离心式制冷机制造技术

本发明专利技术提供能够正确地检测喘振的离心式制冷机。离心式制冷机具备：压缩机(1)，其具有叶轮(11、12)以及使该叶轮(11、12)旋转的电动机(13)；冷凝器(2)，其与压缩机(1)的排出口连接；蒸发器(3)，其与压缩机(1)的吸入口连接；电流检测器(22)，其检测向电动机(13)供给的马达电流；入口温度测定器(25)，其测定流入蒸发器(3)的冷水的入口温度；出口温度测定器(26)，其测定从蒸发器(3)流出的冷水的出口温度；以及控制装置(20)，其基于马达电流的变化以及入口温度与出口温度之差的变化双方检测在压缩机(1)的喘振。

Centrifugal Refrigerator

The invention provides a centrifugal refrigerator capable of correctly detecting surge. A centrifugal refrigerator has: a compressor (1), an impeller (11, 12) and a motor (13) that rotates the impeller (11, 12); a condenser (2), which is connected with the exhaust outlet of the compressor (1); an evaporator (3), which is connected with the suction inlet of the compressor (1); a current detector (22), which detects the motor current supplied to the motor (13); and an inlet temperature detector (25), which measures the flow into the evaporator. (3) the inlet temperature of the cold water; the outlet temperature tester (26), which measures the outlet temperature of the cold water flowing out of the evaporator (3); and the control device (20), which detects the surge of the compressor (1) based on the change of the motor current and the difference between the inlet temperature and the outlet temperature.

【技术实现步骤摘要】
离心式制冷机
本专利技术涉及离心式制冷机，特别是涉及能够避免喘振并且在低压头时并且在部分负荷时能够确保运转区域的高压头规格离心式制冷机。
技术介绍
以往，制冷空调装置等所利用的离心式制冷机由封入有制冷剂的封闭系统构成，并由制冷剂配管连结蒸发器、压缩机、冷凝器以及膨胀阀(膨胀机构)而构成，上述蒸发器从被冷却流体夺取热量，使制冷剂蒸发而发挥制冷效果；上述压缩机对在上述蒸发器蒸发的制冷剂气体进行压缩，使其成为高压的制冷剂气体；上述冷凝器利用冷却流体对高压的制冷剂气体进行冷却并使其冷凝；上述膨胀阀对上述冷凝后的制冷剂进行减压而使其膨胀。在以高压头使离心式制冷机运转时，若因制冷负荷的减少而减小控制压缩机入口的吸入风量的叶片的开度，则从某个开度开始，因制冷剂气体的流动失去速度而引起振动、噪音逐渐变得剧烈的所谓的喘振。若产生喘振，则产生由大量噪音、过大的推力负载等引起的轴承的寿命降低、损伤、冷水温度高低的急剧紊乱等各种不良情况。因此在发生了喘振的情况下，迅速对其进行检测并采取发出警报、停止装置、修正旋转速度等必要的保护措施是必不可少的。因此在现有的离心式制冷机中，通过驱动压缩机的电动机的电流值的变化来检测喘振(例如参照专利文献1)。专利文献1：日本特开2011-102668号公报然而，在基于电流值的变动的喘振检测中，即便在压缩机处于正常运转的情况下，有时也认定为在压缩机发生有喘振。例如，在马达电流伴随制冷负荷的降低而降低时，马达电流的变化量有时会超过喘振检测的阈值而误检测出发生喘振。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况所做出的，目的在于提供能够正确地检测喘振的离心式制冷机。本专利技术的一个方式的离心式制冷机，其特征在于，具备：压缩机，其具有叶轮以及使该叶轮旋转的电动机；冷凝器，其与所述压缩机的排出口连接；蒸发器，其与所述压缩机的吸入口连接；电流检测器，其检测向所述电动机供给的马达电流；入口温度测定器，其测定流入所述蒸发器的冷水的入口温度；出口温度测定器，其测定从所述蒸发器流出的所述冷水的出口温度；以及控制装置，其基于所述马达电流的变化以及所述入口温度与所述出口温度之差的变化的双方，来检测在所述压缩机的喘振。根据这样的结构，除了基于马达电流的变化以外，还能够基于冷水的入口温度与出口温度之差的变化而正确地检测喘振。上述离心式制冷机的特征在于，所述控制装置基于所述马达电流的变化来检测第一暂时喘振，并基于所述入口温度与所述出口温度之差的变化来检测第二暂时喘振，在预先设定的监视期间内检测到所述第一暂时喘振以及所述第二暂时喘振双方的情况下，判定为在所述压缩机发生了喘振。根据这样的结构，将检测出第一暂时喘振以及第二暂时喘振双方作为条件，控制装置判定在压缩机发生了喘振，因此能够可靠地防止喘振的误检测。上述离心式制冷机的特征在于，所述控制装置以规定的周期将所述入口温度与所述出口温度之差和阈值进行比较，对在所述监视期间内所述差成为所述阈值以下的次数进行计数，在所述次数为设定值以上的情况下，检测所述第二暂时喘振。根据这样的结构，能够正确地检测第二暂时喘振。上述离心式制冷机的特征在于，在所述监视期间内检测到所述第一暂时喘振以及所述第二暂时喘振双方的时刻，所述控制装置判定为在所述压缩机发生了喘振。根据这样的结构，不必等待监视期间经过，控制装置能够迅速地判定喘振的发生。因此控制装置能够迅速停止离心式制冷机的运转或者迅速发出通知喘振发生的警报。上述离心式制冷机的特征在于，所述阈值包括：第一阈值、和比该第一阈值低的第二阈值，所述控制装置构成为：在制冷负荷率比预先设定的低负荷率高时，通过对所述入口温度与预先设定的目标温度之差乘以规定的第一比例来计算所述第一阈值，并以所述规定的周期将所述入口温度与所述出口温度之差和所述第一阈值进行比较，在制冷负荷率为所述低负荷率以下时，通过对所述入口温度与所述目标温度之差乘以规定的第二比例来计算所述第二阈值，并以所述规定的周期将所述入口温度与所述出口温度之差和所述第二阈值进行比较。根据这样的结构，在制冷负荷率较低时，不会对离心式制冷机的运转稳定性的判断产生影响，控制装置能够正确地判定第二暂时喘振的发生。若具体进行说明，一般而言，为了判断离心式制冷机运转的稳定性，在控制装置设定有冷水出口温度相对于目标温度在温度控制上的允许幅度。例如，若冷水出口温度相对于目标温度处于±0.3℃的允许幅度内，则控制装置判断为离心式制冷机稳定地进行运转。然而，在制冷负荷率降低某种程度的情况下(例如从作为额定负荷率的100％降低至20％以下的情况下)，无论冷水出口温度是否处于允许幅度内，控制装置有可能判断为冷水的入口温度与出口温度之差为阈值以下，从而导致检测出第二暂时喘振。根据上述的结构，控制装置根据制冷负荷率而选择地使用第一阈值或者第二阈值，因此能够正确地判定第二暂时喘振的发生。根据本专利技术，控制装置除了基于马达电流的变化以外，还能够基于冷水的入口温度与出口温度之差的变化而正确地检测喘振。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的离心式制冷机的整体结构的示意图。图2是表示在发生了喘振时马达电流的变动的曲线图。图3是表示在发生了喘振时冷水的入口温度与出口温度之差的变动的曲线图。图4是说明喘振检测的动作的流程图。具体实施方式以下，参照图1～图4说明本专利技术的离心式制冷机的实施方式。图1是表示本专利技术的一个实施方式的离心式制冷机的整体结构的示意图。如图1所示，离心式制冷机具备：压缩机1、与压缩机1的排出口连接的冷凝器2、以及与压缩机1的吸入口连接的蒸发器3。压缩机1、冷凝器2以及蒸发器3由制冷剂配管4连结。在连结冷凝器2与蒸发器3的制冷剂配管4设置有膨胀阀5。蒸发器3从作为被冷却流体的冷水夺取热量，使制冷剂蒸发来发挥制冷效果。压缩机1对在蒸发器3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2利用作为冷却流体的冷却水对高压的制冷剂气体进行冷却并使其冷凝。冷凝后的制冷剂通过膨胀阀5，从而减压并膨胀。膨胀后的制冷剂再次被输送至蒸发器3。这样，离心式制冷机构成为封入有制冷剂的封闭系统。本实施方式的压缩机1由多级离心式压缩机构成。更具体而言，压缩机1由两级离心式压缩机构成，具备：第一级叶轮11、第二级叶轮12以及使这些叶轮11、12旋转的电动机13。在电动机13连接有变频器15，变频器15与商用电源14连接。另外变频器15与控制装置20连接。叶轮11、12经由齿轮G与电动机13连结。电动机13由感应电动机构成，电动机13的旋转速度由与商用电源14连接的变频器15控制。另外在本实施方式中，由于电动机13是变频驱动，因此也可以省略齿轮G。在一个实施方式中，也可以省略变频器15而使电动机13以额定速度旋转。在第一级叶轮11的吸入侧设置有导流叶片16，用于调整制冷剂气体朝向叶轮11、12的吸入流量。导流叶片16的开度基于制冷负荷而由控制装置20控制。即，在制冷负荷较低时，导流叶片16的开度减小，在制冷负荷较高时，导流叶片16的开度增大。离心式制冷机还具备：电流检测器22、冷水入口温度检测器25以及冷水出口温度检测器26。向电动机13供给的马达电流由电流检测器22测定。在本实施方式中，电流检测器22配置在变频器15与电动机13之间。流入蒸发器3的冷水的入口温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心式制冷机，其特征在于，具备：压缩机，其具有叶轮以及使该叶轮旋转的电动机；冷凝器，其与所述压缩机的排出口连接；蒸发器，其与所述压缩机的吸入口连接；电流检测器，其检测向所述电动机供给的马达电流；入口温度测定器，其测定流入所述蒸发器的冷水的入口温度；出口温度测定器，其测定从所述蒸发器流出的所述冷水的出口温度；以及控制装置，其基于所述马达电流的变化以及所述入口温度与所述出口温度之差的变化的双方，来检测在所述压缩机的喘振。

【技术特征摘要】
2017.10.12 JP 2017-1981861.一种离心式制冷机，其特征在于，具备：压缩机，其具有叶轮以及使该叶轮旋转的电动机；冷凝器，其与所述压缩机的排出口连接；蒸发器，其与所述压缩机的吸入口连接；电流检测器，其检测向所述电动机供给的马达电流；入口温度测定器，其测定流入所述蒸发器的冷水的入口温度；出口温度测定器，其测定从所述蒸发器流出的所述冷水的出口温度；以及控制装置，其基于所述马达电流的变化以及所述入口温度与所述出口温度之差的变化的双方，来检测在所述压缩机的喘振。2.根据权利要求1所述的离心式制冷机，其特征在于，所述控制装置基于所述马达电流的变化来检测第一暂时喘振，并基于所述入口温度与所述出口温度之差的变化来检测第二暂时喘振，在预先设定的监视期间内检测到所述第一暂时喘振以及所述第二暂时喘振双方的情况下，判定为在所述压缩机发生了喘振。3.根据权利要求2所述的离心式制冷机，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村知亮，上总雅裕，
申请(专利权)人：荏原冷热系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP