JP2024057108A - Refrigeration equipment heat source unit - Google Patents

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Abstract

【課題】 CO2冷媒を用いた冷凍装置において、中間熱交換器をより効率的に作用させたい。【解決手段】 冷凍装置1の熱源ユニット10は、複数段圧縮を行う圧縮機2と、冷媒と流体とで熱交換を行う主熱交換器4、45と、副熱交換器7、46、47とを備えている。副熱交換器7、46、47は、主熱交換器4、45とは独立に配置され、流体の流れにおいて、主熱交換器4、45の上流側または下流側に配置されている。【選択図】 図8A[Problem] In a refrigeration system using a CO2 refrigerant, it is desired to make the intermediate heat exchanger function more efficiently. [Solution] A heat source unit 10 of a refrigeration system 1 includes a compressor 2 that performs multiple-stage compression, a main heat exchanger 4, 45 that performs heat exchange between the refrigerant and a fluid, and a sub-heat exchanger 7, 46, 47. The sub-heat exchangers 7, 46, 47 are arranged independently of the main heat exchangers 4, 45, and are arranged upstream or downstream of the main heat exchangers 4, 45 in the flow of the fluid. [Selected Figure] Figure 8A

Description

CO冷媒を用い、CO冷媒と他の流体との間で熱交換を行う冷凍装置の熱源ユニット。 A heat source unit for a refrigeration system that uses CO2 refrigerant and exchanges heat between the CO2 refrigerant and other fluids.

CO冷媒を用いた冷凍装置において、二段圧縮を行う圧縮機、中間熱交換器を用いることが行われている。特許文献1(特開2009-150641号公報)においては、中間熱交換器を熱源側熱交換器の上に配置している。 In a refrigeration system using a CO2 refrigerant, a compressor that performs two-stage compression and an intermediate heat exchanger are used. In Patent Document 1 (JP 2009-150641 A), the intermediate heat exchanger is disposed above the heat source side heat exchanger.

CO冷媒を用いた冷凍装置において、中間熱交換器をより効率的に作用させたいという要望がある。 In refrigeration systems using CO2 refrigerant, there is a demand for more efficient operation of intermediate heat exchangers.

また、熱源側熱交換器が主熱交換器と副熱交換器を有する場合には、副熱交換器の効率を向上させたいという要望も存在する。 In addition, when the heat source side heat exchanger has a main heat exchanger and a secondary heat exchanger, there is also a demand to improve the efficiency of the secondary heat exchanger.

第1観点の熱源ユニットは、CO冷媒を用い、CO冷媒と他の流体との間で熱交換を行う冷凍装置の熱源ユニットである。熱源ユニットは、圧縮機と、主熱交換器と、副熱交換器と、を備えている。圧縮機は、2以上の複数段圧縮を行う。主熱交換器は、冷媒と流体との間で熱交換を行う。副熱交換器は、主熱交換器とは独立に配置され、流体と熱交換を行う。副熱交換器は、流体の流れにおいて、主熱交換器の上流側または下流側に配置されている。なお、ここで、独立とは、主熱交換器のフィンと、副熱交換器のフィンは繋がっておらず、かつ、主熱交換器と、副熱交換器は、別々の冷媒出入り口を有していることを意味している。 The heat source unit of the first aspect is a heat source unit of a refrigeration device that uses a CO2 refrigerant and exchanges heat between the CO2 refrigerant and another fluid. The heat source unit includes a compressor, a main heat exchanger, and an auxiliary heat exchanger. The compressor performs two or more stages of compression. The main heat exchanger exchanges heat between the refrigerant and the fluid. The auxiliary heat exchanger is arranged independently of the main heat exchanger and exchanges heat with the fluid. The auxiliary heat exchanger is arranged upstream or downstream of the main heat exchanger in the flow of the fluid. Here, "independent" means that the fins of the main heat exchanger and the fins of the auxiliary heat exchanger are not connected, and the main heat exchanger and the auxiliary heat exchanger have separate refrigerant inlets and outlets.

第1観点の熱源ユニットは、熱交換器の中で温度変化の大きなCO冷媒を用いた熱源ユニットにおいて、流体と冷媒の温度差を確保し、熱交換の効率を高める。 A heat source unit according to a first aspect, in a heat source unit using a CO2 refrigerant which has a large temperature change in a heat exchanger, ensures a temperature difference between the fluid and the refrigerant, thereby increasing the efficiency of heat exchange.

第2観点の熱源ユニットは、第1観点の熱源ユニットであって、副熱交換器は、中間熱交換器である。中間熱交換器は、圧縮機による第1段の圧縮の後、最終段の圧縮の前に、冷媒と流体を熱交換させる。中間熱交換器は、流体の流れにおいて、主熱交換器の上流側に配置されている。 The heat source unit of the second aspect is the heat source unit of the first aspect, and the auxiliary heat exchanger is an intermediate heat exchanger. The intermediate heat exchanger exchanges heat between the refrigerant and the fluid after the first stage of compression by the compressor and before the final stage of compression. The intermediate heat exchanger is disposed upstream of the main heat exchanger in the flow of the fluid.

第2観点の熱源ユニットは、中間熱交換器が主熱交換器と独立に、かつ、上流側に配置されるため、流体と冷媒の十分な熱交換が可能になり、熱交換効率が向上する。 In the heat source unit of the second aspect, the intermediate heat exchanger is arranged independently of and upstream of the main heat exchanger, which allows for sufficient heat exchange between the fluid and the refrigerant, improving the heat exchange efficiency.

第3観点の熱源ユニットは、第2観点の熱源ユニットであって、熱源ユニットは、さらに、ファンと、筐体とを備える。第3観点において、流体は、空気である。ファンは、主熱交換器に空気を送るためのものである。筐体は、圧縮機、主熱交換器、ファン、中間熱交換器を収容する。ファンは、筐体の側面より吸込んだ前記空気を、筐体の上面より上向きに吹出す。 The heat source unit of the third aspect is the heat source unit of the second aspect, further comprising a fan and a housing. In the third aspect, the fluid is air. The fan is for sending air to the main heat exchanger. The housing houses a compressor, the main heat exchanger, the fan, and the intermediate heat exchanger. The fan blows the air sucked in from the side of the housing upward from the top surface of the housing.

第3観点の熱源ユニットは、空気と冷媒の熱交換効率を高める。 The third aspect of the heat source unit increases the heat exchange efficiency between the air and the refrigerant.

第4観点の熱源ユニットは、第3観点の熱源ユニットであって、中間熱交換器は、主熱交換器の高さの半分より上の高さに配置されている。 The heat source unit of the fourth aspect is the heat source unit of the third aspect, in which the intermediate heat exchanger is positioned at a height above half the height of the main heat exchanger.

第4観点の熱源ユニットは、中間熱交換器が風速の大きい位置に配置されているので、中間熱交換器の熱交換量が大きくなり、効率が向上する。 In the heat source unit of the fourth aspect, the intermediate heat exchanger is positioned in a position where the wind speed is high, so the heat exchange amount of the intermediate heat exchanger is increased and efficiency is improved.

第5観点の熱源ユニットは、第1観点の熱源ユニットであって、さらに、膨張機構を備える。副熱交換器は、冷媒回路において、主熱交換器と膨張機構との間に接続される。副熱交換器は、流体の流れにおいて、主熱交換器の上流側に配置されている。 The heat source unit of the fifth aspect is the heat source unit of the first aspect, further comprising an expansion mechanism. The auxiliary heat exchanger is connected between the main heat exchanger and the expansion mechanism in the refrigerant circuit. The auxiliary heat exchanger is disposed upstream of the main heat exchanger in the fluid flow.

第5観点の熱源ユニットは、主熱交換器を放熱器として作用させる際に、副熱交換器が主熱交換器の上流側に配置されているため、副熱交換器を流れる温度の低い冷媒と、流体との温度差が確保でき、熱交換効率を高くすることができる。
中間熱交換器の熱交換量が大きくなり、効率が向上する。
In the heat source unit of the fifth aspect, when the main heat exchanger is operated as a radiator, the secondary heat exchanger is positioned upstream of the main heat exchanger, thereby ensuring a temperature difference between the low-temperature refrigerant flowing through the secondary heat exchanger and the fluid, thereby improving the heat exchange efficiency.
The heat exchange amount of the intermediate heat exchanger is increased, improving efficiency.

第6観点の熱源ユニットは、第5観点の熱源ユニットであって、さらに、ファンと、筐体とを備える。第6観点において、流体は、空気である。ファンは、主熱交換器に空気を送るためのものである。筐体は、圧縮機、主熱交換器、ファン、副熱交換器を収容する。ファンは、筐体の側面より吸込んだ前記空気を、筐体の上面より上向きに吹出す。 The heat source unit of the sixth aspect is the heat source unit of the fifth aspect, further comprising a fan and a housing. In the sixth aspect, the fluid is air. The fan is for sending air to the main heat exchanger. The housing houses a compressor, a main heat exchanger, a fan, and a secondary heat exchanger. The fan blows the air sucked in from the side of the housing upward from the top surface of the housing.

第6観点の熱源ユニットは、空気と冷媒の熱交換効率を高める。 The sixth aspect of the heat source unit increases the heat exchange efficiency between the air and the refrigerant.

第7観点の熱源ユニットは、第6観点の熱源ユニットであって、副熱交換器は、主熱交換器の高さの半分より上の高さに配置されている。 The heat source unit of the seventh aspect is the heat source unit of the sixth aspect, in which the secondary heat exchanger is positioned at a height higher than half the height of the main heat exchanger.

第7観点の熱源ユニットは、副熱交換器が風速の大きい位置に配置されているので、副熱交換器の熱交換量が大きくなり、効率が向上する。 In the heat source unit of the seventh aspect, the secondary heat exchanger is positioned at a position where the wind speed is high, so the amount of heat exchanged by the secondary heat exchanger is increased, improving efficiency.

第8観点の熱源ユニットは、第1観点の熱源ユニットであって、さらに、膨張機構を備える。副熱交換器は、冷媒回路において、主熱交換器の冷媒出入り口のうち、膨張機構から遠い方に接続される。副熱交換器は、流体の流れにおいて、主熱交換器の下流側に配置されている。 The heat source unit of the eighth aspect is the heat source unit of the first aspect, further comprising an expansion mechanism. The auxiliary heat exchanger is connected to the refrigerant inlet/outlet of the main heat exchanger in the refrigerant circuit, which is farther from the expansion mechanism. The auxiliary heat exchanger is disposed downstream of the main heat exchanger in the fluid flow.

第8観点の熱源ユニットは、主熱交換器を放熱器として作用させる際に、副熱交換器が主熱交換器の下流側に配置されているが、副熱交換器を流れる温度が高いため、流体との温度差が確保できる。全体として、熱交換効率を高くすることができる。 In the heat source unit of the eighth aspect, when the main heat exchanger is used as a radiator, the secondary heat exchanger is disposed downstream of the main heat exchanger, but because the temperature flowing through the secondary heat exchanger is high, a temperature difference with the fluid can be ensured. Overall, the heat exchange efficiency can be increased.

第9観点の熱源ユニットは、第8観点の熱源ユニットであって、さらに、ファンと、筐体とを備える。第8観点において、流体は、空気である。ファンは、主熱交換器に空気を送るためのものである。筐体は、圧縮機、主熱交換器、ファン、副熱交換器を収容する。ファンは、筐体の側面より吸込んだ前記空気を、筐体の上面より上向きに吹出す。 The heat source unit of the ninth aspect is the heat source unit of the eighth aspect, further comprising a fan and a housing. In the eighth aspect, the fluid is air. The fan is for sending air to the main heat exchanger. The housing houses a compressor, a main heat exchanger, a fan, and a secondary heat exchanger. The fan blows the air sucked in from the side of the housing upward from the top surface of the housing.

第9観点の熱源ユニットは、空気と冷媒の熱交換効率を高める。 The ninth aspect of the heat source unit increases the heat exchange efficiency between the air and the refrigerant.

第10観点の熱源ユニットは、第9観点の熱源ユニットであって、副熱交換器は、主熱交換器の高さの半分より上の高さに配置されている。 The heat source unit of the tenth aspect is the heat source unit of the ninth aspect, in which the secondary heat exchanger is positioned at a height higher than half the height of the main heat exchanger.

第10観点の熱源ユニットは、副熱交換器が風速の大きい位置に配置されているので、副熱交換器の熱交換量が大きくなり、効率が向上する。 In the heat source unit of the tenth aspect, the secondary heat exchanger is disposed in a position where the wind speed is high, so the amount of heat exchanged by the secondary heat exchanger is increased, improving efficiency.

第1実施形態の冷凍装置1の冷媒回路図。FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration device 1 according to a first embodiment. 第1実施形態の熱源ユニット10の概略斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view of the heat source unit 10 of the first embodiment. 第1実施形態の熱源側熱交換器4の一部の概略斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view of a portion of the heat source side heat exchanger 4 of the first embodiment. 第1実施形態の熱交換器4の折返し部33付近の側面図。FIG. 4 is a side view of the vicinity of a folded portion 33 of the heat exchanger 4 of the first embodiment. 変形例1Aの熱交換器4の折返し部33付近の断面図。13 is a cross-sectional view of the heat exchanger 4 of the modified example 1A near a folded portion 33. FIG. 第1実施形態の継手34の縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a joint 34 according to the first embodiment. 第1実施形態の継手34の横断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of the joint 34 of the first embodiment. 変形例1Eの熱交換器において、伝熱管30の断面Sにおける断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of a heat transfer tube 30 at cross section S in a heat exchanger according to modified example 1E. 変形例1Dの熱交換器4において、伝熱管30の断面Sにおける断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of a heat transfer tube 30 at a cross section S in a heat exchanger 4 of a modified example 1D. 変形例1Dの熱交換器4において、第1端部4aの側面図。FIG. 13 is a side view of a first end 4a of the heat exchanger 4 of modification example 1D. 変形例1Dの熱交換器4において、第2端部4bの側面図。FIG. 13 is a side view of the second end 4b of the heat exchanger 4 of the modified example 1D. 第1実施形態の熱交換器4と、中間熱交換器7の上面図。FIG. 2 is a top view of the heat exchanger 4 and the intermediate heat exchanger 7 according to the first embodiment. 第1実施形態の熱交換器4と、中間熱交換器7の断面Sにおける断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a heat exchanger 4 and an intermediate heat exchanger 7 of the first embodiment, taken along a cross section S. 第2実施形態の熱交換器4と、副熱交換器46の上面図。FIG. 11 is a top view of a heat exchanger 4 and a sub-heat exchanger 46 according to a second embodiment. 第2実施形態の熱交換器4と、副熱交換器46の断面Sにおける断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of a heat exchanger 4 and a sub-heat exchanger 46 of a second embodiment taken along a cross section S. 第3実施形態の熱交換器4と、副熱交換器47の上面図。FIG. 13 is a top view of a heat exchanger 4 and a sub-heat exchanger 47 according to a third embodiment. 第3実施形態の熱交換器4と、副熱交換器47の断面Sにおける断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of a heat exchanger 4 and a sub-heat exchanger 47 of a third embodiment taken along a cross section S.

<第1実施形態>
(1)冷凍装置1の冷媒回路構成
第1実施形態の冷凍装置1の冷媒回路構成を図1に示す。本実施形態の冷凍装置1は、超臨界域で作動する冷媒である二酸化炭素を用い、二段圧縮式の冷凍サイクルを行う装置である。本実施形態の冷凍装置1は、冷暖房を行う空気調和装置、冷温水器などに用いることができる。
First Embodiment
(1) Refrigerant circuit configuration of refrigeration device 1 The refrigerant circuit configuration of the refrigeration device 1 of the first embodiment is shown in Fig. 1. The refrigeration device 1 of this embodiment is a device that performs a two-stage compression refrigeration cycle using carbon dioxide, which is a refrigerant that operates in the supercritical region. The refrigeration device 1 of this embodiment can be used in air conditioners that perform heating and cooling, hot and cold water heaters, etc.

本実施形態の冷凍装置1の冷媒回路は、主に、圧縮機2、四方切換弁3、熱源側熱交換器4、膨張機構5と、利用側熱交換器6と、中間熱交換器7とを有している。 The refrigerant circuit of the refrigeration device 1 of this embodiment mainly includes a compressor 2, a four-way switching valve 3, a heat source side heat exchanger 4, an expansion mechanism 5, a user side heat exchanger 6, and an intermediate heat exchanger 7.

圧縮機2は、2つの圧縮要素2c、2dで冷媒を二段圧縮する二段圧縮機である。圧縮機2は、吸入管2aから冷媒を吸入し、吸入された冷媒を第1段圧縮要素2cによって、圧縮した後に中間冷媒管8に吐出する。中間冷媒管8に吐出された冷媒は、さらに第2段圧縮要素2dに吸入されて、圧縮されて、吐出管2bに吐出される。吐出管2bは、圧縮機2から吐出された冷媒を四方切換弁3に送るための冷媒管である。吐出管2bには、油分離器41と逆止弁42とが設けられている。油分離器41は、圧縮機2から吐出される冷媒に混ざる冷凍機油を冷媒から分離する。分離された油は、キャピラリーチューブ41cで減圧され、油戻し管41bを経由して、圧縮機2の吸入管2aに戻される。 The compressor 2 is a two-stage compressor that compresses the refrigerant in two stages using two compression elements 2c and 2d. The compressor 2 draws in the refrigerant from the suction pipe 2a, compresses the drawn refrigerant using the first-stage compression element 2c, and then discharges it into the intermediate refrigerant pipe 8. The refrigerant discharged into the intermediate refrigerant pipe 8 is further drawn into the second-stage compression element 2d, compressed, and discharged into the discharge pipe 2b. The discharge pipe 2b is a refrigerant pipe for sending the refrigerant discharged from the compressor 2 to the four-way switching valve 3. The discharge pipe 2b is provided with an oil separator 41 and a check valve 42. The oil separator 41 separates the refrigerating machine oil mixed with the refrigerant discharged from the compressor 2 from the refrigerant. The separated oil is decompressed by the capillary tube 41c and returned to the suction pipe 2a of the compressor 2 via the oil return pipe 41b.

なお、本実施形態の冷凍機油は、CO冷媒で用いられる冷凍機油であれば、特に限定されない。冷凍機油の例としては、PAG(ポリアルキレングリコール類)、POE(ポリオールエステル類)などがある。 The refrigerating machine oil of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a refrigerating machine oil that can be used with a CO2 refrigerant. Examples of the refrigerating machine oil include PAG (polyalkylene glycols) and POE (polyol esters).

四方切換弁3は、熱源側熱交換器4、膨張機構5、利用側熱交換器6を繋ぐパスを流れる冷媒の流れを順方向と逆方向に切り換えることができる。冷房時には、圧縮機2から流出した冷媒を、熱源側熱交換器4から利用側熱交換器6に流す。このとき、熱源側熱交換器4は放熱器であり、利用側熱交換器6は蒸発器である。暖房時には、逆に、圧縮機2から流出した冷媒を、利用側熱交換器6から熱源側熱交換器4に流す。このとき、利用側熱交換器6は放熱器であり、熱源側熱交換器4は蒸発器である。 The four-way switching valve 3 can switch the flow of refrigerant through the path connecting the heat source side heat exchanger 4, the expansion mechanism 5, and the utilization side heat exchanger 6 between forward and reverse. During cooling, the refrigerant flowing out of the compressor 2 is made to flow from the heat source side heat exchanger 4 to the utilization side heat exchanger 6. At this time, the heat source side heat exchanger 4 is a radiator, and the utilization side heat exchanger 6 is an evaporator. During heating, conversely, the refrigerant flowing out of the compressor 2 is made to flow from the utilization side heat exchanger 6 to the heat source side heat exchanger 4. At this time, the utilization side heat exchanger 6 is a radiator, and the heat source side heat exchanger 4 is an evaporator.

中間冷媒管8の中途には、中間熱交換器7と、逆止弁15が、設けられている。すなわち、第1段圧縮要素2cによって圧縮された後の冷媒は、中間熱交換器7にて、空気と熱交換を行い、再び第2段圧縮要素2dに流入する。 An intermediate heat exchanger 7 and a check valve 15 are provided in the middle of the intermediate refrigerant pipe 8. That is, the refrigerant compressed by the first-stage compression element 2c exchanges heat with air in the intermediate heat exchanger 7 and flows back into the second-stage compression element 2d.

また、中間冷媒管8には、中間熱交換器7をバイパスするように、中間熱交換器バイパス管9が設けられている。すなわち、第1段圧縮要素2c、中間熱交換器バイパス管9を流れた冷媒は、中間熱交換器7を経由せずに、第2段圧縮要素2dに流入する。中間熱交換器7に冷媒を流すか、中間熱交換器バイパス管9に冷媒を流すかは、開閉弁11、12によって、切り換える。基本的に、利用側熱交換器6を蒸発器として利用する場合には、中間熱交換器7に冷媒を流し、逆に、利用側熱交換器6を放熱器として利用する場合には、中間熱交換器バイパス管9に冷媒を流すよう、制御する。つまり、基本的に、中間熱交換器7を使うのは、冷房の場合である。 The intermediate refrigerant pipe 8 is provided with an intermediate heat exchanger bypass pipe 9 so as to bypass the intermediate heat exchanger 7. That is, the refrigerant that has flowed through the first-stage compression element 2c and the intermediate heat exchanger bypass pipe 9 flows into the second-stage compression element 2d without passing through the intermediate heat exchanger 7. Opening and closing valves 11 and 12 are used to switch whether the refrigerant flows through the intermediate heat exchanger 7 or the intermediate heat exchanger bypass pipe 9. Basically, when the utilization side heat exchanger 6 is used as an evaporator, the refrigerant is controlled to flow through the intermediate heat exchanger 7, and conversely, when the utilization side heat exchanger 6 is used as a radiator, the refrigerant is controlled to flow through the intermediate heat exchanger bypass pipe 9. That is, the intermediate heat exchanger 7 is basically used for cooling.

なお、本実施形態の冷凍装置1は二段圧縮の圧縮機を用いているが、圧縮機を2台用いた場合も同様である。また、三段以上の圧縮機、または、圧縮機構を用いてもよい。 The refrigeration device 1 of this embodiment uses a two-stage compressor, but the same applies when two compressors are used. A compressor or compression mechanism with three or more stages may also be used.

膨張機構5は、膨張弁、キャピラリーチューブ、膨張機のいずれかである。 The expansion mechanism 5 is either an expansion valve, a capillary tube, or an expander.

(2)冷凍装置1の熱源ユニット10の構成
(2-1)熱源ユニット10の全体構成
本実施形態の冷凍装置1の熱源ユニット10の構成要素を図1の点線で、外観を図2の斜視図で示す。
(2) Configuration of Heat Source Unit 10 of Refrigeration System 1 (2-1) Overall Configuration of Heat Source Unit 10 Components of the heat source unit 10 of the refrigeration system 1 of this embodiment are shown by dotted lines in FIG. 1, and the external appearance is shown in a perspective view in FIG.

熱源ユニット10は、筐体20の中に、ファン40、圧縮機2、熱源側熱交換器4、中間熱交換器7、膨張機構5、四方切換弁3、油分離器41を収容している。 The heat source unit 10 contains a fan 40, a compressor 2, a heat source side heat exchanger 4, an intermediate heat exchanger 7, an expansion mechanism 5, a four-way switching valve 3, and an oil separator 41 within a housing 20.

(2-2)熱源側熱交換器4
図2は、熱源ユニット10の外観斜視図、図3Aは、熱源側熱交換器4の一部の斜視図である。
(2-2) Heat source side heat exchanger 4
FIG. 2 is an external perspective view of the heat source unit 10, and FIG. 3A is a perspective view of a portion of the heat source side heat exchanger 4. As shown in FIG.

本実施形態の熱源側熱交換器4は、図2に示すように、熱源ユニット10の筐体20の内側の3側面に配置されている。ファン40が回転すると、筐体20の周りの空気が、3側面から取り込まれ、熱源側熱交換器4を通過する。筐体20の中に入った空気は、ファン40を通過して、筐体20の上面から、上向きに外へ吹出される。したがって、本実施形態の熱源ユニット10は、上吹きタイプである。空気は、熱交換器4を通過中に冷媒と熱交換を行い、加熱または冷却される。 As shown in FIG. 2, the heat source side heat exchanger 4 of this embodiment is arranged on three sides inside the housing 20 of the heat source unit 10. When the fan 40 rotates, air around the housing 20 is taken in from the three sides and passes through the heat source side heat exchanger 4. The air that has entered the housing 20 passes through the fan 40 and is blown out upward from the top surface of the housing 20. Therefore, the heat source unit 10 of this embodiment is an upward blowing type. The air exchanges heat with the refrigerant while passing through the heat exchanger 4, and is heated or cooled.

本実施形態の熱源側熱交換器4の一側面の概略を図3の斜視図に示す。熱交換器4は、内部に冷媒を流す伝熱管30と、冷媒と空気との熱交換を促進する金属フィン50とを有している。本実施形態の伝熱管30は、多穴扁平管である。多穴扁平管では、冷媒の流れる複数の穴が幅方向に並んでいる。 The schematic of one side of the heat source side heat exchanger 4 of this embodiment is shown in the perspective view of FIG. 3. The heat exchanger 4 has a heat transfer tube 30 through which a refrigerant flows, and metal fins 50 that promote heat exchange between the refrigerant and air. The heat transfer tube 30 of this embodiment is a multi-hole flat tube. In the multi-hole flat tube, multiple holes through which the refrigerant flows are aligned in the width direction.

本実施形態の熱交換器4においては、図2に示すように、冷媒は、熱交換器4の外部から、第1端部4aで伝熱管30に導入される。冷媒は、第1端部4aから、2箇所で90°折り曲げられた伝熱管30の3側面を流れて、第2端部4bに達する。冷媒は、第2端部4bに達すると流れ方向を180°反転され、再び3側面を流れた後、第1端部4aに戻る。冷媒は、第1端部4aで、伝熱管30より熱交換器4の外部に流出する。ここで、第1端部4aから第2端部4bへと向かう冷媒流路を形成する伝熱管を第1伝熱管30aとし、その逆向きに冷媒を流す伝熱管を第2伝熱管30bとする。 In the heat exchanger 4 of this embodiment, as shown in FIG. 2, the refrigerant is introduced into the heat transfer tube 30 at the first end 4a from outside the heat exchanger 4. The refrigerant flows from the first end 4a along the three sides of the heat transfer tube 30, which is bent 90° at two points, to the second end 4b. When the refrigerant reaches the second end 4b, the flow direction is reversed by 180°, and after flowing along the three sides again, it returns to the first end 4a. The refrigerant flows out of the heat exchanger 4 from the heat transfer tube 30 at the first end 4a. Here, the heat transfer tube that forms the refrigerant flow path from the first end 4a to the second end 4b is referred to as the first heat transfer tube 30a, and the heat transfer tube that flows the refrigerant in the opposite direction is referred to as the second heat transfer tube 30b.

本実施形態においては、図3に示すように、伝熱管30は、空気の流れに対して2列配列されている。その各列において、第1伝熱管30aと第2伝熱管30bは交互に、上下に配列されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 3, the heat transfer tubes 30 are arranged in two rows with respect to the air flow. In each row, the first heat transfer tubes 30a and the second heat transfer tubes 30b are arranged alternately above and below.

また、本明細書において、熱交換器4における冷媒の流れの向きは、基本的に、放熱器として用いる場合について説明している。蒸発器に用いる場合は冷媒の向きが逆転する。 In addition, in this specification, the direction of refrigerant flow in the heat exchanger 4 is basically described as being used as a radiator. When used as an evaporator, the direction of the refrigerant is reversed.

(2-3)折返し部33の構成
本実施形態の熱源側熱交換器4の第2端部4b付近の構成について、図面を用いて説明する。第2端部4bには、折返し部33が配置される。図4は、冷媒の折返し部33の縦断面図である。ここで、第1伝熱管30aの第2端部4b付近の部分を第1直線部31とし、第2伝熱管30bの第2端部4b付近の部分を第2直線部32とする。
(2-3) Configuration of the turn-back portion 33 The configuration of the vicinity of the second end 4b of the heat source side heat exchanger 4 of this embodiment will be described with reference to the drawings. A turn-back portion 33 is disposed at the second end 4b. Fig. 4 is a vertical cross-sectional view of the refrigerant turn-back portion 33. Here, the portion near the second end 4b of the first heat transfer tube 30a is referred to as a first straight portion 31, and the portion near the second end 4b of the second heat transfer tube 30b is referred to as a second straight portion 32.

折返し部33は、伝熱管30(多穴扁平管300)の第1直線部31を流れてきた冷媒の向きを反転させて、第1直線部31の下の第2直線部32に流す。 The turn-back section 33 reverses the direction of the refrigerant that has flowed through the first straight section 31 of the heat transfer tube 30 (multi-hole flat tube 300) and directs it to flow into the second straight section 32 below the first straight section 31.

折返し部33は、二つの継手34a、34bと、U字管350を用いて形成されている。継手34a、34bは、伝熱管30と、U字管350を接続する。 The folded section 33 is formed using two joints 34a and 34b and a U-shaped tube 350. The joints 34a and 34b connect the heat transfer tube 30 and the U-shaped tube 350.

本実施形態において、伝熱管30は、多穴扁平管であっても良いし、円管であってもよく、特に限定されない。本実施形態においては、多穴扁平管300を用いている。多穴扁平管は、冷媒と、伝熱管との間の伝熱性能が高い。本実施形態の多穴扁平管300では、複数の穴が一列に並んでおり、多穴扁平管の穴の配列方向を幅方向とし、幅方向および冷媒の流れ方向に垂直な方向を厚み方向と呼ぶ。多穴扁平管の厚み(厚み方向の長さ)をTとし、幅(幅方向の長さ)をWとすると、W>Tである。 In this embodiment, the heat transfer tube 30 may be a multi-hole flat tube or a circular tube, and is not particularly limited. In this embodiment, a multi-hole flat tube 300 is used. A multi-hole flat tube has high heat transfer performance between the refrigerant and the heat transfer tube. In the multi-hole flat tube 300 of this embodiment, multiple holes are arranged in a row, and the arrangement direction of the holes in the multi-hole flat tube is called the width direction, and the direction perpendicular to the width direction and the flow direction of the refrigerant is called the thickness direction. If the thickness (length in the thickness direction) of the multi-hole flat tube is T and the width (length in the width direction) is W, then W>T.

本実施形態においては、多穴扁平管300の複数の穴である流路を流れた冷媒が、折返し部33において、一流路に集められる。そこで、折返し部33、すなわち、継手34a、34bおよびU字管において、冷媒の均質化が測られる。 In this embodiment, the refrigerant that flows through the flow paths, which are the multiple holes of the multi-hole flat tube 300, is collected into one flow path at the turn-back section 33. Therefore, the refrigerant is homogenized at the turn-back section 33, i.e., the joints 34a, 34b and the U-shaped tube.

本実施形態においては、伝熱管30の鉛直方向の厚みTは3mm以下である。また、第1直線部31の中心と、第2直線部32の中心の鉛直方向の距離DPが、0mm~21mmである。 In this embodiment, the vertical thickness T of the heat transfer tube 30 is 3 mm or less. Also, the vertical distance DP between the center of the first straight section 31 and the center of the second straight section 32 is 0 mm to 21 mm.

本実施形態においては、CO冷媒を用いた熱交換器4において、伝熱管30の折返し部33を挟んだ第1直線部31と第2直線部32を近くなるように配置している。そのために、通過空気の温度ムラが抑制できる。そのため、熱交換効率も向上する。 In this embodiment, in the heat exchanger 4 using CO2 refrigerant, the first straight portion 31 and the second straight portion 32, which sandwich the folded portion 33 of the heat transfer tube 30, are arranged close to each other. This makes it possible to suppress temperature unevenness of the passing air. As a result, the heat exchange efficiency is also improved.

本実施形態の熱交換器4において、第1直線部31の中心と、第2直線部32の中心の鉛直方向の距離DPは、伝熱管30の鉛直方向の厚みTの5倍以下である。 In the heat exchanger 4 of this embodiment, the vertical distance DP between the center of the first straight section 31 and the center of the second straight section 32 is 5 times or less than the vertical thickness T of the heat transfer tube 30.

本実施形態においては、CO冷媒を用いた熱交換器4において、伝熱管30の折返し部33を挟んだ第1直線部31と第2直線部32を近くなるように配置している。そのために、通過空気の温度ムラが抑制できる。 In this embodiment, in the heat exchanger 4 using the CO2 refrigerant, the first straight portion 31 and the second straight portion 32 sandwiching the folded portion 33 of the heat transfer tube 30 are arranged close to each other. This makes it possible to suppress temperature unevenness of the passing air.

本実施形態の熱交換器4は、さらに、複数のフィン50を備えている。フィン50は、伝熱管30に固定され、伝熱管30と空気との熱交換を促進する。複数のフィン50のフィンピッチは、1.3mm以上、好ましくは1.4mm以上である。 The heat exchanger 4 of this embodiment further includes a plurality of fins 50. The fins 50 are fixed to the heat transfer tube 30 and promote heat exchange between the heat transfer tube 30 and the air. The fin pitch of the plurality of fins 50 is 1.3 mm or more, preferably 1.4 mm or more.

本実施形態の熱交換器4は、伝熱管30の鉛直方向の厚みTは3mm以下であり、フィンピッチを1.3mm以上とすることにより、熱交換効率を向上できる。 In the heat exchanger 4 of this embodiment, the vertical thickness T of the heat transfer tube 30 is 3 mm or less, and the fin pitch is 1.3 mm or more, which improves the heat exchange efficiency.

本実施形態の熱交換器4が、放熱器として用いられたとき、熱交換器4の冷媒入口温度と、冷媒出口温度との温度差が40℃以上である。 When the heat exchanger 4 of this embodiment is used as a radiator, the temperature difference between the refrigerant inlet temperature and the refrigerant outlet temperature of the heat exchanger 4 is 40°C or more.

本実施形態では、冷媒として、CO冷媒を用いている。CO冷媒は、超臨界で用いる冷媒であり、放熱器において、冷媒の温度低下は大きい。40℃以上にもなる。冷媒の温度差が大きいため、第1直線部31と第2直線部32を近くなるように配置する効果も大きい。 In this embodiment, CO2 refrigerant is used as the refrigerant. CO2 refrigerant is a refrigerant used in a supercritical state, and the temperature drop of the refrigerant in the radiator is large, even reaching 40° C. or more. Since the temperature difference of the refrigerant is large, it is also effective to arrange the first straight portion 31 and the second straight portion 32 close to each other.

本実施形態の熱交換器4においては、第2直線部32は、第1直線部31の上、または、下に位置している。 In the heat exchanger 4 of this embodiment, the second straight section 32 is located above or below the first straight section 31.

本実施形態の熱交換器4は、第1直線部31、第2直線部32が上下に位置しているので、両者の距離が近く、通過空気の温度ムラをより抑制できる。また、伝熱管30の上下は、フィン50が繋がっているため、フィン50を通じて、周辺の温度は、接近する。 In the heat exchanger 4 of this embodiment, the first straight section 31 and the second straight section 32 are located one above the other, so the distance between them is short, which can further suppress temperature unevenness in the passing air. In addition, the top and bottom of the heat transfer tube 30 are connected by fins 50, so the surrounding temperatures are close through the fins 50.

また、以上は第1直線部31を流れてきた冷媒を下向きに第2直線部32に折り返す場合について説明した。上向きに折り返す場合も、全く同様である。 The above describes the case where the refrigerant flowing through the first straight section 31 is folded back downward into the second straight section 32. The same applies when the refrigerant is folded back upward.

(2-4)継手34の詳細説明
図5Aは、継手34の縦断面図、図5Bは、継手34の横断面図である。本実施形態の継手34は、図5A、5Bに示すように、多穴扁平管300と、円管35とを接続する。本実施形態では、円管35は、U字管350である。内部に通す冷媒は、CO冷媒である。
(2-4) Detailed Description of Joint 34 Fig. 5A is a vertical cross-sectional view of joint 34, and Fig. 5B is a horizontal cross-sectional view of joint 34. As shown in Figs. 5A and 5B, joint 34 of the present embodiment connects multi-hole flat tube 300 and circular tube 35. In this embodiment, circular tube 35 is a U-shaped tube 350. The refrigerant passed through the inside is CO2 refrigerant.

継手34は、第1接続部301と、本体部302と、第2接続部303とを有している。第1接続部301は、多穴扁平管300の端部の外部を覆っている。本体部302は、第1接続部301から連続している。第2接続部303は、本体部から連続している。第2接続部303は、円管35の端部の外側を覆っている。 The joint 34 has a first connection part 301, a main body part 302, and a second connection part 303. The first connection part 301 covers the outside of the end of the multi-hole flat tube 300. The main body part 302 is continuous with the first connection part 301. The second connection part 303 is continuous with the main body part. The second connection part 303 covers the outside of the end of the circular tube 35.

縦方向に見ると、図5Aに示すように、第1接続部301の縦方向の内径L301は、多穴扁平管300の厚みTよりもわずかに大きい。そして、本体部302の縦方向の内径L302は、第1接続部301の縦方向の内径L301よりも大きい。また、本体部302においては、第1接続部301から遠ざかる従い、縦方向の内径L302は増加し、ある部分で、一定となる。 5A , when viewed in the vertical direction, the vertical inner diameter L301 of the first connection portion 301 is slightly larger than the thickness T of the multi-hole flat tube 300. The vertical inner diameter L302 of the main body portion 302 is larger than the vertical inner diameter L301 of the first connection portion 301. In addition, in the main body portion 302, the vertical inner diameter L302 increases as it moves away from the first connection portion 301, and becomes constant at a certain portion.

本実施形態の継手34は、本体部302の縦方向の内径L302が、第1接続部の縦方向の内径L301よりも大きい。そのため、継手34の内周面の接続部分周辺に油が滞留しにくい。 In the joint 34 of this embodiment, the inner diameter L 302 in the vertical direction of the main body 302 is larger than the inner diameter L 301 in the vertical direction of the first connection portion. Therefore, oil is less likely to accumulate around the connection portion on the inner circumferential surface of the joint 34.

また、本実施形態の継手34は、さらに、本体部302は、第1接続部301から離れるに従い、縦方向の内径が、次第に大きくなっている領域を有している。このような構成を有しているために、さらに、継手34の内周面の接続部分周辺に油が滞留しにくい。 In addition, in the joint 34 of this embodiment, the main body 302 has a region in which the inner diameter in the vertical direction gradually increases as it moves away from the first connection portion 301. This configuration makes it even more difficult for oil to remain around the connection portion on the inner surface of the joint 34.

一方、横方向に見ると、図5Bに示すように、第1接続部301の横方向の内径W301は、多穴扁平管300の幅Wよりもわずかに大きい。そして、本体部302の横方向の内径W302は、第1接続部301の横方向の内径W301よりも小さい。また、本体部302においては、第1接続部301から遠ざかる従い、横方向の内径W302は減少し、ある部分で、一定となる。横方向の内径W302が一定となった部分では、縦方向の内径L302が一定となった部分と同じ長さである。 On the other hand, when viewed in the horizontal direction, as shown in Fig. 5B, the horizontal inner diameter W301 of the first connection portion 301 is slightly larger than the width W of the multi-hole flat tube 300. The horizontal inner diameter W302 of the main body portion 302 is smaller than the horizontal inner diameter W301 of the first connection portion 301. In addition, in the main body portion 302, the horizontal inner diameter W302 decreases as it moves away from the first connection portion 301 and becomes constant at a certain portion. The portion where the horizontal inner diameter W302 is constant has the same length as the portion where the vertical inner diameter L302 is constant.

継手34の本体部302の縦方向の内径L302が、第1接続部301の縦方向の内径L301よりも大きいために、第1接続部301の内周面で、多穴扁平管300付近に油が滞留しにくい。 Since the inner diameter L 302 in the vertical direction of the body 302 of the joint 34 is larger than the inner diameter L 301 in the vertical direction of the first connection portion 301 , oil is less likely to remain on the inner surface of the first connection portion 301 near the multi-hole flat tube 300 .

また、図5Aに示すように、本実施形態においては、継手34の一方に接続される円管35の内径は、継手34の他方に接続される多穴扁平管300の穴の、厚み方向の径よりも大きい。 Also, as shown in FIG. 5A, in this embodiment, the inner diameter of the circular pipe 35 connected to one side of the fitting 34 is larger than the diameter in the thickness direction of the hole of the multi-hole flat pipe 300 connected to the other side of the fitting 34.

さらに、継手34の管の厚みは、円管35の厚みよりも厚い。継手34の管の肉厚を厚くする理由は、継手34は扁平な部分を有するため、円管35よりも高い強度を必要とするからである。 Furthermore, the thickness of the tube of fitting 34 is thicker than the thickness of circular tube 35. The reason for making the tube of fitting 34 thicker is that fitting 34 has a flat portion and therefore requires greater strength than circular tube 35.

また、本実施形態の継手34は、さらに、冷媒流路に、縦方向に延びて配置される補強部材304を有しているのが好ましい。補強部材304は、第1接続部301の近くに配置されている。第1補強部材304は、継手34を構成する管の上下を繋いでおり、図5Aで、管の上下から引っ張り応力を受ける場合も圧縮応力を受ける場合も補強の役割がある。CO冷媒は圧力が高く、第1接続部301は扁平な形をしているために、補強部材304を用いるのが好ましい。 In addition, the joint 34 of this embodiment preferably further has a reinforcing member 304 arranged to extend vertically in the refrigerant flow path. The reinforcing member 304 is arranged near the first connection part 301. The first reinforcing member 304 connects the upper and lower parts of the tubes constituting the joint 34, and plays a role of reinforcing when the tubes are subjected to tensile stress or compressive stress from the upper and lower parts in FIG. 5A. Since the CO2 refrigerant has a high pressure and the first connection part 301 has a flat shape, it is preferable to use the reinforcing member 304.

(2-4-1)継手34の製造方法
本実施形態の継手34の製造方法を二通り説明する。
(2-4-1) Method for Manufacturing Joint 34 Two methods for manufacturing the joint 34 of this embodiment will be described.

継手34の第1の製造方法は、円管を用いる方法である。 The first manufacturing method for fitting 34 is to use a circular pipe.

円管は、内径が一定している通常の円管である。原料の円管の肉厚は、接続する円管35の肉厚よりも厚い。第1接続部301を作るため、円管の一端を扁平に押しつぶす。そうして、端部の縦方向の内径L301が、多穴扁平管300の厚みTよりもわずかに大きくなるように、横方向の内径W301が多穴扁平管300の幅Wよりもわずかに大きくなるように、加工する。 The circular tube is a normal circular tube with a constant inner diameter. The wall thickness of the raw circular tube is thicker than the wall thickness of the circular tube 35 to be connected. To make the first connecting portion 301, one end of the circular tube is crushed flat. Then, the end is processed so that the vertical inner diameter L 301 is slightly larger than the thickness T of the multi-hole flat tube 300, and the horizontal inner diameter W 301 is slightly larger than the width W of the multi-hole flat tube 300.

以上説明したように、本実施形態の継手34は、一製造方法において、円管の一端を加工して形成されている。この原料の円管の肉厚は、接続する円管35の肉厚よりも厚い。そして、原料の円管の元の部分は、本体部302の一部分、内径L302、W302が一定の部分となっている。 As described above, the joint 34 of this embodiment is formed by processing one end of a circular pipe in one manufacturing method. The raw circular pipe has a wall thickness greater than the wall thickness of the circular pipe 35 to be connected. The base portion of the raw circular pipe is a part of the main body 302, a portion with constant inner diameters L 302 and W 302 .

本実施形態の継手34は、円管に簡単な加工を加えて製造できるので、製造コストを抑制できる。 The fitting 34 of this embodiment can be manufactured by simply processing a circular pipe, which helps keep manufacturing costs down.

このような製造方法は、製造が比較的、容易ではあるが、補強部材304を挿入するのは困難である。したがって、補強部材304を用いない場合に利用する製造方法である。 This manufacturing method is relatively easy to manufacture, but it is difficult to insert the reinforcing member 304. Therefore, this manufacturing method is used when the reinforcing member 304 is not used.

継手34の第2の製造方法は、貼り合せ工法を用いる方法である。 The second manufacturing method for joint 34 is a bonding method.

図5Aに示す継手34において、その中央部から上の部分と下の部分を別々に用意する。厳密に半分にする必要は無く、一方が大きくてもかまわない。 In the joint 34 shown in Figure 5A, the upper and lower parts from the center are prepared separately. It is not necessary to make them exactly in half, and one part can be larger.

補強部材304は、あらかじめ上の部分か、下の部分に、ロウ付け等で接着しておく。その上の部分と下の部分を、ロウ付け等で張り合わせて、継手34を形成する。 The reinforcing member 304 is first attached to the upper or lower part by brazing or the like. The upper and lower parts are then bonded together by brazing or the like to form the joint 34.

本実施形態の継手34は、以上説明したように、2以上の部材の貼りあわせで製造しても良い。貼りあわせで製造することにより、補強部材304を備えるなど、複雑な構造の継手も容易に製造することができる。 As described above, the joint 34 of this embodiment may be manufactured by laminating two or more members. By manufacturing by laminating, it is possible to easily manufacture joints with complex structures, such as those equipped with reinforcing members 304.

(2-5)中間熱交換器7
本実施形態の中間熱交換器7の配置を図8Aの上面図、図8Bの断面図を用いて説明する。
(2-5) Intermediate heat exchanger 7
The arrangement of the intermediate heat exchanger 7 in this embodiment will be described with reference to a top view in FIG. 8A and a cross-sectional view in FIG. 8B.

本実施形態の中間熱交換器7は、図8Aに示すように、筐体20の内側、かつ、熱交換器4の外側に、熱交換器4とは独立に配置されている。なお、ここで、独立とは、熱交換器4のフィン50と、中間熱交換器7のフィン(図示せず)は繋がっておらず、かつ、熱交換器4と、中間熱交換器7は、別々の冷媒出入り口を有していることを意味している。 As shown in FIG. 8A, the intermediate heat exchanger 7 of this embodiment is disposed inside the housing 20 and outside the heat exchanger 4, independent of the heat exchanger 4. Here, "independent" means that the fins 50 of the heat exchanger 4 and the fins (not shown) of the intermediate heat exchanger 7 are not connected, and the heat exchanger 4 and the intermediate heat exchanger 7 have separate refrigerant inlets and outlets.

また、中間熱交換器は、図8Bに示すように、熱交換器4の配置している高さのうち、半分より上の高さに配置されている。 In addition, as shown in FIG. 8B, the intermediate heat exchanger is positioned at a height more than half the height at which heat exchanger 4 is positioned.

本実施形態の熱源ユニット10においては、ファン40は、熱交換器4、中間熱交換器7の上に配置されており、熱交換器4の側面においても上に行くほど風速が増大する。 In the heat source unit 10 of this embodiment, the fan 40 is positioned above the heat exchanger 4 and the intermediate heat exchanger 7, and the wind speed increases the higher up the side of the heat exchanger 4.

中間熱交換器7は、熱交換器4よりも上流側に配置されており、空気と冷媒との温度差を十分に確保でき、熱交換量を大きくできる。 The intermediate heat exchanger 7 is located upstream of the heat exchanger 4, ensuring a sufficient temperature difference between the air and the refrigerant and increasing the amount of heat exchange.

また、中間熱交換器7は、上部に配置されているために、風量が比較的大きく、熱交換量を大きくすることができる。 In addition, because the intermediate heat exchanger 7 is located at the top, the air volume is relatively large, allowing for a large amount of heat exchange.

(3)特徴
(3-1)
本実施形態の熱源ユニット10は、CO冷媒を用い、CO冷媒と他の流体との間で熱交換を行う冷凍装置1の熱源ユニット10である。熱源ユニット10は、圧縮機2と、熱源側熱交換器4と、中間熱交換器7と、を備えている。圧縮機2は、2以上の複数段圧縮を行う。熱源側熱交換器4は、冷媒と空気との間で熱交換を行う。中間熱交換器7は、圧縮機2による第1段の圧縮の後、最終段の圧縮の前に、冷媒と流体を熱交換させる。中間熱交換器7は、流体の流れにおいて、熱源側熱交換器4の上流側に、熱源側熱交換器4とは、独立に配置されている。ここで、独立とは、熱交換器4のフィン50と、中間熱交換器7のフィン(図示せず)は繋がっておらず、かつ、熱交換器4と、中間熱交換器7は、別々の冷媒出入り口を有していることを意味している。
(3) Features (3-1)
The heat source unit 10 of this embodiment is a heat source unit 10 of a refrigeration device 1 that uses CO2 refrigerant and exchanges heat between the CO2 refrigerant and another fluid. The heat source unit 10 includes a compressor 2, a heat source side heat exchanger 4, and an intermediate heat exchanger 7. The compressor 2 performs two or more stages of compression. The heat source side heat exchanger 4 exchanges heat between the refrigerant and air. The intermediate heat exchanger 7 exchanges heat between the refrigerant and the fluid after the first stage of compression by the compressor 2 and before the final stage of compression. The intermediate heat exchanger 7 is disposed upstream of the heat source side heat exchanger 4 in the flow of the fluid, independently of the heat source side heat exchanger 4. Here, independent means that the fins 50 of the heat exchanger 4 and the fins (not shown) of the intermediate heat exchanger 7 are not connected, and the heat exchanger 4 and the intermediate heat exchanger 7 have separate refrigerant inlets and outlets.

本実施形態の中間熱交換器7は、Co冷媒の温度が比較的低い場合であっても、熱源側熱交換器4よりも上流側に配置されているので、空気との温度差を確保しやすく、効率よい熱交換が可能である。 In this embodiment, the intermediate heat exchanger 7 is located upstream of the heat source side heat exchanger 4, so that it is easy to ensure a temperature difference with the air, even when the temperature of the CO2 refrigerant is relatively low, enabling efficient heat exchange.

(3-2)
本実施形態においては、熱源ユニット10は、さらに、ファン40と、筐体20とを備える。ファン40は、熱源側熱交換器4に空気を送るためのものである。筐体20は、圧縮機2、熱源側熱交換器4、ファン40、中間熱交換器7を収容する。ファン40は、筐体の側面より吸込んだ空気を、筐体の上面より上向きに吹出す。
(3-2)
In the present embodiment, the heat source unit 10 further includes a fan 40 and a housing 20. The fan 40 is for sending air to the heat source side heat exchanger 4. The housing 20 houses the compressor 2, the heat source side heat exchanger 4, the fan 40, and the intermediate heat exchanger 7. The fan 40 blows air sucked in from a side surface of the housing upward from the top surface of the housing.

本実施形態の熱源ユニット10においては、さらに、中間熱交換器7は、熱源側熱交換器4の高さの半分より上の高さに配置されている。 In the heat source unit 10 of this embodiment, the intermediate heat exchanger 7 is further disposed at a height above half the height of the heat source side heat exchanger 4.

本実施形態の熱源ユニット10は、中間熱交換器7が風速の大きい位置に配置されているので、中間熱交換器7の熱交換量が大きくなり、効率が向上する。 In the heat source unit 10 of this embodiment, the intermediate heat exchanger 7 is positioned at a position where the wind speed is high, so the heat exchange amount of the intermediate heat exchanger 7 is increased, improving efficiency.

(4)変形例
(4-1)変形例1A
第1実施形態では、折返し部33として、継手34とU字管350を用いて構成する場合について説明した。変形例1Aでは、図4Bに示すように、一の伝熱管を折り曲げて、第1直線部31、折返し部33、第2直線部32を形成している。変形例1Aにおいては、伝熱管30は、円管であっても、多穴扁平管であっても良い。変形例1Aでは、多穴扁平管を選択する。多穴扁平管の幅方向はそのままで、厚み方向に180°折り曲げられている。伝熱管の鉛直方向の厚みTは3mm以下である。本実施形態において、第1直線部31の中心と、第2直線部32の中心の鉛直方向の距離DPは、21mm以下である。
(4) Modifications (4-1) Modification 1A
In the first embodiment, the case where the folded portion 33 is configured using the joint 34 and the U-shaped tube 350 has been described. In the modified example 1A, as shown in FIG. 4B, one heat transfer tube is folded to form the first straight portion 31, the folded portion 33, and the second straight portion 32. In the modified example 1A, the heat transfer tube 30 may be a circular tube or a multi-hole flat tube. In the modified example 1A, a multi-hole flat tube is selected. The multi-hole flat tube is folded 180° in the thickness direction while the width direction of the multi-hole flat tube is left as it is. The thickness T of the heat transfer tube in the vertical direction is 3 mm or less. In this embodiment, the vertical distance DP between the center of the first straight portion 31 and the center of the second straight portion 32 is 21 mm or less.

変形例1Aの熱交換器4において、折返し部33は、伝熱管30を1の管で折り曲げて構成しているため、部品点数が少なくてすむ。また、接続箇所がないので、接続部で冷媒が漏れるなどの問題も生じにくい。 In the heat exchanger 4 of variant 1A, the folded section 33 is constructed by folding the heat transfer tube 30 with a single tube, so the number of parts is small. In addition, since there are no connection points, problems such as refrigerant leakage at the connection points are unlikely to occur.

(4-2)変形例1B
第1実施形態では、折返し部33として、継手34とU字管350を用いて構成する場合について説明した。変形例1Bでは、折返し部33として、集合管を用いる。集合管では、複数の伝熱管30aを経由した冷媒がいったん混合された後に、冷媒の流れ方向を反転され、別の複数の伝熱管30bに送り出される。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
(4-2) Modification 1B
In the first embodiment, the case has been described in which the turn-back portion 33 is configured using the joint 34 and the U-shaped tube 350. In Modification 1B, a collecting pipe is used as the turn-back portion 33. In the collecting pipe, the refrigerant that has passed through the multiple heat transfer tubes 30a is mixed once, and then the flow direction of the refrigerant is reversed and the refrigerant is sent to another multiple heat transfer tubes 30b. The other configurations are the same as those of the first embodiment.

変形例1Bの折返し部33では、集合管を用いているため、複数の伝熱管30aを流れた冷媒が、集合管において、合流させられる。そこで、冷媒温度の均質化が測られる。 In the turn-back section 33 of variant 1B, a collecting pipe is used, so the refrigerant that has flowed through multiple heat transfer tubes 30a is merged in the collecting pipe. This allows the refrigerant temperature to be homogenized.

(4-3)変形例1C
第1実施形態においては、継手34は、多穴扁平管300と、円管35と、別体であった。変形例1Cでは、継手34は、円管35と一体である。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
(4-3) Modification 1C
In the first embodiment, the joint 34 is separate from the multi-hole flat tube 300 and the circular tube 35. In the modification 1C, the joint 34 is integral with the circular tube 35. The other configurations are similar to those of the first embodiment.

変形例1Cの継手34は、第1実施形態の継手34と同様に、本体部302の縦方向の内径L302が、第1接続部の縦方向の内径L301よりも大きい。そのため、継手34の内周面の接続部分周辺に油が滞留しにくい。 In the joint 34 of modification 1C, similarly to the joint 34 of the first embodiment, the inner diameter L302 in the vertical direction of the main body 302 is larger than the inner diameter L301 in the vertical direction of the first connection portion. Therefore, oil is less likely to remain around the connection portion on the inner circumferential surface of the joint 34.

また、変形例1Aの継手34の応用として、図4に示すような折返し部33として、継手34a、U字管350、継手34bを、一体物として構成しても良い。 As an application of the joint 34 of variant 1A, the joint 34a, the U-shaped tube 350, and the joint 34b may be configured as a single unit to form the folded portion 33 as shown in FIG. 4.

(4-4)変形例1D
(4-4-1)変形例1Dの熱交換器4の構成
第1実施形態および変形例1Aの熱交換器4においては、伝熱管30は、上下方向に折り返されていた。すなわち、第1直線部31および第2直線部32が同一の列に属する場合であった。変形例1Dの熱交換器4においては、伝熱管30は列を跨いで折り返される。その他の変形例1Dの冷凍装置1の構成は、第1実施形態、変形例1Aと同じである。
(4-4) Modification 1D
(4-4-1) Configuration of heat exchanger 4 of modified example 1D In the heat exchangers 4 of the first embodiment and modified example 1A, the heat transfer tubes 30 are folded back in the vertical direction. That is, the first straight portion 31 and the second straight portion 32 belong to the same row. In the heat exchanger 4 of modified example 1D, the heat transfer tubes 30 are folded back across rows. The rest of the configuration of the refrigeration device 1 of modified example 1D is the same as that of the first embodiment and modified example 1A.

変形例1Dの熱交換器4の構成を図面を用いて説明する。第1端部4a、第2端部4bにおいて、冷媒の流れる方向から見た側面を図7A、7Bに、第1端部4a、第2端部4bの中間における冷媒の流れる方向と垂直な断面Sにおける断面図を図6Bに示す。第1実施形態と同様に、第1伝熱管30aは、冷媒を第1端部4aから第2端部4bへ流す伝熱管であり、第2伝熱管30bはその逆である。また、変形例1Dにおいても、熱交換器4は放熱器として利用するものとして、冷媒の流れを説明する。蒸発器として利用する場合は、冷媒の流れは逆転する。変形例1Dにおいては、伝熱管は、多穴扁平管を用いている。伝熱管30の鉛直方向の厚みTは3mm以下である。 The configuration of the heat exchanger 4 of the modified example 1D will be described with reference to the drawings. 7A and 7B show the side view of the first end 4a and the second end 4b as viewed from the direction of refrigerant flow, and FIG. 6B shows a cross-sectional view of a cross section S perpendicular to the direction of refrigerant flow at the middle of the first end 4a and the second end 4b. As in the first embodiment, the first heat transfer tube 30a is a heat transfer tube that flows the refrigerant from the first end 4a to the second end 4b, and the second heat transfer tube 30b is the opposite. Also, in the modified example 1D, the flow of the refrigerant will be described assuming that the heat exchanger 4 is used as a radiator. When used as an evaporator, the flow of the refrigerant is reversed. In the modified example 1D, the heat transfer tube is a multi-hole flat tube. The vertical thickness T of the heat transfer tube 30 is 3 mm or less.

変形例1Dの熱交換器4においては、冷媒は、図7Aに示す第1冷媒出入り口401に入る。第1冷媒出入り口401より第1伝熱管30aを流れた冷媒は、熱交換器4の3側面を経由して空気と熱交換して、第2端部4bに達する。 In the heat exchanger 4 of the modified example 1D, the refrigerant enters the first refrigerant inlet/outlet 401 shown in FIG. 7A. The refrigerant that flows through the first heat transfer tube 30a from the first refrigerant inlet/outlet 401 passes through the three sides of the heat exchanger 4, exchanges heat with the air, and reaches the second end 4b.

第2端部4bに達した冷媒は、折返し部33によって、別の列(ここでは、隣の風上側の列)に折り返される。このとき、第1伝熱管30a(第1直線部31)の中心と、第2伝熱管30b(第2直線部32)の中心の鉛直方向の距離DPは、21mm以下である。また、変形例1Dの折返し部33の構成は、変形例1Aの構成と同様であって、第1伝熱管30aと第2伝熱管30bは、2つの継手34と、それを繋ぐU字管350で接続されている。 The refrigerant that reaches the second end 4b is folded back to another row (here, the adjacent row on the windward side) by the folding back section 33. At this time, the vertical distance DP between the center of the first heat transfer tube 30a (first straight section 31) and the center of the second heat transfer tube 30b (second straight section 32) is 21 mm or less. The configuration of the folding back section 33 in modification 1D is the same as that of modification 1A, and the first heat transfer tube 30a and the second heat transfer tube 30b are connected by two joints 34 and a U-shaped tube 350 that connects them.

また、変形例1Dの伝熱管30a、30bは、上下に、周期Pで配列されている。第1伝熱管30a(第1直線部31)の中心と、第2伝熱管30b(第2直線部32)の中心の鉛直方向の距離DPは、0よりも大きく、かつ、DPよりも小さく設定されている。つまり、0<DP<Pである。 The heat transfer tubes 30a, 30b of variant 1D are arranged vertically with a period P. The vertical distance DP between the center of the first heat transfer tube 30a (first straight section 31) and the center of the second heat transfer tube 30b (second straight section 32) is set to be greater than 0 and smaller than DP. In other words, 0<DP<P.

第2端部4bで折り返された冷媒は、第2伝熱管30bを流れ、3側面を経由するうちに空気と熱交換をし、第1端部4aに達する。第1端部に達した冷媒は、第2冷媒出入り口部402より、熱交換器4の外の冷媒回路へ流出する。 The refrigerant that is turned back at the second end 4b flows through the second heat transfer tube 30b, exchanges heat with the air as it passes through the three sides, and reaches the first end 4a. The refrigerant that reaches the first end flows out of the second refrigerant inlet/outlet 402 into the refrigerant circuit outside the heat exchanger 4.

以上、変形例1Dにおいては、第1伝熱管30aを風下に、第2伝熱管30bを風上に置く場合について説明した。逆に配置しても良い。 In the above, in variant 1D, the first heat transfer tube 30a is placed downwind and the second heat transfer tube 30b is placed upwind. The reverse arrangement is also possible.

また、変形例1Dにおいては、伝熱管30が、第1端部4aと第2端部4bの間を一往復だけする場合について説明した。2往復以上する場合も本発明は有効である。 In addition, in the modification 1D, the heat transfer tube 30 is described as making only one round trip between the first end 4a and the second end 4b. The present invention is also effective when the heat transfer tube 30 makes two or more round trips.

(4-4-2)変形例1Dの熱交換器の特徴
(4-4-2-1)
変形例1Dの熱交換器4の折返し部33前後の第1伝熱管30a、第2伝熱管30bは、隣接する別の列である。したがって、同一の列で見ると、冷媒温度の違う第1伝熱管30aと第2伝熱管30bが並んでいるということが無く、列内での温度分布が抑制される。
(4-4-2) Features of the heat exchanger of the modified example 1D (4-4-2-1)
The first heat transfer tubes 30a and the second heat transfer tubes 30b before and after the turn-back portion 33 of the heat exchanger 4 of the modification 1D are in different adjacent rows. Therefore, when viewed in the same row, the first heat transfer tubes 30a and the second heat transfer tubes 30b with different refrigerant temperatures are not arranged side by side, and the temperature distribution within the row is suppressed.

(4-4-2-2)
変形例1Dの熱交換器4において、折返し部33前後の第1伝熱管30a、第2伝熱管30bは、隣接する別の列であり、かつ、第1伝熱管30a(第1直線部31)の中心と、第2伝熱管30b(第2直線部32)の中心の鉛直方向の距離DPは、0よりも大きく、かつ、DPよりも小さく設定されている。
(4-4-2-2)
In the heat exchanger 4 of variant example 1D, the first heat transfer tube 30a and the second heat transfer tube 30b before and after the turn-back portion 33 are in separate adjacent rows, and the vertical distance DP between the center of the first heat transfer tube 30a (first straight portion 31) and the center of the second heat transfer tube 30b (second straight portion 32) is set to be greater than 0 and smaller than DP.

この配置のために、風下にある第1伝熱管30aに対しても第2伝熱管30bが障害になって風が当たりにくいということが無く、空気と冷媒の熱交換が促進される。 This arrangement ensures that the second heat transfer tube 30b does not obstruct the first heat transfer tube 30a, which is located downwind, and promotes heat exchange between the air and the refrigerant.

(4-4-2-3)
また、変形例1Dの第1冷媒出入り口401、第2冷媒出入り口402はそれぞれ別の列に配列されている。したがって、たとえば、冷媒の出入り口に、別途、冷媒集合管を設けたときに、接続配管をシンプルに構成しやすい。
(4-4-2-3)
In addition, the first refrigerant inlet/outlet 401 and the second refrigerant inlet/outlet 402 in the modification 1D are arranged in different rows. Therefore, for example, when a separate refrigerant collecting pipe is provided at the refrigerant inlet/outlet, the connecting piping can be easily configured simply.

(4-5)変形例1E
変形例1Eの熱交換器4の第1端部4a、第2端部4bの中間において冷媒の流れる方向と垂直な断面Sの断面図を図6Aに示す。変形例1Eは、第2端部4bにおける、冷媒の折返し部33における、第1伝熱管30a(第1直線部31)の中心と、第2伝熱管30b(第2直線部32)の中心の鉛直方向の距離DPが0である点が、変形例1Dと異なる。その他の点は、変形例1Dと同じである。
(4-5) Modification 1E
6A shows a cross-sectional view of a cross section S perpendicular to the refrigerant flow direction at the midpoint between the first end 4a and the second end 4b of the heat exchanger 4 of the modified example 1E. The modified example 1E is different from the modified example 1D in that the vertical distance DP between the center of the first heat transfer tube 30a (first straight portion 31) and the center of the second heat transfer tube 30b (second straight portion 32) at the refrigerant turning back portion 33 at the second end 4b is 0. The other points are the same as the modified example 1D.

変形例1Eの熱交換器は、変形例1Dの熱交換器4と、(4-4-2-1)、(4-4-2-3)と同様の特徴を有する。 The heat exchanger of variant 1E has the same characteristics as the heat exchanger 4 of variant 1D, (4-4-2-1) and (4-4-2-3).

(4-6)変形例1F
第1実施形態の熱源側熱交換器4は、内部を流れるCO冷媒と、空気との間に熱交換させるものであった。冷媒と熱交換する流体は、空気に限定されない。変形例1Fにおいては、流体は、水である。冷媒回路の構成は、図1と同様である。
(4-6) Modification 1F
The heat source side heat exchanger 4 of the first embodiment exchanges heat between the CO2 refrigerant flowing inside and the air. The fluid exchanging heat with the refrigerant is not limited to air. In the modified example 1F, the fluid is water. The configuration of the refrigerant circuit is the same as that of FIG. 1.

変形例1Fの熱源ユニットにおいては、水の流れる配管において、上流側において、中間熱交換器7と水が熱交換し、下流側において、熱源側熱交換器4と水が熱交換する。 In the heat source unit of variant 1F, in the piping through which water flows, the water exchanges heat with the intermediate heat exchanger 7 on the upstream side, and the water exchanges heat with the heat source side heat exchanger 4 on the downstream side.

変形例1Fの熱交換器においては、熱源側熱交換器4が放熱器として機能するとき、比較的温度の低い中間熱交換器7の冷媒と、水との温度差が確保しやすく、熱交換効率が向上する。 In the heat exchanger of variant 1F, when the heat source side heat exchanger 4 functions as a radiator, it is easier to ensure a temperature difference between the relatively low temperature refrigerant in the intermediate heat exchanger 7 and the water, improving the heat exchange efficiency.

<第2実施形態>
(5)副熱交換器46
第1実施形態においては、熱源側熱交換器4は、一つの熱交換器で構成されていた。
Second Embodiment
(5) Auxiliary heat exchanger 46
In the first embodiment, the heat source side heat exchanger 4 is configured by one heat exchanger.

第2実施形態においては、熱源側熱交換器4は、主熱交換器45と副熱交換器46とで、構成されている。主熱交換器45が主に熱源側熱交換を担っている。副熱交換器46は、冷媒回路において、主熱交換器45(図1では熱源側熱交換器4に相当)と、膨張機構5との間に接続されている。また、第2実施形態においては、中間熱交換器は必須ではない。中間熱交換器7がある場合も、その配置は特に限定されない。第2実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様である。 In the second embodiment, the heat source side heat exchanger 4 is composed of a main heat exchanger 45 and a sub-heat exchanger 46. The main heat exchanger 45 is mainly responsible for heat source side heat exchange. The sub-heat exchanger 46 is connected between the main heat exchanger 45 (corresponding to the heat source side heat exchanger 4 in FIG. 1) and the expansion mechanism 5 in the refrigerant circuit. In addition, in the second embodiment, the intermediate heat exchanger is not essential. Even if the intermediate heat exchanger 7 is present, its position is not particularly limited. The other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

本実施形態の主熱交換器45と副熱交換器46の配置を図9Aの上面図、図9Bの断面図を用いて説明する。 The arrangement of the main heat exchanger 45 and the auxiliary heat exchanger 46 in this embodiment is explained using the top view in Figure 9A and the cross-sectional view in Figure 9B.

本実施形態の副熱交換器46は、図9Aに示すように、筐体20の内側、かつ、主熱交換器45の外側に、主熱交換器45とは独立に配置されている。なお、ここで、独立とは、主熱交換器45のフィン50と、副熱交換器46のフィン(図示せず)は繋がっておらず、かつ、主熱交換器45と、副熱交換器46は、別々の冷媒出入り口を有していることを意味している。また、冷媒回路において、主熱交換器45と、副熱交換器46との間に、さらに、冷媒集合部を配置しても良い。冷媒集合部を配置することにより、冷媒が一度集合されて、冷媒温度等が均質化される。 As shown in FIG. 9A, the auxiliary heat exchanger 46 of this embodiment is disposed inside the housing 20 and outside the main heat exchanger 45, independently of the main heat exchanger 45. Here, "independent" means that the fins 50 of the main heat exchanger 45 and the fins (not shown) of the auxiliary heat exchanger 46 are not connected, and the main heat exchanger 45 and the auxiliary heat exchanger 46 have separate refrigerant inlets and outlets. In addition, a refrigerant collecting section may be further disposed between the main heat exchanger 45 and the auxiliary heat exchanger 46 in the refrigerant circuit. By disposing the refrigerant collecting section, the refrigerant is collected once, and the refrigerant temperature, etc. are homogenized.

また、副熱交換器46は、図9Bに示すように、主熱交換器45の配置している高さのうち、半分より上の高さに配置されている。 As shown in FIG. 9B, the secondary heat exchanger 46 is positioned at a height more than half the height at which the main heat exchanger 45 is positioned.

本構成は、特に、熱源側熱交換器を放熱器として利用する際に、効果を発揮する。すなわち、CO冷媒を用いた冷凍サイクルにおける放熱器は、冷媒入り口ほど冷媒の温度が高く、出口付近では冷媒の温度は低くなっている。つまり、本実施形態では、主熱交換器45中で冷媒の温度が高く、副熱交換器46中では冷媒の温度が低い。つまり、副熱交換器46においては、冷媒と空気の温度差が小さい。 This configuration is particularly effective when the heat source side heat exchanger is used as a radiator. That is, in a radiator in a refrigeration cycle using a CO2 refrigerant, the refrigerant temperature is higher at the refrigerant inlet and lower near the outlet. That is, in this embodiment, the refrigerant temperature is high in the main heat exchanger 45 and low in the auxiliary heat exchanger 46. That is, in the auxiliary heat exchanger 46, the temperature difference between the refrigerant and the air is small.

本実施形態の熱源ユニット10においては、ファン40は、主熱交換器45、副熱交換器46の上に配置されており、熱交換器4の側面においても上に行くほど風速が増大する。 In the heat source unit 10 of this embodiment, the fan 40 is positioned above the main heat exchanger 45 and the auxiliary heat exchanger 46, and the wind speed increases the higher up the side of the heat exchanger 4.

副熱交換器46は、主熱交換器45よりも上流側に配置されており、空気と冷媒との温度差を十分に確保でき、熱交換量を大きくできる。 The secondary heat exchanger 46 is located upstream of the main heat exchanger 45, ensuring a sufficient temperature difference between the air and the refrigerant and increasing the amount of heat exchange.

また、副熱交換器46は、上部に配置されているために、風量が比較的大きく、熱交換量を大きくすることができる。 In addition, because the secondary heat exchanger 46 is located at the top, the air volume is relatively large, allowing for a large amount of heat exchange.

<第3実施形態>
(6)副熱交換器47
第1実施形態においては、熱源側熱交換器4は、一つの熱交換器で構成されていた。
Third Embodiment
(6) Auxiliary heat exchanger 47
In the first embodiment, the heat source side heat exchanger 4 is configured by one heat exchanger.

第3実施形態においては、熱源側熱交換器4は、主熱交換器45と副熱交換器47とで、構成されている。主熱交換器45が主に熱源側熱交換を担っている。副熱交換器47は、冷媒回路において、主熱交換器45(図1では熱源側熱交換器4に相当)と、膨張機構5から遠い方に接続されている。また、第3実施形態においては、中間熱交換器は必須ではない。中間熱交換器7がある場合も、その配置は特に限定されない。第3実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様である。 In the third embodiment, the heat source side heat exchanger 4 is composed of a main heat exchanger 45 and a sub-heat exchanger 47. The main heat exchanger 45 is mainly responsible for heat source side heat exchange. The sub-heat exchanger 47 is connected to the main heat exchanger 45 (corresponding to the heat source side heat exchanger 4 in FIG. 1) on the side of the refrigerant circuit that is farther from the expansion mechanism 5. In addition, in the third embodiment, an intermediate heat exchanger is not essential. Even if an intermediate heat exchanger 7 is present, its location is not particularly limited. The other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.

本実施形態の主熱交換器45と副熱交換器47の配置を図10Aの上面図、図10Bの断面図を用いて説明する。 The arrangement of the main heat exchanger 45 and the auxiliary heat exchanger 47 in this embodiment is explained using the top view in Figure 10A and the cross-sectional view in Figure 10B.

本実施形態の副熱交換器47は、図10Aに示すように、筐体20の内側、かつ、主熱交換器45の内側に、主熱交換器45とは独立に配置されている。なお、ここで、独立とは、主熱交換器45のフィン50と、副熱交換器47のフィン(図示せず)は繋がっておらず、かつ、主熱交換器45と、副熱交換器47は、別々の冷媒出入り口を有していることを意味している。また、冷媒回路において、主熱交換器45と、副熱交換器47との間に、さらに、冷媒集合部を配置しても良い。冷媒集合部を配置することにより、冷媒が一度集合されて、冷媒温度等が均質化される。 As shown in FIG. 10A, the auxiliary heat exchanger 47 of this embodiment is disposed inside the housing 20 and inside the main heat exchanger 45, independent of the main heat exchanger 45. Here, "independent" means that the fins 50 of the main heat exchanger 45 and the fins (not shown) of the auxiliary heat exchanger 47 are not connected, and the main heat exchanger 45 and the auxiliary heat exchanger 47 have separate refrigerant inlets and outlets. In addition, a refrigerant collecting section may be further disposed between the main heat exchanger 45 and the auxiliary heat exchanger 47 in the refrigerant circuit. By disposing the refrigerant collecting section, the refrigerant is collected once, and the refrigerant temperature, etc. are homogenized.

また、副熱交換器47は、図10Bに示すように、主熱交換器45の配置している高さのうち、半分より上の高さに配置されている。 As shown in FIG. 10B, the secondary heat exchanger 47 is positioned at a height more than half the height at which the main heat exchanger 45 is positioned.

本構成は、特に、熱源側熱交換器を放熱器として利用する際に、効果を発揮する。すなわち、CO冷媒を用いた冷凍サイクルにおける放熱器は、冷媒入り口ほど冷媒の温度が高く、出口付近では冷媒の温度は低くなっている。つまり、本実施形態では、副熱交換器47中では冷媒の温度が高く、主熱交換器45中で冷媒の温度が少し低い。つまり、副熱交換器47においては、冷媒と空気の温度差が大きい。 This configuration is particularly effective when the heat source side heat exchanger is used as a radiator. That is, in a radiator in a refrigeration cycle using a CO2 refrigerant, the refrigerant temperature is higher at the refrigerant inlet and lower near the outlet. That is, in this embodiment, the refrigerant temperature is high in the auxiliary heat exchanger 47 and slightly lower in the main heat exchanger 45. That is, in the auxiliary heat exchanger 47, there is a large temperature difference between the refrigerant and the air.

本実施形態の熱源ユニット10においては、ファン40は、主熱交換器45、副熱交換器47の上に配置されており、熱交換器4の側面においても上に行くほど風速が増大する。 In the heat source unit 10 of this embodiment, the fan 40 is positioned above the main heat exchanger 45 and the auxiliary heat exchanger 47, and the wind speed increases the higher up the side of the heat exchanger 4.

副熱交換器47は、主熱交換器45よりも下流側に配置されているが、それでも、空気と冷媒との温度差を十分に確保できる。主熱交換器は、風上側に配置され、空気と冷媒との温度差を十分に確保でき、熱交換量を大きくできる。 The auxiliary heat exchanger 47 is located downstream of the main heat exchanger 45, but still ensures a sufficient temperature difference between the air and the refrigerant. The main heat exchanger is located on the windward side, so that a sufficient temperature difference between the air and the refrigerant can be ensured, and the amount of heat exchange can be increased.

また、副熱交換器47は、上部に配置されているために、風量が比較的大きく、熱交換量を大きくすることができる。 In addition, because the auxiliary heat exchanger 47 is located at the top, the air volume is relatively large, allowing for a large amount of heat exchange.

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, it will be understood that various changes in form and details are possible without departing from the spirit and scope of the present disclosure as set forth in the claims.

1 冷凍装置
2 圧縮機
3 四方切換弁
4 熱源側熱交換器
5 膨張機構
6 利用側熱交換器
7 中間熱交換器
10 熱源ユニット
20 筐体
30 伝熱管
30a 第1伝熱管
30b 第2伝熱管
31 第1直線部
32 第2直線部
33 折返し部
35 円管
350 U字管
40 ファン
45 主熱交換器
46、47 副熱交換器
50 フィン
Reference Signs List 1 Refrigeration device 2 Compressor 3 Four-way switching valve 4 Heat source side heat exchanger 5 Expansion mechanism 6 Use side heat exchanger 7 Intermediate heat exchanger 10 Heat source unit 20 Housing 30 Heat transfer tube 30a First heat transfer tube 30b Second heat transfer tube 31 First straight section 32 Second straight section 33 Turned section 35 Circular tube 350 U-shaped tube 40 Fan 45 Main heat exchanger 46, 47 Auxiliary heat exchanger 50 Fin

特開2009-150641号公報JP 2009-150641 A

Claims (10)

CO冷媒を用い、前記CO冷媒と他の流体との間で熱交換を行う冷凍装置(1)の熱源ユニット(10)であって、
2以上の複数段圧縮を行う圧縮機(2)と、
前記冷媒と前記流体との間で熱交換を行う主熱交換器(4、45)と、
前記主熱交換器とは独立に配置され、前記流体と熱交換を行う副熱交換器(7、46、47)であって、前記流体の流れにおいて、前記主熱交換器の上流側または下流側に配置された副熱交換器と、
を備えた、
冷凍装置の熱源ユニット。
A heat source unit (10) of a refrigeration device (1) using a CO2 refrigerant and performing heat exchange between the CO2 refrigerant and another fluid,
A compressor (2) that performs two or more stages of compression;
a main heat exchanger (4, 45) for exchanging heat between the refrigerant and the fluid;
a secondary heat exchanger (7, 46, 47) that is arranged independently of the main heat exchanger and performs heat exchange with the fluid, the secondary heat exchanger being arranged upstream or downstream of the main heat exchanger in the flow of the fluid;
Equipped with
Heat source unit for refrigeration equipment.
前記副熱交換器は、前記圧縮機による第1段の圧縮の後、最終段の圧縮の前に、前記冷媒と前記流体を熱交換させる中間熱交換器(7)であり、
前記中間熱交換器は、前記流体の流れにおいて、前記主熱交換器の上流側に配置されている、
請求項1に記載の冷凍装置の熱源ユニット。
The auxiliary heat exchanger is an intermediate heat exchanger (7) that exchanges heat between the refrigerant and the fluid after the first stage compression by the compressor and before the final stage compression,
The intermediate heat exchanger is disposed upstream of the main heat exchanger in the flow of the fluid.
A heat source unit for a refrigeration apparatus according to claim 1.
前記流体は、空気であり、
前記熱源ユニットは、さらに、
前記主熱交換器に前記空気を送るためのファン(40)と、
前記圧縮機、前記主熱交換器、前記ファン、前記中間熱交換器を収容する筐体(20)と、
を備え、
前記ファンは、前記筐体の側面より吸込んだ前記空気を、前記筐体の上面より上向きに吹出す、
請求項2に記載の冷凍装置の熱源ユニット。
the fluid is air;
The heat source unit further comprises:
a fan (40) for blowing said air to said main heat exchanger;
a housing (20) that houses the compressor, the main heat exchanger, the fan, and the intermediate heat exchanger;
Equipped with
The fan draws in the air from a side surface of the housing and blows the air upward from a top surface of the housing.
A heat source unit for a refrigeration apparatus according to claim 2.
前記中間熱交換器は、前記主熱交換器の高さの半分より上の高さに配置されている、
請求項3に記載の冷凍装置の熱源ユニット。
The intermediate heat exchanger is disposed at a height above half the height of the main heat exchanger.
A heat source unit for a refrigeration apparatus according to claim 3.
前記熱源ユニットは、さらに、
冷媒を膨張させる膨張機構(5)を備え、
前記副熱交換器(46)は、冷媒回路において、前記主熱交換器(45)と、前記膨張機構との間に接続され、
前記副熱交換器は、前記流体の流れにおいて、前記主熱交換器の上流側に配置されている、
請求項1に記載の冷凍装置の熱源ユニット。
The heat source unit further comprises:
An expansion mechanism (5) for expanding a refrigerant,
The auxiliary heat exchanger (46) is connected between the main heat exchanger (45) and the expansion mechanism in a refrigerant circuit,
The auxiliary heat exchanger is disposed upstream of the main heat exchanger in the flow of the fluid.
A heat source unit for a refrigeration apparatus according to claim 1.
前記流体は、空気であり、
前記熱源ユニットは、さらに、
前記主熱交換器に前記空気を送るためのファン(40)と、
前記圧縮機、前記主熱交換器、前記ファン、前記副熱交換器を収容する筐体(20)と、
を備え、
前記ファンは、前記筐体の側面より吸込んだ前記空気を、前記筐体の上面より上向きに吹出す、
請求項5に記載の冷凍装置の熱源ユニット。
the fluid is air;
The heat source unit further comprises:
a fan (40) for blowing said air to said main heat exchanger;
a housing (20) that houses the compressor, the main heat exchanger, the fan, and the auxiliary heat exchanger;
Equipped with
The fan draws in the air from a side surface of the housing and blows the air upward from a top surface of the housing.
A heat source unit for a refrigeration apparatus according to claim 5.
前記副熱交換器は、前記主熱交換器の高さの半分より上の高さに配置されている、
請求項6に記載の冷凍装置の熱源ユニット。
The auxiliary heat exchanger is disposed at a height above half the height of the main heat exchanger.
A heat source unit for a refrigeration apparatus according to claim 6.
前記熱源ユニットは、さらに、
冷媒を膨張させる膨張機構(5)を備え、
前記副熱交換器(46)は、冷媒回路において、前記主熱交換器の冷媒出入り口の内で、前記膨張機構から遠い方に接続され、
前記副熱交換器は、前記流体の流れにおいて、前記主熱交換器の下流側に配置されている、
請求項1に記載の冷凍装置の熱源ユニット。
The heat source unit further comprises:
An expansion mechanism (5) for expanding a refrigerant,
The auxiliary heat exchanger (46) is connected to a refrigerant inlet/outlet of the main heat exchanger, the refrigerant inlet/outlet being farther from the expansion mechanism in the refrigerant circuit,
The auxiliary heat exchanger is disposed downstream of the main heat exchanger in the flow of the fluid.
A heat source unit for a refrigeration apparatus according to claim 1.
前記流体は、空気であり、
前記熱源ユニットは、さらに、
前記主熱交換器に前記空気を送るためのファン(40)と、
前記圧縮機、前記主熱交換器、前記ファン、前記副熱交換器を収容する筐体(20)と、
を備え、
前記ファンは、前記筐体の側面より吸込んだ前記空気を、前記筐体の上面より上向きに吹出す、
請求項8に記載の冷凍装置の熱源ユニット。
the fluid is air;
The heat source unit further comprises:
a fan (40) for blowing said air to said main heat exchanger;
a housing (20) that houses the compressor, the main heat exchanger, the fan, and the auxiliary heat exchanger;
Equipped with
The fan draws in the air from a side surface of the housing and blows the air upward from a top surface of the housing.
A heat source unit for a refrigeration apparatus according to claim 8.
前記副熱交換器は、前記主熱交換器の高さの半分より上の高さに配置されている、
請求項9に記載の冷凍装置の熱源ユニット。
The auxiliary heat exchanger is disposed at a height above half the height of the main heat exchanger.
A heat source unit for a refrigeration apparatus according to claim 9.
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