CN111065868B - 热交换器单元以及制冷循环装置 - Google Patents
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Abstract
热交换器单元具备:热交换器,具有对制冷剂进行热交换的第一热交换部和对被第一热交换部热交换后的制冷剂进行热交换的第二热交换部;送风机,形成使空气通过热交换器的空气流;以及电器部件箱,收纳有电器部件,电器部件箱被设置为与第一热交换部相比更接近第二热交换部。
Description
技术领域
本发明涉及具备电器部件箱的热交换器单元。
背景技术
以往,公知有一种具备电器部件箱的热交换器单元(例如,参照专利文献1)。在专利文献1中,使被安装于电器部件箱的散热片在热交换室露出,利用流动至热交换室内的风来冷却散热片。
专利文献1:日本特开2016-166734号公报
然而,在专利文献1中,存在电器部件箱的散热因散热片与热交换室的位置关系而不充分的情况。若电器部件箱的散热不充分,则存在收纳于电器部件箱的电器部件劣化或者损伤的担忧等。
发明内容
本发明是鉴于上述那样的课题而完成的,其目的在于,获得一种能够高效地进行电器部件箱的散热的热交换器单元。
本发明所涉及的热交换器单元具备:热交换器,具有对制冷剂进行热交换的第一热交换部和对被第一热交换部热交换后的制冷剂进行热交换的第二热交换部;送风机,形成使空气通过热交换器的空气流;以及电器部件箱,收纳有电器部件,电器部件箱被设置为与第一热交换部相比更接近第二热交换部。
根据本发明,能够获得一种可高效地进行电器部件箱的散热的热交换器单元。
附图说明
图1是从正面观察本发明的实施方式1所涉及的热交换器单元的图。
图2是表示图1中记载的热交换器单元的内部的一个例子的图。
图3是表示图2中记载的热交换器的一个例子的图。
图4是表示本发明的实施方式1所涉及的制冷循环装置的一个例子的图。
图5是从上方观察图2中记载的热交换室的图。
图6是表示图1中记载的控制装置的结构的一个例子的图。
图7是表示图6中记载的控制装置的动作的一个例子的图。
图8是表示图5的变形例1的图。
图9是从侧方观察图8的热交换器、风路形成部以及散热促进部的图。
图10是表示图8的变形例2的图。
图11是从侧方观察图10的热交换器、风路形成部以及散热促进部的图。
图12是表示本发明的实施方式2所涉及的制冷循环装置的一个例子的图。
附图标记说明:
3…热交换器;3A…冷凝器;10…热交换室;12…第一风扇护罩;14…第一送风机;16…第二风扇护罩;18…第二送风机;20…机械室;25…分隔板;31…第一热交换器;31A…第一热交换部;31B…第二热交换部;32…第二热交换器;32A…第三热交换部;32B…第四热交换部;34…第二连接管;52…压缩机;54…储液部;54A…储液部;56…过冷却器;58…注入膨胀阀;100…热交换器单元;100A…热交换器单元;101…制冷循环装置;101A…制冷循环装置;102…制冷剂循环回路;103…注入流路;110…壳体;210…电器部件箱;212…散热促进部;213…电器部件;213a…温度传感器;214…风路形成部;214A…通风部;220…控制装置;310…第一流入流出集管;310A…第一流入部;310B…第一流出部;310C…第一分隔部;311…第一流入管;312…第一连接管;320C…第二分隔部;313…第一流出管;320…第二流入流出集管;320A…第二流入部;320B…第二流出部;321…第二流入管;322…第三连接管;323…第二流出管;400…室内单元;402…膨胀阀;404…蒸发器;406…风扇;410…配管;420…配管。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。其中,在各图中,对相同或者相当的部分标注相同的附图标记,适当地省略或者简化其说明。另外,针对各图中记载的结构而言,其形状、大小以及配置等能够在本发明的范围内适当地变更。
实施方式1.
图1是从正面观察本发明的实施方式1所涉及的热交换器单元的图,图2是表示图1中记载的热交换器单元的内部的一个例子的图,图3是表示图2中记载的热交换器的一个例子的图,图4是表示本发明的实施方式1所涉及的制冷循环装置的一个例子的图,图5是从上方观察图2中记载的热交换室的图。图1中记载的热交换器单元100是设置于房间的外部的室外的室外机。如图4所示,在该实施方式中,以热交换器3作为冷凝器3A发挥功能的例子为中心来进行说明。热交换器单元100例如被设置于屋外或者机械室等,经由配管410以及配管420与室内单元400连接。配管410供液体制冷剂流动,配管420供气体制冷剂流动。室内单元400例如是设置于仓库等房间的内部并对房间的内部进行冷却的冷却单元。室内单元400也可以是设置于陈列柜并对陈列柜的内部进行冷却的装置。室内单元400具有膨胀阀402和蒸发器404。膨胀阀402使制冷剂膨胀。蒸发器404使制冷剂与空气热交换,来蒸发制冷剂。在蒸发器404的附近设置有风扇406。通过风扇406动作,由此从冷却空间向室内单元400取入空气,被取入的空气通过蒸发器404,通过蒸发器404而热交换后的冷气被吹出至冷却空间。
[热交换器单元]
如图1以及图2所示,热交换器单元100具有被分隔板25划分出热交换室10和机械室20的壳体110。在热交换室10设置有热交换器3与储液部54。热交换器3将制冷剂与空气热交换。由于热交换器3设置于被分隔板25与机械室20分隔的热交换室10,所以热交换器3能够高效地进行热交换。储液部54将气液二相制冷剂分离成气体制冷剂与液体制冷剂,并存积液体制冷剂,流出气体制冷剂。储液部54设置于热交换室10的内部的下部。通过储液部54设置于热交换室10的内部的温度低的位置,能够抑制液体制冷剂的蒸发。此外,储液部54也可以设置于机械室20。
如图1所示,在热交换室10的前方设置有第一送风机14以及第二送风机18。第一送风机14以及第二送风机18形成通过热交换器3的空气流。第一送风机14或者第二送风机18相当于本发明的“送风机”。第一送风机14设置于比第二热交换器32靠近第一热交换器31的位置。第二送风机18设置于第一送风机14的下部且比第一热交换器31靠近第二热交换器32的位置。在第一送风机14的前方设置有第一风扇护罩12,在第二送风机18的前方设置有第二风扇护罩16。热交换器单元100例如在壳体110的左侧部以及背面部设置有空气吸入部,能够从左侧部以及背面部吸入空气。如图5所示,通过第一送风机14或者第二送风机18动作,由此从热交换器3的背面以及左侧面取入空气,从正面吹出通过了热交换器3的空气。即,该实施方式的例子的热交换器单元100是向与上下方向交叉的方向吹出空气的侧流式的热源机。此外,在该实施方式中,针对具有第一送风机14以及第二送风机18这两个送风机的例子进行说明,但也可以省略第二送风机18而构成为仅具有第一送风机14。另外,也可以构成为具有包括第一送风机14、第二送风机18、其他送风机(省略图示)的3个以上送风机。
在机械室20设置有压缩机52、电器部件箱210、以及控制制冷剂的流动的连接配管等制冷剂回路部件(省略图示)等。电器部件箱210例如被安装于分隔热交换室10与机械室20的分隔板25。例如,电器部件箱210的设置有散热促进部212的面形成了分隔板25的一部分。电器部件箱210设置于压缩机52的上部。通过将电器部件箱210设置于上部,使得维护等的便利性提高。通过将压缩机52设置于下部,能够减少压缩机52的振动的影响。
在电器部件箱210收纳有电器部件213、温度传感器213a以及控制装置220等。电器部件213是在被收纳于电器部件箱210的要素之中发热量较大的部件。电器部件213例如包括驱动压缩机52、或者第一送风机14或第二送风机18的逆变器等。在电器部件箱210设置有散热促进部212。散热促进部212用于促进电器部件213的散热,例如是由铝等热传导性良好的材质形成的散热片。散热促进部212例如经由设置有电器部件213的基板(省略图示)与电器部件213间接地安装。此外,散热促进部212也可以与电器部件213直接地安装。散热促进部212进入至热交换室10,在热交换室10露出。电器部件213等发出的热经由散热促进部212向热交换室10排热。温度传感器213a直接或者间接地检测电器部件213的温度。控制装置220进行图4所示的制冷循环装置101的整体的控制,例如由微机等构成。此外,控制装置220也可以与设置于热交换器单元100的外部的集中控制器(省略图示)或者设置于室内单元400的控制装置(省略图示)一同进行制冷循环装置101的控制。
[热交换器]
如图5所示,热交换器3例如具有弯曲一次的形状,能够省空间并高效地进行热交换。此外,热交换器3也可以具有弯曲两次以上的形状,也可以不具有弯曲形状。如图2以及图3所示,热交换器3具有第一热交换器31和第二热交换器32。第一热交换器31与第二热交换器32通过第二连接管34连接。第二连接管34由具有剖面为圆形状的流路的圆管形成。被第一热交换器31热交换后的制冷剂通过第二连接管34被第二热交换器32热交换。第一热交换器31设置于第二热交换器32的上部。此外,第一热交换器31与第二热交换器32也可以形成一体。
第一热交换器31以及第二热交换器32形成为包括:制冷剂管,具有扁平形状且在内部流动制冷剂;和波纹翅片,具有波形状并将制冷剂管彼此连接。该实施方式的例子的热交换器3例如是扁平管和波纹翅片由铝形成的铝制扁平管波纹翅片热交换器,实现了轻型化、低成本化、小型化等。由于热交换器3的制冷剂管为扁平形状,所以制冷剂与空气的热交换效率提高,并且能够减少风路阻力。并且,由于热交换器3的制冷剂管为扁平形状,所以能够将热交换器3小型化而减少制冷剂的装入量。并且,由于翅片是具有波形状的波纹翅片,所以能够使导热面积大面积化。
第一热交换器31具有第一热交换部31A与第二热交换部31B。第二热交换部31B设置于第一热交换部31A的上部。第一热交换部31A以及第二热交换部31B具有供制冷剂并行流动的多个流路。在第一热交换器31,在一方的端部安装有第一流入流出集管310,在另一方的端部安装有第一连接管312。第一流入流出集管310由具有剖面为圆形状的流路的圆管形成。第一流入流出集管310具有第一流入部310A和第一流出部310B。第一流入部310A与第一流出部310B被第一分隔部310C分隔。在第一流入部310A安装有第一流入管311,在第一流出部310B安装有第一流出管313。第一连接管312由具有剖面为圆形状的流路的圆管形成。第一连接管312具有直径大于10mm的配管直径。从第一流入管311流入的制冷剂在第一流入部310A被分配,在第一热交换部31A中并行流动。从第一热交换部31A流出的制冷剂在第一连接管312合流并被分配而在第二热交换部31B中并行流动。从第二热交换部31B流出的制冷剂在第一流出部310B合流并从第一流出管313流出。
在该实施方式的例子中,如图1以及图2所示,由于电器部件箱210被设置为与第一热交换部31A相比更接近第二热交换部31B,所以电器部件箱210能够高效地进行散热。这是因为第二热交换部31B的温度比第一热交换部31A的温度低。并且,在该实施方式的例子中,由于电器部件箱210被设置为与成为第二热交换部31B的制冷剂流入部的第一连接管312相比更接近成为第二热交换部31B的制冷剂流出部的第一流出部310B,所以电器部件箱210能够高效地进行散热。这是因为第二热交换部31B的制冷剂流出部的温度比第二热交换部31B的制冷剂流入部的温度低。
如图2以及图3所示,第二热交换器32具有第三热交换部32A与第四热交换部32B。第三热交换部32A设置于第四热交换部32B的上部。第三热交换部32A以及第四热交换部32B具有供制冷剂并行流动的多个流路。在第二热交换器32,在一方的端部安装有第二流入流出集管320,在另一方的端部安装有第三连接管322。第二流入流出集管320由具有剖面为圆形状的流路的圆管形成。第二流入流出集管320具有第二流入部320A和第二流出部320B。第二流入部320A与第二流出部320B被第二分隔部320C分隔。在第二流入部320A安装有第二流入管321,在第二流出部320B安装有第二流出管323。第三连接管322由具有剖面为圆形状的流路的圆管形成。从第二流入管321流入的制冷剂在第二流入部320A被分配而在第三热交换部32A中并行流动。从第三热交换部32A流出的制冷剂在第三连接管322合流并被分配而在第四热交换部32B中并行流动。从第四热交换部32B流出的制冷剂在第二流出部320B合流并从第二流出管323流出。
[冷凝器中的制冷剂的流动]
接下来,对冷凝器3A中的制冷剂的流动进行说明。被图4中记载的压缩机52压缩后的高温以及高压的气体制冷剂经由图3中记载的第一流入管311、第一流入部310A流入至第一热交换部31A。在第一热交换部31A中沿与上下方向交叉的方向流动且与空气热交换后的制冷剂经由第一连接管312流入至第一热交换部31A的上部的第二热交换部31B。在第一热交换部31A与空气热交换后的制冷剂成为气体制冷剂或者气体制冷剂的比率高的气液二相制冷剂。在该实施方式中,由于成为气体制冷剂或者气体制冷剂的比率高的气液二相制冷剂在第一连接管312中一边上升一边流动的结构,所以与液体制冷剂或者液体制冷剂的比率高的气液二相制冷剂在第一连接管312中一边上升一边流动的情况相比,压力损失的影响减少,并且制冷剂向第二热交换部31B的分配均匀化。这是因为气体制冷剂的密度比液体制冷剂的密度低。并且,在该实施方式中,由于第一连接管312例如由具有直径大于10mm的配管直径的圆管形成,所以压力损失的影响减少。此外,由于通过例如将第一热交换部31A的面积形成得小于第二热交换部31B的面积,能够降低流动至第一连接管312的液体制冷剂的比率,所以能够进一步减少压力损失的影响,使制冷剂向第二热交换部31B的分配进一步均匀化。
在第二热交换部31B中一边沿着与上下方向交叉的方向流动一边与空气进行了热交换的制冷剂经由第一流出部310B、第一流出管313、第二连接管34、第二流入管321、第二流入部320A流入至第一热交换部31A以及第二热交换部31B的下部的第三热交换部32A。在第二热交换部31B与空气热交换后的制冷剂成为液体制冷剂的比率高的气液二相制冷剂。在该实施方式中,由于在第二热交换部31B与第三热交换部32A之间设置有第一热交换部31A,所以能够增大第二热交换部31B与第三热交换部32A的高低差。通过增大第二热交换部31B与第三热交换部32A的高低差,能够提高流入至第二流入部320A的制冷剂的流速,因而能够将流入至第三热交换部32A的制冷剂的分配均匀化。通过流入至第三热交换部32A的气液二相制冷剂均匀化,使得第三热交换部32A中的热交换效率提高。
在第三热交换部32A中一边沿与上下方向交叉的方向流动一边与空气热交换后的制冷剂经由第三连接管322流入至第四热交换部32B。在第三热交换部32A与空气热交换后的制冷剂成为液体制冷剂的比率进一步提高的气液二相制冷剂。通过构成为使液体制冷剂的比率高的气液二相制冷剂朝向下方流动,能够减少压力损失的影响,因而能够高效地使制冷剂流动。在第四热交换部32B中一边沿与上下方向交叉的方向流动一边与空气热交换后的制冷剂经由第二流出部320B从第二流出管323流出。
[制冷循环装置]
如图4所示,该实施方式的例子的制冷循环装置101具有:制冷剂循环回路102,供制冷剂循环;和注入流路103,使冷凝后的制冷剂返回至压缩机52。该实施方式的制冷循环装置101所应用的制冷剂例如是R410A、R32或者CO2等地球温暖化系数(GWP)低的制冷剂,但也可以是包括它们中的至少一个的混合制冷剂或者与它们不同的其他种类的制冷剂。另外,该实施方式的例子的制冷循环装置101也能够使用非共沸混合制冷剂。非共沸混合制冷剂例如为R407C或者R448A。非共沸混合制冷剂是R32、R125、R134a、R1234yf、CO2的混合制冷剂,也可以是R32的比例XR32(wt%)为33<XR32<39的条件、R125的比例XR125(wt%)为27<XR125<33的条件、R134a的比例XR134a(wt%)为11<XR134a<17的条件、R1234yf的比例XR1234yf(wt%)为11<XR1234yf<17的条件、CO2的比例XCO2(wt%)为3<XCO2<9的条件、以及XR32、XR125、XR134a、XR1234yf以及XCO2的总和为100的条件全部满足的制冷剂。
制冷剂循环回路102是将压缩机52、冷凝器3A、储液部54、过冷却器56、膨胀阀402、蒸发器404利用配管连接而成的回路。压缩机52对吸入的制冷剂进行压缩,使制冷剂成为高温以及高压的状态并排出。压缩机52例如是由逆变器进行控制的逆变器压缩机,能够使运转频率任意变化来使容量(每单位时间送出制冷剂的量)变化。压缩机52也可以是以一定的运转频率进行动作的恒速压缩机。在该实施方式的例子中,对具有1台压缩机52的例子进行说明,但压缩机52也可以是具有并列或串联连接的多台压缩机。冷凝器3A使制冷剂与空气热交换来使制冷剂冷凝。储液部54是存积制冷剂的容器。
过冷却器56使在制冷剂循环回路102中流动的制冷剂与在注入流路103中流动的制冷剂热交换,来对流动于制冷剂循环回路102的制冷剂进行过冷却。过冷却器56例如由板式热交换器或者双层管热交换器等形成,但只要能够使流动至制冷剂循环回路102的制冷剂与流动至注入流路103的制冷剂热交换即可。此外,可以省略过冷却器56,但由于通过构成为具有过冷却器56,能够增加过冷却度,所以能够增大制冷循环装置101的制冷能力。
膨胀阀402使制冷剂膨胀。膨胀阀402例如由能够调整开度的电子膨胀阀或者温度式膨胀阀等形成,但也可以由无法调整开度的毛细管等形成。此外,膨胀阀402也能够通过长度不同的毛细管并联连接的多个流路与设置于多个流路中的至少一个的开闭阀的组合而形成。蒸发器404将制冷剂蒸发。蒸发器404例如是包括供制冷剂流动的配管和安装于该配管的翅片而形成的翅片管式热交换器。
注入流路103用于将由冷凝器3A冷凝后的制冷剂的一部分返回至压缩机52。注入流路103由将连接过冷却器56与膨胀阀402之间的配管和压缩机52的中间压的压缩室(省略图示)连接的配管形成。注入流路103也可以是将连接过冷却器56与膨胀阀402之间的配管和压缩机52的低压侧连接的配管。在注入流路103设置有注入膨胀阀58。注入膨胀阀58使流入至注入流路103的制冷剂膨胀。注入膨胀阀58例如由能够调整开度的电子膨胀阀或者温度式膨胀阀等形成,但也可以由无法调整开度的毛细管等形成。另外,注入膨胀阀58也能够通过长度不同的毛细管并联连接的多个流路与设置于多个流路中的至少一个的开闭阀的组合而形成。
[制冷循环装置的动作]
接下来,对制冷循环装置101的动作进行说明。被压缩机52压缩后的制冷剂在冷凝器3A冷凝。被冷凝器3A冷凝后的制冷剂通过储液部54而被过冷却器56冷却。被过冷却器56冷却后的制冷剂在膨胀阀402膨胀。被膨胀阀402膨胀后的制冷剂在蒸发器404蒸发。被蒸发器404蒸发后的制冷剂被吸入至压缩机52,再次被压缩。被过冷却器56冷却后的制冷剂的一部分被注入流路103的注入膨胀阀58膨胀,通过注入流路103的过冷却器56而返回至压缩机52。
[电器部件箱的冷却构造]
如图5所示,在热交换室10露出的散热促进部212被设置为比热交换器3靠空气流的下游。具体而言,散热促进部212被设置于比图3中记载的第一分隔部310C高的位置,设置于供通过了第二热交换部31B的空气通过的位置。通过构成为通过了热交换器3的空气通过至散热促进部212,能够简化电器部件箱210的冷却构造。通过简化电器部件箱210的冷却构造,能够将热交换器单元100小型化。并且,由于通过至散热促进部212的空气成为通过了第二热交换部31B的空气,所以与通过了第一热交换部31A的空气相比,通过较低的温度的空气。并且,由于通过至散热促进部212的空气成为通过了靠近第二热交换部31B的制冷剂流出部的第一流出部310B的附近的空气,所以与通过了靠近第二热交换部31B的制冷剂流入部的第一连接管312的附近的空气相比,通过较低的温度的空气。由于构成为通过至散热促进部212的空气的温度为较低的温度,所以能够高效地进行散热促进部212的散热。此外,在热交换器3作为冷凝器3A发挥功能的制冷装置等中,存在流入至热交换器3的制冷剂的温度为100度以上的情况。在这样的情况下,以在第一流出部310B通过的制冷剂的温度小于60度的方式构成热交换器3,使得热交换器3的热交换效率良好,能够高效地进行散热促进部212的散热。
[控制装置的动作]
图6是表示图1中记载的控制装置的结构的一个例子的图,图7是表示图6中记载的控制装置的动作的一个例子的图。如图6所示,控制装置220控制第一送风机14、第二送风机18、压缩机52、注入膨胀阀58、膨胀阀402或者风扇406等。此外,在图4所示的室内单元400具备控制装置(省略图示)时,也能够构成为控制装置220进行热交换器单元100的第一送风机14、第二送风机18、压缩机52或者注入膨胀阀58的控制,室内单元400的控制装置(省略图示)进行室内单元400的膨胀阀402或者风扇406的控制。例如,控制装置220利用温度传感器213a检测出的电器部件213的温度来控制第一送风机14、第二送风机18或者压缩机52。如图7所示,在步骤S02中,图4所示的制冷循环装置101实施通常运转。
在图7的步骤S04中,判断温度传感器213a检测出的电器部件213的温度是否为第一阈值以上。在温度传感器213a检测出的电器部件213的温度比第一阈值低时,返回至步骤S02。在步骤S04中,若温度传感器213a检测出的电器部件213的温度为第一阈值以上,则在步骤S06中,增大图5中记载的第一送风机14的风量、维持第二送风机18的风量。由于通过增大第一送风机14的风量,使得通过散热促进部212的风量变大,所以可促进电器部件213的散热。在该实施方式中,由于当电器部件213的温度成为高温时,只要仅增大第一送风机14以及第二送风机18中的第一送风机14的风量即可,所以能够实现低消耗电力化。并且,在电器部件213的温度为第一阈值以上时,由于不降低压缩机52的转速,或者不停止压缩机52,所以冷却空间的温度上升被抑制。
在图7的步骤S08中,判断温度传感器213a检测出的电器部件213的温度是否为第二阈值以上。第二阈值是与比第一阈值高的温度对应的值。在温度传感器213a检测出的电器部件213的温度比第二阈值低时,返回至步骤S04。在步骤S08中,若温度传感器213a检测出的电器部件213的温度为第二阈值以上,则在步骤S10中,降低压缩机52的转速。通过降低压缩机52的转速来抑制电器部件213的发热。在该实施方式中,通过在电器部件213的温度为第二阈值以上时不停止压缩机52,使压缩机52的转速降低,从而抑制了冷却空间的温度上升。
在步骤S12中,判断温度传感器213a检测出的电器部件213的温度是否为第三阈值以上。第三阈值是与比第二阈值高的温度对应的值。在温度传感器213a检测出的电器部件213的温度比第三阈值低时,返回至步骤S08。在步骤S12中,若温度传感器213a检测出的电器部件213的温度为第三阈值以上,则在步骤S14中,停止压缩机52。通过停止压缩机52来抑制电器部件213的发热。在该实施方式中,由于在电器部件213的温度为第三阈值以上时,停止压缩机52,所以可抑制电器部件213的劣化或损伤。另外,通过在电器部件213的温度为第三阈值以上时,停止压缩机52,能够抑制因第一送风机14的异常引起的制冷循环装置101的故障等。
如上述那样,在该实施方式的例子中,由于构成为促进电器部件箱210的冷却,所以可抑制电器部件213变为第一阈值以上的高温。因此,构成为难以执行将电器部件213的高温状态消除的保护控制。并且,在该实施方式的例子中,由于在电器部件213的温度成为第一阈值以上时,不降低压缩机52的转速,或者不停止压缩机52,所以冷却空间的温度上升被抑制。并且,在该实施方式的例子中,通过在电器部件213的温度为第二阈值以上时,不停止压缩机52,使压缩机52的转速降低,从而抑制了冷却空间的温度上升。因此,根据该实施方式,能够抑制被收纳于冷却空间的被冷却物的劣化。
如上述那样,该实施方式的例子的热交换器单元100具备:热交换器3,具有对制冷剂进行热交换的第一热交换部31A和对被第一热交换部31A热交换后的制冷剂进行热交换的第二热交换部31B;送风机14,形成使空气通过热交换器3的空气流;以及电器部件箱210,收纳有电器部件213,电器部件箱210被设置为与第一热交换部31A相比更接近第二热交换部31B。另外,该实施方式的例子的制冷循环装置101具备:制冷剂循环回路102,将压缩机52、冷凝器3A、膨胀阀402、蒸发器404连接而成,供制冷剂循环;和电器部件箱210,收纳有电器部件213,冷凝器3A具有热交换器3,该热交换器3具有对制冷剂进行热交换的第一热交换部31A和对被第一热交换部31A热交换后的制冷剂进行热交换的第二热交换部31B,电器部件箱210被设置为与第一热交换部31A相比更接近第二热交换部31B。在该实施方式的例子中,由于电器部件箱210被设置为接近温度比第一热交换部31A低的第二热交换部31B,所以电器部件箱210能够高效地进行散热。
例如,第二热交换部31B具备供制冷剂并行流动的多个流路,电器部件箱210能够利用温度比第一热交换部31A低的第二热交换部31B的周围的空气高效地进行散热。
另外,例如由于电器部件箱210被设置为与第二热交换部31B的制冷剂流入部相比接近制冷剂流出部,所以电器部件箱210能够利用温度比第二热交换部31B的制冷剂流入部低的制冷剂流出部的周围的空气高效地进行散热。
另外,例如热交换器单元100具备散热促进部212,该散热促进部212设置于供通过了第二热交换部31B的空气通过的位置,来促进电器部件213的散热。通过构成为使通过了第二热交换部31B的空气通过散热促进部212,能够简化电器部件箱210的冷却构造。通过简化电器部件箱210的冷却构造,能够将热交换器单元100小型化。
另外,例如壳体110具有收纳了热交换器3的热交换室10和收纳了电器部件箱210的机械室20,散热促进部212在热交换室10露出。通过热交换器3设置于热交换室10,使得热交换器3的热交换高效化,并且由于散热促进部212在热交换室10露出,所以能够高效地进行散热促进部212的散热。
另外,例如第二热交换部31B设置于第一热交换部31A的上部,电器部件箱210设置于比第一热交换部31A高的位置。通过电器部件箱210设置于高的位置,使得维护等便利性提高。
另外,例如热交换器3作为冷凝器3A发挥功能,在第二热交换部31B设置于第一热交换部31A的上部时,通过将第一热交换部31A与第二热交换部31B连接的第一连接管312由圆管形成,能够减少压力损失的影响。第一连接管312例如可以由具有直径大于10mm的配管直径的结构形成。
另外,例如热交换器3作为冷凝器3A发挥功能,在第二热交换部31B设置于第一热交换部31A的上部时,通过第三热交换部32A设置于第一热交换部31A的下部,能够增大第二热交换部31B与第三热交换部32A的高低差。第三热交换部32A具有供制冷剂并行流动的多个流路,通过增大第二热交换部31B与第三热交换部32A的高低差,能够提高流动至第二连接管34的制冷剂的流速,来使流入至第三热交换部32A的制冷剂的分配均匀化。并且,通过热交换器3构成为具有第一热交换部31A、第二热交换部31B以及第三热交换部32A,能够使通过了第一热交换部31A的制冷剂成为气体制冷剂或者气体制冷剂的比率高的气液二相制冷剂。通过流动至将第一热交换部31A与第二热交换部31B连接的第一连接管312的制冷剂成为气体制冷剂或者气体制冷剂的比率高的气液二相制冷剂,能够减少压力损失的影响。
另外,例如送风机14具有进行向第二热交换部31B的送风的第一送风机14、和进行向第三热交换部32A的送风的第二送风机18。通过送风机14构成为具有第一送风机14和第二送风机18,从而例如能够调整第二热交换部31B中的热交换量和第三热交换部32A中的热交换量,来对制冷剂高效地进行热交换。
另外,例如若温度传感器213a检测出的温度为第一阈值以上,则通过维持第二送风机18的风量、增多第一送风机14的风量,来促进散热促进部212的散热。在电器部件213的温度为高温时,由于只要仅增大第一送风机14以及第二送风机18中的第一送风机14的风量即可,所以能够实现低消耗电力化。并且,若温度传感器213a检测出的温度成为与比第一阈值高的温度对应的第二阈值以上,则降低压缩机52的转速,若温度传感器213a检测出的温度成为与比第二阈值高的温度对应的第三阈值以上,则停止压缩机52。在该实施方式的例子中,由于即便在电器部件213的温度上升时,也不立即降低压缩机52的转速,或者不停止压缩机,所以能够抑制冷却空间的温度上升。
另外,例如由于热交换器3的制冷剂管为扁平形状,所以能够减少风路阻力、使热交换效率提高、将热交换器3小型化。
另外,例如通过储液部54设置于热交换室10的内部的下部的温度低的位置,能够抑制液体制冷剂的蒸发。
此外,该实施方式在热交换器3作为冷凝器3A发挥功能时上述的效果显著。这是因为在热交换器3作为冷凝器3A发挥功能的制冷装置等中,存在流入至热交换器3的制冷剂的温度为100度以上的情况。通过在与100度以上的制冷剂进行了热交换的高温的空气的影响少的位置设置电器部件箱210,能够简化电器部件箱210的冷却构造。
另外,该实施方式在制冷剂为非共沸混合制冷剂时上述的效果显著。这是因为由于非共沸混合制冷剂具有温度梯度,所以通过第一热交换部31A的制冷剂的温度与通过第二热交换部31B的制冷剂的温度的温度差变大。
如上述那样,根据该实施方式,由于散热促进部212的散热高效化,所以能够将散热促进部212小型化。通过将散热促进部212小型化,能够使散热促进部212低成本化、减少风路的压力损失、将制冷循环装置101小型化。
此外,该实施方式并不限定于上述说明的情况。
[变形例1]
例如,图8是表示图5的变形例1的图,图9是从侧方观察图8的热交换器、风路形成部以及散热促进部的图。在图8中,对于与图5相同的结构标注相同的附图标记,省略或者简化说明。如图8以及图9所示,变形例1具有风路形成部214。风路形成部214形成使通过了热交换器3的空气通过散热促进部212的风路。风路形成部214设置于第一热交换部31A的下风,例如被安装于分隔板25或者电器部件箱210。风路形成部214具有使通过散热促进部212的空气的流速比通过热交换器3的空气的流速快的形状。例如,风路形成部214具有空气流的上游的空气取入部的开口面积形成得大于下游侧的喇叭形状。通过将风路形成部214的空气取入部形成得大,能够取入很多的空气而使很多的空气通过散热促进部212。散热促进部212被设置于比图3的第一分隔部310C高的位置。风路形成部214的空气取入部形成在第二热交换部31B的范围内,能够取入通过了第二热交换部31B的空气。通过使通过了第二热交换部31B的空气通过散热促进部212,能够高效地进行散热促进部212的散热。例如,风路形成部214的空气取入部的开口可以形成为散热促进部212的剖面积的2倍以上的大小。在变形例1中,由于具备风路形成部214,所以能够增多通过至散热促进部212的空气的量而加快通过至散热促进部212的空气的速度,因此能够促进散热促进部212的散热。另外,在变形例1中,由于设置有风路形成部214,所以能够将散热促进部212小型化。
[变形例2]
另外,例如图10是表示图8的变形例2的图,图11是从侧方观察图10的热交换器、风路形成部以及散热促进部的图。此外,在图10中,对与图8相同的结构标注相同的附图标记,省略或者简化说明。如图10以及图11所示,变形例2的风路形成部214具有覆盖散热促进部212的至少一部分的通风部214A。通风部214A被设置为不与散热促进部212接触,能够从散热促进部212的外表面散热。在通风部214A与散热促进部212之间例如设置有1~3mm的间隙。通过设置通风部214A,能够使向散热促进部212的送风可靠。另外,由于通过设置通风部214A,能够抑制通过了第一热交换部31A的高温的空气通过至散热促进部212,所以散热促进部212的散热高效化。通风部214A只要是覆盖散热促进部212的至少一部分的形状即可,但通过形成为覆盖散热促进部212的整体的形状,能够使向散热促进部212的送风进一步可靠。此外,通风部214A可以形成为使通过散热促进部212的空气的速度为3m/sec以上。通过以通过散热促进部212的空气的速度为3m/sec以上的方式形成通风部214A,使得散热促进部212的散热高效化。当因形成通风部214A而使得通过散热促进部212的空气的速度小于3m/sec时,可以如变形例1那样省略通风部214A。这是因为当通过散热促进部212的空气的速度小于3m/sec时,存在通过散热促进部212被热交换后的高温的空气滞留在通风部214A的担忧。并且因为当通过散热促进部212的空气的速度小于3m/sec时,通风部214A被通过了第一热交换部31A的高温的空气加热,存在阻碍散热促进部212的散热的担忧。
实施方式2.
图12是表示本发明的实施方式2所涉及的制冷循环装置的一个例子的图。此外,在图12中,对与图4相同的结构标注相同的附图标记,省略或者简化说明。另外,在实施方式2中,针对与实施方式1相同的结构省略或者简化说明。如图12所示,该实施方式的例子的制冷循环装置101A的热交换器单元100A在第一热交换器31与第二热交换器32之间设置有储液部54A。从第一热交换器31流出的气液二相制冷剂在储液部54A被分离为气体制冷剂与液体制冷剂,液体制冷剂从储液部54A流出。从储液部54A流出的液体制冷剂在第二热交换器32被热交换。在该实施方式的例子中,由于从储液部54A流出的液体制冷剂在第二热交换器32被热交换,所以能够增加从热交换器3流出的制冷剂的过冷却度。因此,根据该实施方式的例子,能够增大制冷循环装置101A的制冷能力。
电器部件箱210被设置为与第一热交换器31相比更接近第二热交换器32。其中,在实施方式2中,第一热交换器31相当于本发明的“第一热交换部”,第二热交换器32相当于本发明的“第二热交换部”。由于在第二热交换器32流动被储液部54A分离出气体制冷剂后的液体制冷剂,所以通过将电器部件箱210设置为接近第二热交换器32,使得电器部件箱210能够高效地进行散热。这是因为分离出气体制冷剂并与空气进行了热交换的液体制冷剂的温度比气液二相制冷剂的温度低。散热促进部212设置于供通过了第二热交换器32的空气通过的位置,能够高效地进行散热促进部212的散热。
本发明并不限定于上述的实施方式,能够在本发明的范围内进行各种改变。即,可以适当地改进上述的实施方式的结构,另外,也可以使其他结构代替至少一部分。并且,关于其配置无特别限定的构成要件并不局限于实施方式所公开的配置,能够配置于可实现其功能的位置。
例如,能够组合实施方式1与实施方式2而在图3所示的实施方式1的第一热交换部31A与第二热交换部31B之间设置储液部。另外,能够在图3所示的实施方式1的第一热交换器31与第二热交换器32之间设置储液部,将电器部件箱210设置为与第一热交换器31相比更接近第二热交换器32。
另外,例如在实施方式1以及实施方式2中,针对应用于对冷冻仓库等的内部进行冷却的大型制冷装置的制冷循环装置进行了说明,但制冷循环装置能够应用于冰箱等小型的制冷装置。另外,制冷循环装置还能够应用于进行房间的内部的制冷或者制热的空调装置、进行水等的加热的加热装置。
另外,例如在实施方式1中,针对热交换器3作为冷凝器发挥功能的例子进行了说明,但热交换器3也可以作为蒸发器发挥功能。
另外,例如在实施方式1中,针对具有第一热交换器31和设置于第一热交换器31的下部的第二热交换器32的热交换器3进行了说明,但实施方式1并不限定于此。例如,热交换器3能够省略第二热交换器32而构成为仅具有第一热交换器31,或者能够构成为具有包括第一热交换器31、第二热交换器32、以及另外的热交换器的3个以上热交换器。
另外,例如在实施方式1中,针对具备:具有第一热交换部31A与第二热交换部31B的第一热交换器31、第三热交换部32A与第四热交换部32B的热交换器3进行了说明,但第一热交换部31A、第二热交换部31B、第三热交换部32A以及第四热交换部32B也可以分别独立地形成。
Claims (22)
1.一种热交换器单元,其特征在于,具备:
热交换器,具有对制冷剂进行热交换的第一热交换部和对被所述第一热交换部热交换后的制冷剂进行热交换的第二热交换部;
送风机,形成使空气通过所述热交换器的空气流;以及
电器部件箱,收纳有电器部件,
所述热交换器具备:
流入部,使被压缩机压缩后的制冷剂流入具有并行流动的多个流路的所述第一热交换部;
连接管,使从所述流入部流入至所述第一热交换部的制冷剂向具有并行流动的多个流路的所述第二热交换部流出;以及
流出部,使被所述第二热交换部热交换后的制冷剂流出,
所述电器部件箱被设置为与所述第一热交换部相比更接近所述第二热交换部、且被设置为与所述连接管相比更接近成为所述第二热交换部的制冷剂流出部的所述流出部。
2.根据权利要求1所述的热交换器单元,其特征在于,
所述热交换器单元具备在所述第一热交换部与所述第二热交换部之间设置的储液部。
3.根据权利要求1所述的热交换器单元,其特征在于,
所述热交换器单元具备设置于供通过了所述第二热交换部的空气通过的位置来促进所述电器部件的散热的散热促进部。
4.根据权利要求3所述的热交换器单元,其特征在于,
所述热交换器单元具备壳体,该壳体具有收纳了所述热交换器的热交换室和收纳了所述电器部件箱的机械室,
所述散热促进部在所述热交换室露出。
5.根据权利要求3所述的热交换器单元,其特征在于,
所述热交换器单元具备风路形成部,该风路形成部形成使通过了所述热交换器的空气通过所述散热促进部的风路,
所述风路形成部具有使通过所述散热促进部的空气的流速比通过所述热交换器的空气的流速快的形状。
6.根据权利要求5所述的热交换器单元,其特征在于,
所述风路形成部具有取入部,该取入部将空气取入至通过了所述第二热交换部的空气所通过的范围内。
7.根据权利要求5所述的热交换器单元,其特征在于,
所述风路形成部具有覆盖所述散热促进部的至少一部分的通风部。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的热交换器单元,其特征在于,
所述第二热交换部被设置于所述第一热交换部的上部。
9.根据权利要求8所述的热交换器单元,其特征在于,
所述电器部件箱被设置于比所述第一热交换部高的位置。
10.根据权利要求8所述的热交换器单元,其特征在于,
所述热交换器具有第一连接管,该第一连接管是使从所述第一热交换部流出的制冷剂流入至所述第二热交换部的配管,并由具有圆形状的流路的圆管形成。
11.根据权利要求10所述的热交换器单元,其特征在于,
所述第一连接管具有直径大于10mm的配管直径。
12.根据权利要求1~7中任一项所述的热交换器单元,其特征在于,
所述热交换器具有第三热交换部,该第三热交换部被设置于所述第一热交换部的下部,对由所述第二热交换部热交换后的制冷剂进行热交换。
13.根据权利要求12所述的热交换器单元,其特征在于,
所述第三热交换部具有供制冷剂并行流动的多个流路。
14.根据权利要求12所述的热交换器单元,其特征在于,
所述送风机具有进行向所述第二热交换部的送风的第一送风机和进行向所述第三热交换部的送风的第二送风机。
15.根据权利要求14所述的热交换器单元,其特征在于,
所述热交换器单元具备检测所述电器部件的温度的温度传感器,
若所述温度传感器检测出的温度为第一阈值以上,则维持所述第二送风机的风量、增多所述第一送风机的风量。
16.根据权利要求15所述的热交换器单元,其特征在于,
所述热交换器单元具备压缩制冷剂的所述压缩机,
若所述温度传感器检测出的温度成为与比所述第一阈值高的温度对应的第二阈值以上,则降低所述压缩机的转速,
若所述温度传感器检测出的温度成为与比所述第二阈值高的温度对应的第三阈值以上,则停止所述压缩机。
17.根据权利要求1~7中任一项所述的热交换器单元,其特征在于,
所述热交换器具有形成为扁平形状的制冷剂管。
18.根据权利要求1~3、5~7中任一项所述的热交换器单元,其特征在于,
所述热交换器作为冷凝器发挥功能。
19.根据权利要求4所述的热交换器单元,其特征在于,
所述热交换器作为冷凝器发挥功能。
20.根据权利要求19所述的热交换器单元,其特征在于,
所述热交换器单元具备设置于所述热交换室的内部的下部来存积由所述热交换器热交换后的制冷剂的储液部。
21.根据权利要求1~7中任一项所述的热交换器单元,其特征在于,制冷剂为非共沸混合制冷剂。
22.一种制冷循环装置,其特征在于,具备:
制冷剂循环回路,将压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器连接而成,供制冷剂循环;和
电器部件箱,收纳有电器部件,
所述冷凝器具有热交换器,该热交换器具有对制冷剂进行热交换的第一热交换部和对被所述第一热交换部热交换后的制冷剂进行热交换的第二热交换部,
所述热交换器具备:
流入部,使被压缩机压缩后的制冷剂流入具有并行流动的多个流路的所述第一热交换部;
连接管,使从所述流入部流入至所述第一热交换部的制冷剂向具有并行流动的多个流路的所述第二热交换部流出;以及
流出部,使被所述第二热交换部热交换后的制冷剂流出,
所述电器部件箱被设置为与所述第一热交换部相比更接近所述第二热交换部、且被设置为与所述连接管相比更接近成为所述第二热交换部的制冷剂流出部的所述流出部。
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