冷冻装置制造方法及图纸

氢氟烃混合冷媒的冷凝器中存在着温度梯度，在发挥冷凝器的性能方面也存在问题。因此，本发明专利技术提供一种使用氢氟烃混合冷媒的冷冻装置，其冷凝器的冷媒入口侧的热交换量大于出口一侧的热交换量。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术系关于超市陈列柜、冷藏库、恒温箱中所用的冷冻装置，是以氢氟烃作为冷媒的冷冻装置。过去，这种冷冻装置有，例如实公昭58-48987号公报中所公开的装置。这种冷冻装置，如图30中所示，是用管线5将压缩机1、冷凝器2、节流装置3、蒸发器4连接而成的，在蒸发器4附近设置吹风机6，并在蒸发器4出口侧管路5上配置感温筒7。这种冷冻装置的动作是例如在蒸发器4中的液态冷媒温度下降时，感温筒7的温度也下降，当其低于规定温度时使吹风机6的送风强度降低，从而使库内温度保持一定。可是，在采用上述结构时，对于把几种氢氟烃混合而成的非共沸混合冷媒作为冷媒的情况，其莫里尔焓熵图就会成为例如图31中所示的状态。即，在几种氢氟烃混合而成的混合冷媒之间存在着温度梯度，在上述冷凝器中有压损，于是在上述冷凝器的气液两相部分的气相侧温度就成为55℃，而液相侧温度则为52℃。从而，使上述冷凝器的气相侧和液相侧与冷凝器周围温度的温差不同，就有不能最大限度地发挥冷凝器性能或使上述冷凝器内压力过分升高的问题，即，在冷凝器中的热交换量Q是由下式决定的。Q＝KAΔT其中，K为传热系数，A传热面积，ΔT温差在冷凝器内有ΔT差值(入口侧温差大，出口侧温差小)的情况下，由于出口侧温差小，其热交换量变小，从而使整个冷凝器的热交换量变小，故往往不能最大限度地发挥冷凝器的性能。在冷凝器性能得不到最大限度发挥的情况下，为了增加冷凝器的热交换量，即使装置运转以使ΔT增大，就产生了冷凝温度过高部分，而且冷凝压力也过分地变高。此外，由于以几种氢氟烃混合而成的冷媒中存在着温度梯度，且在上述蒸发器上有压损，就会使，例如图31中所示，上述蒸发器入口侧的温度为-20℃，而气液二相部的气相侧温度为-18℃。从而使上述蒸发器入口侧与气液二相部的气相侧的蒸发器内的冷媒温度不同，结霜各异而成为不均匀结霜，则在除霜时蒸发器的未结霜部分产生热损失，或使除霜时间加长，还会带来使库内温度升高等问题。而且，在把有臭氧破坏作用的氢氟烃(HCFC)冷媒R22转变为无臭氧破坏作用的氢氟烃的冷媒时，在转变时期，R22用蒸发器与氢氟烃冷媒用蒸发器各有要求，上述两种冷媒，其冷媒特性不同，不能共用一个蒸发器，故必须生产两种蒸发器，还有增加机种问题。此外，在使用氢氟烃冷媒时，还存在着与过去的冷媒R22相比其致冷能力不足的问题。在以例如R404A作为氢氟烃使用时，就会如图32中莫里尔焓熵图及图33中所示，在进行过热控制的情况下，其充分利用蒸发器的有效能力(致冷有效能力)对于R22为3530Kcal/h，而对R404A则为3401Kcal/h，能力比为96.3％，故有冷冻能力不足的问题。另外，要改善其冷冻能力就会使压缩机的排放温度过高，还会使压缩机的可靠性成为问题。本专利技术就是为了解决上述的问题而提出的，其目的是在使用由几种氢氟烃混合而成的混合冷媒时，使上冷凝器入口侧的热交换量大于出口侧，使上述冷凝器的气相侧温度下降，并尽可能地使在上述冷凝器的气相侧和液相侧与冷凝器周围温度的温度差不存在，从而最大限度地发挥冷凝器的性能，防止上述冷凝器内压力上升。其目的还在于，通过使在冷凝器出口侧冷凝器周围温度与冷凝器内冷媒温度之差小到所需的最小限度，而最大限度地发挥冷凝器的性能，防止上述冷凝器内压力上升。本专利技术的目的还在于，设置控制上述冷凝器风量的控制部，以便通过检出冷凝器内温度分布的温度检出部与上述温度检出部的信号而使冷凝器内的温度分布均匀，从而最大限度地发挥冷凝器的性能并防止上述冷凝器内压力上升。其另一目的是在使用由几种氢氟烃混合而成的冷媒的情况下蒸发器中冷媒温度基本均匀，以防止不均匀结霜。本专利技术的目的还在于，即使是在使用由几种氢氟烃混合而成的冷媒情况下，也可以共用原来的蒸发器等设备。另外，本专利技术的目的还在于，在使用一种或数种氢氟烃的冷冻装置中，还可以通过过冷却控制而提高其致冷能力，同时在压缩机吸入气体超过规定温度的情况下中止上述过冷却控制等来防止压缩机的排出温度过高或油温过高，从而确保压缩机的可靠性。本专利技术的冷冻装置是在依次连接压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器等各种设备，使冷媒在其中循环而形成冷媒回路，并在使用几种氢氟烃混合而成的混合冷媒的冷冻装置中，使上述冷凝器入口侧的热交换量高于出口侧。另外，在冷凝器上还设有吹风机，并使送入上述冷凝器的风量成为冷凝器的冷媒入口侧大于冷媒出口侧的状态。此外，还使冷凝器热交换用管路入口侧与换热流体的传热面积大于出口侧。在冷凝器的热交换用管路的入口侧使用比出口侧传热系数大的材料。为了取得规定的冷凝器的热交换量，对于由热交换用管路形状、设置状态等决定的既定的传热系数与传热面积、以冷凝器的出口侧为基准，把热交换用流体间的温差设定在容许范围内的所需的最小限度上。在将压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器等各种设备依次连接并形成使冷媒在其中循环的致冷回路的，使用由几种氢氟烃混合而成的冷媒的冷冻装置中，设有冷凝器用送风机及借助于检测出上述冷凝器内温度分布的温度检出部和上述温度检出部的信号而控制上述送风机使冷凝器内温度分布均匀的送风机控制部。在把压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器等各设备顺次连接并形成使冷媒在其中循环的致冷回路的，使用由几种氢氟烃混合而成的冷媒的冷冻装置中，上述蒸发器内的压损使冷媒的温度梯度成为基本相同的状态。此外，还以管路形状与长度来设定蒸发器的管路压损。再以控制管路内冷媒流速而设定蒸发器管路的压损。另外，还配备蒸发器，此蒸发器设置成在选定R404A为氢氟烃混合冷媒时的使其冷冻能力大体为最大的蒸发器热交换器的通道数作为R404A及冷媒R22的共同的通道数。进而，在把压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器等各设备依次连接，并形成使冷媒在其中循环的致冷回路，且使用氢氟烃为冷媒的冷冻装置中，还设有高压液态冷媒与低压气态冷媒进行热交换的过冷却热交换器。在装置中使用氢氟烃R404A或氢氟烃R507作为冷媒。其中，还使用双重管作为高压液态冷媒与低压气态冷媒进行热交换的过冷却热交换器，内管中流过低压气态冷媒，环状部中流过高压液态冷媒。此外，还使高压液态冷媒与低压气态冷媒进行热交换的过冷却热交换器能够在高压液连接管中途与低压气连接管中途相连接，以成为改善冷冻能力的另外的部件。进而，其中还设有控制流过该过冷却热交换器的冷媒量的冷媒控制装置。图1是本专利技术第1实施例冷冻装置的结构图。图2是本专利技术第1实施例冷冻装置的冷凝器立体图。图3是本专利技术第2实施例冷冻装置的冷凝器管路截面图。图4是本专利技术第4实施例冷冻装置的结构图。图5是本专利技术第5实施例冷冻装置的冷凝器立体图。图6是本专利技术第5实施例冷冻装置的说明用的莫里尔焓熵图。图7是本专利技术第6实施例的冷冻装置结构图。图8是本专利技术第7实施例的冷冻装置的蒸发器的管路结构图。图9是本专利技术第7实施例的冷冻装置蒸发器通路数与致冷能力的关系图。图10是本专利技术第8实施例的冷冻装置结构图。图11是本专利技术第8实施例的冷冻装置的说明用莫里尔焓熵图。图12是表示该第8实施例的冷冻装置的致冷能力表。图13是本专利技术第9实施例的冷冻装置结构图。图14是本专利技术第9实施例的冷冻装置的说明用莫里尔焓熵图。图15是本专利技术第10实施例的冷冻装置结构图。图16是本专利技术第11实施例的冷冻装置结构图。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷冻装置，它是依次地连接压缩机冷凝器、节流装置与蒸发器等各种设备，使冷媒在其中循环而形成循环回路，其中使用多种氢氟烃混合而成的混合冷媒的冷冻装置，其特征在于：上述冷凝器入口侧的热交换量大于出口侧热交换量。２．如权利要求１中所述的冷冻装置，其特征在于，在冷凝器上设有送风机，并使送入上述冷凝器入口侧的风量大于送入冷凝器出口侧风量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口敏明，杉本猛，森本裕之，森山浩光，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]