冷冻循环装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种冷冻循环装置。实施方式的冷冻循环装置是将压缩机(1)、制冷剂与热源侧热介质进行热交换的第1板式热交换器(3)、四通阀(2)、膨胀装置(4)、以及制冷剂与利用侧热介质进行热交换的第2板式热交换器(5)通过制冷剂管进行配管连接而构成，其中，第2板式热交换器(5)与膨胀装置(4)之间的制冷剂管(7)的容积大于第1板式热交换器(3)与膨胀装置(4)之间的制冷剂管(6)的容积。本实用新型不会使冷冻循环装置大型化，而且能够抑制成本上升。
【专利说明】
冷冻循环装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种冷冻循环(cycle)装置，尤其涉及一种通过对水或盐水(brine)等利用侧热介质进行加热/冷却，从而对利用侧进行供暖或供冷的冷冻循环装置。
【背景技术】
[0002]在供暖或供冷的冷冻循环装置中，有的在利用侧热交换器与热源侧热交换器中具备板(plate)式热交换器。在利用侧热交换器中，在利用侧设备中利用的冷水或温水与冷冻循环的制冷剂进行热交换。而且，在热源侧热交换器中，地下水或工场废水等热源水与冷冻循环的制冷剂进行热交换。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利特开2014-178110号公报【实用新型内容】
[0006][实用新型所要解决的问题]
[0007]所述冷冻循环装置设置有四通阀，以便能够在利用侧设备中利用冷水与温水，从而切换加热运转与冷却运转。然而，在切换冷却运转与加热运转的冷冻循环装置的情况下，冷却运转与加热运转所需的制冷剂量不同，因此在加热运转时会产生剩余制冷剂。一般而言，剩余制冷剂是IC存于设置在冷冻循环中的储液器(accumulator)或接收罐(receivertank)等中，但为了确保设置储液器或接收罐的空间(space )，冷冻循环装置将变大，成本也会变高。
[0008]本实用新型所要解决的问题在于提供一种不会使冷冻循环装置大型化，而且能够抑制成本上升的冷冻循环装置。
[0009][解决问题的技术手段]
[0010]实施方式的冷冻循环装置是将压缩机、制冷剂与热源侧热介质进行热交换的第I板式热交换器、四通阀、膨胀装置、以及制冷剂与利用侧热介质进行热交换的第2板式热交换器通过制冷剂管进行配管连接而构成，其中，所述第2板式热交换器与所述膨胀装置之间的所述制冷剂管的容积大于所述第I板式热交换器与所述膨胀装置之间的所述制冷剂管的容积。
[0011]而且，实施方式的冷冻循环装置的特征在于构成为如下:所述第I板式热交换器与第2板式热交换器这两者在对所述利用侧热介质进行冷却的冷却运转时，所述制冷剂与所述热介质对向流动，在对所述利用侧热介质进行加热的加热运转时，所述制冷剂与所述热介质同向流动。
[0012]由此，能够获得不会使冷冻循环装置大型化，而且能够抑制成本上升的冷冻循环目.ο
【附图说明】
[0013]图1是表示实施方式的冷冻循环装置的内部结构的立体图。
[0014]图2(a)、图2(b)是实施方式的冷冻循环装置的冷冻循环结构图。
[0015]附图标记:
[0016]1:压缩机
[0017]2:四通阀
[0018]3:第I板式热交换器(热源侧热交换器)
[0019]3A、5A:制冷剂流路
[0020]3B、5B:热介质流路
[0021]4:膨胀阀(膨胀装置)
[0022]5:第2板式热交换器(利用侧热交换器)
[0023]6、7:制冷剂管
[0024]7a:第I大径部
[0025]7b:第2大径部
[0026]11:喷出集管
[0027]12:吸入集管
[0028]100:冷冻循环装置
【具体实施方式】
[0029]以下，参照附图来说明实施方式的冷冻循环装置。图1是表示本实施方式的冷冻循环装置的内部结构的立体图。图2(a)、图2(b)表示本实施方式的冷冻循环结构，图2(a)是表示冷却运转时的制冷剂及热介质的流动的冷冻循环结构图，图2(b)是表示加热运转时的制冷剂及热介质的流动的冷冻循环结构图。
[0030]如图1及图2(a)、图2(b)所示，冷冻循环装置100中，并联连接有3台压缩机I。各压缩机I的喷出口配管连接于喷出集管11，喷出集管11的另一端经由四通阀2而配管连接于第I板式热交换器3的制冷剂流路3A的一端。制冷剂流路3A的另一端经由并联设置的2个膨胀阀(膨胀装置)4而配管连接于第2板式热交换器5的制冷剂流路5A的一端。制冷剂流路5A的另一端经由四通阀2而配管连接于吸入集管12的一端。吸入集管12的另一端分支而配管连接于各压缩机I的吸入口。通过这些配管连接而构成热栗(heat pump)式冷冻循环。在该热栗式冷冻循环中，填充有包含氢氟碳(Hydrof Iuorocarbon，HFC)的R410A或R32等制冷剂。
[0031]如图2(a)、图2(b)所示，第I板式热交换器3具有供热源侧热介质流动的热介质流路3B，该热源侧热介质是与流经制冷剂流路3A的制冷剂进行热交换。在该热介质流路3B中，作为热源侧热介质，流动有工场废水或地下水等热源水。第2板式热交换器5具有供利用侧热介质流动的热介质流路5 B，该利用侧热介质与流经制冷剂流路5 A的制冷剂进行热交换。在该热介质流路5B中，作为利用侧热介质，流动有水或盐水。另外，本实施方式中，第I板式热交换器3与第2板式热交换器包含相同的板式热交换器。
[0032]本实施方式中，3台压缩机I分别包含恒速的涡旋式(scroll)压缩机。压缩机I也可包含旋转式(rotary)压缩机，该旋转式压缩机搭载有通过逆变器(inverter)(未图示)来控制转速的直流(Direct Current，DC)无刷马达(brush less motor)。而且，压缩机I的台数也可为I台或2台。膨胀阀4分别包含所谓的脉冲马达阀(pulse motorvalve)且并联设置，所述脉冲马达阀的开度根据所输入的驱动脉冲(pulse)信号的脉冲数而连续变化。另外，膨胀阀4的数量也可为I个。
[0033]如图1所示，设置在膨胀阀4与第2板式热交换器5之间的制冷剂管7被设置成容积大于设置在膨胀阀4与第I板式热交换器3之间的制冷剂管6。详细而言，制冷剂管6包含内径约19mm、管长约700mm、容积约0.2L的I根铜管。另一方面，制冷剂管7是将第I大径部7a与第2大径部7b予以连接而构成，所述第I大径部7a包含2根内径约30mm、管长约300mm、容积约
0.2L的铜管，所述第2大径部7b包含I根内径约47mm、管长约400mm、容积约0.7L的铜管。即，通过使制冷剂管7的内径整体上大于制冷剂管6，从而加大容积。
[0034]而且，在制冷剂管7的弯曲部分使用弯曲加工相对较容易的内径约30mm的第I大径部7a，在制冷剂管7的直管部使用弯曲加工比第I大径部7a困难的内径约47mm的第2大径部7b，由此，制冷剂管7的制造变得容易。对于制冷剂管7的第I大径部7a、第2大径部7b处所用的铜管，通过使用接近所述内径的标准件，从而能够以低成本来制造。
[0035]通过以上述方式构成制冷剂管7，制冷剂管7的容积比制冷剂管6的容积大了约1L，从而能够在制冷剂管7中贮存剩余制冷剂。
[0036]接下来，使用图2(a)、图2(b)来说明该冷冻循环装置100中的运转动作。首先，使用图2(a)来说明对流入至利用侧热交换器即第2板式热交换器5中的利用侧热介质进行冷却的冷却运转(制冷运转)。从压缩机I喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出集管11、四通阀2而流入至作为冷凝器发挥功能的第I板式热交换器3，向热源侧热介质即热源水散热，从而冷凝、液化。流出第I板式热交换器3的高压的液体制冷剂经膨胀阀4减压而成为低压二相制冷剂，并经由制冷剂管6而流入至作为蒸发器发挥功能的第2板式热交换器5。在第2板式热交换器5中，从利用侧热介质即冷水吸热，由此蒸发、气化，使水冷却而生成冷水。流出第2板式热交换器5的低压气体制冷剂经由四通阀2、吸入集管12而被吸入至压缩机I。
[0037]此处，在热源侧热交换器即第I板式热交换器3中，例如25°C的热源水流入至热介质流路3B，通过流经制冷剂流路3A的制冷剂受到加热而温度上升，例如成为30°C而流出。另一方面，在利用侧热交换器即第2板式热交换器5中，例如12°C的冷水流入至热介质流路5B，通过流经制冷剂流路5A的制冷剂受到冷却而温度下降，例如成为7°C而流出。并且，从冷冻循环装置100流出的冷水流入至利用侧设备即风机盘管(fan coil)(未图示)等，对空调室的空气进行冷却，从而冷水其自身的温度上升，例如上升至12°C之后，再次流入冷冻循环装置100。此时，第I板式热交换器3与第2板式热交换器5中，均为流经制冷剂流路3A、5A的制冷剂与流经热介质流路3B、5B的热介质对向流动。由此，热交换性能提高，可实现效率良好的运转。
[0038]接下来，使用图2(b)来说明对流入至利用侧热交换器即第2板式热交换器5的利用侧热介质进行加热的加热运转(制暖运转)ο从压缩机I喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出集管11、四通阀2而流入至作为冷凝器发挥功能的第2板式热交换器5，对利用侧热介质即温水进行加热而散热，从而冷凝、液化。流出第2板式热交换器5的高压的液体制冷剂经膨胀阀4减压而成为低压二相制冷剂，并流入至作为蒸发器发挥功能的第I板式热交换器3。在第I板式热交换器3中，从热源侧热介质即热源水吸热，从而蒸发、气化，对热源水进行冷却。流出第I板式热交换器3的低压气体制冷剂经由四通阀2、吸入集管12而被吸入至压缩机I。
[0039]此处，在利用侧热交换器即第2板式热交换器5中，例如40°C的温水流入至热介质流路5B，通过流经制冷剂流路5A的制冷剂受到加热而温度上升，例如成为45 °C而流出。从冷冻循环装置100流出的温水流入至利用侧设备即风机盘管等，对空调室的空气进行加热，从而温水其自身的温度下降，例如下降至40°C后，再次流入至冷冻循环装置100。另一方面，在热源侧热交换器即第I板式热交换器3中，例如12°C的热源水流入至热介质流路3B，通过流经制冷剂流路3A的制冷剂受到冷却而温度下降，例如成为7°C而流出。此时，第I板式热交换器3与第2板式热交换器5中，均为流经制冷剂流路3A、5A的制冷剂与流经热介质流路3B、5B的热介质同向流动。与制冷运转时的对向流动相比，制暖运转时的同向流动会导致板式热交换器的热交换性能下降，因此冷冻循环装置100的制冷剂循环量下降，剩余制冷剂的量变多。剩余制冷剂作为液体制冷剂而贮存在冷凝器即第2板式热交换器5的制冷剂流路5A中，因此热交换性能将进一步恶化。
[0040]因此，本实施方式中，使四通阀2与第2板式热交换器5之间的制冷剂管7的容积大于四通阀2与第I板式热交换器3之间的制冷剂管6的容积，以在制冷剂管7中贮存液体制冷剂。由此，可防止液体制冷剂贮存在作为冷凝器发挥功能的第2板式热交换器5中，因此可不会使因同向流动造成的热交换性能恶化进一步恶化地进行制暖运转。
[0041]而且，可将剩余制冷剂贮存于制冷剂管7中，因此不需要设置储液器或接收罐的空间，从而能够提供不会使冷冻循环装置大型化而且能够抑制成本上升的冷冻循环装置。
[0042]以上，对本实用新型的实施方式进行了说明，但所述实施方式仅为例示，并不意图限定实施方式的范围。该新颖的实施方式能够以其他的各种形态来实施，在不脱离主旨的范围内，能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形包含在实用新型的范围或主旨内，并且包含在技术方案所记载的实用新型及其均等的范围内。
【主权项】
1.一种冷冻循环装置，是将压缩机、制冷剂与热源侧热介质进行热交换的第I板式热交换器、四通阀、膨胀装置、以及制冷剂与利用侧热介质进行热交换的第2板式热交换器通过制冷剂管进行配管连接而构成，所述冷冻循环装置的特征在于: 所述第2板式热交换器与所述膨胀装置之间的所述制冷剂管的容积大于所述第I板式热交换器与所述膨胀装置之间的所述制冷剂管的容积。2.根据权利要求1所述的冷冻循环装置，其特征在于， 所述冷冻循环装置构成为如下:所述第I板式热交换器与第2板式热交换器这两者在对所述利用侧热介质进行冷却的冷却运转时，所述制冷剂与所述热介质对向流动，在对所述利用侧热介质进行加热的加热运转时，所述制冷剂与所述热介质同向流动。
【文档编号】F25B41/00GK205641696SQ201620207665
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】日野尚宣, 丹野英树, 吉田信裕
【申请人】东芝开利株式会社