媒入出口11または第2冷媒入出口12に対する冷媒の流入方向である。Z方向は、プレート式熱交換器10の第1冷媒入出口11と第2冷媒入出口12とが並ぶ方向である。+Z方向は、第1冷媒入出口11から第2冷媒入出口12に向かう方向である。例えば、Z方向は鉛直方向であり、+Z方向は上方向である。Y方向は、X方向およびZ方向に直交する方向である。Y方向は、プレート式熱交換器10の第1冷媒入出口11と第2水入出口92とが並ぶ方向である。+Y方向は、第1冷媒入出口11から第2水入出口92に向かう方向である。
図1は、第1の実施形態の冷凍サイクル装置の回路図である。冷凍サイクル装置1は、主に圧縮機2と、四方弁3と、第1熱交換器4と、膨張装置5と、第2熱交換器6と、これらに対して順に接続される冷媒配管8と、を有する。冷媒配管8には、R410A、R32、二酸化炭素(CO2)等の冷媒(第1流体)が流通する。冷媒は、相変化しながら冷凍サイクル装置1を循環する。
膨張装置5は、第1熱交換器4から送り込まれる高圧の液体冷媒の圧力を下げ、高圧の液体冷媒を低温・低圧の気液二相冷媒にする。
第2熱交換器6は、プレート式熱交換器10である。
図2は、第1の実施形態のプレート式熱交換器の斜視図である。図3は、プレート式熱交換器の分解斜視図である。なお図3では、分配管ユニット20の図示が省略されている。図4は、図2のA−A線におけるプレート式熱交換器10の側面断面図である。図2に示されるように、プレート式熱交換器10は、熱交換器本体10aと、分配管ユニット20と、を有する。
プレート14は、YZ平面と平行に配置される。プレート14は、Z方向を長手方向としY方向を短手方向とする長方形状に形成される。プレート14は、四隅に円形状の孔を有する。−Y方向および−Z方向の孔は、第1冷媒入出口11である。−Y方向および+Z方向の孔は、第2冷媒入出口12である。+Y方向および+Z方向の孔は、第1水入出口91である。+Y方向および−Z方向の孔は、第2水入出口92である。プレート式熱交換器10が蒸発器として機能するとき、第1冷媒入出口11が冷媒の流入口であり、第2冷媒入出口12が冷媒の流出口である。また、第1水入出口91が水の流入口であり、第2水入出口92が水の流出口である。なお、第2水入出口92が水の流入口であり、第1水入出口91が水の流出口であってもよい。
図4に示されるように、分配管ユニット20は円管状に形成される。分配管ユニット20は、その中心軸が、X方向に沿うように配置される。分配管ユニット20は、頭部20aと、胴部20bと、を有する。
固定部30は、熱交換器本体10aに固定される。固定部30は、固定管31と、操作室33と、を有する。固定管31はX方向に伸びる。固定管31の−X方向の端部は、冷媒配管に接続される。固定管31の+X方向の端部は閉塞される。固定管31は、−Z方向の端部に固定孔32を有する。固定孔32は、分配管ユニット20の貫通孔22の一部を形成する。図6に示されるように、固定孔32は、−Z方向から見て円形状に形成される円形孔である。
低圧配管54aは、第2熱交換器6と圧縮機2との間の冷媒配管8と、圧力室28とを連通する。これにより、冷媒配管8を流通する低圧の冷媒が、圧力室28に導入される。
図1に示される高圧開閉弁52bが開弁され、低圧開閉弁54bが閉弁されると、図5に示される圧力室28に高圧の冷媒が導入される。これにより、バネ収容室27の圧力が第1冷媒入出口11の圧力よりも大きくなるため、フランジ46を含む移動部40は、コイルバネ26の付勢力に抗して+X方向に移動する。したがって、移動孔42が+X方向に移動するため、図7に示されるように、移動孔42の円形孔部43が固定孔32と重なる。これにより、貫通孔22の開口面積が大きくなる。
図1に示される高圧開閉弁52bが閉弁され、低圧開閉弁54bが開弁されると、図5に示される圧力室28に低圧の冷媒が導入される。バネ収容室27の圧力は、第1冷媒入出口11の圧力と同等である。そのため、フランジ46を含む移動部40は、コイルバネ26の付勢力により−X方向に移動する。したがって、移動孔42が−X方向に移動するため、図8に示されるように、移動孔42の長孔部44が固定孔32と重なる。これにより、貫通孔22の開口面積が小さくなる。
一般に、図10に示される冷凍サイクル装置の蒸発温度が高いほど、冷凍サイクル装置の成績係数(性能)が高くなる。図10に示されるように、負荷率が75%の場合には、圧力損失にかかわらず蒸発温度が同等になる。負荷率が75%を上回る場合には、圧力損失の小さい方が蒸発温度は高くなる。負荷率が75%を下回る場合には、圧力損失の大きい方が蒸発温度は高くなる。この結果から、負荷率が75%を上回る場合には、分配管ユニットの貫通孔の開口面積は大きい方が良い。負荷率が75%を下回る場合には、分配管ユニットの貫通孔の開口面積は小さい方が良い。
これにより、プレート式熱交換器10の状況に応じて、分配管ユニット20の圧力損失が最適化される。したがって、プレート式熱交換器10は、様々な状況において高い性能を発揮することができる。
移動部40は、分配管ユニット20の中心軸に沿って移動する。
これにより、貫通孔22の開口面積が、移動部40の移動に伴って変化する。
これにより、圧力室28と第1冷媒入出口11との冷媒の圧力差を利用して移動部40を移動させる。モータで移動部40を移動させる場合と比べて、安価かつ迅速に移動部40を移動させることができる。
高圧開閉弁52bを開弁して、圧力室28に高圧の冷媒を導入すると、移動部40が+X方向に移動する。高圧開閉弁52bを閉弁して、高圧の冷媒の導入を停止すると、圧力室28の圧力が徐々に低下して、移動部40が−X方向に移動する。したがって、移動部40を双方向に移動させることができる。
低圧配管54aにより圧力室28に低圧の冷媒を導入すると、圧力室28の圧力が瞬時に低下して、移動部40が−X方向に移動する。したがって、移動部40を迅速に双方向に移動させることができる。
圧力室28に高圧の冷媒が導入されると、フランジ46を含む移動部40は、コイルバネ26の付勢力に抗して+X方向に移動する。圧力室28に低圧の冷媒が導入されると、フランジ46を含む移動部40は、コイルバネ26の付勢力により−X方向に移動する。このように、第2変形例においても、移動部40を双方向に移動させることができる。
第3変形例の分配管ユニット320を含むプレート式熱交換器10も、第1の実施形態と同様に、様々な状況において高い性能を発揮することができる。
第4変形例の分配管ユニット420を含むプレート式熱交換器10も、第1の実施形態と同様に、様々な状況において高い性能を発揮することができる。
図15は、第2の実施形態のプレート式熱交換器における分配管ユニットの底面図である。図16は、図15のB−B線における分配管ユニットの正面断面図である。第2の実施形態の分配管ユニット520は、移動部40が分配管ユニット520の中心軸の周方向に移動する点で、第1の実施形態とは異なる。第2の実施形態のうち、第1の実施形態と同様の部分の説明は省略される。
図15に示されるように、移動孔42はθ方向に伸びる。移動孔42のθ方向の長さは、X方向の長さより長い。移動孔42は、円形孔部43と、長孔部44と、を有する。円形孔部43は、移動孔42の−θ方向の端部に配置される。長孔部44は、円形孔部43の+θ方向に配置される。
図16に示される圧力室28に低圧の冷媒が導入されると、レバー46Lを含む移動部40は、コイルバネ26の付勢力により−θ方向に移動する。図15に示される移動孔42が−θ方向に移動すると、移動孔42の長孔部44が固定孔32と重なる。これにより、貫通孔22の開口面積が小さくなる。
第2の実施形態の分配管ユニット520を含むプレート式熱交換器10も、第1の実施形態と同様に、様々な状況において高い性能を発揮することができる。
実施形態の制御部50は、圧縮機の所定回転数を境にして二段階に移動部40を移動させる。これに対して、制御部50は、圧縮機の回転数など冷凍サイクル装置の運転状態に応じて無段階に移動部40を移動させてもよい。
実施形態の非円形孔は、円形孔部43と、長孔部44と、を有する。これに対して、非円形孔は、移動部40の移動方向である第1方向に交差する第2方向の幅が、第1方向の位置に応じて連続的に変化する三角孔などであってもよい。
Claims (7)
- 管状に形成され、貫通孔を管壁に有する分配管ユニットにおいて、
固定部と、移動部と、を有し、
前記固定部は、貫通孔の一部を形成する固定孔を有し、
前記移動部は、前記固定部に対して第1方向に移動可能に形成され、前記貫通孔の一部を形成する移動孔を有し、
前記貫通孔の開口面積は、前記移動部の移動に伴って変化する、
分配管ユニット。 - 複数のプレートを積層して形成され、前記複数のプレートの積層方向に沿って交互に配置される第1流路および第2流路を有し、前記第1流路は隣り合うプレート間に第1流体を流通させ、前記第2流路は隣り合うプレート間に第2流体を流通させる熱交換器本体と、
管状に形成され、前記第1流路に連通する貫通孔を管壁に有する分配管ユニットと、を有し、
前記分配管ユニットは、固定部と、移動部と、を有し、
前記固定部は、前記熱交換器本体に固定され、前記貫通孔の一部を形成する固定孔を有し、
前記移動部は、前記固定部に対して第1方向に移動可能に形成され、前記貫通孔の一部を形成する移動孔を有し、
前記貫通孔の開口面積は、前記移動部の移動に伴って変化する、
プレート式熱交換器。 - 前記固定孔および前記移動孔のうち少なくとも一方は、非円形孔であり、
前記非円形孔の前記第1方向の長さは、前記第1方向に交差する第2方向の長さより長く、
前記非円形孔の前記第1方向の中央から前記第1方向の第1端部までの開口面積と、前記第1方向の中央から前記第1方向の第2端部までの開口面積とが異なる、
請求項2に記載のプレート式熱交換器。 - 前記分配管ユニットは、その中心軸が前記複数のプレートの積層方向に沿うように配置され、
前記第1方向は、前記分配管ユニットの中心軸に沿う方向である、
請求項2または3に記載のプレート式熱交換器。 - 前記分配管ユニットは、その中心軸が前記複数のプレートの積層方向に沿うように配置され、
前記第1方向は、前記分配管ユニットの中心軸の周方向である、
請求項2または3に記載のプレート式熱交換器。 - 圧縮機と、凝縮器として機能することが可能な第1熱交換器と、膨張装置と、請求項2から5のいずれか1項に記載のプレート式熱交換器を有し蒸発器として機能することが可能な第2熱交換器とを、順に連通する冷媒配管を有し、
前記第1流体は、前記冷媒配管を流通する冷媒であり、
前記分配管ユニットは、圧力室を有し、
前記圧力室の前記第1方向の側壁は、前記移動部により形成され、
前記冷媒配管と前記圧力室とを連通する圧力配管と、前記圧力配管に設けられた開閉弁と、を有する、
冷凍サイクル装置。 - 前記圧力配管は、前記第1熱交換器と前記第2熱交換器との間の前記冷媒配管と前記圧力室とを連通する第1圧力配管を含み、
前記開閉弁は、前記第1圧力配管に設けられた第1開閉弁を含む、
請求項6に記載の冷凍サイクル装置。
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WO2022054377A1 (ja) * | 2020-09-11 | 2022-03-17 | ダイキン工業株式会社 | 冷媒配管ユニット及び冷凍装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5382856U (ja) * | 1976-12-13 | 1978-07-08 | ||
JPS63150566A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-23 | 株式会社日立製作所 | 膨張弁 |
JPH10300384A (ja) * | 1997-04-24 | 1998-11-13 | Daikin Ind Ltd | プレート式熱交換器 |
JP2010007956A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Orion Mach Co Ltd | 温度調整システム |
JP2011522207A (ja) * | 2008-06-04 | 2011-07-28 | ダンフォス・アクチ−セルスカブ | 一体的なヘッダを有する弁組立体 |
JP5665983B2 (ja) * | 2011-06-24 | 2015-02-04 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及び冷凍サイクル装置 |
JP5946991B2 (ja) * | 2007-11-14 | 2016-07-06 | スウェップ インターナショナル アクティエボラーグ | 分配管 |
WO2018074343A1 (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 熱交換器およびこれを用いた冷凍システム |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5382856U (ja) * | 1976-12-13 | 1978-07-08 | ||
JPS63150566A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-23 | 株式会社日立製作所 | 膨張弁 |
JPH10300384A (ja) * | 1997-04-24 | 1998-11-13 | Daikin Ind Ltd | プレート式熱交換器 |
JP5946991B2 (ja) * | 2007-11-14 | 2016-07-06 | スウェップ インターナショナル アクティエボラーグ | 分配管 |
JP2011522207A (ja) * | 2008-06-04 | 2011-07-28 | ダンフォス・アクチ−セルスカブ | 一体的なヘッダを有する弁組立体 |
JP2010007956A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Orion Mach Co Ltd | 温度調整システム |
JP5665983B2 (ja) * | 2011-06-24 | 2015-02-04 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及び冷凍サイクル装置 |
WO2018074343A1 (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 熱交換器およびこれを用いた冷凍システム |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022054377A1 (ja) * | 2020-09-11 | 2022-03-17 | ダイキン工業株式会社 | 冷媒配管ユニット及び冷凍装置 |
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Publication number | Publication date |
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