[发明专利]冷凝装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制冷机等的冷凝装置。

背景技术

以往，已知有包括制冷剂回路的制冷机。例如将水、碳氢化合物类的工艺气体(hydrocarbon process gas)等各种流体用作该制冷机的工作流体(制冷剂)。在该制冷机中，经蒸发器蒸发的制冷剂在压缩机中被压缩而变成过热蒸气，该过热蒸气在冷凝器中被冷凝。在冷凝器中，过热蒸气例如被冷却水冷却而变成饱和蒸气，该饱和蒸气进一步被冷却而冷凝。这样，在冷凝器内大致存在从过热蒸气变成饱和蒸气的过热区域、和饱和蒸气被冷凝的冷凝区域这两个传热区域。例如在专利文献1中，公开了包括将水用作工作流体的冷凝装置的制冷机。

所述过热区域的热传导率的值小于所述冷凝区域的热传导率的值。因此，在冷凝器中存在以下的问题：过热区域所需的传热面积容易变大，伴随于此也必须使冷凝器变大。

另外，在大部分制冷机中，以5℃～7℃左右的过热度运转，例如在像专利文献1中公开的制冷机那样将水作为制冷剂的情况下，因为过热度进一步增大，所以过热区域相应地需要更大的传热面积。具体而言，在将水作为制冷剂的制冷机中，压缩机的喷出蒸气为具有100℃左右的大过热度的过热蒸气。而且，过热区域的热传导率约为数十W/m²K，是冷凝区域的热传导率(约为10000W/m²K)的1/1000左右的小的值。由此，在将水作为制冷剂的情况下，尽管过热区域的传热量仅为整个冷凝器的百分之几的热量，但却需要与冷凝区域同等的传热面积，因此，冷凝器特别容易大型化。

专利文献1：曰本专利公开公报特表2003-534519号

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使冷凝器小型化的冷凝装置。

本发明的冷凝装置包括：压缩机，具有压缩工作流体的压缩部；冷凝器，使在所述压缩部中被压缩的工作流体冷凝；以及喷雾机构，具有喷嘴，所述喷嘴用于向所述压缩部的喷出口与所述冷凝器的流入口之间的流体通道内喷出雾状的冷却用流体，以冷却流经所述流体通道的工作流体。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式所涉及的冷凝装置的概略结构的图。

图2是表示本发明第二实施方式所涉及的冷凝装置的概略结构的图，其主要表示压缩机的具体结构。

图3是从轴向的下游侧观察图2的所述压缩机的图。

图4是表示所述冷凝装置的变形例1的概略图。

图5(A)是表示所述冷凝装置的变形例2的概略图，(B)表示所述冷凝装置的变形例3，是将连接压缩机与冷凝器的导管的一部分放大的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的具体实施方式。

<第一实施方式>

如图1所示，本实施方式所涉及的冷凝装置71包括：具有压缩机10、蒸发器12及冷凝器13的制冷剂回路14、和喷雾机构81。冷凝装置71例如能够用于制冷机等。

压缩机10在其内部具有压缩部20。该压缩部20例如具有省略图示的转子，通过该转子的旋转，压缩在蒸发器12中蒸发的作为工作流体(制冷剂)的水蒸气。该水蒸气是温度、压力均相对较低的水蒸气。本实施方式的在压缩部20压缩后的工作流体、即水蒸气在压缩部20的喷出口CS2处，压力例如为大气压以下，温度为200℃以下。

具体而言，例如作为工作流体的水蒸气在压缩部20的吸入口CS1处，压力为0.8kPa～1.7kPa左右，温度为5℃～15℃左右，在压缩部20的喷出口CS2处，压力为1.5kPa～8kPa左右，温度为40℃～200℃左右。

冷凝器13是间接式热交换器，该间接式热交换器具有工作流体与使该工作流体冷凝的流体(例如冷却水等)不直接接触的构造，且这些流体的流通空间被隔开。在该间接式热交换器中，工作流体与使该工作流体冷凝的流体例如经由传热管或分隔壁等而间接地进行热交换。该冷凝器13内的压力范围及温度范围、以及后述的流体通道91内的压力范围及温度范围的程度与上述压缩部20的喷出口CS2处的压力范围及温度范围大致相同。

在制冷剂回路14中，在压缩机10中被压缩的工作流体被送往冷凝器13，并在冷凝器13中被冷凝。工作流体伴随相变而在制冷剂回路14中循环。并且，制冷剂在蒸发器12中蒸发，由此，能够向二次侧热介质供应冷、热。该二次侧热介质被供应至图外的利用侧装置，对作为冷却对象的室内空气等进行冷却。