渦輪制冷機制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供的渦輪制冷機，具備蒸發(fā)器（3）、多級渦輪壓縮機（1）、驅(qū)動多級渦輪壓縮機（1）的電動機（11）、冷凝器（2）、以及節(jié)能器（4），該渦輪制冷機還具備：從節(jié)能器（4）向電動機（11）供給制冷劑的制冷劑供給配管（5BP1）、從冷凝器（2）向電動機（11）供給制冷劑的制冷劑供給配管（5BP2）、以及進行從節(jié)能器（4）向電動機（11）供給制冷劑、與從冷凝器（2）向電動機（11）供給制冷劑的切換的控制裝置（10）。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
渦輪制冷機
本專利技術(shù)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(huán)導(dǎo)入到驅(qū)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(shù)介紹
以往，制冷空調(diào)裝置等所利用的渦輪制冷機由封入有制冷劑的密閉系統(tǒng)構(gòu)成，且構(gòu)成為:將從冷水(被冷卻流體)奪取熱量以使制冷劑蒸發(fā)從而發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器、對由上述蒸發(fā)器蒸發(fā)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(gòu))通過制冷劑配管連結(jié)。而且，在作為壓縮機而使用借助多級葉輪對制冷劑氣體進行多級壓縮的多級壓縮機的情況下，進行將由設(shè)置在冷凝器與蒸發(fā)器之間的制冷劑配管中的中間冷卻器亦即節(jié)能器產(chǎn)生的制冷劑氣體導(dǎo)入到壓縮機的中間級(多級葉輪的中間部分)的動作。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(tài)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(huán)中的冷凝制冷劑(液態(tài)制冷劑)導(dǎo)入電動機內(nèi)部，利用制冷劑的蒸發(fā)潛熱來對由電動機的損失產(chǎn)生的發(fā)熱進行冷卻。在采用具備節(jié)能器的多級壓縮節(jié)能器循環(huán)的渦輪制冷機的情況下，若從冷凝器向電動機供給冷凝制冷劑(制冷劑液)，則冷凝制冷劑在對電動機發(fā)熱部分進行冷卻后，成為制冷劑液與制冷劑氣體的二相流而返回至蒸發(fā)器。在該情況下，制冷劑液無助于電動機的冷卻，對于冷卻而言成為多余的制冷劑液，該制冷劑液不經(jīng)過節(jié)能器而返回至蒸發(fā)器，因此無法發(fā)揮節(jié)能器效果從而導(dǎo)致制冷效果降低。圖4是表示過量供給至電動機的液態(tài)制冷劑返回至蒸發(fā)器的情況下節(jié)能器效果降低部分的莫里爾線圖。如圖4所示，在過量供給至電動機的液態(tài)制冷劑返回至蒸發(fā)器的情況下，由節(jié)能器實現(xiàn)的制冷效果會損失由圖4的斜線部分表示的部分，從而導(dǎo)致制冷能力降低。專利文獻(xiàn)1:日本特開昭57-95152號公報
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)是鑒于上述的情況而完成的，目的在于提供一種渦輪制冷機，通過將作為驅(qū)動渦輪壓縮機的電動機的冷卻用制冷劑的制冷劑從節(jié)能器向電動機供給，由此能夠抑制節(jié)能器效果的降低或使之為零，從而能夠?qū)崿F(xiàn)改善制冷機的效率。為了實現(xiàn)上述的目的，本專利技術(shù)的渦輪制冷機，具備:從被冷卻流體奪取熱量而使制冷劑蒸發(fā)來發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器、利用多級葉輪來壓縮制冷劑的多級渦輪壓縮機、驅(qū)動所述多級渦輪壓縮機的電動機、用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、以及使冷凝后的制冷劑液的一部分蒸發(fā)并將蒸發(fā)后的制冷劑氣體向所述多級渦輪壓縮機的多級壓縮級的中間部分供給的中間冷卻器亦即節(jié)能器，所述渦輪制冷機的特征在于，具備:從節(jié)能器向所述電動機供給制冷劑的制冷劑供給配管；從冷凝器向所述電動機供給制冷劑的制冷劑供給配管；以及進行從所述節(jié)能器向所述電動機供給制冷劑和從所述冷凝器向所述電動機供給制冷劑的切換的控制裝置。根據(jù)本專利技術(shù)，能夠構(gòu)建將由節(jié)能器分離的制冷劑氣體導(dǎo)入到多級渦輪壓縮機的多級壓縮級的中間部分的節(jié)能器循環(huán)，因此附加有由節(jié)能器實現(xiàn)的制冷效果部分，因此能夠增加該部分的制冷效果、實現(xiàn)高效率化。而且，在節(jié)能器與蒸發(fā)器的壓差大的情況下，從作為中間壓力的節(jié)能器供給電動機的冷卻用的制冷劑，由此能夠使節(jié)能器效果的降低為零，進而能夠防止制冷機的性能降低、效率降低。根據(jù)本專利技術(shù)，在節(jié)能器與蒸發(fā)器的壓差小的情況下，能夠從冷凝器供給電動機的冷卻用的制冷劑。根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選的方式，其特征在于，所述控制裝置基于所述節(jié)能器與所述蒸發(fā)器的壓差來進行所述切換。根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選的方式，其特征在于，具備測量所述節(jié)能器的壓力的壓力傳感器、和測量所述蒸發(fā)器的壓力的壓力傳感器，所述控制裝置根據(jù)兩個所述壓力傳感器的測量信號來求出所述節(jié)能器與所述蒸發(fā)器的壓差。根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選的方式，其特征在于，在所述節(jié)能器與所述蒸發(fā)器的壓差為規(guī)定值以上的情況下，從所述節(jié)能器向所述電動機供給制冷劑。根據(jù)本專利技術(shù)，在節(jié)能器與蒸發(fā)器的壓差為規(guī)定值以上時，以該壓差進行用于冷卻電動機的冷卻制冷劑的輸送。規(guī)定值是根據(jù)配管壓力損失計算出的值。即，規(guī)定值是考慮了從節(jié)能器到蒸發(fā)器的配管壓力損失部分的值，且是將界限的壓力部分，例如在制冷劑為R134a的情況下為20kPa?30kFa與該配管壓力損失部分相加所得的值。根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選的方式，其特征在于，在所述節(jié)能器與所述蒸發(fā)器的壓差小于規(guī)定值的情況下，從所述冷凝器向所述電動機供給制冷劑。根據(jù)本專利技術(shù)，在節(jié)能器與蒸發(fā)器的壓差小于規(guī)定值的情況下，使用冷凝器與蒸發(fā)器的壓差來進行用于冷卻電動機的冷卻制冷劑的輸送。根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選的方式，其特征在于，設(shè)置有葉片，該葉片用于對所述多級渦輪壓縮機的多級壓縮級的中間部分的葉輪的吸入風(fēng)量進行控制。根據(jù)本專利技術(shù)，能夠由葉片對多級壓縮級的中間部分的葉輪的吸入風(fēng)量進行節(jié)流，因此能夠防止低水頭時節(jié)能器壓力的極端的降低。因此能夠在節(jié)能器壓力與蒸發(fā)壓力之間確保充分的壓力差，從而能夠從節(jié)能器向電動機供給穩(wěn)定的冷卻制冷劑。根據(jù)本專利技術(shù)，通過將作為驅(qū)動渦輪壓縮機的電動機的冷卻用制冷劑的制冷劑從節(jié)能器向電動機供給，由此能夠抑制節(jié)能器效果的降低或使之為零，從而能夠?qū)崿F(xiàn)改善制冷機的效率。【附圖說明】圖1是表示本專利技術(shù)所涉及的渦輪制冷機的實施方式的示意圖。圖2是在冷卻水溫度較低的低水頭時，節(jié)能器壓力與蒸發(fā)壓力的壓力差較小的情況下的莫里爾線圖。圖3是在冷卻水溫度較低的低水頭時，通過使用吸入葉片對第二級葉輪的吸入風(fēng)量進行節(jié)流，由此增大節(jié)能器壓力與蒸發(fā)壓力的壓力差的情況下的莫里爾線圖。圖4是表示過量供給至電動機的制冷劑液返回到蒸發(fā)器的情況下節(jié)能器效果降低部分的莫里爾線圖。附圖標(biāo)記說明:1…渦輪壓縮機；2…冷凝器；3…蒸發(fā)器；4…節(jié)能器；5…制冷劑配管;5BP1、5BP2…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；llc…外殼；12、13…控制閥；Pe、Peco…壓力傳感器。【具體實施方式】以下，參照圖1~圖3對本專利技術(shù)所涉及的渦輪制冷機的實施方式進行說明。在圖1~圖3中，對相同或相當(dāng)?shù)臉?gòu)成要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略重復(fù)的說明。圖1是表示本專利技術(shù)所涉及的渦輪制冷機的實施方式的示意圖。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(fā)來發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器3、以及配置在冷凝器2與蒸發(fā)器3之間的中間冷卻器亦即節(jié)能器4，將上述各設(shè)備通過供制冷劑循環(huán)的制冷劑配管5連結(jié)而構(gòu)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(gòu)成，并由電動機11驅(qū)動。渦輪壓縮機I是電動機11與壓縮機一起以密閉狀態(tài)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(jié)能器4連接，從而將由節(jié)能器4所分離的制冷劑氣體導(dǎo)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(gòu)成的渦輪制冷機的制冷循環(huán)中，制冷劑在渦輪壓縮機1、冷凝器2、蒸發(fā)器3以及節(jié)能器4中循環(huán)，利用由蒸發(fā)器3獲得的冷熱源來制造冷水并與負(fù)荷對應(yīng)，被取入到制冷循環(huán)內(nèi)的來自蒸發(fā)器3的熱量以及相當(dāng)于從電動機11供給的渦輪壓縮機I本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種渦輪制冷機，具備：從被冷卻流體奪取熱量而使制冷劑蒸發(fā)來發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器、利用多級葉輪來壓縮制冷劑的多級渦輪壓縮機、驅(qū)動所述多級渦輪壓縮機的電動機、用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、以及使冷凝后的制冷劑液的一部分蒸發(fā)并將蒸發(fā)后的制冷劑氣體向所述多級渦輪壓縮機的多級壓縮級的中間部分供給的中間冷卻器亦即節(jié)能器，所述渦輪制冷機的特征在于，具備：從節(jié)能器向所述電動機供給制冷劑的制冷劑供給配管；從冷凝器向所述電動機供給制冷劑的制冷劑供給配管；以及進行從所述節(jié)能器向所述電動機供給制冷劑和從所述冷凝器向所述電動機供給制冷劑的切換的控制裝置。

【技術(shù)特征摘要】
2013.02.27 JP 2013-0368771.一種渦輪制冷機，具備:從被冷卻流體奪取熱量而使制冷劑蒸發(fā)來發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器、利用多級葉輪來壓縮制冷劑的多級渦輪壓縮機、驅(qū)動所述多級渦輪壓縮機的電動機、用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、以及使冷凝后的制冷劑液的一部分蒸發(fā)并將蒸發(fā)后的制冷劑氣體向所述多級渦輪壓縮機的多級壓縮級的中間部分供給的中間冷卻器亦即節(jié)能器，所述渦輪制冷機的特征在于，具備: 從節(jié)能器向所述電動機供給制冷劑的制冷劑供給配管； 從冷凝器向所述電動機供給制冷劑的制冷劑供給配管；以及 進行從所述節(jié)能器向所述電動機供給制冷劑和從所述冷凝器向所述電動機供給制冷劑的切換的控制裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪制冷機，其...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：遠(yuǎn)藤哲也，天野俊輔，大塚晃一郎，
申請(專利權(quán))人：荏原冷熱系統(tǒng)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP