制冷装置的制造方法_2

文档序号:9620606阅读:来源:国知局
相对于热交换循环路独立。因此,对于使吸热循环路的流路从室外向室内延长的情况而言,在技术上没有困难,吸热用热交换器适于用于进行室内的制冷的室内热交换器。
[0045]本发明的第十二方式提供一种制冷装置,在第二或者第三方式的基础上构成为,所述制冷装置还具备:冷凝器,其使通过所述压缩机进行压缩后的所述制冷剂蒸气冷凝;以及散热循环路,其具有散热用热交换器,该散热用热交换器对积存于所述冷凝器的所述制冷剂液或者利用所述冷凝器加热后的其他热介质进行冷却,且所述散热循环路经由所述散热用热交换器使所述制冷剂液或者所述其他热介质循环。通过采用冷凝器以及散热循环路,能够将压缩机的排出压力设定为与大气压相比足够低的压力,因此压缩机的做功大幅减少,制冷装置的效率也提高。
[0046]本发明的第十三方式提供一种制冷装置,在第一?第十二方式的任一项的基础上构成为,还具备配置于所述容器的内部的蓄热材料,所述蓄热体包括具有与所述制冷剂的熔点不同的熔点的潜热蓄热材料。根据第十三方式,能够利用制冷剂的蒸发潜热或者冷凝潜热在蓄热体中积蓄热能或者冷能。
[0047]本发明的第十四方式提供一种制冷装置,在第一方式的基础上构成为,所述容器是使通过所述压缩机进行压缩后的所述制冷剂蒸气冷凝的冷凝器,所述蓄热流路在利用所述制冷剂液的冷凝潜热向所述冷凝器积蓄热能的蓄热运转中使用。根据第十四方式,在冷凝器中积蓄热能。能够使用所积蓄的热能加热对象物(室内的空气等)。
[0048]以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,并不通过以下的实施方式限定本发明。另外,在本说明书中,“蓄热”一词用作积蓄热能以及积蓄冷能这两个含义。
[0049](第一实施方式)
[0050]如图1所示,本实施方式的制冷装置100具备主回路2、散热循环路3、热交换循环路4、吸热循环路5、蓄冷流路6 (蓄热流路)以及控制装置24。散热循环路3的两端与主回路2连接。热交换循环路4的两端也与主回路2连接。
[0051]在主回路2、散热循环路3、热交换循环路4以及蓄冷流路6中,填充有常温(日本工业标准:20°C ±15°C/JIS Z8703)下的饱和蒸气压为负压(绝对压下比大气压低的压力)的制冷剂。作为常温下的饱和蒸气压为负压的制冷剂,能够列举出包含水、乙醇或者乙醚作为主成分的制冷剂。“主成分”表示以质量比的角度含有最多的成分。也可以使用包括多种制冷剂的混合制冷剂。在制冷装置100运转时,制冷剂的压力例如在主回路2的全部位置低于大气压。
[0052]主回路2是使制冷剂循环的回路,包括蒸发器11、压缩机12、冷凝器13以及流路2a?2c。蒸发器11、压缩机12以及冷凝器13通过流路2a?2c而连接成环状。蒸发器11以及冷凝器13通过流路2c而连接。详细而言,蒸发器11的底部与冷凝器13的底部通过流路2c而连接。流路2c是用于使积存于冷凝器13的制冷剂液返回至蒸发器11的制冷剂返回路。在制冷剂返回路中也可以设置有毛细管、膨胀阀等减压机构。流路2a?2c分别通过一个或者多个配管(制冷剂管)形成。后述的流路3a?3d、流路4a?4d以及流路5a?5c也相同。
[0053]压缩机12通过流路2a与蒸发器11连接,通过流路2b与冷凝器13连接。压缩机12从蒸发器11将大致饱和状态的制冷剂蒸气吸入并压缩。高温以及过热状态的制冷剂蒸气从压缩机12朝向冷凝器13排出。压缩机12可以是容积型压缩机,也可以是速度型压缩机。也可以通过串联或者并联连接的多个压缩机来构成压缩机12。在作为压缩机12使用串联连接的多个压缩机的情况下,也可以在各压缩机之间设置冷却制冷剂蒸气的中间冷却器。中间冷却器可以是空冷式,也可以是水冷式。若设置有中间冷却器,则能够减少压缩做功,故而制冷装置100的效率提高。另外,由于压缩机12的排出温度降低,因此压缩机12的可靠性也增高。
[0054]蒸发器11例如通过具有隔热性的耐压容器(真空容器)形成。在本实施方式中,蒸发器11不仅承担积存制冷剂液的作用,还承担蓄冷槽(典型地说是蓄冰槽)的作用。在蒸发器11上连接有热交换循环路4的上游端以及下游端。详细而言,在蒸发器11的上部连接有热交换循环路4的下游端,在蒸发器11的底部连接有热交换循环路4的上游端。蒸发器11构成为,从热交换循环路4返回至蒸发器11的制冷剂液在蒸发器11的内部空间流下。制冷剂液也可以以喷雾的方式从热交换循环路4的下游端喷向蒸发器11的内部空间。从热交换循环路4的下游端排出的制冷剂液通过压缩机12的减压作用而蒸发。在制冷剂的一部分气化时,剩余的制冷剂(制冷剂液)通过蒸发潜热而直接被冷却。当蒸发器11的内部的温度低于制冷剂的凝固温度时,积存于蒸发器11的制冷剂液的一部分在蒸发器11的内部凝固。由此,固体的制冷剂(例如冰)积蓄在蒸发器11中。换言之,利用制冷剂的潜热(制冷剂液的蒸发潜热)在蒸发器11的内部积蓄冷能。压缩机12使制冷剂的潜热产生。
[0055]特别是,在本实施方式中,热交换循环路4的下游端位于蒸发器12的上部,在热交换循环路4中循环而返回至蒸发器11的制冷剂液在蒸发器11的内部从上向下浇注。若是这样做,即便在蒸发器11的内部积蓄了足够量的固体的制冷剂,制冷剂液也会逐渐浇注到积蓄的固体的制冷剂之上。因此,持续确保固体的制冷剂的生成所需的气液界面。
[0056]在蒸发器11的内部也可以设置有填充物,该填充物用于从由热交换循环路4的下游端排出的制冷剂液形成液膜。作为填充物,规则填充材料以及不规则填充材料均能够使用。作为规则填充材料,能够使用通过将具有波板状表面的多个板层叠而得到的规则填充材料。作为不规则填充材料,能够使用通过不规则地组合中空且筒状的多个构造物而得到的不规则填充材料。
[0057]在蒸发器11的下部设置有过滤器11a。能够通过过滤器11a防止固体的制冷剂被吸入到热交换循环路4。过滤器11a的例子是利用金属、树脂等耐腐蚀性材料制作的网。虽然有存在冰糕(sherbet)状的固体的制冷剂的可能性,但是在比过滤器11a靠下的位置大体上仅积存有制冷剂液。热交换循环路4的上游端(入口)在铅垂方向上位于比过滤器11a靠下的位置。根据这样的位置关系,能够选择性地仅将制冷剂液供给至热交换循环路
4。为了防止热交换循环路4的入口被固体的制冷剂堵塞,也可以在蒸发器11的底部(例如比过滤器11a靠下的位置)设置用于搅拌所积存的制冷剂液的搅拌机。需要说明的是,流路2a的入口在铅垂方向上位于比热交换循环路4的下游端靠上的位置。由此,能够防止制冷剂液被压缩机12直接吸入。
[0058]冷凝器13例如通过具有隔热性的耐压容器(真空容器)形成。冷凝器13承担使通过压缩机11压缩后的制冷剂蒸气冷凝的作用。在冷凝器13上连接有散热循环路3的上游端以及下游端。详细而言,在冷凝器13的上部连接有散热循环路3的下游端,在冷凝器13的底部连接有散热循环路3的上游端。冷凝器13构成为,从散热循环路3返回至冷凝器13的制冷剂液在冷凝器13的内部空间流下。从压缩机11排出的过热状态的制冷剂蒸气与在蒸发器11的内部空间流下的制冷剂液直接接触而冷凝。在制冷剂蒸气液化时,向在蒸发器11的内部空间流下的制冷剂液赋予潜热。由此,生成高温的制冷剂液。换句话说,利用制冷剂液的冷凝潜热向冷凝器13积蓄热能。制冷剂液也可以以喷雾的方式从散热循环路3的下游端喷向冷凝器13的内部空间。在冷凝器13的内部也可以配置有与蒸发器11相同的填充物。
[0059]散热循环路3由栗15、室外热交换器14(散热用热交换器)以及流路3a?3c形成。积存于冷凝器13的制冷剂液通过栗15的动作而经由室外热交换器14地在散热循环路3中循环。制冷剂液在室外热交换器14中向外部空气散热而被冷却。作为室外热交换器14,能够适当地使用具备送风机的翅片管热交换器。作为室外热交换器14,也可以使用板式热交换器。例如,能够利用从冷却塔供给至板式热交换器的冷水对制冷剂液进行冷却。栗15可以是容积型栗,也可以是速度型栗。从抑制气泡的产生的观点出发,优选在铅垂方向上的比冷凝器13靠下的位置配置栗15。作为栗15,也可以使用串联或者并联连接的多个栗。
[0060]如后所述,若将与吸入到压缩机12的制冷剂蒸气相当的量的制冷剂依次向蒸发器11供给,则也能够省略冷凝器13、散热循环路3以及流路2c。但是,通过采用冷凝器13、散热循环路3以及流路2c,能够将压缩机12的排出压力设定为与大气压相比足够低的压力,因此压缩机12的做功大幅减少,制冷装置100的效率也提高。
[0061]需要说明的是,冷凝器13不必一定是直接接触式的热交换器,也可以是间接式的热交换器。在这种情况下,在冷凝器13的内部被加热后的热介质在散热循环路3中循环,在室外热交换器14中被冷却。作为热介质,能够使用水、乙二醇、它们的混合物等。此外,冷凝器13也可以利用喷射器以及提取容器构成。喷射器承担使用被压缩机12压缩后的制冷剂蒸气与从室外热交换器14流出的制冷剂液生成制冷剂混合物的作用。提取容器承担从喷射
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