[發(fā)明專(zhuān)利]再冷卻式冷凝器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01122046.5
• 申請(qǐng)日: 2001-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1322930A
• 公開(kāi)（公告）日: 2001-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 和田賢一;門(mén)浩隆;新村利治
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三電有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25B39/04
• 分類(lèi)號(hào): F25B39/04
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司
• 代理人: 林長(zhǎng)安

本發(fā)明涉及一種再冷卻式冷凝器，更具體地涉及一種其聯(lián)箱起水箱作用的再冷卻式冷凝器。

在制冷循環(huán)中，被壓縮機(jī)壓縮后的制冷劑通常被送到冷凝器。在制冷劑被冷凝器冷凝后，冷凝后的制冷劑通過(guò)膨脹閥經(jīng)由貯液桶被送到蒸發(fā)器，當(dāng)在蒸發(fā)器中，通過(guò)制冷劑和外部流體的熱交換而達(dá)到冷卻作用后，從蒸發(fā)器出來(lái)的制冷劑被送到壓縮機(jī)再一次被壓縮。在這種貯液桶循環(huán)(receiver?cycle)(即，具有冷凝器和貯液桶的循環(huán))中，蒸發(fā)了的制冷劑沒(méi)有被全部(即100％)再液化，一部分蒸發(fā)了的制冷劑仍保持為氣體，而制冷劑以這種部分再液化狀態(tài)返回蒸發(fā)器。由于一部分制冷劑仍保持汽化狀態(tài)，該制冷循環(huán)的冷卻能力受到了限制。

最近，在與上述貯液桶循環(huán)的比較中，一種再冷卻式冷凝器已經(jīng)受到關(guān)注。在再冷卻式冷凝器中，熱交換器整個(gè)核心的熱交換區(qū)被分成一個(gè)制冷劑冷凝核心區(qū)、和一用來(lái)過(guò)冷在制冷劑冷凝核心區(qū)冷凝了的制冷劑的再冷卻核心區(qū)。在該再冷卻核心區(qū)，通過(guò)過(guò)冷，剩余的汽化制冷劑幾乎全部被再液化，即，大約100％。

在已知的這種再冷卻式冷凝器中，具有一個(gè)與熱交換器的聯(lián)箱分開(kāi)的液體罐。通常，從制冷劑冷凝器核心來(lái)的制冷劑被保存在該液體罐內(nèi)，接著該制冷劑被送往再冷卻核心。

然而，在附設(shè)有單獨(dú)的液體罐這樣的結(jié)構(gòu)中，整個(gè)再冷卻式冷凝器的尺寸將會(huì)增大，并且部件和管線的數(shù)量將變得很大，因此使該冷凝器的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。盡管一種液體罐與熱交換器的聯(lián)箱成為一體的結(jié)構(gòu)已被提出，其聯(lián)箱內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也會(huì)變得非常復(fù)雜，并且制造成本將會(huì)增加。

此外，公開(kāi)號(hào)為JP-A-5-10633的日本專(zhuān)利公開(kāi)了一種冷凝器，其在制冷劑冷凝核心與再冷卻核心之間提供了一個(gè)氣--液分離部分。然而在這種結(jié)構(gòu)中，由于氣--液分離部分占據(jù)了相對(duì)較大的區(qū)域，冷凝器的核心尺寸和最終整個(gè)冷凝器的尺寸將會(huì)增大。而且，這樣的冷凝器的結(jié)構(gòu)會(huì)變得更加復(fù)雜。

因此，出現(xiàn)這樣一種需求，即提供一種具有所需再液化功能的再冷卻式冷凝器，其中單獨(dú)形成的液體罐是不必要的。該冷凝器自身的聯(lián)箱提供液體儲(chǔ)存功能，該聯(lián)箱具有簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以減小整個(gè)冷凝器的尺寸和成本。

要達(dá)到上述的以及其他的目的，在此提供一種根據(jù)本發(fā)明的再冷卻式冷凝器。該再冷卻式冷凝器包括一對(duì)聯(lián)箱、和多根與這對(duì)聯(lián)箱互相連接的、彼此平行延伸的熱交換管。該冷凝器被分成一個(gè)用來(lái)冷凝制冷劑的制冷劑冷凝核心和一個(gè)用來(lái)過(guò)冷被制冷劑冷凝核心冷凝了的制冷劑的再冷卻核心。一相應(yīng)于再冷卻核心的入口部分形成一聯(lián)箱部分的第二聯(lián)箱由制冷劑冷凝核心的聯(lián)箱部分以及再冷卻核心的聯(lián)箱部分整體形成。至少相應(yīng)于再冷卻核心入口部分的聯(lián)箱部分被形成為液體制冷劑儲(chǔ)存部分。第二聯(lián)箱的容量Vh被設(shè)定在100毫升≤Vh≤250毫升范圍內(nèi)。最好是，第二聯(lián)箱的容量Vh被設(shè)定在150毫升≤Vh≤200毫升范圍內(nèi)。

第二聯(lián)箱的容量Vh被設(shè)定在這樣一個(gè)范圍內(nèi)，以使壓縮機(jī)在表示再冷卻核心一部分中的過(guò)冷度與該再冷卻式冷凝器內(nèi)制冷劑量之間關(guān)系的特征圖中獲得最佳寬度的平坦區(qū)。該“平坦區(qū)”指的是這樣一個(gè)區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)即使所包含的制冷劑的量(例如，再冷卻式冷凝器中存在的制冷劑的量)變化，再冷卻核心部分的過(guò)冷度可以保持在一指定的、相對(duì)較小的范圍內(nèi)，例如±1℃。特別地，該平坦區(qū)是這樣一個(gè)區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)，即使所包含的制冷劑的量增加或減少，再冷卻式冷凝器中的各個(gè)部分基本上不受諸如高壓這樣的條件變化的影響。因此，保持了一個(gè)穩(wěn)定的冷卻運(yùn)行。在本發(fā)明中，該平坦區(qū)寬度的一個(gè)最佳范圍已被確定。為了獲得該最佳范圍，具有液體制冷劑儲(chǔ)存功能的該第二聯(lián)箱的容量被設(shè)定在上述的指定范圍內(nèi)。這些范圍相當(dāng)于最佳范圍。用來(lái)確定平坦區(qū)這些最佳范圍的上限、下限值的基本原則將通過(guò)對(duì)下面描述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋而被闡明。這樣，在本發(fā)明中，一最佳液體制冷劑儲(chǔ)存功能被賦予再冷卻式冷凝器的第二聯(lián)箱，并且該第二聯(lián)箱的容量在上述最佳范圍內(nèi)被選擇。

此外，在根據(jù)本發(fā)明的再冷卻式冷凝器中，最好是至少第二聯(lián)箱中與再冷卻核心入口部分相應(yīng)的聯(lián)箱部分的容量大于第一聯(lián)箱中與再冷卻核心出口部分相應(yīng)的聯(lián)箱部分的容量。特別地，最好是至少第二聯(lián)箱中與再冷卻核心入口部分相應(yīng)的聯(lián)箱部分的容量是在第一聯(lián)箱中與再冷卻核心出口部分相應(yīng)的聯(lián)箱部分的容量的大約兩倍到三倍范圍之內(nèi)。

第二聯(lián)箱可以如此形成，以使用于制冷劑冷凝核心的聯(lián)箱部分的橫截面積基本上與用于再冷卻核心的聯(lián)箱部分的橫截面積相同。

第一聯(lián)箱可以由制冷劑冷凝核心的聯(lián)箱部分和再冷卻核心的聯(lián)箱部分整體形成。制冷劑冷凝核心和再冷卻核心可以通過(guò)將第一聯(lián)箱分開(kāi)而被分開(kāi)。特別是，制冷劑冷凝核心和再冷卻核心可以通過(guò)在第一聯(lián)箱內(nèi)設(shè)置一隔板而被分開(kāi)。