使用三重管式热交换器的制冷装置制造方法及图纸

一种制冷装置，构成为通过制冷剂管道(L1-L6)至少将压缩机(1)、冷凝器(2)、三重管式热交换器(3)、膨胀阀(减压器)(4)、气液分离器(5)及蒸发器(6)串联连接以构成封闭回路的制冷剂循环回路，其特征在于，使从冷凝器(2)流向膨胀阀(4)的液态制冷剂通过三重管式热交换器(3)的第1外侧流道(S2)，使被气液分离器(5)分离的气态制冷剂从制冷剂管道(L9)通过三重管式热交换器(3)的内侧流道(S1)，使被蒸发器(6)蒸发的气态制冷剂从制冷剂管道(L5)通过三重管式热交换器(3)的第2外侧流道(S3)，且使通过该第2外侧流道(S3)的气态制冷剂与通过内侧流道的气态制冷剂在制冷剂管道(L6、L10)中合流后导入压缩机(1)。本发明专利技术使用三重管式热交换器的制冷装置能通过高压液态制冷剂的过冷却来提高制冷能力。

【技术实现步骤摘要】
使用三重管式热交换器的制冷装置
本专利技术涉及一种用在3个独立的流道中流动的流体之间进行热交换的三重管式热交换器对经冷凝器冷凝后的液态制冷剂进行过冷却以提高制冷能力的制冷装置。
技术介绍
一般的制冷装置是通过制冷剂管道将压缩机、冷凝器、减压器以及蒸发器串联连接以构成封闭回路的制冷剂循环回路，通过冷凝器的散热使经压缩机压缩的高压气态制冷剂液化成液态制冷剂，并通过膨胀阀等减压器使该高压的液态制冷剂膨胀并减压，然后使沸点下降的低压液态制冷剂在蒸发器中蒸发，且从制冷库内等吸取此时的蒸发潜热，由此将制冷库内等冷却。作为提高这类制冷装置的制冷能力或性能系数(COP)的方法，例如在专利文献1中所记载的方法包括：设置气液热交换器，将用冷凝器液化的高压液态制冷剂与抽出一部分而被减压的低压的气态制冷剂进行热交换，从而将高压液态制冷剂加以过冷却。在专利文献2中所提出的方法则是设置气液热交换器(辅助热交换器)和气液分离器，且在气液热交换器中使经过冷凝器液化的高压液态制冷剂与在气液分离器中分离的低压气态制冷剂进行热交换，从而对高压液态制冷剂进行过冷却。专利文献1日本实开平1-169772号公报专利文献2日本特开平11-014167号公报然而，采用专利文献1公开的方法时，由于吸入压缩机的气态制冷剂被加热而导致压缩机的排出温度上升，因此需要将通过冷凝器液化的高压液态制冷剂的一部分抽出以注入气态制冷剂中并降低压缩机的排出温度；而且一旦这样将通过冷凝器液化的高压液态制冷剂的一部分抽出并注入，就会有减少蒸发器内的制冷剂循环量而使制冷能力下降的问题。而采用专利文献2的方法时，由于在气液分离器中分离的低温低压的气态制冷剂会绕过蒸发器而流入压缩机，因此负荷变动或压缩机转速的变动会导致气液分离器的分离性能下降，并且会发生一部分液态制冷剂被吸入压缩机的返液现象，会有使压缩机的负荷增大等问题。
技术实现思路
本专利技术正是为了解决上述问题，目的在于提供一种制冷装置，通过高压液态制冷剂的过冷却来提高制冷能力，同时能够防止液态制冷剂流入压缩机所导致的返液发生。为了实现上述目的，本专利技术第1技术方案的制冷装置通过制冷剂管道至少将压缩机、冷凝器、三重管式热交换器、减压器、气液分离器以及蒸发器串联连接以构成封闭回路的制冷剂循环回路，其特征在于：使从所述冷凝器流向所述减压器的液态制冷剂通过所述三重管式热交换器的第1外侧流道，使被所述气液分离器分离的气态制冷剂通过所述三重管式热交换器的内侧流道，使被所述蒸发器蒸发的气态制冷剂通过所述三重管式热交换器的第2外侧流道，以及使通过该第2外侧流道的气态制冷剂与通过所述内侧流道的气态制冷剂合流并导入所述压缩机。本专利技术技术方案2是在技术方案1的基础上，其进一步特点是所述三重管式热交换器的内侧流道的截面积被设定成比第1及第2外侧流道各自的截面积小。本专利技术技术方案3是在技术方案1或2的基础上，其进一步特点是使从所述冷凝器流向所述减压器的液态制冷剂的一部分至注入将所述气液分离器与所述三重管式热交换器的内侧通道连接的制冷剂管道中。根据本专利技术技术方案1，因在冷凝器中的冷凝而被液化且流向减压器的高压液态制冷剂在通过三重管式热交换器的第1外侧流道的过程中，由于通过内侧流道的气态制冷剂(被气液分离器分离的气态制冷剂)与通过第2外侧流道的气态制冷剂(被蒸发器蒸发的气态制冷剂)间的热交换而被有效地过冷却，因此其过冷却产生的热量就能相应地增大蒸发器中的蒸发潜热，从而使制冷装置的制冷能力及性能系数(COP)得以提高。根据本专利技术技术方案2，由于三重管式热交换器的内侧流道的截面积被设定成比第1及第2外侧流道的各自的截面积小，因此即使由于负荷变动等导致液态制冷剂从气液分离器流入三重管式热交换器的内侧流道，也会由于其液态制冷剂通过与在第1外侧流道流动的高压液态制冷剂间的热交换而蒸发，因此能够防止液态制冷剂流入压缩机导致返液发生。根据本专利技术技术方案3，由于在连接气液分离器与三重管式热交换器的内侧通道的制冷剂管道中被注入的液态制冷剂蒸发，使提供给三重管式热交换器中的高压制冷剂过冷却用的气态制冷剂(在气液分离器中分离后通过内侧通道的气态制冷剂)的温度上升得以被抑制，因此能够不影响减压器的温度控制，抑制压缩机吸入的气态制冷剂的温度上升，从而可使压缩机的排出温度上升得到抑制，以防止压缩机内的油劣化。另外，注入的液态制冷剂量会使蒸发器内的制冷剂循环量相应地减少，但伴随这种制冷剂循环量减少而来的制冷能力下降却能被三重管式热交换器中的高压制冷剂的有效率过冷却加以补偿。附图说明图1是本专利技术的制冷装置的制冷剂回路图。图2是本专利技术的制冷装置的三重管式热交换器的连接图。图3是图2的X-X线剖视图。图4是表示本专利技术的制冷装置中的制冷剂状态变化的莫里尔图。图5是将本专利技术的制冷装置的三重管式热交换器中相对于制冷剂流量的气液热交换量与过去的螺旋式热交换器进行比较的图。附图标记说明1压缩机2冷凝器3三重管式热交换器4膨胀阀(减压器)5气液分离器6蒸发器7分油器8储存罐(receivertank)9干燥器10检视窗11储液器(accumulator)12油冷却器13毛细管14第1管15第2管16第3管L1～L6制冷剂管道L7回油管L8注入管道L9、L10制冷剂管道S1内侧流道S2第1外侧流道S3第2外侧流道V1电磁开闭阀V2吸入压力调节阀(ZSP阀)V3电磁开闭阀具体实施方式以下根据附图说明本专利技术的实施形态。图1是本专利技术的制冷装置的制冷剂回路图，图2是该制冷装置的三重管式热交换器的连接图，图3是图2的X-X线剖视图。如图1所示，本专利技术的制冷装置基本上是用制冷剂管道L1、L2、L3、L4、L5、L6将压缩机1、冷凝器2、三重管式热交换器3、作为减压器的膨胀阀4、气液分离器5、以及蒸发器6等主要设备连接而成。制冷剂管道L1用于将压缩机1的排出侧与冷凝器2的入口侧连接，在该制冷剂管道L1上连接着分油器7和电磁开闭阀V1。另外，在从冷凝器2的出口侧延伸而与三重管式热交换器3的入口侧连接的制冷剂管道L2上连接着储存罐(receivertank)8和干燥器(D)9以及检视窗(S.G)10。而在将三重管式热交换器3的出口侧和气液分离器5加以连接的制冷剂管道L3上设有所述膨胀阀4，从蒸发器6的出口侧延伸的制冷剂管道L5与三重管式热交换器3连接，以及从三重管式热交换器3延伸而与压缩机1的吸入侧连接的制冷剂管道L6上连接有吸入压力调节阀(ZSP阀)V2和储液器(accumulator)11。另外，从分油器7延伸的回油管L7连接在制冷剂管道L6的吸入压力调节阀V2与储液器11之间，其途中设有油冷却器12。并且，从制冷剂管道L2的检视窗10与三重管式热交换器3之间分支出注入管道L8，该注入管道L8与制冷剂管道L9的途中连接，而该制冷剂管道L9则是从气液分离器5的上部延伸而与三重管式热交换器3连接，在该注入管道L8的途中设有电磁开闭阀V3和流量调节用的毛细管13。另外，从三重管式热交换器3延伸的制冷剂管道L10与制冷剂管道L6的刚从三重管式热交换器3延伸出的部分连接。以下根据图2及图3说明三重管式热交换器3的构造及与之相连的制冷剂管道L2、L3、L5、L6、L9、L10的连接构造。如图3所示，三重管式热交换器3如下构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用三重管式热交换器的制冷装置，通过制冷剂管道至少将压缩机、冷凝器、减压器、气液分离器以及蒸发器串联连接以构成封闭回路的制冷剂循环回路，其特征在于：设有三重管式热交换器，该三重管式热交换器具有第1外侧流道、内侧流道以及第2外侧流道，使从所述冷凝器流向所述减压器的液态制冷剂通过所述三重管式热交换器的第1外侧流道，使被所述气液分离器分离的气态制冷剂通过所述三重管式热交换器的内侧流道，使被所述蒸发器蒸发的气态制冷剂通过所述三重管式热交换器的第2外侧流道，且使通过了该第2外侧流道的气态制冷剂与通过了所述内侧流道的气态制冷剂合流后导入所述压缩机。

【技术特征摘要】
1.一种使用三重管式热交换器的制冷装置，通过制冷剂管道至少将压缩机、冷凝器、三重管式热交换器、减压器、气液分离器以及蒸发器串联连接以构成封闭回路的制冷剂循环回路，其特征在于：所述三重管式热交换器是由垂直于管形状长度方向的截面为圆管状的第1管、在所述第1管的外周沿周方向形成为连续凹凸状管壁的第2管、及配置在所述第2管的外周的圆管状的第3管所构成，将所述第1管的内部作为内侧流道，将所述第1管与第2管间的空间作为第1外侧流道，将所述第2管与所述第3管间的空间作为第2外侧流道时，从所述冷凝器流向所述减压器的液态制冷剂通过所述第1外侧流道，被所述气液分离器分离的气态制冷剂通过所述内侧流道，被所述蒸发器蒸发的气态制冷剂通过所述第2外侧流道，且使通过了该第2外侧流道的气态制冷剂与通过了所述内侧流道的气态制冷剂合流后导入所述压缩机。2.一种使用三重管式热交换器的制冷装置，通过制冷剂管道至少将压缩机、冷凝器、三重管式热交换器、减压器、气液分离器以及蒸发器串联连接以构成封闭回路的制冷剂循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：森泽真史，
申请(专利权)人：东普雷股份有限公司，
类型：发明
国别省市：