渦輪制冷機制造技術

本發明專利技術提供的渦輪制冷機，具備：從冷凝器（2）側分支的配管亦即從冷凝器（2）側向電動機（11）供給制冷劑的制冷劑供給配管（5BP）、設置于制冷劑供給配管（5BP）來控制在制冷劑供給配管中流動的制冷劑流量的控制閥（12）、測量電動機的內部溫度的溫度傳感器（T）、以及對控制閥（12）的開度進行控制的控制裝置（10），控制裝置（10）基于由溫度傳感器（T）測量出的電動機（11）的內部溫度，來控制控制閥（12）的開度，從而控制向電動機（11）供給的制冷劑流量。

【技術實現步驟摘要】
渦輪制冷機
本專利技術涉及渦輪制冷機，特別是涉及將制冷劑的一部分從制冷循環導入到驅動渦輪壓縮機的電動機，來冷卻電動機的方式的渦輪制冷機。
技術介紹
以往，制冷空調裝置等所利用的渦輪制冷機由封入有制冷劑的密閉系統構成，且構成為:將從冷水(被冷卻流體)奪取熱量以使制冷劑蒸發從而發揮制冷效果的蒸發器、對由上述蒸發器蒸發的制冷劑氣體進行壓縮以使其成為高壓制冷劑氣體的壓縮機、用冷卻水(冷卻流體)對高壓制冷劑氣體進行冷卻以使其冷凝的冷凝器、以及對上述冷凝后的制冷劑進行減壓以使其膨脹的膨脹閥(膨脹機構)通過制冷劑配管連結。渦輪制冷機所使用的渦輪壓縮機，大多情況下采用電動機與壓縮機一起以密閉狀態收納于分開型的殼體的半密閉型壓縮機。在該半密閉型壓縮機中，大多情況下是將制冷循環中的冷凝制冷劑(液態制冷劑)導入電動機內部，利用制冷劑的蒸發潛熱來對由電動機的損失產生的發熱進行冷卻。在該情況下，從冷凝器向電動機輸送制冷劑的驅動源為冷凝器與電動機(蒸發器)的壓力差。即，輸送至電動機的制冷劑量依賴于制冷機的運轉狀態，即冷凝器與蒸發器的壓力差(也能夠表現為冷卻水與冷水的溫度差)。因此供給至電動機的制冷劑量成為“超出”。若將冷卻制冷劑超出必要量地供給至電動機，則來自冷凝器的液態制冷劑的大部分被疏通至蒸發器，從而在壓縮機吸入風量不充裕的情況下，導致制冷能力降低。另外，即便在壓縮機吸入風量充裕的情況下，也消耗多余的壓縮動力，結果可能成為制冷機的效率降低的原因。在采用節能器循環的情況下，疏通的液態制冷劑僅為節能器效果的部分，因而制冷效果降低。圖3是表示過量供給至電動機的液態制冷劑返回至蒸發器的情況下節能器效果降低部分的莫里爾線圖。如圖3所示，在過量供給至電動機的液態制冷劑返回至蒸發器的情況下，由節能器實現的制冷效果會損失由圖3的斜線部分表示的部分，從而導致制冷能力降低。專利文獻1:日本特開昭57-95152號公報
技術實現思路
本專利技術是鑒于上述情況而完成的，目的在于提供一種渦輪制冷機，通過使作為驅動渦輪壓縮機的電動機的冷卻用制冷劑，從制冷循環供給至電動機的制冷劑的制冷劑量最佳化，由此能夠對電動機適當地進行冷卻而不會過量或不足，從而能夠防止制冷機的效率降低。為了實現上述的目的，本專利技術的渦輪制冷機，具備:從冷水奪取熱量而使制冷劑蒸發來發揮制冷效果的蒸發器、利用葉輪來壓縮制冷劑的渦輪壓縮機、驅動渦輪壓縮機的電動機、以及用冷卻水對被壓縮的制冷劑氣體進行冷卻并使其冷凝的冷凝器，所述渦輪制冷機的特征在于，具備:從冷凝器側分支的配管亦即從冷凝器側向所述電動機供給制冷劑的制冷劑供給配管；設置于所述制冷劑供給配管，對在該制冷劑供給配管中流動的制冷劑流量進行控制的控制閥；測量所述電動機的內部溫度的溫度測量單元；以及控制所述控制閥的開度的控制裝置，所述控制裝置基于由所述溫度測量單元測量出的所述電動機的內部溫度來控制所述控制閥的開度，由此對向所述電動機供給的制冷劑流量進行控制。根據本專利技術，在渦輪制冷機運轉過程中，對驅動渦輪壓縮機的電動機的內部溫度進行測量，測量信號依次被發送至控制裝置。在控制裝置中，基于測量出的電動機的內部溫度對控制閥的開度進行控制，從而控制從冷凝器側經由制冷劑供給配管而向電動機供給的冷凝制冷劑的流量。這樣，以與電動機的發熱量相稱的方式使供給至電動機的冷凝制冷劑的制冷劑量最佳化，由此能夠對電動機適當地進行冷卻而不會過量或不足。結束對電動機的冷卻的氣體制冷劑，經由回送配管而回送至蒸發器。根據本專利技術的優選的方式，其特征在于，所述渦輪壓縮機由多級渦輪壓縮機構成，所述渦輪制冷機具備向多級渦輪壓縮機的多級壓縮級的中間部分供給制冷劑氣體的節能器。根據本專利技術，能夠構建將由節能器分離的制冷劑氣體導入到多級渦輪壓縮機的多級壓縮級的中間部分的節能器循環，因此附加有由節能器實現的制冷效果部分，因此能夠增加該部分的制冷效果、實現高效率化。而且，在節能器循環中，為了對電動機進行冷卻而被供給的液態制冷劑不會過量，因此不會發生液態制冷劑返回到蒸發器的事態。因此能夠抑制節能器效果的降低或使之為零，從而能夠實現改善制冷機的效率。根據本專利技術的優選的方式，其特征在于，所述溫度測量單元對所述電動機的定子鐵心或定子鐵心附近的溫度進行測量。定子鐵心、定子線圈端部是電動機內部最高溫的部分，因此溫度測量單元優選對定子鐵心、定子線圈端部的溫度進行測量。而且，溫度測量單元優選設置在測量溫度與電動機的額定電流比的相關度較高的位置。根據本專利技術人的實驗，確認了定子鐵心溫度與額定電流比顯示出較高的相關，從而溫度測量單元設置在能夠對定子鐵心或定子鐵心附近的溫度進行測量的位置。根據本專利技術的優選的方式，其特征在于，所述控制閥設置在接近所述電動機的位置。根據本專利技術，電動式控制閥的安裝位置在制冷劑供給配管中盡可能地接近電動機一側為好。這是因為控制閥形成為節流機構，因此液態制冷劑在壓縮機二級側溢出而成為制冷劑的二相流，從而有可能阻礙制冷劑的流動。根據本專利技術的優選的方式，其特征在于，所述溫度測量單元為熱電偶。本專利技術起到以下列舉的效果。(I)通過使作為驅動渦輪壓縮機的電動機的冷卻用制冷劑，從制冷循環供給至電動機的制冷劑的制冷劑量最佳化，由此能夠對電動機適當地進行冷卻而不會過量或不足，從而能夠防止制冷機的效率降低。(2)在具備節能器的節能器循環中，為了對電動機進行冷卻而被供給的液態制冷劑不會過量，因此不會發生液態制冷劑返回到蒸發器的事態。因此能夠抑制節能器效果的降低或使之為零，從而能夠實現改善制冷機的效率。【附圖說明】圖1是表示本專利技術所涉及的渦輪制冷機的第一實施方式的示意圖。圖2是表示電動機的額定電流比(％)與電動機內部的溫度的關系的曲線圖。圖3是表示過量供給至電動機的液態制冷劑返回到蒸發器的情況下節能器效果降低部分的莫里爾線圖。附圖標記說明:1…渦輪壓縮機；2…冷凝器；3…蒸發器；4…節能器；5…制冷劑配管；5BP…制冷劑供給配 管；6…電動式控制閥；8…流路；10…控制裝置；11...電動機；Ilc…外殼；12...控制閥汀…溫度傳感器。【具體實施方式】以下，參照圖1~圖2對本專利技術所涉及的渦輪制冷機的實施方式進行說明。在圖1~圖2中，對相同或相當的構成要素標注相同的附圖標記并省略重復的說明。圖1是表示本專利技術所涉及的渦輪制冷機的第一實施方式的示意圖。如圖1所示，渦輪制冷機具備:壓縮制冷劑的渦輪壓縮機1、用冷卻水(冷卻流體)對被壓縮的制冷劑氣體進行冷卻并使其冷凝的冷凝器2、從冷水(被冷卻流體)奪取熱量而使冷媒蒸發來發揮制冷效果的蒸發器3、以及配置在冷凝器2與蒸發器3之間的中間冷卻器亦即節能器4，將上述各設備通過供制冷劑循環的制冷劑配管5連結而構成。在圖1所示的實施方式中，渦輪壓縮機I由多級渦輪壓縮機構成，并由電動機11驅動。渦輪壓縮機I是電動機11與壓縮機一起以密閉狀態收納于分開型的外殼的半密閉型渦輪壓縮機。渦輪壓縮機I通過流路8而與節能器4連接，從而將由節能器4所分離的制冷劑氣體導入到渦輪壓縮機I的多級壓縮級(在該例中為兩級)的中間部分(在該例中為第一級與第二級之間的部分)。在如圖1所示構成的渦輪制冷機的制冷循環中，制冷劑在渦輪壓縮機1、冷凝器2、蒸發器3以及節能器4中循環，利用由蒸發器3獲得的冷熱源來制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種渦輪制冷機，具備：從冷水奪取熱量而使制冷劑蒸發來發揮制冷效果的蒸發器、利用葉輪來壓縮制冷劑的渦輪壓縮機、驅動渦輪壓縮機的電動機、以及用冷卻水對被壓縮的制冷劑氣體進行冷卻并使其冷凝的冷凝器，所述渦輪制冷機的特征在于，具備：從冷凝器側分支的配管亦即從冷凝器側向所述電動機供給制冷劑的制冷劑供給配管；設置于所述制冷劑供給配管，對在該制冷劑供給配管中流動的制冷劑流量進行控制的控制閥；測量所述電動機的內部溫度的溫度測量單元；以及控制所述控制閥的開度的控制裝置，所述控制裝置基于由所述溫度測量單元測量出的所述電動機的內部溫度來控制所述控制閥的開度，由此對向所述電動機供給的制冷劑流量進行控制。

【技術特征摘要】
2013.02.27 JP 2013-0368761.一種渦輪制冷機，具備:從冷水奪取熱量而使制冷劑蒸發來發揮制冷效果的蒸發器、利用葉輪來壓縮制冷劑的渦輪壓縮機、驅動渦輪壓縮機的電動機、以及用冷卻水對被壓縮的制冷劑氣體進行冷卻并使其冷凝的冷凝器，所述渦輪制冷機的特征在于，具備: 從冷凝器側分支的配管亦即從冷凝器側向所述電動機供給制冷劑的制冷劑供給配管； 設置于所述制冷劑供給配管，對在該制冷劑供給配管中流動的制冷劑流量進行控制的控制閥； 測量所述電動機的內部溫度的溫度測量單元；以及 控制所述控制閥的開度的控制裝置， 所述控制裝...

【專利技術屬性】
技術研發人員：遠藤哲也，天野俊輔，大塚晃一郎，
申請(專利權)人：荏原冷熱系統株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP