涡轮制冷机的制作方法_4

文档序号:8920277阅读:来源:国知局
冷却能力Qc。
[0080]另外,如图6所示,也可以在冷却水入口配管与冷却水出口配管之间设置差压计APc来计测在冷凝器2产生的冷却水压力损失,根据冷凝器2的冷却水压力损失推算在冷凝器2流动的冷却水流量,并通过对所推算出的冷却水流量乘以冷却水入口温度与冷却水出口温度之间的温度差来算出冷却水冷却能力Qc。
[0081]由于以按照这种方式算出的冷却水冷却能力Qc决定为了对电动机11进行冷却所需要的冷凝制冷剂(液态制冷剂)的制冷剂量,因此对电动式的控制阀12的开度进行控制,对从过冷却器SC经由制冷剂供给配管5BP朝电动机11供给的冷凝制冷剂的流量进行控制。另外,冷却水冷却能力Qc与电动式的控制阀12的开度之间的关系与图5同样预先求出并预先表格化。
[0082]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。
[0083]如图7所示,设置有从连接位于冷凝器2的底部的过冷却器SC与节能器4的制冷剂配管5分支、并将制冷剂从过冷却器SC朝电动机11引导的制冷剂供给配管5BP。制冷剂供给配管5BP连接于电动机11的壳体11c,由冷凝器2冷凝后的制冷剂被导入至电动机11的壳体Ilc内。进而,在制冷剂供给配管5BP设置有电动式的控制阀12,以使得能够通过控制控制阀12的开度来控制制冷剂的流量。控制阀12连接于控制装置10。被导入至电动机11的壳体Ilc内之后的制冷剂当在壳体Ilc内流动的期间蒸发,利用此时的蒸发潜热夺取电动机11的热而对电动机11进行冷却。对电动机11进行冷却后的制冷剂气体返回蒸发器3。优选电动式的控制阀12的安装位置在制冷剂供给配管5BP中尽可能靠近电动机侧。这是因为:由于控制阀12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。
[0084]如图7所示,在电动机11设置有测定电动机内部的温度的温度传感器T。温度传感器T例如使用热电偶,温度传感器的检测端能够测定电动机内部温度最高的部分的温度。温度传感器T连接于控制装置10。
[0085]其次,对以图7所示的方式构成的涡轮制冷机的作用进行说明。
[0086]在涡轮制冷机的运转中,利用温度传感器T测定电动机11的内部的温度。温度传感器T的测定信号被依次传送至控制装置10。控制装置10基于温度传感器T的测定信号对电动式的控制阀12的开度进行比例控制,以使得电动机内部成为规定温度。此处,规定温度是根据电动机的规格(相对于绝缘等级设置余量的温度)决定的温度。通过以这种方式对电动式的控制阀12的开度进行比例控制,能够对电动机11供给为了高效地对由制冷机的运转条件(负载)决定的电动机发热量进行冷却所需要的最小限度的冷凝制冷剂(液态制冷剂)的制冷剂量。因而,能够不多不少地恰当地进行电动机11的冷却,能够防止制冷机的效率降低。
[0087]温度传感器T需要测定电动机内部温度最高的部分的温度,并且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。因此,本发明的发明人们在定子铁心或定子线圈端部的位置设置多个热电偶,调查测定温度与电动机的额定电流比之间的相关性。
[0088]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。在图8中,马达温度是已从冷凝器侧供给制冷剂而进行了冷却时的温度。在图8中,空白的四边形示出利用热电偶测定到的定子线圈端部温度与额定电流比之间的关系,涂黑的四边形示出利用热电偶测定到的定子铁心的温度与额定电流之间的关系。
[0089]如图8所示,虽然定子铁心温度与额定电流比处于线性关系、呈现出高相关性,但是定子线圈端部温度与额定电流比的相关性差,存在偏差。因而,优选将温度传感器T设置在能够测定定子铁心温度的位置,将电动机的代表温度设为定子铁心温度或者定子铁心附近的温度。
[0090]在本发明中,通过预先求出利用温度传感器T测定到的定子铁心温度或者定子铁心附近的温度与电动式的控制阀12的开度之间的关系并表格化,能够根据由温度传感器T测定到的测定温度立刻决定电动式的控制阀12的开度。
[0091]根据本发明,通过利用温度传感器T测定定子铁心温度或者定子铁心附近温度,并基于测定温度控制电动式的控制阀12的开度,能够以与电动机11的发热量相匹配的方式使朝电动机11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11的冷却。结束了对电动机11的冷却之后的气态制冷剂经由返送配管(未图示)被返送至蒸发器3。
[0092]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。
[0093]如图9所示,设置有从连接节能器4与蒸发器3的制冷剂配管5分支、将制冷剂从节能器4朝电动机11引导的制冷剂供给配管5BP1。制冷剂供给配管5BP1连接于电动机11的壳体11c,制冷剂被导入至电动机11的壳体Ilc内。进而,在连接节能器4与电动机11的制冷剂供给配管5BP1设置有电动式的控制阀13,能够通过控制控制阀13的开度来控制从节能器4朝电动机11供给的制冷剂的流量。控制阀13连接于控制装置10。
[0094]朝电动机11供给冷却制冷剂的驱动力是节能器4与蒸发器3的压力差。在冷却水温度低的低落差时,节能器4与蒸发器3的压力差变小。图10是示出冷却水温度低的低落差的情况下的莫里尔图。如图10所示,若节能器压力与蒸发压力的压力差小,则供给冷却制冷剂的驱动力降低,朝电动机11的冷却制冷剂的供给变得困难,无法从节能器4供给冷却制冷剂。
[0095]因此,在本发明中,如图9所示,设置控制第二级压缩机中的第二级叶轮的吸入风量的吸入叶片SV。吸入叶片SV呈放射状地配置,通过各吸入叶片SV以自身的轴心为中心相互同步地旋转规定的角度,吸入叶片SV的开度变更。通过像这样变更吸入叶片SV的开度,能够控制第二级压缩机中的第二级叶轮的吸入风量,通过在低落差时缩小第二级叶轮的吸入风量,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4朝电动机11的稳定的冷却制冷剂的供给。
[0096]图11是在冷却水温度低的低落差时通过使用吸入叶片SV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的压力差后的情况下的莫里尔图。如图11所示,通过增大节能器压力与蒸发压力的压力差,能够实现从节能器4朝电动机11的稳定的冷却制冷剂的供给。
[0097]如图9所示,设置有从连接位于冷凝器2的底部的过冷却器SC与节能器4的制冷剂配管5分支、并将制冷剂从过冷却器SC朝电动机11引导的制冷剂供给配管5BP2。制冷剂供给配管5BP2连接于制冷剂供给配管5BP1。在制冷剂供给配管5BP2设置有电动式的控制阀14。能够通过控制阀14的开度来控制从过冷却器SC朝电动机11供给的制冷剂的流量。控制阀14连接于控制装置10。如图9所示,以能够从节能器4和过冷却器SC双方取出朝电动机11供给的冷却制冷剂的方式设置制冷剂供给配管5BP1、5BP2和电动式的控制阀 13、14。
[0098]如图9所示,在蒸发器3以及节能器4分别设置有压力传感器Pe、PeC0。S卩,利用压力传感器Pe测定蒸发器3内的压力,利用压力传感器Peco测定节能器4的压力。压力传感器Pe以及压力传感器Peco分别连接于控制装置10。由此,在控制装置10中,能够始终进行节能器4的压力与蒸发器3的压力的比较。
[0099]其次,对以图9所示的方式构成的涡轮制冷机的作用进行说明。
[0100]在涡轮制冷机的运转中,利用压力传感器Pe测定蒸发器3的压力,并且利用压力传感器Peco测定节能器4的压力。上述测定信号被依次传送至控制装置10。控制装置10对节能器4的压力(Peco)和蒸发器3的压力(Pe)进行比较而进行以下的控制。
[0101]I)当Peco彡Pe+α的情况下,通过打开控制阀13、关闭控制阀14,从节能器4朝电动机11供给冷却制冷剂。
[0102]2)当Peco < Pe+ α的情况下,通过关闭控制阀13、打开控制阀14,从过冷却器SC朝电动机11供给冷却制冷剂。
[0103]在I)以及2)中,α (规定值)是对根据配
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