涡轮制冷机的利记博彩app_2

文档序号:8920276阅读:来源:国知局
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)夺取热而使制冷剂蒸发从而发挥制冷效果,上述节能器是配置在冷凝器2与蒸发器3之间的中间冷却器。
[0032]在图1所示的实施方式中,涡轮压缩机I由多级涡轮压缩机构成,多级涡轮压缩机包括两级涡轮压缩机,由第一级叶轮11、第二级叶轮12、以及使上述叶轮11、12旋转的压缩机马达13构成。在第一级叶轮11的吸入侧设置有调整制冷剂气体朝叶轮11、12的吸入流量的吸引叶片14。涡轮压缩机I具备收纳轴承和加速器的齿轮箱15,在齿轮箱15的下部设置有用于对轴承和加速器供油的油箱16。涡轮压缩机I借助流路8与节能器4连接,由节能器4分离后的制冷剂气体被导入至涡轮压缩机I的多级的压缩级(在本例中为两级)的中间部分(在本例中为第一级叶轮11与第二级叶轮12之间的部分)。冷凝器2是在底部内置有过冷却器SC的冷凝器。
[0033]在以图1所示的方式构成的涡轮制冷机的制冷循环中,制冷剂在涡轮压缩机1、冷凝器2、蒸发器3、以及节能器4中循环,利用由蒸发器3得到的冷热源来制造冷水而应对负载,取入至制冷循环内的来自蒸发器3的热量以及从马达13供给的与涡轮压缩机I的做功相当的热量被释放至朝冷凝器2供给的冷却水。另一方面,由节能器4分离后的制冷剂气体被导入至涡轮压缩机I的多级压缩级的中间部分,与来自第一级的制冷剂气体汇合并由第二级压缩机压缩。根据两级压缩单级节能器循环,附加有由节能器4实现的制冷效果部分,因此,制冷效果增加相应的量,与未设置节能器4的情况相比,能够实现制冷效果的高效化。
[0034]如图1所示,在连接节能器4与位于冷凝器2的底部的过冷却器SC的制冷剂配管5连接有冷却制冷剂管线(冷却制冷剂配管)19。该冷却制冷剂管线19从连接过冷却器SC与节能器4的制冷剂配管5分支,并延伸至蒸发器3。过冷却制冷剂液体从过冷却器SC通过冷却制冷剂管线19被朝蒸发器3引导。
[0035]在冷却制冷剂管线19设置有油冷却器20,冷却制冷剂管线19在油冷却器20内通过并延伸。在涡轮压缩机I的油箱16内设置有油循环泵22。在该油循环泵22连接有油循环管线(油循环配管)23。油循环管线23在油冷却器20内通过并延伸,且连接在齿轮箱15的上部。因而,油箱16内的被加热后的润滑油由油循环泵22朝油循环管线23输送,在油冷却器20内流动,进而返回至齿轮箱15内。
[0036]在油冷却器20内,在流过冷却制冷剂管线19的过冷却制冷剂液体、与流过油循环管线23的润滑油之间进行热交换。润滑油的热传递至制冷剂,由此,制冷剂被加热,并且润滑油被冷却。被冷却后的润滑油在油循环管线23通过并被朝齿轮箱15内的轴承以及加速器供给,对上述轴承以及加速器进行润滑、冷却。这样,润滑油按照油箱16、油冷却器20、齿轮箱15的顺序循环。
[0037]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。如图2所示,在本实施方式中,过冷却器由外置过冷却器SC而非内置式过冷却器构成。外置过冷却器SC由板式热交换器等构成。其他的结构与图1所示的涡轮制冷机相同。
[0038]在以下所示的第三实施方式至第五实施方式所涉及的涡轮制冷机中也能够使用内置式的过冷却器和外置过冷却器这两种类型的过冷却器,但仅图示出使用内置式的过冷却器的情况。
[0039]在以图1以及图2所示的方式构成的涡轮制冷机中,将过冷却器SC的出口的过冷却制冷剂液体作为油冷却器20的冷却材料使用。将过冷却器出口的过冷却制冷剂液体作为油冷却器的冷却材料使用的优点如下。
[0040]S卩,在将由过冷却器SC过冷却后的制冷剂液体利用于油冷却器20的冷却之后,返回至蒸发器3后的制冷剂液体闪发而成为湿蒸气,但是,与冷凝器一油冷却器一蒸发器的冷却路径相比较干燥度(质量)低,因此在蒸发器3闪发而产生的气体量减少。
[0041]图3是用于对在蒸发器闪发而产生的气体量进行比较的莫里尔图。根据图3所示的莫里尔图,将过冷却器出口的过冷却制冷剂液体作为油冷却器的冷却材料使用的情况下、和将冷凝器出口的饱和制冷剂液体作为电动机的冷却材料使用的情况下的闪发气体量如下所示。
[0042]过冷却制冷剂液体时的闪发气体量=(Λ hl/ Δ h) XG
[0043]饱和制冷剂液体时的闪发气体量=(Λ h2/ Δ h) XG
[0044]G:朝电动机供给的冷却制冷剂供给量[kg/s]
[0045]在像这样将由过冷却器SC过冷却后的制冷剂液体利用于油冷却器20的冷却的情况下,过冷却制冷剂液体时的闪发气体量减少,能够减少不对制冷效果作出贡献的制冷剂气体,因此能够削减压缩机的多余动力,能够避免制冷机的效率降低。
[0046]并且,在以来自冷凝器2的饱和冷凝液体作为制冷剂、以冷凝器2与蒸发器3的压力差作为驱动源而朝油冷却器20供给的情况下,若供给配管的压力损失大(例如设置有过滤器、检视窗等节流机构),则制冷剂液体闪发而在冷却制冷剂配管内变为二相流。若变为二相流,则存在冷却制冷剂的供给被阻碍、油冷却器20的冷却功能受损的可能性。
[0047]但是,根据本发明,由于将过冷却器SC的出口的过冷却制冷剂液体作为油冷却器20的冷却材料使用,因此来自过冷却器SC的制冷剂液体已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,能够确保稳定的油冷却器的冷却功能。
[0048]在涡轮制冷机中,当油冷却器的出口处的制冷剂温度为饱和温度的情况下,存在油冷却器的出口处的制冷剂为湿蒸气、即气液二相流的可能性。例如,在图4的莫里尔图所示的区域SI内的点P1,制冷剂处于饱和温度,成为气液二相的状态。在该点P1,朝油冷却器供给多余的制冷剂,无法有效活用制冷剂的蒸发潜热,导致制冷机的效率降低。但是,根据本发明,由于将过冷却器SC的出口的过冷却制冷剂液体作为油冷却器20的冷却材料使用,因此来自过冷却器SC的制冷剂液体已被过冷却至饱和温度以下,因此朝过冷却器20供给多余的制冷剂的顾虑少,能够避免制冷机的效率降低。
[0049]并且,当朝油冷却器20供给的制冷剂的供给流量不足,油冷却器20的出口处的过热度(制冷剂的蒸气温度与饱和温度之差)极大的情况下,在油冷却器20内润滑油和制冷剂的潜热交换的比例变高。例如,在图4的莫里尔图所示的区域S2内的点P2,制冷剂处于比饱和温度还高的温度,成为气相的状态。在该状态下,存在制冷剂与润滑油的导热系数降低从而招致润滑油的温度上升的顾虑。为了即便在导热系数降低时也确保油冷却器20处的交换热量,需要大的导热面积,成为油冷却器20的大型化、成本上升的原因。因而,需要以使得油冷却器20的出口处的制冷剂的过热度成为合适值的方式控制朝油冷却器20供给的制冷剂供给流量。
[0050]因此,在本发明的第三实施方式中,如图5所示,在冷却制冷剂管线19设置有用于调整朝油冷却器20供给的制冷剂的流量的流量调整阀24。该流量调整阀24与控制部10连接,流量调整阀24的开度(即制冷剂的流量)由控制部10控制。在油冷却器20的下游侧设置有测定在油冷却器20内流动的制冷剂的温度的温度传感器(制冷剂温度测定器)26。温度传感器26位于油冷却器20与蒸发器3之间,测定在冷却制冷剂管线19流动的制冷剂的温度。温度传感器26与控制部10连接,制冷剂的温度的测定值被发送至控制部10。
[0051]流量调整阀24配置在油冷却器20的一次侧,温度传感器26配置在油冷却器20的二次侧。来自过冷却器SC的过冷却制冷剂液体的一部分流入冷却制冷剂管线19,并依次在流
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