JP6332991B2 - Heat exchange unit for direct expansion cooler of refrigeration air conditioner - Google Patents

Heat exchange unit for direct expansion cooler of refrigeration air conditioner Download PDF

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Description

この発明は、冷凍空調装置の直接膨張式クーラ用熱交換ユニットに関する。   The present invention relates to a heat exchange unit for a direct expansion cooler of a refrigeration air conditioner.

従来の冷凍空調装置としては、例えば、下記の特許文献1に示すように、冷蔵倉庫内に、大型の平板状の熱交換器および大容量のファンを設置して、冷蔵倉庫内の冷却を行うものが知られている。   As a conventional refrigeration air conditioner, for example, as shown in Patent Document 1 below, a large flat plate heat exchanger and a large-capacity fan are installed in a refrigerated warehouse to cool the refrigerated warehouse. Things are known.

特開2013−040694号公報(第6頁、図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2013-040694 (page 6, FIG. 1)

しかしながら、従来の冷凍空調装置では、大型の平板状の熱交換器であったため、空気流れの抵抗が大きく、大容量のファンを必要としていた。このため、従来では、ファンを駆動するための消費電力が大きくなってしまっていた。さらに、従来の冷凍空調装置では、ファンを駆動したときの発熱によって、冷蔵倉庫内の冷却負荷が大きくなってしまっていた。その結果、従来の冷凍空調装置では、消費電力が大きくなってしまう問題があった。   However, since the conventional refrigerating and air-conditioning apparatus is a large flat plate heat exchanger, the resistance to air flow is large and a large capacity fan is required. For this reason, conventionally, power consumption for driving the fan has increased. Furthermore, in the conventional refrigeration air conditioner, the cooling load in the refrigerated warehouse is increased due to heat generated when the fan is driven. As a result, the conventional refrigeration air-conditioning apparatus has a problem that power consumption increases.

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、省エネルギー化が達成された冷凍空調装置の直接膨張式クーラ用熱交換ユニットを提供するものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a heat exchange unit for a direct expansion cooler of a refrigeration air conditioner in which energy saving is achieved.

この発明に係る冷凍空調装置の直接膨張式クーラ用熱交換ユニットは、平板部および前記平板部の両側に形成された傾斜部を含むU字形状の複数の熱交換器と、前記複数の熱交換器と対向するように配置され、前記複数の熱交換器で熱交換が行われた空気を第1軸方向に供給する複数のファンと、を有し、前記第1軸方向は、上方に向けて傾斜しており、前記複数の熱交換器は、それぞれの前記平板部が前記第1軸に交差する平面上に配置されるように設置され、前記複数の熱交換器のそれぞれに、第1温度の冷媒または前記第1温度よりも高温の第2温度の冷媒を供給するように切り替える複数の切替手段をさらに有し、前記複数の切替手段は、それぞれ圧縮機の出力側に直接接続されている電磁弁と凝縮器の出力側に直接接続されている電磁弁とで構成され、前記圧縮機に直接接続されている前記電磁弁及び前記凝縮器に直接接続されている前記電磁弁の開閉を制御することにより、前記複数の切替手段のうちの1つが、前記複数の熱交換器のうちの1つに前記第2温度の冷媒を供給するときに、その他の切替手段は、その他の熱交換器に前記第1温度の冷媒を供給することを特徴とする。 The direct expansion type cooler heat exchange unit of the refrigeration air conditioner according to the present invention includes a plurality of U-shaped heat exchangers including a flat plate portion and inclined portions formed on both sides of the flat plate portion, and the plurality of heat exchange units. And a plurality of fans that supply air that has undergone heat exchange in the plurality of heat exchangers in a first axial direction, the first axial direction facing upward The plurality of heat exchangers are installed such that each of the flat plate portions is disposed on a plane intersecting the first axis, and each of the plurality of heat exchangers has a first A plurality of switching means for switching to supply a refrigerant having a temperature or a refrigerant having a second temperature higher than the first temperature, and each of the plurality of switching means is directly connected to the output side of the compressor; Directly connected to the output side of the solenoid valve and condenser One of the plurality of switching means is configured by controlling opening and closing of the electromagnetic valve that is configured by a magnetic valve and is directly connected to the compressor and the electromagnetic valve that is directly connected to the condenser. When the refrigerant having the second temperature is supplied to one of the plurality of heat exchangers, the other switching means supplies the refrigerant having the first temperature to the other heat exchanger. To do.

この発明によれば、省エネルギー化が達成された冷凍空調装置の直接膨張式クーラ用熱交換ユニットを得ることができる。   According to this invention, it is possible to obtain a heat exchange unit for a direct expansion cooler of a refrigeration air conditioner that achieves energy saving.

この発明の実施の形態1に係る冷凍空調装置の概略図である。1 is a schematic view of a refrigeration air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention. 図1に示す熱交換ユニットの概略図である。It is the schematic of the heat exchange unit shown in FIG. 図2に示す熱交換ユニットの比較例の概略図である。It is the schematic of the comparative example of the heat exchange unit shown in FIG. 実施の形態1の熱交換器と比較例の熱交換器とで、前面面積と熱交換率との関係を比較するグラフである。It is a graph which compares the relationship between a front surface area and a heat exchange rate with the heat exchanger of Embodiment 1, and the heat exchanger of a comparative example. 実施の形態1の熱交換ユニットと比較例の熱交換ユニットとで、圧力損失、風量およびファンの特性の関係を比較するグラフである。It is a graph which compares the relationship of the pressure loss, the air volume, and the characteristic of a fan with the heat exchange unit of Embodiment 1, and the heat exchange unit of a comparative example. 実施の形態1の熱交換ユニットと比較例の熱交換ユニットとで、ファンを駆動するモータ容量と発熱量との関係を比較するグラフである。6 is a graph comparing the relationship between the motor capacity for driving the fan and the heat generation amount in the heat exchange unit of the first embodiment and the heat exchange unit of the comparative example. この発明の実施の形態2に係る熱交換ユニットの概略図である。It is the schematic of the heat exchange unit which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図7に示す熱交換ユニットの応用例を示す概略図である。It is the schematic which shows the application example of the heat exchange unit shown in FIG. 図7に示す熱交換ユニットの他の応用例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other application example of the heat exchange unit shown in FIG. 図7に示す熱交換ユニットの更に他の応用例を示す概略図である。It is the schematic which shows the further another application example of the heat exchange unit shown in FIG. 筐体へのファンの取り付け例を説明する概略図である。It is the schematic explaining the example of attachment of the fan to a housing | casing. この発明の実施の形態3に係る冷凍空調装置の概略図である。It is the schematic of the refrigeration air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention.

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified as appropriate.

実施の形態1.
この実施の形態に係る冷凍空調装置1は、図1に示すように、倉庫50内を冷却するものである。なお、以下の説明では、冷凍空調装置1は、冷凍倉庫または冷蔵倉庫等の比較的に大きい空間を冷却するものとして説明するが、例えば、冷蔵庫等の比較的に小さい空間を冷却する用途にも適用することができる。
Embodiment 1 FIG.
The refrigerating and air-conditioning apparatus 1 according to this embodiment cools the inside of the warehouse 50 as shown in FIG. In the following description, the refrigerating and air-conditioning apparatus 1 will be described as cooling a relatively large space such as a refrigerated warehouse or a refrigerated warehouse. However, for example, it may be used for cooling a relatively small space such as a refrigerator. Can be applied.

冷凍空調装置1は、図1に示すように、圧縮機2、逆止弁4、凝縮ユニット6、電磁弁8、膨張弁10、蒸発ユニット(熱交換ユニット)100を含み、これらは配管によって接続されている。圧縮機2、逆止弁4および凝縮ユニット6は、倉庫50の外部に配置され、電磁弁8、膨張弁10および蒸発ユニット100は、倉庫50の内部に配置される。   As shown in FIG. 1, the refrigeration air conditioner 1 includes a compressor 2, a check valve 4, a condensing unit 6, a solenoid valve 8, an expansion valve 10, and an evaporation unit (heat exchange unit) 100, which are connected by piping. Has been. The compressor 2, the check valve 4 and the condensation unit 6 are disposed outside the warehouse 50, and the electromagnetic valve 8, the expansion valve 10 and the evaporation unit 100 are disposed inside the warehouse 50.

圧縮機2は、例えば、前段圧縮部と後段圧縮部とを有する二段圧縮機であり、冷媒を圧縮する。また、圧縮機2は、スライドバルブ等の機械式容量制御手段を含み、運転容量を可変することができる。逆止弁4は、冷媒の流れを一定方向に限り許容するものである。凝縮ユニット6は、例えば、伝熱管と多数のフィンとで構成されたフィンチューブ型熱交換器および該熱交換器への送風を行うファンを含み、伝熱管内を流れる冷媒と周囲空気との熱交換を行う。   The compressor 2 is, for example, a two-stage compressor having a front-stage compressor and a rear-stage compressor, and compresses the refrigerant. The compressor 2 includes mechanical capacity control means such as a slide valve, and can vary the operating capacity. The check valve 4 allows the refrigerant flow only in a certain direction. The condensing unit 6 includes, for example, a finned tube heat exchanger composed of a heat transfer tube and a large number of fins, and a fan that blows air to the heat exchanger, and heat of the refrigerant flowing in the heat transfer tube and the ambient air Exchange.

電磁弁8は、制御部16によって制御され、開状態と閉状態とを切り替える。膨張弁10は、例えば、制御部16によって制御される電子制御式膨張弁であり、その開度を調整することができる。蒸発ユニット100は、例えば伝熱管と多数のフィンによって構成されたフィンチューブ型熱交換器および該熱交換器への送風を行うファンを含み、伝熱管を流れる冷媒と倉庫50内の空気との熱交換を行う。なお、蒸発ユニット100の具体的な構成については、後述する。温度センサ14は、倉庫50内の温度を検出する。   The electromagnetic valve 8 is controlled by the control unit 16 and switches between an open state and a closed state. The expansion valve 10 is, for example, an electronically controlled expansion valve that is controlled by the control unit 16, and the opening degree thereof can be adjusted. The evaporating unit 100 includes, for example, a finned tube heat exchanger composed of a heat transfer tube and a large number of fins, and a fan that blows air to the heat exchanger, and heat of the refrigerant flowing through the heat transfer tube and the air in the warehouse 50 Exchange. A specific configuration of the evaporation unit 100 will be described later. The temperature sensor 14 detects the temperature in the warehouse 50.

上記のように構成された冷凍空調装置1は、以下に説明するように動作する。すなわち、圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮ユニット6へ流入する。凝縮ユニット6に流入したガス冷媒は、凝縮ユニット6にて室外空気との熱交換が行われて凝縮・液化し、高圧低温の液冷媒となる。凝縮ユニット6から流出した液冷媒は、膨張弁10で膨張されて減圧し、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、蒸発ユニット100にて倉庫50内の空気と熱交換が行われて、蒸発・気化する。蒸発ユニット100を流出したガス冷媒は、再び圧縮機2に吸入され、高温高圧のガス冷媒として圧縮機2から吐出される。   The refrigerating and air-conditioning apparatus 1 configured as described above operates as described below. That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 flows into the condensation unit 6. The gas refrigerant that has flowed into the condensing unit 6 undergoes heat exchange with outdoor air in the condensing unit 6 to condense and liquefy, and become high-pressure and low-temperature liquid refrigerant. The liquid refrigerant flowing out of the condensing unit 6 is expanded and decompressed by the expansion valve 10 to become a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. This gas-liquid two-phase refrigerant undergoes heat exchange with the air in the warehouse 50 by the evaporation unit 100 to evaporate and vaporize. The gas refrigerant that has flowed out of the evaporation unit 100 is again sucked into the compressor 2 and discharged from the compressor 2 as a high-temperature and high-pressure gas refrigerant.

次に、図2を用いて、この実施の形態に係る蒸発ユニット100の具体的な構成について説明する。蒸発ユニット100は、図2に示すように、U字形状の複数の熱交換器102と熱交換器102に対向するように配置された複数のファン104とを有する。なお、以下の説明では、図2に示す例に基づいて、3つの熱交換器102と3つのファン104とを有する例について説明するが、熱交換器102およびファン104の数量は、使用環境に合わせて適宜変更することができる。例えば、熱交換器102は、2つであっても良く、4つ以上であっても良い。また、例えば、ファン104は、2つであっても良く、4つ以上であっても良い。   Next, a specific configuration of the evaporation unit 100 according to this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the evaporation unit 100 includes a plurality of U-shaped heat exchangers 102 and a plurality of fans 104 arranged to face the heat exchangers 102. In the following description, an example having three heat exchangers 102 and three fans 104 will be described based on the example shown in FIG. 2, but the number of heat exchangers 102 and fans 104 depends on the usage environment. It can be changed as appropriate. For example, the number of heat exchangers 102 may be two, or four or more. Further, for example, the number of fans 104 may be two, or four or more.

図2に示すように、この実施の形態では、複数の熱交換器102の全てが、1つの筐体106内に配置される。各熱交換器102は、平板部102aおよび平板部102aの両側に形成された傾斜部102bを有し、概略U字形状である。U字形状の熱交換器102は、例えば、平板状に形成した熱交換器に曲げ加工を施すことによって得られる。各熱交換器102には、膨張弁10および分配器12が接続されており、膨張弁10で膨張され分配器12で分配された気液二相冷媒が供給される。   As shown in FIG. 2, in this embodiment, all of the plurality of heat exchangers 102 are arranged in one housing 106. Each heat exchanger 102 has a flat plate portion 102a and inclined portions 102b formed on both sides of the flat plate portion 102a, and is substantially U-shaped. The U-shaped heat exchanger 102 is obtained, for example, by bending a heat exchanger formed in a flat plate shape. An expansion valve 10 and a distributor 12 are connected to each heat exchanger 102, and the gas-liquid two-phase refrigerant expanded by the expansion valve 10 and distributed by the distributor 12 is supplied.

複数のファン104のそれぞれは、熱交換器102の平板部102aに対向するように配置される。各ファン104は、例えば、その軸方向に沿って空気流れを発生させる軸流ファンである。筐体106には、各ファン104の軸方向に沿って、筐体106に空気を取り込む供給口108および筐体106から空気を吹き出す吹出し口110が形成されており、各ファン104を駆動することによって、図2に示す矢印方向に沿った空気流れを発生させる。すなわち、各ファン104は、各熱交換器102の前面側に形成された供給口108から空気を吸い込み、各熱交換器102の背面側に形成された吹出し口110から空気を吹き出すように空気流れを発生させる。   Each of the plurality of fans 104 is disposed so as to face the flat plate portion 102 a of the heat exchanger 102. Each fan 104 is, for example, an axial fan that generates an air flow along its axial direction. The housing 106 is formed with a supply port 108 for taking air into the housing 106 and an outlet 110 for blowing air from the housing 106 along the axial direction of each fan 104, and driving each fan 104. Thus, an air flow along the arrow direction shown in FIG. 2 is generated. That is, each fan 104 sucks air from a supply port 108 formed on the front side of each heat exchanger 102 and blows air from a blowout port 110 formed on the back side of each heat exchanger 102. Is generated.

筐体106に吸い込まれた倉庫50内の空気は、熱交換器102に流れる気液二相冷媒と熱交換を行って冷却される。熱交換器102で冷却された空気は、筐体106から吹き出されて、各ファン104の軸方向に存在する冷却対象に送風を行う。各ファン104の軸方向に存在する冷却対象は、倉庫50内に保管される冷却対象物であってもよく、倉庫50内における冷却対象領域であってもよい。   The air in the warehouse 50 sucked into the housing 106 is cooled by exchanging heat with the gas-liquid two-phase refrigerant flowing in the heat exchanger 102. The air cooled by the heat exchanger 102 is blown out from the housing 106 and blows air to the cooling target existing in the axial direction of each fan 104. The cooling target existing in the axial direction of each fan 104 may be a cooling target stored in the warehouse 50 or may be a cooling target area in the warehouse 50.

ファン104は、好適には、図2に示すように、熱交換器102よりも空気流れの下流側に配置される。ファン104を熱交換器102よりも空気流れの下流方向の冷却対象側に配置することによって、熱交換器102で冷却された空気を冷却対象に好適に供給することができる。   As shown in FIG. 2, the fan 104 is preferably disposed downstream of the heat exchanger 102 in the air flow. By disposing the fan 104 on the cooling target side in the downstream direction of the air flow from the heat exchanger 102, the air cooled by the heat exchanger 102 can be suitably supplied to the cooling target.

熱交換器102は、好適には、平板部102aがファン104の軸方向に交差する平面に平行に配置される。このように、熱交換器102を設置することによって、筐体106に取り込んだ空気を熱交換器102で好適に冷却することができる。   The heat exchanger 102 is preferably arranged in parallel to a plane in which the flat plate portion 102 a intersects the axial direction of the fan 104. Thus, by installing the heat exchanger 102, the air taken into the housing 106 can be suitably cooled by the heat exchanger 102.

熱交換器102の傾斜部102bは、好適には、空気流れの下流側に突出するように配置される。すなわち、熱交換器102の傾斜部102bは、空気流れの下流方向の冷却対象側に突出するように配置される。このように、熱交換器102を配置することによって、筐体106に取り込んだ空気を、熱交換器102の広い面積に接触させて好適に熱交換を行うことができる。   The inclined portion 102b of the heat exchanger 102 is preferably arranged so as to protrude downstream of the air flow. That is, the inclined portion 102b of the heat exchanger 102 is disposed so as to protrude toward the cooling target side in the downstream direction of the air flow. As described above, by disposing the heat exchanger 102, the air taken into the housing 106 can be brought into contact with a wide area of the heat exchanger 102, and heat exchange can be suitably performed.

熱交換器102の傾斜部102bは、好適には、平板部102aの両側から90度未満の鋭角に曲げられて形成される。このように、傾斜部102bを形成することによって、筐体106に取り込んだ空気を、熱交換器102に好適に接触させて熱交換を行うことができる。   The inclined portion 102b of the heat exchanger 102 is preferably formed by being bent at an acute angle of less than 90 degrees from both sides of the flat plate portion 102a. As described above, by forming the inclined portion 102b, the air taken into the housing 106 can be suitably brought into contact with the heat exchanger 102 to perform heat exchange.

筐体106に空気を取り込む供給口108は、好適には、熱交換器102の平板部102aの幅(図示の横方向)よりも大きく且つ熱交換器102の幅(図示の横方向)よりも小さく形成される。また、筐体106から空気を吹き出す吹出し口110は、好適には、熱交換器102の幅よりも小さく形成される。このように、供給口108および吹出し口110を形成することによって、筐体106に取り込んだ空気を、熱交換器102に確実且つ好適に接触させて熱交換を行うことができる。なお、熱交換器102は、その高さ方向(空気流れの方向および熱交換器102の幅方向に交差する方向)に、供給口108および吹出し口110よりも大きい。   The supply port 108 for taking air into the housing 106 is preferably larger than the width of the flat plate portion 102a of the heat exchanger 102 (the horizontal direction in the drawing) and larger than the width of the heat exchanger 102 (the horizontal direction in the drawing). It is formed small. In addition, the outlet 110 for blowing air from the housing 106 is preferably formed smaller than the width of the heat exchanger 102. In this way, by forming the supply port 108 and the blowout port 110, the air taken into the housing 106 can be reliably and preferably brought into contact with the heat exchanger 102 to perform heat exchange. In addition, the heat exchanger 102 is larger than the supply port 108 and the blower port 110 in the height direction (direction intersecting with the air flow direction and the width direction of the heat exchanger 102).

次に、この実施の形態に係る蒸発ユニット100の評価を行った。なお、比較例として、図3に示す従来技術の蒸発ユニット200を準備した。比較例の蒸発ユニット200は、図3に示すように、1つの大型の平板状の熱交換器202および熱交換器202に対向して配置された大容量のファン204を有するものである。比較例の熱交換器202は、12列30段×1台であり、その積幅は、2600mmである。   Next, the evaporation unit 100 according to this embodiment was evaluated. As a comparative example, a prior art evaporation unit 200 shown in FIG. 3 was prepared. As shown in FIG. 3, the evaporation unit 200 of the comparative example includes one large flat plate heat exchanger 202 and a large-capacity fan 204 disposed so as to face the heat exchanger 202. The heat exchanger 202 of the comparative example has 12 rows and 30 stages × 1 unit, and its product width is 2600 mm.

上記の比較例と比較して、この実施の形態に係る蒸発ユニット100は、図3に示すように、U字形状の3つの熱交換器102を有し、各熱交換器102に対向して配置された3つのファン104を有する。具体的には、4列30段×3台の熱交換器102であり、各熱交換器102の積幅は、比較例と同じく2600mmである。この実施の形態では、各熱交換器102は、U字形状であるため、各熱交換器102の幅方向の設置寸法が減少されている。この実施の形態に係る蒸発ユニット100は、比較例の蒸発ユニット200と比較して幅方向の寸法が同じになるように構成されている。すなわち、この実施の形態に係る熱交換器102のそれぞれは、その幅方向の寸法が、積幅の3分の1以下になるように、U字形状に形成されている。   Compared with the above comparative example, the evaporation unit 100 according to this embodiment has three U-shaped heat exchangers 102 as shown in FIG. It has three fans 104 arranged. Specifically, there are 4 rows and 30 stages × 3 heat exchangers 102, and the product width of each heat exchanger 102 is 2600 mm, as in the comparative example. In this embodiment, since each heat exchanger 102 is U-shaped, the installation dimension in the width direction of each heat exchanger 102 is reduced. The evaporation unit 100 according to this embodiment is configured to have the same dimension in the width direction as compared with the evaporation unit 200 of the comparative example. That is, each of the heat exchangers 102 according to this embodiment is formed in a U shape so that the dimension in the width direction is not more than one third of the product width.

この実施の形態に係る蒸発ユニット100は、U字形状に形成した3つの熱交換器102を含むので、空気吸込み前面面積(吸い込み空気と熱交換器102との接触面積)が大きい。すなわち、比較例の蒸発ユニット200では、1台分の熱交換器202の積幅に対応する空気吸込み前面面積であるのと比較して、この実施の形態の蒸発ユニット200では、3台分の熱交換器102の積幅に対応する空気吸込み前面面積である。上記のように、この実施の形態の熱交換器102と比較例の熱交換器202とは、積幅が同じであるので、この実施の形態に係る蒸発ユニット100の空気吸込み前面面積は、比較例と比較して3倍である。図4に示すように、空気吸込み前面面積が大きくなると、熱交換率が向上する。その結果、この実施の形態の蒸発ユニット100では、比較例の蒸発ユニット200と比較して、熱交換率が向上する。   Since the evaporation unit 100 according to this embodiment includes three heat exchangers 102 formed in a U shape, the air suction front area (the contact area between the suction air and the heat exchanger 102) is large. That is, in the evaporation unit 200 of the comparative example, compared with the air suction front area corresponding to the product width of the heat exchanger 202 for one unit, the evaporation unit 200 of this embodiment has an amount for three units. It is an air suction front area corresponding to the product width of the heat exchanger 102. As described above, the heat exchanger 102 of this embodiment and the heat exchanger 202 of the comparative example have the same product width, so the air suction front area of the evaporation unit 100 according to this embodiment is compared. It is 3 times compared with the example. As shown in FIG. 4, the heat exchange rate improves as the air suction front area increases. As a result, in the evaporation unit 100 of this embodiment, the heat exchange rate is improved as compared with the evaporation unit 200 of the comparative example.

さらに、この実施の形態では、U字形状の複数の熱交換器102であるため、各熱交換器102の列数を少なくすることができる。具体的には、比較例の熱交換器202の列数が12列であるのと比較して、この実施の形態の各熱交換器102の列数は4列である。つまり、この実施の形態では、比較例と比較して、熱交換器102の列数が3分の1である。
その結果、この実施の形態に係る蒸発ユニット100では、熱交換器102での空気流れの抵抗を小さくすることができる。すなわち、この実施の形態では、図5に示すように、比較例と比較して、熱交換器102での圧力損失が小さい。したがって、この実施の形態では、図5に示すように、同じ風量を得るために、比較例と比較して容量が小さいファン104を選択することができる。
Furthermore, in this embodiment, since there are a plurality of U-shaped heat exchangers 102, the number of rows of each heat exchanger 102 can be reduced. Specifically, the number of columns of each heat exchanger 102 of this embodiment is four compared to the number of columns of the heat exchanger 202 of the comparative example being twelve. In other words, in this embodiment, the number of columns of the heat exchanger 102 is one third as compared with the comparative example.
As a result, in the evaporation unit 100 according to this embodiment, the resistance of the air flow in the heat exchanger 102 can be reduced. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the pressure loss in the heat exchanger 102 is small as compared with the comparative example. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 5, in order to obtain the same air volume, it is possible to select the fan 104 having a smaller capacity compared to the comparative example.

上記のように、この実施の形態では、容量の小さいファン104が選択されるため、ファン104を駆動するための消費電力が低減されている。図6に示すように、モータ容量(ファン104の容量)が小さくなるとファン104を駆動する際の発熱量が小さくなる。したがって、この実施の形態では、ファン104を駆動する際の発熱量が低減されるので、倉庫50内の冷却負荷の増加が抑制されており、倉庫50内の冷却運転を効率的に行うことができる。   As described above, in this embodiment, since the fan 104 having a small capacity is selected, the power consumption for driving the fan 104 is reduced. As shown in FIG. 6, when the motor capacity (capacity of the fan 104) decreases, the amount of heat generated when the fan 104 is driven decreases. Therefore, in this embodiment, since the amount of heat generated when driving the fan 104 is reduced, an increase in the cooling load in the warehouse 50 is suppressed, and the cooling operation in the warehouse 50 can be performed efficiently. it can.

実施の形態2.
上記の実施の形態1では、複数の熱交換器102の全てが、1つの筐体106内に収容された例について説明した。これと比較して、実施の形態2では、図7〜図10に示すように、複数の熱交換器102のそれぞれが、筐体106内に収容され、モジュール化される。以下の説明では、実施の形態1と重複する部分については、説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the example in which all of the plurality of heat exchangers 102 are accommodated in one housing 106 has been described. Compared to this, in the second embodiment, as shown in FIGS. 7 to 10, each of the plurality of heat exchangers 102 is accommodated in the housing 106 and modularized. In the following description, the description overlapping with the first embodiment will be omitted.

この実施の形態では、図7〜図10に示すように、複数の筐体106を有する。各筐体106には、複数の熱交換器102のそれぞれが収容されており、モジュール化されている。この実施の形態では、図7〜図10に示すように、モジュール化された筐体106を種々の態様で設置することができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 7 to FIG. Each housing 106 accommodates each of the plurality of heat exchangers 102 and is modularized. In this embodiment, as shown in FIGS. 7 to 10, the modularized housing 106 can be installed in various modes.

例えば、図7に示す例では、図示を省略してある締結部材によって、複数の筐体106Aが連結設置されている。すなわち、図7に示す例では、上記の実施の形態1の蒸発ユニット100に対応する形状の蒸発ユニット100が得られる。また、図8に示す例では、複数の筐体106Bが分散して設置された蒸発ユニット100が得られる。さらに、また、図9に示す例では、上下方向に複数の筐体106Cを設置した縦型設置の蒸発ユニット100が得られる。さらに、また、図10に示すように、各筐体106Dに吊り手段112を設け、各筐体106Dを倉庫50内の所望の場所に、ぶら下げて設置することができる。   For example, in the example shown in FIG. 7, a plurality of housings 106A are connected and installed by fastening members that are not shown. That is, in the example shown in FIG. 7, the evaporation unit 100 having a shape corresponding to the evaporation unit 100 of the first embodiment is obtained. Further, in the example shown in FIG. 8, the evaporation unit 100 in which a plurality of casings 106B are installed in a distributed manner is obtained. Furthermore, in the example shown in FIG. 9, the vertically installed evaporation unit 100 in which a plurality of casings 106C are installed in the vertical direction is obtained. Furthermore, as shown in FIG. 10, the suspension means 112 can be provided in each casing 106 </ b> D, and each casing 106 </ b> D can be hung and installed at a desired location in the warehouse 50.

上記のように、この実施の形態では、複数の筐体106のそれぞれがモジュール化されており、蒸発ユニット100が設置される環境に合わせて、これらを自由に配置することができる。その結果、この実施の形態では、設置工事の自由度が拡大されている。さらに、蒸発ユニット100の設置スペースの省スペース化を実現することができる。   As described above, in this embodiment, each of the plurality of housings 106 is modularized, and these can be freely arranged according to the environment in which the evaporation unit 100 is installed. As a result, in this embodiment, the degree of freedom of installation work is expanded. Furthermore, space saving of the installation space of the evaporation unit 100 can be realized.

なお、上記の実施の形態1および実施の形態2で説明した例では、熱交換器102で冷却された空気を冷却対象に向けて直接的に送風するようにファン104を設置していたが、例えば、図11に示すように、冷却対象の上方に向けて冷却された空気を送風するようにファン104を設置してあっても良い。冷却された空気を冷却対象の上方に向けて送風することによって、倉庫50内の温度を均一化することができる。   In the example described in the first embodiment and the second embodiment, the fan 104 is installed so as to blow the air cooled by the heat exchanger 102 directly toward the cooling target. For example, as shown in FIG. 11, the fan 104 may be installed so as to blow the air cooled toward the upper side of the cooling target. The temperature in the warehouse 50 can be made uniform by blowing the cooled air toward the upper side of the object to be cooled.

実施の形態3.
実施の形態3に係る冷凍空調装置1では、図12に示すように、圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒を、直接的に蒸発ユニット100に供給することができるように配管を接続してある。以下の説明では、実施の形態1または実施の形態2と重複する部分については、説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
In the refrigerating and air-conditioning apparatus 1 according to Embodiment 3, pipes are connected so that the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 can be directly supplied to the evaporation unit 100, as shown in FIG. It is. In the following description, description of the same parts as those in Embodiment 1 or Embodiment 2 is omitted.

圧縮機2と各熱交換器102A〜102Cとを接続する配管のそれぞれには、電磁弁18A〜18Cが設置されている。電磁弁18A〜18Cのそれぞれは、図2に示す制御部16によって制御され、開状態と閉状態とを切り替える。電磁弁18A〜18Cが開状態になると、圧縮機2から吐出された高温の冷媒が、熱交換器102A〜102Cに供給される。なお、圧縮機2からの高温の冷媒を熱交換器102A〜102Cに供給するときには、電磁弁8A〜8Cは閉状態に切り替えられており、凝縮ユニット6から流出した低温の冷媒は、熱交換器102A〜102Cに流れ込まないようにしてある。   Solenoid valves 18A to 18C are installed in the pipes connecting the compressor 2 and the heat exchangers 102A to 102C, respectively. Each of solenoid valves 18A-18C is controlled by control part 16 shown in Drawing 2, and changes between an open state and a closed state. When the solenoid valves 18A to 18C are opened, the high-temperature refrigerant discharged from the compressor 2 is supplied to the heat exchangers 102A to 102C. When supplying the high-temperature refrigerant from the compressor 2 to the heat exchangers 102A to 102C, the solenoid valves 8A to 8C are switched to the closed state, and the low-temperature refrigerant flowing out from the condensation unit 6 is converted into the heat exchanger. It does not flow into 102A to 102C.

次に、この実施の形態に係る冷凍空調装置1の除霜運転について説明する。この実施の形態では、複数の熱交換器102A〜102Cのうちの1つを選択して、除霜運転を行う。例えば、第1の熱交換器102Aの除霜運転を行う際には、第1の熱交換器102Aと圧縮機2との間に設置された第1の電磁弁18Aを開状態に切り替える。このときには、第1の熱交換器102Aと凝縮ユニット6との間に設置された第1の電磁弁8Aは閉状態に切り替える。このように、第1の電磁弁8Aと第1の電磁弁18Aとを有する第1の切替手段300Aを切り替えて、第1の熱交換器102Aに、第2温度の高温の冷媒を流すことによって、除霜運転が行われる。なお、このときには、高温の空気が倉庫50内に流れ込まないように、第1の熱交換器102Aに対向して配置されたファンは停止される。
第1の熱交換器102Aの除霜運転が行われる際には、第2の熱交換器102Bおよび第3の熱交換器102Cでは、通常の冷却運転が行われる。すなわち、第1の蒸発ユニット100Aの除霜運転が行われる際には、第2温度よりも低い温度の第1温度の冷媒が、第2の熱交換器102Bおよび第3の熱交換器102Cに流れるように、第2の切替手段300Bおよび第3の切替手段300Cを切り替える。なお、第2の切替手段300Bは、第2の電磁弁8Bと第2の電磁弁18Bを有するものであり、第3の切替手段300Cは、第3の電磁弁8Cと第3の電磁弁18Cを有するものである。
Next, the defrosting operation of the refrigeration air conditioner 1 according to this embodiment will be described. In this embodiment, one of the plurality of heat exchangers 102A to 102C is selected to perform the defrosting operation. For example, when the defrosting operation of the first heat exchanger 102A is performed, the first electromagnetic valve 18A installed between the first heat exchanger 102A and the compressor 2 is switched to an open state. At this time, the first electromagnetic valve 8A installed between the first heat exchanger 102A and the condensing unit 6 is switched to the closed state. In this way, by switching the first switching means 300A having the first electromagnetic valve 8A and the first electromagnetic valve 18A, a high-temperature refrigerant having the second temperature is caused to flow through the first heat exchanger 102A. The defrosting operation is performed. At this time, the fan disposed opposite to the first heat exchanger 102A is stopped so that high-temperature air does not flow into the warehouse 50.
When the defrosting operation of the first heat exchanger 102A is performed, a normal cooling operation is performed in the second heat exchanger 102B and the third heat exchanger 102C. That is, when the defrosting operation of the first evaporation unit 100A is performed, the refrigerant having the first temperature lower than the second temperature is supplied to the second heat exchanger 102B and the third heat exchanger 102C. The second switching unit 300B and the third switching unit 300C are switched so as to flow. The second switching means 300B includes the second electromagnetic valve 8B and the second electromagnetic valve 18B, and the third switching means 300C includes the third electromagnetic valve 8C and the third electromagnetic valve 18C. It is what has.

このように、この実施の形態では、複数の熱交換器102A〜102Cのうち、例えば、第1の熱交換器102Aを選択して、除霜運転を行い、その他の第2の熱交換器102Bおよび第3の熱交換器102Cでは、通常の冷却運転が行われる。その結果、この実施の形態では、除霜運転の際の倉庫50内の温度上昇が抑制されており、好適に除霜運転を行うことができる。   Thus, in this embodiment, for example, the first heat exchanger 102A is selected from the plurality of heat exchangers 102A to 102C, the defrosting operation is performed, and the other second heat exchanger 102B. In the third heat exchanger 102C, a normal cooling operation is performed. As a result, in this embodiment, the temperature rise in the warehouse 50 during the defrosting operation is suppressed, and the defrosting operation can be suitably performed.

この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々に改変することができる。すなわち、上記の実施の形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施の形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. That is, the configuration of the above embodiment may be improved as appropriate, or at least a part of the configuration may be replaced with another configuration. Further, the configuration requirements that are not particularly limited with respect to the arrangement are not limited to the arrangement disclosed in the embodiment, and can be arranged at a position where the function can be achieved.

1 冷凍空調装置、2 圧縮機、4 逆止弁、6 凝縮ユニット、8 電磁弁、10 膨張弁、12 分配器、14 温度センサ、16 制御部、18 電磁弁、50 倉庫、100 蒸発ユニット(熱交換ユニット)、102 熱交換器、102a 平板部、102b 傾斜部、104 ファン、106 筐体、108 供給口、110 吹出し口、112 吊り手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigeration air conditioner, 2 Compressor, 4 Check valve, 6 Condensing unit, 8 Solenoid valve, 10 Expansion valve, 12 Distributor, 14 Temperature sensor, 16 Control part, 18 Solenoid valve, 50 Warehouse, 100 Evaporation unit (heat Exchange unit), 102 heat exchanger, 102a flat plate portion, 102b inclined portion, 104 fan, 106 housing, 108 supply port, 110 outlet port, 112 suspension means.

Claims (6)

平板部および前記平板部の両側に形成された傾斜部を含むU字形状の複数の熱交換器と、
前記複数の熱交換器と対向するように配置され、前記複数の熱交換器で熱交換が行われた空気を第1軸方向に供給する複数のファンと、を有し、
前記第1軸方向は、上方に向けて傾斜しており、
前記複数の熱交換器は、それぞれの前記平板部が前記第1軸に交差する平面上に配置されるように設置され、
前記複数の熱交換器のそれぞれに、第1温度の冷媒または前記第1温度よりも高温の第2温度の冷媒を供給するように切り替える複数の切替手段をさらに有し、
前記複数の切替手段は、それぞれ圧縮機の出力側に直接接続されている電磁弁と凝縮器の出力側に直接接続されている電磁弁とで構成され、
前記圧縮機に直接接続されている前記電磁弁及び前記凝縮器に直接接続されている前記電磁弁の開閉を制御することにより、前記複数の切替手段のうちの1つが、前記複数の熱交換器のうちの1つに前記第2温度の冷媒を供給するときに、その他の切替手段は、その他の熱交換器に前記第1温度の冷媒を供給することを特徴とする冷凍空調装置の直接膨張式クーラ用熱交換ユニット。
A plurality of U-shaped heat exchangers including a flat plate portion and inclined portions formed on both sides of the flat plate portion;
A plurality of fans that are arranged to face the plurality of heat exchangers, and that supply air that has undergone heat exchange in the plurality of heat exchangers in a first axial direction;
The first axial direction is inclined upward,
The plurality of heat exchangers are installed such that each flat plate portion is disposed on a plane intersecting the first axis,
Each of the plurality of heat exchangers further includes a plurality of switching means for switching to supply a refrigerant having a first temperature or a refrigerant having a second temperature higher than the first temperature,
The plurality of switching means are each composed of a solenoid valve directly connected to the output side of the compressor and a solenoid valve directly connected to the output side of the condenser,
By controlling the opening and closing of the solenoid valve directly connected to the compressor and the solenoid valve directly connected to the condenser, one of the plurality of switching means can be used as the plurality of heat exchangers. When the refrigerant having the second temperature is supplied to one of them, the other switching means supplies the refrigerant having the first temperature to the other heat exchanger. Heat exchange unit for air conditioner.
前記複数のファンは、前記複数の熱交換器よりも冷却対象側に配置されることを特徴とする請求項1記載の冷凍空調装置の直接膨張式クーラ用熱交換ユニット。   2. The heat exchange unit for a direct expansion cooler of a refrigeration air conditioner according to claim 1, wherein the plurality of fans are disposed closer to the cooling object than the plurality of heat exchangers. 前記複数の熱交換器は、それぞれの傾斜部が前記冷却対象側に突出するように配置されることを特徴とする請求項2記載の冷凍空調装置の直接膨張式クーラ用熱交換ユニット。   The heat exchange unit for a direct expansion cooler of a refrigeration air conditioner according to claim 2, wherein the plurality of heat exchangers are arranged such that respective inclined portions protrude toward the cooling target. 前記複数のファンのそれぞれは、前記複数の熱交換器の前記平板部に対向するように配置されることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の冷凍空調装置の直接膨張式クーラ用熱交換ユニット。   4. The refrigerating and air-conditioning apparatus according to claim 1, wherein each of the plurality of fans is disposed so as to face the flat plate portion of the plurality of heat exchangers. 5. Heat exchange unit for direct expansion cooler. 前記複数の熱交換器の全てを収容する筐体をさらに有することを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の冷凍空調装置の直接膨張式クーラ用熱交換ユニット。   The heat exchange unit for a direct expansion cooler of a refrigeration air conditioner according to any one of claims 1 to 4, further comprising a housing that accommodates all of the plurality of heat exchangers. 前記複数の熱交換器のそれぞれを収容する複数の筐体をさらに有することを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の冷凍空調装置の直接膨張式クーラ用熱交換ユニット。   The heat exchange unit for a direct expansion type cooler of the refrigeration air conditioner according to any one of claims 1 to 4, further comprising a plurality of housings for accommodating the plurality of heat exchangers. .
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