冷凍裝置用熱交換器的製冷劑分流裝置的製作方法

2023-05-08 19:20:51 2

專利名稱：冷凍裝置用熱交換器的製冷劑分流裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及冷凍裝置，尤其涉及在具有再熱乾燥運轉用熱交換器的 空調機的冷凍裝置用熱交換器的多個路徑中，使製冷劑合理分流的製冷 劑分流裝置。
背景技術：
圖5表示作為冷凍裝置的一例的、採用貫流風機(cross flow fan) 29 的普通壁掛式空調機的室內機21。在圖5中，空調機21具有主體殼體 20，在其上表面和正面的上部分別形成有第1、第2兩個空氣吸入格柵 23、 24。在主體殼體20的正面下方的角部設有空氣吹出口 25。
並且，在主體殼體20內設有從各個空氣吸入格柵23、 24朝向空氣 吹出口25延伸的送風通道27。在該送風通道27的上遊區域設有與第1、 第2空氣吸入格柵23、 24對置的截面呈入狀的室內熱交換器26。在送風 通道27的下遊區域順序並列設置貫流風機29、舌部22和渦旋部30。利 用舌部22和渦旋部30形成旋渦狀的風扇殼體，在它們的開口部30a、 22a 內設有沿箭頭方向(圖5中的順時針方向)旋轉的貫流風機29的葉輪(風 扇葉輪)29a。
舌部22位於第2空氣吸入格柵24的附近，沿著貫流風機29的葉輪 (風扇葉輪)29a的外徑配置，並具有預定的高度。舌部22的下部與室 內熱交換器26下方的兼作排水盤的空氣流引導部22b連接。該空氣流引 導部22b的下遊側部分與渦旋部30的下遊側部分30b —起朝向空氣吹出 口 25形成圖示的擴散結構的空氣吹出通道28，以使從貫流風機29的葉 輪29a吹出的空氣流從空氣吹出口 25高效吹出。
在渦旋部30與舌部22的空氣流引導部22b之間的空氣吹出通道28 內設有風向變更板31。
舌部22按照圖示形成。經過室內熱交換器26從貫流風機29的葉輪 29a到達空氣吹出口 25的空氣流，按照雙點劃線箭頭所示整體上沿著旋 轉方向彎曲並與葉輪29a的旋轉軸正交地穿過葉輪29吹出，然後沿著空 氣吹出通道28彎曲著從空氣吹出口 25吹出。
關於這種結構的空調機用的室內熱交換器26，在圖5中分為A部、 B部、C部、D部，分析了低負荷時的風速分布。與第2空氣進入格柵 24正對面的D部的風速最快。在雖然與第1空氣進入格柵23對置但對 置狀態為斜向相對的C部，風速略低於D部。並且，在被主體殼體20 的上部覆蓋、空氣不能直接進入的B部，風速低於C部。在空氣被舌部 22遮擋的A部，風速低於B部。
並且，在上述空調機的具有多個路徑的室內熱交換器26中，為了將 流入室內熱交換器26的主體的製冷劑分配到室內熱交換器26的主體的 各個路徑中， 一般設置圖6所示的具有多個分流路徑P^ P2的分流器3。 該分流器3根據額定運轉確定各個分流路徑P,、 P2的製冷劑的分配比率。 在分流器3的入口設有製冷劑供給配管4。
因此，在額定運轉時，室內熱交換器26的各個路徑的出口處的製冷 劑溫度大致相等(在圖6中利用箭頭的粗細表示)。但是，在處於製冷劑 量較少的低負荷、即部分負荷時，由於如上所述根據室內熱交換器26的 送風通道位置而不同的風速分布的影響，產生以下問題。S口，如圖7的 柱狀圖所示，在風速較快的部分WF的路徑P,、 8A，熱交換容量有富餘， 所以路徑的出口處的製冷劑溫度升高。另一方面，相反風速較慢的部分 WS的路徑P2、 8B的製冷劑由於熱交換容量沒有富餘，所以產生出口處 的製冷劑溫度低於風速較快的路徑的出口處的製冷劑溫度的問題(參照 圖7中的AT)。在圖7的柱狀圖中，風速較快的部分WF的路徑P,、 8A 利用空白柱表示，風速較慢的部分WS的路徑P2、 8B利用陰影柱表示。
因此，作為解決這種問題的一個方法，以往在上述的多個路徑中分 別設置製冷劑流量調節閥，根據設於各個路徑的出口處的溫度檢測器的 檢測溫度調節各個路徑的製冷劑流量，由此使得各個路徑出口處的製冷 劑溫度一致(例如參照專利文獻l)。
專利文獻l:日本特開平5 — 118682號公報
但是，這種以往的製冷劑分流裝置在多個路徑中分別設置由價高且 大型的電動膨脹閥構成的製冷劑流量調節閥，所以必然導致裝置的尺寸 增大和成本升高。
尤其作為冷凍裝置用的熱交換器1，已知如圖8所示，為了提高制 冷運轉時的舒適性，在製冷運轉循環中縮小壓縮機的能力或風扇風量， 由此可以進行降低室內空氣的溼度的除溼運轉。作為除溼運轉中的運轉 方式，包括將室內空氣冷卻並除溼後直接向室內吹出的通常的"乾燥運 轉"，和將室內空氣冷卻並除溼後再加熱到接近吸入溫度時向室內吹出的 "再熱乾燥運轉"。在可以實施這兩種運轉方式的熱交換器1中，其蒸發 器用熱交換器11在前面即空氣流的上遊側具有除溼用熱交換器12，在後 方即空氣流的下遊側具有再熱乾燥用熱交換器13。
向這些蒸發器用熱交換器11、除溼用熱交換器12和再熱乾燥用熱交 換器13，按照圖示連接製冷劑分流器3的第1 第4路徑P, P4，向各 個熱交換器提供來自製冷劑供給配管4的製冷劑。
在圖8所示的熱交換器1中，蒸發器用熱交換器11和除溼用熱交換 器12在其上部lla、 12a、中央部llb、 12b、下部llc、 12c的各個部分 中，空氣流的流速各自不同。因此，在各個部分之間產生熱交換容量的 差異，產生各個路徑P, P4的製冷劑的出口側溫度不同的問題。
該情況時，除各個路徑P, P4的製冷劑流量調節閥V! V4夕卜，還需 要再熱乾燥用熱交換器13所需的再熱乾燥閥V5、 V6，合計需要6個製冷 劑流量調節閥。

發明內容
本發明的目的在於，提供一種冷凍裝置用熱交換器的製冷劑分流裝 置，通過使各個路徑或預定路徑的製冷劑流量調節閥兼作再熱乾燥閥等， 來抑制裝置的尺寸增大和成本升高。
為了達到上述目的，根據本發明的第一方式提供一種冷凍裝置用熱 交換器的製冷劑分流裝置，其通過具有多個路徑的製冷劑分流器，對具
備再熱乾燥用熱交換器的具有多個路徑的冷凍裝置用熱交換器的各個路 徑提供製冷劑，在製冷劑分流器的各個路徑中設置製冷劑流量調節閥， 由多個製冷劑流量調節閥中的預定的製冷劑流量調節閥兼備再熱乾燥閥 的功能。
該情況時，調節各個路徑的製冷劑流量的多個製冷劑流量調節閥中 的預定的製冷劑流量調節閥兼備再熱乾燥閥的功能，所以不需要以往那 樣的專用的再熱乾燥閥，相應地可以減少製冷劑流量調節閥的數量。
根據本發明的第二方式，提供一種冷凍裝置用熱交換器的製冷劑分 流裝置，其通過具有多個路徑的製冷劑分流器，對具備再熱乾燥用熱交 換器的具有多個路徑的冷凍裝置用熱交換器的各個路徑提供製冷劑，僅 在製冷劑分流器的多個路徑中產生偏流的路徑中，除再熱乾燥閥之外另 外設置製冷劑流量調節閥。
該情況時，調節多個路徑的製冷劑流量的製冷劑流量調節閥除再熱 乾燥閥之外只是對應於偏流部的調節閥，相應地可以減少製冷劑流量調 節閥的數量。
優選所述製冷劑流量調節閥由閥開度可變式電磁流量控制閥構成。 該情況時，可以把具有閥開度可變結構的以往的製冷劑流量調節閥最少 限度地用作製冷劑流量調節閥，相應地相比以往可以實現製冷劑分流裝 置的小型化、低成本化。
優選製冷劑流量調節閥利用直動式電磁開閉閥構成。該情況時，取 代價高而且具有高精度的閥開度可變結構的以往的製冷劑流量調節閥， 可以把低價而且結構簡單的直動式電磁開閉閥用作製冷劑流量調節閥， 可以進一步實現製冷劑分流裝置的小型化、低成本化。


圖1是表示本發明的最佳實施方式1的冷凍裝置用熱交換器的製冷 劑分流裝置的結構的圖。
圖2是表示本發明的最佳實施方式2的冷凍裝置用熱交換器的製冷 劑分流裝置的結構的圖。
圖3 (a)是表示本發明的最佳實施方式3的冷凍裝置用熱交換器的 製冷劑分流裝置中使用的製冷劑流量調節閥的接通(ON)狀態的圖，(b) 是表示所述製冷劑流量調節閥的關閉(OFF)狀態的圖。
圖4是表示本發明的最佳實施方式3的冷凍裝置用熱交換器的製冷 劑分流裝置中使用的製冷劑流量調節閥的控制信號的圖。
圖5是表示以往的空調機的室內機的結構的圖。
圖6是表示以往的空調機的室內機的具有多個路徑的熱交換器、和 與該熱交換器對應的分流器的結構及作用的圖。
圖7是對比表示以往的空調機採用圖6所示分流器時的室內熱交換 器的額定時和低負荷時的出口溫度的圖。
圖8是表示可以實現通常的"乾燥運轉"和"再熱乾燥運轉"的空調機 用熱交換器、及其製冷劑分流裝置的結構的圖。
具體實施方式
(最佳實施方式l)
圖1表示本發明的最佳實施方式1的冷凍裝置用熱交換器的製冷劑 分流裝置的結構。
該實施方式1的冷凍裝置例如為了提高製冷運轉時的舒適性，在制 冷運轉循環中縮小壓縮機的能力或風扇風量，由此可以進行降低室內空 氣溼度的除溼運轉。作為除溼運轉的運轉方式，具有將室內空氣冷卻並 除溼後直接向室內吹出的通常"乾燥運轉"，和將室內空氣冷卻並除溼後 再加熱到接近吸入溫度後向室內吹出的"再熱乾燥運轉"這兩種形式，本 實施方式的空調機可以實施這兩種乾燥運轉方式。
圖1所示的熱交換器1在前側(空氣流的上遊側)具有除溼用熱交 換器12，在後側(空氣流的下遊側)具有蒸發器用熱交換器11。在蒸發 器用熱交換器11的上部設有再熱乾燥用熱交換器13。並且，向這些蒸發 器用熱交換器ll、除溼用熱交換器12、再熱乾燥用熱交換器13，分別連 接有製冷劑分流器3的第1 第4路徑P, P4，從空調機的冷凍迴路的制 冷劑供給配管4，向各個熱交換器ll、 12、 13提供與空調機的運轉狀態
對應的預定的製冷劑量。
在這種結構的熱交換器1中，蒸發器用熱交換器11和除溼用熱交換
器12在其上部lla、 12a、中央部llb、 12b、下部llc、 12c的各個部分 中，空氣流的流速分別不同，由於因此產生的熱交換容量的差異，導致 產生各個路徑P, P4的出口處的製冷劑溫度不同的問題。
因此如前面所述，在以往的結構中，在各個路徑P, P4設置製冷劑 流量調節閥Vi V4，這樣除製冷劑流量調節闊Vi V4外，還需要再熱幹
燥用熱交換器13用的再熱乾燥閥V5、 V6，合計需要6個流量調節閥，制 冷劑流量調節閥的總體數量增加。
因此，在實施方式1的結構中，通過使上述第1 第4製冷劑流量
調節閥V, V4中至少兩個製冷劑流量調節閥V3、 V4兼作再熱乾燥閥， 可以不需要以往專用的再熱乾燥閥V5、 V6。
根據這種結構，製冷劑流量調節閥的總體數量只需防止偏流用的制 冷劑流量調節閥V, V4這4個即可，可以有效減少製冷劑流量調節閥的 數量。其結果，可以有效實現製冷劑分流裝置整體的尺寸減小和成本降 低。
(最佳實施方式2) 圖2表示本發明的最佳實施方式2的冷凍裝置用熱交換器的製冷劑
分流裝置。
在該實施方式2中，與上述實施方式1相同，採用可以實現通常的"幹 燥運轉"和"再熱乾燥運轉"這兩種乾燥運轉的空調機，蒸發器用熱交換器 11、除溼用熱交換器12、再熱乾燥用熱交換器13的結構也與上述實施方 式1相同。
該情況時，如圖2中的箭頭所示，在蒸發器用熱交換器11和除溼用 熱交換器12的下部llc、 12c，空氣流極端^^少，流過下部llc、 12c的 製冷劑由於熱交換容量沒有富餘，因此產生製冷劑的出口溫度降低的問 題。對此，關於蒸發器用熱交換器ll和除溼用熱交換器12的上部lla、 12a以及中央部llb、 12b確保相對充足的空氣流，就不會產生那樣的問題。
因此，在實施方式2中，不像上述實施方式1那樣對各個路徑P,
P4設置製冷劑流量調節閥，製冷劑流量調節閥只設置在與尤其產生偏流
的下部llc、 12c對應的第4路徑P4中(參照圖2中的V4)，使其他製冷 劑流量調節閥只發揮再熱乾燥閥(參照圖2中的Vs、 V6)的作用。
根據這種結構，製冷劑流量調節閥的總體數量只需防止偏流用的1 個製冷劑流量調節閥V4和兩個再熱乾燥閥V5、 V6合計3個流量調節閥 即可，可以進一步減少製冷劑流量調節閥的數量。其結果，可以更加有 效地實現製冷劑分流裝置整體的尺寸減小和成本降低。 (最佳實施方式3)
圖3和圖4表示最佳實施方式3的冷凍裝置用熱交換器的製冷劑分 流裝置中使用的製冷劑流量調節閥的結構及其控制信號。
在上述實施方式1、 2中，作為製冷劑流量調節閥V, V4和再熱幹 燥閥V5、 V6，分別使用了可以電方式實現開度調節的電磁流量調節閥(電 動膨脹閥)。對此，在實施方式3中，這些製冷劑流量調節閥Vi V4和 再熱乾燥閥V5、 V6利用圖3 (a)、 (b)所示的閥構成。圖3 (a)、 (b) 所示的閥具有由柱塞頭(閥芯)6a和柱塞杆6b構成的電磁柱塞6;使 電磁柱塞6的柱塞杆6b上升的螺線管7;和向下方對電磁柱塞6的柱塞 杆6b施力的閉閥彈簧10。
該實施方式的閥具有使電磁柱塞6的柱塞頭6a對應於各個路徑P, P4的套管狀引導口部8內的閥座壁9的結構。因此，該閥的基本結構與 開閉各個路徑的單純ON、 OFF動作式的直動式電磁開閉閥相同。但是， 該實施方式的閥通過按照圖4 (a) (d)所示的開閉控制信號那樣的不 同的佔空比，對該直動式電磁開閉閥的ON狀態(通電狀態參照圖3 (a))和OFF狀態(非通電狀態參照圖3 (b))進行開閉控制，從而 可以根據各個路徑P, P4的負荷狀態(偏流狀態)合理調節每單位時間 的製冷劑流量。
根據這種結構，取代價高而且具有高精度的閥開度可變結構的以往 的電磁流量調節閥(電動膨脹閥)，可以把低價而且結構簡單的直動式電 磁閥用作製冷劑流量調節閥，可以進一步實現製冷劑分流裝置的小型化。
權利要求
1.一種冷凍裝置用熱交換器的製冷劑分流裝置，其通過具有多個路徑的製冷劑分流器，對具備再熱乾燥用熱交換器的具有多個路徑的冷凍裝置用熱交換器的各個路徑提供製冷劑，其特徵在於，在製冷劑分流器的各個路徑中設置製冷劑流量調節閥，由多個製冷劑流量調節閥中的預定的製冷劑流量調節閥兼備再熱乾燥閥的功能。
2. —種冷凍裝置用熱交換器的製冷劑分流裝置，其通過具有多個路 徑的製冷劑分流器對具備再熱乾燥用熱交換器的具有多個路徑的冷凍裝 置用熱交換器的各個路徑提供製冷劑，其特徵在於，僅在製冷劑分流器 的多個路徑中產生偏流的路徑中，除再熱乾燥閥之外另外設置製冷劑流 量調節閥。
3. 根據權利要求1或2所述的冷凍裝置用熱交換器的製冷劑分流裝 置，其特徵在於，製冷劑流量調節閥由閥開度可變式電磁流量控制閥構 成。
4. 根據權利要求1或2所述的冷凍裝置用熱交換器的製冷劑分流裝 置，其特徵在於，製冷劑流量調節閥由直動式電磁開閉閥構成。
全文摘要
提供一種儘可能減少製冷劑流量調節閥的數量、並抑制裝置的尺寸增大和成本升高的冷凍裝置用熱交換器的製冷劑分流裝置。通過具有多個路徑的製冷劑分流器，對具備再熱乾燥用熱交換器的具有多個路徑的冷凍裝置用熱交換器的各個路徑提供製冷劑。在製冷劑分流器的各個路徑中設置製冷劑流量調節閥，由各個路徑中的預定的製冷劑流量調節閥兼備再熱乾燥閥的功能。
文檔編號F24F1/02GK101375114SQ20078000356
公開日2009年2月25日 申請日期2007年3月7日 優先權日2006年3月8日
發明者小島誠, 瀬戶口隆之 申請人:大金工業株式會社