涡轮制冷机的制作方法_2

文档序号:8920277阅读:来源:国知局
]根据本发明,在冷凝器的冷却水入口配管与冷却水出口配管之间设置差压计来计测在冷凝器产生的冷却水压力损失,并根据冷凝器的冷却水压力损失运算在冷凝器流动的冷却水流量。
[0023]本发明的优选方式的特征在于,上述涡轮制冷机具备:控制阀,该控制阀设置于上述制冷剂供给配管,并控制在上述制冷剂供给配管流动的制冷剂流量;温度测定单元,该温度测定单元测定上述电动机的内部温度;以及控制装置,该控制装置控制上述控制阀的开度,上述控制装置通过基于由上述温度测定单元测定到的上述电动机的内部温度控制上述控制阀的开度来控制朝上述电动机供给的制冷剂流量。
[0024]根据本发明,在涡轮制冷机的运转中,测定驱动涡轮压缩机的电动机的内部温度,测定信号被依次传送至控制装置。在控制装置中,基于所测定到的电动机的内部温度控制控制阀的开度,控制从过冷却器侧经由制冷剂供给配管朝电动机供给的冷凝制冷剂的流量。通过像这样以与电动机的发热量相匹配的方式使朝电动机供给的冷凝制冷剂的制冷剂量最优化,能够不多不少地恰当地进行电动机的冷却。结束了对电动机的冷却后的气态制冷剂经由返送配管被返送至蒸发器。
[0025]本发明的优选方式的特征在于,上述温度测定单元测定上述电动机的定子铁心或者定子铁心附近的温度。
[0026]定子铁心或定子线圈端部是电动机内部的温度最高的部分,因而,温度测定单元优选测定定子铁心或定子线圈端部的温度。进而,温度测定单元优选设置在测定温度与电动机的额定电流比之间的相关性高的部位。根据本发明的发明人们的实验,确认定子铁心温度与额定电流比呈现高相关性,温度测定单元设置在能够测定定子铁心或者定子线圈附近的温度的位置。
[0027]本发明的优选方式的特征在于,上述控制阀设置在接近上述电动机的位置。
[0028]根据本发明,优选电动式的控制阀的安装位置在制冷剂供给配管中尽可能靠近电动机侧。这是因为:控制阀是节流机构,因此在其二次侧液态制冷剂闪发而成为制冷剂的二相流,存在制冷剂的流动受阻的顾虑。
[0029]本发明的优选方式的特征在于,上述温度测定单元是热电偶。
[0030]本发明的第二方式的涡轮制冷机具备:蒸发器,该蒸发器从被冷却流体夺取热而使制冷剂蒸发从而发挥制冷效果;多级涡轮压缩机,该多级涡轮压缩机利用多级的叶轮对制冷剂进行压缩;电动机,该电动机驱动上述多级涡轮压缩机;冷凝器,该冷凝器利用冷却流体对被压缩后的制冷剂气体进行冷却而使其冷凝;以及作为中间冷却器的节能器,该节能器使冷凝后的制冷剂液体的一部分蒸发并将蒸发后的制冷剂气体朝上述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分供给,上述涡轮制冷机的特征在于,上述涡轮制冷机具备:过冷却器,该过冷却器对由上述冷凝器冷却后的制冷剂进行过冷却;从节能器朝上述电动机供给制冷剂的制冷剂供给配管;从上述过冷却器侧朝上述电动机供给制冷剂的制冷剂供给配管;以及控制装置,该控制装置进行从上述节能器朝上述电动机的制冷剂供给、和从上述过冷却器侧朝上述电动机的制冷剂供给的切换。
[0031]根据本发明,能够构筑由节能器分离后的制冷剂气体被导入至多级涡轮压缩机的多级的压缩级的中间部分的节能器循环,因此,附加有由节能器实现的制冷效果部分,因此制冷效果增加相应的量,能够实现高效化。进而,当节能器与蒸发器的差压大的情况下,通过从中间压力的节能器供给电动机的冷却用的制冷剂,能够使节能器效果的降低为零,能够防止制冷剂的性能降低或效率降低。
[0032]根据本发明,当节能器与蒸发器的差压小的情况下,能够从过冷却器侧供给电动机的冷却用的制冷剂。
[0033]本发明的优选方式的特征在于,上述控制装置基于上述节能器与上述蒸发器的差压进行上述切换。
[0034]本发明的优选方式的特征在于,上述涡轮制冷机具备测定上述节能器的压力的压力传感器、和测定上述蒸发器的压力的压力传感器,上述控制装置根据这两个压力传感器的测定信号求出上述节能器与上述蒸发器的差压。
[0035]本发明的优选方式的特征在于,当上述节能器与上述蒸发器的差压为规定值以上的情况下,从上述节能器朝上述电动机供给制冷剂。
[0036]根据本发明,当节能器与蒸发器的差压为规定值以上时,利用该差压进行用于对电动机进行冷却的冷却制冷剂的输送。规定值时根据配管压力损失算出的值。即,规定值是考虑了从节能器到蒸发器为止的配管压力损失量后的值,是对该配管压力损失量加上余量的压力量、例如当制冷剂为R134a的情况下为20kPa?30kPa后的值。
[0037]本发明的优选方式的特征在于,当上述节能器与上述蒸发器的差压小于规定值的情况下,从上述过冷却器侧朝上述电动机供给制冷剂。
[0038]根据本发明,当节能器与蒸发器的差压小于规定值的情况下,使用过冷却器与蒸发器的差压进行用于对电动机进行冷却的冷却制冷剂的输送。
[0039]本发明的优选方式的特征在于,设置有控制上述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分处的叶轮的吸入风量的叶片。
[0040]根据本发明,能够利用叶片缩小多级压缩级的中间部分处的叶轮的吸入风量,因此能够防止低落差时的节能器压力的极端的降低。因此,能够在节能器压力与蒸发压力之间确保充分的压力差,能够实现从节能器朝电动机的稳定的冷却制冷剂的供给。
[0041]本发明能够起到以下所列举的效果。
[0042](I)通过使用过冷却器的过冷却制冷剂液体作为驱动涡轮压缩机的电动机的冷却用制冷剂,能够降低在蒸发器闪发而对制冷效果没有贡献的制冷剂气体量,因此能够削减压缩级的多余动力,能够避免制冷机的效率降低。并且,由于来自过冷却器的制冷剂液体已经被过冷却至饱和温度以下,因此因配管的压力损失而导致的闪发的风险变低,能够确保通过避免电动机的冷却制冷剂配管中的闪发而实现的稳定的电动机的冷却功能。
[0043](2)通过使作为驱动涡轮压缩机的电动机的冷却用制冷剂从制冷循环朝电动机供给的制冷剂的制冷剂量最优化,能够不多不少地恰当地进行电动机的冷却,能够防止制冷机的效率降低。
[0044](3)在具备节能器的节能器循环中,为了进行电动机的冷却而供给的液态制冷剂不会过剩,因而不会发生液态制冷剂返回蒸发器的状况。因此,能够抑制节能器效果的降低或使之为零,能够实现制冷机的效率改善。
【附图说明】
[0045]图1是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第一实施方式的示意图。
[0046]图2是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第二实施方式的示意图。
[0047]图3是用于对在蒸发器中闪发而产生的气体量进行比较的莫里尔图。
[0048]图4是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第三实施方式的示意图。
[0049]图5是示出制冷能力与电动式的控制阀的开度之间的关系的曲线图。
[0050]图6是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第四实施方式的示意图。
[0051]图7是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第五实施方式的示意图。
[0052]图8是示出电动机的额定电流比)与电动机内部的温度之间的关系的曲线图。
[0053]图9是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第六实施方式的示意图。
[0054]图10是冷却水温度低的低落差时的情况下的莫里尔图。
[0055]图11是在冷却水温度低的低落差时通过使用吸入叶片缩小第二级叶轮的吸入风量而增大节能器压力与蒸发压力之间的压力差后的情况下的莫里尔图。
【具体实施方式】
[0056]以下,参照图1至图11对本发明所涉及的涡轮制冷机的实施方式进行说明。在图1至图11中,对于相同或者相当的构成要素,标注相同的标号并省略重复的说明。
[0057]图1是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第一实施方式的示意图。如图1所示,涡轮制冷机具备涡轮压缩机1、冷凝器2、蒸发器3、以及节能器(economizer) 4,通过利用供制冷剂循环的制冷剂配管连结上述各设备而构成,上述涡轮压缩机I对制冷剂进行压缩,上述冷凝器2利用冷却水(冷却流体)对被压缩后的制冷剂气体进行冷却而使其冷凝,上述蒸发器3从冷水(被冷却流体)夺取热而制冷剂蒸
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