涡轮制冷机制造技术

本发明专利技术提供一种涡轮制冷机，其具备：离心压缩机(10)，其通过具有多个叶片(21)的叶轮(18)的旋转来压缩制冷剂(W)；冷凝器(11)，其对压缩后的制冷剂(W)进行冷却；第一膨胀阀(12)以及第二膨胀阀(13)，其将来自冷凝器(11)的制冷剂减压而形成气液二相，且第一膨胀阀(12)以及第二膨胀阀(13)串联连接；蒸发器(15)，其使来自第二膨胀阀(13)的制冷剂蒸发；节能器(14)，其配置于所述第一膨胀阀(12)以及第二膨胀阀(13)之间，将制冷剂分离成气液二相；以及流入路(16)，其能够使在节能器(14)中从制冷剂分离出的气相(W1)在叶轮(18)的相邻的叶片间的主流路(FC)中向叶片(21)的前缘(21a)与后缘(21b)之间流入。

Turbo refrigerator

\u672c\u53d1\u660e\u63d0\u4f9b\u4e00\u79cd\u6da1\u8f6e\u5236\u51b7\u673a\uff0c\u5176\u5177\u5907\uff1a\u79bb\u5fc3\u538b\u7f29\u673a(10)\uff0c\u5176\u901a\u8fc7\u5177\u6709\u591a\u4e2a\u53f6\u7247(21)\u7684\u53f6\u8f6e(18)\u7684\u65cb\u8f6c\u6765\u538b\u7f29\u5236\u51b7\u5242(W)\uff1b\u51b7\u51dd\u5668(11)\uff0c\u5176\u5bf9\u538b\u7f29\u540e\u7684\u5236\u51b7\u5242(W)\u8fdb\u884c\u51b7\u5374\uff1b\u7b2c\u4e00\u81a8\u80c0\u9600(12)\u4ee5\u53ca\u7b2c\u4e8c\u81a8\u80c0\u9600(13)\uff0c\u5176\u5c06\u6765\u81ea\u51b7\u51dd\u5668(11)\u7684\u5236\u51b7\u5242\u51cf\u538b\u800c\u5f62\u6210\u6c14\u6db2\u4e8c\u76f8\uff0c\u4e14\u7b2c\u4e00\u81a8\u80c0\u9600(12)\u4ee5\u53ca\u7b2c\u4e8c\u81a8\u80c0\u9600(13)\u4e32\u8054\u8fde\u63a5\uff1b\u84b8\u53d1\u5668(15)\uff0c\u5176\u4f7f\u6765\u81ea\u7b2c\u4e8c\u81a8\u80c0\u9600(13)\u7684\u5236\u51b7\u5242\u84b8\u53d1\uff1b\u8282\u80fd\u5668(14)\uff0c\u5176\u914d\u7f6e\u4e8e\u6240\u8ff0\u7b2c\u4e00\u81a8\u80c0\u9600(12)\u4ee5\u53ca\u7b2c\u4e8c\u81a8\u80c0\u9600(13)\u4e4b\u95f4\uff0c\u5c06\u5236\u51b7\u5242\u5206\u79bb\u6210\u6c14\u6db2\u4e8c\u76f8\uff1b\u4ee5\u53ca\u6d41\u5165\u8def(16)\uff0c\u5176\u80fd\u591f\u4f7f\u5728\u8282\u80fd\u5668(14)\u4e2d\u4ece\u5236\u51b7\u5242\u5206\u79bb\u51fa\u7684\u6c14\u76f8(W1)\u5728\u53f6\u8f6e(18)\u7684\u76f8\u90bb\u7684\u53f6\u7247\u95f4\u7684\u4e3b\u6d41\u8def(FC)\u4e2d\u5411\u53f6\u7247(21)\u7684\u524d\u7f18(21a)\u4e0e The inflow between the trailing edge (21b).

【技术实现步骤摘要】
涡轮制冷机本申请是申请号为201380076771.2、申请日为2013年6月24日、专利技术名称为涡轮制冷机的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及使用了离心压缩机的涡轮制冷机。
技术介绍
对于制冷机，公知使用了离心压缩机的涡轮制冷机。该涡轮制冷机广泛使用于大厦的大型空调、化学设备组中的冷却设备等。并且，近年来，随着对环境问题的意识增高，对该涡轮制冷机也要求基于制冷能力的提高所带来的高性能化。另外，一方面要求高性能化，另一方面从降低成本的观点出发，需要减少压缩机的级数。因此，即便为了降低成本而减少了压缩机级数，也必须维持制冷能力，即，制冷能力的进一步提高的必要性增加。这里，在专利文献1所公开的CO2制冷循环装置中，在串联连接的两个减压装置(膨胀阀与毛细管)之间配置气液分离器，在从通过了第一个减压装置的制冷剂分离出气相与液相之后，仅将液相向第二个减压装置导入而进行减压。通过这样做，实现蒸发器前后的制冷剂的焓差即制冷能力R的提高。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-292229号公报专利技术概要专利技术要解决的课题然而，专利文献1所公开的构造限定于涡旋式压缩机，并没有示出应用于具备叶轮的离心压缩机的例子。这里，此前，在将具有多个叶轮的多级离心压缩机应用于压缩机的涡轮制冷机中，向配置在压缩机的级间即叶轮彼此间的流路吹入通过气液分离器分离出的制冷剂的气相，从而利用气液分离器实现制冷能力的提高。因此，气液分离器的设置数量比压缩机的级数少一个，无法进一步期待使用了气液分离器的制冷能力的提高。此外，如上所述，由于将来自气液分离器的制冷剂的气相向叶轮彼此间的流路吹入，因此，在采用例如通过一个叶轮进行压缩的单级离心压缩机作为压缩机的情况下，无法吹入通过气液分离器分离出的制冷剂的气相。因此，难以向单级离心压缩机应用气液分离器。因此，在使用了单级离心压缩机的制冷机中，难以使用气液分离器来实现制冷能力的提高。这样，在使用气液分离器时，其设置数量受到压缩机的级数限制，难以在减少压缩机的级数的同时提高制冷能力。
技术实现思路
本专利技术是考虑到此类情况而完成的，提供能抑制成本并提高制冷能力从而实现性能提高的涡轮制冷机。用于解决课题的手段(1)根据本专利技术的第一方式，涡轮制冷机具备离心压缩机、冷凝器、多个减压器、蒸发器、气液分离器以及流入路。离心压缩机通过具有多个叶片的叶轮的旋转来压缩制冷剂。冷凝器对压缩后的所述制冷剂进行冷却。减压器将来自所述冷凝器的所述制冷剂减压而形成气液二相，并且以比所述离心压缩机的级数多的数量串联连接。蒸发器使通过所述多个减压器之后的所述制冷剂蒸发。气液分离器在所述减压器彼此之间各配置有一个，将所述制冷剂分离成气液二相。流入路使在所述气液分离器中的至少一个之中从所述制冷剂分离出的气相向相邻的所述叶片间的前缘与后缘之间流入。根据上述结构，在至少一个气液分离器中从制冷剂分离出的气相从流入路向叶片的前缘与后缘之间吹入。因此，不必一定向离心压缩机的级间即叶轮彼此间吹入利用气液分离器从制冷剂分离出的气相。此外，即便离心压缩机的级数是单级或者多级，都能够不受离心压缩机的级数限制地可靠地设置气液分离器。并且，由于能够通过气液分离器将制冷剂形成为仅是液相的状态，因此能够再次利用减压器进行减压。即，能够将例如制冷循环是单级压缩单级膨胀循环的制冷循环形成为单级压缩二级膨胀循环。因此，与不利用气液分离器从制冷剂分离气相的情况比较，能够扩大通过蒸发器前后的制冷剂的焓差，能够提高制冷能力。此外，通过将利用气液分离器从制冷剂分离出的气相向离心压缩机内吹入，能够减少压缩机内的制冷剂的温度，还能够实现压缩效率的提高。(2)在所述(1)的涡轮制冷机的基础上，也可以是，所述流入路使所述气相向比所述叶片的前缘与后缘的中间部靠前缘侧的位置流入。根据上述结构，由于流入路以此方式使气相流入，因此尤其能够使在叶轮的叶片周围的前缘侧产生的失速区域增速，通过提高喘振的抑制效果而实现离心压缩机的动作范围的扩大。因此，能够进一步实现性能提高。(3)在所述(1)或(2)的涡轮制冷机的基础上，也可以是，所述流入路使所述气相沿所述叶轮的子午面中的所述制冷剂的流通方向流入。根据上述结构，由于流入路以此方式使气相流入，因此，不会在气相向在叶轮内流通的制冷剂的主流混合时妨碍主流的流动的顺畅性。由此，能够减少混合损失，能够进一步实现叶轮的性能提高。(4)在所述(1)至(3)中任一项所述的涡轮制冷机的基础上，也可以是，所述流入路在该流入路的内周面上具有与所述叶片平行地设置的导流叶。根据上述结构，利用这样的导流叶，来自气液分离器的气相通过流入路吹入，在所述气相向叶轮内的制冷剂的主流混合时，所述气相沿着主流的流动的方向在周向上沿相同方向流入。因此，不会妨碍主流的流动的顺畅性，能够减少混合损失，提高叶轮的性能。(5)在所述(1)至(4)中任一项所述的涡轮制冷机的基础上，也可以是，所述流入路的所述叶片侧的端部随着朝向下游侧而扩径。根据上述结构，由于流入路在叶片侧扩径，因此能够在减小了气相的流速的状态下将气相向叶轮内吹入。因此，在气相向叶轮内的主流混合时，不会妨碍主流的流动的顺畅性，能够减少混合损失，防止叶轮的性能降低。专利技术效果根据所述的涡轮制冷机，通过在相邻的叶片间的前缘与后缘之间设置流入路，能够在设置数量不受离心压缩机的级数限制的情况下进行气液分离器的设置。因此，减少了离心压缩机的级数，能够抑制成本并提高制冷能力，实现性能提高。附图说明图1是示出本专利技术的第一实施方式的涡轮制冷机的整体系统图。图2涉及本专利技术的第一实施方式的涡轮制冷机中的离心压缩机，是示出叶轮周边的剖视图。图3涉及本专利技术的第一实施方式的涡轮制冷机中的离心压缩机，是叶轮的整体立体图。图4涉及本专利技术的第一实施方式的涡轮制冷机，是简化示出制冷循环的图。图5涉及本专利技术的第一实施方式的涡轮制冷机中的离心压缩机，是示出叶轮周边的剖视图，且示出叶轮为封闭型的情况。图6是示出本专利技术的第一实施方式的涡轮制冷机的第一变形例的整体系统图。图7是示出本专利技术的第一实施方式的涡轮制冷机的第二变形例的整体系统图。图8是示出本专利技术的第一实施方式的涡轮制冷机的第三变形例的整体系统图。图9涉及本专利技术的第一实施方式的涡轮制冷机的第三变形例的离心压缩机，是示出叶轮周边的剖视图。图10涉及本专利技术的第二实施方式的涡轮制冷机中的离心压缩机，是示出叶轮周边的剖视图。图11涉及本专利技术的第二实施方式的涡轮制冷机中的离心压缩机，是从径向外侧观察流入路时的图，示出图10的A-A剖面。图12涉及本专利技术的第三实施方式的涡轮制冷机中的离心压缩机，是示出叶轮周边的剖视图。图13涉及本专利技术的第三实施方式的涡轮制冷机的第一变形例的涡轮制冷机中的离心压缩机，是示出叶轮周边的剖视图。图14涉及本专利技术的第三实施方式的涡轮制冷机的第二变形例的涡轮制冷机中的离心压缩机，是示出叶轮周边的剖视图。具体实施方式以下，对本专利技术的第一实施方式的涡轮制冷机1A进行说明。涡轮制冷机1A是使用了离心压缩机等涡轮式的压缩机的冷却装置，使用于办公大厦等大规模设备中的空调装置。并且，如图1所示，该涡轮制冷机1A具备压缩制冷剂W的离心压缩机10、对压缩后的制冷剂W进行冷却的冷凝器11、对来自冷凝器11的制冷剂W进行减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮制冷机，其中，具备：离心压缩机，其通过具有多个叶片的叶轮的旋转来压缩制冷剂，所述叶轮为多级的开放型的叶轮；冷凝器，其对压缩后的所述制冷剂进行冷却；多个减压器，其将来自所述冷凝器的所述制冷剂减压而形成气液二相，并且以比所述离心压缩机的级数多的数量串联连接；蒸发器，其使通过所述多个减压器后的所述制冷剂蒸发；多个气液分离器，其在所述减压器彼此之间各配置有一个，将所述制冷剂分离成气液二相；以及流入路，其使在所述多个气液分离器中的一个气液分离器之中从所述制冷剂分离出的气相向一个所述叶轮中的相邻的所述叶片间的前缘与后缘之间流入，并使在其他所述气液分离器之中从所述制冷剂分离出的气相向所述叶轮彼此的级间流入，所述流入路的所述叶片侧的端部随着朝向下游侧而扩径。

【技术特征摘要】
1.一种涡轮制冷机，其中，具备：离心压缩机，其通过具有多个叶片的叶轮的旋转来压缩制冷剂，所述叶轮为多级的开放型的叶轮；冷凝器，其对压缩后的所述制冷剂进行冷却；多个减压器，其将来自所述冷凝器的所述制冷剂减压而形成气液二相，并且以比所述离心压缩机的级数多的数量串联连接；蒸发器，其使通过所述多个减压器后的所述制冷剂蒸发；多个气液分离器，其在所述减压器彼此之间各配置有一个，将所述制冷剂分离成气液二相；以及流入路，其使在所述多个气液分离器中的一个气液分离器之中从所述制冷剂分离出的气相向一个所述叶轮中的相邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：古贺淳，上田宪治，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP