CN109073245A - 风冷式冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风冷式冷却器(1)，其具备：机械室；热交换室(14)，设置于机械室的顶板(15)上；及三***以上的独立的制冷剂回路，具有空气热交换器(7)、水热交换器、膨胀部及压缩部，各制冷剂回路的空气热交换器(7)在热交换室(14)内以包围沿铅垂方向延伸的基准轴(C)的方式沿基准轴(C)的周向依次设置，各制冷剂回路的压缩部以在机械室内俯视时的彼此的相对位置关系与在热交换室(14)内俯视时的空气热交换器(7)彼此的相对位置关系对应的方式配置。

Description

风冷式冷却器

技术领域

本发明涉及一种风冷式冷却器。

本申请主张基于2016年10月14日于日本申请的日本专利申请2016-202648号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

在专利文献1中，作为具有多***制冷剂回路的风冷式冷却器(致冷设备)，记载有在上部配置多个空气热交换器且将除了空气热交换器以外的多个制冷剂回路配置于下部的机械室的风冷式冷却器。

该风冷式冷却器通过将配置于机械室的控制装置设定于最佳位置来实现相对于控制装置的维修工作的简易化。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2011/099629号

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，在上述现有风冷式冷却器中，虽可实现控制装置的维修工作的简易化，但沿上下方向延伸的风冷式冷却器的制冷剂配管的配置仍为复杂。由此，很难理解压缩机与空气热交换器的连接关系，存在维修工作变难的问题。

该发明的目的在于提供一种能够提高维修性的风冷式冷却器。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的第一方式，风冷式冷却器具备：机械室；热交换室，设置于所述机械室的顶板上；及三***以上的独立的制冷剂回路，具有空气热交换器、水热交换器、膨胀部及压缩部，各所述制冷剂回路的所述空气热交换器在所述热交换室内以包围沿铅垂方向延伸的基准轴的方式沿所述基准轴的周向依次设置，各所述制冷剂回路的所述压缩部以在所述机械室内俯视时的彼此的相对位置关系与在所述热交换室内俯视时的所述空气热交换器彼此的相对位置关系对应的方式配置。

根据这种结构，俯视时的空气热交换器的位置与俯视时的压缩部的位置对应，由此能够抑制配设于空气热交换器与压缩部之间的制冷剂配管的配置变得复杂。由此，能够提高风冷式冷却器的维修性。

在上述风冷式冷却器中，也可以各所述制冷剂回路具有连接所述空气热交换器与所述压缩部的制冷剂配管，所述顶板中设有供多个所述制冷剂配管汇集并插穿的配管插穿孔。

根据这种结构，通过多个制冷剂配管汇集于配管插穿孔，能够实现维修性的进一步提高。

在上述风冷式冷却器中，关于所述配管插穿孔，俯视时也可以形成于所述顶板的中央。

根据这种结构，通过将多个制冷剂配管的长度设为较短，能够以更低廉的价格制造风冷式冷却器。

上述风冷式冷却器也可以如下：具有控制装置，该控制装置以与各所述制冷剂回路对应的方式设有多个，且分别控制对应的所述制冷剂回路，各所述控制装置以在所述机械室内俯视时的彼此的相对位置关系与在所述热交换室内俯视时的所述空气热交换器彼此的相对位置关系对应的方式配置，且配置于所述压缩部的附近。

根据这种结构，能够抑制在控制装置与制冷剂回路之间的配线变得复杂。

发明效果

根据本发明，能够提高风冷式冷却器的维修性。

附图说明

图1为本发明的第一实施方式的风冷式冷却器的制冷剂回路图。

图2为本发明的第一实施方式的风冷式冷却器的立体图。

图3为图2的III-III剖视图，且为说明本发明的第一实施方式的风冷式冷却器的空气热交换器的配置的图。

图4为图2的IV-IV剖视图，且为说明本发明的第一实施方式的风冷式冷却器的压缩机的配置的图。

图5为与图4对应的图，且为说明本发明的第二实施方式的风冷式冷却器的压缩机的配置的图。

具体实施方式

〔第一实施方式〕

以下，参考附图对本发明的第一实施方式的风冷式冷却器(致冷设备)详细地进行说明。本实施方式的风冷式冷却器可用作空调装置等热源。

首先，对风冷式冷却器的制冷剂回路图进行说明。

如图1所示，风冷式冷却器1具备四***的独立的制冷剂回路2及控制装置19(参考图4)。各制冷剂回路2具有机械部20及空气热交换器7。机械部20具备压缩机3(压缩部)、四通切换阀4、水热交换器5及膨胀阀6(膨胀部)。机械部20为制冷剂回路2中除了空气热交换器7以外的部位。

压缩机3、四通切换阀4、水热交换器5、膨胀阀6及空气热交换器7经由制冷剂配管8依次连接。风冷式冷却器1通过四通切换阀4切换制冷剂的流路，由此构成为能够与制冷运行及供暖运行中的任一个对应。

本实施方式的风冷式冷却器1在双***制冷剂回路2中，共用一个水热交换器5。即，制冷剂回路2中第一制冷剂回路21及第二制冷剂回路22共用第一水热交换器51，第三制冷剂回路23及第四制冷剂回路24共用第二水热交换器52。

压缩机3具有通过逆变器驱动的马达(未图示)。马达的转速通过逆变器的输出频率得到调整。通过调整马达的转速，调整制冷剂的排出量。

水热交换器5具有水管9、水循环泵10、两个制冷剂流路53、54及一个水流路55。水热交换器5使水和制冷剂进行热交换，该水通过水循环泵10并经由水管9供给至水流路55，该制冷剂经由四通切换阀4与膨胀阀6之间的制冷剂配管8供给至制冷剂流路53、54。水管9具有向水热交换器5供给水的第一水管91及从水热交换器5排出水的第二水管92。

膨胀阀6设置于水热交换器5与空气热交换器7之间。另外，也可以设为利用两个膨胀阀并遍及两个阶段使制冷剂膨胀的结构。并且，也可以代替膨胀阀6而使用毛细管。

空气热交换器7设置于四通切换阀4与膨胀阀6之间。空气热交换器7使外部气体与制冷剂进行热交换。各空气热交换器7与各机械部20通过两个制冷剂配管8被连接。

制冷剂配管8具有连接空气热交换器7与膨胀阀6的第一制冷剂配管8A、连接膨胀阀6与水热交换器5的第二制冷剂配管8B、连接水热交换器5与四通切换阀4的第三端口43的第三制冷剂配管8C、连接四通切换阀4的第二端口42与空气热交换器7的第四制冷剂配管8D、连接压缩机2的排出侧制冷剂管与四通切换阀4的第一端口41的第五制冷剂配管8E及连接压缩机2的吸入部与四通切换阀4的第四端口44的第六制冷剂配管8F。

以下，将连接空气热交换器7与膨胀阀6的第一制冷剂配管8A称为空气热交换器配管8A。并且，将连接四通切换阀4的第二端口42与空气热交换器7的第四制冷剂配管8D称为空气热交换器配管8D。本实施方式的风冷式冷却器1具有四***制冷剂回路2，因此具有8个空气热交换器配管8A、8D。

第一制冷剂回路21的第一空气热交换器71经由第二空气热交换器配管8D及四通切换阀4与第一压缩机31连接。同样地，第二空气热交换器72经由第二空气热交换器配管8D及四通切换阀4与第二压缩机32连接。第三空气热交换器73经由第二空气热交换器配管8D及四通切换阀4与第三压缩机33连接。第四空气热交换器74经由第二空气热交换器配管8D及四通切换阀4与第四压缩机34连接。

也可以在压缩机3的吸入部与四通切换阀4之间设置蓄能器。蓄能器防止在蒸发器(水热交换器5或空气热交换器7)中未能完全气化的制冷剂以液态的状态吸入于压缩机3。

本实施方式的风冷式冷却器1为四***制冷剂回路2经单元化而成的风冷式冷却器。如图2所示，风冷式冷却器1具有长方体状的框体12。风冷式冷却器1的四***制冷剂回路2容纳于框体12内。从上方观察时，框体12呈大致长方形。以下，俯视时沿框体12的上表面的长边的方向称为长边方向L1，沿框体12的上表面的短边的方向称为短边方向L2。

将构成框体12的面中朝向长边方向L1的一侧的面定义为正面F，将与正面F的相反的一侧且与正面F平行的面定义为背面R，将连接正面F与背面R的面定义为侧面S1、S2。侧面S1、S2为朝向短边方向L2的面，且为比正面F及背面R更宽的面。在一对侧面S1、S2中，将从正面侧观察时为右侧的侧面定义为第一侧面S1，从正面侧观察时为左侧的侧面定义为第二侧面S2。

框体12的形状并不限定于图2所示的形状，例如俯视时可以为正方形，也可以为圆形或多边形。

风冷式冷却器1具有设置于框体12的下方的机械室13及设置于机械室13的顶板15上的热交换室14。换言之，框体12的内部空间通过顶板15被划分为上方的热交换室14及下方的机械室13。

在框体12的正面F连接有作为向机械室13的水热交换器5供给水的配管的第一水管91与作为从机械室13的水热交换器5排出水的配管的第二水管92。

在框体12的上表面设有多个风扇16。风扇16沿框体12的长边方向L1以等间隔排列。

制冷剂回路2中空气热交换器7配置于热交换室14。制冷剂回路2中机械部20(除了空气热交换器7以外的制冷剂回路2及控制装置19)配置于机械室13。在空气热交换器7与机械部20之间配置有顶板15。8个空气热交换器配管8A、8D遍及顶板15的上方及顶板15下方而延伸。

空气热交换器7具有沿上下方向延伸的第一集水管17A及第二集水管17B以及与第一集水管17A和第二集水管17B连接且沿水平方向延伸的多个传热管18。从机械部20延伸的空气热交换器配管8A与第一集水管连接，从机械部20延伸的空气热交换器配管8D与第二集水管17B连接。传热管18的一端与第一集水管17A连接，传热管18的另一端与第二集水管17B连接。

如图3所示，俯视时将热交换室14分割为4个容纳空间A时，各空气热交换器7配置于各容纳空间A。

4个容纳空间A被划分为将热交换室14沿长边方向L1分割为两个部分的第一分割面D1及将热交换室14沿短边方向L2分割为两个部分的第二分割面D2。

在多个容纳空间A中，将背面R侧且第一侧面S1侧的容纳空间A定义为第一容纳空间A1，将背面R侧且第二侧面S2侧的容纳空间A定义为第二容纳空间A2，将正面F侧且第二侧面S2侧的容纳空间A定义为第三容纳空间A3、将正面F侧且第一侧面S1侧的容纳空间A定义为第四容纳空间A4。

另外，分割面D1、D2为假想的分割面，例如无需通过板材进行物理区分。

换言之，4个空气热交换器7在热交换室14内以包围沿铅垂方向延伸的基准轴C的方式沿基准轴C的周向依次设置。本实施方式的基准轴C配置于俯视时的框体12的中心。基准轴C为第一分割面D1与第二分割面D2的交线。

基准轴C无需配置于俯视时的框体12的中心。并且，第一分割面D1及第二分割面D2无需平分各容纳空间A的面积。

第一集水管17A及第二集水管17B俯视时配置于侧面S1、S2的附近且长边方向L1的中央附近。

传热管18形成为从第一集水管17A及第二集水管17B朝向正面F或背面R延伸，并且在正面F或背面R附近向短边方向L2内侧折弯。换言之，传热管18以从第一集水管17A及第二集水管17B沿框体12的内表面的方式延伸。

顶板15中形成有一个配管插穿孔25。配管插穿孔25配置于顶板15与基准轴C的交点附近的顶板15的中央。在配管插穿孔25中插穿有8个空气热交换器配管8A、8D。另外，配管插穿孔25无需形成于顶板15的中央，配管插穿孔25的位置能够与压缩机3的配置相应地进行适当变更。

本实施方式的俯视时的4个压缩机3的配置与俯视时的4个空气热交换器7的配置对应。

详细而言，机械部20的各压缩机3以在机械室13内俯视时的彼此的相对位置关系与在热交换室14内俯视时的空气热交换器7彼此的相对位置关系对应的方式配置。

在此，相对位置关系是指三个以上的物体的相对位置的关系。具体而言，相对位置关系是指三个以上的物体配置于规定的平面时的三个以上的物体的相对位置关系，包括由三个以上的物体形成的形状的大致形状及三个以上的物体所配置的顺序。

本实施方式的风冷式冷却器1以4个空气热交换器7呈方形的方式配置。并且，4个空气热交换器7以第一容纳空间A1为起点，第一空气热交换器71至第四空气热交换器74按逆时针方向依次配置于各容纳空间A。

4个压缩机3以4个压缩机3呈方形的方式配置。4个压缩机3中，第一压缩机31至第四压缩机34按逆时针方向配置。

并且，第一压缩机31的位置与第一空气热交换器71的位置对应，同样地，第二压缩机32的位置与第二空气热交换器72的位置对应，第三压缩机33的位置与第三空气热交换器73的位置对应，第四压缩机34的位置与第四空气热交换器74的位置对应。

即，第一压缩机31在4个压缩机3中配置于最靠近第一空气热交换器71的位置。同样地，第二压缩机32配置于最靠近第二空气热交换器72的位置，第三压缩机33配置于最靠近第三空气热交换器73的位置，第四压缩机34配置于最靠近第四空气热交换器74的位置。

控制装置19配置于机械室13的背面R与4个压缩机3之间。

水热交换器5配置于正面F与4个压缩机3之间。

根据上述实施方式，空气热交换器7的俯视时的位置与压缩部3的俯视时的位置对应，由此能够抑制配设于空气热交换器7与压缩机3之间的制冷剂配管8(空气热交换器配管8A、8D)的配置变得复杂。由此，能够提高风冷式冷却器1的维修性。并且，制冷剂配管8的配置不会变得复杂，因此能够提高组装性。

并且，顶板15中形成有配管插穿孔25，因此能够通过配管插穿孔25汇集多个制冷剂配管8。由此，能够进一步提高风冷式冷却器1的维修性。

并且，关于配管插穿孔25，俯视时形成于顶板15的中央，因此能够缩短多个制冷剂配管8的长度，并能够降低风冷式冷却器1的制造成本。

〔第二实施方式〕

以下，参考附图对本发明的第二实施方式的风冷式冷却器1B详细地进行说明。另外，在本实施方式中，以与上述第一实施方式不同点为中心进行叙述，对于相同的部分省略其说明。

如图5所示，本实施方式的风冷式冷却器1B的控制装置19B以与各制冷剂回路2对应地方式设有多个。控制装置19B分别控制对应的制冷剂回路2。

各控制装置19B以在机械室13内俯视时的彼此的相对位置关系与在热交换室14内俯视时的空气热交换器7彼此的相对位置关系对应的方式配置，且配置于压缩机3的附近。

并且，本实施方式的配管插穿孔25并未配置于顶板15的中央而与压缩机3的位置对应地偏离长边方向L1。具体而言，本实施方式的压缩机3靠近背面R而配置，配管插穿孔25也与压缩机3的配置对应地靠近背面R而配置。

根据这种结构，能够抑制控制装置19B与制冷剂回路2之间的配线变得复杂。

并且，通过将配管插穿孔25的位置设为与压缩机3对应的位置，能够使制冷剂配管8的长度最佳化。

以上，对本发明的实施方式的详细内容进行了说明，但不脱离本发明的技术思想的范围内，能够加以各种变更。

例如，在上述实施方式中，设为风冷式冷却器具有四***制冷剂回路的结构，但并不限于此，本发明能够适用于具有三***以上的制冷剂回路的风冷式冷却器。

并且，在上述实施方式中，设为水热交换器在双***制冷剂回路中共用的结构，但并不限于此，也可以在各制冷剂回路中设置水热交换器。并且，也可以在四***制冷剂回路中共用一个水热交换器。

并且，配管插穿孔25也可以与压缩机3的配置相应地设置多个。

并且，空气热交换器的结构并不限于上述结构。例如，也可以在传热管中安装传热板(传热片)，也可以设为板式热交换器。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提高风冷式冷却器的维修性。

符号说明

1、1B-风冷式冷却器，2(21、22、23、24)-制冷剂回路，3(31、32、33、34)-压缩机，4-四通切换阀，5(51、52)-水热交换器，6-膨胀阀，7(71、72、73、74)-空气热交换器，8(8A、8B、8C、8D、8E、8F)-制冷剂配管，8A、8D-空气热交换器配管，9-水管，10-水循环泵，12-框体，13-机械室，14-热交换室，15-顶板，16-风扇，17A-第一集水管，17B-第二集水管，18-传热管，19、19B-控制装置，20-机械部，25-配管插穿孔，91-第一水管，92-第二水管，A(A1、A2、A3、A4)-容纳空间，C-基准轴，D1-第一分割面，D2-第二分割面，F-正面，L1-长边方向，L2-短边方向，R-背面，S1-第一侧面，S2-第二侧面。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(补正后)一种风冷式冷却器，其具备：

机械室；

热交换室，设置于所述机械室的顶板上；及

三***以上的独立的制冷剂回路，具有空气热交换器、水热交换器、膨胀部及压缩部，

各所述制冷剂回路的所述空气热交换器在所述热交换室内以包围沿铅垂方向延伸的基准轴的方式沿所述基准轴的周向依次设置，

各所述制冷剂回路的所述压缩部以在所述机械室内俯视时的彼此的相对位置关系与在所述热交换室内俯视时的所述空气热交换器彼此的相对位置关系对应的方式配置，

各所述制冷剂回路具有连接所述空气热交换器与所述压缩部的制冷剂配管，

所述顶板中设有供多个所述制冷剂配管汇集并插穿的配管插穿孔，

关于所述配管插穿孔，俯视时形成于所述顶板的中央，

在所述配管插穿孔的周围配置有所述空气热交换器及所述压缩部。

2.(删除)

3.(删除)

4.(补正后)根据权利要求1所述的风冷式冷却器，其具有：

控制装置，以与各所述制冷剂回路对应的方式设有多个，且分别控制对应的所述制冷剂回路，

各所述控制装置以在所述机械室内俯视时的彼此的相对位置关系与在所述热交换室内俯视时的所述空气热交换器彼此的相对位置关系对应的方式配置，且配置于所述压缩部的附近。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

在权利要求1中，追加了“各所述制冷剂回路具有连接所述空气热交换器与所述压缩部的制冷剂配管，所述顶板中设有供多个所述制冷剂配管汇集并插穿的配管插穿孔，关于所述配管插穿孔，俯视时形成于所述顶板的中央，在所述配管插穿孔的周围配置有所述空气热交换器及所述压缩部”这一限定。该补正的根据记载于本申请说明书[0035]～[0042]段、权利要求2及3、图3及4。通过该补正，在权利要求1中，以将制冷剂配管汇集于顶板中央的方式较小地形成配管插穿孔，由此能够尽量缩短制冷剂配管，且能够形成防止配管形状交叉(即，如拼图那样复杂地组合的形状)的配管路径。在现有的风冷式冷却器中，由于制冷剂回路独立，因此无法使用较粗的配管等来汇集制冷剂配管，存在配管数量增多的问题。相对于此，在本申请发明的权利要求1的结构中，通过将制冷剂配管汇集于配管插穿孔中的一处，明确了能够发挥基于组装的简易化、组件形状的通用化的降低成本的效果。

Claims (4)

1.一种风冷式冷却器，其具备：

机械室；

热交换室，设置于所述机械室的顶板上；及

三***以上的独立的制冷剂回路，具有空气热交换器、水热交换器、膨胀部及压缩部，

各所述制冷剂回路的所述空气热交换器在所述热交换室内以包围沿铅垂方向延伸的基准轴的方式沿所述基准轴的周向依次设置，

各所述制冷剂回路的所述压缩部以在所述机械室内俯视时的彼此的相对位置关系与在所述热交换室内俯视时的所述空气热交换器彼此的相对位置关系对应的方式配置。

2.根据权利要求1所述的风冷式冷却器，其中，

各所述制冷剂回路具有连接所述空气热交换器与所述压缩部的制冷剂配管，

所述顶板中设有供多个所述制冷剂配管汇集并插穿的配管插穿孔。

3.根据权利要求2所述的风冷式冷却器，其中，

关于所述配管插穿孔，俯视时形成于所述顶板的中央。

4.根据权利要求1至3中任一顶所述的风冷式冷却器，其具有：

控制装置，以与各所述制冷剂回路对应的方式设有多个，且分别控制对应的所述制冷剂回路，

各所述控制装置以在所述机械室内俯视时的彼此的相对位置关系与在所述热交换室内俯视时的所述空气热交换器彼此的相对位置关系对应的方式配置，且配置于所述压缩部的附近。