JP4056325B2 - Condenser and refrigerator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却液と冷媒との間で熱交換を行わせて冷媒を凝縮、液化する凝縮器と、該凝縮器を具備する冷凍機に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えばビルのような大規模構造物においては、冷凍機で冷却した冷水を構造物内に布設した配管を通じて構内を循環させ、居室の空気と熱交換させて冷房を行うようにしている。
【0003】
この冷凍機に具備される従来の凝縮器の一例を図18に示す。
この図に示す凝縮器1は、冷媒が導入される円筒形の容器2の中に、冷却水を流通する多数の伝熱管3が千鳥状に束になって管群をなして配設された構造となっている。伝熱管3は、冷却水入口4に連通する伝熱管群3aと冷却水出口5に連通する伝熱管群3bとに分かれており、内部を流れる冷却水の向きは互いに異なっている。また容器2の上部には冷媒が導入される冷媒入口8が設けられ、容器2の下部には冷媒が導出される冷媒出口9が設けられている。
【0004】
冷却水入口4から流入した冷却水は容器2内を抜け、水室(図示略)にいたって折り返し、再び容器2内を抜けて冷却水出口5から流出される。この過程で圧縮機(図示略)から冷媒入口8を通して容器2に導入された高温高圧のガス冷媒は、伝熱管3の表面で冷却液と熱交換を行い冷却、凝縮、液化され、冷媒出口9を抜けて蒸発器(図示略)に供給される。一方の冷却水は冷媒から熱を奪って昇温して容器2から導出される。
【0005】
熱交換により凝縮した冷媒液が伝熱管表面に付着して液膜が厚くなると、液膜自体の熱抵抗が大きくなり伝熱管表面での熱伝達性能が低下すること、及び液膜によって冷媒ガスが直接伝熱管に触れる面積は減少することになって熱交換率が低下する。特に前記容器2の下方に位置する伝熱管3には、上方の伝熱管3から降り注ぐ凝縮液が付着して熱伝達が行い難くなる。そこで、降り注ぐ冷媒液が下方の伝熱管へ付着することを回避して排除する各種の構造が従来から提案されている。
図18においては、束になった伝熱管群3aと3bの層間に、水平面に対して傾斜した液切り板6を設けることによって、容器2内上方から降り注ぐ凝縮液を途中で一旦受け、下方の伝熱管3に降りかかる量を減少させようとしている(例えば特許文献1参照)。
【0006】
また、凝縮器の他の例を図19に示す。この図に示す凝縮器1では、容器2内に伝熱管3によって群を成して配設されている伝熱管群の一部を抜きとって前記容器2内の上下方向(鉛直方向)に貫通する空間部7を形成させることによって、該空間部内に凝縮液を落下させて下方の伝熱管3に降りかかる量を減少させようとしている(例えば特許文献2参照)。
【0007】
(特許文献1)
特開2001−349641
(特許文献2)
特開2002−130867
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図18に図示する凝縮器1は、容器2内の上方から下方へと流れる冷媒ガスが液切り板6に遮られることによって、液切り板6よりも下方に配設された伝熱管3との熱交換が行い難くなり、結果的に凝縮器の性能が十分に発揮できなくなるという問題があった。
【0009】
また、図19に図示する凝縮器1は、空間部7周囲以外の伝熱管群内部に配設された伝熱管3から液状のまま落下した冷媒は、依然、より下方に配設された伝熱管3に降り注ぐため、該伝熱管表面に冷媒液が多く付着して液膜が厚くなることにより熱交換が行い難くなり、結果的に凝縮器の性能が十分に発揮できなくなるという問題があった。
【0010】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、凝縮液を速やかに伝熱管群から排除させるとともに、凝縮器内における冷媒と伝熱管との熱伝達率を高め、これによって冷却効率の高い凝縮器及び冷凍機を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項1に記載の発明は、冷媒が上方から下方へ向けて導入される容器と、該容器内に上下方向に2以上の層をなすように配置された多数の伝熱管からなる伝熱管群と、該伝熱管群の各層間に水平面に対して傾斜して配置された液切り板とを備えた凝縮器において、前記各層の伝熱管群内に、上下方向に幅をもって延在する空間部が設けられ、前記液切り板には、上位の伝熱管群内に形成された空間部と下位の伝熱管群内に形成された空間部とを連通させる開口部が形成され、前記上位の伝熱管群内の空間部と、前記下位の伝熱管群内の空間部とが、前記液切り板に設けられた開口部を通じて上下方向に連続して位置するように配置され、かつこれら空間部の前記上位の伝熱管群内に形成される空間部の幅が、前記下位の伝熱管群内に形成された空間部の幅よりも小さくされていることを特徴とする。
【0012】
この発明に係る凝縮器によれば、液切り板よりも上方に配設されている伝熱管から下方に向けて降り注ぐ凝縮液は、液切り板によって遮られて液切り板表面を流れ、開口部から下方に形成された空間部を落下して容器外へ排除される。さらに、空間部及び液切り板の開口部が、容器上方から導入された冷媒ガスが容器内を下方に流れる際の通り道となって、下方の伝熱管群への冷媒の導入が促進される。また、容器上方に形成されている空間部を取り囲む伝熱管群から降り注ぐ凝縮液が、容器下方に形成されている空間部を落下することから、直下の伝熱管に直接降りかかることがない。
【0013】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の凝縮器において、前記上位の伝熱管群内の空間部と、前記下位の伝熱管群内の空間部とが、前記上位の伝熱管群内上方から、前記下位の伝熱管群内下方に向けて幅が漸次大きくなるように形成されていることを特徴とする。
【0014】
この発明に係る凝縮器によれば、容器上方に形成されている空間部を取り囲む伝熱管群から降り注ぐ凝縮液が、容器下方に形成されている空間部を落下することから、直下の伝熱管に直接降りかかることがない。
【0015】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2記載の凝縮器において、前記上位の伝熱管群内に形成された空間部の少なくとも下端部の幅が、前記下位の伝熱管群内に形成された空間部の少なくとも上端部の幅より小であって、かつ前記液切り板の開口部の幅が、前記下位の伝熱管群内に形成された空間部の上端部とほぼ同じ大きさであることを特徴とする。
【0016】
この発明に係る凝縮器によれば、容器上方に形成されている空間部を取り囲んで配設された伝熱管から凝縮液が落下しても、容器下方に形成されている空間部を取り囲んで配設された伝熱管に直接降りかかることがない。さらに、液切り板表面を流れる凝縮液は、液切り板の開口部から下方に形成された空間部を落下していくことによって、直接下方伝熱管に降りかかる量を減らすことができる。
【0017】
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2記載の凝縮器において、前記上位の伝熱管群内に形成された空間部の少なくとも下端部の幅が、前記下位の伝熱管群内に形成された空間部の少なくとも上端部の幅より小であって、かつ前記液切り板の開口部の幅が、前記上位の伝熱管群内に形成された空間部の下端部とほぼ同じ大きさであることを特徴とする。
【0018】
この発明に係る凝縮器によれば、容器上方に形成された空間部を取り囲む伝熱管群から凝縮液が落下しても液切り板上に降り注ぐため、下方に形成された空間部を取り囲む伝熱管に直接ふりかかることがない。さらに、冷媒ガス流入に伴う容器内圧の高まりに伴い容器下方から逆流する冷媒ガスによって、上方に配設されている伝熱管群から降り注ぐ凝縮液が空間部内を下方から上方に再び押し戻されても、液切り板に遮られて上方の伝熱管群に凝縮液が再び降りかかることを抑えることができる。
【0019】
請求項5に記載の発明は、冷媒が上方から下方へ向けて導入される容器と、該容器内に上下方向に2以上の層をなすように配置された多数の伝熱管からなる伝熱管群と、該伝熱管群の各層間に水平面に対して傾斜して配置された液切り板とを備えた凝縮器において、前記各層の伝熱管群内に、上下方向に幅をもって延在する空間部が設けられ、前記液切り板には、上位の伝熱管群内に形成された空間部と下位の伝熱管群内に形成された空間部とを連通させる開口部が形成され、前記上位の伝熱管群内の空間部と、前記下位の伝熱管群内の空間部とが、前記液切り板に設けられた開口部を通じて上下方向に連続して位置するように配置され、かつこれら空間部の前記上位の伝熱管群内に形成される空間部の幅が、前記下位の伝熱管群内に形成された空間部の幅よりも大きくされていることを特徴とする。
【0020】
この発明に係る凝縮器によれば、液切り板よりも上方に配設されている伝熱管から下方に向けて降り注ぐ凝縮液は、液切り板によって遮られて液切り板表面を流れ、開口部から下方に形成された空間部を落下して容器外へ排除される。さらに、空間部及び液切り板の開口部が、容器上方から導入された冷媒ガスが容器内を下方に流れる際の通り道となって、下方の伝熱管群への冷媒の導入が促進される。また、冷媒ガス入口側に位置する容器上方に形成されている空間部に多くの冷媒ガスが取り込まれることによって、容器下方に形成された空間部へ誘導する量を増やすことができる。さらに、空間部外周面を形成する伝熱管間から伝熱管群内部へ多くの冷媒ガスを行き渡らせることができる。これにより多くの該伝熱管を冷媒ガスに触れさせることが可能となる。
【0021】
請求項6に記載の発明は、請求項5記載の発明において、前記上位の伝熱管群内の空間部と、前記下位の伝熱管群内の空間部とが、前記上位の伝熱管群内上方から、前記下位の伝熱管群内下方に向けて幅が漸次小さくなるように形成されていることを特徴とする。
【0022】
この発明に係る凝縮器によれば、冷媒ガス入口側に位置する容器上方に形成されている空間部に多くの冷媒ガスが取り込まれることによって、容器下方に形成された空間部へ誘導する量を増やすことができる。さらに、空間部外周面を形成する伝熱管間から伝熱管群内部へ多くの冷媒ガスを行き渡らせることができる。これにより多くの該伝熱管を冷媒ガスに触れさせることが可能となる。
【0023】
請求項7に記載の発明は、請求項5又は6記載の発明において、前記上位の伝熱管群内に形成された空間部の少なくとも下端部の幅が、前記下位の伝熱管群内に形成された空間部の少なくとも上端部の幅より大であって、かつ前記液切り板の開口部の幅が、前記下位の伝熱管群内に形成された空間部の上端部とほぼ同じ大きさであることを特徴とする。
【0024】
この発明に係る凝縮器によれば、冷媒ガス入口側に位置する容器上方に形成されている空間部に多くの冷媒ガスが取り込まれることによって、容器下方に形成された空間部へ誘導する量を増やすことができる。さらに、液切り板表面を流れる凝縮液が、液切り板開口部から下方に落下しても直接容器下方に配設された伝熱管に降りかからない。
【0025】
請求項8に記載の発明は、請求項5又は6記載の発明において、前記上位の伝熱管群内に形成された空間部の少なくとも下端部の幅が、前記下位の伝熱管群内に形成された空間部の少なくとも上端部の幅より大であって、かつ前記液切り板の開口部の幅が、前記上位の伝熱管群内に形成された空間部の下端部とほぼ同じ大きさであることを特徴とする。
【0026】
この発明に係る凝縮器によれば、冷媒ガス入口側に位置する容器上方に形成されている空間部に多くの冷媒ガスが取り込まれることによって、容器下方に形成された空間部へ流れる量を増やすことができる。さらに、容器下方に配設されている伝熱管群の上端部であって、容器上方の空間部に晒された伝熱管間からも冷媒ガスを取り込むことができる。
【0027】
請求項9に記載の発明は、請求項1ないし8のいずれかに記載の発明において、前記液切り板の開口部近傍及び端部に、冷媒を案内する湾曲部が形成されていることを特徴とする。
【0028】
この発明に係る凝縮器によれば、容器上方から入って空間部内及び容器内周面に沿って流れる冷媒ガスは、湾曲部にあたって容器下方の伝熱管群内へと誘導される。また、上方に配設されている伝熱管から落下する凝縮液は、湾曲部を通じて液切り板表面を流れるように誘導される。よって、下方の伝熱管群に直接落下する凝縮液量を減少させるとともに、液切り板直下に配設された伝熱管群に直接降りかかるのを抑えることができる。
【0029】
請求項10に記載の発明は、冷凍機において、請求項1から9のいずれかに記載の凝縮器と、液化された冷媒を減圧する膨張弁と、減圧された冷媒を蒸発、気化する蒸発器と、気化された冷媒を圧縮したうえで前記凝縮器に供給する圧縮機とを備えることを特徴とする。
【0030】
この発明に係る冷凍機によれば、上記のように凝縮器における伝熱管の熱交換率が高められるので、エネルギー消費を抑えても従来と同等の性能が得られるとともに軽量化を図ることが可能となる。
【0031】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る冷凍機凝縮器の第1の実施形態について図1〜図3を参照して説明する。
冷凍機の概略構成を図1に示す。この冷凍機は、冷却水と気体状の冷媒との間で熱交換を行わせて冷媒を凝縮、液化する凝縮器10と、凝縮された冷媒を減圧する膨張弁11と、凝縮された冷媒と冷水との間で熱交換を行わせて冷水を冷却するとともに冷媒を蒸発、気化する蒸発器12と蒸発器12で蒸発、気化した冷媒を圧縮したあとに上記凝縮器10に供給する圧縮機13とを備えている。なお、上記蒸発器12において冷却された冷水は、ビルの空調等に利用するものである。
【0032】
凝縮器10は、気体状の冷媒が導入される円筒形の容器14内の中に、冷却水を流通する多数の伝熱管15が千鳥状に束になって(図1では簡略して図示)容器14の長手方向に配設された構造となっている。伝熱管15は、冷却水入口16に連通する容器14の下方にあって往路側管路を構成する伝熱管群15aと、冷却水出口17に連通する容器14の上方にある復路側管路を構成する伝熱管群15bとの2層に分かれており、往路側管路と復路側管路とでは冷却水の流れる方向が異なっている。また、容器14の上部には冷媒が導入される冷媒入口18が設けられ、容器14の下部には冷媒が導出される冷媒出口19が設けられている。
【0033】
伝熱管群15a〜15bの層間には、水平面に対して傾斜した液切り板20が容器長手方向に延在して、配設されている。液切り板20には開口部21が形成されている。
伝熱管群15a及び15b内には、開口部21を貫通し上下方向(鉛直方向)に延在する抜き列(空間部)22が形成されている。この抜き列22は一定の幅寸法をもって上下方向に延在し、かつ同一定の幅をもって水平方向の所定の領域に延在するように形成されたものである。
【0034】
上記の構成からなる凝縮器10において、冷媒入口18から容器14内部に導入された冷媒は、容器14内周面と伝熱管群15との間隙と抜き列22及び開口部21を通り抜けて伝熱管群15a、15bの内部へ誘導され、伝熱管15の表面に供給される。この過程で凝縮、液化され凝縮液となる。凝縮液はその重みにより容器下方へ落下する。
伝熱管群15bから下方に向けて降り注ぐ凝縮液は、液切り板20に落下しその表面を流れて液切り板20に開けられた開口部21から抜き列22の下方及び容器14内周面と液切り板22端との間隙部から下方へ落下して排除される。
【0035】
この冷凍機の凝縮器によれば、凝縮液は、液切り板の開口部及び下方伝熱管群内に形成された抜き列等を通じて容器下方へ落下するため、伝熱管群内への滞留が抑えられ伝熱管への冷媒凝縮液付着量を減少させることができる。また、抜き列から伝熱管群内部へ冷媒の導入が促進され、容器下方に配設された伝熱管に付着する凝縮液量を減少させることができ、熱伝達率の低下を抑えることができる。
さらに、落下する凝縮液量が多量となる伝熱管群が配設される領域のみに液切り板を配設することによって、凝縮器の性能を維持した状態で重量を軽量化できる。
【0036】
なお、上記凝縮器10では、開口部21及び抜き列22は伝熱管群15a及び15b中央部に配設されているが、左右対称位置に複数設けることも可能である(図示せず)。また液切り板20は一方向に傾斜しているが、下方に位置する伝熱管群にむけて降り注ごうとする凝縮液を異なる2方向に分かれて受け流すため、山形の液切り板を配設することも可能である(図示せず)。これにより落下する凝縮液がさらに分散されるので、下方に配設された伝熱管に付着する凝縮液量を減少させることができる。
【0037】
図4は、本発明の第2の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図4に示す凝縮器10は、上記第1の実施形態と同様の構成を有するが、液切り板20の開口部近傍及び端部に上方に向かう湾曲部23と下方に向かう湾曲部24とが形成されている。
【0038】
上記の構成からなる凝縮器10において、冷媒入口18から導入されて抜き列22及び容器14内周囲に沿って流れる冷媒ガスは、前記湾曲部23、24にあたって容器下方の伝熱管群15aへ誘導される。
前記上方に向かう湾曲部23は、上方の伝熱管群15bの表面から落下する凝縮液を、下方の伝熱管群15a内に直接落下させることなく液切り板20の表面を流れるように誘導する。
また前記下方に向かう湾曲部24は、液切り板20の開口部21及び端部から下方へ落下する凝縮液が液切り板20直下の伝熱管15に直接かかるのを抑える。
【0039】
この冷凍機の凝縮器によれば、容器上方から入って空間部内及び容器内周面に沿って流れる冷媒ガスは、湾曲部にあたって容器下方の伝熱管群内へと誘導され、上方に配設されている伝熱管から落下する凝縮液は、湾曲部によって液切り板表面を流れるように誘導されて下方の伝熱管群に直接落下する凝縮液量を減少させるとともに、液切り板直下に配設された伝熱管群に直接降りかかるのを抑えることができるため、下方に配設されている伝熱管表面に付着する凝縮液の膜厚量を減少させることができる。
【0040】
図5は、本発明の第3の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図5に示す凝縮器10は、上記第1の実施形態と同様の構成を有するが、伝熱管群15a内の抜き列22、液切り板20の開口部21、及び伝熱管群15a内の抜き列25の幅が、容器14内の上方から下方に向けて漸次大きくなるようにそれぞれ形成されている。
【0041】
上記の構成からなる凝縮器10において、抜き列22、25を形成する周囲の伝熱管15の表面で熱交換により凝縮、液化した冷媒液は、ほぼ鉛直下方に落下するため、抜き列25を形成する周囲の伝熱管15に降りかからない。
【0042】
この冷凍機の凝縮器によれば、抜き列周囲を中心に容器下方に配設されている伝熱管の表面に付着する凝縮液量を減少させることができる。
【0043】
図6は、本発明の第4の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図6に示す凝縮器10は、上記第1の実施形態と同様の構成を有するが、容器14の上方に形成された抜き列22の幅が下方に形成された抜き列25の幅よりも小さく、抜き列幅はそれぞれ一定の大きさであって、液切り板20の開口部21の開口幅は、抜き列25の幅と同じ大きさに形成されている。
【0044】
上記の構成からなる凝縮器10において、開口部21の幅が大きいことによって、容器14の上方に配設された伝熱管15から液切り板20上に落下した凝縮液は、液切り板20上に滞留することなく抜き列25へ落下する。
【0045】
この冷凍機の凝縮器によれば、液切り板の直上に配設されている伝熱管が液切り板に溜まった凝縮液に浸されることが避けられ、伝熱管表面に付着する凝縮液量を減少させることができる。
【0046】
図7は、本発明の第5の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図7に示す凝縮器10は、第1の実施形態と同様の構成を有するが、容器14の上方の抜き列22の幅が下方の抜き列25の幅よりも小さく、抜き列幅はそれぞれ一定の大きさであって、液切り板20の開口部21の開口幅は、上方の抜き列22の幅と同じ大きさに形成されている。
【0047】
上記の構成からなる凝縮器10において、抜き列22及び開口部21の幅のほうが、下方の抜き列25の幅よりも小さいことから、上方の伝熱管群15bから抜き列22を落下する冷媒液及び液切り板20に溜まった凝縮液は、冷媒入口18から吹き付ける冷媒ガスにより飛散しても、十分大きい下方の抜き列25によって周囲の伝熱管に降りかからずに下方へ落下する。
【0048】
この冷凍機からなる凝縮器によれば、容器下方に配設された伝熱管に凝縮液が降りかかることが抑えられる。
【0049】
図8は、本発明の第6の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図8に示す凝縮器10は、第1の実施形態と同様の構成要素を有するが、伝熱管群15b内の抜き列22、液切り板20の開口部21、及び伝熱管群15a内の抜き列25の幅が、容器14内の上方から下方に向かって漸次小さくなるように形成されている。
【0050】
上記の構成からなる凝縮器10において、冷媒入口18から導入された冷媒ガスは、幅の大きい抜き列22から幅の小さい抜き列25に沿って下方の伝熱管群15aに誘導される。
【0051】
この冷凍機の凝縮器によれば、冷媒ガスは下方の伝熱管群内を通り抜け易くなるため、冷媒ガスを伝熱管により多く接触させることができ、熱交換率の向上を図ることができる。
【0052】
図9は、本発明の第7の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図9に示す凝縮器10は、第1の実施形態と同様の構成要素を有するが、容器14の上方の抜き列22の幅が下方の抜き列25の幅よりも大きく、抜き列幅がそれぞれ一定の大きさであって、液切り板20の開口部21の開口幅は、下方の抜き列25の幅と同じ大きさに形成されている。
【0053】
上記の構成からなる凝縮器10において、冷媒ガスは幅の広い抜き列22から幅の狭い抜き列25に沿って誘導されて下方の伝熱管群15a内を通り抜ける。また、容器14上方から降り注ぐ凝縮液は、液切り板20に落下後開口部21から下方の抜き列25内を落下する。
【0054】
この冷凍機の凝縮器によれば、下方の伝熱管に降りかかる凝縮液量を減らすことができるとともに、下方の伝熱管群内にも多くの冷媒ガスが供給され、伝熱管により多く接触して熱交換を促進させることができる。
【0055】
図10は、本発明の第8の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図10に示す凝縮器10は、第1の実施形態と同様の構成要素を有するが、容器14の上方の抜き列22の幅が下方の抜き列25の幅よりも大きく、抜き列の幅がそれぞれ一定の大きさであって、液切り板20の開口部21の開口幅が上方の抜き列22の幅と同じ大きさに形成されている。
【0056】
上記の構成からなる凝縮器10において、液切り板20の開口部21の幅が、容器14上方の抜き列22の広い幅とほぼ同等に形成されていることによって、下方に配設されている伝熱管15にも冷媒ガスが流れ込む。
【0057】
この冷凍機の凝縮器によれば、冷媒ガスを液切り板に遮られることなく容器下方に配設された伝熱管に導入させることができる。
【0058】
図11から図17に図示する凝縮器10は、図1に示す冷凍機において、冷却水入口16に連通し容器14内最下方に配設されている伝熱管群15a(1パス目)と、冷却水出口17に連通し容器14内最上方に配設されている伝熱管群15b(3パス目)と、折り返されて容器14内の中間に位置する新たな伝熱管群15c(2パス目)と、3層から構成される3パス型凝縮器と呼ばれるものである。
【0059】
図11は、本発明の第9の実施形態示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図11に示す凝縮器は、伝熱管群15a〜15cの各層間に水平面から傾斜して液切り板20が配設されている。前記液切り板20には開口部21が形成されており、伝熱管群15a〜15c内部には、開口部21を貫通して容器14内に上下方向(鉛直方向)に延在する抜き列22が形成されている。
【0060】
上記の構成からなる凝縮器10は、伝熱管群が2層からなる第1の実施形態と同様の作用、効果を有する。
【0061】
図12は、本発明の第10の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図12に示す凝縮器10は、第9の実施形態と同様の構成を有するが、液切り板20が伝熱管群15a〜15cの層間のみに配設されている。
【0062】
上記の構成からなる凝縮器10において、容器の下方に配設される伝熱管15ほど冷却水入口温度に近く低温であることから、伝熱管15表面における熱交換によって生成される凝縮液量が増大する。
【0063】
この冷凍機の凝縮器によれば、液切り板を、凝縮液量の落下量が相対的に多い容器下方に配設された伝熱管群の層間のみに設置することによって、伝熱管に付着する凝縮液量を減らすとともに、凝縮器の部品点数及び重量の削減を図ることができる。
【0064】
図13は、本発明の第11の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図13に示す凝縮器10は、第9の実施形態と同様の構成を有するが、液切り板20が伝熱管群15b〜15cの層間のみに配設されている。
【0065】
上記の構成からなる凝縮器10において、冷媒入口18から導入された冷媒が、最初に熱交換されるのは容器14内の上方に配設された伝熱管群15bを構成する伝熱管15であって、冷媒ガスと該伝熱管15表面の温度差が大きい場合は、伝熱管群15bにおける凝縮液量が最も多くなる。
【0066】
この冷凍機の凝縮器によれば、液切り板を冷媒凝縮液量の落下量が多い上方に配設された伝熱管群の層間のみに設置することによって、伝熱管に付着する凝縮液量を減らすとともに、凝縮器の部品点数及び重量を削減できる。
【0067】
図14は、本発明の第12の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図14に示す凝縮器は、第10の実施形態と同様の構成を有するが、伝熱管群15b〜15cを貫通し容器14の上下方向に一定の幅をもって延在する抜き列22と、それよりも大きい一定の幅にて伝熱管群15aの上下方向に延在する抜き列25と、抜き列25と同じ大きさの幅の開口部21が形成されている。
【0068】
上記の構成からなる凝縮器は、伝熱管群が2層からなる第4の実施形態及び第10の実施形態と同様の作用、効果を有する。
【0069】
図15は、本発明の第13の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図15に示す凝縮器は、第10の実施形態と同様の構成を有するが、伝熱管群15b〜15cを貫通し容器14の上下方向に一定の幅をもって延在する抜き列22と、それよりも大きい一定の幅にて伝熱管群15aの上下方向に延在する抜き列25と、抜き列22と同じ大きさの幅の開口部21が形成されている。
【0070】
上記の構成からなる凝縮器は、伝熱管群が2層からなる第5の実施形態及び第10の実施形態と同様の作用、効果を有する。
【0071】
図16は、本発明の第14の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図16に示す凝縮器は、第11の実施形態と同様の構成を有するが、伝熱管群15bに一定の幅をもって上下方向に延在する抜き列22と、それよりも大きい一定の幅にて伝熱管群15a〜15cを貫通し上下方向に延在する抜き列25と、抜き列25と同じ大きさの幅の開口部21が形成されている。
【0072】
上記の構成からなる凝縮器は、伝熱管群が2層からなる第4の実施形態及び第11の実施形態と同様の作用、効果を有する。
【0073】
図17は、本発明の第15の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
冷凍機の概略構成は、図1に示すものと同じである。
図17に示す凝縮器は、第11の実施形態と同様の構成を有するが、伝熱管群15bに一定の幅をもって上下方向に延在する抜き列22と、それよりも大きい一定の幅にて伝熱管群15a〜15cを貫通し、上下方向に延在する抜き列25と、抜き列22と同じ大きさの幅の開口部21が形成されている。
【0074】
上記の構成からなる凝縮器は、伝熱管群が2層からなる第5の実施形態及び第11の実施形態と同様の作用、効果を有する。
【0075】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の凝縮器及び冷凍機は以下の効果を奏する。
請求項1に係る発明によれば、液切り板よりも上方に配設されている伝熱管から下方に向けて降り注ぐ凝縮液は、液切り板によって遮られて液切り板表面を流れ、開口部から下方に形成された空間部を落下して容器外へ排除される。さらに、空間部及び液切り板の開口部が、容器上方から導入された冷媒ガスが容器内を下方に流れる際の通り道となって、空間部外周面から伝熱管群へ冷媒の導入が促進されるため、冷媒と伝熱管との熱伝達率が高まり、冷却効率の高い冷凍機を提供することができる。容器上方に形成されている空間部を取り囲む伝熱管群から降り注ぐ凝縮液が、容器下方に形成されている空間部を落下することから、凝縮液が下方の伝熱管群に降りかかる量を減少させて、冷媒と伝熱管との熱交換を向上させることができる。
【0076】
請求項2に係る発明によれば、容器上方に形成されている空間部を取り囲む伝熱管群から降り注ぐ凝縮液が、容器下方に形成されている空間部を落下することから、凝縮液が下方の伝熱管群に降りかかる量を減少させて、冷媒と伝熱管との熱交換を向上させることができる。
【0077】
請求項3に係る発明によれば、容器上方に形成されている空間部を取り囲んで配設された伝熱管から凝縮液が落下しても、容器下方に形成されている空間部を取り囲んで配設された伝熱管に直接降りかかることがない。さらに、液切り板表面を流れる凝縮液は、液切り板の開口部から下方に形成された空間部を落下していくことによって、直接下方伝熱管に降りかかる量を減らすことができ、冷媒と伝熱管との熱交換を向上させることができる。
【0078】
請求項4に係る発明によれば、容器上方に形成された空間部を取り囲む伝熱管群から凝縮液が落下しても液切り板上に降り注ぐため、下方に形成された空間部を取り囲む伝熱管に直接ふりかかることがない。さらに、冷媒ガス流入に伴う容器内圧の高まりに伴い容器下方から逆流する冷媒ガスによって、上方に配設されている伝熱管群から降り注ぐ凝縮液が空間部内を下方から上方に再び押し戻されても、液切り板に遮られて上方の伝熱管群に凝縮液が再び降りかかることを抑えることができ、冷媒と伝熱管との熱交換率の低下を防止できる。
【0079】
請求項5に係る発明によれば、液切り板よりも上方に配設されている伝熱管から下方に向けて降り注ぐ凝縮液は、液切り板によって遮られて液切り板表面を流れ、開口部から下方に形成された空間部を落下して容器外へ排除される。さらに、空間部及び液切り板の開口部が、容器上方から導入された冷媒ガスが容器内を下方に流れる際の通り道となって、空間部外周面から伝熱管群へ冷媒の導入が促進されるため、冷媒と伝熱管との熱伝達率が高まり、冷却効率の高い冷凍機を提供することができる。また、冷媒ガス入口側に位置する容器上方に形成されている空間部に多くの冷媒ガスが取り込まれることによって、容器下方に形成された空間部へ誘導する量を増やすことができる。さらに、空間部外周面を形成する伝熱管間から伝熱管群内部へ多くの冷媒ガスを行き渡らせることができる。これにより多くの該伝熱管を冷媒ガスに触れさせることが可能となり、冷媒と伝熱管との熱伝達率を高めることができる。
【0080】
請求項6に係る発明によれば、冷媒ガス入口側に位置する容器上方に形成されている空間部に多くの冷媒ガスが取り込まれることによって、容器下方に形成された空間部へ誘導する量を増やすことができる。さらに、空間部外周面を形成する伝熱管間から伝熱管群内部へ多くの冷媒ガスを行き渡らせることができる。これにより多くの該伝熱管を冷媒ガスに触れさせることが可能となり、冷媒と伝熱管との熱伝達率を高めることができる。
【0081】
請求項7に係る発明によれば、冷媒ガス入口側に位置する容器上方に形成されている空間部に多くの冷媒ガスが取り込まれることによって、容器下方に形成された空間部へ誘導する量を増やすことができる。さらに、液切り板表面を流れる凝縮液が液切り板開口部から下方に落下しても、直接容器下方に配設された伝熱管に降りかかる量を減らせることができるため、冷媒と伝熱管との熱交換を向上させることができる。
【0082】
請求項8に係る発明によれば、冷媒ガス入口側に位置する容器上方に形成されている空間部に多くの冷媒ガスが取り込まれることによって、容器下方に形成された空間部へ流れる量を増やすことができる。さらに、容器下方に配設されている伝熱管群の上端部であって、容器上方の空間部に晒された伝熱管間からも冷媒ガスを取り込むことができることから、冷媒と伝熱管との熱伝達率を高めることができる。
【0083】
請求項9に係る発明によれば、容器上方から入って空間部内及び容器内周面に沿って流れる冷媒ガスは、湾曲部にあたって容器下方の伝熱管群内へと誘導され、また上方に配設されている伝熱管から落下する凝縮液は、湾曲部を通じて液切り板表面を流れるように誘導される。
よって、下方の伝熱管群に直接落下する凝縮液量を減少させるとともに、液切り板直下に配設された伝熱管群に直接降りかかるのを抑えることができ、冷媒と伝熱管との熱伝達率を高めることができる。
【0084】
請求項10に係る発明によれば、上記のように凝縮器における伝熱管の熱伝達率が高められ、その結果として熱交換率が高められるので、エネルギー消費を抑えても従来と同等の性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る第1の実施形態を示す図であって、冷凍機の構成図である。
【図2】 本発明に係る第1の実施形態を示す凝縮器の断面(図1におけるII−II矢視断面)図である。
【図3】 本発明に係る第1の実施形態を示す凝縮器の平面及び側面図である。
【図4】 本発明に係る第2の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図5】 本発明に係る第3の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図6】 本発明に係る第4の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図7】 本発明に係る第5の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図8】 本発明に係る第6の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図9】 本発明に係る第7の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図10】 本発明に係る第8の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図11】 本発明に係る第9の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図12】 本発明に係る第10の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図13】 本発明に係る第11の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図14】 本発明に係る第12の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図15】 本発明に係る第13の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図16】 本発明に係る第14の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図17】 本発明に係る第15の実施形態を示す凝縮器の断面図である。
【図18】 冷凍機に具備される従来の凝縮器の断面図である。
【図19】 冷凍機に具備される他の従来の凝縮器の断面図である。
【符号の説明】
10 凝縮器
11 膨張弁
12 蒸発器
13 圧縮機
14 容器
15 伝熱管
20 液切り板
21 開口部
22、25 空間部
23、24 湾曲部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a condenser that condenses and liquefies a refrigerant by exchanging heat between the cooling liquid and the refrigerant, and a refrigerator that includes the condenser.
[0002]
[Prior art]
For example, in a large-scale structure such as a building, cold water cooled by a refrigerator is circulated through a pipe laid in the structure, and heat is exchanged with air in a room to perform cooling.
[0003]
An example of a conventional condenser provided in this refrigerator is shown in FIG.
In the condenser 1 shown in this figure, a large number of
[0004]
The cooling water flowing in from the
[0005]
If the refrigerant liquid condensed by heat exchange adheres to the surface of the heat transfer tube and the liquid film becomes thicker, the thermal resistance of the liquid film itself increases, and the heat transfer performance on the surface of the heat transfer tube decreases. The area directly touching the heat transfer tube is reduced, and the heat exchange rate is lowered. In particular, the condensate poured from the upper
In FIG. 18, by providing a liquid draining
[0006]
Another example of the condenser is shown in FIG. In the condenser 1 shown in this figure, a part of a heat transfer tube group arranged in a group by a
[0007]
(Patent Document 1)
JP 2001-349441 A
(Patent Document 2)
JP 2002-130867 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the condenser 1 illustrated in FIG. 18 is configured such that the refrigerant gas flowing from the upper side to the lower side in the
[0009]
Further, in the condenser 1 shown in FIG. 19, the refrigerant that has fallen in liquid form from the
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and quickly removes the condensate from the heat transfer tube group and increases the heat transfer coefficient between the refrigerant and the heat transfer tube in the condenser, thereby increasing the cooling efficiency. An object is to provide a condenser and a refrigerator.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The invention according to claim 1 is a heat transfer tube group comprising a container into which a refrigerant is introduced from above to below, and a large number of heat transfer tubes disposed in the container so as to form two or more layers in the vertical direction. And a condenser that includes a liquid draining plate disposed at an inclination with respect to a horizontal plane between the layers of the heat transfer tube group, and a space portion extending in the vertical direction in the heat transfer tube group of each layer The liquid drainage plate is formed with an opening for communicating the space formed in the upper heat transfer tube group and the space formed in the lower heat transfer tube group.The space portion in the upper heat transfer tube group and the space portion in the lower heat transfer tube group are arranged so as to be continuously located in the vertical direction through an opening provided in the liquid draining plate, And the width of the space part formed in the upper heat transfer tube group of these space parts is made smaller than the width of the space part formed in the lower heat transfer tube group.It is characterized by that.
[0012]
According to the condenser according to the present invention, the condensate that pours downward from the heat transfer tube disposed above the liquid drain plate is blocked by the liquid drain plate and flows on the surface of the liquid drain plate, and the opening portion. The space formed below is dropped from the container and removed out of the container. Further, the space and the opening of the liquid draining plate serve as a passage when the refrigerant gas introduced from above the container flows downward in the container, and the introduction of the refrigerant into the lower heat transfer tube group is promoted.Further, since the condensate poured from the heat transfer tube group surrounding the space formed above the container falls in the space formed below the container, the condensate does not directly drop onto the heat transfer tube directly below.
[0013]
Claim2The invention described in claim1In the described condenser,The space portion in the upper heat transfer tube group and the space portion in the lower heat transfer tube group gradually increase in width from the upper side in the upper heat transfer tube group toward the lower side in the lower heat transfer tube group. It is formed so that it may become.
[0014]
According to the condenser according to the present invention, the condensate poured from the heat transfer tube group surrounding the space portion formed above the container drops in the space portion formed below the container, so that the heat transfer tube directly below There is no direct landing.
[0015]
Claim3The invention described inThe condenser according to
[0016]
According to the condenser of the present invention, even if the condensate falls from the heat transfer tube disposed surrounding the space formed above the container, the space formed around the container is surrounded. It does not fall directly on the installed heat transfer tube. Furthermore, the amount of the condensate flowing on the surface of the liquid draining plate falls directly on the lower heat transfer tube by dropping through the space formed below from the opening of the liquid draining plate.
[0017]
Claim4The invention described inThe condenser according to
[0018]
According to the condenser according to the present invention, even if the condensate falls from the heat transfer tube group surrounding the space portion formed above the container, it falls onto the liquid draining plate, and therefore the heat transfer tube surrounding the space portion formed below. There is no direct splash. Furthermore, even if the condensate that pours down from the heat transfer tube group disposed above by the refrigerant gas that flows backward from the lower side of the container as the pressure inside the container increases due to the refrigerant gas inflow, It is possible to prevent the condensate from falling again on the upper heat transfer tube group by being blocked by the liquid cutting plate.
[0019]
Claim5The invention described inA container into which the refrigerant is introduced from the upper side to the lower side, a heat transfer tube group including a plurality of heat transfer tubes disposed in the container so as to form two or more layers in the vertical direction, and each layer of the heat transfer tube group In the condenser provided with a liquid cutting plate disposed at an inclination with respect to the horizontal plane, a space portion extending in the vertical direction with a width is provided in the heat transfer tube group of each layer, and the liquid cutting plate Is formed with an opening that communicates the space formed in the upper heat transfer tube group and the space formed in the lower heat transfer tube group, the space in the upper heat transfer tube group, and A space portion in the lower heat transfer tube group is disposed so as to be continuously located in the vertical direction through the opening provided in the liquid draining plate, and is formed in the upper heat transfer tube group in these space portions. The width of the space portion is larger than the width of the space portion formed in the lower heat transfer tube group. Characterized in that it is.
[0020]
According to the condenser according to the present invention, the condensate that pours downward from the heat transfer tube disposed above the liquid drain plate is blocked by the liquid drain plate and flows on the surface of the liquid drain plate, and the opening portion. The space formed below is dropped from the container and removed out of the container. Further, the space and the opening of the liquid draining plate serve as a passage when the refrigerant gas introduced from above the container flows downward in the container, and the introduction of the refrigerant into the lower heat transfer tube group is promoted. In addition, since a large amount of refrigerant gas is taken into the space formed above the container located on the refrigerant gas inlet side, the amount of guidance to the space formed below the container can be increased. Furthermore, a large amount of refrigerant gas can be distributed from between the heat transfer tubes forming the outer peripheral surface of the space portion to the inside of the heat transfer tube group. As a result, many of the heat transfer tubes can be brought into contact with the refrigerant gas.
[0021]
Claim6The invention described in6. The invention according to
[0022]
According to the condenser according to the present invention, a large amount of the refrigerant gas is taken into the space portion formed above the container located on the refrigerant gas inlet side, whereby the amount guided to the space portion formed below the container is reduced. Can be increased. Furthermore, a large amount of refrigerant gas can be distributed from between the heat transfer tubes forming the outer peripheral surface of the space portion to the inside of the heat transfer tube group. As a result, many of the heat transfer tubes can be brought into contact with the refrigerant gas.
[0023]
Claim7The invention described inIn the invention according to
[0024]
According to the condenser according to the present invention, a large amount of the refrigerant gas is taken into the space portion formed above the container located on the refrigerant gas inlet side, whereby the amount guided to the space portion formed below the container is reduced. Can be increased. Further, even if the condensate flowing on the surface of the liquid cutting plate falls downward from the opening of the liquid cutting plate, it does not fall directly on the heat transfer tube disposed below the container.
[0025]
Claim8The invention described inIn the invention according to
[0026]
According to the condenser of the present invention, a large amount of refrigerant gas is taken into the space formed above the container located on the refrigerant gas inlet side, thereby increasing the amount flowing into the space formed below the container. be able to. Furthermore, it is possible to take in the refrigerant gas from the heat transfer tube exposed at the upper space of the heat transfer tube group disposed below the container and exposed to the space above the container.
[0027]
Claim9The invention described inThe invention according to any one of claims 1 to 8, wherein a curved portion for guiding the refrigerant is formed in the vicinity of the opening portion and the end portion of the liquid cutting plate.
[0028]
According to the condenser according to the present invention, the refrigerant gas that enters from above the container and flows along the space and the inner peripheral surface of the container is guided into the heat transfer tube group below the container at the curved portion. Further, the condensate falling from the heat transfer tube disposed above is guided to flow on the surface of the liquid draining plate through the curved portion. Therefore, it is possible to reduce the amount of the condensate directly falling on the lower heat transfer tube group and to prevent the condensate from directly falling on the heat transfer tube group disposed immediately below the liquid draining plate.
[0029]
Claim10The invention described in claim 1 is a refrigerator.9The condenser according to any one of the above, an expansion valve that decompresses the liquefied refrigerant, an evaporator that evaporates and vaporizes the decompressed refrigerant, and a compression that compresses the vaporized refrigerant and then supplies it to the condenser And a machine.
[0030]
According to the refrigerator according to the present invention, since the heat exchange rate of the heat transfer tube in the condenser is increased as described above, the same performance as the conventional one can be obtained and the weight can be reduced even if the energy consumption is suppressed. It becomes.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a first embodiment of a refrigerator condenser according to the present invention will be described with reference to FIGS.
A schematic configuration of the refrigerator is shown in FIG. This refrigerator includes a
[0032]
In the
[0033]
Between the layers of the heat
In the heat
[0034]
In the
The condensate that pours downward from the heat
[0035]
According to the condenser of this refrigerator, the condensate falls down the container through the opening of the liquid draining plate and a draw line formed in the lower heat transfer tube group, so that the stay in the heat transfer tube group is suppressed. Thus, the amount of refrigerant condensate adhering to the heat transfer tube can be reduced. Further, the introduction of the refrigerant from the extraction line to the inside of the heat transfer tube group is promoted, the amount of the condensate adhering to the heat transfer tube disposed below the container can be reduced, and the decrease in the heat transfer coefficient can be suppressed.
Furthermore, the weight can be reduced while maintaining the performance of the condenser by disposing the liquid draining plate only in the region where the heat transfer tube group in which the amount of condensate falling is large is disposed.
[0036]
In the
[0037]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The
[0038]
In the
The upwardly
Further, the downwardly
[0039]
According to the condenser of this refrigerator, the refrigerant gas that enters from above the container and flows along the space and the inner peripheral surface of the refrigerator is guided into the heat transfer tube group below the container at the curved portion, and is disposed above. The condensate falling from the heat transfer pipe is guided to flow on the surface of the liquid cutting plate by the curved portion, reducing the amount of condensate falling directly to the lower heat transfer tube group, and disposed immediately under the liquid cutting plate. Therefore, it is possible to reduce the film thickness of the condensate adhering to the surface of the heat transfer tube disposed below.
[0040]
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The
[0041]
In the
[0042]
According to the condenser of this refrigerator, it is possible to reduce the amount of condensate adhering to the surface of the heat transfer tube disposed below the container around the periphery of the draw line.
[0043]
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The
[0044]
In the
[0045]
According to the condenser of this refrigerator, the amount of condensate adhering to the surface of the heat transfer tube is avoided by avoiding that the heat transfer tube disposed immediately above the liquid cut plate is immersed in the condensate accumulated on the liquid cut plate. Can be reduced.
[0046]
FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The
[0047]
In the
[0048]
According to the condenser composed of the refrigerator, the condensate can be prevented from falling on the heat transfer tube disposed below the container.
[0049]
FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The
[0050]
In the
[0051]
According to the condenser of this refrigerator, since the refrigerant gas easily passes through the lower heat transfer tube group, more refrigerant gas can be brought into contact with the heat transfer tube, and the heat exchange rate can be improved.
[0052]
FIG. 9 shows a seventh embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The
[0053]
In the
[0054]
According to the condenser of this refrigerator, the amount of condensate falling on the lower heat transfer tube can be reduced, and a large amount of refrigerant gas is also supplied into the lower heat transfer tube group so that the heat transfer tube is more in contact with the heat. Exchange can be promoted.
[0055]
FIG. 10 shows an eighth embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The
[0056]
In the
[0057]
According to the condenser of this refrigerator, the refrigerant gas can be introduced into the heat transfer tube disposed below the container without being blocked by the liquid draining plate.
[0058]
The
[0059]
FIG. 11 shows a ninth embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The condenser shown in FIG. 11 is provided with a
[0060]
The
[0061]
FIG. 12 shows a tenth embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The
[0062]
In the
[0063]
According to the condenser of this refrigerator, the liquid draining plate is attached to the heat transfer tube by being installed only between the layers of the heat transfer tube group disposed below the container where the amount of the condensed liquid falls is relatively large. While reducing the amount of condensate, the number of parts and weight of the condenser can be reduced.
[0064]
FIG. 13 shows an eleventh embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The
[0065]
In the
[0066]
According to the condenser of this refrigerator, the amount of condensate adhering to the heat transfer tubes can be reduced by installing the liquid draining plate only between the layers of the heat transfer tube group disposed above where the amount of refrigerant condensate drops is large. It is possible to reduce the number of condenser parts and the weight.
[0067]
FIG. 14 shows a twelfth embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The condenser shown in FIG. 14 has the same configuration as that of the tenth embodiment, but a
[0068]
The condenser having the above-described configuration has the same operations and effects as the fourth and tenth embodiments in which the heat transfer tube group is composed of two layers.
[0069]
FIG. 15 shows a thirteenth embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The condenser shown in FIG. 15 has the same configuration as that of the tenth embodiment, but the
[0070]
The condenser having the above-described configuration has the same functions and effects as those of the fifth and tenth embodiments in which the heat transfer tube group is composed of two layers.
[0071]
FIG. 16 shows a fourteenth embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The condenser shown in FIG. 16 has the same configuration as that of the eleventh embodiment. However, the
[0072]
The condenser having the above-described configuration has the same functions and effects as those of the fourth and eleventh embodiments in which the heat transfer tube group is composed of two layers.
[0073]
FIG. 17 shows a fifteenth embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
The schematic configuration of the refrigerator is the same as that shown in FIG.
The condenser shown in FIG. 17 has the same configuration as that of the eleventh embodiment. However, the heat
[0074]
The condenser having the above-described configuration has the same operations and effects as the fifth and eleventh embodiments in which the heat transfer tube group is composed of two layers.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, the condenser and the refrigerator of the present invention have the following effects.
According to the first aspect of the present invention, the condensate that pours downward from the heat transfer tube disposed above the liquid draining plate is blocked by the liquid drainage plate and flows on the surface of the liquid drainage plate. The space formed below is dropped from the container and removed out of the container. Furthermore, the space and the opening of the liquid draining plate serve as a passage when the refrigerant gas introduced from above the container flows downward in the container, and the introduction of the refrigerant from the outer peripheral surface of the space to the heat transfer tube group is promoted. Therefore, the heat transfer coefficient between the refrigerant and the heat transfer tube is increased, and a refrigerator with high cooling efficiency can be provided.Since the condensate poured from the heat transfer tube group surrounding the space formed above the container falls in the space formed below the container, the amount of the condensate falling on the heat transfer tube group below is reduced. The heat exchange between the refrigerant and the heat transfer tube can be improved.
[0076]
Claim2According to the invention, the condensate poured from the heat transfer tube group surrounding the space portion formed above the container falls in the space portion formed below the container, so the condensate is below the heat transfer tube group. It is possible to improve the heat exchange between the refrigerant and the heat transfer tube.
[0077]
Claim3According to the invention related to the above, even when the condensate falls from the heat transfer tube disposed so as to surround the space formed above the container, it is disposed so as to surround the space formed below the container. It does not fall directly on the heat transfer tube. Furthermore, the amount of the condensate flowing on the surface of the liquid draining plate falls directly from the opening of the liquid draining plate to the space formed below, so that the amount of the condensate falling directly on the lower heat transfer tube can be reduced. Heat exchange with the heat pipe can be improved.
[0078]
Claim4According to the present invention, even if the condensate falls from the heat transfer tube group surrounding the space formed above the container, it falls onto the liquid draining plate, so that the heat transfer tube surrounding the space formed below is directly shaken. There is no such thing. Furthermore, even if the condensate that pours down from the heat transfer tube group disposed above by the refrigerant gas that flows backward from the bottom of the container as the pressure inside the container increases due to the refrigerant gas inflow, It is possible to prevent the condensate from falling again on the upper heat transfer tube group by being blocked by the liquid cutting plate, and to prevent a reduction in the heat exchange rate between the refrigerant and the heat transfer tube.
[0079]
Claim5According to the invention according toThe condensate that pours downward from the heat transfer tube disposed above the liquid draining plate is blocked by the liquid draining plate, flows on the surface of the liquid draining plate, and falls through the space formed below from the opening. To be removed from the container. Further, the space and the opening of the liquid draining plate serve as a passage when the refrigerant gas introduced from above the container flows downward in the container, and the introduction of the refrigerant from the outer peripheral surface of the space to the heat transfer tube group is promoted. Therefore, the heat transfer coefficient between the refrigerant and the heat transfer tube is increased, and a refrigerator with high cooling efficiency can be provided. In addition, since a large amount of refrigerant gas is taken into the space formed above the container located on the refrigerant gas inlet side, the amount of guidance to the space formed below the container can be increased. Furthermore, a large amount of refrigerant gas can be distributed from between the heat transfer tubes forming the outer peripheral surface of the space portion to the inside of the heat transfer tube group. As a result, many of the heat transfer tubes can be brought into contact with the refrigerant gas, and the heat transfer rate between the refrigerant and the heat transfer tubes can be increased.
[0080]
Claim6According to the invention according to the above, a large amount of refrigerant gas is taken into the space formed above the container located on the refrigerant gas inlet side, thereby increasing the amount of guidance to the space formed below the container. it can. Furthermore, a large amount of refrigerant gas can be distributed from between the heat transfer tubes forming the outer peripheral surface of the space portion to the inside of the heat transfer tube group. As a result, many of the heat transfer tubes can be brought into contact with the refrigerant gas, and the heat transfer rate between the refrigerant and the heat transfer tubes can be increased.
[0081]
Claim7According to the invention according to the above, a large amount of refrigerant gas is taken into the space formed above the container located on the refrigerant gas inlet side, thereby increasing the amount of guidance to the space formed below the container. it can. Furthermore, even if the condensate flowing on the surface of the liquid cutting plate falls downward from the opening of the liquid cutting plate, the amount that falls directly on the heat transfer tube disposed below the container can be reduced. The heat exchange can be improved.
[0082]
Claim8According to the invention, a large amount of refrigerant gas is taken into the space formed above the container located on the refrigerant gas inlet side, whereby the amount flowing into the space formed below the container can be increased. . Furthermore, since the refrigerant gas can be taken in from the upper end portion of the heat transfer tube group disposed below the vessel and exposed to the space portion above the vessel, the heat of the refrigerant and the heat transfer tube The transmission rate can be increased.
[0083]
Claim9According to the invention, the refrigerant gas that enters from above the container and flows along the space and along the inner peripheral surface of the container is guided into the heat transfer tube group below the container at the curved portion, and is disposed upward. The condensate falling from the heat transfer tube is guided to flow on the surface of the liquid cutting plate through the curved portion.
Therefore, the amount of condensate falling directly on the lower heat transfer tube group can be reduced, and it can be prevented that the condensate falls directly on the heat transfer tube group disposed immediately below the liquid draining plate, and the heat transfer coefficient between the refrigerant and the heat transfer tube. Can be increased.
[0084]
Claim10According to the invention according to the present invention, the heat transfer coefficient of the heat transfer tube in the condenser is increased as described above, and as a result, the heat exchange rate is increased. Therefore, even if energy consumption is suppressed, the same performance as the conventional one can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment according to the present invention and is a configuration diagram of a refrigerator.
FIG. 2 is a cross-sectional view (a cross-section taken along the line II-II in FIG. 1) of the condenser showing the first embodiment according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view and a side view of the condenser showing the first embodiment according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a condenser showing a second embodiment according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a condenser showing a third embodiment according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a condenser showing a fourth embodiment according to the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a condenser showing a fifth embodiment according to the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a condenser showing a sixth embodiment according to the present invention.
FIG. 9 is a sectional view of a condenser showing a seventh embodiment according to the present invention.
FIG. 10 is a sectional view of a condenser showing an eighth embodiment according to the present invention.
FIG. 11 is a sectional view of a condenser showing a ninth embodiment according to the present invention.
FIG. 12 is a sectional view of a condenser showing a tenth embodiment according to the present invention.
FIG. 13 is a sectional view of a condenser showing an eleventh embodiment according to the present invention.
FIG. 14 is a sectional view of a condenser showing a twelfth embodiment according to the present invention.
FIG. 15 is a sectional view of a condenser showing a thirteenth embodiment according to the present invention.
FIG. 16 is a cross-sectional view of a condenser showing a fourteenth embodiment according to the present invention.
FIG. 17 is a sectional view of a condenser showing a fifteenth embodiment according to the present invention.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a conventional condenser provided in a refrigerator.
FIG. 19 is a cross-sectional view of another conventional condenser provided in the refrigerator.
[Explanation of symbols]
10 Condenser
11 Expansion valve
12 Evaporator
13 Compressor
14 containers
15 Heat transfer tube
20 Liquid cutting board
21 opening
22, 25 Space
23, 24 Curved part
Claims (10)
前記各層の伝熱管群内に、上下方向に幅をもって延在する空間部が設けられ、前記液切り板には、上位の伝熱管群内に形成された空間部と下位の伝熱管群内に形成された空間部とを連通させる開口部が形成され、
前記上位の伝熱管群内の空間部と、前記下位の伝熱管群内の空間部とが、前記液切り板に設けられた開口部を通じて上下方向に連続して位置するように配置され、かつこれら空間部の前記上位の伝熱管群内に形成される空間部の幅が、前記下位の伝熱管群内に形成された空間部の幅よりも小さくされていることを特徴とする凝縮器。A container into which the refrigerant is introduced from the upper side to the lower side, a heat transfer tube group including a plurality of heat transfer tubes disposed in the container so as to form two or more layers in the vertical direction, and each layer of the heat transfer tube group In the condenser provided with a liquid draining plate arranged to be inclined with respect to the horizontal plane,
In each heat transfer tube group of each layer, a space portion extending in the vertical direction is provided, and the liquid draining plate has a space portion formed in the upper heat transfer tube group and a lower heat transfer tube group. An opening that communicates with the formed space is formed ,
The space part in the upper heat transfer tube group and the space part in the lower heat transfer tube group are arranged so as to be continuously located in the vertical direction through the opening provided in the liquid draining plate, and The condenser characterized in that the width of the space portion formed in the upper heat transfer tube group of these space portions is smaller than the width of the space portion formed in the lower heat transfer tube group .
前記各層の伝熱管群内に、上下方向に幅をもって延在する空間部が設けられ、前記液切り板には、上位の伝熱管群内に形成された空間部と下位の伝熱管群内に形成された空間部とを連通させる開口部が形成され、In each heat transfer tube group of each layer, a space portion extending in the vertical direction is provided, and the liquid draining plate has a space portion formed in the upper heat transfer tube group and a lower heat transfer tube group. An opening that communicates with the formed space is formed,
前記上位の伝熱管群内の空間部と、前記下位の伝熱管群内の空間部とが、前記液切り板に設けられた開口部を通じて上下方向に連続して位置するように配置され、かつこれら空間部の前記上位の伝熱管群内に形成される空間部の幅が、前記下位の伝熱管群内に形成された空間部の幅よりも大きくされていることを特徴とする凝縮器。The space part in the upper heat transfer tube group and the space part in the lower heat transfer tube group are arranged so as to be continuously located in the vertical direction through the opening provided in the liquid draining plate, and The condenser characterized in that the width of the space portion formed in the upper heat transfer tube group of these space portions is larger than the width of the space portion formed in the lower heat transfer tube group.
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