CN102859195B - 制冷机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种维持向压缩机的润滑剂供应，并且对自然环境和善、结构简单的制冷机。制冷机设置有：具有冷却水泵(18)，且用于冷却冷凝器(6)内的制冷剂的水所流经的冷却水管路(14)；将冷却水管路(14)中的比冷却水泵(18)更靠下游侧的部分与压缩机相连接，且将在冷却水管路(14)中流动的水作为润滑剂供应至压缩机(4)的润滑水供应管路(32)；以及在冷却水泵(18)不驱动时，向润滑水供应管路(32)供应水以代替从冷却水管路(14)供应水的后备机构(60)。

Description

制冷机

技术领域

本发明涉及一种制冷机。

背景技术

例如专利文献1中所公开，制冷机具有蒸发器、压缩机和冷凝器。

例如，专利文献2中所公开的所述压缩机具有图3所示的构造。该专利文献2的压缩机是分两个阶段压缩氟利昂气体等制冷剂气体的两级螺杆压缩机。该压缩机具备一对第一段螺杆转子101、102以及一对第二段螺杆转子103、104。各螺杆转子101～104均收容在壳体106内。

第一段螺杆转子101、102以相互啮合的方式配置在设置于壳体106中的第一压缩室106a内。第二段螺杆转子103、104以相互啮合的方式配置在设置于壳体106中的第二压缩室106b内。各螺杆转子101～104的转子轴分别通过轴承108而被轴支撑。当在第一压缩室106a内第一段螺杆转子101、102以相互啮合的状态旋转时，制冷剂气体被压缩(第一阶段)。在第一压缩室106中被压缩的制冷剂气体被导入至第二压缩室106b。当在第二压缩室106b内第二段螺杆转子103、104以相互啮合的状态旋转时，制冷剂气体被进一步压缩(第二阶段)。通过第二段螺杆转子103、104而被压缩的制冷剂气体从压缩机吐出。

所述各轴承108被供应润滑油。所供应的润滑油的一部分与制冷剂气体一起在压缩机内流动，之后与制冷剂气体一起从压缩机吐出。从压缩机一起吐出的制冷剂气体和润滑油移动至油分离器110。油分离器110分离制冷剂气体与润滑油。被分离的制冷剂气体被送往冷凝器。另一方面，被分离的润滑油由油冷却器111冷却。润滑油中含有的杂质由油过滤器112除去。除去杂质后的润滑油返回压缩机而被再次供应至所述轴承108。

专利文献1：日本专利公开公报特开平9-72619号。

专利文献2：日本专利公开公报特开平9-268988号

发明内容

在使用所述的压缩机的制冷机中，为了将从压缩机一起吐出的制冷剂气体与润滑油分离而需要油分离器110，存在压缩机的结构复杂的问题。另外，在该制冷机中，由于使用氟利昂气体作为制冷剂气体，因此存在因该氟利昂气体的废弃而引起全球变暖等对自然环境造成坏影响的担忧。

为此，本发明的目的在于提供一种制冷机，其可靠地向压缩机供应润滑剂来防止压缩机的损伤，能够容易地进行该润滑剂的废弃，且对自然环境和善、结构简单。

本发明所涉及的制冷机包括，压缩机，压缩作为制冷剂的水蒸气；冷凝器，使由所述压缩机压缩的制冷剂冷凝；蒸发器，使由所述冷凝器冷凝的液态制冷剂蒸发；冷却水管路，具有冷却水泵，在该冷却水管路内流动用于冷却所述冷凝器内的制冷剂的水；润滑水供应管路，将所述冷却水管路中的所述冷却水泵的下游侧与所述压缩机相连接，且将在所述冷却水管路中流动的水作为润滑剂供应至所述压缩机；以及后备机构，在所述冷却水泵不驱动时，向所述润滑水供应管路供应水以代替来自所述冷却水管路的水的供应。

根据该制冷机，能够获得确保向压缩机的润滑剂供应，且对自然环境和善、结构简单的制冷机。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的制冷机的结构的图。

图2是表示本发明的第二实施方式所涉及的制冷机的结构的图。

图3是概略地表示以往的一例的压缩机的结构的图。

具体实施方式

以下参考附图说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

图1是表示本发明的第一实施方式的制冷机1的结构的图。该制冷机1用作例如空调机等的冷却装置。在该制冷机1中，使用水作为制冷剂。

制冷机1包括制冷剂循环的制冷剂回路、用于冷却制冷剂的冷却水循环的冷却回路、与制冷剂进行热交换的水循环的利用侧回路、以及用作压缩机的润滑剂的润滑水循环的润滑水回路。

制冷剂回路包括蒸发器2、压缩机4、冷凝器6、制冷剂气体导入管路8、制冷剂气体导出管路9、以及制冷剂供应管路10。

冷却回路包括冷凝器6、冷却水管路14、冷却塔16、以及冷却水泵18。

利用侧回路包括蒸发器2、室内机50、室内循环管路54、以及循环泵56。

润滑水回路包括冷凝器6、冷却水管路14、冷却塔16、冷却水泵18，而且还包括润滑水泵11、润滑水供应管路32、压缩机4、以及润滑水排出管路34。

压缩机4压缩在蒸发器2蒸发的作为制冷剂气体的水蒸气。压缩机4具有未图示的旋转轴、轴支撑该旋转轴的轴承、以及安装于该旋转轴的多个叶轮(压缩部)。压缩机4通过叶轮旋转而压缩水蒸气。叶轮以及旋转轴自制冷机1开始工作直到该制冷机1正常停止或者因故障等而紧急停止为止持续旋转。叶轮以及旋转轴即使接收伴随制冷机1的停止的停止信号，也不能立即停止。这些叶轮以及旋转轴自接收所述停止信号起经过一些时间(数分钟等)后停止。

压缩机4经由制冷剂气体导入管路8与蒸发器2连接。压缩机4经由制冷剂气体导出管路9与冷凝器6连接。水蒸气通过制冷剂气体导入管路8而从蒸发器2流入压缩机4。在压缩机4中被压缩的水蒸气通过制冷剂气体导出管路9流入冷凝器6。

冷凝器6冷却从压缩机4流入的作为制冷剂气体的水蒸气，使其冷凝。冷凝器6使用冷却水对制冷剂气体进行冷却。冷凝器6为直接热交换式。冷凝器6使作为制冷剂气体的水蒸气与冷却水接触。通过该接触，作为制冷剂气体的水蒸汽被冷却而冷凝，成为冷凝水。

冷凝器6经由制冷剂供应管路10与蒸发器2连接。在冷凝器6内生成的冷凝水的一部分作为液态制冷剂(以下称为水制冷剂)，通过制冷剂供应管路10而流入蒸发器2。具体而言，冷凝器6内的压力比蒸发器2内的压力高。因此，冷凝器6内的冷凝水的一部分流向蒸发器2。另一方面，冷凝器6内的冷凝水的剩余的水如后所述，作为冷却水从冷却水排出口6b输送至冷却塔16。

蒸发器2使从冷凝器6输送来的水制冷剂蒸发。该蒸发器2利用水制冷剂的汽化热(vaporization heat)，冷却从室内机50的后述的热交换器52导入的水。蒸发器2为直接热交换式。蒸发器2使从热交换器52导入的水与水制冷剂接触而冷却。蒸发器2通过水制冷剂的蒸发生成水蒸气。

如上所述，蒸发器2经由制冷剂气体导入管路8与压缩机4连接。在蒸发器2内生成的水蒸气作为制冷剂气体，通过制冷剂气体导入管路8流入压缩机4内。

如此，本制冷机1具有作为制冷剂气体的水蒸气循环的制冷剂回路。即，作为制冷剂气体的水蒸气从压缩机4通过制冷剂气体导出管路9流入冷凝器6内。作为制冷剂气体的水蒸气，在冷凝器6内冷凝而成为水制冷剂。该水制冷剂通过制冷剂供应管路10，从冷凝器6流入蒸发器2内。该水制冷剂在蒸发器2内蒸发，成为作为制冷剂气体的水蒸气。该作为制冷剂气体的水蒸气通过制冷剂气体导入管路8返回至压缩机4内。

在室内机50设置有热交换器(利用侧热交换器)52。热交换器52使从蒸发器2供应的水与室内的空气之间进行热交换。通过该热交换，室内的空气被冷却。

热交换器52经由室内循环管路54与蒸发器2连接。蒸发器2内的水通过室内循环管路54被供应至热交换器52内。具体而言，与循环泵56相比，热交换器52被设置在更靠下游的位置。因此，由循环泵56对从蒸发器2排出至室内循环管路54的水施加压力，水从蒸发器2流入热交换器52。流入热交换器52内的水在与室内的空气进行热交换后，再次通过室内循环管路54返回至蒸发器2。

如此，本制冷机1具有水循环的使用侧回路(应为利用侧回路)。即，水由循环泵56从蒸发器2通过室内循环管路54供应至热交换器52内。该水在热交换器52内与室内的空气进行热交换。热交换后的水通过室内循环管路54返回至蒸发器2。

冷凝器6具有将冷凝水的一部分排出至冷凝器6的外部的冷却水排出口6b和将水导入冷凝器6的内部的冷却水导入口6a。冷却水排出口6b和冷却水导入口6a通过冷却水管路14而相互连接。

在冷却水管路14的途中设置有冷却塔16。从冷却水排出口6b排出的冷凝水通过冷却水管路14流入冷却塔16。冷却塔16冷却冷凝水。冷却塔16为开放式。在冷却塔16的上部设置有用于引入外部空气的开口部以及风扇。风扇通过开口部向冷却塔16内送入外部空气。在冷却塔16内，以喷淋状撒下冷凝水并对该冷凝水供应风。因此，冷凝水被冷却，成为冷却水。该冷却水通过冷却水管路14从冷却水导入口6a再次返回至冷凝器6。具体而言，在冷却塔16与冷却水排出口6b之间设置有冷却水泵18，通过该冷却水泵18对从冷却水排出口6b排出的水施加压力。因此，从冷却水排出口6b排出的水被输送至冷却塔16，进而被送至冷却塔下游侧的冷却水导入口6a。

如此，本制冷机1具有冷却水循环的冷却回路。即，通过冷却水泵18的动作，冷凝水通过冷却水管路14从冷凝器6输送至冷却塔16内。冷凝水在冷却塔16内被冷却成为冷却水。冷却水通过冷却水管路14从冷却水塔16(应为冷却塔16)返回至冷凝器6。

压缩机4不仅与制冷剂气体导入管路8以及制冷剂气体导出管路9连接，而且还与润滑水供应管路32以及润滑水排出管路34连接。

润滑水供应管路32将润滑剂供应至压缩机4的轴承等。润滑水供应管路32与压缩机4和冷却水管路14连接。更详细而言，润滑水供应管路32将冷却水管路14中的比冷却塔16更靠下游侧的部分与压缩机4的轴承等连接。从冷却塔16通过冷却水管路14返回冷凝器6的冷却水的一部分通过该润滑水供应管路32，作为润滑水被输送至压缩机4内。

如此，在本制冷机1中，使用废弃处理容易的水作为压缩机4的润滑剂。并且，供应至冷凝器6的冷却水的一部分被用作润滑剂。因此，制冷机1整体的结构简化。另外，在冷却塔16中冷却的水被供应至压缩机4的轴承等。因此，也能够获得基于该冷却水的压缩机4的轴承等的冷却效果。

在润滑水供应管路32的途中设置有润滑水泵11。润滑水泵11对在润滑水供应管路32中流动的水施加压力，将水从冷却塔16输送至压缩机4。在本实施方式中，由冷却水泵18从冷凝器6输送至冷却塔16的冷却水的一部分，通过该润滑水泵11的动作进一步从冷却塔16送至压缩机4。

润滑水排出管路34将压缩机4与冷凝器6连接。从压缩机4的轴承等排出的润滑水通过润滑水排出管路34流入冷凝器6。润滑水与冷却水一起从冷凝器6的冷却水排出口6b被排出至冷却水管路14。

如此，本制冷机1具有润滑水循环的润滑水回路。即，通过冷却水泵18的动作，水从冷凝器6通过冷却水管路14送至冷却塔16。并且，通过润滑水泵11的动作，该水从冷却塔16通过润滑水供应管路32输送至压缩机4。之后，该水从压缩机4通过润滑水排出管路34返回至冷凝器6。通过该润滑水回路，润滑水被供应至压缩机4。因此，能够避免压缩机4的烧结等损伤。

在此，在将润滑水供应至压缩机4的路径只有润滑水回路的情况下，一旦冷却水泵18因故障等紧急停止，水就不会从冷凝器6供应至润滑水供应管路32，向压缩机4的润滑水的供应停止。如上所述，自接收停止指令开始至压缩机4实际停止为止需要一些时间。因此，在只有润滑水回路的情况下，当冷却水泵18紧急停止时，压缩机4在没有润滑水的状态下工作，压缩机4有可能损伤。

对此，本制冷机1具有在冷却水泵18不驱动时(冷却水泵18未被驱动时)，当压缩机4的旋转轴等旋转的情况下，将在室内循环管路54中流动的水供应至压缩机4的紧急用路径(后备机构)。在室内循环管路54中流动的水通过紧急用润滑水供应管路60被供应至润滑水供应管路32，且通过该润滑水供应管路32被供应至压缩机4。

紧急用润滑水供应管路60将室内循环管路54与润滑水供应管路32连接。紧急用润滑水供应管路60的一端与润滑水供应管路32中的比润滑水泵11更靠上游侧的部分连接。该连接部分的压力伴随冷却水泵18停止而冷却塔16的水量降低而降低。伴随该压力降低，在紧急用润滑水供应管路60的两端、即紧急用润滑水供应管路60中的与室内循环管路54的连接部分和与润滑水供应管路32的连接部分之间产生压差。因此，在室内循环管路54中流动的水通过紧急用润滑水供应管路60，从室内循环管路54朝向润滑水供应管路32流动。如此，在本制冷机1中，通过所述紧急用润滑水供应管路60两端的压差，以简单的结构，在冷却水泵18不驱动时也能够向润滑水供应管路32内供应水。

尤其在本制冷机1中，紧急用润滑水供应管路60与室内循环管路54的连接部分位于室内循环管路54中的比循环泵56更靠下游侧的位置。另外，即使冷却水泵18因故障等紧急停止，循环泵56也被驱动。因此，即使在冷却水泵18停止时，位于室内循环管路54中的比循环泵56更靠下游侧的紧急用润滑水供应管路60与室内循环管路54的连接部分的压力被保持在比较高的值。据此，在冷却水泵18停止时，在紧急用润滑水供应管路60的两端产生比较大的压差。因此，在室内循环管路54中流动的水顺畅地流入润滑水供应管路32内。

在紧急用润滑水供应管路60的途中设置有止回阀(限制部)62。该止回阀62允许水通过紧急用润滑水供应管路60从室内循环管路54向润滑水供应管路32流动，并且限制其逆向的流动。因此，即使在冷却水泵18驱动时，紧急用润滑水供应管路60中的比止回阀62更靠润滑水供应管路32侧的部分的压力比紧急用润滑水供应管路60中的比止回阀62更靠室内循环管路54侧的部分高的情况下，也能够限制润滑水供应管路32内的水流入室内循环管路54内。据此，润滑水供应管路32的水可靠地被供应至压缩机4。

另外，在本实施方式中，当紧急用润滑水供应管路60中的比止回阀62更靠室内循环管路54侧的部分的压力与紧急用润滑水供应管路60中的比止回阀62更靠润滑水供应管路32侧的部分的压力之间的压差低于基准值时，止回阀62限制水从室内循环管路54侧的部分向润滑水供应管路32侧的部分流动。该基准值是在冷却水泵18驱动时，紧急用润滑水供应管路60中的比止回阀62更靠润滑水供应管路32侧的部分的压力与紧急用润滑水供应管路60中的比止回阀62更靠室内循环管路54侧的部分的压力之间产生的压差的最大值。因此，在本制冷机1中，即使在尽管冷却水泵18没有停止，紧急用润滑水供应管路60中的比止回阀62更靠室内循环管路54侧的部分的压力比紧急用润滑水供应管路60中的比止回阀62更靠润滑水供应管路32侧的部分的压力高的情况下，也能够避免室内循环管路54内的水基于该压差而流入润滑水供应管路32。

在此，例如也可设置开闭紧急用润滑水供应管路60的流路的调节阀，并且设置检测冷却水泵18的故障的检测机构。此时，也可采用当检测机构检测出冷却水泵18的故障时，所述调节阀打开紧急用润滑水供应管路60的流路，使室内循环管路54内的水流入润滑水供应管路32内的结构。但是，如上所述，利用因冷却水泵18停止而在紧急用润滑水供应管路60中的室内循环管路54侧的部分的压力与润滑水供应管路32侧的部分的压力之间产生的压差，即使不设置检测机构，也能够实现向润滑水供应管路32的水供应。因此，在本制冷机1中，检测机构和调节阀被省略，结构得以简化。

在润滑水供应管路32中的比与紧急用润滑水供应管路60连接的部分更靠上游侧的部分设置有止回阀(逆流限制部)36。该止回阀36限制水从润滑水供应管路32的下游侧的部分向上游侧即冷却水管路14侧的部分流动。通过该止回阀36的限制，通过紧急用润滑水供应管路60流入润滑水供应管路32的水不会流入冷却水管路14内，可靠地被供应至压缩机4。

如此，在本制冷机1中，当冷却水泵18驱动时，通过冷却水泵18以及润滑水泵11的动作，从冷凝器6排出的冷却水的一部分通过冷却水管路14以及润滑水供应管路32而供应至压缩机4。另一方面，当冷却水泵18不驱动时，通过润滑水泵11的动作，蒸发器2的水通过室内循环管路54和紧急用润滑水供应管路60以及润滑水供应管路32而供应至压缩机4。在此，在压缩机4的旋转轴等旋转的期间，润滑水泵11始终被驱动。例如，润滑水泵11基于安装在压缩机4的转速传感器检测出的旋转信号而被控制，在该旋转信号被检测出的期间持续驱动。

此外，也可以设置将紧急用润滑水供应管路60与润滑水供应管路32中的比润滑水泵11更靠下游侧的部分连接的管路，以防备润滑水泵11不驱动的情况。此时，较为理想的是，在该将紧急用润滑水供应管路60与润滑水供应管路32中的比润滑水泵11更靠下游侧的部分连接的管路中设置止回阀，所述止回阀防止在润滑水泵11工作时水从润滑水供应管路32中的比润滑水泵11更靠下游侧的部分逆流至紧急用润滑水供应管路60内。

如上所述，在第一实施方式所涉及的制冷机1中，使用水作为制冷剂气体。因此，与由氟利昂气体等化学物质构成的制冷剂相比，在废弃制冷剂气体时对自然环境的影响显著降低。而且，使用水作为压缩机4的润滑剂。因此，不需要进行如使用油作为润滑剂时那样的润滑油废弃时的烦杂的废油处理，可直接废弃该作为润滑剂的水。并且，供应至压缩机4的润滑水和在压缩机4内作为制冷剂气体使用的水蒸气是相同的水。因此，即使这些润滑水与作为制冷剂气体的水蒸气混合，也不需要分离这些制冷剂气体与润滑水。因此，与以往技术那样通过油分离器将从压缩机一起吐出的制冷剂气体与润滑油分离的制冷机不同，不需要设置用于分离制冷剂气体和润滑水的分离器，能够简化制冷机1的结构。如此，以本制冷机1能够实现对自然环境和善且结构简单的制冷机。并且，在本制冷机1中，利用冷却水泵18的吐出压，将冷凝器6的用于冷却制冷剂的冷却水的一部分作为润滑剂供应至压缩机4。因此，在本制冷机1中，不需要另行构筑用于向压缩机4供应润滑剂的路径，即可将作为润滑剂的水顺畅地供应至压缩机4。

而且，在该制冷机1中，即使在冷却水泵18不驱动时，从蒸发器2排出的水通过紧急用润滑水供应管路60也被供应至润滑水供应管路32内。因此，即使在冷却水泵18发生故障等时，作为润滑剂的水也被供应至压缩机4。据此，能够防止压缩机4的烧结等故障。另外，与如后述的第二实施方式那样设置储水箱260的情况相比，制冷机1的结构简化且小型化。

另外，在该制冷机1中，紧急用润滑水供应管路60与室内循环管路54中的比循环泵56更靠下游侧的部分连接。因此，通过循环泵56提高紧急用润滑水供应管路60中的室内循环管路54侧的部分的压力，以此在紧急用润滑水供应管路60中的室内循环管路54侧的部分的压力与润滑水供应管路32侧的部分的压力之间产生压差。其结果，在本制冷机1中，室内循环管路54内的水通过紧急用润滑水供应管路60顺畅地供应至润滑水供应管路32。

此外，止回阀62限制润滑水供应管路32内的水通过紧急用润滑水供应管路60流入室内循环管路54内。因此，在本制冷机1中，能够避免在润滑水供应管路32中流动的水流入紧急用润滑水供应管路60内而使通过润滑水供应管路32被供应至压缩机4的水减少的情况发生。另外，只在紧急用润滑水供应管路60中的室内循环管路54侧的部分即蒸发器2侧的部分的压力比紧急用润滑水供应管路60中的润滑水供应管路32侧的部分的压力高基准值以上时，止回阀62允许室内循环管路54内的水流入润滑水供应管路32内。因此，在本制冷机1中，能够避免尽管冷却水泵18未停止，室内循环管路54内的水却流入润滑水供应管路32内的情况，能够确保在室内循环管路54中流动的水。另外，止回阀36限制润滑水供应管路32内的水逆流至冷却水管路14内。因此，在本制冷机1中，通过紧急用润滑水供应管路60从室内循环管路54流入润滑水供应管路32内的水可靠地被供应至压缩机4。

(第二实施方式)

图2是表示本发明的第二实施方式所涉及的制冷机201的结构的图。在该第二实施方式中，代替紧急用润滑水供应管路60，而在润滑水供应管路32的途中设置了储水箱260。并且，通过将储存于储水箱260的水供应至润滑水供应管路32，在冷却水泵18不驱动时将水供应至润滑水供应管路32，进而供应至压缩机4。

储水箱260设置在润滑水供应管路32的途中。从冷却水管路14向润滑水供应管路32内分流的冷却水通过储水箱260而被供应至压缩机4。在润滑水供应管路32中的比储水箱260更靠下游侧的部分设置有与在第一实施方式中所使用的润滑水泵相同的润滑水泵11。储水箱260内的储存水通过润滑水泵11施加压力而被输送至压缩机4。

储水箱260中安装有用于检测储存在储水箱260的水的水位的水位计(储存量检测机构)262。在润滑水供应管路32中的储水箱260的上游侧的部分设置有调节流入储水箱260的水量的调节阀264。

在本制冷机201中，根据由水位计262检测出的储水箱260内的储存水的水位来控制调节阀264的打开量，以使该水位不在基准值以下。因此，储水箱260内的储存水的量被维持在基准量以上。为了避免压缩机4的损伤，该基准量被设定成在压缩机4接收到停止指令起到实际停止为止的期间必须向压缩机4供应的润滑水的量以上。因此，在本制冷机201中，即使冷却水泵18因故障等紧急停止，而从冷却水管路14向润滑水供应管路32内的水的供应停止时，也能够通过将储水箱260内的储存水供应至压缩机4，来避免压缩机4的损伤。

如此，在本制冷机201中，在冷却水泵18驱动时，将储水箱260内的润滑水向压缩机4供应。另外，在冷却水泵18驱动时，从冷却水管路14向润滑水供应管路32分流的冷却水的一部分被供应至储水箱260。从冷却水管路14供应至储水箱260的水量由调节阀264调节。具体而言，当储水箱260内的储存量少于所述基准量时，将比从储水箱260向压缩机4供应的润滑水量更多量的冷却水从冷却水管路14供应至储水箱260。当储水箱260内的储存量为所述基准量时，与从储水箱260向压缩机4供应的润滑水量同量的冷却水从冷却水管路14供应至储水箱260。当储水箱260内的储存量在所述基准量以上时，从冷却水管路14向储水箱260的冷却水的供应停止。

另一方面，在冷却水泵18不驱动时，在向储水箱260的冷却水的供应停止的状态下，从储水箱260向压缩机4供应润滑水。

所述第二实施方式的所述以外的结构以及动作与第一实施方式的结构以及动作相同。

如以上所说明那样，在第二实施方式的制冷机201中，水路径不复杂。因此，在该制冷机201中其结构简单。另外，在该制冷机201中，在润滑水供应管路32的途中设置有储水箱260，润滑水供应管路32内的水被供应至储水箱260。因此，在该制冷机201中，没有必要另行设置用于向储水箱260供应水的水源。此外，在该制冷机201中，在冷却水泵18不驱动时，润滑水也被供应至压缩机4。另外，在冷却水泵18不驱动时，水有可能从储水箱260向冷却塔逆流。对此，例如通过对调节阀264赋予止回阀的功能，可避免水从储水箱260向冷却塔16逆流。或者，通过将冷却塔16设置在比储水箱260更高的位置，可避免水从储水箱260向冷却塔16逆流。另外，在第二实施方式的制冷机201中，根据水位计262的检测结果控制调节阀264的打开量，来调节向储水箱260供应的水量。因此，在该制冷机201中，可在储水箱260内确保能够避免压缩机4的故障的润滑水量。另外，能够避免过剩的水从冷却水管路14向储水箱260分流。因此，在该制冷机201中，能够抑制经由冷却水管路14供应至冷凝器6的冷却水的减少。

另外，本说明书中所公开的实施方式的所有方面均是示例性的，并非对本发明作出限制。本发明的范围不是以所述的实施方式的说明示出，而是通过权利要求而示出，并且包含与权利要求均等的意义以及范围内的所有的变更。

例如，在第一实施方式中，代替由冷却水管路14构成的冷却回路，也可以通过冷却水泵18从另行设置的水源向冷凝器6以及润滑水供应管路32供应水。

另外，在第一实施方式中，紧急用润滑水供应管路60也可以直接与蒸发器2连接，而不与室内循环管路54连接。

另外，在第一实施方式中，在冷却水泵18驱动时，紧急用润滑水供应管路60中的室内循环管路54侧部分的压力与润滑水供应管路32侧部分的压力保持相同，在冷却水泵18不驱动时，紧急用润滑水供应管路60中的室内循环管路54侧部分的压力比紧急用润滑水供应管路60中的润滑水供应管路32侧部分的压力高时，也可省略所述止回阀62。此时，在冷却水泵18驱动时，不产生通过紧急用润滑水供应管路60的水的流动。另外，此时，在冷却水泵18不驱动时，润滑水供应管路32内的水不会通过紧急用润滑水供应管路60流入室内循环管路54内。因此，此时也可省略所述止回阀62。

另外，在第二实施方式中，也可代替由冷却水管路14构成的冷却回路，而通过冷却水泵18从另行设置的水源向冷凝器6供应水。

另外，在第二实施方式中，也可代替将冷却水从冷却水管路14供应至储水箱260的结构，而从另行设置的水源向储水箱260供应水。

另外，在第二实施方式中，也可省略水位计262以及调节阀264。

另外，在第一实施方式或第二实施方式中，也可省略热交换器52，而将室内循环管路54直接连接于室内机50等的被冷却物，利用从蒸发器2流入室内循环管路54内的水直接冷却被冷却物。

另外，在第一实施方式或第二实施方式中，作为冷却塔16，也可使用密闭式的冷却塔。此时，在冷却塔16内，冷却水不与外部空气接触而被冷却。此时，可防止异物从外部混入冷却塔16内的冷却水中。

另外，在第一实施方式或第二实施方式中，作为压缩机4，也可使用采用螺杆转子的压缩机或其他方式的压缩机。

另外，在第一实施方式或第二实施方式中，制冷机1、201也可适用于空调机以外的各种冷却装置。

本发明所涉及的制冷机，包括：压缩机，压缩作为制冷剂的水蒸气；冷凝器，使由所述压缩机压缩的制冷剂冷凝；蒸发器，使由所述冷凝器冷凝的液态制冷剂蒸发；冷却水管路，具有冷却水泵，在该冷却水管路内流动用于冷却所述冷凝器内的制冷剂的水；润滑水供应管路，将所述冷却水管路中的比所述冷却水泵更靠下游侧的部分与所述压缩机相连接，且将在所述冷却水管路中流动的水作为润滑剂供应至所述压缩机；以及后备机构，在所述冷却水泵不驱动时，向所述润滑水供应管路供应水以代替从所述冷却水管路向所述润滑水供应管路供应水。

在该制冷机中，使用水作为制冷剂。因此，在该制冷机中，与使用氟利昂气体等化学物质作为制冷剂的情况相比，能够将在废弃制冷剂时的对自然环境的影响抑制得较小。而且，在该制冷机中，使用水作为压缩机用润滑剂。因此，在该制冷机中，与使用油作为压缩机用润滑剂的情况相比，能够将废弃润滑剂时的对自然环境的影响抑制得较小。另外，在该制冷机中，不需要分离从压缩机吐出的润滑剂与制冷剂。因此，在该制冷机中，能够省略用于分离这些润滑剂与制冷剂的分离器。并且，在本制冷机中，利用冷却水泵的吐出压，将冷凝器的用于冷却制冷剂的冷却水的一部分作为润滑剂供应至压缩机。因此，在该制冷机中，能够省略用于另行将润滑剂供应至压缩机的路径。并且，在该制冷机中，设置了应对冷却水泵不驱动时的后备机构。因此，在该制冷机中，即使在发生冷却水泵的故障等情况下，作为润滑剂的水也被供应至压缩机。因此，能够更可靠地避免压缩机的故障。

在所述制冷机中，较为理想的是，所述后备机构具有能够将所述蒸发器内的水供应至所述润滑水供应管路的紧急用润滑水供应管路。在该结构中，蒸发器的水被用作润滑剂。因此，根据该结构，不需要另行设置用于向所述润滑水供应管路供应水的水源，制冷机的结构简化。

此时，较为理想的是，所述制冷机包括：利用侧回路，具有循环泵，且使所述蒸发器内的水在该蒸发器与利用侧热交换器之间循环，其中，所述紧急用润滑水供应管路连接着所述利用侧回路中的比所述循环泵更靠下游侧的部分和所述润滑水供应管路。在该结构中，所述紧急用润滑水供应管路连接于利用侧回路中的比循环泵更靠下游侧的部分。因此，根据该结构，蒸发器内的水可利用循环泵的吐出压顺畅地供应至所述润滑水供应管路。

另外，较为理想的是，所述后备机构具有限制部，所述限制部允许水经由所述紧急用润滑水供应管路从所述蒸发器朝向所述润滑水供应管路流动，并且限制水经由所述紧急用润滑水供应管路从所述润滑水供应管路朝向所述蒸发器流动。根据该结构，在冷却水泵驱动时等情况下，能够避免在润滑水供应管路中流动的水通过紧急用润滑水供应管路流入蒸发器内。因此，能够可靠地将在润滑水供应管路中流动的水供应至压缩机。

进一步较为理想的是，在所述冷却水泵驱动时的所述紧急用润滑水供应管路中的所述蒸发器侧的部分的压力与在所述冷却水泵驱动时的所述紧急用润滑水供应管路中的所述润滑水供应管路侧的部分的压力之间的压差被设定为低于指定值，所述限制部，在所述压差低于所述指定值时，限制水经由紧急用润滑水供应管路从所述蒸发器朝向所述润滑水供应管路流动。根据该结构，利用在冷却水泵驱动时在紧急用润滑水供应管路中的润滑水供应管路侧的部分与蒸发器侧的部分之间产生的压差，能够避免蒸发器内的水通过紧急用润滑水供应管路流入润滑水供应管路。

另外，较为理想的是，所述制冷机包括：逆流限制部，设置于所述润滑水供应管路，限制从所述紧急用润滑水供应管路供应至该润滑水供应管路的水流入所述冷却水管路。在该结构中，所述逆流限制部限制从紧急用润滑水供应管路供应至润滑水供应管路的水流入冷却水管路。因此，根据该结构，从紧急用润滑水供应管路供应至润滑水供应管路的水能够可靠地供应至压缩机。

另外，作为所述后备机构，可例举出具有储存水并且将该储存水供应至所述润滑水供应管路的储水箱的结构。在该结构中，在冷却水泵不驱动时，储存于储水箱的水被供应至润滑水供应管路，进而供应至压缩机。因此，根据该结构，能够避免水路径的复杂化，且避免压缩机的故障。

此时，较为理想的是，所述储水箱与所述冷却水管路连接，水从所述冷却水管路供应至所述储水箱。根据该结构，不需要另行设置用于向储水箱供应水的水源。因此，制冷机的结构简化。

另外，较为理想的是，所述后备机构具有检测所述储水箱内的储存水量的储存量检测机构和能够调节供应至所述储水箱的水量的调节机构，所述调节机构，根据由所述储存量检测机构检测出的所述储存水量，向所述储水箱供应水。根据该结构，能够在储水箱内确保能够避免压缩机故障的润滑水量。

Claims (9)

1.一种制冷机，其特征在于包括：

压缩机，通过安装有压缩部的旋转轴进行旋转来压缩作为制冷剂的水蒸气；

冷凝器，使由所述压缩机压缩的制冷剂冷凝；

蒸发器，使由所述冷凝器冷凝的液态制冷剂蒸发；

冷却水管路，具有冷却水泵，在该冷却水管路内流动用于冷却所述冷凝器内的制冷剂的水；

润滑水供应管路，将所述冷却水管路中的比所述冷却水泵更靠下游侧的部分与所述压缩机相连接，且将在所述冷却水管路中流动的水作为润滑剂供应至所述压缩机；以及

后备机构，在所述旋转轴进行旋转的情况下，在所述冷却水泵不驱动时，向所述润滑水供应管路供应水以代替从所述冷却水管路向所述润滑水供应管路供应水。

2.根据权利要求1所述的制冷机，其特征在于：

所述后备机构具有能够将所述蒸发器内的水供应至所述润滑水供应管路的紧急用润滑水供应管路。

3.根据权利要求2所述的制冷机，其特征在于包括：

利用侧回路，具有循环泵，且使所述蒸发器内的水在该蒸发器与利用侧热交换器之间循环，其中，

所述紧急用润滑水供应管路连接着所述利用侧回路中的比所述循环泵更靠下游侧的部分和所述润滑水供应管路。

4.根据权利要求2所述的制冷机，其特征在于：

所述后备机构具有限制部，所述限制部允许水经由所述紧急用润滑水供应管路从所述蒸发器朝向所述润滑水供应管路流动，并且限制水经由所述紧急用润滑水供应管路从所述润滑水供应管路朝向所述蒸发器流动。

5.根据权利要求4所述的制冷机，其特征在于：

在所述冷却水泵驱动时的所述紧急用润滑水供应管路中的所述蒸发器侧的部分的压力与在所述冷却水泵驱动时的所述紧急用润滑水供应管路中的所述润滑水供应管路侧的部分的压力之间的压差被设定为低于指定值，

所述限制部，在所述压差低于所述指定值时，限制水经由紧急用润滑水供应管路从所述蒸发器朝向所述润滑水供应管路流动。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的制冷机，其特征在于包括：

逆流限制部，设置于所述润滑水供应管路，限制从所述紧急用润滑水供应管路供应至该润滑水供应管路的水流入所述冷却水管路。

7.根据权利要求1所述的制冷机，其特征在于：

所述后备机构具有储存水并且将该储存水供应至所述润滑水供应管路的储水箱。

8.根据权利要求7所述的制冷机，其特征在于：

所述储水箱与所述冷却水管路连接，

水从所述冷却水管路供应至所述储水箱。

9.根据权利要求7或8所述的制冷机，其特征在于：

所述后备机构具有检测所述储水箱内的储存水量的储存量检测机构和能够调节供应至所述储水箱的水量的调节机构，

所述调节机构，根据由所述储存量检测机构检测出的所述储存水量，向所述储水箱供应水。