JPS59231368A - 冷凍装置の冷媒液過冷却器 - Google Patents

冷凍装置の冷媒液過冷却器

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JPS59231368A
JPS59231368A JP10445983A JP10445983A JPS59231368A JP S59231368 A JPS59231368 A JP S59231368A JP 10445983 A JP10445983 A JP 10445983A JP 10445983 A JP10445983 A JP 10445983A JP S59231368 A JPS59231368 A JP S59231368A
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tube
refrigerant
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heat transfer
outlet
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保 高田
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Nissin Kogyo Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/103Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低温を得るための多段圧縮又は多動圧縮方式で
の凝縮器で液化した冷媒を、同一凝縮器の一部の冷媒の
蒸発潜熱を用いて更に過冷却し、熱効率を高める冷媒液
過冷却器において、過冷却器自体を三重管構造とし、該
過冷却器内の被冷却冷媒液の通過速度を増大させ、該被
冷却冷媒液の圧力降下の少ない冷凍装置の冷媒液過冷却
器に係るものである。
通常、多段圧縮又は多動圧縮方式では、凝縮器で凝縮し
た冷媒液を被冷却冷媒液とし、該過冷却器を通過させ、
凝縮器で凝縮した冷媒の一部を膨張升を介して膨張減圧
して減圧冷媒とし、その蒸発潜熱を用いて該被冷却冷媒
液の過冷却を行ない、被冷却冷媒液のエンタルピーを減
少させ、初段(効)蒸発器の冷媒側の冷凍効果を大とし
、冷凍能力の増大を図っている。しかし一般の冷凍装置
では、初段(効)蒸@温度を降下させた場合、最終段(
効)からの冷媒循環量即ち凝縮器で液化し、過冷却を行
なう被冷却冷媒液量は減少し、過冷却器の熱伝達率は著
しく減少する。(例えば、この二段圧縮方式において、
凝縮温度を一定とし、二吐圧縮機の低段蒸発温度を一8
0℃から一60℃に降下させると被冷却冷媒液量は約1
15に減少する。)一方、冷媒液過冷却器における減圧
冷媒の蒸発温度も降下し、過冷却を行なう被冷却冷媒液
の出口塩度は中間段圧力の飽和温度に近い温度とな9、
被冷却冷媒液の出入口温度と減圧冷媒の平均温度差は若
干増加傾向となるが、前記過冷起器の熱伝達率の減少と
相殺され、艮好な伝熱効果を上げることができない。特
に、低段蒸発温度が+iJ広く変化する冷凍装裔におい
ては、過冷却器の被冷却冷媒液通過速度が斐動し、低段
蒸発温度が比較的高い状態で該通過速度を設定すると、
低段蒸発温度が著しく降下した場合、該通過速度は極度
に低速となり、艮好な伝熱効果が得られないため、被冷
却冷媒液の通過長さ、伝熱面積の増大化が考えられるが
、該増大部分で減圧冷媒及び被冷却冷媒液の圧力降下が
jご生し、冷凍ザイクルに支障を来たし冷凍効率を著し
く低下させる原因ともなる。また被冷却冷媒液が密度の
比較的大きい、又蒸発潜熱の小さいフロン系冷媒である
場合、該冷媒液の通過する過冷却器の伝熱部は、該冷媒
液量の多い大型冷凍装置においても、良好な伝熱効果f
r:得るためKは、かなり狭い断面積が要求され、この
部分で大きな圧力降下が発生する。このため、伝熱効果
を良好に上げるためには、被冷却冷媒液の伝熱部におけ
るm過速度を適宜上外させることが、最も重要な要素と
された次第である。
従来、この挿過冷却器には、二重管式及びシェル及チュ
ー1式等があるが、二重管式冷媒液過冷却器では、伝熱
部が裸管又はコルゲート管であっても、冷媒液の通過長
さ当りの(ム熱面積は鎖部の形状及び構造上からも制限
され、冷媒液の通過長さを畏くとって伝熱面積を広くし
ているが、被冷却冷媒液側の圧力降下を増大させる傾向
となり、−実検媒液通過長さ当りの伝熱面積を広くとる
ことのできるシェル及チュー1式冷媒液過冷却器でに、
被冷却冷媒液を胴側に通過させた場合、胴内径を極度に
則<シ、バッフルプレート間隙を縮小しても、適切な通
過速度が得られない欠点があり、両者共に伝熱効率が低
く、伝熱面積の広い冷媒g!過冷却器となυ、装置自体
が大型化し不経済である等の大なる欠点を有するもので
ある。
然るに本発明においては、過冷却器を三重管構造とし、
中心部及び中間部の伝熱管又は最外部の胴内に、凝縮器
からの一部の冷媒を減圧した減圧冷媒及び被冷却冷媒液
を適宜通過させ、該中間部の伝熱管の内外の両面を伝熱
面として有効に利用するから、被冷却冷媒液の圧力降下
を増加させることなく、減圧冷媒と被冷却冷媒液との伝
熱面積全大巾に増大させ得るから、大巾に伝j;!)管
の長さ全短縮することができ、伝熱管等を通過する被冷
却冷媒液の通過速度を速くしても、被冷却冷媒液の圧力
降下を限度内にとどめることができるので、熱効率の上
昇となり、経済的となるものである。
今、ここに本発明の実施例を示す添付図面について詳説
する。
実施例1 本実施例のものは、第1図のA及びBに示す如きもので
、直線型二連形状の三重管式冷媒液過冷却器に係るもの
である。1ri伝熱管で、裸管、コルゲート管又はスパ
イラル管に類するものよυ成シ、U字状に成形し、三重
管構造の中心管を構成する。2.2は同様の伝熱管で、
伝熱管1の直線部外周を囲むよう設備し、伝熱管2゜2
の伝熱管1彎曲部側端部で、該伝熱管2.2相互を連結
管2aで連結し、伝熱管2,2の夫々両端部を蓋4,4
で伝熱管1に固着して閉塞し、三重管構造の中間管を構
成する。3.3は胴で、夫々伝熱管2.2の外周を囲む
よう設備し、胴3,8の夫々両端部を蓋5.5で伝熱管
2.2に固着し、伝熱管1彎曲部の反対側端部で連結管
3aによ)連結したもので、冷媒液過冷却器の外殻を構
成し、伝熱管2.2のり)周と胴3.3の内周とで三重
管構造の最外管を構成する。6は冷媒入口で、前記伝熱
管1の一端に設けたもので、7は冷媒出口で、−万の胴
3の連結管3a他端に設けたものである。8は連結管で
、該入口6から出ロアへの冷媒の流れが、伝熱管1と前
記最外管とで並流となるよう、伝熱管1の曲端と他方の
胴3の連結管3a他端とを連結するものである。9は冷
媒入口で、10は冷媒出口でおり、夫々伝熱管2.2の
連結管2a他端部に設けたもので、該入口9から出口1
0への冷媒の流れが前記入口6から出ロアへの流れと向
流になるようにしたものである。なお、第1図Aは6.
7を夫々減圧冷媒aの入口及び出口に、9.10を被冷
却冷媒液すの夫々入口及び出口として利用したもので、
同図Bは6.7を夫々被冷却冷媒gbの入口及び出口に
9.10を減圧冷媒aの夫々入口及び出口として利用し
たものである。
以上の如く中心管の伝熱管1と中間管の伝熱管2及び最
外管の胴3を三重管構造とした!め、伝熱管1における
内面熱伝達率と伝熱管2の外面熱伝達率を同等にするこ
とが可能であるため、中間管の伝熱管2内を流れる減圧
冷媒ayは被冷却冷媒液すは中心管の伝熱管1及び最外
管の胴8内を流れる被冷却冷媒液す又は減圧冷媒aと熱
交換すること!なり、伝熱面積が大[1]に増大するか
ら、伝熱管1.2自体の長さを大巾に短縮することがで
き、流速を速くしても圧力降下を許容最大値以内に押え
ることが可能となり、を少なくすることができるので、
過冷却器の熱伝達率は向上して熱効率が上昇するもので
ある。
また、本実施例においては、直線型冷媒液過冷却器を多
連式中の二連式にした(め、該冷却器の巾は増大するが
、長さが短くなり、装置自体の形状を小さくし、コンパ
クト化することが容易で、据え付は上有利となる。
実施例2 本実施例のものは第2図に示す如きもので、渦巻形状の
三重管式冷媒液過冷却器に係るもので、本実施例におけ
る伝熱管1、伝熱管2及び胴3は実施例1における伝熱
管1、伝熱管2及び胴3を夫々連結管2a、8a’!i
”用いて二連形状とせず、長いま!の伝熱管2及び胴8
の夫々両端を実施例1と同様に蓋4,4.5,5で閉塞
し、伝熱管1の一端と、該一端に近接する胴3の一端と
を連結管11で連結し、長いま\の三重管と己て構成し
、渦巻状に成形したものである。12は伝熱管1の他端
に設けた減圧冷媒aの入口で、18は胴8の他端に設け
た減圧冷媒aの出口である。14は伝熱管2の一端に設
けた被冷却冷媒R1bの入口で、15は伝熱管2の曲端
に設けた被冷却冷媒液すの出口である。
本実施例の場合は伝熱管1と伝熱管2内の冷媒の流れは
向流となシ、伝熱管2と最外管との流互交換することも
可能である。
実施例3 本実施例のものは第8図に示す如きもので、コイル形状
の三重管式冷媒液過冷却器に係るもので、本実施例にお
ける伝熱管l、伝熱管2及び胴8は実施例2と同様に長
いま\の三重管として構成し、コイル状に成形したもの
である。減圧冷媒aの入口12、同出口13及び被冷却
冷媒液すの入口14.同出口15は実施例2と同様に設
けることができるものである。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本光^施例を示すもので、第1図は直線型多
連式中の二連形状の冷媒液過冷却器の概略断面図で、A
は中間部の伝熱管を被冷却冷媒液の通路としたもの、B
は同減圧冷媒の通路としたもの、第2図は渦巻形状のも
の!概略要部断面図、第3図はコイル形状のもの一一部
断面とした側面図である。 1.2・・・伝熱管、2a・・・連結管、3・・・胴、
3a・・・連結管、4.5・・・蓋、6・・・冷媒入口
、7・・・冷媒出口、8・・・連結管、9・・・冷媒入
口、10・・・冷媒出口、11・・・連結管、12・・
・減圧冷媒入口、13・・・減圧冷媒出口、14・・・
被冷却冷媒R(入口、15・・・被冷却冷媒液出口、a
・・・減圧冷媒、b・・・被冷却冷媒液。 第1図 へ 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 裸管、コルゲート管又はスパイラル管等に類する管類か
    らなる伝熱部を設け、該伝熱部を中心管、中間管並びに
    最外管の三重管・を以って構成し、該三重管の内、中心
    管の一端と最外管の一端とに一方に出口を、又他方に入
    口を設けると共に、中心管の他端と最外管の他端とを相
    互連通させ、前記中間管の一端に入口を又他端に出口を
    設け、該三重管の中心管と中間管とが相互向流に、又中
    間管と最外管とが相互並流又は向流となる様に、夫々凝
    縮器から冷媒液を流すと共に、膨張升を介して減圧した
    冷媒を流すようにしたことを特徴とする冷凍装置の冷媒
    液過冷却器。
JP10445983A 1983-06-10 1983-06-10 冷凍装置の冷媒液過冷却器 Granted JPS59231368A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10445983A JPS59231368A (ja) 1983-06-10 1983-06-10 冷凍装置の冷媒液過冷却器

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JP10445983A JPS59231368A (ja) 1983-06-10 1983-06-10 冷凍装置の冷媒液過冷却器

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JPS59231368A true JPS59231368A (ja) 1984-12-26
JPH0253704B2 JPH0253704B2 (ja) 1990-11-19

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ID=14381179

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JP10445983A Granted JPS59231368A (ja) 1983-06-10 1983-06-10 冷凍装置の冷媒液過冷却器

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2351979B1 (en) * 2010-01-12 2019-05-22 LG Electronics Inc. Heat Exchanger comprising three concentric tubes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2351979B1 (en) * 2010-01-12 2019-05-22 LG Electronics Inc. Heat Exchanger comprising three concentric tubes

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JPH0253704B2 (ja) 1990-11-19

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