(57)【要約】  冷却システムは、管を介して連結された蒸発器（３）およびコンデンサ（２）を含み、蒸発器（３）およびコンデンサ（２）の少なくとも１つは、第１のチャネルおよび第２のチャネルを含む熱交換管（３２）を含み、および第１のチャネルおよび第２のチャネルは、冷却システム内の異なる流路を形成する。
2018532973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍システムであって、パイプラインによって連結された蒸発器およびコンデンサを含み、前記蒸発器および前記コンデンサの少なくとも１つは、熱交換管を含み、前記熱交換管は、第１のチャネルおよび第２のチャネルを含み、および前記熱交換管の前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルは、前記冷凍システムの異なる流路を形成する、冷凍システム。
【請求項２】
圧縮機および膨張弁をさらに含み、
前記蒸発器は、前記熱交換管を含み、前記熱交換管の前記第１のチャネルは、第１のポートおよび第２のポートを有し、前記熱交換管の前記第２のチャネルは、第１のポートおよび第２のポートを有し、および前記コンデンサは、第１のポートおよび第２のポートを有し、
前記熱交換管の前記第１のチャネルの前記第１のポートは、前記コンデンサの前記第２のポートに連結され、
前記膨張弁は、前記熱交換管の前記第１のチャネルの前記第２のポートと前記熱交換管の前記第２のチャネルの前記第１のポートとの間に連結され、および
前記熱交換管の前記第２のチャネルの前記第２のポートは、前記圧縮機の入口に連結される、請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項３】
前記コンデンサの前記第１のポートは、前記圧縮機の出口に連結される、請求項２に記載の冷凍システム。
【請求項４】
前記熱交換管の前記第１のチャネルの前記第１のポートおよび前記熱交換管の前記第２のチャネルの前記第２のポートは、前記熱交換管の同じ端部に配置される、請求項２に記載の冷凍システム。
【請求項５】
圧縮機をさらに含み、
前記コンデンサは、前記熱交換管を含み、前記熱交換管の前記第１のチャネルは、第１のポートおよび第２のポートを有し、および前記熱交換管の前記第２のチャネルは、第１のポートおよび第２のポートを有し、
前記熱交換管の前記第１のチャネルの前記第１ポートは閉じられており、および前記熱交換管の前記第１のチャネルの前記第２のポートは、前記熱交換管の前記第２のチャネルの前記第２のポートと連通し、および
前記熱交換管の前記第２のチャネルの前記第１のポートは、前記圧縮機の出口に連結される、請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項６】
膨張弁をさらに含み、前記熱交換管の前記第２のチャネルの前記第２のポートは、前記膨張弁に連結される、請求項５に記載の冷凍システム。
【請求項７】
前記熱交換管の同じ端部に配置された前記熱交換管の前記第１のチャネルの前記第１のポートおよび前記熱交換管の前記第２のチャネルの前記第１のポートをさらに含む、請求項５に記載の冷凍システム。
【請求項８】
圧縮機をさらに含み、
前記蒸発器は、前記熱交換管を含み、前記熱交換管の前記第１のチャネルは、第１のポートおよび第２のポートを有し、および前記熱交換管の前記第２のチャネルは、第１のポートおよび第２のポートを有し、
前記冷凍システムは、気液分離器をさらに含み、前記気液分離器は、流入する冷媒のための第１のポート、流出する気体冷媒のための第２のポート、および流出する液体冷媒のための第３のポートを有し、
前記気液分離器の前記第２のポートは、前記熱交換管の前記第１のチャネルの前記第１のポートに連結され、および前記気液分離器の前記第３のポートは、前記熱交換管の前記第２のチャネルの前記第１のポートに連結され、および
前記熱交換管の前記第１のチャネルの前記第２のポートおよび前記第２のチャネルの前記第２のポートは、前記圧縮機の入口に連結される、請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項９】
前記熱交換管の前記第１のチャネルの前記第１のポートおよび前記第２のポートを連結するバイパス管をさらに含む、請求項８に記載の冷凍システム。
【請求項１０】
前記バイパス管を通過する気体冷媒の流量を制御するための、前記バイパス管上に配置された制御弁をさらに含む、請求項９に記載の冷凍システム。
【請求項１１】
膨張弁をさらに含み、前記気液分離器の前記第１のポートは、前記膨張弁の出口に連結される、請求項９に記載の冷凍システム。
【請求項１２】
前記熱交換管の前記第１のチャネルの前記第１のポートおよび前記熱交換管の前記第２のチャネルの前記第１のポートは、前記熱交換管の同じ端部に配置される、請求項８に記載の冷凍システム。
【請求項１３】
前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルは、並んで配置される、請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項１４】
前記第１のチャネルは、中心チャネルであり、および前記第２のチャネルは、前記中心チャネルを取り囲む周辺チャネルである、請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項１５】
前記第１のチャネルは、中心チャネルであり、および前記第２のチャネルは、前記中心チャネルを取り囲む複数の周辺チャネルである、請求項１に記載の冷凍システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、冷凍システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の冷凍システムにおいて、蒸発器およびコンデンサの熱交換管は、概して中空の円管または扁平管である。単一状態の流体は同じ熱交換管を通って流れ、複数の熱交換管は複数のチャネルを形成しかつそれを含むことができ、それによって異なる流路を形成することができるが、複数の流路チャネル間に均等な平行の連結関係が存在し、チャネルに入る流体の状態は実質的に同じである。同じ流路として機能するに過ぎない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の実施形態の目的は、冷凍システムを提供することであり、それによってシステム構造が例えば単純化され得る。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施形態は、パイプラインによって連結された蒸発器およびコンデンサを含む冷凍システムを提供し、蒸発器およびコンデンサの少なくとも１つは、熱交換管を含み、熱交換管は、第１のチャネルおよび第２のチャネルを含み、および熱交換管の第１のチャネルおよび第２のチャネルは、冷凍システムの異なる流路を形成する。
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、冷凍システムは、圧縮機および膨張弁をさらに含み、蒸発器は、熱交換管を含み、熱交換管の第１のチャネルは、第１のポートおよび第２のポートを有し、熱交換管の第２のチャネルは、第１のポートおよび第２のポートを有し、およびコンデンサは、第１のポートおよび第２のポートを有し、熱交換管の第１のチャネルの第１のポートは、コンデンサの第２のポートに連結され、膨張弁は、熱交換管の第１のチャネルの第２のポートと熱交換管の第２のチャネルの第１のポートとの間に連結され、および熱交換管の第２のチャネルの第２のポートは、圧縮機の入口に連結される。
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、コンデンサの第１のポートは、圧縮機の出口に連結される。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、熱交換管の第１のチャネルの第１のポートおよび熱交換管の第２のチャネルの第２のポートは、熱交換管の同じ端部に配置される。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、冷凍システムは、圧縮機をさらに含み、コンデンサは、熱交換管を含み、熱交換管の第１のチャネルは、第１のポートおよび第２のポートを有し、および熱交換管の第２のチャネルは、第１のポートおよび第２のポートを有し、熱交換管の第１のチャネルの第１ポートは閉じられており、および熱交換管の第１のチャネルの第２のポートは、熱交換管の第２のチャネルの第２のポートと連通し、および熱交換管の第２のチャネルの第１のポートは、圧縮機の出口に連結される。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、冷凍システムは、膨張弁をさらに含み、熱交換管の第２のチャネルの第２のポートは、膨張弁に連結される。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、熱交換管の第１のチャネルの第１のポートおよび熱交換管の第２のチャネルの第１のポートは、熱交換管の同じ端部に配置される。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、冷凍システムは、圧縮機をさらに含み、蒸発器は、熱交換管を含み、熱交換管の第１のチャネルは、第１のポートおよび第２のポートを有し、および熱交換管の第２のチャネルは、第１のポートおよび第２のポートを有し、冷凍システムは、気液分離器をさらに含み、気液分離器は、流入する冷媒のための第１のポート、流出する気体冷媒のための第２のポート、および流出する液体冷媒のための第３のポートを有し、気液分離器の第２のポートは、熱交換管の第１のチャネルの第１のポートに連結され、および気液分離器の第３のポートは、熱交換管の第２のチャネルの第１のポートに連結され、および熱交換管の第１のチャネルの第２のポートおよび第２のチャネルの第２のポートは、圧縮機の入口に連結される。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、冷凍システムは、熱交換管の第１のチャネルの第１のポートおよび第２のポートを連結するバイパス管をさらに含む。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、冷凍システムは、バイパス管を通過する気体冷媒の流量を制御するための、バイパス管上に配置された制御弁をさらに含む。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、冷凍システムは、膨張弁をさらに含み、気液分離器の第１のポートは、膨張弁の出口に連結される。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、熱交換管の第１のチャネルの第１のポートおよび熱交換管の第２のチャネルの第１のポートは、熱交換管の同じ端部に配置される。
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、第１のチャネルおよび第２のチャネルは、並んで配置される。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、第１のチャネルは、中心チャネルであり、および第２のチャネルは、中心チャネルを取り囲む周辺チャネルである。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、第１のチャネルは、中心チャネルであり、および第２のチャネルは、中心チャネルを取り囲む複数の周辺チャネルである。
【００１９】
本発明の一実施形態による冷凍システムを使用することにより、例えばシステムの構造を単純化し、システムのコストを減らし、かつシステムの効率を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態による冷凍システムの概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による蒸発器の概略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による冷凍システムの概略図である。
【図４】本発明の第２の実施形態によるコンデンサの概略図である。
【図５】本発明の第３の実施形態による冷凍システムの概略図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による蒸発器および気液分離器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、添付図面および実施形態を参照して以下にさらに詳しく記載される。以下の実施形態は、本発明を説明することを意図するが、その範囲を限定することを意図するものではない。
【００２２】
図１、図３および図５に示されるように、本発明の一実施形態による冷凍システム１００は、圧縮機１、コンデンサ２、蒸発器３、膨張弁４および上記の構成要素を連結するパイプラインを含む。
【００２３】
図１〜図６に示されるように、蒸発器３およびコンデンサ２は、フィン３１を含み、蒸発器３およびコンデンサ２の少なくとも１つは、熱交換管３２を含み、熱交換管３２は、中心チャネル３２１および中心チャネル３２１を取り囲む複数の周辺チャネル３２２を含み、および熱交換管３２の中心チャネル３２１および周辺チャネル３２２は、冷凍システムの異なる流路を形成する。
【００２４】
図１および図２に示されるように、本発明の一部の実施形態では、蒸発器３は、熱交換管３２を含み、熱交換管３２の中心チャネル３２１は、第１のポート３２１１および第２のポート３２１２を有し、熱交換管３２の周辺チャネル３２２は、第１のポート３２２１および第２のポート３２２２を有し、コンデンサ２は、第１のポート２１および第２のポート２２を有し、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第１のポート３２１１は、コンデンサ２の第２のポート２２に連結され、膨張弁４は、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第２のポート３２１２と熱交換管３２の周辺チャネル３２２の第１のポート３２２１との間に連結され、および熱交換管３２の周辺チャネル３２２の第２のポート３２２２は、圧縮機１の入口に連結される。コンデンサ２の第１のポート２１は、圧縮機１の出口に連結されてもよい。図２に示されるように、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第１のポート３２１１および熱交換管３２の周辺チャネル３２２の第２のポート３２２２は、熱交換管３２の同じ端部（一端）に配置される。加えて、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第２のポート３２１２および熱交換管３２の周辺チャネル３２２の第１のポート３２２１は、熱交換管３２の同じ端部（他端）に配置される。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、中心チャネル３２１は、過冷却器として使用されてもよく、コンデンサからの冷媒は、中心チャネル３２１を通って流れてもよい。
【００２６】
図３および図４に示されるように、本発明の一部の実施形態によれば、コンデンサ２は、熱交換管３２を含み、熱交換管３２の中心チャネル３２１は、第１のポート３２１１および第２のポート３２１２を有し、熱交換管３２の周辺チャネル３２２は、第１のポート３２２１および第２のポート３２２２を有し、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第１のポート３２１１は閉じられており、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第２のポート３２１２は、熱交換管３２の周辺チャネル３２２の第２のポート３２２２と連通し、さらに、熱交換管３２の周辺チャネル３２２の第１のポート３２２１は、圧縮機１の出口に連結される。図４に示されるように、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第１のポート３２１１および熱交換管３２の周辺チャネル３２２の第１のポート３２２１は、熱交換管３２の同じ端部（一端）に配置される。加えて、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第２のポート３２１２および熱交換管３２の周辺チャネル３２２の第２のポート３２２２は、熱交換管３２の同じ端部（他端）に配置される。図３に示されるように、熱交換管３２の周辺チャネル３２２の第２のポート３２２２は、膨張弁４に連結されてもよい。
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、中心チャネル３２１は、冷媒保管デバイスとして使用されてもよく、コンデンサからの冷媒は、中心チャネル３２１を通って流れてもよい。
【００２８】
図５および図６に示されるように、本発明の一部の実施形態によれば、蒸発器３は熱交換管３２を含み、熱交換管３２の中心チャネル３２１は、第１のポート３２１１および第２のポート３２１２を有し、および熱交換管３２の周辺チャネル３２２は、第１のポート３２２１および第２のポート３２２２を有し、また、冷凍システム１００は、気液分離器５も含んでよく、気液分離器５は、流入する冷媒のための第１のポート５１、流出する気体冷媒のための第２のポート５２、および流出する液体冷媒のための第３のポート５３を有し、気液分離器５の第２のポート５２は、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第１のポート３２１１に連結され、気液分離器５の第３のポート５３は、熱交換管３２の周辺チャネル３２２の第１のポート３２２１に連結され、さらに、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第２のポート３２１２および周辺チャネル３２２の第２のポート３２２２は、圧縮機１の入口に連結される。また、図６に示されるように、冷凍システム１００は、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第１のポート３２１１および第２のポート３２１２を連結するバイパス管６も含んでよい。また、冷凍システム１００は、バイパス管６を通過する気体冷媒の流量を制御するための、バイパス管６上に配置された制御弁６１も含んでよい。気液分離器５の第１のポート５１は、膨張弁４の出口に連結されてもよい。図６に示されるように、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第１のポート３２１１および熱交換管３２の周辺チャネル３２２の第１のポート３２２１は、熱交換管３２の同じ端部（一端）に配置される。加えて、熱交換管３２の中心チャネル３２１の第２のポート３２１２および熱交換管３２の周辺チャネル３２２の第２のポート３２２２は、熱交換管３２の同じ端部（他端）に配置される。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、冷媒の蒸気相と液相とを分離するために気液分離器５を使用することにより、熱交換管を通って流れる冷媒の均一な分配をより効率的に達成することができ、それによって熱交換器の効率が高まる。液体液体冷媒が圧縮機内に入ることを阻止し得る。加えて、熱交換器を通過してもたらされる気体冷媒の冷媒圧力の降下を許容範囲内に低下させるために、制御弁の使用により、熱交換器を迂回し、熱交換器を通って流れる気体冷媒の量を制御することができる。
【００３０】
従来の空調システムの場合、システム効率を増加させ、液体が圧縮機によって吸引された気体内に運ばれることを阻止し、同時に過冷却を増加させるために、追加の吸入パイプラインの熱交換器吸引再生機を提供する必要がある。本発明の一実施形態によるシステムでは、液体冷媒を中心チャネル内に流れるように案内し、冷媒の気相および液相を周辺チャネル内に流れるように案内することにより、吸引再生および液体冷媒を過冷却する目的が達成され、吸入パイプラインの熱交換気体再生機を省くことができる。
【００３１】
冷凍システムが加熱および冷却モードを有する場合、２つのモードが異なる量の冷媒を必要とするため、過剰な冷媒を収容するための装置を提供しなければならない。本発明の一実施形態によるシステムでは、過剰な冷媒をコンデンサの中心チャネル内に保存することができる。したがって、過剰な冷媒を収容するための装置を提供する必要がない。
【００３２】
このように、本発明による冷凍システムは、構造が小型であり、高い効率を有し、必要とする冷媒は少量であり、低コストである。
【００３３】
本発明による冷凍システムでは、蒸発器３およびコンデンサ２の少なくとも１つが熱交換管３２を含むため、蒸発器３およびコンデンサ２の少なくとも１つは、２つの冷媒ループまたは冷媒流路を形成することができる。
【００３４】
熱交換管３２は、上記の実施形態では、中心チャネル３２１および中心チャネル３２１を取り囲む複数の周辺チャネル３２２を含むが、熱交換管３２は、任意の第１および第２のチャネル、例えば１つまたは複数の第１のチャネルおよび第２のチャネルを含んでもよく、第１のチャネルおよび第２のチャネルは並んで配置されてもよい。上記の実施形態の場合、第１のチャネルは、中心チャネルであり、および第２のチャネルは、中心チャネルを取り囲む複数の周辺チャネルである。加えて、周辺チャネルは、１つのチャネルであってもよい。
【００３５】
上記の実施形態は、本発明を限定することなく本発明を説明することを意図するに過ぎない。当業者は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、形式における様々な変更形態および代替形態をなし得る。したがって、すべての均等な技術的解決策も本発明の範囲に入り、本発明の特許保護の範囲は、特許請求の範囲によって定義されるものとする。
【図１】
2018532973.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018532973.tif 000005
【図４】
2018532973.tif 000006
【図５】
2018532973.tif 000007
【図６】
2018532973.tif 000008
【国際調査報告】
2018532973.tif 000009
2018532973.tif 000010
2018532973.tif 000011
2018532973.tif 000012