[发明专利]涡轮制冷机

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮制冷机，尤其涉及在从冷凝器侧向蒸发器引导制冷剂的配管上设置有并联连接的多个控制阀的涡轮制冷机。

背景技术

以往，在制冷空调装置等中利用的涡轮制冷机由封入有制冷剂的封闭系统构成，并通过制冷剂配管将蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀机构连结起来而构成，其中，蒸发器使制冷剂从冷水(被冷却流体)吸收热量而蒸发来发挥制冷效果，压缩机对通过上述蒸发器而蒸发的制冷剂气体进行压缩而使其成为高压的制冷剂气体，冷凝器通过冷却水(冷却流体)对高压的制冷剂气体进行冷却而使其冷凝，膨胀机构对上述冷凝的制冷剂进行减压而使其膨胀。

以往，作为涡轮制冷机中的冷凝制冷剂的膨胀机构，利用固定开度的节流元件的情况较多，但是，当使用固定开度的节流元件时，在冷却水温度较低的中间期，冷凝器与蒸发器的压力差减小，制冷液难以从冷凝器返回到蒸发器。其结果为，制冷剂容易滞留在冷凝器中，从而存在蒸发器的制冷剂量不足而导致液面水平降低的情况。

因此，将电动阀单体、固定节流元件和电动阀、温度式膨胀阀和多个电磁阀等设置在从冷凝器侧向蒸发器引导制冷剂的制冷剂配管上。这些控制阀大多用于蒸发器的制冷剂液面控制。

但是，蒸发器的制冷剂液面控制会根据各个涡轮制冷机的蒸发器传热管种类和蒸发器形状等而受到影响，蒸发器的制冷剂液面控制未必与蒸发器的热交换效率的维持提高相关联。

对于作为控制阀来进行精细的制冷剂流量控制，电动阀单体、固定节流元件和电动阀、温度式膨胀阀和多个电磁阀等是不充分的，仍具有改善的余地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3360362号公报

发明内容

本发明是鉴于上述情况而研发的，其目的在于提供一种涡轮制冷机，该涡轮制冷机将多个控制阀并联连接地设置在从冷凝器侧向蒸发器引导制冷剂的配管上，并根据冷凝器与蒸发器的压差(或节能器与蒸发器的压差)而切换使用上述多个控制阀，由此，能够精细地控制向蒸发器供给的制冷剂流量。

为了实现上述目的，本发明的涡轮制冷机具有：使制冷剂从被冷却流体吸收热量而蒸发来发挥制冷效果的蒸发器；通过叶轮对制冷剂进行压缩的涡轮压缩机；和通过冷却流体对压缩的制冷剂气体进行冷却而使其冷凝的冷凝器，该涡轮制冷机的特征在于，还具有：Cv值不同的多个控制阀，该多个控制阀为设置在从冷凝器侧向蒸发器引导制冷剂的制冷剂配管上的并联连接的多个阀；和控制上述多个控制阀的控制装置，上述控制装置根据冷凝器侧与蒸发器的压差而进行上述Cv值不同的多个控制阀的切换控制。

根据本发明，将多个控制阀并联连接地设置在从冷凝器侧向蒸发器引导制冷剂的配管上，并根据冷凝器与蒸发器的压差(或节能器与蒸发器的压差)而切换使用上述多个控制阀，由此，能够精细地控制向蒸发器供给的制冷剂流量。

本发明的优选方式的特征在于，上述涡轮压缩机由多级涡轮压缩机构成，涡轮制冷机具有向多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分供给制冷剂气体的节能器，上述制冷剂配管为从节能器向蒸发器引导制冷剂的配管。

根据本发明，由于通过节能器而分离的制冷剂气体被导入到多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分，所以增加了通过节能器而实现的制冷效果部分，因此，能够相应地增加制冷效果而实现高效化。

本发明的优选方式的特征在于，上述多个控制阀是阀的固有流量特性在从低开度到中开度的范围内呈等百分比的电动球阀或电动蝶阀。

为了进行自动控制，需要使本发明中的多个控制阀为电动阀，对于进行精细的制冷剂流量控制，阀的种类成为问题。闸门阀和球形阀的控制性较差，球阀和蝶阀的阀固有流量特性呈等百分比，因此，球阀和蝶阀最适于制冷剂流量控制。本发明通过以并联连接的方式使用Cv值不同的电动球阀和/或电动蝶阀，能够进行极其精细的制冷剂流量控制。

本发明的优选方式的特征在于，具有：测定与蒸发器内的制冷剂进行热交换的冷水的出口温度的机构；和测定蒸发器内的制冷剂温度的机构，上述控制装置通过上述多个控制阀来控制向蒸发器供给的制冷剂流量，以使被定义为冷水出口温度与蒸发器制冷剂温度的温度差的蒸发器LTD接近目标LTD。