級)的中間部分(在本例中為第一級與第二級之間的部分)。冷凝器2是將過冷器內置于底部SC的冷凝器。
[0032]在如圖1所示構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S以及經濟器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根據(jù)負荷，制冷循環(huán)內所取入的來自蒸發(fā)器3的熱量以及與從電動機11供給的渦輪壓縮機I的功相當?shù)臒崃?，被釋放到向冷凝?供給的冷卻水中。另一方面，由經濟器4分離后的制冷劑氣體，被導入至渦輪壓縮機I的多級壓縮級的中間部分，并與來自第一級壓縮機的制冷劑氣體合流并被第二級壓縮機壓縮。根據(jù)二級壓縮單級經濟器循環(huán)，附加有由經濟器4帶來的制冷效果部分，因此該部分相應地增加制冷效果，與不設置經濟器4的情況相比，能夠實現(xiàn)制冷效果的高效率化。
[0033]如圖1所示，在將冷凝器2與經濟器4連接的制冷劑配管5上設置有電動式的控制閥6，通過對控制閥6的開度進行控制，由此能夠控制從內置于冷凝器2的過冷器SC向經濟器4流動的制冷劑的流量。控制閥6與控制裝置10連接。
[0034]圖2是圖1表示的過冷器內置式冷凝器2的示意剖視圖。如圖2所示，冷凝器2將過冷器SC內置于底部。冷凝器2通過在圓筒形的罐體21內配置冷凝器管組22和過冷器管組23而構成。過冷器管組23配置在罐體21的底部。制冷劑適當液面是過冷器管組23浸于制冷劑液、且冷凝器管組22不浸沒于制冷劑的用虛線表示的位置。
[0035]如圖1所示，在冷凝器2設置有測量制冷劑的冷凝壓力的壓力傳感器Pl，在過冷器SC的出口設置有測量過冷器出口的制冷劑壓力的壓力傳感器P2。壓力傳感器Pl和壓力傳感器P2分別與控制裝置10連接。由此，在控制裝置10中，能夠根據(jù)冷凝壓力和過冷器出口壓力來計算過冷器壓力損失。而且，控制裝置10以使計算出的壓力損失成為規(guī)定的壓力的方式對上述控制閥6進行開閉控制。這樣，通過對控制冷凝器2的制冷劑液面的控制閥6進行開閉控制，由此能夠將冷凝器2的制冷劑液位控制在適當位置。這里所說的規(guī)定的壓力差是指，在用制冷劑R134a且一般空調額定條件冷卻水入口溫度為32°C的情況下，設計壓力損失大約為20kPa。
[0036]若對具體的控制進行說明，則以使根據(jù)冷凝壓力與過冷器出口壓力而計算出的過冷器壓力損失為20kPa的方式對控制閥6進行開閉控制。即，將20kPa作為目標值，若小于20kPa，則使控制閥6進行閉動作，若為20kP以上，則使控制閥6進行開動作。若控制閥6進行閉動作，則從過冷器側向蒸發(fā)器側流動的制冷劑流量減少，因此冷凝器2的制冷劑液面上升，過冷器管組23 (參照圖2)浸于制冷劑液，從而發(fā)揮過冷器SC的傳熱性能。反之，若控制閥6進行開動作，則從過冷器側向蒸發(fā)器側流動的制冷劑流量增加，因此冷凝器2的制冷劑液面降低。通過對控制閥6的開閉控制，由此能夠將冷凝器2的制冷劑液位控制在適當位置。
[0037]但是，若過度關閉控制閥6，則形成制冷劑循環(huán)不良，而引起冷卻器低壓(壓縮機的吸入低壓)，導致無法繼續(xù)進行制冷機的運轉。因此，預先在控制閥6設定最低開度，從而能夠避免制冷劑循環(huán)不良。這里最低開度是指，在制冷機中保證的低冷卻水溫度條件(大約15°C左右)下，成為確保所需的制冷劑循環(huán)量的Cv值的閥開度。
[0038]圖3是表示本發(fā)明的渦輪制冷機的第二實施方式的示意圖。如圖3所示，在本實施方式中，代替測量冷凝壓力的壓力傳感器Pl以及測量過冷器出口壓力的壓力傳感器P2，而設置測量冷凝器2內的壓力(即冷凝壓力)與過冷器出口的制冷劑壓力的差壓的差壓傳感器ΔΡ。差壓傳感器Λ P與控制裝置10連接。其他結構與圖1表示的渦輪制冷機相同。
[0039]根據(jù)本實施方式，利用差壓傳感器ΔΡ來測量冷凝壓力與過冷器出口壓力的壓力差、即過冷器壓力損失，并將測量信號發(fā)送至控制裝置10?？刂蒲b置10進行與第一實施方式的渦輪制冷機相同的控制。即，控制裝置10對上述控制閥6進行開閉控制，以使過冷器壓力損失成為20kPa。
[0040]圖4是表示本發(fā)明的渦輪制冷機的第三實施方式的示意圖。如圖4所示，在本實施方式中，過冷器不是由內置式過冷器構成，而是由外置過冷器SC構成。外置過冷器SC由板式熱交換器等構成。在外置過冷器SC的出口設置有壓力傳感器P2，用于對過冷器出口的制冷劑壓力進行測量。其他結構與圖1所示的渦輪制冷機相同。
[0041]控制裝置10根據(jù)由壓力傳感器Pl測量出的冷凝壓力、和由壓力傳感器P2測量出的過冷器出口的制冷劑壓力，求出過冷器壓力損失，并對上述控制閥6進行開閉控制，以使過冷器壓力損失成為20kPa。
[0042]在圖1至圖4表示的實施方式中，對使用經濟器循環(huán)的渦輪制冷機進行了說明，但是在不設置經濟器的類型的渦輪制冷機中，只要在將冷凝器2與蒸發(fā)器3連接的制冷劑配管設置電動式的控制閥6即可。配置于控制閥6的上游側的過冷器SC，可以是內置式過冷器，也可以是外置過冷器。
[0043]至此，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但本發(fā)明不限定于上述實施方式，在其技術思想的范圍內，當然能夠以各種不同的方式來實施。
【主權項】
1.一種渦輪制冷機，具備:蒸發(fā)器，其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；渦輪壓縮機，其利用葉輪對制冷劑進行壓縮；冷凝器，其用冷卻流體對壓縮后的制冷劑氣體進行冷卻并使其冷凝，所述渦輪制冷機的特征在于，具備: 過冷器，其對由所述冷凝器冷凝后的制冷劑進行過冷卻； 控制閥，其設置于制冷劑配管，該制冷劑配管將制冷劑從所述過冷器側朝向所述蒸發(fā)器側引導； 測量單元，其對由所述冷凝器冷凝的制冷劑的冷凝壓力與所述過冷器出口的制冷劑壓力的壓力差進行測量；以及 控制裝置，其控制所述控制閥， 所述控制裝置基于所述冷凝壓力與所述過冷器出口的制冷劑壓力的壓力差來控制所述控制閥的開度，由此控制從所述過冷器側向所述蒸發(fā)器側供給的制冷劑流量。
2.根據(jù)權利要求1所述的渦輪制冷機，其特征在于， 所述控制裝置控制所述控制閥的開度，以使所述冷凝壓力與所述過冷器出口的制冷劑壓力的壓力差成為規(guī)定壓力差。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的渦輪制冷機，其特征在于， 測量壓力差的所述測量單元構成為包括:設置于所述冷凝器的壓力傳感器、和設置于所述過冷器出口的壓力傳感器。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的渦輪制冷機，其特征在于， 測量壓力差的所述測量單元由差壓傳感器構成。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的渦輪制冷機，其特征在于， 所述過冷器是內置于所述冷凝器的內置式過冷器、或者與所述冷凝器分開的外置過冷器。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的渦輪制冷機，其特征在于， 所述渦輪壓縮機由多級渦輪壓縮機構成，并且具備經濟器，該經濟器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。
【專利摘要】本發(fā)明提供的渦輪制冷機，不設置檢測冷凝器的制冷劑液面的液面?zhèn)鞲衅鳎ㄟ^將冷凝器的制冷劑液位控制在適當位置，由此能夠提高過冷器的傳熱性能，實現(xiàn)制冷機效率的提高。該渦輪制冷機具備：過冷器(SC)，其對在冷凝器(2)中冷凝后的制冷劑進行過冷卻；控制閥(6)，其設置于將制冷劑從過冷器(SC)側朝向蒸發(fā)器(3)側引導的制冷劑配管(5)；測量單元，其對在冷凝器(2)中冷凝的制冷劑的冷凝壓力與過冷器(SC)出口的制冷劑壓力的壓力差進行測量；控制裝置(10)，其控制控制閥(6)，控制裝置(10)基于冷凝壓力與過冷器(SC)出口的制冷劑壓力的壓力差來控制控制閥(6)的開度，由此控制從過冷器(SC)側向蒸發(fā)器(3)側供給的制冷劑流量。
【IPC分類】F25B49-02, F25B1-10
【公開號】CN104676936
【申請?zhí)枴緾N201410690172
【發(fā)明人】遠藤哲也, 天野俊輔, 大塚晃一郎
【申請人】荏原冷熱系統(tǒng)株式會社
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年11月25日