JPH05187741A - 冷媒分配器を備えた冷凍装置 - Google Patents
冷媒分配器を備えた冷凍装置Info
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- JPH05187741A JPH05187741A JP4200482A JP20048292A JPH05187741A JP H05187741 A JPH05187741 A JP H05187741A JP 4200482 A JP4200482 A JP 4200482A JP 20048292 A JP20048292 A JP 20048292A JP H05187741 A JPH05187741 A JP H05187741A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
- F25B39/02—Evaporators
- F25B39/028—Evaporators having distributing means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
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- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 蒸発器コイルの長さに沿うコイル温度の分布
を均一性を向上させる冷媒分配器を備えた冷凍装置を提
供する。 【構成】 冷媒分配器は、蒸発器コイルが不完全な冷媒
充填状態で動作しているとき、例えば、冷凍能力が吸込
みライン調節弁の使用により落ちているときに特に有益
である。冷媒分配器（３６）からの分配管（８２）は、
蒸発器コイル内で複数の冷媒回路の動作を開始させるコ
イル管（６６）の中へ第１及び第２の異なる寸法部分に
つき挿入される。第１の寸法部分は比較的短く、第２の
寸法部分は比較的長く、例えば、コイル長さ（５６）の
約１／３である。かくして、冷媒はコイル長さを横切る
種々の位置で膨張し、種々のコイル位置においてコイル
の冷却を開始する。かくして、蒸発器コイルを横切って
積み荷空間内に流入する空気（４９）の排出温度はコイ
ル長さを横切る方向において一層一定である。
を均一性を向上させる冷媒分配器を備えた冷凍装置を提
供する。 【構成】 冷媒分配器は、蒸発器コイルが不完全な冷媒
充填状態で動作しているとき、例えば、冷凍能力が吸込
みライン調節弁の使用により落ちているときに特に有益
である。冷媒分配器（３６）からの分配管（８２）は、
蒸発器コイル内で複数の冷媒回路の動作を開始させるコ
イル管（６６）の中へ第１及び第２の異なる寸法部分に
つき挿入される。第１の寸法部分は比較的短く、第２の
寸法部分は比較的長く、例えば、コイル長さ（５６）の
約１／３である。かくして、冷媒はコイル長さを横切る
種々の位置で膨張し、種々のコイル位置においてコイル
の冷却を開始する。かくして、蒸発器コイルを横切って
積み荷空間内に流入する空気（４９）の排出温度はコイ
ル長さを横切る方向において一層一定である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に冷凍装置に関し、
特に冷凍装置の冷媒分配器に関する。
特に冷凍装置の冷媒分配器に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】冷凍装
置の蒸発器コイルが最大負荷またはそれに近い負荷で動
作しているとき、蒸発器コイルは冷媒でほぼ完全に満た
された状態にある。蒸発器コイルがほぼ完全な充満状態
にあると、コイルの長さを横切る方向における温度は非
常に一定になり、かくして蒸発器コイルを横切って流れ
る空気は、コイル長さを横切る方向において一定の送出
し温度を有することになる。これは輸送機関用冷凍装置
では非常に重要である。というのは、腐敗しやすいも
の、即ち生鮮食品が、所望の設定温度値を維持する輸送
機関用冷凍装置の能力に応じて定まる保存寿命を有して
いるからである。ほんの数度の温度の差により、トラッ
ク、トレーラ、コンテナ等の積み荷空間内の腐敗しやす
い産物の保存寿命が短くなる場合がある。
置の蒸発器コイルが最大負荷またはそれに近い負荷で動
作しているとき、蒸発器コイルは冷媒でほぼ完全に満た
された状態にある。蒸発器コイルがほぼ完全な充満状態
にあると、コイルの長さを横切る方向における温度は非
常に一定になり、かくして蒸発器コイルを横切って流れ
る空気は、コイル長さを横切る方向において一定の送出
し温度を有することになる。これは輸送機関用冷凍装置
では非常に重要である。というのは、腐敗しやすいも
の、即ち生鮮食品が、所望の設定温度値を維持する輸送
機関用冷凍装置の能力に応じて定まる保存寿命を有して
いるからである。ほんの数度の温度の差により、トラッ
ク、トレーラ、コンテナ等の積み荷空間内の腐敗しやす
い産物の保存寿命が短くなる場合がある。
【０００３】使用中の積み荷空間の温度をできるだけ設
定値に近く保って保存寿命を延ばす努力において、冷凍
装置制御アルゴリズムによる吸込みラインの調節が益々
普及しており、それにより、検出温度が所定の設定温度
値に近い場合に冷媒の質量流量を減少させている。たと
えば、本出願人に譲渡された米国特許第４，８９９，５
４９号は、吸込みライン調節弁を備えた輸送機関用冷凍
装置を開示しており、冷凍制御装置は、設定値の上下で
冷却及び加熱サイクルの吸込みラインの調整を行なって
いる。
定値に近く保って保存寿命を延ばす努力において、冷凍
装置制御アルゴリズムによる吸込みラインの調節が益々
普及しており、それにより、検出温度が所定の設定温度
値に近い場合に冷媒の質量流量を減少させている。たと
えば、本出願人に譲渡された米国特許第４，８９９，５
４９号は、吸込みライン調節弁を備えた輸送機関用冷凍
装置を開示しており、冷凍制御装置は、設定値の上下で
冷却及び加熱サイクルの吸込みラインの調整を行なって
いる。
【０００４】吸込みラインの調節により検出温度を設定
値近くに保持できるけれども、冷媒の質量流量の減少に
より冷凍装置の冷却能力を制御することにより、大幅な
能力減少が要求される場合には蒸発器コイルのほんの僅
かな部分にしか冷媒が満たされない場合がある。その結
果、蒸発器コイルの長さに沿う空気温度は均一でなくな
り、即ち蒸発器コイルは蒸発器コイルの冷媒分配側端部
において反対側の端部よりも温度が低いことになる。
値近くに保持できるけれども、冷媒の質量流量の減少に
より冷凍装置の冷却能力を制御することにより、大幅な
能力減少が要求される場合には蒸発器コイルのほんの僅
かな部分にしか冷媒が満たされない場合がある。その結
果、蒸発器コイルの長さに沿う空気温度は均一でなくな
り、即ち蒸発器コイルは蒸発器コイルの冷媒分配側端部
において反対側の端部よりも温度が低いことになる。
【０００５】したがって、特に、動作中冷媒で蒸発器コ
イルを部分的にしか充満させることができない冷凍装置
を用い、たとえば冷却及び加熱能力を設定値近くに減少
させる吸込みラインの調節手段を用いる冷凍装置によ
り、蒸発器コイルの長さ寸法を横切る、即ち、これに対
して横方向における空気流の温度をいっそう一定にでき
るようにすることが望ましく、これが本発明の目的であ
る。
イルを部分的にしか充満させることができない冷凍装置
を用い、たとえば冷却及び加熱能力を設定値近くに減少
させる吸込みラインの調節手段を用いる冷凍装置によ
り、蒸発器コイルの長さ寸法を横切る、即ち、これに対
して横方向における空気流の温度をいっそう一定にでき
るようにすることが望ましく、これが本発明の目的であ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】広義には、本発明は、所
定の長さ寸法及び幅寸法で定まる蒸発器コイルを備えた
冷媒回路を含む冷凍装置に関し、長さ寸法は、第１及び
第２の長さ方向端部によって定められる。ファンまたは
ブロワで構成される配気手段又は空気分配手段が空気を
積み荷空間から引き込み、この空気を蒸発器コイル上に
流し、そして調和された空気を積み荷空間に戻す。
定の長さ寸法及び幅寸法で定まる蒸発器コイルを備えた
冷媒回路を含む冷凍装置に関し、長さ寸法は、第１及び
第２の長さ方向端部によって定められる。ファンまたは
ブロワで構成される配気手段又は空気分配手段が空気を
積み荷空間から引き込み、この空気を蒸発器コイル上に
流し、そして調和された空気を積み荷空間に戻す。
【０００７】蒸発器コイルは複数の並列冷媒回路を有し
ている。各冷媒回路は、蒸発器コイルの第１の長さ方向
端部のところに開口部を有するコイル管によって開始さ
れ、コイル管は蒸発器コイルの第２の長さ方向端部まで
延びている。入口及び複数の分配器管によって画定され
る複数の出口を備えた冷媒分配器が設けられる。分配器
管は冷媒回路開始コイル管の開口部の中へ互いに異なる
少なくとも第１及び第２の所定寸法にわたり入り込んで
いる。かくして、冷媒は蒸発器コイルの長さを横切って
異なる位置で膨脹し、冷凍装置の制御装置が冷凍能力を
大幅に低減させている時であっても、蒸発器コイルの冷
却をその長さに横切る方向においてより均一にする。コ
イル温度がより一定になると、蒸発器コイルを横切って
流れる空気もまたコイルの一方の端部から他端まで測定
して測定した温度がより一定になるであろう。
ている。各冷媒回路は、蒸発器コイルの第１の長さ方向
端部のところに開口部を有するコイル管によって開始さ
れ、コイル管は蒸発器コイルの第２の長さ方向端部まで
延びている。入口及び複数の分配器管によって画定され
る複数の出口を備えた冷媒分配器が設けられる。分配器
管は冷媒回路開始コイル管の開口部の中へ互いに異なる
少なくとも第１及び第２の所定寸法にわたり入り込んで
いる。かくして、冷媒は蒸発器コイルの長さを横切って
異なる位置で膨脹し、冷凍装置の制御装置が冷凍能力を
大幅に低減させている時であっても、蒸発器コイルの冷
却をその長さに横切る方向においてより均一にする。コ
イル温度がより一定になると、蒸発器コイルを横切って
流れる空気もまたコイルの一方の端部から他端まで測定
して測定した温度がより一定になるであろう。
【０００８】本発明の好ましい実施例では、複数の冷媒
回路が蒸発器コイルの幅寸法に沿って横方向に間隔をお
いて配置され、関連のコイル管の中へ第１の所定の寸法
にわたり入り込む分配器管と、関連のヘアピン（hairpi
n)形の管の中へ第２の所定の寸法にわたり入り込む分配
器管が交互に並んでいる。第１の所定寸法は好ましくは
比較的短い寸法であり、したがって分配器管の端部は実
質的に蒸発器コイルの第１の長さ方向端部のところで始
まるようになっている。第２の所定寸法は好ましくは比
較的長い寸法であり、したがって、蒸発器管の端部は関
連のコイル管の中へ少なくとも蒸発器コイルの長さの３
分の１にわたり入り込むようになっている。当然のこと
ながら、互いに異なる第１及び第２の所定寸法だけ用い
る代わりに、もっと多くの互いに異なる複数の寸法を所
望に応じて用いてもよい。
回路が蒸発器コイルの幅寸法に沿って横方向に間隔をお
いて配置され、関連のコイル管の中へ第１の所定の寸法
にわたり入り込む分配器管と、関連のヘアピン（hairpi
n)形の管の中へ第２の所定の寸法にわたり入り込む分配
器管が交互に並んでいる。第１の所定寸法は好ましくは
比較的短い寸法であり、したがって分配器管の端部は実
質的に蒸発器コイルの第１の長さ方向端部のところで始
まるようになっている。第２の所定寸法は好ましくは比
較的長い寸法であり、したがって、蒸発器管の端部は関
連のコイル管の中へ少なくとも蒸発器コイルの長さの３
分の１にわたり入り込むようになっている。当然のこと
ながら、互いに異なる第１及び第２の所定寸法だけ用い
る代わりに、もっと多くの互いに異なる複数の寸法を所
望に応じて用いてもよい。
【０００９】本発明の内容は、例示的に示すに過ぎない
図面を参照して以下の詳細な説明を読むと一層明らかに
なろう。
図面を参照して以下の詳細な説明を読むと一層明らかに
なろう。
【００１０】
【実施例】今図面を参照し、特に図１を参照すると冷凍
装置１０、例えば米国特許第４，８９９，５４９号に記
載の輸送機関用冷凍装置が概略的に示されている。冷凍
装置１０は、適当な原動機１３、例えば内燃機関または
電動機によって駆動される圧縮機１２を有する。圧縮機
１２は吐出し又は送出しポートＤ及び吸込みポートＳを
有し、送出しポートＤは高温ガスライン１４に連結され
ている。高温ガスライン１４は、回路選択弁装置、例え
ば図示のような三方弁２０又は２つの別々の弁により、
第１の冷媒回路１６と第２の冷媒回路１８のうち選択さ
れた一方に連結される。三方弁２０は常態では、第１の
冷媒回路１６を選択使用する位置にある。パイロット電
磁弁ＰＳが、冷凍制御装置２２によって付勢されると、
弁２０を圧縮機１２の低圧側に連結し、弁２０が切り替
わって高温ガスライン１４が第２の冷媒回路１８に連結
される。
装置１０、例えば米国特許第４，８９９，５４９号に記
載の輸送機関用冷凍装置が概略的に示されている。冷凍
装置１０は、適当な原動機１３、例えば内燃機関または
電動機によって駆動される圧縮機１２を有する。圧縮機
１２は吐出し又は送出しポートＤ及び吸込みポートＳを
有し、送出しポートＤは高温ガスライン１４に連結され
ている。高温ガスライン１４は、回路選択弁装置、例え
ば図示のような三方弁２０又は２つの別々の弁により、
第１の冷媒回路１６と第２の冷媒回路１８のうち選択さ
れた一方に連結される。三方弁２０は常態では、第１の
冷媒回路１６を選択使用する位置にある。パイロット電
磁弁ＰＳが、冷凍制御装置２２によって付勢されると、
弁２０を圧縮機１２の低圧側に連結し、弁２０が切り替
わって高温ガスライン１４が第２の冷媒回路１８に連結
される。
【００１１】第１の冷媒回路１６は、高温ガスライン２
４と、凝縮器２６と、逆止弁２８と、重液器３０と、液
体ライン３２と、一般に感温部３５及び均圧ライン（図
示せず）を含む膨脹弁３４と、冷媒分離器３６と、蒸発
器３８と、吸込みライン調節弁４０と、アキュムレータ
４２と、冷媒用圧縮機１２の吸込みポートＳに戻す吸込
みライン４４とを有する。膨脹弁３４の感温部３５は蒸
発器３８の出力ライン４５と熱交換関係に配置されてい
る。
４と、凝縮器２６と、逆止弁２８と、重液器３０と、液
体ライン３２と、一般に感温部３５及び均圧ライン（図
示せず）を含む膨脹弁３４と、冷媒分離器３６と、蒸発
器３８と、吸込みライン調節弁４０と、アキュムレータ
４２と、冷媒用圧縮機１２の吸込みポートＳに戻す吸込
みライン４４とを有する。膨脹弁３４の感温部３５は蒸
発器３８の出力ライン４５と熱交換関係に配置されてい
る。
【００１２】蒸発器用ブロワまたはファン装置４６が、
使用状態にある空間４８、例えばトラック、トレーラま
たはコンテナの積み荷空間から矢印４７で示すように空
気を引き込む。戻り空気４７は、蒸発器コイル３８を横
方向へ熱交換関係をなして通過し、その結果得られた矢
印４９で示す調和空気が積み荷空間４８に戻され、或い
は積み荷空間４８内へ送り出される。第１の冷媒回路は
結果的に蒸発器コイルの冷却を行ない、それにより空気
４７から熱を奪って積み荷空間４８を冷却する。
使用状態にある空間４８、例えばトラック、トレーラま
たはコンテナの積み荷空間から矢印４７で示すように空
気を引き込む。戻り空気４７は、蒸発器コイル３８を横
方向へ熱交換関係をなして通過し、その結果得られた矢
印４９で示す調和空気が積み荷空間４８に戻され、或い
は積み荷空間４８内へ送り出される。第１の冷媒回路は
結果的に蒸発器コイルの冷却を行ない、それにより空気
４７から熱を奪って積み荷空間４８を冷却する。
【００１３】蒸発器３８内で冷媒によって吸収された熱
により冷媒が蒸発するが、この熱は冷媒が液体状態に戻
るときに凝縮器２６内で冷媒から奪われる。凝縮器用フ
ァンまたはブロワ装置５０が、矢印５１で示す周囲空気
を引き込み、この空気を凝縮器２６と熱交換関係で流動
させ、矢印５３で示す加熱した空気を大気中に戻す。
により冷媒が蒸発するが、この熱は冷媒が液体状態に戻
るときに凝縮器２６内で冷媒から奪われる。凝縮器用フ
ァンまたはブロワ装置５０が、矢印５１で示す周囲空気
を引き込み、この空気を凝縮器２６と熱交換関係で流動
させ、矢印５３で示す加熱した空気を大気中に戻す。
【００１４】積み荷空間４８が、戻り空気温度センサ５
４により、且つ／或いは、送出し空気温度センサ（図示
せず）によって検出される所定の設定温度値を維持する
熱を必要とする場合、しかも、蒸発器コイル３８が霜取
りを必要とする場合、制御装置２２はパイロット電磁弁
ＰＳを付勢して第２の冷媒回路１８を選択する。第２の
冷媒回路は高温ガスライン５２を含み、この高温ガスラ
イン５２は冷媒分配器３６にじかに連結され、高温冷媒
ガスを蒸発器コイル３８に導入する。加熱サイクルの
間、蒸発器コイル３８は熱を空気４７に追加的に与え、
温まった空気４９は積み荷空間４８の中に送り出され
る。霜取りサイクル中においては、積み荷空間４８内に
送り出される空気は存在せず、高温冷媒は蒸発器コイル
を温めて、過去において最後に行った霜取り作業以来堆
積している場合のある霜及び氷を除去する。
４により、且つ／或いは、送出し空気温度センサ（図示
せず）によって検出される所定の設定温度値を維持する
熱を必要とする場合、しかも、蒸発器コイル３８が霜取
りを必要とする場合、制御装置２２はパイロット電磁弁
ＰＳを付勢して第２の冷媒回路１８を選択する。第２の
冷媒回路は高温ガスライン５２を含み、この高温ガスラ
イン５２は冷媒分配器３６にじかに連結され、高温冷媒
ガスを蒸発器コイル３８に導入する。加熱サイクルの
間、蒸発器コイル３８は熱を空気４７に追加的に与え、
温まった空気４９は積み荷空間４８の中に送り出され
る。霜取りサイクル中においては、積み荷空間４８内に
送り出される空気は存在せず、高温冷媒は蒸発器コイル
を温めて、過去において最後に行った霜取り作業以来堆
積している場合のある霜及び氷を除去する。
【００１５】図２は蒸発器コイル３８及び分配器３６の
側面図であり、図３は図２で右側端面側面図である。蒸
発器コイル３８は、図２において符号５６で示す長さ寸
法及び図３において符号５８で示す幅寸法を有する細長
い構造体である。蒸発器コイル３８は第１の長さ方向端
部６０、第２の長さ方向端部６２及びこれら端部間に延
びる長さ方向軸線６４を有する。蒸発器コイル３８は端
部６０、６２間に延びる複数の金属製コイル管６６を有
し、コイル管６６（ヘアピン形の管であるのがよい）は
第１の端部管寄せプレート６８、第２の端部管寄せプレ
ート７０及び中央管寄せプレート７２によって支持され
ている。コイル管６６（複数の金属製フィン７４と熱交
換関係にある）は、複数の（図２及び図３に示す例では
１３）の別々の冷媒並列回路に分けられている。各冷媒
回路（端部ベンド７６によって相互に連結された複数の
コイル管６６によって構成されるのが良い）は、蒸発器
コイル３８の第１の長さ方向端部６０、例えば図３にお
いて符号７８で示す管端部に入口開口部を備えた冷媒回
路開始コイル管６６を有する。複数の冷媒回路は、蒸発
器コイル３８の幅寸法５８を横切って横方向に間隔をお
いて配置されている。各冷媒回路は、冷媒回路終了コイ
ル管６６を有し、管６６は吸込み管寄せ７９への送り込
みを行ない、吸込み管寄せ７９は蒸発器出力ライン４５
に連結されている。
側面図であり、図３は図２で右側端面側面図である。蒸
発器コイル３８は、図２において符号５６で示す長さ寸
法及び図３において符号５８で示す幅寸法を有する細長
い構造体である。蒸発器コイル３８は第１の長さ方向端
部６０、第２の長さ方向端部６２及びこれら端部間に延
びる長さ方向軸線６４を有する。蒸発器コイル３８は端
部６０、６２間に延びる複数の金属製コイル管６６を有
し、コイル管６６（ヘアピン形の管であるのがよい）は
第１の端部管寄せプレート６８、第２の端部管寄せプレ
ート７０及び中央管寄せプレート７２によって支持され
ている。コイル管６６（複数の金属製フィン７４と熱交
換関係にある）は、複数の（図２及び図３に示す例では
１３）の別々の冷媒並列回路に分けられている。各冷媒
回路（端部ベンド７６によって相互に連結された複数の
コイル管６６によって構成されるのが良い）は、蒸発器
コイル３８の第１の長さ方向端部６０、例えば図３にお
いて符号７８で示す管端部に入口開口部を備えた冷媒回
路開始コイル管６６を有する。複数の冷媒回路は、蒸発
器コイル３８の幅寸法５８を横切って横方向に間隔をお
いて配置されている。各冷媒回路は、冷媒回路終了コイ
ル管６６を有し、管６６は吸込み管寄せ７９への送り込
みを行ない、吸込み管寄せ７９は蒸発器出力ライン４５
に連結されている。
【００１６】冷媒分配器３６は単一の金属製入口ライン
８０及び複数の金属製分配器管８２（例えば、例示の１
３個の冷媒回路の各々について１つずつ）。図３に示す
ように各分配器管８２は、冷媒回路開始管６６の端部７
８によって画定される開口部の中に延び、図４、図５及
び図６に示すはんだ接合部８４が端部７８の開口部を密
閉している。図４及び図５に示すように従来技術では、
分配器管８２の端部８６はコイル管端部７８の開口部の
中に同様な短い寸法延び、この所定の寸法は、良好なは
んだ接続部８４が２つの管６６，８２間に施すことがで
きるようにするのに十分な長さのものである。
８０及び複数の金属製分配器管８２（例えば、例示の１
３個の冷媒回路の各々について１つずつ）。図３に示す
ように各分配器管８２は、冷媒回路開始管６６の端部７
８によって画定される開口部の中に延び、図４、図５及
び図６に示すはんだ接合部８４が端部７８の開口部を密
閉している。図４及び図５に示すように従来技術では、
分配器管８２の端部８６はコイル管端部７８の開口部の
中に同様な短い寸法延び、この所定の寸法は、良好なは
んだ接続部８４が２つの管６６，８２間に施すことがで
きるようにするのに十分な長さのものである。
【００１７】図４、図５及び図６は、蒸発器コイル３８
の第１の４つの冷媒回路の冷媒回路開始コイル管６６を
示す部分平面図である。
の第１の４つの冷媒回路の冷媒回路開始コイル管６６を
示す部分平面図である。
【００１８】図４は、冷凍装置１０が最大能力又はそれ
に近い能力で動作しているときの蒸発器コイル３８を示
している。調節弁４０が広く開いた状態で冷凍装置１０
が全負荷、またはそれに近い負荷除隊で動作していると
き、蒸発器コイル３８は冷媒８８でほぼ完全に満たされ
る。冷媒８８は図４、図５及び図６に示されており、複
数の小さな点が打たれた状態で示されている。図４で
は、冷媒８８は蒸発器コイル３８の第１の長さ方向端部
６０から第２の長さ方向端部６２までコイル管６６の長
さ全体に亘って完全に延びていることが注目されよう。
この状態は蒸発器コイル３８を端から端まで均一に冷却
し、送出し空気４９の温度はコイルの長さ５６全体に亘
って非常に一定しており、即ち、蒸発器コイル３８から
その第１の長さ方向端部で出る空気４９の温度は、蒸発
器コイル３８からその第２の長さ方向端部で出る空気４
９の温度と実質的に同一である。
に近い能力で動作しているときの蒸発器コイル３８を示
している。調節弁４０が広く開いた状態で冷凍装置１０
が全負荷、またはそれに近い負荷除隊で動作していると
き、蒸発器コイル３８は冷媒８８でほぼ完全に満たされ
る。冷媒８８は図４、図５及び図６に示されており、複
数の小さな点が打たれた状態で示されている。図４で
は、冷媒８８は蒸発器コイル３８の第１の長さ方向端部
６０から第２の長さ方向端部６２までコイル管６６の長
さ全体に亘って完全に延びていることが注目されよう。
この状態は蒸発器コイル３８を端から端まで均一に冷却
し、送出し空気４９の温度はコイルの長さ５６全体に亘
って非常に一定しており、即ち、蒸発器コイル３８から
その第１の長さ方向端部で出る空気４９の温度は、蒸発
器コイル３８からその第２の長さ方向端部で出る空気４
９の温度と実質的に同一である。
【００１９】例えば戻り空気温度センサ５４によって検
出された積み荷空間４８の温度が設定値近傍にあるとき
に調節弁４０を冷媒の質量流量を減少させるよう冷凍制
御装置２２によって動作させると、図５に示すように、
蒸発器コイル３８のうちほんの僅かな部分に冷媒８８が
充満するに過ぎない。すると、蒸発器コイル３８は、第
２の端部よりも、分配器管８２が冷媒を蒸発器コイル３
８の中に導入する第１の長さ方向端部６０のほうが低温
になり、蒸発器コイル３８を出る送出し空気４９はコイ
ル長さ５６全体に亘り非均一ではあるが、ほぼ似た温度
になるであろう。換言すると、送出し空気４９は第２の
長さ方向端部近傍よりも第１の長さ方向端部近傍のほう
が低温になろう。
出された積み荷空間４８の温度が設定値近傍にあるとき
に調節弁４０を冷媒の質量流量を減少させるよう冷凍制
御装置２２によって動作させると、図５に示すように、
蒸発器コイル３８のうちほんの僅かな部分に冷媒８８が
充満するに過ぎない。すると、蒸発器コイル３８は、第
２の端部よりも、分配器管８２が冷媒を蒸発器コイル３
８の中に導入する第１の長さ方向端部６０のほうが低温
になり、蒸発器コイル３８を出る送出し空気４９はコイ
ル長さ５６全体に亘り非均一ではあるが、ほぼ似た温度
になるであろう。換言すると、送出し空気４９は第２の
長さ方向端部近傍よりも第１の長さ方向端部近傍のほう
が低温になろう。
【００２０】本発明は、長さ５６全体に亘って蒸発器コ
イル温度の均一性を向上させ、かくして、空気温度は分
配器管８２のうち何本かを他のものよりもコイル管６６
の中へ一段と差し込むことにより蒸発器コイル３８の一
方の端部から他端までいっそう一定となる。分配器管の
内径（ＩＤ）はコイル管６６の内径よりも一段と小さ
く、冷媒８８が分配器管の端部８６に達するまで冷媒８
８の著しい膨脹を阻止する。かくして、冷媒８８の冷却
効果は複数の分配器管８２の端部８６で始まる。端部８
６の位置を蒸発器コイル３８の長さ５６に沿って変える
ことにより、図６に示す状態が得られ、かかる状態で
は、コイル管６６のうち何本かは蒸発器コイル３８の長
さ方向端部６０で始まりコイル３８のほぼ中央まで延び
る冷媒８８で充満され、残りのコイル管６６はコイル３
８の中央近傍で始まり第２の長さ方向端部まで延びる冷
媒８８で充満している。かくして、送出し空気４９は蒸
発器コイル３８の長さ５６全体に沿って実質的に一定の
温度となるであろう。
イル温度の均一性を向上させ、かくして、空気温度は分
配器管８２のうち何本かを他のものよりもコイル管６６
の中へ一段と差し込むことにより蒸発器コイル３８の一
方の端部から他端までいっそう一定となる。分配器管の
内径（ＩＤ）はコイル管６６の内径よりも一段と小さ
く、冷媒８８が分配器管の端部８６に達するまで冷媒８
８の著しい膨脹を阻止する。かくして、冷媒８８の冷却
効果は複数の分配器管８２の端部８６で始まる。端部８
６の位置を蒸発器コイル３８の長さ５６に沿って変える
ことにより、図６に示す状態が得られ、かかる状態で
は、コイル管６６のうち何本かは蒸発器コイル３８の長
さ方向端部６０で始まりコイル３８のほぼ中央まで延び
る冷媒８８で充満され、残りのコイル管６６はコイル３
８の中央近傍で始まり第２の長さ方向端部まで延びる冷
媒８８で充満している。かくして、送出し空気４９は蒸
発器コイル３８の長さ５６全体に沿って実質的に一定の
温度となるであろう。
【００２１】図６に示す分配器管構造の利点を立証する
にあたり、長さ寸法が６４インチ（１６２５ｍｍ）、幅
寸法が１３．４インチ（３４０ｍｍ）の蒸発器コイル３
８を、外径（ＯＤ）が０．３７５インチ（９．５ｍ
ｍ）、肉厚が０．０１６インチ（０．４０６ｍｍ）のヘ
アピン形コイル管６６で構成した。例示の実施例で示す
ように、１３個の並列冷媒回路を各回路につき６本のコ
イル管を備えて用いた。全部で３７６個のフィン７４を
用い、１インチあたり６個のフィン（１ｃｍあたり２．
４個のフィン）密度を得た。分配器管８２の外径を０．
１８７５インチ（４．７６ｍｍ）、肉厚を０．０３０イ
ンチ（０．３７６ｍｍ）にした。かくして、コイル管６
６の内径は横断面流れ面積が分配器管８２の約７．５倍
である。
にあたり、長さ寸法が６４インチ（１６２５ｍｍ）、幅
寸法が１３．４インチ（３４０ｍｍ）の蒸発器コイル３
８を、外径（ＯＤ）が０．３７５インチ（９．５ｍ
ｍ）、肉厚が０．０１６インチ（０．４０６ｍｍ）のヘ
アピン形コイル管６６で構成した。例示の実施例で示す
ように、１３個の並列冷媒回路を各回路につき６本のコ
イル管を備えて用いた。全部で３７６個のフィン７４を
用い、１インチあたり６個のフィン（１ｃｍあたり２．
４個のフィン）密度を得た。分配器管８２の外径を０．
１８７５インチ（４．７６ｍｍ）、肉厚を０．０３０イ
ンチ（０．３７６ｍｍ）にした。かくして、コイル管６
６の内径は横断面流れ面積が分配器管８２の約７．５倍
である。
【００２２】分配器管８２の端部８６を、図６の符号９
０，９２でそれぞれ示す第１の所定寸法、第２の所定寸
法にわたり、コイル管６６の端部７８に差し込んだ。第
１の所定の寸法９０は良好なはんだ接合部８４を得るの
に十分な長さ、例えば約１インチ（２５．４ｍｍ）であ
り、第２の所定寸法は２０インチ（５０８ｍｍ）であっ
た。第１の所定寸法９０及び第２の所定寸法９２は、コ
イルの幅５８の横方向に交互に並んでおり、奇数番号の
冷媒回路１，３，５，７，９，１１，１３は第１の寸法
９０を有し、偶数番号の冷媒回路２，４，６，８，１
０，１２は第２の寸法９２を有している。
０，９２でそれぞれ示す第１の所定寸法、第２の所定寸
法にわたり、コイル管６６の端部７８に差し込んだ。第
１の所定の寸法９０は良好なはんだ接合部８４を得るの
に十分な長さ、例えば約１インチ（２５．４ｍｍ）であ
り、第２の所定寸法は２０インチ（５０８ｍｍ）であっ
た。第１の所定寸法９０及び第２の所定寸法９２は、コ
イルの幅５８の横方向に交互に並んでおり、奇数番号の
冷媒回路１，３，５，７，９，１１，１３は第１の寸法
９０を有し、偶数番号の冷媒回路２，４，６，８，１
０，１２は第２の寸法９２を有している。
【００２３】図４及び図５に示すように、従来技術に従
って蒸発器コイルも構成したが、この従来技術において
は、第１の寸法９０を全ての分配器管の差し込み寸法と
して用いた。この違い以外の点においては、２つの蒸発
器コイルは同一の構造のものであった。調節弁４０によ
り質量流量を同程度に絞った状態で各蒸発器コイルを同
一の質量流量のもとで動作させると、従来技術の構造を
用いるとコイル長さ５６を横切る温度差は３°Ｆ（１．
６７℃）であったが、これに対し、本発明の教示にした
がって構成された蒸発器コイルにおけるコイル長さ５６
を横切る温度差は１．５°Ｆ（０．８３℃）に過ぎず、
温度の分布において５０％の向上が得られた。これは非
常に著しい改良結果であり、特に積み荷空間内を厳密に
所定の設定温度に保って腐敗しやすい産物、例えば食品
及び花の保存寿命を維持し伸長させる輸送機関用冷凍装
置においては特にそうである。
って蒸発器コイルも構成したが、この従来技術において
は、第１の寸法９０を全ての分配器管の差し込み寸法と
して用いた。この違い以外の点においては、２つの蒸発
器コイルは同一の構造のものであった。調節弁４０によ
り質量流量を同程度に絞った状態で各蒸発器コイルを同
一の質量流量のもとで動作させると、従来技術の構造を
用いるとコイル長さ５６を横切る温度差は３°Ｆ（１．
６７℃）であったが、これに対し、本発明の教示にした
がって構成された蒸発器コイルにおけるコイル長さ５６
を横切る温度差は１．５°Ｆ（０．８３℃）に過ぎず、
温度の分布において５０％の向上が得られた。これは非
常に著しい改良結果であり、特に積み荷空間内を厳密に
所定の設定温度に保って腐敗しやすい産物、例えば食品
及び花の保存寿命を維持し伸長させる輸送機関用冷凍装
置においては特にそうである。
【００２４】本発明の装置を用いると、蒸発器コイルの
負荷が低下しても蒸発器コイルを横切る方向において一
定の温度が自動的に得られるが、この場合、追加の電気
的な制御、追加の分配器、追加の電磁弁を必要とせず、
しかも冷媒回路の追加のタッピングを必要としない。ハ
ードウェアまたは制御装置を追加的に用いないで上述の
利点が得られることに加えて、本発明はヘアピン管と分
配器管の間のはんだ付け作業が従来技術の蒸発器コイル
構造の構成で用いられるのと同じなので、製造時間また
は製造費の増大分はほんの僅かである。或る幾つかの冷
媒回路の第１の部分が分配器管８２がコイル管６６の中
により長い距離９２挿入されている回路であることによ
り、より大きな負荷での蒸発器コイルの動作に悪影響を
及ぼす度合いが小さい。というのは、各冷媒回路は複数
のコイル管６６を有している。かくして、空気温度の均
一性は一層高い負荷でも悪影響を受けず、蒸発器コイル
３８の性能の減少の度合いは僅かであり、例えば各冷媒
回路が６本のコイル管を有するような例示のような場合
では３％未満である。
負荷が低下しても蒸発器コイルを横切る方向において一
定の温度が自動的に得られるが、この場合、追加の電気
的な制御、追加の分配器、追加の電磁弁を必要とせず、
しかも冷媒回路の追加のタッピングを必要としない。ハ
ードウェアまたは制御装置を追加的に用いないで上述の
利点が得られることに加えて、本発明はヘアピン管と分
配器管の間のはんだ付け作業が従来技術の蒸発器コイル
構造の構成で用いられるのと同じなので、製造時間また
は製造費の増大分はほんの僅かである。或る幾つかの冷
媒回路の第１の部分が分配器管８２がコイル管６６の中
により長い距離９２挿入されている回路であることによ
り、より大きな負荷での蒸発器コイルの動作に悪影響を
及ぼす度合いが小さい。というのは、各冷媒回路は複数
のコイル管６６を有している。かくして、空気温度の均
一性は一層高い負荷でも悪影響を受けず、蒸発器コイル
３８の性能の減少の度合いは僅かであり、例えば各冷媒
回路が６本のコイル管を有するような例示のような場合
では３％未満である。
【図１】本発明の教示に従って構成できる冷凍装置の部
分ブロック部分線図である。
分ブロック部分線図である。
【図２】本発明を利用できる代表的な蒸発器コイルの構
造の側面図である。
造の側面図である。
【図３】図２に示す蒸発器コイルの端部側面図である。
【図４】複数の蒸発器コイル回路の部分平面図であり、
例えば、蒸発器コイルが実質的に全負荷状態にあると
き、冷媒による回路のほぼ完全な充満状態を示す図であ
る。
例えば、蒸発器コイルが実質的に全負荷状態にあると
き、冷媒による回路のほぼ完全な充満状態を示す図であ
る。
【図５】例えば吸込みライン調節弁により冷媒の質量流
量を減少させることにより冷媒の冷媒能力を低減させた
時に生じる不完全な充満状態が示されていることを除
き、図４と類似した複数の蒸発器コイル回路の部分平面
図である。
量を減少させることにより冷媒の冷媒能力を低減させた
時に生じる不完全な充満状態が示されていることを除
き、図４と類似した複数の蒸発器コイル回路の部分平面
図である。
【図６】複数の蒸発器コイル回路の部分平面図であり、
本発明の教示に従って構成された蒸発器コイルを用いる
以外の点においては、図５と類似した不完全な充満状態
を示す図である。
本発明の教示に従って構成された蒸発器コイルを用いる
以外の点においては、図５と類似した不完全な充満状態
を示す図である。
１０ 冷凍装置 １６ 冷媒回路 ３６ 冷媒分配器 ３８ 蒸発器コイル ４０ 吸込みライン調節弁 ４６ ブロワ ５６ 所定の長さ寸法 ５８ 所定の幅寸法 ６０ 第１の長さ方向端部 ６２ 第２の長さ方向端部 ６６ コイル管 ８２ 分配器管 ９０ 第１の寸法 ９２ 第２の寸法
Claims (4)
- 【請求項１】 第１の長さ方向端部及び第２の長さ方向
端部によって定まる所定の長さ寸法及び幅寸法を備えた
蒸発器コイルを含む第１の冷媒回路と、蒸発器コイルを
通り、各々、第１の長さ方向端部のところに開口部を備
え且つ第２の長さ方向端部まで延びるコイル管で開始さ
れる複数の冷媒回路と、冷媒回路の開始コイル管の開口
部の中に延びる複数の分配器管によって画定される複数
の出口及び入口を備えた冷媒分配器と、蒸発器コイルを
横切る空気流を生じさせる手段とを含む冷凍装置におい
て、分配器管は、コイル管の開口部の中へ互いに異なる
少なくとも第１の所定の寸法と第２の所定の寸法にわた
り入り込み、それにより、蒸発器コイルの長さ寸法を横
切る方向において冷媒を異なる位置で膨脹させ、冷凍能
力の低減の間、蒸発器コイルの長さを横切る方向におい
て蒸発器コイルの冷却の度合いをより均一にすると共に
蒸発器コイルを横切って流れる空気の温度をより一定に
するようになっていることを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項２】 複数の冷媒回路は、蒸発器コイルの幅寸
法に沿って間隔を置いて配置され、関連のコイル管の中
に第１の所定寸法にわたり入り込んでいる分配管と、第
２の関連のコイル管の中に第２の所定寸法にわたり入り
込んでいる分配器管とが交互に配置されていることを特
徴とする請求項１の冷凍装置。 - 【請求項３】 第１の所定寸法は、分配器管の端部が実
質的に蒸発器コイルの第１の長さ方向端部のところに位
置するような寸法であり、第２の所定寸法は、分配器管
の端部が蒸発器コイルの幅寸法に横切って少なくとも１
／３のところに位置していることを特徴とする請求項１
の冷凍装置。 - 【請求項４】 冷媒回路は、低負荷における冷媒容量を
減少させるための吸込みライン調節弁を含むことを特徴
とする請求項１の冷凍装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/726087 | 1991-07-05 | ||
| US07/726,087 US5123263A (en) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Refrigeration system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187741A true JPH05187741A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=24917176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4200482A Withdrawn JPH05187741A (ja) | 1991-07-05 | 1992-07-03 | 冷媒分配器を備えた冷凍装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5123263A (ja) |
| JP (1) | JPH05187741A (ja) |
| DK (1) | DK87392A (ja) |
| NO (1) | NO922609L (ja) |
| NZ (1) | NZ243373A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6910341B2 (en) * | 2003-09-26 | 2005-06-28 | Thermo King Corporation | Temperature control apparatus and method of operating the same |
| CN100455953C (zh) * | 2004-05-27 | 2009-01-28 | 乐金电子(天津)电器有限公司 | 冷媒分配器及其控制方法 |
| US7845185B2 (en) * | 2004-12-29 | 2010-12-07 | York International Corporation | Method and apparatus for dehumidification |
| US20060288713A1 (en) * | 2005-06-23 | 2006-12-28 | York International Corporation | Method and system for dehumidification and refrigerant pressure control |
| US7559207B2 (en) * | 2005-06-23 | 2009-07-14 | York International Corporation | Method for refrigerant pressure control in refrigeration systems |
| US9499027B2 (en) | 2010-09-28 | 2016-11-22 | Carrier Corporation | Operation of transport refrigeration systems to prevent engine stall and overload |
| US11378290B2 (en) * | 2017-10-06 | 2022-07-05 | Daikin Applied Americas Inc. | Water source heat pump dual functioning condensing coil |
| CA3019773A1 (en) | 2017-10-06 | 2019-04-06 | Daikin Applied Americas Inc. | Water source heat pump dual functioning condensing coil |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1824527A (en) * | 1928-06-29 | 1931-09-22 | Vilter Mfg Co | Refrigerating system |
| US1974876A (en) * | 1930-09-10 | 1934-09-25 | Schack Alfred | Heat exchanger |
| US2332981A (en) * | 1939-12-16 | 1943-10-26 | B F Sturtevant Co | Variable surface evaporator |
| US2614394A (en) * | 1946-11-20 | 1952-10-21 | Carrier Corp | Capacity control for air conditioning systems |
| US2650799A (en) * | 1950-08-11 | 1953-09-01 | Aerofin Corp | Heat exchanger |
| US2707868A (en) * | 1951-06-29 | 1955-05-10 | Goodman William | Refrigerating system, including a mixing valve |
| US3204663A (en) * | 1962-01-16 | 1965-09-07 | Babcock & Wilcox Ltd | Fluid flow restrictor |
| GB1242750A (en) * | 1967-11-27 | 1971-08-11 | Licentia Gmbh | A device for transferring heat to a ducted flow of liquid phase material |
| US3864938A (en) * | 1973-09-25 | 1975-02-11 | Carrier Corp | Refrigerant flow control device |
| JPS5933589B2 (ja) * | 1975-06-19 | 1984-08-16 | 信越化学工業株式会社 | Ｌ−アスコルビン酸の製造方法 |
| JPS53138564A (en) * | 1977-05-10 | 1978-12-04 | Hitachi Ltd | Multitubular type evaporator of air conditioner |
| US4277953A (en) * | 1979-04-30 | 1981-07-14 | Kramer Daniel E | Apparatus and method for distributing volatile refrigerant |
| US4899549A (en) * | 1989-01-31 | 1990-02-13 | Thermo King Corporation | Transport refrigeration system with improved temperature and humidity control |
-
1991
- 1991-07-05 US US07/726,087 patent/US5123263A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-06-30 NZ NZ243373A patent/NZ243373A/en unknown
- 1992-07-02 DK DK087392A patent/DK87392A/da not_active Application Discontinuation
- 1992-07-02 NO NO92922609A patent/NO922609L/no unknown
- 1992-07-03 JP JP4200482A patent/JPH05187741A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK87392A (da) | 1993-01-06 |
| NO922609L (no) | 1993-01-06 |
| US5123263A (en) | 1992-06-23 |
| NZ243373A (en) | 1994-12-22 |
| DK87392D0 (da) | 1992-07-02 |
| NO922609D0 (no) | 1992-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |