JP5219657B2 - Cooling device and manufacturing method thereof - Google Patents
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本発明は、冷却装置に関し、更に詳細には、一次冷媒を機械的に強制循環する一次回路と二次冷媒を自然循環する二次回路と、一次熱交換部および二次熱交換部の熱交換を行なう熱交換器とを備える冷却装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling device, and more particularly, a primary circuit that mechanically circulates a primary refrigerant, a secondary circuit that naturally circulates a secondary refrigerant, and heat exchange between a primary heat exchange unit and a secondary heat exchange unit. It is related with a cooling device provided with the heat exchanger which performs.
一次冷媒を機械的に強制循環させる一次回路と、二次冷媒が自然循環する二次回路とを備え、一次冷媒と二次冷媒との間で熱交換するよう構成した冷却装置がある(例えば特許文献1参照)。このような冷却装置90の一次回路94は、図16に示すように、気相一次冷媒を圧縮する圧縮機CMと、圧縮した一次冷媒を液化する凝縮器CDと、液相一次冷媒の圧力を低下させる膨張弁EVと、プレート式熱交換器110に設けられて液相一次冷媒を気化する一次熱交換部96とを配管98で接続して構成されると共に、二次回路104は、プレート式熱交換器110に設けられて気相二次冷媒を液化する二次熱交換部106と、液相二次冷媒を気化する蒸発器EPとを別の配管108で接続して構成されて、プレート式熱交換器110において一次冷媒と二次冷媒とが熱交換することで、最終的に二次回路104の蒸発器EPを冷却するようになっている。そして、このような冷却装置90を備えた冷凍機器では、一次回路94の構成部材CM,CD,EVおよびプレート式熱交換器110を、外気に晒された開放空間に配設すると共に、台板112を介して開放空間の下方に画成した閉鎖空間に二次回路104を構成する蒸発器EPを配設して、閉鎖空間内を冷却するよう構成される。
ところで、前述した自然循環タイプの冷凍回路(二次回路104)を備えた冷却装置90では、プレート式熱交換器110で凝縮された液相二次冷媒を重力により蒸発器EPへ自然流下させることで二次冷媒の循環方向を決定づけるようになっている。従って、前記冷却装置90では、二次冷媒を一定方向に自然流下させ得るようプレート式熱交換器110を直立状態(プレートの重ね合わせ方向が水平方向となる姿勢)で設置し、該プレート式熱交換器110の上端部側に気相二次冷媒の流入口を設けると共に、プレート式熱交換器110の下端部側に液相二次冷媒の流出口を設けるよう構成される。一方で、プレート式熱交換器110での一次冷媒および二次冷媒間の熱交換効率を高めるために、一次冷媒と二次冷媒との流通方向が逆方向となるよう構成される。すなわち、前記冷却装置90では、一次回路94側の一次冷媒が流入する流入口をプレート式熱交換器110の下端側に設けると共に、プレート式熱交換器110の上端側に一次冷媒の流出口が形成されて、一次回路94では、一次冷媒は重力に逆らってプレート式熱交換器110を流通することになる。ここで、プレート式熱交換器110における一次冷媒と二次冷媒との熱交換効率の向上を図るためには、一次熱交換部96の経路において一次冷媒の伝熱面積を有効に使用するため、該一次熱交換部96の経路は一次冷媒で満たされていることが望ましい。従来の冷却装置90では、プレート式熱交換器110において重力に逆らって一次冷媒が流通することから、一次冷媒の上昇過程において冷媒密度が増加して一次熱交換部96の経路内の滞留冷媒量が増加して、冷媒の使用量増加といった問題を招来し、またコストが嵩む欠点が指摘される。
By the way, in the
また、例えば冷蔵庫等のように内部に収納室(前記閉鎖空間に相当する)が内部画成される機器では、機器自体の大きさを変更することなく収納室容積を大きくする要請が高い。しかしながら、前述のように二次回路104では、プレート式熱交換器110における二次冷媒の流入口と流出口との高低差を利用して二次冷媒の循環方向を決定づける関係上、プレート式熱交換器110が台板112上に直立状態で設置されるため、台板112の下方に位置する収納室容積を圧迫する要因となっていた。
In addition, in a device such as a refrigerator in which a storage chamber (corresponding to the closed space) is internally defined, there is a high demand for increasing the storage chamber volume without changing the size of the device itself. However, as described above, the
そこで、本発明は、熱交換器での熱交換効率を低下することなく一次冷媒の使用量を削減し得ると共に、該熱交換器の高さ寸法を抑制したコンパクトな冷却装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a compact cooling device that can reduce the amount of primary refrigerant used without reducing the heat exchange efficiency in the heat exchanger, and that suppresses the height of the heat exchanger, and a method for manufacturing the same. The purpose is to provide.
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る冷却装置は、
一次冷媒を機械的に強制循環する一次回路と、二次冷媒を自然循環する二次回路と、一次冷媒および二次冷媒の間で熱交換する熱交換器とを備えた冷却装置において、
前記一次回路は、一次冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された一次冷媒を凝縮する凝縮器と、該凝縮器で凝縮した一次冷媒を減圧する減圧手段と、前記熱交換器に形成されて凝縮器で凝縮した一次冷媒を蒸発する一次熱交換部とを備え、凝縮器と一次熱交換部とを減圧手段を介して接続する一次液配管を前記熱交換器の一方の端側に接続すると共に、前記圧縮機と一次熱交換部とを接続する一次ガス配管を該熱交換器の他方の端側に接続するよう構成され、
前記二次回路は、前記熱交換器に形成されて二次冷媒を凝縮する二次熱交換部と、前記二次熱交換部で凝縮した二次冷媒を蒸発する蒸発器とを備え、前記二次熱交換部と蒸発器とを接続する二次液配管を、前記熱交換器における前記一次液配管の接続端側に接続すると共に、該二次熱交換部と蒸発器とを接続する二次ガス配管を、該熱交換器における前記一次ガス配管の接続端側に接続するよう構成され、
前記一次回路が配設される開放空間と前記二次回路の前記蒸発器が配設される閉鎖空間とを、断熱壁部により区切り、
前記断熱壁部を構成する一対の外郭部材間に前記熱交換器が配置され、
前記熱交換器は、前記一次熱交換部の冷媒流通径路が水平方向または水平面に対して傾斜して延在するよう、水平姿勢または水平面に対して傾斜する姿勢で配置されることを特徴とする。
In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, a cooling device according to the present invention includes:
In a cooling device comprising a primary circuit that mechanically circulates a primary refrigerant, a secondary circuit that naturally circulates a secondary refrigerant, and a heat exchanger that exchanges heat between the primary refrigerant and the secondary refrigerant,
The primary circuit includes a compressor that compresses the primary refrigerant, a condenser that condenses the primary refrigerant compressed by the compressor, a decompression unit that decompresses the primary refrigerant condensed by the condenser, and a heat exchanger. A primary heat exchange part for evaporating the primary refrigerant formed and condensed in the condenser, and a primary liquid pipe for connecting the condenser and the primary heat exchange part via a decompression means on one end side of the heat exchanger And a primary gas pipe connecting the compressor and the primary heat exchange unit is connected to the other end side of the heat exchanger,
The secondary circuit includes a secondary heat exchange unit that is formed in the heat exchanger and condenses the secondary refrigerant, and an evaporator that evaporates the secondary refrigerant condensed in the secondary heat exchange unit, A secondary liquid pipe that connects the secondary heat exchange section and the evaporator is connected to a connection end side of the primary liquid pipe in the heat exchanger, and a secondary pipe that connects the secondary heat exchange section and the evaporator. The gas pipe is configured to be connected to a connection end side of the primary gas pipe in the heat exchanger,
An open space in which the primary circuit is disposed and a closed space in which the evaporator of the secondary circuit is disposed are separated by a heat insulating wall,
The heat exchanger is disposed between a pair of outer members constituting the heat insulating wall,
The heat exchanger is arranged in a horizontal posture or a posture inclined with respect to a horizontal plane so that a refrigerant flow path of the primary heat exchange section extends in a horizontal direction or with respect to a horizontal plane. .
すなわち、一次熱交換部の冷媒流通経路が水平面に対して傾斜するよう熱交換器を水平面に対して傾斜させたことにより、一次熱交換部における一次液配管の接続部位と一次ガス配管の接続部位との高低差を小さくでき、重力に抵抗して上昇する垂直成分が減少し、熱交換器内の一次冷媒密度の増加割合が軽減され、これにより滞留冷媒量の増加割合も軽減されるため、一次回路での一次冷媒の使用量を減少し得る。このとき、熱交換器においては、一次回路を流通する一次冷媒と二次回路を流通する二次冷媒との間で、比較的熱伝達率の大きい潜熱同士による熱交換が行なわれるから、該熱交換器内の滞留冷媒量が減少しても熱交換効率を損なうことはない。また、熱交換器を水平面に対して傾斜することで、該熱交換器の上下の高さ寸法を抑制することができ、冷却装置をコンパクトにし得る。断熱壁部内に熱交換器を配設することで、該熱交換器を別途断熱材で覆う必要がない。 That is, by connecting the heat exchanger with respect to the horizontal plane so that the refrigerant flow path of the primary heat exchange section is inclined with respect to the horizontal plane, the connection site of the primary liquid pipe and the connection site of the primary gas pipe in the primary heat exchange unit The vertical component that rises against gravity is reduced, the rate of increase in the primary refrigerant density in the heat exchanger is reduced, and this also reduces the rate of increase in the amount of accumulated refrigerant. The amount of primary refrigerant used in the primary circuit can be reduced. At this time, in the heat exchanger, heat exchange is performed between the primary refrigerant flowing through the primary circuit and the secondary refrigerant flowing through the secondary circuit by latent heat having a relatively large heat transfer coefficient. Even if the amount of refrigerant staying in the exchanger decreases, the heat exchange efficiency is not impaired. In addition, by tilting the heat exchanger with respect to the horizontal plane, the vertical height of the heat exchanger can be suppressed, and the cooling device can be made compact. By disposing the heat exchanger in the heat insulating wall, it is not necessary to cover the heat exchanger with a separate heat insulating material.
請求項6に係る発明は、前記熱交換器は、プレート式熱交換器であって、該プレート式熱交換器は水平姿勢または水平面に対して傾斜する姿勢で配置されることを要旨とする。 The gist of the invention according to claim 6 is that the heat exchanger is a plate heat exchanger, and the plate heat exchanger is arranged in a horizontal posture or a posture inclined with respect to a horizontal plane.
すなわち、プレート式熱交換器は、能力の変更が行ない易い。 That is, the plate type heat exchanger is easy to change the capacity.
請求項7に係る発明は、前記熱交換器は、前記一次熱交換部または前記二次熱交換部の何れか一方をなす外管と、該外管の内部に挿通され、前記一次熱交換部または前記二次熱交換部の何れか他方をなす内管とから構成されることを要旨とする。 The invention according to claim 7 is characterized in that the heat exchanger is inserted into the outer tube that forms either the primary heat exchange unit or the secondary heat exchange unit, and the primary heat exchange unit. Or it makes it a summary to comprise from the inner pipe | tube which makes any one of the said secondary heat exchange parts.
すなわち、熱交換器として外管と内管とからなる所謂二重管式を用いることで、形状の自由度が高く、スペースを有効に利用し得る。 That is, by using a so-called double tube type composed of an outer tube and an inner tube as a heat exchanger, the degree of freedom of shape is high and a space can be used effectively.
請求項8に係る発明は、前記熱交換器と水平面とのなす角θは、前記液配管の接続端側を基準として、前記ガス配管の接続端側に向けて上方傾斜する姿勢を正の値とした場合に、−4°<θ≦45°の範囲に設定されることを要旨とする。 In the invention according to claim 8 , the angle θ formed by the heat exchanger and the horizontal plane is a positive value that is inclined upward toward the connection end side of the gas pipe with respect to the connection end side of the liquid pipe. In this case, the gist is that it is set in a range of −4 ° <θ ≦ 45 °.
このように熱交換器と水平面とのなす角θを−4°<θ≦45°の範囲に設定した場合には、熱交換器における二次冷媒を二次ガス配管から二次液配管へ向けて流通させることができ、冷却能力の低下を招来することはない。また開放空間と閉鎖空間とを区切る断熱壁部内への熱交換器の設置が可能となる。 When the angle θ between the heat exchanger and the horizontal plane is set in the range of −4 ° <θ ≦ 45 ° in this way, the secondary refrigerant in the heat exchanger is directed from the secondary gas pipe to the secondary liquid pipe. The cooling capacity is not reduced. In addition, it is possible to install a heat exchanger in the heat insulating wall that separates the open space and the closed space.
請求項9に係る発明は、前記熱交換器と水平面とのなす角θは、前記液配管の接続端側を基準として、前記ガス配管の接続端側に向けて上方傾斜する姿勢を正の値とした場合に、4°≦θ≦45°の範囲に設定されることを要旨とする。
In the invention according to
このように熱交換器と水平面とのなす角θを4°≦θ≦45°の範囲に設定した場合には、熱交換器における二次冷媒の自然循環方向を重力作用により決定づけることができる。 Thus, when the angle θ formed by the heat exchanger and the horizontal plane is set in the range of 4 ° ≦ θ ≦ 45 °, the natural circulation direction of the secondary refrigerant in the heat exchanger can be determined by the gravity action.
請求項10に係る発明は、前記熱交換器と水平面とのなす角θは、前記液配管の接続端側を基準として、前記ガス配管の接続端側に向けて上方傾斜する姿勢を正の値とした場合に、−4°<θ<4°の範囲に設定されることを要旨とする。
In the invention according to
このように、熱交換器と水平面とのなす角θを−4°<θ<4°の範囲に設定した場合には、熱交換器における温度勾配の存在により二次冷媒を自然循環させ得る。すなわち、傾斜角θが−4°<θ<4°となる水平に近い状態で熱交換器を設置し得るから、設計における冗長性が確保される。 Thus, when the angle θ formed by the heat exchanger and the horizontal plane is set in a range of −4 ° <θ <4 °, the secondary refrigerant can be naturally circulated due to the presence of the temperature gradient in the heat exchanger. That is, since the heat exchanger can be installed in a nearly horizontal state where the inclination angle θ is −4 ° <θ <4 °, redundancy in design is ensured.
請求項11に係る発明は、前記二次回路における蒸発器は、前記二次液配管に接続する流入端が前記二次ガス配管に接続する流出端より上部に位置するよう構成されたことを要旨とする。 The invention according to claim 11 is characterized in that the evaporator in the secondary circuit is configured such that an inflow end connected to the secondary liquid pipe is located above an outflow end connected to the secondary gas pipe. And
傾斜角θが−4°<θ<4°となる範囲で熱交換器を配設した場合には、冷凍負荷の減少により二次冷媒の循環方向の逆転が起こり得る。このとき、二次液配管に接続する流入端を蒸発器の上部に配置すると共に、二次ガス配管に接続する流出端を蒸発器の下部に配置することで、蒸発器における二次冷媒の伝熱面積を減少することができ、自動的に冷却能力を抑制することが可能となる。 When the heat exchanger is disposed in the range where the inclination angle θ is −4 ° <θ <4 °, the reversal of the circulation direction of the secondary refrigerant may occur due to a decrease in the refrigeration load. At this time, the inflow end connected to the secondary liquid pipe is arranged at the upper part of the evaporator, and the outflow end connected to the secondary gas pipe is arranged at the lower part of the evaporator, thereby transferring the secondary refrigerant in the evaporator. The heat area can be reduced, and the cooling capacity can be automatically suppressed.
請求項2に係る発明は、前記熱交換器は、該熱交換器または外郭部材に形成された突起部により水平面に対して傾斜角θで傾斜するよう構成されたことを要旨とする。
The invention according to
このように、熱交換器または外郭部材に突起部を形成して熱交換器を傾斜角θに位置決めするから、簡単な作業で正確に熱交換器を傾斜角θで配設することができる。 Thus, since the protrusion is formed on the heat exchanger or the outer member and the heat exchanger is positioned at the inclination angle θ, the heat exchanger can be accurately arranged at the inclination angle θ by a simple operation.
請求項3に係る発明は、前記突起部は、断熱性能を有する部材により形成されることを要旨とする。 The gist of the invention according to claim 3 is that the protrusion is formed of a member having heat insulation performance.
このように、断熱性能を有する部材により前記突起部を形成することで、断熱壁部の断熱性能を損なうことはない。 Thus, the heat insulation performance of a heat insulation wall part is not impaired by forming the said projection part with the member which has heat insulation performance.
請求項4に係る発明は、前記外郭部材に形成されて水平面に対して傾斜角θとなる傾斜面に、前記熱交換器を設置することで該熱交換器が水平面に対して傾斜角θで傾斜するよう構成されたことを要旨とする。 The invention according to claim 4, before the inclined surface as the inclined angle θ with respect to formed horizontal plane Kigaikaku member, the inclination angle θ heat exchanger with respect to a horizontal plane by installing the heat exchanger The gist is that it is configured so as to be inclined.
このように、外郭部材に形成した傾斜面に熱交換器を設置するだけで該熱交換器を傾斜角θに位置決めし得るから、簡単な作業で正確に熱交換器を配設することができる。 Thus, it is because in addition to installing the heat exchanger to the inclined surface formed on the outer Guo member may position the heat exchanger in the inclination angle theta, arranged exactly heat exchanger with a simple task it can.
請求項5に係る発明は、前記外郭部材を水平面に対して傾斜させることで、前記熱交換器が水平面に対して傾斜角θで傾斜するよう構成されたことを要旨とする。 The invention according to claim 5, before Kigaikaku member that is inclined relative to the horizontal plane, and summarized in that the heat exchanger is configured to be inclined at an inclination angle θ relative to the horizontal plane.
このように、熱交換器を配設した断熱壁部を、水平面に対して外郭部材が傾斜角θで傾斜するよう設置することにより、該熱交換器を傾斜角θとし得るから、簡単な作業で正確に熱交換器を配設することができる。 In this way, by installing the heat insulating wall portion provided with the heat exchanger so that the outer member is inclined at the inclination angle θ with respect to the horizontal plane , the heat exchanger can be set at the inclination angle θ, so that the simple work Thus, the heat exchanger can be accurately arranged.
請求項12に係る発明は、前記断熱壁部を構成する一対の外郭部材間に前記熱交換器を配置するよう構成された請求項1〜11の何れか一項に記載の冷却装置を製造する方法であって、
前記一対の外郭部材間に前記熱交換器を配置すると共に、前記一次回路および熱交換器を接続する配管と、前記二次回路および熱交換器を接続する配管とを拘束治具により保持した状態で、一対の外郭部材間に発泡材を充填するようにしたことを要旨とする。
The invention which concerns on
A state in which the heat exchanger is disposed between the pair of outer members, and a pipe connecting the primary circuit and the heat exchanger and a pipe connecting the secondary circuit and the heat exchanger are held by a restraining jig The gist is that the foam material is filled between the pair of outer members.
このように、前記熱交換器を断熱壁部内に配設するに際し、該熱交換器に接続する各配管を拘束治具で保持することにより、一対の外郭部材間に発泡材を充填した際に当該熱交換器が位置ズレするのを防止し得る。また、熱交換器に接続する各配管を拘束治具で保持することで、該熱交換器を水平面に対して傾斜角θで傾斜保持し得るから、簡単な作業で熱交換器を傾斜させ得ると共に、熱交換器が傾斜角θで正確に傾斜した冷却装置を製造し得る。 As described above, when the heat exchanger is disposed in the heat insulating wall, each pipe connected to the heat exchanger is held by a restraining jig, so that the foam material is filled between the pair of outer members. It is possible to prevent the heat exchanger from being displaced. Also, by holding each pipe connected to the heat exchanger with a restraining jig, the heat exchanger can be held at an inclination angle θ with respect to the horizontal plane, so that the heat exchanger can be tilted with a simple operation. At the same time, a cooling device in which the heat exchanger is accurately inclined at the inclination angle θ can be manufactured.
すなわち、本発明に係る冷却装置およびその製造方法よれば、熱交換器での熱交換効率を低下することなく一次冷媒の使用量を削減し得ると共に、該熱交換器の高さ寸法を抑制して装置自体をコンパクトにできる。 That is, according to the cooling device and the manufacturing method thereof according to the present invention, the amount of primary refrigerant used can be reduced without reducing the heat exchange efficiency in the heat exchanger, and the height dimension of the heat exchanger can be suppressed. The device itself can be made compact.
次に、本発明に係る冷却装置およびその製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。実施例では、店舗等の業務用途に用いられ、野菜や肉等の物品を多量に収納し得る大型の冷蔵庫に設けられる冷却装置を例に挙げて説明する。なお、従来技術において説明した部材・構成と同一の部材・構成に関しては、同一の符号を付してある。 Next, preferred embodiments of the cooling device and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the embodiment, a cooling device provided for a large refrigerator that can be used for business purposes such as a store and can store a large amount of articles such as vegetables and meat will be described as an example. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same member and structure as the member and structure demonstrated in the prior art.
図1に示すように、実施例1に係る冷蔵庫10は、収納室(閉鎖空間)14を内部画成した断熱構造の箱体12と、この箱体12の上方に設けられ、金属パネル18により外壁を構成したキャビネット16とを備えている。箱体12には、前側に開放して物品の出し入れ口となる開口部12aが収納室14に連通して開設される。また箱体12の前部には、断熱扉22が図示しないヒンジにより回動可能に配設され、断熱扉22を開放することで開口部12aを介して収納室14に対する物品の出し入れが許容されると共に、断熱扉22を閉成することで収納室14を密閉し得るようになっている。
As shown in FIG. 1, the
前記キャビネット16の内部には、収納室14を冷却するための冷却装置32の一部および該冷却装置32を制御する制御用電装箱(図示せず)が配設される機械室(開放空間)20が画成される(図2参照)。機械室20の底部には、箱体12の天板12bに載置されて、該機械室20に配設する機器の共通基板となる台板(断熱壁部)24が設置されている。そして、キャビネット16の外壁をなす金属パネル18には、機械室20に連通する空気流通孔(図示せず)が適宜部位に開設され、この空気流通孔を介して機械室20内の雰囲気と外気とが入替わるようになっている。
Inside the
前記収納室14の上部には、箱体12における天板12bの下面から所定間隔離間して冷却ダクト26が配設され、この冷却ダクト26と、箱体12の天板12bに開設した切欠口12cを介して収納室14側に臨む台板24との間に冷却室28が画成される。この冷却室28は、冷却ダクト26の底部前側に形成した吸込口26aおよび後側に形成した冷気吹出口26bを介して収納室14に連通して、閉鎖空間としての収納室14の一部を構成している。吸込口26aには送風ファン30が配設され、該送風ファン30を駆動することで、吸込口26aから収納室14の空気を冷却室28に取込み、冷気吹出口26bから冷却室28の冷気が収納室14に送出される。天板12bの切欠口12cは、台板24で気密的に塞がれて、収納室14(冷却室28)と機械室20とは、台板24で区切られて互いに独立した空間となっている(図1参照)。
In the upper part of the
図2に示す如く、冷却装置32は、一次冷媒を強制循環する機械圧縮式の一次回路34と、二次冷媒が自然対流するサーモサイフォンからなる二次回路44との2系統の回路を、傾斜配置されたプレート式熱交換器HEを介して接続(カスケード接続)した二次ループ冷凍回路が採用される。プレート式熱交換器HEは、一次回路34を構成する一次熱交換部36と、この一次熱交換部36とは別系統に形成されて、二次回路44を構成する二次熱交換部46とを備え、収納室14と機械室20とを区画する台板24内に配設されている(図1参照)。すなわち、一次回路34および二次回路44には、独立した冷媒循環経路が夫々形成されている。また、一次回路34を循環する一次冷媒としては、蒸発熱や飽和圧等の冷媒としての特性に優れているブタンやプロパン等のHC系の冷媒またはアンモニアなどが採用され、二次回路44を循環する二次冷媒としては、毒性、可燃性および腐食性を有していない安全性の高い二酸化炭素が採用される。
As shown in FIG. 2, the
(一次回路)
前記一次回路34は、気相一次冷媒を圧縮する圧縮機CMと、圧縮した一次冷媒を液化する凝縮器CDと、液相一次冷媒の圧力を低下させる膨張弁EVと、前記プレート式熱交換器HEに設けられて液相一次冷媒を蒸発させる一次熱交換部36とを備える。そして、一次回路34においては、凝縮器CD,膨張弁EVおよび一次熱交換部36を、液相一次冷媒が流通する一次液配管38で接続し、一次熱交換部36,圧縮機CMおよび凝縮器CDを、気相一次冷媒が流通する一次ガス配管40で接続している(図2参照)。すなわち、一次回路34では、圧縮機CMによる一次冷媒の圧縮により、圧縮機CM、凝縮器CD、膨張弁EV、一次熱交換部36(プレート式熱交換器HE)および圧縮機CMの順に一次冷媒が強制循環し、一次熱交換部36において液相一次冷媒が気化することでプレート式熱交換器HEを冷却する(図3参照)。
(Primary circuit)
The
また、前記圧縮機CMおよび凝縮器CDは、機械室20において台板24上に共通的に配設され、凝縮器CDを強制冷却する凝縮器ファンFMも、該凝縮器CDに対向して台板24上に配設される。すなわち、凝縮器ファンFMの駆動により金属パネル18に開設した空気流通孔から外気が機械室20に取込まれて、凝縮器CDおよび圧縮機CMと熱交換するようになっている。なお、前述した制御用電装箱は、機械室20において凝縮器ファンFMによる空気の流れを阻害しない位置(実施例1では機械室20の側部)で台板24上に配設されている。
The compressor CM and the condenser CD are commonly disposed on the
(二次回路)
前記二次回路44は、前記プレート式熱交換器HEに設けられて気相二次冷媒を液化する二次熱交換部46と、液相二次冷媒を気化する蒸発器EPとを備えている(図2参照)。そして、二次回路44は、二次熱交換部46と蒸発器EPとを接続する配管として、二次熱交換部46から蒸発器EPへ重力の作用下に液相二次冷媒を導く二次液配管48と、蒸発器EPから二次熱交換部46へ気相二次冷媒を導く二次ガス配管50とを有している。ここで、蒸発器EPは台板24の下方に画成される冷却室28に配設されて、台板24内に配設される二次熱交換部46(プレート式熱交換器HE)より下方に蒸発器EPが位置するよう構成されている。すなわち、蒸発器EPが二次熱交換部46(プレート式熱交換器HE)より下方に配置された二次回路44では、前記一次回路34における圧縮機CMの動作により強制冷却されるプレート式熱交換器HE(二次熱交換部46)において凝縮された液相二次冷媒が重力作用下に蒸発器EPへ流下し、流下した液相二次冷媒が蒸発器EPにおいて冷却室28(収納室14)内の空気と熱交換して蒸発することで二次熱交換部46に再び戻る冷媒循環サイクルを構成している。なお、前記二次回路44には、二次ガス配管50の途中に膨張タンク54が接続されており、冷却装置32の停止時に常温では液化しない二次冷媒の圧力上昇を抑制するようになっている(図2参照)。
(Secondary circuit)
The
ここで、前記蒸発器EPは、管路を蛇行させた蒸発管(冷媒経路)52を有し、前記二次液配管48に接続する蒸発管52の流入端52aが、蒸発器EPの上部に設けられると共に、前記二次ガス配管50に接続する蒸発管52の流出端52bが、蒸発器EPの下部に設けられている(図2参照)。すなわち、前記蒸発器EPは、蒸発管52の流入端52aが流出端52bより上方に位置するようになっている。また蒸発管52は、流入端52aと流出端52bとの上下幅の間に延在するよう形成され、蒸発管52に流入した液相二次冷媒を、重力の作用下に流出端52b側まで拡散させるように導くようになっている。より具体的には、蒸発管52は、傾斜する直線部分が上下の関係で葛折り状態で折り重なると共に、屈曲部分が横方向に離間した蛇行形状に管路が形成され、この管路が流入端52a側から流出端52b側に向かうにつれて下り勾配となるよう構成されている。
Here, the evaporator EP has an evaporation pipe (refrigerant path) 52 having a meandering pipe line, and an
(プレート式熱交換器)
前記プレート式熱交換器HEは、図3に示すように、複数のプレート60を所要間隔離間するように並列に対向配置して構成され、対向するプレート60,60の間に、前記一次回路34の一次熱交換部36を構成する第1の流路60aと、前記二次回路44の二次熱交換部46を構成する第2の流路60bとが並列に複数形成される。ここで、前記第1の流路60aと、第2の流路60bとは、前記プレート60の重ね合わせ方向に交互に位置するよう独立して形成されて、前記一次液配管38および一次ガス配管40の夫々が各第1の流路60aに連通するよう構成されると共に、前記二次液配管48および二次ガス配管50の夫々が各第2の流路60bに連通するよう構成される。すなわち、プレート式熱交換器HEでは、隣接する第1および第2の流路60a,60bに一次冷媒および二次冷媒を独立して流通させることで、各プレート60を介して一次冷媒および二次冷媒間で熱交換を図るようになっている。なお、プレート式熱交換器は、能力の変更が行ない易い利点がある。
(Plate heat exchanger)
As shown in FIG. 3, the plate heat exchanger HE is configured by arranging a plurality of
ここで、図3に示すように、前記プレート式熱交換器HEは、前記第1および第2の流路60a,60bが水平面に対して所要の傾斜角θで交差するよう前記台板24内に配設される(図4参照)。そして、プレート式熱交換器HEにおける機械室20に対向する面側(傾斜上面側)に前記一次液配管38および一次ガス配管40を接続し、プレート式熱交換器HEにおける収納室14に対向する面側(傾斜下面側)に前記二次液配管48および二次ガス配管50を接続するよう構成されている。また、前記一次液配管38および二次液配管48は、前記プレート式熱交換器HEの同一端部側(図3または図4では傾斜下端部側)で各対応の熱交換部36,46に接続されると共に、前記一次ガス配管40および二次ガス配管50は、プレート式熱交換器HEにおける一次液配管38および二次液配管48から離間する端部側(図3または図4では傾斜上端部側)で各対応の熱交換部36,46に接続されている。
Here, as shown in FIG. 3, the plate-type heat exchanger HE is arranged in the
なお、以下の説明では、前記プレート式熱交換器HEにおける液配管38,48を接続した端部側を基準として、プレート式熱交換器HEと水平面とがなす角を傾斜角θとして表わすものとする。また、一次液配管38および二次液配管48から一次ガス配管40および二次ガス配管50へ向けてプレート式熱交換器HEが上方傾斜する場合における傾斜角θを正の値とし、該プレート式熱交換器HEが下方傾斜する場合における傾斜角θを負の値とする。
In the following description, the angle between the plate heat exchanger HE and the horizontal plane is expressed as an inclination angle θ with reference to the end portion side where the
ここで、前記プレート式熱交換器HEは、傾斜角θが−4°<θ≦45°の範囲となるよう前記台板24に配設される。前記傾斜角45°<θに設定した場合には、傾斜配設したプレート式熱交換器HEの高さ寸法が大きくなり過ぎ、該プレート式熱交換器HEの台板24内への配設が困難となる。また、前記プレート式熱交換器HEの傾斜角θを−4°<θに設定することで、前記二次回路44の二次熱交換部46において二次冷媒を二次ガス配管50から二次液配管48へ自然循環させて所要の冷凍能力を発揮し得る一方で、該傾斜角θをθ≦−4°に設定した場合には、二次熱交換部46において二次冷媒が二次液配管48から二次ガス配管50へ循環して冷凍能力の低下を招来する。なお、二次熱交換部46における二次ガス配管50から二次液配管48への二次冷媒の循環を正循環と指称し、二次液配管48から二次ガス配管50への二次冷媒の循環を逆循環と指称する。また、前記二次熱交換部46で二次冷媒を正循環させつつ、プレート式熱交換器HEを台板24内に配設するには、傾斜角θを−4°<θ≦8°に設定するのが好適である。傾斜角θを8°<θに設定すると、収納室14と機械室20との断熱を図るのに必要な厚み寸法以上に台板24が厚くなる。
Here, the plate heat exchanger HE is disposed on the
また、前記プレート式熱交換器HEは、前記第2の流路60bにおいて対向するプレート60,60の間が例えば1mm程度の狭小な関係に設定されて、液相二次冷媒の粘性力や表面張力等が作用して、二次回路44側の第2の流路60b(二次熱交換部46)の下部が液相二次冷媒で塞がれる所謂液封が生じるように構成されている(図3参照)。実施例1では、液相二次冷媒の流通により二次熱交換部46の第2の流路60bに生じる液封部62(図3参照)が、気相二次冷媒に対する抵抗部として機能し、蒸発器EPで蒸発した気相二次冷媒が逆流するのを防止している。
Further, the plate heat exchanger HE has a narrow relationship of about 1 mm between the opposing
次に、前述したプレート式熱交換器HEを水平面に対して傾斜角θとなるよう配設する配設方法につき説明する。実施例1では、図8に示すように、前記台板24の外面を構成する外郭部材24a,24aと、前記プレート式熱交換器HEの傾斜上端側との間に突起部25を設けて、該外郭部材24aに対してプレート式熱交換器HEが所定の傾斜角θで位置決めされるよう構成されている。ここで、前記突起部25は、前記台板24の外郭部材24a,24aまたはプレート式熱交換器HEの何れかに設けられる。また、前記突起部25は、発泡スチロール等の断熱性能を有する部材により形成される。なお、前記外郭部材24a,24aには、プレート式熱交換器HEに接続する各配管38,48,40,50を挿通する通孔(図示せず)が対応的に開設されており、目地材(図示せず)により各配管38,48,40,50と通孔との隙間が封止される。
Next, an arrangement method for arranging the plate heat exchanger HE described above at an inclination angle θ with respect to a horizontal plane will be described. In Example 1, as shown in FIG. 8, a
そして、プレート式熱交換器HEを台板24の外郭部材24aに対して傾斜させた状態で、各外郭部材24aの外側を所定の発泡治具72,72で固定すると共に、プレート式熱交換器HEに接続する一次液配管38および一次ガス配管40を第1拘束治具74で固定し、また二次液配管48および二次ガス配管50の夫々を第2拘束治具76で固定する。この状態で、前記外郭部材24a,24a間に発泡材を充填して硬化させ、発泡材が硬化した後に各治具72,74,76の夫々を取り外すことにより、台板24内にプレート式熱交換器HEが傾斜状態で配設される。その後、前記冷蔵庫10における箱体12の天板12bに、前記台板24を水平に設置することにより、台板24内に配設された前記プレート式熱交換器HEが水平面に対して傾斜角θで傾斜するようになっている。
The plate-type heat exchanger HE is inclined with respect to the
〔実施例1の作用〕
次に、実施例1に係る冷却装置の作用について説明する。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the cooling device according to the first embodiment will be described.
先ず、プレート式熱交換器HEが4°≦θ≦45°の傾斜角θで配設された場合について説明する。冷却装置32では、冷却運転を開始すると、一次回路34および二次回路44の夫々で冷媒の循環が開始される。このとき、一次回路34では、圧縮機CDおよび凝縮器ファンFMが駆動され、圧縮機CMで圧縮された気相一次冷媒が一次ガス配管40を介して凝縮器CDに供給され、凝縮器ファンFMによる強制冷却により凝縮液化することで液相一次冷媒が得られる。この液相一次冷媒は、一次液配管38を介して膨張弁EVで減圧され、プレート式熱交換器HEの一次熱交換部36において二次熱交換部46を流通する二次冷媒から熱を奪って(吸熱)一挙に膨張気化する。すなわち、一次回路34は、プレート式熱交換器HE(二次熱交換部46)を強制冷却するように機能する。そして、一次熱交換部36で蒸発した気相一次冷媒は、一次ガス配管40を経て圧縮機CMに帰還する強制循環サイクルを繰返す。
First, the case where the plate heat exchanger HE is disposed at an inclination angle θ of 4 ° ≦ θ ≦ 45 ° will be described. In the
一方、前記二次回路44では、一次回路34を循環する一次冷媒により二次熱交換部46(プレート式熱交換器HE)が冷却されているから、該二次熱交換部46においては気相二次冷媒が凝縮して液相二次冷媒に相変化する。ここで、プレート式熱交換器HEを4°≦θ≦45°の傾斜角θで傾斜させた状態では、二次熱交換部46(プレート式熱交換器HE)における二次液配管48の接続部位が二次ガス配管50の接続部位より下方に位置している。すなわち、二次液配管48の接続部位と二次ガス配管50の接続部位との間に生ずる高低差(ヘッド差)により、気相から液相に変化することで比重が増加した液相二次冷媒が二次熱交換部46の第2の流路60bに沿って重力の作用下に自然流下する。更に、二次回路44では、二次熱交換部46を台板24内に配置する一方、蒸発器EPを台板24の下方に位置する冷却室28に配設することで、二次熱交換部46と蒸発器EPとの間に落差を設けてある。このため、二次熱交換部46に接続した二次液配管48を介して、液相二次冷媒が蒸発器EPへ向けて重力の作用下に自然流下する。液相二次冷媒は、蒸発器EPの蒸発管52を流通する過程で冷却室28内の空気と熱交換して蒸発し、気相二次冷媒に状態変化する。そして、気相二次冷媒は、二次ガス配管50を介して蒸発器EPから二次熱交換部46へ還流し、二次回路44ではポンプやモータ等の動力を用いることなく、簡単な構成で二次冷媒が自然循環するサイクルが繰返される。
On the other hand, in the
そして、前記送風ファン30により吸込口26aから冷却室28に吸引された収納室14の空気を、冷却された蒸発器EPに吹付けて蒸発器EPと熱交換し、蒸発器EPと熱交換した冷気を冷却室28から冷気吹出口26bを介して収納室14に送出することで、収納室14が冷却される。更に、収納室14を冷却して温度上昇した空気が吸込口26aを介して再び冷却室28内に戻るサイクルを反復することで、収納室14内が所定温度まで冷却される。
Then, the air in the
このように、前記冷却装置32では、一次回路34と二次回路44とをプレート式熱交換器HEで接続したことで、このプレート式熱交換器HEの一次熱交換部36および二次熱交換部46において、一次回路34の一次冷媒と二次回路44の二次冷媒とが蒸発および凝縮作用下に熱交換を行なう。すなわち、実施例1のプレート式熱交換器HEでは、一次熱交換部36の一次冷媒と二次熱交換部46の二次冷媒との間で、相互の潜熱を利用して熱交換するよう構成され、顕熱による熱交換と比べて効率的な熱交換を行なうことができる。
Thus, in the
ここで、前記プレート式熱交換器HEを傾斜配置したことで、プレート式熱交換器HEを直立状態で設置する場合に較べて、一次液配管38と一次ガス配管40との高低差を小さくでき、重力に逆らって流通しつつ蒸発する一次冷媒の密度の上昇割合が抑えられる。このため、プレート式熱交換器HEを直立状態で設置する形態に較べて、一次回路34での一次冷媒の使用量を減少することができる。前記一次回路34に必要とされる一次冷媒量を減少することで、法令等で規定された冷媒の使用上限量を上回るのを回避することができ、また一次冷媒として使用する冷媒の種類についての選択肢の幅が広がる。
Here, by arranging the plate heat exchanger HE in an inclined manner, the difference in height between the
また、前記プレート式熱交換器HEを傾斜配置する場合には、二次液配管48と二次ガス配管50との高低差も小さくなるため、重力作用による二次冷媒の流通量が低下する。このため、熱伝達率の低い顕熱による熱交換を行なう形態では、一次冷媒と二次冷媒との間の熱交換効率の低下を招来して冷却能力が低下する要因となるため、通常は採用し得ない。これに対して、実施例1に係る冷却装置32は、一次回路34と二次回路44とをプレート式熱交換器HEで接続し、この熱交換器HEにおいて一次回路34の一次冷媒と二次回路44の二次冷媒とを蒸発および凝縮作用下に熱交換を行なうよう構成されている。すなわち、顕熱に比べて非常に高い熱伝達率を持つ潜熱同士による熱交換がプレート式熱交換器HEで行なわれるから、プレート式熱交換器HEを傾斜配置することにより二次冷媒の重力による自然流下量が減少したとしても、熱交換器HEにおける熱交換量が低下するのを防止でき、冷却装置32の冷却能力を損なうことはない。
Further, when the plate heat exchanger HE is inclined, the difference in height between the
次に、プレート式熱交換器HEが−4°<θ<4°の傾斜角θで配設された場合について説明する。この場合であっても一次回路34側における一次冷媒の流通過程は、プレート式熱交換器HEを4°≦θ≦45°の傾斜角θで配設する場合と同様である。すなわち、プレート式熱交換器HEを直立状態で設置する場合に較べて、一次液配管38と一次ガス配管40との高低差を小さくできるから、一次冷媒の使用量低減が図られる。
Next, the case where the plate heat exchanger HE is disposed at an inclination angle θ of −4 ° <θ <4 ° will be described. Even in this case, the flow of the primary refrigerant on the
一方で、プレート式熱交換器HEを、傾斜角θが−4°<θ<4°の範囲となるまで傾斜させると、二次熱交換部46における二次液配管48の接続部位と二次ガス配管50の接続部位との間に生ずる高低差(ヘッド差)が小さくなり、重力作用による二次冷媒の循環方向が決定し得なくなることから、冷却装置32の冷凍能力が低下することも考えられる。ここで、プレート式熱交換器HEを傾斜角θが−4°<θ<4°の範囲となるまで傾斜させた状態では、前記一次冷媒は蒸発を伴って状態変化することから、一次熱交換部36は、気相一次冷媒の流出側の温度に較べて液相一次冷媒の流入側の温度が低くなる(図5(a)参照)。すなわち、二次熱交換部46では、二次ガス配管50側の温度に較べて二次液配管48側の温度の方が低くなる。一方、二次熱交換部46においては、気相二次冷媒が凝縮して液相二次冷媒に相変化することから、凝縮作用の高い低温側(すなわち二次液配管48側)に液相二次冷媒が集約され(冷媒集約作用)、二次液配管48を介して液相二次冷媒を蒸発器EPへ流下させ得る。このように、プレート式熱交換器HEを傾斜角θが−4°<θ<4°の範囲となるまで傾斜させて設置したとしても、二次熱交換部46における冷媒集約作用により、二次冷媒が正循環するよう循環方向を決定づけ得るから、冷却装置32の冷凍能力を維持し得る(図5(a)参照)。なお、プレート式熱交換器HEの傾斜角θをθ≦−4°となるまでプレート式熱交換器HEを傾斜させると、二次熱交換部46の温度差による二次液配管48側への液相二次冷媒の集約作用より、ヘッド差に起因して液相二次冷媒が二次液配管48側から二次ガス配管50側へ流下する重力作用が上回るようになり、循環方向の逆転を招来する可能性が高くなる。
On the other hand, when the plate-type heat exchanger HE is inclined until the inclination angle θ is in the range of −4 ° <θ <4 °, the secondary liquid piping 48 in the secondary
ところで、収納室14(冷却室28)の冷却が充分に進行して、収納室14(冷却室28)内の空気と二次冷媒との間の熱交換量が減少すると、一次冷媒と二次冷媒との間の熱交換量も減少する(すなわち冷凍負荷が減少する)。冷凍負荷が減少すると、液相一次冷媒が一次熱交換部36の流出側(一次ガス配管40側)まで飽和状態となる。この場合一次熱交換部36での圧力損失の影響により温度グライドが生ずるため、一次熱交換部36の流出側(一次ガス配管40側)の温度が流入側(一次液配管38側)の温度より低くなり温度勾配の逆転減少が現れる(図5(b)参照)。この場合には、二次回路44における二次冷媒は、凝縮作用の高い低温側(すなわち二次ガス配管50側)に集約されることになるため、二次冷媒の循環方向が逆転する。
By the way, when the cooling of the storage chamber 14 (cooling chamber 28) sufficiently proceeds and the amount of heat exchange between the air in the storage chamber 14 (cooling chamber 28) and the secondary refrigerant decreases, the primary refrigerant and the secondary refrigerant The amount of heat exchange with the refrigerant also decreases (that is, the refrigeration load decreases). When the refrigeration load is reduced, the liquid phase primary refrigerant is saturated up to the outflow side (
ここで、実施例1に係るプレート式熱交換器HEでは、一次回路34における一次液配管38と二次回路44における二次液配管48とを同一端部側に設けると共に、一次回路34における一次ガス配管40と二次回路44における二次ガス配管50とを同一端部側に設けるよう構成してあるから、通常の運転時には、プレート式熱交換器HEにおける一次冷媒と二次冷媒とは対向流をなし、一次冷媒と二次冷媒との間で効率的な熱交換が行なわれる。一方で、冷却装置32の冷凍負荷が減少して二次冷媒の流通方向が逆転した場合には、プレート式熱交換器HEにおける一次冷媒と二次冷媒とは平行流をなすため、対向流よりも流体間の温度差が増大して一次冷媒と二次冷媒との間の熱交換効率が低下する。すなわち、実施例1に係る冷却装置32では、収納室14内が冷却されて冷却装置32の冷却能力が過剰になる状況では、二次冷媒の循環方向が逆転することで自動的に冷却能力を抑制し得る。従って、収納室14の温度に応じて冷却装置32の冷凍能力を制御する電磁弁等の特別な部品を設ける必要がなく、部品点数の削減によるコスト低減を図り得ると共に、故障等の不具合が発生し難くなることから、冷却装置32の動作に対する信頼性が向上する。
Here, in the plate heat exchanger HE according to the first embodiment, the
ところで、実施例1に係る冷却装置32の二次回路44では、蒸発器EPにおける蒸発管52の流入端52a(二次液配管48との接続部)を蒸発器EPの上部に設けると共に、流出端52b(二次ガス配管50との接続部)を蒸発器EPの下部に設けることで、流入端52aを流出端52bより上方に位置させて、流入端52aと流出端52bとの間に落差が生ずるよう構成されている。しかも、蒸発管52は、流出端52bと流入端52aとの間において、直線部分が上下の関係で折り重なった蛇行形状とすると共に、流入端52a側から流出端52b側に向かうにつれて下方傾斜するように管路を形成している。すなわち、蒸発管52は、二次冷媒が正循環する状況においては、全体として二次冷媒の循環方向前側に向けて下り勾配となるから、流入端52a(二次液配管48)から蒸発管52に流入した液相二次冷媒を、重力の作用下に管路に沿って流出端52b(二次ガス配管50)側に誘導しつつ蒸発させることができる。従って、冷却装置32の通常運転時には、蒸発器EPにおいて、蒸発管52の流入端52a近傍で液相二次冷媒が留まって当該流入端52a近傍で優先的に蒸発するのではなく、二次冷媒が管路に沿って流出端52b側に自然に拡散することにより、伝熱面積を広く確保して蒸発器EPの熱交換効率を向上し得る(図6参照)。
By the way, in the
一方で、冷却装置32の冷凍負荷が減少して二次冷媒の流通方向が逆転した場合には、液相二次冷媒は二次ガス配管50側(すなわち流出端52b側)から前記蒸発器EPに流入し、蒸発器EPで蒸発した気相二次冷媒は二次液配管48(すなわち流入端52a側)から流出する。すなわち、二次冷媒の流通方向が逆転すると、蒸発器EPでは、二次回路における二次冷媒の循環方向前側に向けて上り勾配となるから、蒸発管52に流入した液相二次冷媒は、重力作用により蒸発管52の流出端52b近傍に留まって優先的に蒸発し、通常運転時とは反対に伝熱面積が小さくなるため、蒸発器EPの熱交換効率が低下する(図7参照)。すなわち、実施例1に係る冷却装置32では、収納室14内が冷却されて冷却装置32の冷却能力が過剰になる状況では、一次冷媒および二次冷媒間での熱交換効率を低下するだけでなく、蒸発器EPでの熱交換効率をも低下させて自動的に冷却能力を抑制し得る。
On the other hand, when the refrigeration load of the
また、実施例1に係るプレート式熱交換器HEでは、前記台板24の外郭部材24a,24aまたはプレート式熱交換器HEに突起部25を設けて、当該プレート式熱交換器HEを外郭部材24a上に配設することにより、所定の傾斜角θでプレート式熱交換器HEを傾斜させ、この状態で外郭部材24a,24aの間に発泡材を充填・硬化するよう構成されている。すなわち、前記突起部25を設けるだけでプレート式熱交換器HEを傾斜角θで傾斜させ得るから、プレート式熱交換器HEの位置決めを簡潔に行ない得る。また、外郭部材24a,24aの間に発泡材を充填するに先立って、プレート式熱交換器HEに接続する一次液配管38および一次ガス配管40を第1拘束治具74で固定すると共に、二次液配管48および二次ガス配管50の夫々を第2拘束治具76で固定するよう構成してあるから、発泡材の充填・硬化時にプレート式熱交換器HEが位置ズレするのを防止でき、プレート式熱交換器HEを所定の傾斜角θで確実に保持することが可能となる。
Further, in the plate heat exchanger HE according to the first embodiment, the
また、収納室14と機械室20とを断熱する台板24内にプレート式熱交換器HEを埋め込むよう構成することで、該プレート式熱交換器HEの熱損失を防止して一次冷媒と二次冷媒との熱交換効率の向上を図ることができるから、プレート式熱交換器HEの外周を別途設けた断熱材で覆う必要がなく、部品点数削減によるコスト低減と共に、製造工程の簡略化が図られる。特に、収納室14と機械室20との断熱を図る台板24には、断熱性能の高い発泡材が利用されることから、プレート式熱交換器HEに別途断熱材を取り付ける場合に比して断熱性能の向上が図られ、熱損失の低減を効果的に図り得る利点もある。
Further, by configuring the plate heat exchanger HE to be embedded in the
また、プレート式熱交換器HEを台板24に埋め込むことにより、前記収納室14(冷却室28)とプレート式熱交換器HEとを接続する二次液配管48および二次ガス配管50の夫々を低温域にのみ配管することができ、プレート式熱交換器HEを機械室20に配設して二次液配管48および二次ガス配管50を機械室20内に配管する従来の構成に較べて熱損失の大幅な低減を図り得る。また、二次液配管48および二次ガス配管50は低温域(冷却室28)にのみ配管されるから、これら配管48,50を断熱する断熱材を設ける必要がなく、コスト低減を図り得る利点もある。更に、前記プレート式熱交換器HEが台板24の発泡材で支持されることで、該プレート式熱交換器HEを支持する支持部材を別途設ける必要がなく、構造の簡略化や部品点数削減によるコスト低減を図り得る。
Further, by embedding the plate heat exchanger HE in the
更に、プレート式熱交換器HEを台板24内に埋め込むことで、機械室20に空きスペースを確保でき、機械室20に配設される凝縮器CD、凝縮器ファンFM、圧縮機CD、膨張タンク54、その他部材の配置の自由度が向上する。また、実施例1に係る冷却装置32では、凝縮器ファンFMの駆動によりキャビネット16の前側から機械室20に取込まれて凝縮器CDおよび圧縮機CMと熱交換した空気が膨張タンク54に吹付けられて、膨張タンク54が昇温する。ここで、膨張タンク54に滞留する二次冷媒の量は、圧力および温度に応じて変化する値であり、この圧力は、一次回路34において運転条件等で決定される蒸発温度に依存するので変化させることができない。そこで、膨張タンク54を一次回路34の排熱により昇温することで、膨張タンク54内の二次冷媒密度が低下するので、膨張タンク54に滞留する二次冷媒の量を減少させることができる。膨張タンク54に滞留する二次冷媒の量を減少させると、二次回路44における二次冷媒量を低減できるメリットがある。
Further, by embedding the plate heat exchanger HE in the
次に、実施例2に係る冷却装置につき説明する。但し、実施例2に係る冷却装置は、実施例1で説明した冷却装置32と基本的に同一構成であり、同一の機能を有する部材・構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
Next, a cooling device according to the second embodiment will be described. However, the cooling device according to the second embodiment is basically the same in configuration as the
実施例2に係る冷却装置32では、一次回路34の一次液配管38における凝縮器CDと一次熱交換部36との間に設けられる膨張弁EVとして、流通する液相一次冷媒の温度を検知して絞り度を変更可能な温度検知型の膨張弁が設けられている。具体的には、前記膨張弁EVは、一次液配管38を流通する液相一次冷媒の温度が所定温度以上に上昇した場合に、絞り度を小さくして一次熱交換部36へ流通する液相一次冷媒量を減少するよう調整する。
In the
すなわち、前述したようにプレート式熱交換器HEを−4°<θ<4°の傾斜角θで配設した状態においては、収納室14(冷却室28)内の空気と二次冷媒との間の熱交換量が減少して冷凍負荷が減少すると、液相一次冷媒が一次熱交換部36の流出側(一次ガス配管40側)まで飽和状態となり、一次熱交換部36での圧力損失の影響により温度グライドが生ずる。実施例2に係る冷却装置32では、一次熱交換部36において温度グライドが生じ、液相一次冷媒が所定温度に昇温すると、前記一次熱交換部36へ流通する液相一次冷媒量を減少するよう前記膨張弁EVが絞り度を調整する。すなわち、前記膨張弁EVにより一次熱交換部36へ流通する液相一次冷媒量が減少することで、一次熱交換部36における温度グライドの発生が防止でき、一次熱交換部36における流入側(一次液配管38側)の温度が、流出側(一次ガス配管40側)の温度より低温に維持される。このため、二次回路44では、凝縮作用の高い低温側(すなわち二次液配管48側)に液相二次冷媒を集約し得るから、二次冷媒の循環方向の逆転現象を防止し得る。また、前記プレート式熱交換器HEにおける一次熱交換部36を流通する一次冷媒量が減少することにより、一次冷媒と二次冷媒との間の熱交換量が減少するから、収納室14内が冷却されて冷却装置32の冷却能力が過剰になる状況では、二次冷媒の循環方向を逆転することなく自動的に冷却能力を抑制し得る。
That is, as described above, in the state in which the plate heat exchanger HE is disposed at the inclination angle θ of −4 ° <θ <4 °, the air in the storage chamber 14 (cooling chamber 28) and the secondary refrigerant When the amount of heat exchange between them decreases and the refrigeration load decreases, the liquid phase primary refrigerant becomes saturated up to the outflow side (
このように、実施例2に係る冷却装置32では、温度検知型の膨張弁EVを設けることにより、プレート式熱交換器HEを−4°<θ<4°の傾斜角θで配設した状態においても二次冷媒の自然循環方向を一定に維持し得ると共に、冷却装置32の冷却能力の制御が可能となる。また、実施例2では、一次回路34に温度検知型の膨張弁EVを設けるようにしたが、プレート式熱交換器HEにおける一次熱交換部36の容量を大きくしたり、一次回路34を流通する一次冷媒量を減少することによっても、冷凍負荷が減少する局面において一次熱交換部36の温度勾配を一定に維持することができ、二次回路44における二次冷媒の循環方向を一定に保ち得る。
Thus, in the
次に、実施例3に係る冷却装置につき説明する。但し、実施例3に係る冷却装置は、実施例1で説明した冷却装置32と基本的に同一構成であり、同一の機能を有する部材・構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
Next, a cooling device according to Embodiment 3 will be described. However, the cooling device according to the third embodiment is basically the same in configuration as the
実施例3では、プレート式熱交換器HEを水平面に対して傾斜角θとなるよう配設する別の製造方法につき説明する。実施例3に係る冷却装置32では、図9に示すように、台板24を構成する外郭部材24aに、水平面に対する傾斜角度がθとなる傾斜面80が形成されており、この傾斜面80に前記プレート式熱交換器HEを設置することで、プレート式熱交換器HEが水平面に対して傾斜角θで位置決めされるようになっている。そして、プレート式熱交換器HEを台板24の外郭部材24aに対して傾斜させた状態で、各外郭部材24aの外側を所定の発泡治具72,72で固定すると共に、プレート式熱交換器HEに接続する一次液配管38および一次ガス配管40を第1拘束治具74で固定し、また二次液配管48および二次ガス配管50の夫々を第2拘束治具76で固定する。この状態で、前記外郭部材24a,24a間に発泡材を充填して硬化させ、発泡材が硬化した後に各治具72,74,76の夫々を取り外すことにより、台板24内にプレート式熱交換器HEが傾斜状態で配設される。その後、前記冷蔵庫10における箱体12の天板12bに、前記台板24を水平に設置することにより、台板24内に配設された前記プレート式熱交換器HEが水平面に対して傾斜角θで傾斜するよう構成される。
In the third embodiment, another manufacturing method in which the plate heat exchanger HE is disposed at an inclination angle θ with respect to the horizontal plane will be described. In the
すなわち、実施例3に係る冷却装置32では、前記台板24の外郭部材24aに傾斜面80を設けて、当該プレート式熱交換器HEを傾斜面80上に配設することにより、所定の傾斜角θでプレート式熱交換器HEを傾斜させ得るから、プレート式熱交換器HEの位置決めを簡潔に行ない得る。また、前述と同様に、外郭部材24a,24aの間に発泡材を充填するに先立って、プレート式熱交換器HEに接続する一次液配管38および一次ガス配管40を第1拘束治具74で固定すると共に、二次液配管48および二次ガス配管50の夫々を第2拘束治具76で固定するよう構成してあるから、発泡材の充填・硬化時にプレート式熱交換器HEが位置ズレするのを防止でき、プレート式熱交換器HEを所定の傾斜角θで確実に保持することが可能となる。
That is, in the
次に、実施例4に係る冷却装置につき説明する。但し、実施例4に係る冷却装置は、実施例1で説明した冷却装置32と基本的に同一構成であり、同一の機能を有する部材・構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
Next, a cooling device according to Embodiment 4 will be described. However, the cooling device according to the fourth embodiment has basically the same configuration as the
実施例4では、プレート式熱交換器HEを水平面に対して傾斜角θとなるよう配設する更に別の製造方法につき説明する。実施例4に係る冷却装置32では、図10に示すように、台板24を構成する外郭部材24aに対して前記プレート式熱交換器HE(一次熱交換部36および二次熱交換部46)が平行になるよう設置される。そして、各外郭部材24aの外側を所定の発泡治具72,72で固定すると共に、プレート式熱交換器HEに接続する一次液配管38および一次ガス配管40を第1拘束治具74で固定し、また二次液配管48および二次ガス配管50の夫々を第2拘束治具76で固定する。この状態で、前記外郭部材24a,24a間に発泡材を充填して硬化させ、発泡材が硬化した後に各治具72,74,76の夫々を取り外すことにより、台板24と平行になる姿勢でプレート式熱交換器HEが配設される。その後、前記冷蔵庫10における箱体12の天板12bに、前記台板24を傾斜角θで傾斜するよう設置することにより、台板24内に配設された前記プレート式熱交換器HEが水平面に対して傾斜角θで傾斜するよう構成される。
In the fourth embodiment, another manufacturing method in which the plate heat exchanger HE is disposed at an inclination angle θ with respect to the horizontal plane will be described. In the
ここで、外郭部材24aを水平面に対して傾斜角θで傾斜するよう台板24を箱体12に設置するには、図11(a)に示すように、箱体12における前記台板24を設置する部位に高低差を設けることで、該箱体12に台板24を設置した際に、箱体12の高低差により台板24を傾斜角θで傾斜させることができる。また、図11(b)に示すように、台板24の一端部に下方に垂下する支持部82を形成すれば、台板24を箱体12に設置した際に、支持部82により台板24を傾斜角θで傾斜させることが可能となる。
Here, in order to install the
このように、実施例4に係る冷却装置32では、プレート式熱交換器HEを平行に埋め込んだ台板24を、水平面に対して傾斜角θで傾斜するよう箱体12に配設することにより、プレート式熱交換器HEも水平面に対して傾斜角θで傾斜させ得る。すなわち、プレート式熱交換器HEを台板24に配設する際に、該プレート式熱交換器HE自体の傾斜角θを調整する必要がないから、製造工程の簡略化を図り得る。また台板24の傾斜により水平面に対するプレート式熱交換器HEの傾斜角θを調整し得るから、台板24内にプレート式熱交換器HEを傾斜配設する構成に較べて、プレート式熱交換器HEの傾斜角θの調整を容易に行ない得る利点がある。また、前述と同様に、外郭部材24a,24aの間に発泡材を充填するに先立って、プレート式熱交換器HEに接続する一次液配管38および一次ガス配管40を第1拘束治具74で固定すると共に、二次液配管48および二次ガス配管50の夫々を第2拘束治具76で固定するよう構成してあるから、発泡材の充填・硬化時にプレート式熱交換器HEが位置ズレするのを防止できる。
As described above, in the
次に、実施例5に係る冷却装置につき説明する。但し、実施例5に係る冷却装置は、実施例1で説明した冷却装置32と基本的に同一構成であり、同一の機能を有する部材・構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。なお、前記実施例1〜4で説明した熱交換器の傾斜角θや配設構造や配設位置等の構成や冷却装置32の製造方法を実施例5にも適宜適用可能である。
Next, a cooling device according to Embodiment 5 will be described. However, the cooling device according to the fifth embodiment is basically the same in configuration as the
実施例5に係る冷却装置32では、二重管式の熱交換器HE1が採用されている。実施例5の熱交換器HE1について具体的に説明する。図13または図14に示すように、実施例5の前提例となる熱交換器HE1は、熱伝導性に優れた金属材料からなる管状の二次熱交換部46を内管とし、この二次熱交換部46の外側を一次冷媒の流通空間をあけて被覆する一次熱交換部36を外管とする二重管式熱交換器である。なお、一次熱交換部36は、金属材料で構成される。また熱交換器HE1は、二次熱交換部46が上下方向を軸とする螺旋状に延在するよう配設され、この二次熱交換部46の外側を覆って一次熱交換部36が二次熱交換部46と同様に螺旋状に延在するよう構成される。すなわち、熱交換器HE1は、平面に環を描くように構成された螺旋状の管状体であって(図13参照)、二次熱交換部46の上端に二次ガス配管50が接続され、二次熱交換部46の下端に二次液配管48が接続されて、二次熱交換部46を二次冷媒が螺旋形状に沿って渦巻きながら上方から下方に流通するようになっている。これに対して、一次熱交換部36は、下端に膨張弁EVに接続する一次液配管38が接続され、上端に圧縮機CMに接続する一次ガス配管40が接続されて、該一次熱交換部36の流通空間を一次冷媒が螺旋形状に沿って渦巻きながら下方から上方に流通するようになっている。すなわち、熱交換器HE1は、二次熱交換部46を流通する二次冷媒の流通方向と一次熱交換部36を流通する一次冷媒の流通方向とが反対向きの対向流になるよう構成される。
In the
前記熱交換器HE1は、機械室20において圧縮機CMの上側に配設され、該熱交換器HE1のなす環の中に圧縮機CMが臨むように配置されている(図1または図2参照)。また熱交換器HE1は、機械室20において、圧縮機CMより背が高い凝縮器CDの頂部より低い位置に配置され、機械室20からはみ出さないようになっている。更に熱交換器HE1は、凝縮器ファンFMにより送出される空気の流通方向下流側に配置されて、凝縮器ファンFMにより送出される空気流の経路上に位置している。そして、熱交換器HE1は、一次熱交換部36の冷媒流通径路が水平方向または水平面に対して傾斜して延在するよう、水平姿勢または水平面に対して傾斜角θで傾斜する姿勢で配置される。しかも、熱交換器HE1は、螺旋状に形成して横方向に冷媒が流通する経路を長くとり、上下の重なり方向の寸法を小さくして、全体として横長の形状とされている。なお、熱交換器HE1を水平姿勢で配設してもよい。ここで、実施例5の熱交換器HE1は、図15に示すように、断熱壁部24内に配設される。
The heat exchanger HE1 is disposed on the upper side of the compressor CM in the
実施例5の熱交換器HE1であっても、該熱交換器HE1と水平面とのなす傾斜角θを、液配管38,48の接続端側を基準として、ガス配管40,50の接続端側に向けて上方傾斜する姿勢を正の値とした場合に、−4°<θ≦45°の範囲、4°≦θ≦45°、−4°<θ<4°の範囲に適宜設定することで、前記実施例1〜4と同様の作用効果を生じる。
すなわち、一次熱交換部36の冷媒流通経路が水平面に対して傾斜するよう熱交換器HE1を水平面に対して傾斜させたことにより、一次熱交換部36における一次液配管38の接続部位と一次ガス配管40の接続部位との高低差を小さくでき、重力に抗して上昇する垂直成分が減少し、熱交換器HE1内の一次冷媒密度の増加割合が軽減され、これにより滞留冷媒量の増加割合も軽減されるため、一次回路34での一次冷媒の使用量を減少し得る。このとき、熱交換器HE1においては、一次回路34を流通する一次冷媒と二次回路を流通する二次冷媒との間で、比較的熱伝達率の大きい潜熱同士による熱交換が行なわれるから、該熱交換器HE1内の滞留冷媒量が減少しても熱交換効率を損なうことはない。また、熱交換器HE1を水平面に対して傾斜することで、該熱交換器HE1の上下の高さ寸法を抑制することができ、冷却装置32をコンパクトにし得る。また、二重管式の熱交換器HE1は、形状の自由度が高く、スペースを有効に利用し得る。ここで、一次熱交換部36を内管として、二次熱交換部を外管としてもよい。
Even in the heat exchanger HE1 of the fifth embodiment, the inclination angle θ between the heat exchanger HE1 and the horizontal plane is set to the connection end side of the
That is, by connecting the heat exchanger HE1 with respect to the horizontal plane so that the refrigerant flow path of the primary
(変更例)
本発明に係る冷却装置およびその製造方法としては、前述した各実施例のものに限られるものではなく、種々の変更が可能である。
(Change example)
The cooling device and the manufacturing method thereof according to the present invention are not limited to those of the above-described embodiments, and various modifications can be made.
実施例1〜4では、プレート式熱交換器を断熱壁部内に配設するよう構成した。 In actual施例1-4 and configured to dispose the plate heat exchanger in the heat insulating wall.
各実施例では、二次回路における蒸発器において、二次液配管に接続する流入端を二次ガス配管に接続する流出端より上部に位置するよう構成したが、これに限られるものではなく、二次液配管に接続する流入端を二次ガス配管に接続する流出端より下部に位置するよう構成することも可能である。 In each example, in the evaporator in the secondary circuit, the inflow end connected to the secondary liquid pipe is configured to be located above the outflow end connected to the secondary gas pipe, but is not limited thereto, It is also possible to configure so that the inflow end connected to the secondary liquid pipe is positioned below the outflow end connected to the secondary gas pipe.
各実施例では、断熱壁部を構成する外郭部材に傾斜面を設けたり、該外郭部材またはプレート式熱交換器に設けた突起部により、プレート式熱交換器を傾斜状態で配置するよう構成したが、プレート式熱交換器の各配管を位置決め固定する治具のみにより、プレート式熱交換器を傾斜状態で位置決めすることもできる。 In each embodiment, the outer member constituting the heat insulating wall is provided with an inclined surface, or the plate heat exchanger is arranged in an inclined state by the protrusion provided on the outer member or the plate heat exchanger. However, it is also possible to position the plate heat exchanger in an inclined state using only a jig for positioning and fixing each pipe of the plate heat exchanger.
また、蒸発器の蒸発管としては、外周に半径方向へ延出するフィンを設けた所謂フィンチューブや、外周に半径方向へ延出するフィンを螺旋状に設けた所謂スパイラルフィンチューブを採用してもよい。また、蒸発管の管路としては、流入端で複数(2系統)の系統に分岐されて、これら複数系統の分岐蒸発管が、循環方向前側に向けて下り勾配となるように蛇行状に延在し、流出端で再びまとめられる構成も採用し得る。 Moreover, as an evaporator tube of the evaporator, a so-called fin tube having a radially extending fin on the outer periphery, or a so-called spiral fin tube having a spiral extending radially on the outer periphery is adopted. Also good. Further, the pipes of the evaporation pipes are branched into a plurality of (two systems) systems at the inflow end, and these plurality of system branch evaporation pipes extend in a meandering manner so as to have a downward slope toward the front side in the circulation direction. It is also possible to adopt a configuration that exists and is brought together again at the outflow end.
各実施例では、蒸発管を流入端側から流出端側に向かうにつれて下方傾斜するように形成したが、全体として流出端側への重力作用下に液化冷媒を拡散し得るのであれば、管路の一部に流出端側に向けて上方傾斜する部位あるいは水平に延在する部位を設けてもよい。 In each embodiment, the evaporation pipe is formed so as to incline downward from the inflow end side to the outflow end side. However, if the liquefied refrigerant can be diffused under the action of gravity toward the outflow end side as a whole, the pipe line A part that is inclined upward toward the outflow end side or a part that extends horizontally may be provided in a part of the part.
各実施例では、気相二次冷媒の逆流を防ぐ手段として、プレート式熱交換器における二次熱交換部の流路に形成される液封部を利用したが、これに限定されず、熱交換器の内部における二次液配管との接続部近傍から二次液配管の間に、気相二次冷媒に対し流通抵抗となる抗力を設ければよい。例えば、熱交換器の内底部または二次液配管の途中に液相二次冷媒を貯留する構成として、この貯留部に溜る二次冷媒のヘッド(水頭)を抵抗部としてもよい。更には、二次液配管に流れ抵抗が大きくなる手段や、絞り部あるいはトラップ等を設ける配管形状としたり、あるいは二次液配管に介挿した逆止弁等も抵抗部として用いることができる。これら種々の態様の抵抗部を単体で用いるだけでなく、実施例1および変更例の構成を組合わせて抵抗部として機能させてもよい。 In each embodiment, as a means for preventing the back flow of the gas phase secondary refrigerant, a liquid seal formed in the flow path of the secondary heat exchange section in the plate heat exchanger is used. What is necessary is just to provide the drag which becomes distribution resistance with respect to a gaseous-phase secondary refrigerant between the secondary liquid piping from the connection part vicinity with the secondary liquid piping in the inside of an exchanger. For example, as a configuration in which the liquid phase secondary refrigerant is stored in the inner bottom portion of the heat exchanger or in the middle of the secondary liquid pipe, a head (water head) of the secondary refrigerant stored in the storage portion may be used as the resistance portion. Furthermore, a means for increasing the flow resistance in the secondary liquid pipe, a pipe shape provided with a throttle part or a trap, or a check valve inserted in the secondary liquid pipe can be used as the resistance part. In addition to using the resistance portions of these various modes alone, the configurations of the first embodiment and the modified example may be combined to function as a resistance portion.
各実施例では、機械室に配設する機器の共通基板となる台板により、機械室と収納室との間で空気の流通がないように収納室と機械室とを区切る構成であるが、機械室と収納室とを箱体の天板で区切る構成であってもよい。 In each embodiment, the storage chamber and the machine room are separated so that there is no air flow between the machine room and the storage room by a base plate that is a common substrate of the equipment disposed in the machine room. The machine room and the storage room may be separated from each other by a box top plate.
各実施例では、冷却装置を冷蔵庫に採用する場合を例にして説明したが、冷凍庫、冷凍・冷蔵庫、ショーケースおよびプレハブ庫等の所謂貯蔵庫、その他空調機器等にも適用可能である。 In each of the embodiments, the case where the cooling device is employed in the refrigerator has been described as an example.
実施例では、一次回路の減圧手段(絞り機構)として膨張弁を用いたが、キャピラリーチューブやその他の手段を採用することができる。 In the embodiment, the expansion valve is used as the pressure reducing means (throttle mechanism) of the primary circuit, but a capillary tube or other means can be adopted.
実施例5では、二重管式の熱交換器を上下を軸とする螺旋状に延在するよう形成したが、蛇行状や階段状等の適宜経路で延在するよう形成してもよい。 In the fifth embodiment, the double-tube heat exchanger is formed so as to extend in a spiral shape with the upper and lower axes as axes, but may be formed so as to extend through an appropriate path such as a meandering shape or a staircase shape.
14 収納室(閉鎖空間),20 機械室(開放空間),24 台板(断熱壁部)
24a 外郭部材,25 突起部,34 一次回路,36 一次熱交換部
38 一次液配管,40 一次ガス配管,44 二次回路,46 二次熱交換部
48 二次液配管,50 二次ガス配管,52 蒸発管(冷媒経路),52a 流入端
52b 流出端,74 第1拘束治具,76 第2拘束治具,80 傾斜面
CD 凝縮器,CM 圧縮機,EP 蒸発器,HE プレート式熱交換器
HE1 熱交換器
14 storage room (closed space), 20 machine room (open space), 24 base plate (heat insulation wall)
24a outer member, 25 projection, 34 primary circuit, 36 primary
Claims (12)
前記一次回路(34)は、一次冷媒を圧縮する圧縮機(CM)と、該圧縮機(CM)で圧縮された一次冷媒を凝縮する凝縮器(CD)と、該凝縮器(CD)で凝縮した一次冷媒を減圧する減圧手段(EV)と、前記熱交換器(HE,HE1)に形成されて凝縮器(CD)で凝縮した一次冷媒を蒸発する一次熱交換部(36)とを備え、凝縮器(CD)と一次熱交換部(36)とを減圧手段(EV)を介して接続する一次液配管(38)を前記熱交換器(HE,HE1)の一方の端側に接続すると共に、前記圧縮機(CM)と一次熱交換部(36)とを接続する一次ガス配管(40)を該熱交換器(HE,HE1)の他方の端側に接続するよう構成され、
前記二次回路(44)は、前記熱交換器(HE,HE1)に形成されて二次冷媒を凝縮する二次熱交換部(46)と、前記二次熱交換部(46)で凝縮した二次冷媒を蒸発する蒸発器(EP)とを備え、前記二次熱交換部(46)と蒸発器(EP)とを接続する二次液配管(48)を、前記熱交換器(HE,HE1)における前記一次液配管(38)の接続端側に接続すると共に、該二次熱交換部(46)と蒸発器(EP)とを接続する二次ガス配管(50)を、該熱交換器(HE,HE1)における前記一次ガス配管(40)の接続端側に接続するよう構成され、
前記一次回路(34)が配設される開放空間(20)と前記二次回路(44)の前記蒸発器(EP)が配設される閉鎖空間(14)とを、断熱壁部(24)により区切り、
前記断熱壁部(24)を構成する一対の外郭部材(24a,24a)間に前記熱交換器(HE,HE1)が配置され、
前記熱交換器(HE,HE1)は、前記一次熱交換部(36)の冷媒流通径路が水平方向または水平面に対して傾斜して延在するよう、水平姿勢または水平面に対して傾斜する姿勢で配置される
ことを特徴とする冷却装置。 Primary circuit (34) that mechanically circulates the primary refrigerant, secondary circuit (44) that naturally circulates the secondary refrigerant, and heat exchangers (HE, HE1) that exchange heat between the primary refrigerant and the secondary refrigerant )
The primary circuit (34) includes a compressor (CM) that compresses the primary refrigerant, a condenser (CD) that condenses the primary refrigerant compressed by the compressor (CM), and a condenser (CD) that condenses the primary refrigerant. Pressure reducing means (EV) for depressurizing the primary refrigerant, and a primary heat exchange unit (36) for evaporating the primary refrigerant formed in the heat exchanger (HE, HE1) and condensed in the condenser (CD), A primary liquid pipe (38) that connects the condenser (CD) and the primary heat exchange section (36) via a decompression means (EV) is connected to one end side of the heat exchanger (HE, HE1). The primary gas pipe (40) connecting the compressor (CM) and the primary heat exchange section (36) is configured to be connected to the other end side of the heat exchanger (HE, HE1),
The secondary circuit (44) is formed in the heat exchanger (HE, HE1) and is condensed in a secondary heat exchange unit (46) that condenses the secondary refrigerant and the secondary heat exchange unit (46). An evaporator (EP) for evaporating the secondary refrigerant, and a secondary liquid pipe (48) connecting the secondary heat exchange section (46) and the evaporator (EP), the heat exchanger (HE, HE1) is connected to the connection end side of the primary liquid pipe (38), and the secondary gas pipe (50) connecting the secondary heat exchange section (46) and the evaporator (EP), the heat exchange It is configured to connect to the connection end side of the primary gas pipe (40) in the vessel (HE, HE1),
An insulating space (24) comprising an open space (20) in which the primary circuit (34) is disposed and a closed space (14) in which the evaporator (EP) of the secondary circuit (44) is disposed. Separated by
The heat exchanger (HE, HE1) is disposed between a pair of outer members (24a, 24a) constituting the heat insulating wall (24),
The heat exchanger (HE, HE1) has a horizontal posture or a posture inclined with respect to a horizontal plane so that a refrigerant flow path of the primary heat exchange section (36) extends in a horizontal direction or inclined with respect to a horizontal plane. A cooling device that is arranged.
前記一対の外郭部材(24a,24a)間に前記熱交換器(HE,HE1)を配置すると共に、前記一次回路(34)および熱交換器(HE,HE1)を接続する配管(38,40)と、前記二次回路(44)および熱交換器(HE,HE1)を接続する配管(48,50)とを拘束治具(74,76)により保持した状態で、一対の外郭部材(24a,24a)間に発泡材を充填するようにした
ことを特徴とする冷却装置の製造方法。 The heat exchanger (HE, HE1) is configured to be disposed between a pair of outer members (24a, 24a) constituting the heat insulating wall (24), according to any one of claims 1 to 11. A method of manufacturing a cooling device (32), comprising:
The heat exchanger (HE, HE1) is disposed between the pair of outer members (24a, 24a) and pipes (38, 40) connecting the primary circuit (34) and the heat exchanger (HE, HE1). And a pipe (48, 50) connecting the secondary circuit (44) and the heat exchanger (HE, HE1) with a restraining jig (74, 76), a pair of outer members (24a, 24a) A method for manufacturing a cooling device, wherein a foaming material is filled in between.
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