JP6751490B1 - Refrigeration equipment and refrigeration system - Google Patents
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Abstract
【課題】 効率的な熱交換を行う冷凍装置および冷凍システムを提供すること。【解決手段】 一列に配置され、冷媒と空気との熱交換をする複数の排熱側熱交換器２１と、水の流れる方向に沿って配置され、冷媒と水との熱交換をする複数の利用側熱交換器５０とを備える冷凍装置１であって、利用側熱交換器５０は、２つの排熱側熱交換器２１と接続可能に構成され、排熱側熱交換器２１の列のうち最外部に配置される排熱側熱交換器２１が、水の最上流側の利用側熱交換器５０と接続されることを特徴とする。【選択図】 図３PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a freezing device and a freezing system for efficient heat exchange. SOLUTION: A plurality of exhaust heat side heat exchangers 21 arranged in a row and exchanging heat between a refrigerant and air, and a plurality of heat exchangers arranged along a flow direction of water and exchanging heat between the refrigerant and water. A refrigerating apparatus 1 including a user-side heat exchanger 50, wherein the user-side heat exchanger 50 is configured to be connectable to two exhaust heat-side heat exchangers 21 and is in a row of exhaust heat-side heat exchangers 21. The exhaust heat side heat exchanger 21 arranged on the outermost side is connected to the utilization side heat exchanger 50 on the most upstream side of water. [Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は、冷媒の熱交換を行う冷凍装置および冷凍システムに関する。 The present invention relates to a refrigerating device and a refrigerating system that perform heat exchange of a refrigerant.
冷媒の熱交換を行う冷凍装置に関して、複数の冷凍サイクルを具備して構成される冷凍装置が知られている（例えば、特許文献１など）。特許文献１では、複数の冷凍サイクルユニットと制御用ボックスとを備える装置における各ユニットの配置が開示されている。 Regarding a refrigerating device that performs heat exchange of a refrigerant, a refrigerating device that includes a plurality of refrigerating cycles is known (for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses the arrangement of each unit in an apparatus including a plurality of refrigeration cycle units and a control box.
しかしながら、特許文献１をはじめとする従来技術にあっては、各ユニットの配置によって制御用ボックスのメンテナンス性を向上するものであった。そのため、特許文献１などでは１列で構成される排熱側熱交換器において、排熱側熱交換器と利用側熱交換器とを単純に並ぶ順番ごとで接続しており、冷凍サイクルの熱交換効率については考慮されていなかった。したがって、例えば冷房運転時において、冷凍サイクルの熱交換器に空気が通過しにくい（熱交換されにくい）領域が生じる場合などには、当該冷凍サイクルの高圧圧力の上昇を抑制するために、圧縮機の運転容量を下げて冷却能力を低下させる場合があった。 However, in the related arts such as Patent Document 1, the maintainability of the control box is improved by the arrangement of each unit. Therefore, in Patent Document 1 and the like, in the exhaust heat side heat exchanger configured in one row, the exhaust heat side heat exchanger and the use side heat exchanger are simply connected in the order in which they are arranged, and the heat of the refrigeration cycle is Exchange efficiency was not considered. Therefore, for example, in a cooling operation, when a region in which air does not easily pass (heat exchange is difficult) occurs in the heat exchanger of the refrigeration cycle, in order to suppress an increase in the high pressure of the refrigeration cycle, the compressor is increased. In some cases, the cooling capacity was reduced by lowering the operating capacity of.
そこで、各冷凍サイクルにおける熱交換の効率を向上する技術が求められていた。 Therefore, there has been a demand for a technique for improving the efficiency of heat exchange in each refrigeration cycle.
本発明は、上記従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、効率的な熱交換を行う冷凍装置および冷凍システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems in the related art, and an object thereof is to provide a refrigeration apparatus and a refrigeration system that perform efficient heat exchange.
すなわち、本発明によれば、
一列に配置され、冷媒と空気との熱交換をする複数の排熱側熱交換器と、
水の流れる方向に沿って配置され、前記冷媒と水との熱交換をする複数の利用側熱交換器とを備える冷凍装置であって、
前記利用側熱交換器は、２つの排熱側熱交換器と接続可能に構成され、
前記排熱側熱交換器の列のうち最外部に配置される排熱側熱交換器が、前記水の最上流側の利用側熱交換器と接続されることを特徴とする、冷凍装置が提供される。
That is, according to the present invention,
A plurality of exhaust heat side heat exchangers arranged in a row and exchanging heat between the refrigerant and air,
A refrigeration apparatus provided with a plurality of utilization side heat exchangers arranged along the flowing direction of water, for exchanging heat between the refrigerant and water,
The utilization side heat exchanger is configured to be connectable to two exhaust heat side heat exchangers,
The exhaust heat side heat exchanger arranged in the outermost part of the row of the exhaust heat side heat exchanger is connected to the use side heat exchanger on the most upstream side of the water, the refrigerating apparatus is Provided.
本発明によれば、効率的な熱交換を行う冷凍装置および冷凍システムが提供できる。 According to the present invention, a refrigeration system and a refrigeration system that perform efficient heat exchange can be provided.
以下、本発明を、実施形態をもって説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に参照する各図においては、共通する要素について同じ符号を用い、適宜その説明を省略するものとする。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments described below. In each of the drawings referred to below, common elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be appropriately omitted.
まず、本実施形態に係る冷凍サイクルについて、図１を以て説明する。図１は、本実施形態における冷凍装置１の冷凍サイクル系統図である。本実施形態の冷凍装置１は、複数の冷凍サイクルユニット１０(１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ)を具備して構成される。冷凍サイクルユニット１０は、空気と冷媒との熱交換を行う。以下に説明する実施形態では、冷凍装置１を構成する冷凍サイクルの数が４つである場合を例に挙げているが、特に実施形態を限定するものではない。なお、図１では、代表的に冷凍サイクルユニット１０ａについて詳細な構成を図示しているが、他の冷凍サイクルユニット１０ｂ，１０ｃ，１０も同様の構成を具備する。 First, the refrigeration cycle according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a refrigeration cycle system diagram of the refrigeration apparatus 1 in the present embodiment. The refrigeration system 1 of the present embodiment includes a plurality of refrigeration cycle units 10 (10a, 10b, 10c, 10d). The refrigeration cycle unit 10 exchanges heat between air and a refrigerant. In the embodiments described below, the case where the number of refrigeration cycles configuring the refrigeration apparatus 1 is four is taken as an example, but the embodiments are not particularly limited. In addition, in FIG. 1, the detailed structure of the refrigeration cycle unit 10a is representatively illustrated, but the other refrigeration cycle units 10b, 10c, and 10 also have the same structure.
冷凍サイクルユニット１０は、図１に示すように、四方弁３１、アキュムレータ３２、圧縮機３３、膨張装置３４、排熱側熱交換器２１、送風機２２などの各種部品を具備して構成される。なお、排熱側熱交換器２１は、空気側熱交換器として参照される。以下では、便宜的に、冷凍サイクルユニットを構成する各種部品のうち、排熱側熱交換器２１および送風機２２を除く部品を総称して「冷凍サイクル部品３０」として参照する。 As shown in FIG. 1, the refrigeration cycle unit 10 includes various components such as a four-way valve 31, an accumulator 32, a compressor 33, an expansion device 34, an exhaust heat side heat exchanger 21, and a blower 22. The exhaust heat side heat exchanger 21 is referred to as an air side heat exchanger. Hereinafter, for convenience, of the various components that form the refrigeration cycle unit, the components other than the exhaust heat side heat exchanger 21 and the blower 22 are collectively referred to as a “refrigeration cycle component 30”.
さらに、本実施形態の冷凍装置１は、水と冷媒との熱交換を行う利用側熱交換器５０（５０ａ，５０ｂ）を具備し、冷凍サイクルユニット１０と、利用側熱交換器５０とが接続されて構成される。なお、利用側熱交換器５０は、水側熱交換器として参照される。排熱側熱交換器２１および送風機２２は、熱交換器室２０に収容される。また、冷凍サイクル部品３０や利用側熱交換器５０は、熱交換器室２０の下部の機械室に収容される。 Further, the refrigeration system 1 of the present embodiment includes the use side heat exchangers 50 (50a, 50b) that exchange heat between water and the refrigerant, and the refrigeration cycle unit 10 and the use side heat exchanger 50 are connected. Is configured. The utilization side heat exchanger 50 is referred to as a water side heat exchanger. The exhaust heat side heat exchanger 21 and the blower 22 are housed in the heat exchanger chamber 20. The refrigeration cycle component 30 and the use-side heat exchanger 50 are housed in the machine room below the heat exchanger room 20.
冷凍サイクルユニット１０は、圧縮機３３、四方弁３１、排熱側熱交換器２１、膨張装置３４、利用側熱交換器５０、アキュムレータ３２が配管ｒにより接続されている。冷凍サイクルに封入される冷媒は、それぞれ配管ｒを通って、圧縮機３３、四方弁３１、排熱側熱交換器２１、膨張装置３４、利用側熱交換器５０、およびアキュムレータ３２を流れる。図１中の四方弁３１の実線は、冷凍装置１の冷却運転時における冷媒の流れを示している。四方弁３１を、切り替え、破線の接続側に切り替えることで暖房運転となる。 In the refrigeration cycle unit 10, a compressor 33, a four-way valve 31, an exhaust heat side heat exchanger 21, an expansion device 34, a use side heat exchanger 50, and an accumulator 32 are connected by a pipe r. The refrigerant enclosed in the refrigeration cycle flows through the pipe r and the compressor 33, the four-way valve 31, the exhaust heat side heat exchanger 21, the expansion device 34, the utilization side heat exchanger 50, and the accumulator 32. The solid line of the four-way valve 31 in FIG. 1 indicates the flow of the refrigerant during the cooling operation of the refrigeration system 1. The heating operation is performed by switching the four-way valve 31 to the connection side indicated by the broken line.
冷凍サイクルユニット１０ａ、１０ｄに接続される利用側熱交換器５０ａと、冷凍サイクルユニット１０ｂ、１０ｃに接続される利用側熱交換器５０ｂとは、直列に配管４０で接続される。冷暖房を担う熱負荷媒体は、配管４０内を通って、利用側熱交換器５０ａから利用側熱交換器５０ｂへ流れる。なお、以下の説明では、熱負荷媒体が流れる方向について、上流側から下流側へ流れるものとし、利用側熱交換器５０ａ側を上流側、利用側熱交換器５０ｂ側を下流側として参照する。本実施形態における各冷凍サイクルユニット１０ａ〜１０ｄと、各利用側熱交換器５０ａ，５０ｂとの接続についての詳細は後述する。なお、図１では、１つの利用側熱交換器５０に対して、２つの冷凍サイクルユニット１０が接続される構成を例示しているが、実施形態を限定するものではなく、利用側熱交換器５０と接続される冷凍サイクルユニット１０の数は特に限定されない。 The utilization side heat exchanger 50a connected to the refrigeration cycle units 10a and 10d and the utilization side heat exchanger 50b connected to the refrigeration cycle units 10b and 10c are connected in series by a pipe 40. The heat load medium responsible for cooling and heating flows through the pipe 40 and flows from the use side heat exchanger 50a to the use side heat exchanger 50b. In the following description, with respect to the flow direction of the heat load medium, it is assumed that the heat load medium flows from the upstream side to the downstream side, and the use side heat exchanger 50a side is referred to as the upstream side and the use side heat exchanger 50b side is referred to as the downstream side. Details of the connection between the respective refrigeration cycle units 10a to 10d and the respective use side heat exchangers 50a and 50b in the present embodiment will be described later. Although FIG. 1 illustrates a configuration in which two refrigeration cycle units 10 are connected to one usage-side heat exchanger 50, the embodiment is not limited and the usage-side heat exchanger is not limited thereto. The number of refrigeration cycle units 10 connected to 50 is not particularly limited.
熱負荷媒体は、例えば、水が用いられ、利用側熱交換器５０ａ、５０ｂでの熱交換により冷房の場合は低温水が作られ、暖房の場合は高温水が作られる。圧縮機３３はスクロール圧縮機、ロータリー圧縮機などで運転容量が可変である圧縮機や運転容量が固定の圧縮機などで構成されている。利用側熱交換器５０ａ、５０ｂは積層プレート式熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、二重管熱交換器等で構成されている。アキュムレータ３２は圧縮機３３内に液体が入り、破損しないように気液分離する。 As the heat load medium, for example, water is used, and low temperature water is produced in the case of cooling and high temperature water is produced in the case of heating by heat exchange in the use side heat exchangers 50a and 50b. The compressor 33 is composed of a scroll compressor, a rotary compressor or the like having a variable operating capacity or a compressor having a fixed operating capacity. The utilization side heat exchangers 50a and 50b are composed of a laminated plate type heat exchanger, a shell and tube type heat exchanger, a double tube heat exchanger, and the like. The accumulator 32 separates gas and liquid so that liquid does not enter the compressor 33 and is damaged.
冷凍装置１が冷却運転する場合、冷凍サイクルユニット１０において圧縮機３３で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、四方弁３１の図１の実線側の流路を通る。そして、排熱側熱交換器２１により放熱して凝縮され常温高圧の液冷媒となる。そして、常温高圧の液冷媒は、膨張装置３４により減圧されて低温低圧の液冷媒となり、利用側熱交換器５０において、配管４０から送られる熱負荷媒体と熱交換して蒸発され低温低圧のガス冷媒となり圧縮機３３に戻る。利用側熱交換器５０では、低温低圧の液冷媒は、液冷媒の蒸発時の蒸発潜熱により熱負荷媒体から吸熱して熱負荷媒体が冷却される。 When the refrigerating apparatus 1 performs the cooling operation, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant compressed by the compressor 33 in the refrigeration cycle unit 10 passes through the flow path of the four-way valve 31 on the solid line side in FIG. 1. Then, heat is radiated by the heat exchanger 21 on the exhaust heat side and condensed to become a liquid refrigerant at room temperature and high pressure. Then, the normal-temperature high-pressure liquid refrigerant is decompressed by the expansion device 34 to become a low-temperature low-pressure liquid refrigerant, which is heat-exchanged with the heat load medium sent from the pipe 40 in the use-side heat exchanger 50 to be evaporated and the low-temperature low-pressure gas. It becomes refrigerant and returns to the compressor 33. In the use-side heat exchanger 50, the low-temperature low-pressure liquid refrigerant absorbs heat from the heat load medium due to the latent heat of evaporation when the liquid refrigerant evaporates, and the heat load medium is cooled.
また、冷凍装置１が暖房運転する場合、冷凍サイクルユニット１０において圧縮機３３で圧縮された高温高圧のガス冷媒は四方弁３１の図１の破線側の流路を通る。そして、利用側熱交換器５０で熱負荷媒体と熱交換して放熱して凝縮され、常温高圧の液冷媒となる。利用側熱交換器５０では、高温高圧のガス冷媒の凝縮熱により熱負荷媒体が加熱される。常温高圧の液冷媒は、膨張装置３４により減圧されて低温低圧の液冷媒となる。低温低圧の液冷媒は、排熱側熱交換器２１により蒸発され低温低圧のガス冷媒となり、圧縮機３３に戻る。 Further, when the refrigeration system 1 is in the heating operation, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant compressed by the compressor 33 in the refrigeration cycle unit 10 passes through the flow passage on the side of the broken line in FIG. 1 of the four-way valve 31. Then, the heat exchange medium 50 exchanges heat with the heat load medium to radiate heat and condense to become a liquid refrigerant at room temperature and high pressure. In the utilization side heat exchanger 50, the heat load medium is heated by the heat of condensation of the high-temperature and high-pressure gas refrigerant. The normal-temperature high-pressure liquid refrigerant is decompressed by the expansion device 34 to become a low-temperature low-pressure liquid refrigerant. The low-temperature low-pressure liquid refrigerant is evaporated by the exhaust heat side heat exchanger 21 to become a low-temperature low-pressure gas refrigerant, and returns to the compressor 33.
次に本実施形態の冷凍装置１の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、本実施形態における冷凍装置１の概略を示す斜視図である。 Next, the configuration of the refrigerating apparatus 1 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view showing the outline of the refrigerating apparatus 1 in the present embodiment.
図２に示す例では、本実施形態の冷凍装置１は、４つの冷凍サイクルユニット１０が一列に並んで構成される冷凍サイクルからなる。以下では便宜的に複数の冷凍サイクルユニットが並ぶ方向をｘ方向として定義し、ｘ方向の手前側および奥側をそれぞれ背面および正面として参照する。また、冷凍装置１の高さ方向をｚ方向、ｘ方向およびｚ方向に直交する方向をｙ方向としてそれぞれ定義し、ｙ方向は便宜的に側面として参照する。 In the example shown in FIG. 2, the refrigeration system 1 of the present embodiment includes a refrigeration cycle in which four refrigeration cycle units 10 are arranged in a line. Hereinafter, for convenience, the direction in which a plurality of refrigeration cycle units are arranged is defined as the x direction, and the front side and the back side in the x direction are referred to as the back surface and the front surface, respectively. Further, the height direction of the refrigerating apparatus 1 is defined as the z direction, the x direction, and the direction orthogonal to the z direction, respectively, and the y direction is referred to as a side surface for convenience.
冷凍サイクルユニット１０ａ〜１０ｄは、各々が排熱側熱交換器２１ａ〜２１ｄと、各熱交換器に対応して配置される送風機２２ａ〜２２ｄを具備する。なお、排熱側熱交換器２１は、２つの熱交換器によって１対の熱交換器を構成することとしてもよい。また、排熱側熱交換器２１の形状は、一例として、上から見た場合に２か所の曲げ部により折り返される形状（いわゆる「コの字」形状）とすることができる。 The refrigeration cycle units 10a to 10d include exhaust heat side heat exchangers 21a to 21d, and blowers 22a to 22d arranged corresponding to the heat exchangers. The exhaust heat side heat exchanger 21 may form a pair of heat exchangers with two heat exchangers. The shape of the heat exchanger 21 on the exhaust heat side can be, for example, a shape that is folded back by two bent portions when viewed from above (so-called “U-shaped” shape).
本実施形態の冷凍装置１は、各送風機２２ａ〜２２ｄが動作することによって、冷凍装置１の側方（ｙ方向）から熱交換器室２０内の空間に空気を吸い込み、冷凍装置１の上方（ｚ方向）に空気を排出する。このようにして空気が流れることで、空気は各排熱側熱交換器２１ａ〜２１ｄを通過し、空気と冷媒との熱交換が行われる。なお、図１中のブロック矢印Ａは、冷凍装置１に吸入される空気の流れを示し、ブロック矢印Ｂは、冷凍装置１から排出される空気の流れを示している。 In the refrigeration system 1 of the present embodiment, the blowers 22a to 22d operate to draw air from the lateral side (y direction) of the refrigeration system 1 into the space inside the heat exchanger chamber 20 and above the refrigeration system 1 ( Exhaust air in the z direction). By the air flowing in this way, the air passes through the exhaust heat side heat exchangers 21a to 21d, and heat exchange between the air and the refrigerant is performed. A block arrow A in FIG. 1 indicates a flow of air sucked into the refrigeration apparatus 1, and a block arrow B indicates a flow of air discharged from the refrigeration apparatus 1.
次に、本実施形態における冷凍サイクルユニット１０の配置について図３および図４を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、適宜図１および図２を参照する。図３は、本実施形態における冷凍サイクルユニット１０ａ〜１０ｄと利用側熱交換器５０ａ，５０ｂとの接続を説明する図である。図３上図は、排熱側熱交換器２１ａ〜２１ｄおよび送風機２２ａ〜２２ｄの側面図を示しており、図３下図は、機械室に収容される冷凍サイクル部品３０ａ〜３０ｄ、配管４０、利用側熱交換器５０ａ，５０ｂの上面図を示している。また、図４は、本実施形態における冷凍サイクルユニット１０ａ〜１０ｄの配置を示す上面図であるなお、図３においては、図面の見やすさの観点から、部品の詳細な構成などが省略されている点に留意されたい。また、図４においても同様に、送風機２２や冷凍サイクル部品３０などが省略されている点に留意されたい。 Next, the arrangement of the refrigeration cycle unit 10 in this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. In the following description, FIGS. 1 and 2 will be referred to as appropriate. FIG. 3 is a diagram illustrating the connection between the refrigeration cycle units 10a to 10d and the use side heat exchangers 50a and 50b in the present embodiment. The upper diagram of FIG. 3 shows a side view of the heat exchangers 21a to 21d on the exhaust heat side and the blowers 22a to 22d, and the lower diagram of FIG. The top view of the side heat exchangers 50a and 50b is shown. Further, FIG. 4 is a top view showing the arrangement of the refrigeration cycle units 10a to 10d in the present embodiment. Note that, in FIG. 3, detailed components and the like are omitted from the viewpoint of viewability of the drawing. Please note that. Also, note that the blower 22 and the refrigeration cycle component 30 are omitted in FIG. 4 as well.
図３上図に示すように、本実施形態の冷凍装置１を構成する４つの冷凍サイクルユニット１０ａ〜１０ｄは、背面側から正面側に向かって冷凍サイクルユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの順で一列に配置される（図２参照）。また、図３下図に示すように、冷凍サイクル部品３０ａ〜３０ｄは、各々対応する冷凍サイクルユニット１０ａ〜１０ｄと接続される。 As shown in the upper diagram of FIG. 3, the four refrigeration cycle units 10a to 10d included in the refrigeration system 1 of the present embodiment are arranged in the order of the refrigeration cycle units 10a, 10b, 10c, and 10d from the rear side to the front side. They are arranged in a line (see FIG. 2). Further, as shown in the lower diagram of FIG. 3, the refrigeration cycle components 30a to 30d are connected to the corresponding refrigeration cycle units 10a to 10d, respectively.
ところで、本実施形態の冷凍装置１のように、複数の冷凍サイクルユニット１０を一列に並べて配置した場合、一部の排熱側熱交換器２１に空気が通過しにくく、熱交換の効率が低下する場合がある。すなわち、図４において破線で示される領域に含まれる排熱側熱交換器２１（例えば、排熱側熱交換器２１ａと排熱側熱交換器２１ｂとが向かい合う部分など）は、側方からの空気の流れが通過しにくいため、当該領域における熱交換量が低下することとなる。さらに、後述する図５、図６のように冷凍装置１を複数列に並べて配置した場合、一部の排熱側熱交換器２１に空気が通過しにくく、熱交換の効率が低下する場合がある。図５、図６は冷凍装置１を複数並べたものを示す斜視図および上面図である。図５および図６におけるブロック矢印は、冷凍装置１を３台並列に並べて配置した場合の吸入される空気の流れを示している。図５および図６に示すように、側方から空気が吸入されるほか（ブロック矢印Ａ）、正面側、背面側の冷凍サイクルユニット１０の列間からも空気が吸入される（ブロック矢印Ｂ）。一方で、図６の破線で示される領域のように、排熱側熱交換器２１の一部に、空気が通過しにくい領域が生じるため、当該領域における熱交換量が低下することとなる。 By the way, when a plurality of refrigeration cycle units 10 are arranged in a line like the refrigeration system 1 of the present embodiment, it is difficult for air to pass through a part of the exhaust heat side heat exchangers 21, and the efficiency of heat exchange is reduced. There is a case. That is, the exhaust heat side heat exchanger 21 (for example, the portion where the exhaust heat side heat exchanger 21a and the exhaust heat side heat exchanger 21b face each other) included in the area indicated by the broken line in FIG. Since it is difficult for the air flow to pass through, the amount of heat exchange in the area is reduced. Furthermore, when the refrigerating apparatuses 1 are arranged side by side in a plurality of rows as shown in FIGS. 5 and 6 to be described later, it is difficult for air to pass through some of the heat exchangers 21 on the exhaust heat side, and the efficiency of heat exchange may decrease. is there. 5 and 6 are a perspective view and a top view showing a plurality of refrigerating apparatuses 1 arranged side by side. The block arrows in FIG. 5 and FIG. 6 indicate the flow of the inhaled air when three refrigerating apparatuses 1 are arranged in parallel. As shown in FIGS. 5 and 6, in addition to the air being sucked from the side (block arrow A), the air is also sucked from between the rows of the front and rear refrigeration cycle units 10 (block arrow B). .. On the other hand, as in the region indicated by the broken line in FIG. 6, a region in which the air does not easily pass occurs in a part of the exhaust heat side heat exchanger 21, so that the heat exchange amount in the region decreases.
そこで、本実施形態では、図３に示すように、列の外側に配置される冷凍サイクルユニット１０ａ、１０ｄを上流側の利用側熱交換器５０ａと接続し、列の内側に配置される冷凍サイクルユニット１０ｂ、１０ｃを下流側の利用側熱交換器５０ｂと接続する（図１参照）。このような構成とすることで、冷房運転時において、水温の高い上流側の利用側熱交換器５０ａと接続される冷凍サイクルを、熱交換量の大きい外側の冷凍サイクルユニット１０ａ、１０ｄとすることができる。すなわち、水温の高い上流側の利用側熱交換器５０ａと接続される冷凍サイクルにおいて、冷媒の吸入圧力を高くでき、冷媒循環量を多くできる。したがって、相対的に熱交換量の大きい排熱側熱交換器２１ａ、２１ｄを、水温の高い利用側熱交換器５０ａと接続される冷凍サイクルとして構成できるため、高圧圧力を抑制し、冷房運転時における冷却能力を十分に確保できる。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the refrigeration cycle units 10a and 10d arranged on the outside of the row are connected to the utilization side heat exchanger 50a on the upstream side, and the refrigeration cycle arranged on the inside of the row. The units 10b and 10c are connected to the downstream side heat exchanger 50b (see FIG. 1). With such a configuration, during the cooling operation, the refrigeration cycle connected to the upstream use-side heat exchanger 50a having a high water temperature is the outer refrigeration cycle units 10a and 10d having a large heat exchange amount. You can That is, in the refrigeration cycle connected to the upstream heat exchanger 50a on the upstream side where the water temperature is high, the suction pressure of the refrigerant can be increased and the refrigerant circulation amount can be increased. Therefore, since the exhaust heat side heat exchangers 21a and 21d having a relatively large heat exchange amount can be configured as a refrigeration cycle connected to the use side heat exchanger 50a having a high water temperature, the high pressure is suppressed and the cooling operation is performed. Can sufficiently secure the cooling capacity in.
なお、機械室に収容される冷凍サイクル部品３０ａ〜３０ｄについても、作業性などを考慮して、冷凍サイクルユニット１０ａ〜１０ｄと同様の順序で配置することが好ましい。すなわち、図３に示すように、背面側から正面側に向かって冷凍サイクル部品３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの順に一列で並ぶ配置とする。これによって、各冷凍サイクルユニット１０の位置関係を簡素化でき、また、製造時やメンテナンス時における配管の接続作業が容易にできる。さらに、排熱側熱交換器２１ａ〜２１ｄに各々を識別する符号を付与して表示し、対応する冷凍サイクル部品３０ａ〜３０ｄにも同じ符号を表示させる構成としてもよい。これによって、排熱側熱交換器２１と冷凍サイクル部品３０との対応関係を認識しやすくでき、メンテナンスや修理などの作業性を向上できる。 The refrigeration cycle parts 30a to 30d housed in the machine room are preferably arranged in the same order as the refrigeration cycle units 10a to 10d in consideration of workability and the like. That is, as shown in FIG. 3, the refrigeration cycle parts 30a, 30b, 30c, and 30d are arranged in a line in the order from the rear surface side to the front surface side. As a result, the positional relationship between the refrigeration cycle units 10 can be simplified, and the piping connection work during manufacturing and maintenance can be facilitated. Further, the exhaust heat-side heat exchangers 21a to 21d may be provided with a code for identifying each of them and displayed, and the corresponding refrigeration cycle parts 30a to 30d may also be displayed with the same code. This makes it easier to recognize the correspondence between the heat exchanger 21 on the exhaust heat side and the refrigeration cycle component 30, and improves workability in maintenance and repair.
上述した実施形態では、冷凍サイクルユニット１０の列が１列の場合を例示して説明したが、特に実施形態を限定するものではなく、複数の列から構成される場合であっても有効である。図５および図６は、それぞれ本実施形態において複数の冷凍サイクルユニット列から構成される冷凍装置を示す斜視図および上面図である。図５および図６に示すように、複数の冷凍サイクルユニット列から構成される冷凍装置にあっては、冷凍サイクルユニット１０の各列が並列に配置されている。なお、図５および図６では、冷凍サイクルユニットの列が３列である場合の構成を例示しているが、特に実施形態を限定するものではなく、列数に制限はない。 In the above-described embodiment, the case where the number of rows of the refrigeration cycle unit 10 is one has been described as an example, but the embodiment is not particularly limited, and it is effective even when it is composed of a plurality of rows. .. FIG. 5 and FIG. 6 are a perspective view and a top view showing a refrigerating apparatus including a plurality of refrigeration cycle unit rows in the present embodiment, respectively. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, in a refrigeration system including a plurality of refrigeration cycle unit rows, each row of the refrigeration cycle units 10 is arranged in parallel. Although FIG. 5 and FIG. 6 exemplify the configuration in which the number of rows of the refrigeration cycle unit is three, the embodiment is not particularly limited and the number of rows is not limited.
図５および図６におけるブロック矢印は、吸入される空気の流れを示している。図５および図６に示すように、側方から空気が吸入されるほか（ブロック矢印Ａ）、正面側、背面側の冷凍サイクルユニット１０の列間からも空気が吸入される（ブロック矢印Ｂ）。一方で、図６の破線で示される領域のように、排熱側熱交換器２１の一部に、空気が通過しにくい領域が生じる。 The block arrows in FIGS. 5 and 6 indicate the flow of the air taken in. As shown in FIGS. 5 and 6, in addition to the air being sucked from the side (block arrow A), the air is also sucked from between the rows of the front and rear refrigeration cycle units 10 (block arrow B). .. On the other hand, as in the area indicated by the broken line in FIG. 6, an area in which air does not easily pass occurs in a part of the exhaust heat side heat exchanger 21.
そこで、冷凍サイクルユニット１０の各列を、図１および図３において示したように、列の外側の排熱側熱交換器２１を上流側の利用側熱交換器５０と接続する構成とする。これによって、冷凍サイクルユニット１０の列が複数の列から構成される場合であっても、相対的に熱交換量の大きい排熱側熱交換器２１を、水温の高い利用側熱交換器５０と接続される冷凍サイクルとして構成できるため、高圧圧力を抑制し、冷房運転時における冷却能力を十分に確保できる。 Therefore, as shown in FIGS. 1 and 3, each row of the refrigeration cycle unit 10 is configured to connect the exhaust heat side heat exchanger 21 outside the row to the upstream side use side heat exchanger 50. Thereby, even when the row of the refrigeration cycle unit 10 is composed of a plurality of rows, the exhaust heat side heat exchanger 21 having a relatively large heat exchange amount is replaced with the use side heat exchanger 50 having a high water temperature. Since it can be configured as a connected refrigeration cycle, high pressure can be suppressed and a sufficient cooling capacity can be secured during the cooling operation.
なお、図５、図６では、複数の冷凍サイクルユニットの列から構成される冷凍装置を例示しているが、特に実施形態を限定するものではない。したがって、１つの冷凍サイクルユニットから構成される冷凍装置が、図５および図６のように、複数並ぶ構成（以下、「冷凍システム」として参照する）であってもよい。このように、複数の冷凍装置を備える冷凍システムの場合にも、上述したように、空気が通過しにくい領域が生じることとなる。したがって、本実施形態において説明したように、冷凍システムを構成する各冷凍装置は、列の外側の排熱側熱交換器２１を上流側の利用側熱交換器５０と接続する構成が有効である。すなわち、複数の冷凍装置を備える冷凍システムの場合にも、相対的に熱交換量の大きい排熱側熱交換器２１を、水温の高い利用側熱交換器５０と接続される冷凍サイクルとして構成できるため、高圧圧力を抑制し、冷房運転時における冷却能力を十分に確保できる。 5 and 6 illustrate a refrigerating device including a plurality of rows of refrigerating cycle units, the embodiment is not particularly limited thereto. Therefore, the refrigerating apparatus configured by one refrigerating cycle unit may have a configuration in which a plurality of refrigerating apparatuses are arranged as shown in FIGS. 5 and 6 (hereinafter referred to as “refrigerating system”). As described above, even in the case of a refrigeration system including a plurality of refrigeration devices, as described above, a region in which air does not easily pass occurs. Therefore, as described in the present embodiment, it is effective for each refrigeration apparatus that constitutes the refrigeration system to connect the exhaust heat side heat exchanger 21 on the outside of the row to the utilization side heat exchanger 50 on the upstream side. .. That is, even in the case of a refrigeration system including a plurality of refrigeration devices, the exhaust heat side heat exchanger 21 having a relatively large heat exchange amount can be configured as a refrigeration cycle connected to the use side heat exchanger 50 having a high water temperature. Therefore, it is possible to suppress the high pressure and sufficiently secure the cooling capacity during the cooling operation.
ここまでに説明した実施形態では、４つの冷凍サイクルユニット１０から列が構成される場合を例示したが、特に実施形態を限定するものではない。したがって、１列に含まれる冷凍サイクルユニット１０の数は、任意であってよい。例えば、列を構成する冷凍サイクルユニット１０の数が奇数の場合や、４より多い場合などであっても、本実施形態を適用することができる。図７は、本実施形態において任意の数の冷凍サイクルユニットを含む列から構成される冷凍装置を説明する図である。 In the embodiment described so far, the case where the four refrigeration cycle units 10 form a row has been illustrated, but the embodiment is not particularly limited. Therefore, the number of refrigeration cycle units 10 included in one row may be arbitrary. For example, the present embodiment can be applied even when the number of refrigeration cycle units 10 forming a row is an odd number or when the number is more than four. FIG. 7: is a figure explaining the refrigerating apparatus comprised from the row|line|column which contains the arbitrary number of refrigeration cycle units in this embodiment.
図７（Ａ）は、３つの冷凍サイクルユニット１０から列が構成される場合の例を示している。かかる場合には、列の外側に配置される排熱側熱交換器２１ａ、２１ｃが、上流の利用側熱交換器５０と接続され、列の内側の排熱側熱交換器２１ｂが、下流の利用側熱交換器５０と接続される構成とする。 FIG. 7(A) shows an example in which a row is composed of three refrigeration cycle units 10. In such a case, the exhaust heat side heat exchangers 21a and 21c arranged outside the row are connected to the upstream use side heat exchanger 50, and the exhaust heat side heat exchanger 21b inside the row is placed downstream. It is configured to be connected to the usage-side heat exchanger 50.
また、図７（Ｂ）は、６つの冷凍サイクルユニット１０から列が構成される場合の例を示している。かかる場合には、列の外側に配置される排熱側熱交換器２１ａ、２１ｆが、最上流にある利用側熱交換器５０と接続され、排熱側熱交換器２１が列の内側に向かうにつれて、順次下流側の利用側熱交換器と接続される構成とする。 Further, FIG. 7(B) shows an example of a case where a row is composed of six refrigeration cycle units 10. In such a case, the exhaust heat side heat exchangers 21a and 21f arranged on the outer side of the row are connected to the uppermost utilization side heat exchanger 50, and the exhaust heat side heat exchanger 21 faces the inner side of the row. Accordingly, the configuration is such that it is sequentially connected to the utilization side heat exchanger on the downstream side.
上記の構成は、以下のように一般化できる。すなわち、１列がＮ台の冷凍サイクルユニット１０から構成される場合において、背面側から正面側に向かって順次、第１番目、第２番目・・・第Ｎ番目の冷凍サイクルユニット１０として一般化すると、以下のようになる。 The above configuration can be generalized as follows. That is, in the case where one row is composed of N refrigeration cycle units 10, it is generalized as the first, second,... Nth refrigeration cycle units 10 sequentially from the back side to the front side. Then, it becomes as follows.
第１番目の冷凍サイクルユニット１０と、第Ｎ番目の冷凍サイクルユニット１０とが、上流側から１番目の利用側熱交換器５０と接続される。 The first refrigeration cycle unit 10 and the Nth refrigeration cycle unit 10 are connected to the first usage-side heat exchanger 50 from the upstream side.
第２番目の冷凍サイクルユニット１０と、第（Ｎ−１）番目の冷凍サイクルユニット１０とが、上流側から２番目の利用側熱交換器５０と接続される。 The second refrigeration cycle unit 10 and the (N-1)th refrigeration cycle unit 10 are connected to the second usage-side heat exchanger 50 from the upstream side.
第ｎ番目の冷凍サイクルユニット１０と、第（Ｎ−ｎ＋１）番目の冷凍サイクルユニット１０とが、上流側からｎ番目の利用側熱交換器５０と接続される（但し、ｎは、ｎ＜（（Ｎ／２）＋１）を満たす整数である）。 The nth refrigeration cycle unit 10 and the (N-n+1)th refrigeration cycle unit 10 are connected to the nth utilization side heat exchanger 50 from the upstream side (where n is n<( It is an integer that satisfies (N/2)+1).
列を構成する冷凍サイクルユニット１０の数が奇数の場合や、４より多い場合などであっても、図７において示した構成とすることで、図３などと同様に、相対的に熱交換量の大きい排熱側熱交換器２１から順に、水温の高い利用側熱交換器５０と接続でき、冷房運転時における冷却効率を改善することができる。 Even when the number of refrigeration cycle units 10 forming a row is an odd number or more than four, by using the configuration shown in FIG. 7, as in FIG. It is possible to connect the exhaust heat side heat exchanger 21 having the highest cooling temperature to the use side heat exchanger 50 having a high water temperature in order, and improve the cooling efficiency during the cooling operation.
以上、説明した本発明の実施形態によれば、効率的な熱交換を行う冷凍装置および冷凍システムを提供することができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention described above, it is possible to provide a refrigeration apparatus and a refrigeration system that perform efficient heat exchange.
以上、本発明について実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、当業者が推考しうる実施態様の範囲内において、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the embodiments conceivable by those skilled in the art, as long as the operations and effects of the present invention are exhibited. Are included in the scope of the present invention.
１…冷凍装置、
１０…冷凍サイクルユニット、
２０…熱交換器室、
２１…排熱側熱交換器、
２２…送風機、
２３…パネル、
３０…冷凍サイクル部品、
３１…四方弁、
３２…アキュムレータ、
３３…圧縮機、
３４…膨張装置、
３５…電気部品箱、
３６…冷媒調節器、
４０…配管、
５０…利用側熱交換器、
1... Refrigerator,
10... Refrigeration cycle unit,
20... Heat exchanger room,
21... Exhaust heat side heat exchanger,
22... blower,
23...panel,
30... Refrigeration cycle parts,
31... four-way valve,
32... Accumulator,
33... Compressor,
34... Expansion device,
35... electrical parts box,
36... Refrigerant controller,
40...Piping,
50... heat exchanger on the use side,
Claims (5)
水の流れる方向に沿って配置され、前記冷媒と水との熱交換をする複数の利用側熱交換器とを備える冷凍装置であって、
前記利用側熱交換器は、２つの排熱側熱交換器と接続可能に構成され、
前記複数の排熱側熱交換器は、列の最外部に配置される排熱側熱交換器から内側の排熱側熱交換器に向かうにつれて、前記水の最上流側の利用側熱交換器から下流側の利用側熱交換器へと順次接続される、冷凍装置。 A plurality of exhaust heat side heat exchangers arranged in a row and exchanging heat between the refrigerant and air,
A refrigeration apparatus provided with a plurality of utilization side heat exchangers arranged along the flowing direction of water, for exchanging heat between the refrigerant and water,
The utilization side heat exchanger is configured to be connectable to two exhaust heat side heat exchangers,
The plurality of exhaust heat side heat exchangers are the most upstream side use side heat exchangers of the water as they go from the exhaust heat side heat exchangers arranged in the outermost part of the row toward the inner side exhaust heat side heat exchangers. To the utilization side heat exchanger on the downstream side .
前記複数の冷凍サイクル部品は、対応する排熱側熱交換器の列と同じ順序で配置されることを特徴とする、請求項１または２に記載の冷凍装置。 Comprising a plurality of refrigeration cycle parts corresponding to the plurality of heat exchangers on the exhaust heat side,
The refrigeration system according to claim 1 or 2 , wherein the plurality of refrigeration cycle components are arranged in the same order as the corresponding rows of the exhaust heat side heat exchangers.
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