压缩式制冷机用冷凝器的制作方法

文档序号:13726952阅读:199来源:国知局
压缩式制冷机用冷凝器的制作方法

本实用新型涉及一种压缩式制冷机用冷凝器,在从压缩机排出的高压的气态制冷剂与冷却水(冷却流体)之间进行热交换从而使气态制冷剂冷凝。



背景技术:

以往,在制冷空调装置等中利用的离心式制冷机等压缩式制冷机由封入有制冷剂的封闭系统构成,构成为利用制冷剂配管来连结蒸发器、压缩机、冷凝器以及膨胀阀(膨胀机构),上述蒸发器从冷水(被冷却流体)夺取热量而使制冷剂蒸发来发挥制冷效果,上述压缩机对借助上述蒸发器蒸发后的气态制冷剂进行压缩而形成为高压的气态制冷剂,上述冷凝器利用冷却水(冷却流体)对高压的气态制冷剂进行冷却而使其冷凝,上述膨胀阀(膨胀机构)对上述冷凝后的制冷剂进行减压而使其膨胀。

例如,在离心式制冷机等压缩式制冷机中使用的冷凝器通过在由圆筒状的罐筒与设置于该罐筒的两端部的管板形成的空间内配置导热管组来构成,其中,上述导热管组是通过将多根导热管排列成交错状等而成的。从压缩机排出的高压的气态制冷剂从罐筒的上部流入上述空间内,并在通过导热管组的期间与在导热管内流动的冷却水之间进行热交换而被冷却从而冷凝。

专利文献1:日本特开2016-23913号公报

在离心式制冷机等压缩式制冷机中使用的制冷剂的种类有R123等低压制冷剂与R134a等高压制冷剂。使用低压制冷剂的离心式制冷机在运转时存在设备的内压比大气压力低的部位。因此,存在空气等从配管等的连接部泄露到设备内部的情况。由于空气在制冷机工作温度下不会冷凝,因此会滞留在冷凝器内。若存在如空气那样的不凝性气体,则存在冷凝器的冷凝性能降低的问题。低压制冷剂离心式制冷机需要将不凝性气体抽出。通常情况下,在冷凝器上部空间抽出。但是,在运转时,在冷凝器上部空间存在蒸气的流动,空气与蒸气一起向导热管组内部流动,并滞留在导热管组内,因此存在无法容易地抽出的问题点。



技术实现要素:

本实用新型是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够将不凝性气体集中在易于进行抽气的部位并始终排出,能够维持制冷剂的冷凝性能的压缩式制冷机用冷凝器。

为了实现上述目的,本实用新型的压缩式制冷机用冷凝器具备:罐筒;对该罐筒的两端进行封闭的管板;以及配置于上述罐筒内的导热管组,上述压缩式制冷剂用冷凝器使被导入至上述罐筒内的气态制冷剂与在上述导热管组流通的冷却水之间进行热交换,从而使气态制冷剂冷凝,上述压缩式制冷机用冷凝器的特征在于,在上述罐筒的内壁与上述导热管组之间设置挡板,利用该挡板形成不凝性气体滞留的部位,在上述不凝性气体滞留的部位设置将上述不凝性气体抽出的抽气管,上述抽气管位于上述挡板的下方。

根据本实用新型的优选的实施方式,其特征在于,上述挡板配设成从上述导热管组的外侧起覆盖规定根数的导热管。

挡板覆盖至少一根导热管,由此,制冷剂蒸气向不凝性气体滞留的部位的流入被抑制,不凝性气体易于滞留。另外,与此相反,关于挡板的最大宽度,在导热管的间隔较宽时或者导热管较多的大型设备的情况下等,根据产品的规格确定为覆盖不阻碍制冷剂冷凝的程度的导热管根数的宽度即可。

根据本实用新型的优选的实施方式,其特征在于,将上述抽气管设置于冷却水的第一通路导热管组入口附近或者第一通路导热管组出口附近。

根据本实用新型的优选的实施方式,其特征在于,将上述抽气管设置于罐筒的距冷凝器的制冷剂蒸气流入口远的位置。

根据本实用新型的优选的实施方式,其特征在于,上述导热管组在上下方向配置有多层,上述挡板以及上述抽气管设置于最下层的导热管组侧。

根据本实用新型的优选的实施方式,其特征在于,上述抽气管由具有至少一个抽气孔的短管构成。

根据本实用新型的优选的实施方式,其特征在于,上述抽气管由具有隔开间隔形成的多个抽气孔的集管构成。

根据本实用新型的优选的实施方式,其特征在于,将上述罐筒的内壁与上述导热管组之间的间隙的一部分形成为比其他的间隙部分宽,由此来形成气态制冷剂易于流动的流路。

根据本实用新型的优选的实施方式,其特征在于,上述导热管组的导热管呈交错状地排列,将交错配置的导热管的至少1列去除从而形成空隙,将该空隙作为气态制冷剂的流路。

本实用新型可起到以下列举的效果。

(1)能够将不凝性气体集中在易于抽出的部位并有效地抽出。

(2)能够始终排出不凝性气体,因此能够维持冷凝器的冷凝性能。

附图说明

图1是示出具备本实用新型所涉及的冷凝器的离心式制冷机的示意图。

图2是示出图1所示的冷凝器的整体构造的一个例子的剖视图。

图3是示出第一实施方式所涉及的冷凝器的图,是冷凝器的侧视剖视图。

图4是示出第一实施方式所涉及的冷凝器的图,是冷凝器的主视图。

图5A是图3以及图4所示的抽气管的剖视图。

图5B是图3以及图4所示的抽气管的剖视图。

图6是示出第二实施方式所涉及的冷凝器的图,是冷凝器的侧视剖视图。

图7是示出第二实施方式所涉及的冷凝器的图,是冷凝器的主视图。

图8是图6以及图7所示的抽气管的立体图。

图9是示出第三实施方式所涉及的冷凝器的图,是冷凝器的侧视剖视图。

图10是示出第三实施方式所涉及的冷凝器的图,是冷凝器的主视图。

图11是示出第四实施方式所涉及的冷凝器的图,是冷凝器的侧视剖视图。

图12是示出第四实施方式所涉及的冷凝器的图,是冷凝器的主视图。

图13是示出第五实施方式所涉及的冷凝器的图,是冷凝器的侧视剖视图。

图14是示出第六实施方式所涉及的冷凝器2的图,是冷凝器的侧视剖视图。

图15是示出第七实施方式所涉及的冷凝器的图,是冷凝器的侧视剖视图。

图16是示出第八实施方式所涉及的冷凝器的图,是冷凝器的侧视剖视图。

图17A是示出制冷剂入口配置于罐筒的侧面的实施方式的图,是冷凝器的侧视剖视图。

图17B是示出制冷剂入口配置于罐筒的侧面的实施方式的图,是冷凝器的侧视剖视图。

图17C是示出制冷剂入口配置于罐筒的侧面的实施方式的图,是冷凝器的侧视剖视图。

图17D是示出制冷剂入口配置于罐筒的侧面的实施方式的图,是冷凝器的侧视剖视图。

附图标记说明:

1:离心式压缩机;2:冷凝器;3:蒸发器;4:经济器(economizer);5:制冷剂配管;8:流路;11:罐筒;11IN:制冷剂入口;12:管板;13:导热管;14:导热管组;14L:下层导热管组;14U:上层导热管组;15L:集管部;15R:集管部;16:分隔板;17、20:挡板;18、18-1、18-2、18-3:抽气管;18h:抽气孔;21:制冷剂蒸气流路;G:气态制冷剂。

具体实施方式

以下,参照图1~图17D,对本实用新型所涉及的压缩式制冷机用冷凝器的实施方式进行说明。在图1~图17D中,对于相同或者相当的构成要素,标注相同的附图标记并省略重复的说明。在本实施方式中,作为压缩式制冷机的一个例子,示出了使用离心式压缩机的离心式制冷机,但也可以是使用螺杆式、往复式、涡旋式等的压缩机的离心式制冷机。

图1是示出具备本实用新型所涉及的冷凝器的离心式制冷机的示意图。如图1所示,离心式制冷机具备:离心式压缩机1,该离心式压缩机1对制冷剂进行压缩;冷凝器2,该冷凝器2利用冷却水(冷却流体)对被压缩后的气态制冷剂进行冷却而使其冷凝;蒸发器3,该蒸发器3从冷水(被冷却流体)夺取热量而使制冷剂蒸发来发挥制冷效果;以及作为中间冷却器的经济器4,该经济器4配置于冷凝器2与蒸发器3之间,上述离心式制冷机通过利用供制冷剂循环的制冷剂配管5连结上述各设备而构成。制冷剂使用R123等低压制冷剂。

在图1所示的实施方式中,离心式压缩机1由多级离心式压缩机构成。离心式压缩机1借助制冷剂配管5与经济器4连接,由经济器4分离后的气态制冷剂被导入多级离心式压缩机的多级压缩级(在本例中为二级)的中间部分(在本例中为第一级与第二级之间的部分)。

在以图1所示的方式构成的离心式制冷机的制冷循环中,制冷剂在离心式压缩机1、冷凝器2、蒸发器3以及经济器4中循环,利用蒸发器3制造冷水,与负载对应,被引入制冷循环内的来自蒸发器3的热量以及从压缩机马达供给的与离心式压缩机1的做功相当的热量被释放至向冷凝器2供给的冷却水。另一方面,由经济器4分离后的气态制冷剂被导入离心式压缩机1的多级压缩级的中间部分,并与来自第一级压缩机的气态制冷剂汇合而后被第二级压缩机压缩。根据二级压缩单级经济器循环系统,由于附加有基于经济器4的制冷效果部分,因此与此相应地制冷效果增加,与未设置经济器4的情况相比,能够实现制冷效果的高效化。

图2是示出图1所示的冷凝器2的整体构造的一个例子的剖视图。如图2所示,冷凝器2通过在由圆筒状的罐筒11与设置于罐筒11的两端部的管板12、12形成的空间内配置导热管组14而构成,上述导热管组14是通过将多根导热管13排列成交错状而形成的。气态制冷剂从位于罐筒11的上部的制冷剂入口11IN流入,从导热管组14之中通过,并在从导热管组14之中通过的期间,借助与在导热管内流动的冷却水之间的热交换被冷却从而冷凝。冷凝后的冷凝液体(液态制冷剂)从位于罐筒11的底部的制冷剂出口11OUT流出。在制冷剂入口11IN的正下方设置有入口挡板19。导热管13形成为能够使冷却水(冷却流体)在其内部流通,且沿罐筒11的长边方向延伸。在管板12、12分别连接有集管部15R、15L。集管部15L由分隔板16上下划分开,在集管部15L设置有冷却水入口15IN与冷却水出口15OUT

在图2中,作为2通路的导热管组来进行说明。即,由多根导热管13构成的导热管组14由与冷却水入口15IN连通的上层导热管组14U和与冷却水出口15OUT连通的下层导热管组14L构成。冷却水从集管部15L的冷却水入口15IN流入,在上层导热管组14U中流通,而后在集管部15R折返,并在下层导热管组14L中流通,而后从冷却水出口15OUT流出。此外,如图示例那样,将冷却水入口15IN位于上侧、冷却水出口15OUT位于下侧的类型称为上进下出型(上IN下OUT),将冷却水入口15IN位于下侧、冷却水出口15OUT位于上侧的类型称为下进上出型(下IN上OUT)。

图3以及图4是示出第一实施方式所涉及的冷凝器2的图,图3是冷凝器2的侧视剖视图,图4是冷凝器2的主视图。第一实施方式所涉及的冷凝器2是具备4通路的导热管组的冷凝器,并且是上进下出型的冷凝器。在上进下出型的冷凝器的情况下,不凝性气体易于滞留在冷却水温度较低的上层导热管组侧。在第一实施方式中,如图3所示,上层导热管组14U被左右分割而由上层左导热管组14UL与上层右导热管组14UR构成。冷却水的第一个通路可以为上层左导热管组14UL,也可以为上层右导热管组14UR。下层导热管组14L也同样被分割而由下层左导热管组14LL与下层右导热管组14LR构成。在罐筒11的内壁,在相比上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR稍靠上方的位置固定有左右一对挡板17、17。各挡板17由细长的薄板状部件构成,且在管板12、12之间沿罐筒11的长边方向延伸。在抽气管为短管的情况下,挡板17也可以并不在全长都设置,而是仅设置于抽气管18附近的一部分。左右一对挡板17、17配置为:从罐筒11的内壁向内侧水平地延伸,并覆盖上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR的最上层的导热管列的位于端部侧的规定根数的导热管13。挡板17覆盖至少一根导热管13,由此,制冷剂蒸气向不凝性气体滞留的部位的流入被抑制,不凝性气体易于滞留。另外,与此相反,关于挡板的最大宽度,在导热管的间隔较宽时或者导热管较多的大型设备的情况下等,根据产品的规格确定为覆盖不阻碍制冷剂冷凝的程度的导热管根数的宽度即可。

在左右一对挡板17、17的下方设置有用于将不凝性气体抽出的抽气管18、18。挡板17与抽气管18可以设置左右一对,但即便仅在第一个通路侧的一方设置也能够发挥效果。

如图4所示,抽气管18设置于罐筒11的两端部。

图5A、图5B是图3以及图4所示的抽气管18的剖视图。抽气管18可以为简单的两端开口的管,但根据优选的实施方式,如图5A所示,抽气管18由圆筒状的管构成,其前端部被封闭,后端部具有开口18a,并在前端部侧的下部具有抽气孔18h。如图5B所示,抽气管18也可以为将管的前端切割为斜面的短管。切割面朝向下侧。根据这样的结构,液态制冷剂难以流入抽气管,易于将气体抽出。抽气管18的前端部侧插入至罐筒11内,由此,经由抽气孔18h将罐筒11内的不凝性气体抽出,并将抽出的不凝性气体从后端部的开口18a排出至净化罐(未图示)。

在第一实施方式所涉及的冷凝器2中,如图3所示,在罐筒11的内壁,在相比上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR稍靠上方的位置固定左右一对挡板17、17,并在左右一对挡板17、17的下方设置抽气管18、18。如图3所示,气态制冷剂G从位于罐筒11的上部的制冷剂入口11IN流入,并流入至上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR。流入至上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)的一部分在导热管表面冷凝,一部分未冷凝气态制冷剂向下层导热管组14L流动。从制冷剂入口11IN流入的一部分气态制冷剂G在上层左导热管组14UL与上层右导热管组14UR之间的间隙中通过,向下层导热管组14L流动,并且,一部分气态制冷剂G在上层左导热管组14UL与下层左导热管组14LL之间的间隙以及上层右导热管组14UR与下层右导热管组14LR之间的间隙通过,进而向罐筒11的内壁与上层左导热管组14UL之间的间隙以及罐筒11的内壁与上层右导热管组14UR之间的间隙流动。

另一方面,由于在上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR的最上层的导热管列的上方设置有左右一对挡板17、17,因此罐筒11的内壁与上层左导热管组14UL之间的间隙以及罐筒11的内壁与上层右导热管组14UR之间的间隙被堵塞,气态制冷剂难以从该间隙向下方流动,挡板下方附近的导热管尚有充分的冷凝能力。气态制冷剂向此处的导热管的供给由以下的气态制冷剂供给:从上层导热管组14U内向罐筒11的内壁与上层左导热管组14UL之间的间隙以及罐筒11的内壁与上层右导热管组14UR之间的间隙流动的气态制冷剂;以及在上层左导热管组14UL与下层左导热管组14LL之间的间隙以及上层右导热管组14UR与下层右导热管组14LR之间的间隙通过,进而从罐筒11的内壁与上层左导热管组14UL之间的间隙以及罐筒11的内壁与上层右导热管组14UR之间的间隙流过来的气态制冷剂。这样,从上方流过来的气态制冷剂G的流动由左右一对挡板17、17拦阻,形成从导热管组内部以及导热管组下方朝向挡板下方附近的导热管的气态制冷剂的流动。流动至挡板下方附近后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)在导热管表面冷凝,混入气态制冷剂中的不凝性气体易于滞留。因此,不凝性气体滞留在各挡板17的下方,因此,利用抽气管18将所滞留的不凝性气体抽出,并将抽出的不凝性气体排出至净化罐(未图示)。

图6以及图7是示出第二实施方式所涉及的冷凝器2的图,图6是冷凝器2的侧视剖视图,图7是冷凝器2的主视图。第二实施方式所涉及的冷凝器2是具备4通路的导热管组的冷凝器,并且与第一实施方式同样是上进下出型的冷凝器。在第二实施方式中,如图6所示,上层导热管组14U被左右分割而由上层左导热管组14UL与上层右导热管组14UR构成。下层导热管组14L也同样被分割而由下层左导热管组14LL与下层右导热管组14LR构成。在罐筒11的内壁,在相比上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR稍靠上方的位置固定有左右一对挡板17、17。各挡板17由细长的薄板状部件构成,并在管板12、12之间沿罐筒11的长边方向延伸。左右一对挡板17、17配置为:从罐筒11的内壁向内侧水平地延伸,并覆盖上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR中的最上层的导热管列的位于端部侧的规定根数的导热管13。在左右一对挡板17、17的下方设置有用于将不凝性气体抽出的抽气管18、18。挡板17与抽气管18可以设置有左右一对,但即便仅在第一个通路侧的一方设置也能够发挥效果。

如图7所示,抽气管18由沿罐筒11的长边方向延伸的圆筒状的管构成。

图8是图6以及图7所示的抽气管18的立体图。如图8所示,抽气管18由长条的圆筒状的管构成,两端部被封闭,下部具有隔开间隔形成的多个抽气孔18h。抽气管18在其中央部具备由短管构成的排气管18e。抽气管18形成为:通过将长条的圆筒状的管插入罐筒11内,经由多个抽气孔18h将罐筒11内的不凝性气体抽出,并利用排气管18e将所抽出的不凝性气体排出至净化罐(未图示)。

在第二实施方式所涉及的冷凝器2中,如图6所示,在罐筒11的内壁,在相比上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR稍靠上方的位置固定左右一对挡板17、17,并在左右一对挡板17、17的下方设置抽气管18、18。如图6所示,气态制冷剂G从位于罐筒11的上部的制冷剂入口11IN流入,并流入至上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR。流入至上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)的一部分在导热管表面冷凝,一部分未冷凝气态制冷剂向下层导热管组14L流动。从制冷剂入口11IN流入后的一部分的气态制冷剂G从上层左导热管组14UL与上层右导热管组14UR之间的间隙通过,然后向下层导热管组14L流动,并且,一部分的气态制冷剂G从上层左导热管组14UL与下层左导热管组14LL之间的间隙以及上层右导热管组14UR与下层右导热管组14LR之间的间隙通过,进而向罐筒11的内壁与上层左导热管组14UL之间的间隙以及罐筒11的内壁与上层右导热管组14UR之间的间隙流动。

另一方面,由于在上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR的最上层的导热管列的上方设置有左右一对挡板17、17,因此罐筒11的内壁与上层左导热管组14UL之间的间隙以及罐筒11的内壁与上层右导热管组14UR之间的间隙被堵塞,气态制冷剂难以从该间隙向下方流动,挡板下方附近的导热管尚有充分的冷凝能力。制冷剂气体朝此处的导热管的供给由以下的气态制冷剂供给:从上层导热管组14U内向罐筒11的内壁与上层左导热管组14UL之间的间隙以及罐筒11的内壁与上层右导热管组14UR之间的间隙流动的气态制冷剂;以及从上层左导热管组14UL与下层左导热管组14LL之间的间隙以及上层右导热管组14UR与下层右导热管组14LR之间的间隙通过,进而从罐筒11的内壁与上层左导热管组14UL之间的间隙以及罐筒11的内壁与上层右导热管组14UR之间的间隙流过来的气态制冷剂。这样,从上方流过来的气态制冷剂G的流动被左右一对挡板17、17拦阻,形成从导热管组内部以及导热管组下方朝向挡板下方附近的导热管的气态制冷剂的流动。流动至挡板下方附近后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)在导热管表面冷凝,混入气态制冷剂中的不凝性气体易于滞留。因此,不凝性气体滞留于各挡板17的下方,因此,利用抽气管18将该不凝性气体抽出,并将所抽出的不凝性气体排出至净化罐。

图9以及图10是示出第三实施方式所涉及的冷凝器2的图,图9是冷凝器2的侧视剖视图,图10是冷凝器2的主视图。第三实施方式所涉及的冷凝器2是具备4通路的导热管组的冷凝器,并且是下进上出型(下IN上OUT)的冷凝器。在为下进上出型的冷凝器的情况下,不凝性气体易于滞留在冷却水温度较低的下层导热管组侧。在第三实施方式中,如图9所示,上层导热管组14U被左右分割而由上层左导热管组14UL与上层右导热管组14UR构成。下层导热管组14L也同样被分割而由下层左导热管组14LL与下层右导热管组14LR构成。在罐筒11的内壁,在相比下层左导热管组14LL以及下层右导热管组14LR稍靠上方的位置固定有左右一对挡板17、17。各挡板17由细长的薄板状部件构成,并在管板12、12之间沿罐筒11的长边方向延伸。在抽气管为短管的情况下,挡板17也可以并不在全长设置,而仅设置于抽气管18附近的一部分。左右一对挡板17、17配置为:从罐筒11的内壁向内侧水平地延伸,并覆盖下层左导热管组14LL以及下层右导热管组14LR中的最上层的导热管列的位于端部侧的规定根数的导热管13。在左右一对挡板17、17的下方设置有用于将不凝性气体抽出的管状的抽气管18、18。挡板17与抽气管18可以设置有左右一对,但即便仅在第一个通路侧的一方设置也能够发挥效果。

如图10所示,抽气管18设置于罐筒11的两端部。抽气管18形成为与图5A、图5B所示的抽气管18相同的结构。

在第三实施方式所涉及的冷凝器2中,如图9所示,在罐筒11的内壁,在相比下层左导热管组14LL以及下层右导热管组14LR稍靠上方的位置固定左右一对挡板17、17,并在左右一对挡板17、17的下方设置抽气管18、18。如图9所示,气态制冷剂G从位于罐筒11的上部的制冷剂入口11IN流入,并流入至上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR。流入至上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)的一部分在导热管表面冷凝,一部分未冷凝气态制冷剂向下层导热管组14L流动。另外,从制冷剂入口11IN流入的一部分的气态制冷剂G在上层左导热管组14UL与上层右导热管组14UR之间的间隙、罐筒11的内壁与上层左导热管组14UL之间的间隙以及罐筒11的内壁与上层右导热管组14UR之间的间隙通过,流入至下层左导热管组14LL以及下层右导热管组14LR。进而,一部分的气态制冷剂G从下层左导热管组14LL与下层右导热管组14LR之间的间隙通过,并从下层导热管组14L的下方向罐筒11的内壁与下层左导热管组14LL之间的间隙以及罐筒11的内壁与下层右导热管组14LR之间的间隙流动。

另一方面,在下层左导热管组14LL以及下层右导热管组14LR的最上层的导热管列的上方设置有左右一对挡板17、17,因此罐筒11的内壁与下层左导热管组14LL之间的间隙以及罐筒11的内壁与下层右导热管组14LR之间的间隙被堵塞,气态制冷剂难以从该间隙向下方流动,挡板下方附近的导热管尚有充分的冷凝能力。气态制冷剂向此处的导热管的供给由以下的气态制冷剂供给:从下层导热管组14L内向罐筒11的内壁与下层左导热管组14LL之间的间隙以及罐筒11的内壁与下层右导热管组14LR之间的间隙流动的气态制冷剂;以及从下层左导热管组14LL与下层右导热管组14LR的下方通过,进而从罐筒11的内壁与下层左导热管组14LL之间的间隙以及罐筒11的内壁与下层右导热管组14LR之间的间隙流过来的气态制冷剂。这样,从上方流过来的气态制冷剂G的流动被左右一对挡板17、17拦阻,形成从导热管组内部以及导热管组下方朝向挡板下方附近的导热管的气态制冷剂的流动。流动至挡板下方附近后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)在导热管表面冷凝,混入气态制冷剂中的不凝性气体易于滞留。因此,不凝性气体滞留于各挡板17的下方,因此,利用抽气管18将所滞留的不凝性气体抽出,并将抽出的不凝性气体与气态制冷剂一起排出至净化罐。

图11以及图12是示出第四实施方式所涉及的冷凝器2的图,图11是冷凝器2的侧视剖视图,图12是冷凝器2的主视图。第四实施方式所涉及的冷凝器2是具备4通路的导热管组的冷凝器,并且与第三实施方式同样是下进上出型的冷凝器。在第四实施方式中,如图11所示,上层导热管组14U被左右分割而由上层左导热管组14UL与上层右导热管组14UR构成。下层导热管组14L也同样被分割而由下层左导热管组14LL与下层右导热管组14LR构成。在罐筒11的内壁,在相比下层左导热管组14LL以及下层右导热管组LR稍靠上方的位置固定有左右一对挡板17、17。各挡板17由细长的薄板状部件构成,并在管板12、12之间沿罐筒11的长边方向延伸。左右一对挡板17、17配置为:从罐筒11的内壁向内侧水平地延伸,并覆盖下层左导热管组14LL以及下层右导热管组14LR中的最上层的导热管列的位于端部侧的规定根数的导热管13。在左右一对挡板17、17的下方设置有用于将不凝性气体抽出的抽气管18、18。挡板17与抽气管18可以设置有左右一对,但即便仅在第一个通路侧的一方设置也能够发挥效果。

如图12所示,抽气管18由沿罐筒11的长边方向延伸的圆筒状的管构成。抽气管18形成为与图8所示的抽气管18相同的结构。

在第四实施方式所涉及的冷凝器2中,如图11所示,在罐筒11的内壁,在相比下层左导热管组14LL以及下层右导热管组14LR稍靠上方的位置固定左右一对挡板17、17,并在左右一对挡板17、17的下方设置抽气管18、18。如图11所示,气态制冷剂G从位于罐筒11的上部的制冷剂入口11IN流入,并流入至上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR。流入至上层左导热管组14UL以及上层右导热管组14UR后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)的一部分在导热管表面冷凝,一部分未冷凝气态制冷剂向下层导热管组14L流动。另外,从制冷剂入口11IN流入的一部分的气态制冷剂G从上层左导热管组14UL与上层右导热管组14UR之间的间隙、罐筒11的内壁与上层左导热管组14UL之间的间隙以及罐筒11的内壁与上层右导热管组14UR之间的间隙通过,流入至下层左导热管组14LL以及下层右导热管组14LR。进而,一部分的气态制冷剂G从下层左导热管组14LL与下层右导热管组14LR之间的间隙通过,并从下层导热管组14L的下方向罐筒11的内壁与下层左导热管组14LL之间的间隙以及罐筒11的内壁与下层右导热管组14LR之间的间隙流动。

另一方面,由于在下层左导热管组14LL以及下层右导热管组14LR的最上层的导热管列的上方设置有左右一对挡板17、17,因此罐筒11的内壁与下层左导热管组14LL之间的间隙以及罐筒11的内壁与下层右导热管组14LR之间的间隙被堵塞,气态制冷剂难以从该间隙向下方流动,挡板下方附近的导热管尚有充分的冷凝能力。气态制冷剂向此处的导热管的供给由以下的气态制冷剂供给:从下层导热管组14L内向罐筒11的内壁与下层左导热管组14LL之间的间隙以及罐筒11的内壁与下层右导热管组14LR之间的间隙流动的气态制冷剂;以及从下层左导热管组14LL与下层右导热管组14LR的下方通过,进而从罐筒11的内壁与下层左导热管组14LL之间的间隙以及罐筒11的内壁与下层右导热管组14LR之间的间隙流过来的气态制冷剂。这样,从上方流过来的气态制冷剂G的流动被左右一对挡板17、17拦阻,形成从导热管组内部以及导热管组下方朝向挡板下方附近的导热管的气态制冷剂的流动。流动至挡板下方附近后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)在导热管表面冷凝,混入气态制冷剂中的不凝性气体易于滞留。因此,不凝性气体滞留于各挡板17的下方,因此,利用抽气管18将所滞留的不凝性气体抽出,并将抽出的不凝性气体排出至净化罐。

图13是示出第五实施方式所涉及的冷凝器2的图,是冷凝器2的侧视剖视图。第五实施方式所涉及的冷凝器2是具备2通路的导热管组的冷凝器,并且是下进上出型的冷凝器。在下进上出型的冷凝器的情况下,不凝性气体易于滞留在冷却水温度较低的下层的导热管组侧。在第五实施方式中,如图13所示,由多根导热管13构成的导热管组14由与冷却水入口连通的下层导热管组14L和与冷却水出口连通的上层导热管组14U构成。

在第五实施方式中,在冷凝器2的上层、中层、下层分别设置有抽气管18,因此,使用1、2、3的尾标对它们进行区别。即,在第五实施方式中构成为:在位于罐筒的上部的制冷剂入口11IN的下方且是上层导热管组14U的正上方的位置设置挡板20,由此,从制冷剂入口11IN流入后的气态制冷剂G在碰到挡板20后,流入上层导热管组14U。虽然一部分的气态制冷剂也流入挡板20的下表面侧,但是不凝性气体易于滞留在挡板20的下表面侧。因此,在挡板20的下表面侧设置有用于将不凝性气体抽出的抽气管18-1。抽气管18-1形成为与图5A、图5B所示的抽气管18相同的结构,但抽气孔18h位于圆筒状的管的上表面侧。

另外,在上层导热管组14U与下层导热管组14L之间的间隙设置有抽气管18-2。在罐筒11的内壁,在下层导热管组14L的最下层附近的位置固定有左右一对挡板17、17。各挡板17由细长的薄板状部件构成,并在管板12、12之间沿罐筒11的长边方向延伸。在抽气管为短管的情况下,挡板17也可以并不在全长设置,而仅在抽气管18附近的一部分设置。各挡板17从罐筒11的内壁向内侧水平地延伸,并与下层导热管组14L中的最下层的导热管列的端部侧邻接地配置。在下层导热管组14L的下方设置有用于将不凝性气体抽出的抽气管18-3。抽气管18-2、18-3与图4同样在罐筒11的长边方向隔开间隔地设置有多个(未图示)。抽气管18-1、18-2、18-3形成为与图5A、图5B所示的抽气管18相同的结构。

在第五实施方式所涉及的冷凝器2中,如图13所示,气态制冷剂G从位于罐筒11的上部的制冷剂入口11IN流入而碰到挡板20之后,流入上层导热管组14U。虽然一部分的气态制冷剂也流入挡板20的下表面侧,但是不凝性气体易于滞留在挡板20的下表面侧。因此,利用抽气管18-1将所滞留的不凝性气体抽出。流入至上层导热管组14U后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)的一部分在导热管表面冷凝,一部分未冷凝气态制冷剂向下层导热管组14L流动。另外,从制冷剂入口11IN流入后的一部分的气态制冷剂G在罐筒11的内壁与上层导热管组14U之间的间隙通过,流入至下层导热管组14L。进而,气态制冷剂的一部分在罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的间隙中向下方流动。然而,由于在下层导热管组14L的最下层的导热管列的附近设置有挡板17,因此在罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的间隙向下方流动的气态制冷剂的流动被挡板17堵塞,气态制冷剂难以从该间隙向下方流动。因此,气态制冷剂G的一部分向下层导热管组14L的内侧流动并在导热管表面冷凝,但是混入气态制冷剂中的不凝性气体易于在下层导热管组14L的中央部附近或其下方滞留。利用抽气管18-2、18-3将所滞留的不凝性气体抽出。

图14是示出第六实施方式所涉及的冷凝器2的图,是冷凝器2的侧视剖视图。第六实施方式所涉及的冷凝器2是具备2通路的导热管组的冷凝器,并且是下进上出型的冷凝器。在下进上出型的冷凝器的情况下,不凝性气体易于滞留在冷却水温度较低的下层的导热管组侧。在第六实施方式中,如图14所示,由多根导热管13构成的导热管组14由与冷却水入口连通的下层导热管组14L和与冷却水出口连通的上层导热管组14U构成。

在第六实施方式中也形成为在冷凝器2的上层、中层、下层分别设置有抽气管18,因此使用1、2、3的尾标对它们进行区别。即,在第六实施方式中构成为:在位于罐筒的上部的制冷剂入口11IN的下方且是上层导热管组14U的正上方的位置设置挡板20,由此,从制冷剂入口11IN流入后的气态制冷剂G在碰到挡板20后,流入至上层导热管组14U。虽然一部分的气态制冷剂也流入挡板20的下表面侧,但是不凝性气体易于滞留在挡板20的下表面侧。因此,在挡板20的下表面侧设置有用于将不凝性气体抽出的抽气管18-1。抽气管18-1形成为与图5A、图5B所示的抽气管18相同的结构,但是抽气孔18h位于圆筒状的管的上表面侧。

另外,在上层导热管组14U与下层导热管组14L之间的间隙设置有抽气管18-2。在罐筒11的内壁,在下层导热管组14L的最下层附近的位置固定有左右一对挡板17、17。各挡板17由细长的薄板状部件构成,并在管板12、12之间沿罐筒11的长边方向延伸。各挡板17从罐筒11的内壁向内侧水平地延伸,并与下层导热管组14L中的最下层的导热管列的端部侧邻接地配置。在下层导热管组14L的下方设置有用于将不凝性气体抽出的抽气管18-3。抽气管18-2、18-3与图7同样由沿罐筒11的长边方向延伸的圆筒状的管构成(未图示)。抽气管18-2、18-3形成为与图8所示的抽气管18相同的结构。

在第六实施方式所涉及的冷凝器2中,如图14所示,气态制冷剂G在从位于罐筒11的上部的制冷剂入口11IN流入而碰到挡板20之后,流入至上层导热管组14U。虽然一部分的气态制冷剂也流入挡板20的下表面侧,但是不凝性气体易于滞留在挡板20的下表面侧。因此,利用抽气管18-1将所滞留的不凝性气体抽出。流入至上层导热管组14U后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)的一部分在导热管表面冷凝,一部分未冷凝气态制冷剂向下层导热管组14L流动。另外,从制冷剂入口11IN流入后的一部分的气态制冷剂G在罐筒11的内壁与上层导热管组14U之间的间隙通过,流入至下层导热管组14L。进而,气态制冷剂的一部分在罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的间隙中向下方流动。然而,由于在下层导热管组14L的最下层的导热管列的附近设置有挡板17,因此在罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的间隙中向下方流动的气态制冷剂的流动被挡板17堵塞,气态制冷剂难以从该间隙向下方流动。因此,气态制冷剂G的一部分向下层导热管组14L的内侧流动并在导热管表面冷凝,但是混入气态制冷剂中的不凝性气体易于在下层导热管组14L的中央部附近或其下方滞留。利用抽气管18-2、18-3将所滞留的不凝性气体抽出。

图15是示出第七实施方式所涉及的冷凝器2的图,是冷凝器2的侧视剖视图。第七实施方式所涉及的冷凝器2是具有2通路的导热管组的冷凝器,并且是下进上出型的冷凝器。在为下进上出型的冷凝器的情况下,不凝性气体易于滞留在冷却水温度较低的下层的导热管组侧。在第七实施方式中,如图15所示,由多根导热管13构成的导热管组14由与冷却水入口连通的下层导热管组14L和与冷却水出口连通的上层导热管组14U构成。

在第七实施方式中,在冷凝器2的下层设置有抽气管18。

在第七实施方式中,罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的间隙形成为一侧(在图15中为右侧)较宽,另一侧(在图15中为左侧)较窄。另外,在罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的间隙较窄的一侧(在图15中为左侧)的罐筒11的内壁,在相比下层导热管组14L稍靠上方的位置固定有挡板17。挡板17由细长的薄板状部件构成,并在管板12、12之间沿罐筒11的长边方向延伸。在抽气管为短管的情况下,挡板17也可以并不在全长设置,而仅设置于抽气管18附近的一部分。挡板17配置为:从罐筒11的内壁向内侧水平地延伸,并覆盖下层导热管组14L中的最上层的导热管列的位于端部侧的规定根数的导热管13。在挡板17的下方设置有用于将不凝性气体抽出的抽气管18。抽气管18与图4同样设置于罐筒11的两端部(未图示)。抽气管18形成为与图5A、图5B所示的抽气管18相同的结构。

在第七实施方式所涉及的冷凝器2中,如图15所示,气态制冷剂G从位于罐筒11的上部的制冷剂入口11IN流入,并流入至上层导热管组14U。流入至上层导热管组14U后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)的一部分在导热管表面冷凝,一部分未冷凝气态制冷剂向下层导热管组14L流动。另外,从制冷剂入口11IN流入后的一部分的气态制冷剂G在罐筒11的内壁与上层导热管组14U之间的间隙中通过,流入至下层导热管组14L。另外,气态制冷剂的一部分在罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的较宽的一方的间隙(在图15中为右侧)中向下方流动。流动至下层导热管组14L的下方后的气态制冷剂的一部分向罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的较窄的一方的间隙(在图15中为左侧)流动。

另一方面,由于在下层导热管组14L的最上层的导热管列的上方设置有挡板17,因此罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的间隙被堵塞,气态制冷剂难以从该间隙向下方流动,挡板下方附近的导热管尚有充分的冷凝能力。气态制冷剂向此处的导热管的供给由以下的气态制冷剂供给:从下层导热管组14L内向罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的较窄的一方的间隙流动的气态制冷剂;以及从下层导热管组14L的下方通过,进而从罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的较窄的一方的间隙流过来的气态制冷剂。这样,从上方流过来的气态制冷剂G的流动被挡板17拦阻,形成从导热管组内部以及导热管组下方朝向挡板下方附近的导热管的气态制冷剂的流动。流动至挡板下方附近后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)在导热管表面冷凝,混入气态制冷剂中的不凝性气体易于滞留。因此,不凝性气体滞留于挡板17的下方,因此,利用抽气管18将所滞留的不凝性气体抽出,并将所抽出的不凝性气体排出至净化罐。

图16是示出第八实施方式所涉及的冷凝器2的图,是冷凝器2的侧视剖视图。第八实施方式所涉及的冷凝器2是具备2通路的导热管组的冷凝器,并且是下进上出型的冷凝器。在下进上出型的冷凝器的情况下,不凝性气体易于滞留在冷却水温度较低的下层的导热管组侧。在第八实施方式中,如图16所示,由多根导热管13构成的导热管组14由与冷却水入口连通的下层导热管组14L和与冷却水出口连通的上层导热管组14U构成。

在第八实施方式中,在冷凝器2的下层设置有抽气管18。

在第八实施方式中,罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的间隙在一侧(在图16中为右侧)较宽,在另一侧(在图16中为左侧)较窄。另外,在罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的间隙较窄的一侧(在图16中为左侧)的罐筒11的内壁,在相比下层导热管组14L稍靠上方的位置固定有挡板17。挡板17由细长的薄板状部件构成,并在管板12、12之间沿罐筒11的长边方向延伸。挡板17配置为:从罐筒11的内壁向内侧水平地延伸,并覆盖下层导热管组14L中的最上层的导热管列的位于端部侧的规定根数的导热管13。在挡板17的下方设置有用于将不凝性气体抽出的抽气管18。抽气管18与图7同样由沿罐筒11的长边方向延伸的圆筒状的管构成(未图示)。抽气管18形成为与图8所示的抽气管18相同的结构。

在第八实施方式所涉及的冷凝器2中,如图16所示,气态制冷剂G从位于罐筒11的上部的制冷剂入口11IN流入,并流入至上层导热管组14U。流入至上层导热管组14U后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)的一部分在导热管表面冷凝,一部分未冷凝气态制冷剂向下层导热管组14L流动。另外,从制冷剂入口11IN流入后的一部分的气态制冷剂G在罐筒11的内壁与上层导热管组14U之间的间隙中通过,流入至下层导热管组14L。另外,气态制冷剂的一部分在罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的较宽的一方的间隙(在图16中为右侧)中向下方流动。流动至下层导热管组14L的下方后的气态制冷剂的一部分向罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的较窄的一方的间隙(在图16中为左侧)流动。

另一方面,由于在下层导热管组14L的最上层的导热管列的上方设置有挡板17,因此罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的间隙被堵塞,气态制冷剂难以从该间隙向下方流动,挡板下方附近的导热管尚有充分的冷凝能力。制冷剂气体向此处的导热管的供给由以下的气态制冷剂供给:从下层导热管组14L内向罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的较窄的一方的间隙流动的气态制冷剂;以及从下层导热管组14L的下方通过,进而从罐筒11的内壁与下层导热管组14L之间的较窄的一方的间隙流过来的气态制冷剂。这样,从上方流过来的气态制冷剂G的流动被挡板17拦阻,形成从导热管组内部以及导热管组下方朝向挡板下方附近的导热管的气态制冷剂的流动。流动至挡板下方附近后的气态制冷剂(制冷剂蒸气)在导热管表面冷凝,混入气态制冷剂中的不凝性气体易于滞留。因此,不凝性气体滞留于挡板17的下方,因此,利用该抽气管18将所滞留的不凝性气体抽出,并将抽出的不凝性气体排出至净化罐。

如以上所说明了的那样,在图3~图16所示的各实施方式中,冷却水入口附近的温度最低,不凝性气体易于集中在这附近的导热管组。因此,本实用新型以下述方式构成。

1)在导热管组与罐筒的内壁之间设置挡板17,在挡板17的下方配置抽气管18。

2)调整导热管的配置,形成制冷剂蒸气的流路,使蒸气流朝向抽气管18的附近流动。

3)使用短管形成的抽气管设置于罐筒的两端部。另外,由沿长边方向延伸的圆筒状的管构成的抽气管设置于罐筒的长边方向。

根据具有上述1)~3)的结构的本实用新型,对于冷却水温度较低的部位而言,蒸气易于在导热管表面冷凝,混入制冷剂蒸气中的不凝性气体(空气等)易于在这些部位滞留。在冷凝器中,通过挡板17的设置、制冷剂蒸气流路的形成,将不凝性气体的滞留部位形成在易于抽出的侧面,由此,抽气机构的结构变得简单。

图17A、图17B、图17C、图17D是示出制冷剂入口11IN配置于罐筒11的侧面的实施方式的图,是冷凝器2的侧视剖视图。

在图17A、图17B、图17C、图17D所示的实施方式中,导热管组14由上层导热管组14U与下层导热管组14L构成,制冷剂入口11IN设置于罐筒11的侧面(侧部)。在距制冷剂入口11IN远的位置、且在罐筒11的内部的上下端附近设置上下一对挡板17、17,并在上下一对挡板17、17的附近设置抽气管18、18。即,各抽气管18在气态制冷剂(制冷剂蒸气)的流动方向上设置于挡板17的下游侧。挡板17与抽气管18可以设置有上下一对,但即便仅设置第一个通路侧的一方也能够发挥效果。

在图17A、图17B、图17C、图17D所示的实施方式中,调整导热管13的配置,形成制冷剂蒸气流路21,使制冷剂蒸气向抽气管18的附近流动。制冷剂蒸气流路21可以考虑在水平方向形成一条(图17A)、在水平方向形成多条(图17B)、在水平方向形成一条且在倾斜方向形成多条(图17C、图17D)等各种实施方式。通过形成制冷剂流路,将制冷剂蒸气向导热管组内部供给,并且,通过蒸气的流动而有意地使易于滞留在导热管组内部的不凝性气体向易于抽出的部位集中。根据这样的结构,可起到以下两个效果。

(1)能够将制冷剂蒸气供给至导热管组内部,能够充分发挥各导热管的性能。

(2)不凝性气体向有意地设置的抽出部位附近流动,易于抽出。

这样,在冷凝器中,通过挡板17的设置、制冷剂蒸气流路21的形成,将不凝性气体的滞留部位形成在易于抽出的罐筒11的侧面(侧部),由此,能够利用抽气管18容易地将不凝性气体抽出。

至此为止,对本实用新型的实施方式进行了说明,但是本实用新型并不限定于上述的实施方式,不言而喻,可以在其技术思想的范围内以各种不同的方式实施。

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