CN104949370A - 涡轮制冷机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡轮制冷机，能够使对冷却电动机进行冷却之后的液态制冷剂向蒸发器中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的导热管部位散布，能够提高蒸发器的导热性能。蒸发器(3)由在一端部侧具有冷水入口喷嘴(35_IN)以及冷水出口喷嘴(35_OUT)的双路径的蒸发器构成，或者由在一端部侧具有冷水入口喷嘴且在另一端部侧具有冷水出口喷嘴的3路径的蒸发器构成，在蒸发器为双路径的蒸发器的情况下，将液态制冷剂向蒸发器供给的制冷剂供给配管(7)配置于蒸发器的冷水入口喷嘴以及冷水出口喷嘴的相反侧，在蒸发器为3路径的蒸发器的情况下，将液态制冷剂向蒸发器供给的制冷剂供给配管配置于蒸发器的冷水出口喷嘴侧。

Description

涡轮制冷机

技术领域

本发明涉及涡轮制冷机，特别是涉及涡轮制冷机的蒸发器。

背景技术

以往，用于制冷空调装置等的涡轮制冷机由封入有制冷剂的封闭系统构成，该涡轮制冷机构成为利用制冷剂配管将如下部件连结：蒸发器，其从冷水(被冷却流体)获取热量使制冷剂蒸发而发挥制冷效果；压缩机，其对在上述蒸发器蒸发后的制冷剂气体进行压缩而使之成为高压的制冷剂气体；冷凝器，其利用冷却水(冷却流体)对高压的制冷剂气体进行冷却而使之冷凝；以及膨胀阀(膨胀机构)，其对上述冷凝后的制冷剂进行减压而使之膨胀。

多数情况下，用于涡轮制冷机的涡轮压缩机采用半密闭型压缩机，该半密闭型压缩机在分割型的壳体以密闭状态对电动机与压缩机一并进行收纳。在该半密闭型压缩机中，大多将制冷循环中的冷凝液态制冷剂导入到电动机内部，利用制冷剂的蒸发潜热对因电动机的损耗而产生的热量进行冷却。对于该冷却而言，利用压力差对蒸发压力均匀的电动机供给制冷循环中的冷凝液态制冷剂。供给至电动机的制冷剂的一部分蒸发气化，剩余的制冷剂以液态制冷剂的状态返回到蒸发器。

另一方面，涡轮制冷机的蒸发器大多采用满液式壳管型热交换器。通常，从冷凝器通过节能器以及各膨胀机构的液态制冷剂被供给至蒸发器的下部，该液态制冷剂与冷水进行热交换而沸腾蒸发，蒸发后的制冷剂气体被吸入到压缩机，从而形成压缩、冷凝、膨胀、蒸发的制冷循环。

专利文献1：日本特开平7-12428号公报

在涡轮制冷机中，蒸发器内的制冷剂的沸腾状态不均匀。例如，在冷水双路径的蒸发器中，在冷水喷嘴侧，制冷剂与冷水的温差较大，因此，沸腾较为剧烈，制冷剂液面升高，导热管充分浸入到液态制冷剂中。另一方面，在冷水喷嘴相反侧，前述的温差较小，因此，沸腾状态较为平稳，制冷剂液面降低，形成为配置于上层的导热管露出而未浸入到液态制冷剂中的状态。

图15是示出冷水双路径的蒸发器的示意性的剖视图。如图15所示，蒸发器3构成为，在由圆筒形的罐体31与设置于罐体31的两端部的管板32、32形成的空间内，配置有多个导热管33排列而成的导热管组。冷水在导热管33的内部流通，导热管33沿罐体31的长度方向延伸。管板32、32分别与头部35R、35L连接。头部35R在上下方向上被分隔板(未图示)划分，在头部35R的下部设置有冷水入口喷嘴35_IN，在头部35R的上部设置有冷水出口喷嘴35_OUT。多个导热管33形成与冷水入口喷嘴35_IN连通的下层的导热管组、以及与冷水出口喷嘴35_OUT连通的上层的导热管组。冷水从头部35R的冷水入口喷嘴35_IN流入并在下层的导热管组流动，然后在头部35L折回，进而在上层的导热管组流动，然后从冷水出口喷嘴35_OUT流出。

如图15所示，在冷水双路径的蒸发器3中，在具有冷水入口喷嘴35_IN与冷水出口喷嘴35_OUT的冷水喷嘴侧，制冷剂与冷水的温差较大，因此，沸腾较为剧烈，制冷剂液面升高，导热管33充分浸入到液态制冷剂中。另一方面，在冷水喷嘴相反侧，前述的温差较小，因此，沸腾状态较为平稳，制冷剂液面降低，形成为上层的导热管33露出而未浸入到液态制冷剂液中的状态。

因此，存在如下问题：即便是相同的导热管，冷水喷嘴相反侧的部位的导热面积也未被有效地利用。其结果，蒸发器的导热性能降低，产生制冷机的效率降低的情况。

另外，如上述那样，在现有技术中，对电动机进行冷却之后的冷却液态制冷剂返回到蒸发器，但是，并未采取使液态制冷剂向前述的无助于导热的冷水喷嘴相反侧的导热管的上部积极地返回的措施。反之，由于使对电动机进行冷却之后的液态制冷剂向充分浸入到液态制冷剂的导热管部位返回，因此，无法有效地灵活运用成为冷水的冷却源的液态制冷剂。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种涡轮制冷机，能够使液态制冷剂向蒸发器中以往并未作为有效的导热面积而发挥作用的导热管部位散布，能够提高蒸发器的导热性能。

为了实现上述目的，本发明的涡轮制冷机具备：蒸发器，其从冷水获取热量使制冷剂蒸发而发挥制冷效果；涡轮压缩机，其利用叶轮对制冷剂进行压缩；电动机，其对涡轮压缩机进行驱动；以及冷凝器，其利用冷却水对压缩后的制冷剂气体进行冷却而使之冷凝，所述涡轮制冷机的特征在于，上述蒸发器由在一端部侧具有冷水入口喷嘴以及冷水出口喷嘴的双路径的蒸发器构成、或者由在一端部侧具有冷水入口喷嘴且在另一端部侧具有冷水出口喷嘴的3路径的蒸发器构成，在上述蒸发器为双路径的蒸发器的情况下，对于将液态制冷剂向上述蒸发器供给的制冷剂供给配管，将其配置于上述蒸发器的冷水入口喷嘴以及冷水出口喷嘴的相反侧，在上述蒸发器为3路径的蒸发器的情况下，对于将液态制冷剂向上述蒸发器供给的制冷剂供给配管，将其配置于上述蒸发器的冷水出口喷嘴侧。

根据本发明，对于将液态制冷剂向蒸发器供给的制冷剂供给配管，将其配置于双路径的蒸发器的冷冰喷嘴相反侧，由此能够使液态制冷剂积极地向蒸发器中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的冷水喷嘴相反侧的导热管部位散布。由此，能够提高蒸发器的导热性能，能够实现制冷机效率的改善。另外，通过将供给液态制冷剂的制冷剂供给配管配置于3路径的冷水出口喷嘴侧，能够使制冷剂液积极地向蒸发器中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的冷水出口喷嘴侧的导热管部位散布。由此，能够提高蒸发器的导热性能，能够实现制冷机效率的改善。

根据本发明的优选方式，其特征在于，从上述冷凝器向上述电动机供给冷却用的液态制冷剂，将上述制冷剂供给配管与上述电动机连接，向上述蒸发器供给对上述电动机进行冷却之后的液态制冷剂。

根据本发明，能够使对电动机进行冷却之后的液态制冷剂积极地向蒸发器中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的导热管部位散布。由此，能够提高蒸发器的导热性能，能够实现制冷机效率的改善。

根据本发明的优选方式，其特征在于，将上述制冷剂供给配管与上述蒸发器的底部连接，并且将制冷剂散布泵设置于上述制冷剂供给配管。

根据本发明，能够使从蒸发器的底部供给的液态制冷剂积极地向蒸发器中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的导热管部位散布。由此，能够提高蒸发器的导热性能，能够实现制冷机效率的改善。

根据本发明的优选方式，其特征在于，将上述制冷剂供给配管与上述节能器的底部连接。

根据本发明，能够使从节能器的底部供给的液态制冷剂积极地向蒸发器中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的导热管部位散布。由此，能够提高蒸发器的导热性能，能够实现制冷机效率的改善。

根据本发明的优选方式，其特征在于，将上述制冷剂供给配管与上述冷凝器的底部连接。

根据本发明，能够使从冷凝器的底部供给的液态制冷剂积极地向蒸发器中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的导热管部位散布。由此，能够提高蒸发器的导热性能，能够实现制冷机效率的改善。

根据本发明的优选方式，其特征在于，使上述制冷剂供给配管分支为多个并将分支端与上述蒸发器连接。

根据本发明，通过使制冷剂供给配管分支为多个并使之与双路径的蒸发器的冷水喷嘴相反侧(3路径的蒸发器的冷水出口喷嘴侧)连接，能够在蒸发器的长边方向上的多处位置散布液态制冷剂。因此，能够遍及冷水喷嘴相反侧(或者冷水出口喷嘴侧)的导热管组的广阔范围地散布液态制冷剂。

根据本发明的优选方式，其特征在于，在上述蒸发器的内部设置有制冷剂散布头，该制冷剂散布头与上述制冷剂供给配管连接并且从导热管组的上方散布液态制冷剂。

根据本发明，从制冷剂散布头将液态制冷剂散布到在双路径的蒸发器中露出而未浸入到冷水喷嘴相反侧(在3路径的蒸发器中为冷水出口喷嘴侧)的液态制冷剂的导热管。散布后的制冷剂液因与冷水进行热交换而有助于制冷效果，然后蒸发气化并被导入到压缩机。这样，由于能够经由制冷剂散布头以遍及未浸入到制冷剂液中而是露出的导热管的方式散布液态制冷剂，因此，蒸发器的导热性能得以提高，从而能够实现制冷机效率的提高。

根据本发明的优选方式，其特征在于，上述制冷剂散布头沿相对于上述蒸发器的长度方向正交的方向延伸。

根据本发明的优选方式，其特征在于，上述制冷剂散布头由具有用于散布液态制冷剂的多个切口或者孔的管或者筒状部件构成。

根据本发明的优选方式，其特征在于，使上述制冷剂供给配管分支为多个，将上述制冷剂散布头分别与分支端连接。

根据本发明，设置于蒸发器内的制冷剂散布头在蒸发器的长度方向上隔开间隔地设置有多个，从而能够遍及导热管组的广阔范围地散布液态制冷剂。

根据本发明的优选方式，其特征在于，上述蒸发器在上部具备气液分离除雾器，上述制冷剂散布头配置于上述气液分离除雾器与上述导热管组之间。

若从气液分离除雾器的上方散布液态制冷剂，则为了提高蒸发器的导热性能而散布的液态制冷剂有时会伴随着已经与冷水进行热交换并蒸发的制冷剂气体，而产生携带现象。根据本发明，为了避免蒸发器内的携带现象，将制冷剂散布头配置于蒸发器内的气液分离除雾器的下方。

本发明起到以下列举的效果。

(1)能够使液态制冷剂积极地向蒸发器中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的导热管部位散布，能够提高蒸发器的导热性能。因此，能够实现制冷机效率的改善。

(2)通过将散布液态制冷剂的制冷剂散布头的位置配置于气液分离除雾器下方，能够避免蒸发器的携带现象。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第一实施方式的示意图。

图2是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第二实施方式的示意图。

图3是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第三实施方式的示意性的剖视图。

图4是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第四实施方式的示意图。

图5是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第五实施方式的示意性的立体图。

图6是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第六实施方式的示意图。

图7是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第七实施方式的示意图。

图8是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第八实施方式的示意图。

图9是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第九实施方式的示意性的剖视图。

图10是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第十实施方式的示意图。

图11是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第十一实施方式的示意性的立体图。

图12是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第十二实施方式的示意图。

图13是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第十三实施方式的示意图。

图14是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第十四实施方式的示意图。

图15是示出冷水双路径的蒸发器的示意性的剖视图。

附图标记说明：

1…涡轮压缩机；2…冷凝器；3…蒸发器；4…节能器；5…制冷剂配管；6…配管；7、16、18、19…制冷剂供给配管；8…流路；11…电动机；11c…壳体；12…制冷剂散布头；31…罐体；32…管板；33…导热管；35_IN…冷水入口喷嘴；35_OUT…冷水出口喷嘴；36…确认用玻璃窗；37…液面传感器。

具体实施方式

以下，参照图1～图14对本发明所涉及的涡轮制冷机的实施方式进行说明。在图1～图14中，对于相同或者相当的构成要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。

图1是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第一实施方式的示意图。如图1所示，涡轮制冷机具备：涡轮压缩机1，其对制冷剂进行压缩；冷凝器2，其利用冷却水(冷却流体)对压缩后的制冷剂气体进行冷却而使之冷凝；蒸发器3，其从冷水(被冷却流体)获取热量使制冷剂蒸发而发挥制冷效果；以及作为中间冷却器的节能器4，其配置于冷凝器2与蒸发器3之间，涡轮制冷机构成为利用供制冷剂循环的制冷剂配管5将上述各设备连结。

在图1所示的实施方式中，涡轮压缩机1由多级涡轮压缩机构成，并被电动机11驱动。涡轮压缩机1是半密闭型涡轮压缩机，在分割型的壳体以密闭状态对电动机11与压缩机一并进行收纳。涡轮压缩机1借助流路8而与节能器4连接，在节能器4分离出的制冷剂气体被导入到涡轮压缩机1的多级压缩级(在本例中为二级)的中间部分(在本例中为第一级与第二级之间的部分)。

在如图1所示那样地构成的涡轮制冷机的制冷循环中，制冷剂在涡轮压缩机1、冷凝器2、蒸发器3以及节能器4中循环，利用在蒸发器3获得的冷热源制造冷水，以与负载对应的方式将制冷循环中所获取的来自蒸发器3的热量、以及从电动机11供给的与涡轮压缩机1的功相当的热量释放至向冷凝器2供给的冷却水。另一方面，在节能器4分离出的制冷剂气体被导入到涡轮压缩机1的多级压缩级的中间部分，与来自第一级压缩机的制冷剂气体汇合并被第二级压缩机压缩。根据二级压缩单级节能循环，由于附加有基于节能器4的制冷效果的部分，因此，制冷效果相应地提高，与未设置节能器4的情况相比，能够实现制冷效果的高效化。

如图1所示，设置有将液态制冷剂从冷凝器2引导至电动机11的配管6。配管6与电动机11的壳体11c连接，将在冷凝器2冷凝后的液态制冷剂导入到电动机11的壳体11c内。对于被导入到电动机11的壳体11c内的液态制冷剂而言，其一部分在壳体11c内流动的期间蒸发，利用此时的蒸发潜热获取电动机11的热量而对电动机11进行冷却。包括电动机11的涡轮压缩机1设置于蒸发器3的上方。对电动机11进行冷却之后的液态制冷剂根据其位置扬程并借助制冷剂供给配管7而被供给至蒸发器3。

在图1所示的实施方式中，蒸发器3与图15所示的蒸发器3同样为双路径的蒸发器。而且，将对电动机11进行冷却之后的液态制冷剂供给至蒸发器3的制冷剂供给配管7，配置于双路径的蒸发器3的冷水入口喷嘴35_IN、冷水出口喷嘴35_OUT的相反侧。即，在图1中，将制冷剂供给配管7的出口连接于蒸发器3的左侧的管板32的附近。此处，冷水入口喷嘴35_IN、冷水出口喷嘴35_OUT的相反侧，表示相对于罐体31的长度方向的中心面而与冷水入口喷嘴35_IN、冷水出口喷嘴35_OUT侧的罐体相反的面对称侧的罐体。

本发明人通过实验并利用确认用玻璃窗36以及液面传感器37确认得知：蒸发器中未作为有效的导热面积而发挥作用的导热管部位，大致相对于罐体的中心处于冷水入口喷嘴35_IN、冷水出口喷嘴35_OUT侧的相反侧，其中，确认用玻璃窗36设置于距图15中的冷水入口喷嘴35_IN、冷水出口喷嘴35_OUT的相反侧的管板32的距离大约为罐体整体长度的1/4的位置，液面传感器37设置于蒸发器罐壳内。

并不限定于大致相对于中心的相反侧的位置，只要适当地确定位置而使得针对设备设计条件不同的设备进行实验均较为有效即可。

这样，通过将制冷剂供给配管7配置于双路径的蒸发器3的冷水喷嘴相反侧，能够使对电动机11进行冷却之后的液态制冷剂积极地向蒸发器3中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的冷水喷嘴相反侧的导热管部位散布。由此，能够提高蒸发器3的导热性能，能够实现制冷机效率的改善。

图2是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第二实施方式的示意图。如图2所示，在本实施方式中，蒸发器3由3路径的蒸发器构成。即，在蒸发器3中，冷水从头部35R的冷水入口喷嘴35_IN流入并在下层的导热管组中流动，然后在头部35L折回，并在中层的导热管组中流动，然后在头部35R折回，进而在上层的导热管组中流动，然后从头部35L的冷水出口喷嘴35_OUT流出。

在本实施方式中，将制冷剂供给配管7配置于3路径的蒸发器3的冷水出口喷嘴侧，该制冷剂供给配管7用于向蒸发器3供给对电动机11进行冷却之后的液态制冷剂。这样，通过将制冷剂供给配管7配置于3路径的冷水出口喷嘴侧，能够使对电动机11进行冷却之后的液态制冷剂积极地向蒸发器3中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的冷水出口喷嘴侧的导热管部位散布。由此，能够提高蒸发器3的导热性能，能够实现制冷机效率的改善。

图3是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第三实施方式的示意性的剖视图。如图3所示，在蒸发器3的内部设置有用于对将电动机11冷却之后的液态制冷剂进行散布的制冷剂散布头12。制冷剂散布头12在双路径的蒸发器3中配置于冷水喷嘴的相反侧，在3路径的蒸发器3中则配置于冷水出口喷嘴侧。

制冷剂散布头12由筒状部件构成，该筒状部件通过焊接的方式将与制冷剂供给配管7的下端连接的管或者槽型钢组合而形成，制冷剂散布头12处于蒸发器3的导热管组的上方并沿与蒸发器3的长度方向正交的方向延伸。

在制冷剂散布头12设置有考虑了相对于导热管的相对位置的多个切口或者孔12n，液态制冷剂从切口或者孔12n通过并向导热管散布，该导热管在双路径的蒸发器3中露出而并未浸入到冷水喷嘴的相反侧(在3路径的蒸发器3中为冷水出口喷嘴侧)的液态制冷剂中。散布后的液态制冷剂因与冷水进行热交换而有助于提高制冷效果，然后，蒸发气化并被导入到压缩机。

这样，由于能够经由制冷剂散布头12而使液态制冷剂以遍及未浸入到液态制冷剂中而是露出的导热管的方式散布，因此，蒸发器3的导热性能得以提高，从而能够提高制冷机的效率。

图4是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第四实施方式的示意图。如图4所示，在双路径的蒸发器3中，用于向蒸发器3供给液态制冷剂的制冷剂供给配管7可以分支为多个并与冷水喷嘴相反侧连接。此外，在3路径的蒸发器中，可以使制冷剂供给配管7分支为多个并与冷水出口喷嘴侧连接。这样，通过使制冷剂供给配管7分支为多个并与双路径的蒸发器3的冷水喷嘴相反侧(3路径的蒸发器的冷水出口喷嘴侧)连接，能够在蒸发器3的长度方向上的多处位置散布液态制冷剂。因此，能够遍及冷水喷嘴相反侧(或者冷水出口喷嘴侧)的导热管组的广阔范围地散布液态制冷剂。

图5是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第五实施方式的示意性的立体图。在本实施方式中，设置于蒸发器3内的制冷剂散布头12在蒸发器的长度方向上隔开间隔地设置有多个。这样，通过将制冷剂散布头12设置于蒸发器3的长度方向上的多处位置，能够遍及导热管组的广阔范围地散布液态制冷剂。

本发明人的实验表明：冷水喷嘴相反侧(双路径蒸发器)或者冷水出口喷嘴侧(3路径蒸发器)的导热管部位未作为有效的导热面而工作，如图1～图5所示，根据本发明，能够使来自电动机11的液态制冷剂积极地向未浸入到液态制冷剂中而是露出的导热管部位散布，从而能够实现蒸发器3导热性能的提高。

另外，通常大多在蒸发器设置有对沸腾蒸发的制冷剂气体、和与之相伴的制冷剂液滴进行分离的气液分离除雾器。这是为了避免液态制冷剂伴随着蒸发后的制冷剂气体而被吸入到压缩机的所谓的携带现象(carry over)。若产生携带现象，则压缩机的效率降低，进而，因液滴长期与压缩机叶轮碰撞而有可能使叶轮本身受到损伤，从而无法使制冷机的稳定运转持续。

在图1～图5所示的实施方式中，从气液分离除雾器的上方散布来自电动机11的液态制冷剂。这样，为了提高蒸发器的导热性能而散布的液态制冷剂，有时会伴随着已经与冷水进行热交换并蒸发的制冷剂气体而产生携带现象。为了避免蒸发器内的携带现象，可以将前述的制冷剂散布头12配置于蒸发器内的气液分离除雾器的下方。

图6是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第六实施方式的示意图。在本实施方式中，为了避免蒸发器内的携带现象，将制冷剂散布头12配置于蒸发器3内的气液分离除雾器的下方。

图7是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第七实施方式的示意图。

如图7所示，设置有将液态制冷剂从蒸发器3的底部向蒸发器3的上部引导的制冷剂供给配管16。在制冷剂供给配管16设置有制冷剂散布泵17。

在图7所示的实施方式中，蒸发器3与图15所示的蒸发器3同样为双路径的蒸发器。而且，将液态制冷剂从蒸发器3的底部向蒸发器3的上部引导的制冷剂供给配管16，配置于双路径的蒸发器3的冷水入口喷嘴35_IN、冷水出口喷嘴35_OUT的相反侧。即，在图7中，将制冷剂供给配管16的出口连接于蒸发器3的左侧的管板32的附近。

这样，通过将制冷剂供给配管16配置于双路径的蒸发器3的冷水喷嘴相反侧，能够使从蒸发器3的底部供给的液态制冷剂积极地向蒸发器3中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的冷水喷嘴相反侧的导热管部位散布。由此，能够提高蒸发器3的导热性能，能够实现制冷机效率的改善。

图8是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第八实施方式的示意图。如图8所示，在本实施方式中，蒸发器3由3路径的蒸发器构成。即，在蒸发器3中，冷水从头部35R的冷水入口喷嘴35_IN流入并在下层的导热管组流动，然后在头部35L折回，并在中层的导热管组中流动，然后在头部35R折回，并在上层的导热管组中流动，然后从头部35L的冷水出口喷嘴35_OUT流出。

在本实施方式中，将液态制冷剂从蒸发器3的底部向蒸发器3的上部引导的制冷剂供给配管16，配置于3路径的蒸发器3的冷水出口喷嘴侧。这样，通过将制冷剂供给配管16配置于3路径的冷水出口喷嘴侧，能够使从蒸发器3的底部供给的液态制冷剂积极地向蒸发器3中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的冷水出口喷嘴侧的导热管部位散布。由此，能够提高蒸发器3的导热性能，能够实现制冷机效率的改善。

图9是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第九实施方式的示意性的剖视图。如图9所示，在蒸发器3的内部设置有对从蒸发器3的底部供给的液态制冷剂进行散布的制冷剂散布头12。制冷剂散布头12在双路径的蒸发器3中配置于冷水喷嘴相反侧，在3路径的蒸发器3中则配置于冷水出口喷嘴侧。

制冷剂散布头12由筒状部件构成，该筒状部件通过以焊接的方式将与制冷剂供给配管16的下端连接的管或者槽型钢结合而形成，制冷剂散布头12处于蒸发器3的导热管组的上方并沿与蒸发器3的长度方向正交的方向延伸。

在制冷剂散布头12设置有考虑了相对于导热管的相对位置的多个切口或者孔12n，从蒸发器3的底部供给的液态制冷剂从切口或者孔12n通过，并向在双路径的蒸发器3中露出而未浸入到冷水喷嘴相反侧(在3路径的蒸发器3中为冷水出口喷嘴侧)的液态制冷剂中的导热管散布。散布后的液态制冷剂与冷水进行热交换而有助于提高制冷效果，然后蒸发气化并被导入到压缩机。

这样，由于能够经由制冷剂散布头12而使液态制冷剂以遍及未浸入到液态制冷剂中而是露出的导热管的方式散布，因此，蒸发器3的导热性能得以提高，从而能够实现制冷机效率的提高

图10是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第十实施方式的示意图。如图10所示，在双路径的蒸发器3中，可以使制冷剂供给配管16分支为多个并与冷水喷嘴相反侧连接。此外，在3路径的蒸发器中，使制冷剂供给配管16分支为多个并与冷水出口喷嘴侧连接。这样，通过使制冷剂供给配管16分支为多个并与双路径的蒸发器3的冷水喷嘴相反侧(3路径的蒸发器的冷水出口喷嘴侧)连接，能够在蒸发器3的长度方向上的多处位置散布液态制冷剂。因此，能够遍及冷水喷嘴相反侧(或者冷水出口喷嘴侧)的导热管组的广阔范围地散布液态制冷剂。

图11是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第十一实施方式的示意性的立体图。在本实施方式中，设置于蒸发器3内的制冷剂散布头12在蒸发器的长度方向上隔开间隔地设置有多个。这样，通过将制冷剂散布头12设置于蒸发器3的长度方向上的多处位置，能够遍及导热管组的广阔范围地散布液态制冷剂。

本发明人的实验表明：冷水喷嘴相反侧(双路径蒸发器)或者冷水出口喷嘴侧(3路径蒸发器)的导热管部位未作为有效的导热面而工作，如图7～图11所示，根据本发明，能够使来自蒸发器3的底部的液态制冷剂积极地向未浸入到液态制冷剂中而是露出的导热管部位散布，从而能够实现蒸发器3导热性能的提高。

另外，通常大多在蒸发器设置有气液分离除雾器，该气液分离除雾器对沸腾蒸发的制冷剂气体、和与之相伴的制冷剂液滴进行分离。这是为了避免液态制冷剂伴随着蒸发后的制冷剂气体而被吸入到压缩机的所谓的携带现象。若产生携带现象，则压缩机的效率降低，进而，因液滴长期与压缩机叶轮碰撞而有可能使叶轮本身受到损伤，从而无法使制冷机的稳定运转持续。

在图7～图11所示的实施方式中，从气液分离除雾器的上方散布来自蒸发器3的底部的液态制冷剂。这样，为了提高蒸发器的导热性能而散布的液态制冷剂，有时会伴随着已经与冷水进行热交换并蒸发的制冷剂气体而产生携带现象。为了避免蒸发器内的携带现象，可以将前述的制冷剂散布头12配置于蒸发器内的气液分离除雾器的下方。

图12是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第十二实施方式的示意图。在本实施方式中，为了避免蒸发器内的携带现象而将制冷剂散布头12配置于蒸发器3内的气液分离除雾器的下方。

图13是示出本发明的涡轮制冷机的第十三实施方式的示意图。在本实施方式中，设置有将液态制冷剂从节能器4的底部向蒸发器3的上部引导的制冷剂供给配管18。蒸发器3与图15所示的蒸发器3同样为双路径的蒸发器。而且，将液态制冷剂从节能器4的底部向蒸发器3的上部引导的制冷剂供给配管18，配置于双路径的蒸发器3的冷水入口喷嘴35_IN、冷水出口喷嘴35_OUT的相反侧。即，在图13中，将制冷剂供给配管18的出口连接于蒸发器3的左侧的管板32的附近。

这样，通过将制冷剂供给配管18配置于双路径的蒸发器3的冷水喷嘴相反侧，能够使从节能器4的底部供给的液态制冷剂积极地向蒸发器3中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的冷水喷嘴相反侧的导热管部位散布。由此，能够提高蒸发器3的导热性能，能够实现制冷机效率的改善。

图14是示出本发明所涉及的涡轮制冷机的第十四实施方式的示意图。在本实施方式中，设置有将液态制冷剂从冷凝器2的底部向蒸发器3的上部引导的制冷剂供给配管19。蒸发器3与图15所示的蒸发器3同样为双路径的蒸发器。而且，将液态制冷剂从冷凝器2的底部向蒸发器3的上部引导的制冷剂供给配管19，配置于双路径的蒸发器3的冷水入口喷嘴35_IN、冷水出口喷嘴35_OUT相反侧。即，在图14中，将制冷剂供给配管19的出口连接于蒸发器3的左侧的管板32的附近。

这样，通过将制冷剂供给配管19配置于双路径的蒸发器3的冷水喷嘴相反侧，能够使从冷凝器2的底部供给的液态制冷剂积极地向蒸发器3中以往未作为有效的导热面积而发挥作用的冷水喷嘴相反侧的导热管部位散布。由此，能够提高蒸发器3的导热性能，能够实现制冷机效率的改善。

至此，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在其技术思想的范围内，当然可以通过各种不同方式来实施。

Claims (15)

1.一种涡轮制冷机，其具备：蒸发器，其从冷水获取热量使制冷剂蒸发而发挥制冷效果；涡轮压缩机，其利用叶轮对制冷剂进行压缩；电动机，其对涡轮压缩机进行驱动；以及冷凝器，其利用冷却水对压缩后的制冷剂气体进行冷却而使之冷凝，

所述涡轮制冷机的特征在于，

所述蒸发器由在一端部侧具有冷水入口喷嘴以及冷水出口喷嘴的双路径的蒸发器构成、或者由在一端部侧具有冷水入口喷嘴且在另一端部侧具有冷水出口喷嘴的3路径的蒸发器构成，

在所述蒸发器为双路径的蒸发器的情况下，对于将液态制冷剂向所述蒸发器供给的制冷剂供给配管，将其配置于所述蒸发器的冷水入口喷嘴以及冷水出口喷嘴的相反侧，

在所述蒸发器为3路径的蒸发器的情况下，对于将液态制冷剂向所述蒸发器供给的制冷剂供给配管，将其配置于所述蒸发器的冷水出口喷嘴侧。

2.根据权利要求1所述的涡轮制冷机，其特征在于，

从所述冷凝器向所述电动机供给冷却用的液态制冷剂，将所述制冷剂供给配管与所述电动机连接，将对所述电动机进行冷却之后的液态制冷剂供给至所述蒸发器。

3.根据权利要求1所述的涡轮制冷机，其特征在于，

将所述制冷剂供给配管与所述蒸发器的底部连接，并且在所述制冷剂供给配管设置有制冷剂散布泵。

4.根据权利要求1所述的涡轮制冷机，其特征在于，

将所述制冷剂供给配管与所述节能器的底部连接。

5.根据权利要求1所述的涡轮制冷机，其特征在于，

将所述制冷剂供给配管与所述冷凝器的底部连接。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的涡轮制冷机，其特征在于，

使所述制冷剂供给配管分支为多个并将分支端与所述蒸发器连接。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的涡轮制冷机，其特征在于，

在所述蒸发器的内部设置有制冷剂散布头，该制冷剂散布头与所述制冷剂供给配管连接并且从导热管组的上方散布液态制冷剂。

8.根据权利要求7所述的涡轮制冷机，其特征在于，

所述制冷剂散布头沿相对于所述蒸发器的长度方向正交的方向延伸。

9.根据权利要求7所述的涡轮制冷机，其特征在于，

所述制冷剂散布头由具有用于散布液态制冷剂的多个切口或者孔的管或者筒状部件构成。

10.根据权利要求8所述的涡轮制冷机，其特征在于，

所述制冷剂散布头由具有用于散布液态制冷剂的多个切口或者孔的管或者筒状部件构成。

11.根据权利要求7所述的涡轮制冷机，其特征在于，

使所述制冷剂供给配管分支为多个，将所述制冷剂散布头分别与分支端连接。

12.根据权利要求8～10中任一项所述的涡轮制冷机，其特征在于，

使所述制冷剂供给配管分支为多个，将所述制冷剂散布头分别与分支端连接。

13.根据权利要求7所述的涡轮制冷机，其特征在于，

所述蒸发器在上部具备气液分离除雾器，

所述制冷剂散布头配置于所述气液分离除雾器与所述导热管组之间。

14.根据权利要求8～11中任一项所述的涡轮制冷机，其特征在于，

所述蒸发器在上部具备气液分离除雾器，

所述制冷剂散布头配置于所述气液分离除雾器与所述导热管组之间。

15.根据权利要求12所述的涡轮制冷机，其特征在于，

所述蒸发器在上部具备气液分离除雾器，

所述制冷剂散布头配置于所述气液分离除雾器与所述导热管组之间。