| 【発明の名称】 |
ターボ冷凍機 |
| 【発明者】 |
【氏名】山口 忠司
【氏名】佐藤 裕一
【氏名】徳丸 徹
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| 【要約】 |
【課題】配管配置簡易化により部品点数と設置スペース小とし、外観上の見栄え良いターボ冷凍機を提供する。
【解決手段】凝縮器２からの液冷媒をエコノマイザを通して気液分離しその冷媒蒸気を多段圧縮機３の低段圧縮ユニット１０及び高段圧縮ユニット１１に送ると共に冷媒液を蒸発器１に送るように構成したターボ冷凍機において、蒸発器１はユニット化されたエコノマイザを内蔵した構成であり、多段圧縮機３は電動機９を中心にその両側に１枚以上の羽根車を具備する低段圧縮ユニット１０と高段圧縮ユニット１１を配置し該両圧縮ユニットの羽根車の回転軸は該電動機９の回転軸に直結した構成の多段圧縮機であり、蒸発器１と凝縮器２とを隣接して並べて配置し、蒸発器１の上に多段圧縮機３を配置すると共に、多段圧縮機３の低段圧縮ユニット１０の吐出口から高段圧縮ユニット１１の吸込口への連絡管を構成するダクト１２−１を凝縮器２の上部に配置した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 蒸発器、多段圧縮機、凝縮器及びエコノマイザを具備し、該蒸発器からの冷媒蒸気を前記多段圧縮機の低段圧縮ユニット及び高段圧縮ユニットで圧縮して凝縮器に送り、該凝縮器からの液冷媒を前記エコノマイザを通して気液分離しその冷媒蒸気を多段圧縮機の低段圧縮ユニット及び高段圧縮ユニットに送ると共に冷媒液を前記蒸発器に送るように構成したターボ冷凍機において、前記蒸発器は前記エコノマイザを内蔵した構成であり、前記多段圧縮機は電動機を中心にその両側に１枚以上の羽根車を具備する低段圧縮ユニットと高段圧縮ユニットを配置し該両圧縮ユニットの羽根車の回転軸は該電動機の回転軸に直結した構成の多段圧縮機であり、前記蒸発器と前記凝縮器とを隣接して並べて配置し、該蒸発器上に前記多段圧縮機を配置すると共に、該多段圧縮機の低段圧縮ユニットの吐出口から高段圧縮ユニットの吸込口への連絡管を前記凝縮器の上部に配置したことを特徴とするターボ冷凍機。
【請求項２】 請求項１に記載のターボ冷凍機において、前記蒸発器はユニット化された高段エコノマイザと低段エコノマイザを嵌め込んだ構成であり、該高段エコノマイザからの冷媒蒸気を前記多段圧縮機の高段圧縮ユニットに送ると共に、該低段エコノマイザからの冷媒蒸気を該多段圧縮機の低段圧縮ユニットに送るように構成したことを特徴とするターボ冷凍機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエコノマイザサイクルを採用するターボ冷凍機に関し、特に電動機を中心にその両側に１枚以上の羽根車を具備する低段圧縮ユニットと高段圧縮ユニットを配置した構造の多段圧縮機と、エコノマイザを内蔵した蒸発器を具備するターボ冷凍機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のエコノマイザサイクルを採用するターボ冷凍機においては、エコノマイザは通常独立して存在しているため、蒸発器や凝縮器と同様に自立させて設置している。そのためターボ冷凍機の設置スペースが広くなるという問題があった。また、圧縮機に電動機を中心にその両側に１枚以上の羽根車を具備する低段圧縮ユニットと高段圧縮ユニットを配置した構造の多段圧縮機を使用する場合は、低段圧縮ユニットの吐出口と高段圧縮ユニットの吸込口を接続する連絡配管は太く、収まりが悪く外観上見栄えが悪いという問題があった。
【０００３】また、エコノマイザを独立して配置するため、該エコノマイザと圧縮機、蒸発器及び凝縮器を接続する配管も複雑になり、配管のための部品点数も多くなるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、配管の配置が簡素化できると共に配管のための部品点数が少なく、冷凍機の設置スペースが小さくて済み、且つ外観上の見栄えの良いターボ冷凍機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、蒸発器、多段圧縮機、凝縮器及びエコノマイザを具備し、該蒸発器からの冷媒蒸気を多段圧縮機の低段圧縮ユニット及び高段圧縮ユニットで圧縮して凝縮器に送り、該凝縮器からの液冷媒をエコノマイザを通して気液分離しその冷媒蒸気を多段圧縮機の低段圧縮ユニット及び高段圧縮ユニットに送ると共に冷媒液を前記蒸発器に送るように構成したターボ冷凍機において、蒸発器はエコノマイザを内蔵した構成であり、多段圧縮機は電動機を中心にその両側に１枚以上の羽根車を具備する低段圧縮ユニットと高段圧縮ユニットを配置し該両圧縮ユニットの羽根車の回転軸は該電動機の回転軸に直結した構成の多段圧縮機であり、蒸発器と凝縮器とを隣接して並べて配置し、該蒸発器上に多段圧縮機を配置すると共に、該多段圧縮機の低段圧縮ユニットの吐出口から高段圧縮ユニットの吸込口への連絡管を凝縮器の上部に配置したことを特徴とする。
【０００６】ターボ冷凍機を上記構成とすることにより、エコノマイザが蒸発器に内蔵されているため、エコノマイザを独立に配置する場合に比較し、コンパクトになると共に、エコノマイザと蒸発器を接続する配管を省略できる。また、蒸発器上に圧縮機を配置し、圧縮機の低段圧縮ユニットの吐出口から高段圧縮ユニットの吸込口への連絡管を蒸発器に隣接して配置された凝縮器上部に配置するので、太い連絡管が凝縮器上部に収まり、見栄えが良いと同時に冷凍機全体が占める空間も小さくなる。
【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のターボ冷凍機において、蒸発器はユニット化された高段エコノマイザと低段エコノマイザを嵌め込んだ構成であり、該高段エコノマイザからの冷媒蒸気を前記多段圧縮機の高段圧縮ユニットに送ると共に、該低段エコノマイザからの冷媒蒸気を該多段圧縮機の低段圧縮ユニットに送るように構成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るターボ冷凍機の全体側面（一部断面）図、図２は本発明に係るターボ冷凍機の全体平面図、図３は蒸発器の正面図である。図示するように、本ターボ冷凍機はエコノマイザを内蔵した蒸発器１と、凝縮器２と、多段圧縮機３を具備する。
【０００９】蒸発器１には図３に示すようにユニット化された高段エコノマイザ４と低段エコノマイザ５が嵌め込まれた構造で、高段エコノマイザ４の下方で蒸発器１の側面には気液分離室６が配置され、低段エコノマイザ５の下方で蒸発器１の側面には気液分離室７が配置されている。多段圧縮機３は電動機９を中心にその両側に１枚以上の羽根車を具備する低段圧縮ユニット１０と高段圧縮ユニット１１を配置し該両圧縮ユニットの羽根車の回転軸は該電動機９の回転軸に直結した構造である。ここでは低段圧縮ユニット１０に２枚の羽根車（１段目羽根車と２段目羽根車）を配置し、高段圧縮ユニット１１は１枚の羽根車（３段目羽根車）が配置されている。
【００１０】本ターボ冷凍機は図示するように、蒸発器１と凝縮器２とを隣接して並べて配置し、蒸発器１の上に多段圧縮機３を配置している。多段圧縮機３の低段圧縮ユニット１０の吐出口１０ｂと高段圧縮ユニット１１の吸込口１１ａを接続する連絡管は凝縮器２の上部に配置したダクト１２−１とそれに接続された配管１２−２で構成している。蒸発器１の吐出口１ａと多段圧縮機３の低段圧縮ユニット１０の吸込口１０ａは配管１３で接続されている。また、高段エコノマイザ４の吐出口４ａは配管１４でダクト１２−１に接続され、低段エコノマイザ５の吐出口５ａは配管１５で多段圧縮機３の低段圧縮ユニット１０の２段目の吸込口１０ｃに接続されている。また、多段圧縮機３の高段圧縮ユニット１１の吐出口１１ｂは配管１６で凝縮器２の吸込口２ａに接続されている。凝縮器２のヘッダー２ｃに連通する冷媒液排出口２ｂは配管１７で気液分離室６の流入口６ａに接続されている。
【００１１】上記構成のターボ冷凍機において、蒸発器１の吐出口１ａから排出された冷媒蒸気１０１は配管１３を通って多段圧縮機３の低段圧縮ユニット１０に吸込まれ、圧縮され、ダクト１２−１及び配管１２−２からなる連絡配管を通って高段圧縮ユニット１１に吸込まれ、更に圧縮される。この圧縮された冷媒蒸気１０２は配管１６を通って凝縮器２に送られ、凝縮され冷媒液となる。凝縮器２のヘッダー２ｃを通り、冷媒排出口２ｂから排出された冷媒液１０３は配管１７を通って気液分離室６へ流入する。気液分離室６の流入口６ａには減圧オリフィス１８が配置され、該減圧オリフィス１８を通った冷媒液は気液二相流１０４となって、液滴飛散防止板１９の下方に流れ込む。該液滴飛散防止板１９は冷媒の液滴が上方に飛び上がるのを防止するためのもので、ここでは円筒状管を半分に割ったような形状のものを用いている。
【００１２】上記気液二相流１０４の気相分、即ち冷媒蒸気１０５は気液分離室６内を上昇し、高段エコノマイザ４に流れ込み、該高段エコノマイザ４から配管１４を通ってダクト１２−１に流れ込み、該ダクト１２−１内を通る冷媒蒸気１０１と混合し、配管１２−２を通って多段圧縮機３の高段圧縮ユニットに吸込まれる。一方、気液二相流１０４の液相分、即ち冷媒液１０６は蒸発器１の底部に配置された液戻り管８を通って、気液分離室７の底部に設けられた減圧オリフィス２０を通って気液二相流１０７となって液滴飛散防止板２１の下方に流れ込む。気液二相流１０７の気相分、即ち冷媒蒸気１０８は気液分離室７内を上昇し、低段エコノマイザ５に流れ込み、該低段エコノマイザ５から配管１５を通って多段圧縮機３の低段圧縮ユニット１０の２段目に吸込まれる。
【００１３】また、気液二相流１０７の液相分、即ち冷媒液は冷媒液出口２２及び配管２４を通って蒸発器１内に流れ込む。蒸発器１内には伝熱管群２３やデミスタ（図示せず）が配置されており、該伝熱管群２３を通る液と冷媒液との間で熱交換が行なわれ、冷媒液は蒸発し、冷媒蒸気となってデミスタを通り、該デミスタ上部のガス通路を通って、吐出口１ａから多段圧縮機３の低段圧縮ユニットに吸込まれる。
【００１４】上記のようにユニット化された高段エコノマイザ４及び低段エコノマイザ５を蒸発器１に嵌め込んでいるため、エコノマイザを独立に配置する場合に比較し、ターボ冷凍機そのものがコンパクトになると同時に高段エコノマイザ４及び低段エコノマイザ５と蒸発器１を接続する配管を省略できる。従って、配管に必要な部品も削減できる。また、蒸発器１の上に多段圧縮機３を配置し、該多段圧縮機３の低段圧縮ユニット１０の吐出口１０ｂから高段圧縮ユニット１１の吸込口１１ａを接続する連絡管の一部を構成するダクト１２−１を蒸発器１に隣接して配置した凝縮器２の上部に配置するので、断面矩形の太いダクトが凝縮器２の上部に収まり、見栄えが良いと同時に冷凍機全体が占める空間も小さくなる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のターボ冷凍機は、エコノマイザを内蔵した蒸発器と凝縮器とを隣接して配置し、該蒸発器上に電動機を中心にその両側に１枚以上の羽根車を具備する低段圧縮ユニットと高段圧縮ユニットを配置した多段圧縮機を配置すると共に該多段圧縮機の低段圧縮ユニットの吐出口から高段圧縮ユニットの吸込口への連絡管を凝縮器上部に配置したので下記のような優れた効果が得られる。
【００１６】エコノマイザが蒸発器に内蔵されているため、エコノマイザを独立に配置する場合に比較し、コンパクトになり設置スペースが小さくて済むと共に、エコノマイザと蒸発器を接続する配管を省略でき、配管に必要な部品も削減できる。
【００１７】蒸発器上に圧縮機を配置し、圧縮機の低段圧縮ユニットの吐出口から高段圧縮ユニットの吸込口への連絡管を蒸発器に隣接して配置された凝縮器上部に配置するので、太い連絡管が凝縮器上部に収まり、見栄えが良いと同時に冷凍機全体が占める空間も小さくなる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００２３９
【氏名又は名称】株式会社荏原製作所
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| 【出願日】 |
平成１１年４月１日（１９９９．４．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８７０６６
【弁理士】
【氏名又は名称】熊谷 隆 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２９２０１１（Ｐ２０００−２９２０１１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月２０日（２０００．１０．２０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−９４９０８ |
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