涡轮制冷机制造技术

本实用新型专利技术提供一种涡轮制冷机，能够使制冷容量无限地下降至零附近。涡轮制冷机具备至少根据在蒸发器（5）中流动的冷水的温度来计算该涡轮制冷机的制冷容量的控制装置（20）。该控制装置（20）随着制冷容量的降低，先经由逆变器（14）而使多级涡轮压缩机（TC）的旋转速度降低，然后减小叶片（15）的开度，之后关闭控制阀（7），该控制阀（7）设置于将节能器（6）与多级涡轮压缩机（TC）连通的流路（11），最后打开热气旁通阀（26）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及具备节能器的涡轮制冷机，特别是涉及使用多级压缩节能器循环的涡轮制冷机。
技术介绍
以往，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，将从冷水（被冷却流体）夺取热量而使制冷剂蒸发从而发挥制冷效果的蒸发器、将由上述蒸发器蒸发了的制冷剂气体压缩，使其成为高压的制冷剂气体的压缩机、借助冷却水（冷却流体）对高压的制冷剂气体进行冷却而使其冷凝的冷凝器、对上述冷凝后的制冷剂进行减压而使其膨胀的膨胀阀（膨胀机构）通过制冷剂配管连结而构成。而且，在使用通过多级叶轮将制冷剂气体进行多级压缩的多级压缩机来作为压缩机的情况下，进行将由设置在冷凝器与蒸发器之间的制冷剂配管中的中间冷却器亦即节能器产生的制冷剂气体导入至压缩机的中间级（多级叶轮的中间部分）的动作（例如，专利文献1）。专利文献1：日本特开2009-236430号公报在涡轮制冷机中，有时要求根据运转环境而使其制冷容量（制冷能力）降低至零附近。然而，以往的涡轮制冷机却无法使制冷容量降低至零附近，因而无法满足这样的要求。
技术实现思路
本技术是为了解决上述以往的问题所做出的，其目的在于提供能够使制冷容量无限地下降至零附近的涡轮制冷机。为实现上述目的，本技术的第一方式，具备：蒸发器，其从被冷却流体夺取热量而将制冷剂蒸发从而发挥制冷效果；多级涡轮压缩机，其通过多级叶轮将制冷剂压缩；冷凝器，其利用冷却流体对压缩后的制冷剂气体进行冷却以使其冷凝；中间冷却器亦即节能器，其使冷凝后的制冷剂液的一部分蒸发并将蒸发后的制冷剂气体供给至所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分，所述涡轮制冷机的特征在于，所述多级涡轮压缩机具备：压缩机马达，其使所述多级叶轮旋转；逆变器，其驱动所述压缩机马达；开度可变的叶片，其调整向所述多级叶轮吸入的制冷剂气体的吸入流量，所述涡轮制冷机还具备：控制装置、控制阀、热气旁通流路以及热气旁通阀，其中，所述控制装置至少根据在所述蒸发器中流动的冷水的温度来计算所述涡轮制冷机的制冷容量，所述控制装置随着所述制冷容量的降低，先经由所述逆变器而使所述多级涡轮压缩机的旋转速度降低，然后减小所述叶片的开度，之后关闭所述控制阀，最后打开所述热气旁通阀，所述控制阀设置在将所述节能器与所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分连通的流路中，对所述流路进行开闭，所述热气旁通流路使被压缩的所述制冷剂气体不通过所述节能器而是从所述冷凝器返回所述蒸发器，所述热气旁通阀设置于所述热气旁通流路。本技术的第二方式，是一种涡轮制冷机，具备：蒸发器，其从被冷却流体夺取热量而将制冷剂蒸发从而发挥制冷效果；多级涡轮压缩机，其通过多级叶轮将制冷剂压缩；冷凝器，其利用冷却流体对压缩后的制冷剂气体进行冷却以使其冷凝；中间冷却器亦即节能器，其使冷凝后的制冷剂液的一部分蒸发并将蒸发后的制冷剂气体供给至所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分，所述涡轮制冷机的特征在于，所述多级涡轮压缩机具备：压缩机马达，其使所述多级叶轮旋转；开度可变的叶片，其调整向所述多级叶轮吸入的制冷剂气体的吸入流量，所述涡轮制冷机还具备：控制装置、控制阀、热气旁通流路以及热气旁通阀，其中，所述控制装置至少根据在所述蒸发器中流动的冷水的温度来计算所述涡轮制冷机的制冷容量，所述控制装置随着所述制冷容量的降低，先减小所述叶片的开度，然后关闭所述控制阀，最后打开所述热气旁通阀，所述控制阀设置在将所述节能器与所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分连通的流路中，对所述流路进行开闭；所述热气旁通流路使被压缩的所述制冷剂气体不通过所述节能器而是从所述冷凝器返回所述蒸发器，所述热气旁通阀设置于所述热气旁通流路。本技术的其他方式，是一种涡轮制冷机的控制方法，该涡轮制冷机具备：蒸发器，其从被冷却流体夺取热量而将制冷剂蒸发从而发挥制冷效果；多级涡轮压缩机，其通过多级叶轮将制冷剂压缩；冷凝器，其利用冷却流体对压缩后的制冷剂气体进行冷却以使其冷凝；中间冷却器亦即节能器，其使冷凝后的制冷剂液的一部分蒸发并将蒸发后的制冷剂气体供给至所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分；控制阀，其设置在将所述节能器与所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分连通的流路中，对所述流路进行开闭；热气旁通流路，其使被压缩的所述制冷剂气体不通过所述节能器而是从所述冷凝器返回所述蒸发器；热气旁通阀，其设置于所述热气旁通流路；控制装置，其至少根据在所述蒸发器中流动的冷水的温度来计算所述涡轮制冷机的制冷容量，所述涡轮制冷机的控制方法的特征在于，随着所述制冷容量的降低而以下述顺序执行第一～第四控制步骤：第一控制步骤，经由逆变器而使所述多级涡轮压缩机的旋转速度降低，其中所述逆变器用于驱动与所述多级叶轮连结的压缩机马达；第二控制步骤，减小叶片的开度，其中所述叶片调整向所述多级叶轮吸入的制冷剂气体的吸入流量；第三控制步骤，关闭所述控制阀；第四控制步骤，打开所述热气旁通阀。本技术的再一方式，是一种涡轮制冷机的控制方法，该涡轮制冷机具备：蒸发器，其从被冷却流体夺取热量而将制冷剂蒸发从而发挥制冷效果；多级涡轮压缩机，其通过多级叶轮将制冷剂压缩；冷凝器，其利用冷却流体对压缩后的制冷剂气体进行冷却以使其冷凝；中间冷却器亦即节能器，其使冷凝后的制冷剂液的一部分蒸发并将蒸发后的制冷剂气体供给至所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分；控制阀，其设置在将所述节能器与所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分连通的流路中，对所述流路进行开闭；热气旁通流路，其使被压缩的所述制冷剂气体不通过所述节能器而是从所述冷凝器返回所述蒸发器；热气旁通阀，其设置于所述热气旁通流路；控制装置，其至少根据在所述蒸发器中流动的冷水的温度来计算所述涡轮制冷机的制冷容量，所述涡轮制冷机的控制方法的特征在于，随着所述制冷容量的降低而以下述顺序执行第一～第三控制步骤：第一控制步骤，减小叶片的开度，其中所述叶片调整向所述多级叶轮吸入的制冷剂气体的吸入流量；第二控制步骤，关闭所述控制阀；第三控制步骤，打开所述热气旁通阀。根据本技术的第一方式，通过以下4个阶段的控制，能够使制冷容量下降至零附近，即：（1）通过逆变器进行的多级涡轮压缩机的旋转速度控制，（2）叶片的开度控制，（3）节能器循环的停止，（4）热气旁通。因此涡轮制冷机的低负荷运转成为可能。根据本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮制冷机，具备：蒸发器，其从被冷却流体夺取热量而将制冷剂蒸发从而发挥制冷效果；多级涡轮压缩机，其通过多级叶轮将制冷剂压缩；冷凝器，其利用冷却流体对压缩后的制冷剂气体进行冷却以使其冷凝；中间冷却器亦即节能器，其使冷凝后的制冷剂液的一部分蒸发并将蒸发后的制冷剂气体供给至所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分，所述涡轮制冷机的特征在于，所述多级涡轮压缩机具备：压缩机马达，其使所述多级叶轮旋转；逆变器，其驱动所述压缩机马达；开度可变的叶片，其调整向所述多级叶轮吸入的制冷剂气体的吸入流量，所述涡轮制冷机还具备：控制装置、控制阀、热气旁通流路以及热气旁通阀，其中，所述控制装置至少根据在所述蒸发器中流动的冷水的温度来计算所述涡轮制冷机的制冷容量，所述控制装置随着所述制冷容量的降低，先经由所述逆变器而使所述多级涡轮压缩机的旋转速度降低，然后减小所述叶片的开度，之后关闭所述控制阀，最后打开所述热气旁通阀，所述控制阀设置在将所述节能器与所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分连通的流路中，对所述流路进行开闭，所述热气旁通流路使被压缩的所述制冷剂气体不通过所述节能器而是从所述冷凝器返回所述蒸发器，所述热气旁通阀设置于所述热气旁通流路。...

【技术特征摘要】
2012.03.21 JP 2012-0633161.一种涡轮制冷机，具备：蒸发器，其从被冷却流体夺取热量而
将制冷剂蒸发从而发挥制冷效果；多级涡轮压缩机，其通过多级叶轮将
制冷剂压缩；冷凝器，其利用冷却流体对压缩后的制冷剂气体进行冷却
以使其冷凝；中间冷却器亦即节能器，其使冷凝后的制冷剂液的一部分
蒸发并将蒸发后的制冷剂气体供给至所述多级涡轮压缩机的多级压缩
级的中间部分，所述涡轮制冷机的特征在于，
所述多级涡轮压缩机具备：压缩机马达，其使所述多级叶轮旋转；
逆变器，其驱动所述压缩机马达；开度可变的叶片，其调整向所述多级
叶轮吸入的制冷剂气体的吸入流量，
所述涡轮制冷机还具备：控制装置、控制阀、热气旁通流路以及热
气旁通阀，其中，
所述控制装置至少根据在所述蒸发器中流动的冷水的温度来计算
所述涡轮制冷机的制冷容量，所述控制装置随着所述制冷容量的降低，
先经由所述逆变器而使所述多级涡轮压缩机的旋转速度降低，然后减小
所述叶片的开度，之后关闭所述控制阀，最后打开所述热气旁通阀，
所述控制阀设置在将所述节能器与所述多级涡轮压缩机的多级压
缩级的中间部分连通的流路中，对所述流路进行开闭，
所述热气旁通流路使被压缩的所述制冷剂气体不通过所述节能器
而是从所述冷凝器返回所述蒸发器，
所述热气旁通阀设置于所述热气旁通流路。
2.如权利要求1所述的涡轮制冷机，其特征在于，
所述控制阀构成为其开度可改变，
在关闭所述控制阀时，所述控制装置使所述控制阀的开度随着所述
制冷容量的降低而减小。
3.如权利要求1所述的涡轮制冷机，其特征在于，
在关闭所述控制阀时，所述控制装置在关闭所述控制阀的同时或之
后，立刻增大所述叶片的开度。
4.如权利要求1所述的涡轮制冷机，其特征在于，
所述控制阀构成为其开度可改变，
在打开所述热气旁通阀时，所述控制装置使所述热气旁通阀的开度

\t随着所述制冷容量的降低而减小。
5.如权利要求1所述的涡轮制冷机，其特征在于，
在打开所述热气旁通...

【专利技术属性】
技术研发人员：远藤哲也，入江毅一，
申请(专利权)人：荏原冷热系统株式会社，
类型：实用新型
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