CN106556191A - 船舶用制冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶用制冷装置，其包括水冷式冷凝器，就该船舶用制冷装置而言，即使在冷却管发生了穿孔的情况下也可防止制冷剂回路的构成设备受损。在安装于船舶上并包括由压缩机构(30)、水冷式冷凝器(40)、膨胀机构(50)及蒸发器(60)依次连接而成的制冷剂回路(20)的空调装置(10)中，设置有异常判断部(81)和异常时动作部(82)，异常判断部(81)对是否处于在冷凝器(40)中制冷剂室(S1)内的制冷剂正朝冷却管(42)内泄漏的异常状态进行判断，若该异常判断部(81)判断为处于异常状态，异常时动作部(82)就进行用以避免冷却水从冷却管(42)进入制冷剂回路(20)的规定的异常时动作。

Description

船舶用制冷装置

技术领域

本发明涉及一种船舶用制冷装置，所述船舶用制冷装置包括水冷式冷凝器，并用作船舶的空调装置等。

背景技术

迄今为止，在船舶的空调装置等船舶用制冷装置中，使用了水冷式冷凝器(例如，参照下述专利文献1)。专利文献1中的水冷式冷凝器具有：在内部形成有供制冷剂流通的制冷剂室的壳、和在壳内插通制冷剂室并供冷却水流通的多根冷却管，该水冷式冷凝器构成为让冷却水与制冷剂进行热交换。就这种安装在船舶用制冷装置中的水冷式冷凝器而言，供冷却水流通而总与冷却水接触的冷却管有可能因腐蚀而穿孔。

因此，迄今为止，在上述那样的水冷式冷凝器中，设置有由离子化倾向比构成冷却管的金属(主要是铜)高的锌等形成的牺牲阳极，通过使牺牲阳极比冷却管先腐蚀，来防止冷却管腐蚀。

专利文献1：日本公开专利公报特开2012－122670号公报

发明内容

－发明所要解决的技术问题－

不过，当冷却管中的水量太多时，即使设置牺牲阳极，冷却管也有可能腐蚀而穿孔。若冷却管穿孔，高压制冷剂就会朝冷却管泄漏，若不久冷却管的内外压力相等，这次在冷却管中流动的冷却水便会进入制冷剂回路。若冷却水进入制冷剂回路，制冷剂回路的构成设备就有可能因冷却水而出现故障。就现有船舶用制冷装置而言，即使在制冷剂回路中出现不良状况，也只有在进行了检查之后才能检测出冷却管穿孔这一情况。因此，当检测出冷却管穿孔时，制冷剂回路的构成设备已经受损，从而不能防止制冷剂回路的构成设备受损于未然。

本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：就包括水冷式冷凝器的船舶用制冷装置而言，即使在冷却管发生了穿孔的情况下也可防止制冷剂回路的构成设备受损。

－用以解决技术问题的技术方案－

第一方面的发明涉及一种船舶用制冷装置，该船舶用制冷装置安装在船舶上，并包括由压缩机构30、水冷式冷凝器40、膨胀机构50及蒸发器60依次连接而成的制冷剂回路20，所述冷凝器40具有在内部形成有供制冷剂流通的制冷剂室S1的壳41、和插通所述制冷剂室S1并供冷却水流通的冷却管42，所述船舶用制冷装置包括异常判断部81和异常时动作部82，所述异常判断部81对是否处于在所述冷凝器40中所述制冷剂室S1内的制冷剂正朝所述冷却管42内泄漏的异常状态进行判断，若所述异常判断部81判断为处于异常状态，所述异常时动作部82就进行用以避免冷却水从所述冷却管42进入所述制冷剂回路20的规定的异常时动作。

在第一方面的发明中，在制冷剂回路20内制冷剂循环而进行制冷循环。此时，在水冷式冷凝器40中，已流入制冷剂室S1内的制冷剂、与在插通该制冷剂室S1内的冷却管42内流动的冷却水之间进行热交换，从而制冷剂朝冷却水放热而冷凝。

在水冷式冷凝器40中，供冷却水流通而总与冷却水接触的冷却管42有可能因腐蚀而穿孔。若冷却管42穿孔，首先制冷剂室S1内的高压制冷剂就会向冷却管42内泄漏，致使制冷剂室S1内的压力下降。然后，若制冷剂室S1内的压力下降到与冷却管42内的压力相等，则冷却管42内的冷却水就会朝制冷剂室S1内泄漏而进入制冷剂回路20中，从而有可能导致制冷剂回路20的构成设备出现故障。

因此，在第一方面的发明中，设置了异常判断部81和异常时动作部82，若判断出处于在冷却管42刚刚穿孔后所出现的状态，即，判断出处于制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态，就进行规定的异常时动作来避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。

第二方面的发明是这样的，在第一方面的发明中，所述异常判断部81利用所述制冷剂回路20内的规定部位处的制冷剂压力进行所述判断。

若水冷式冷凝器40的冷却管42穿孔，则在供高压制冷剂流入的制冷剂室S1与供冷却水流动的冷却管42内的压力差的作用下，制冷剂室S1内的制冷剂就会朝冷却管42内泄漏。因此，制冷剂回路20内的高压压力下降，低压压力也随之下降。也就是说，制冷剂的压力在制冷剂回路20的任何部位都会下降。

因此，在第二方面的发明中，利用制冷剂回路20的规定部位处的制冷剂压力，来判断制冷剂室S1内的制冷剂是否正朝冷却管42内泄漏。

第三方面的发明是这样的，在第二方面的发明中，所述船舶用制冷装置包括压力开关95，若所述制冷剂回路20中的所述压缩机构30和所述冷凝器40之间的制冷剂的压力下降到规定的下限值，所述压力开关95就进行工作，若所述压力开关95工作，所述异常判断部81就判断为处于所述异常状态。

若水冷式冷凝器40的冷却管42穿孔，则在供高压制冷剂流入的制冷剂室S1与供冷却水流动的冷却管42内的压力差的作用下，制冷剂室S1内的制冷剂就会朝冷却管42内泄漏，致使制冷剂室S1内的压力(制冷剂回路20内的高压压力)下降。

因此，在第三方面的发明中，在制冷剂回路20中的压缩机构30与冷凝器40之间设置了压力开关95，若它们之间的制冷剂压力(即，高压压力)低于规定的下限值，压力开关95就进行工作，利用该压力开关95来判断制冷剂室内的制冷剂是否正朝冷却管42内泄漏。

第四方面的发明是这样的，在第二方面的发明中，所述船舶用制冷装置包括制冷剂压力传感器96及水压传感器97，所述制冷剂压力传感器96检测所述制冷剂室S1内的压力，所述水压传感器97检测流入所述冷凝器40的冷却水的压力，当从所述制冷剂压力传感器96的检测值中减去所述水压传感器97的检测值后所得到的差压低于规定的下限值时，所述异常判断部81就判断为处于所述异常状态。

第五方面的发明是这样的，在第二方面的发明中，所述船舶用制冷装置包括差压开关98，若从所述制冷剂室S1内的压力中减去流入所述冷凝器40的冷却水的压力后所得到的差压低于规定的下限值，所述差压开关98就进行工作，若所述差压开关98工作，所述异常判断部81就判断为处于所述异常状态。

若水冷式冷凝器40的冷却管42穿孔，则在供高压制冷剂流入的制冷剂室S1与供冷却水流动的冷却管42内的压力差的作用下，制冷剂室S1内的制冷剂就会朝冷却管42内泄漏。由此，制冷剂室S1内的压力下降，而接近冷却管42内的压力。如上所述，若制冷剂室S1内的压力与冷却管42内的压力相等，则冷却管42内的冷却水就有可能朝制冷剂室S1内泄漏而进入制冷剂回路20。

因此，在第四及第五方面的发明中，由从制冷剂室S1内的压力中减去冷却管42内的冷却水的压力后所得到的差压，检测出处于制冷剂室S1内的压力下降到冷却管42内的压力之前的状态，从而在冷却水进入制冷剂回路20之前就进行异常时动作，来避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。

第六方面的发明是这样的，在第二方面的发明中，在所述船舶用制冷装置中设置有低压压力开关92，若所述制冷剂回路20中的蒸发器60和所述压缩机构30之间的制冷剂的压力下降到规定的下限值，所述低压压力开关92就进行工作，若所述低压压力开关92工作，所述异常判断部81就判断为处于所述异常状态。

若水冷式冷凝器40的冷却管42穿孔，则在供高压制冷剂流入的制冷剂室S1与供冷却水流动的冷却管42内的压力差的作用下，制冷剂室S1内的制冷剂就会朝冷却管42内泄漏，而导致制冷剂室S1内的压力(制冷剂回路20内的高压压力)下降，制冷剂回路20内的低压压力也随之下降。

因此，在第六方面的发明中，在制冷剂回路20中的蒸发器60与压缩机构30之间设置了低压压力开关92，若它们之间的制冷剂压力(即，低压压力)低于规定的下限值，低压压力开关92就进行工作，由此来判断制冷剂室S1内的制冷剂是否正朝冷却管42内泄漏。

第七方面的发明是这样的，在第一至第六方面的任一方面的发明中，所述异常时动作部82构成为：作为所述异常时动作，让所述制冷剂回路20停止工作并发出警报。

在第七方面的发明中，若异常判断部81判断出处于在冷凝器40中制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态，则作为用来避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20的规定的异常时动作，异常时动作部82让制冷剂回路20停止工作并发出警报。

第八方面的发明是这样的，在第一至第六方面的任一方面的发明中，所述船舶用制冷装置包括流入管71及开关阀73，所述流入管71将冷却水引入所述冷凝器40中，所述开关阀73设置在所述流入管71上，并打开、关闭该流入管71，所述异常时动作部82构成为：作为所述异常时动作，让所述制冷剂回路20停止工作并控制所述开关阀73使该开关阀73成为关闭状态。

在第八方面的发明中，若异常判断部81判断出处于在冷凝器40中制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态，则作为用来避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20的规定的异常时动作，异常时动作部82让制冷剂回路20停止工作并关闭设置在流入管71上的开关阀73来阻止冷却水流入冷凝器40。

－发明的效果－

根据第一方面的发明，在船舶用制冷装置中设置了异常判断部81和异常时动作部82，所述异常判断部81对是否处于在水冷式冷凝器40中制冷剂室内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态进行判断，若该异常判断部81判断为处于异常状态，所述异常时动作部82就进行用以避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20的规定的异常时动作。利用上述异常判断部81和异常时动作部82，由在冷却管42刚刚穿孔后所出现的状态，即，由制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态，检测出冷却管42发生了穿孔，在制冷剂室S1内的压力与冷却管42内的压力相等而导致冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20之前，就进行规定的异常时动作，从而能够避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。因此，即使在冷却管42发生了穿孔的情况下，也能够防止制冷剂回路20的构成设备因冷却水进入制冷剂回路20而受损。

根据第二方面的发明，若水冷式冷凝器40的冷却管42穿孔，制冷剂室S1内的高压制冷剂就会朝冷却管42内泄漏而导致整个制冷剂回路20内的制冷剂压力下降。因此，利用制冷剂回路20内的规定部位处的制冷剂压力，就能很容易地判断制冷剂室S1内的制冷剂是否正朝冷却管42内泄漏。

根据第三方面的发明，若水冷式冷凝器40的冷却管42穿孔，制冷剂室S1内的高压制冷剂就会朝冷却管42内泄漏而导致整个制冷剂回路20内的制冷剂压力下降。因此，通过在制冷剂回路20中的压缩机构30与冷凝器40之间设置压力开关95，并且若制冷剂压力(即，高压压力)低于规定的下限值，压力开关95就进行工作，从而能够由该压力开关95的工作情况很容易地判断出是否处于制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管内泄漏的异常状态。

根据第四及第五方面的发明，若水冷式冷凝器40的冷却管42穿孔，制冷剂室S1内的高压制冷剂就会朝冷却管42内泄漏而导致制冷剂室S1内的压力下降。若制冷剂室S1内的压力与冷却管42内的压力相等，则冷却管42内的冷却水就有可能朝制冷剂室S1内泄漏而进入制冷剂回路20。因此，在第四及第五方面的发明中，由从制冷剂室S1内的压力中减去冷却管42内的冷却水的压力后所得到的差压，检测出处于制冷剂室S1内的压力下降到冷却管42内的压力之前的状态，从而在冷却水进入制冷剂回路20之前就进行异常时动作，由此能够避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。因此，即使在冷却管42发生了穿孔的情况下，也能够防止制冷剂回路20的构成设备因冷却水进入制冷剂回路20而受损。

根据第六方面的发明，若水冷式冷凝器40的冷却管42穿孔，制冷剂室S1内的高压制冷剂就会朝冷却管42内泄漏而导致整个制冷剂回路20内的制冷剂压力下降。因此，通过在制冷剂回路20中的蒸发器60与压缩机构30之间设置低压压力开关92，并且若制冷剂压力(即，低压压力)低于规定的下限值，低压压力开关92就进行工作，从而能够由该低压压力开关92的工作情况很容易地判断出是否处于制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态。

根据第七方面的发明，作为异常时动作，异常时动作部82让制冷剂回路20停止工作并发出警报。借助该警报，作业人员能够获知处于冷却管42穿孔而导致制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态，因而通过采取阻止冷却水流入冷却管42内等措施，从而能够避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。

根据第八方面的发明，作为异常时动作，异常时动作部82让制冷剂回路20停止工作并阻止冷却水流入冷凝器40。由此，能够避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的空调装置的结构略图。

图2是将本发明的第一实施方式所涉及的水冷式冷凝器的一部分切掉后所示出的整体图。

图3是从后侧观看本发明的第一实施方式所涉及的水冷式冷凝器的前盖而得到的图。

图4是本发明的第二实施方式所涉及的空调装置的结构略图。

图5是本发明的第三实施方式所涉及的空调装置的结构略图。

图6是本发明的第四实施方式所涉及的空调装置的结构略图。

－符号说明－

10－空调装置(船舶用制冷装置)；20－制冷剂回路；30－压缩机单元(压缩机构)；40－冷凝器；41－壳；42－冷却管；50－膨胀阀(膨胀机构)；60－蒸发器；71－流入管；73－开关阀；80－控制器；81－异常判断部；82－异常时动作部；91－高压压力开关；92－低压压力开关；93－高压压力传感器；94－低压压力传感器；95－压力开关；96－制冷剂压力传感器；97－水压传感器；98－差压开关；S1－制冷剂室。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，以下实施方式是本质上优选的示例，并没有意图限制本发明、其应用对象或其用途的范围。

(发明的第一实施方式)

图1是本发明的第一实施方式所涉及的空调装置10的结构略图。本实施方式的空调装置10设置在船舶用空调系统中。具体而言，空调装置10设置在船舶用甲板等屋外，经由吸气管吸入船舶用客舱(省略图示)内的室内空气和屋外的室外空气后进行温度调节，然后再经由供气管(省略图示)供向客舱内。

如图1所示，本实施方式的空调装置10包括：制冷剂回路20、水回路70、送风扇15、控制器80以及机壳11，在机壳11内收纳有制冷剂回路20、水回路70、送风扇15及控制器80。

〈制冷剂回路〉

制冷剂回路20是用管道将压缩机单元(压缩机构)30、冷凝器40、膨胀阀(膨胀机构)50、蒸发器60依次连接起来而构成的闭合回路。在制冷剂回路20中，压缩机单元30与冷凝器40由高压气体管道24连接起来，冷凝器40与膨胀阀50由高压液体管道25连接起来，膨胀阀50与蒸发器60由低压液体管道26连接起来，蒸发器60与压缩机单元30由低压气体管道27连接起来。在高压液体管道25上设置有电磁阀29。在该制冷剂回路20中填充有制冷剂。

－压缩机单元－

压缩机单元30包括三台压缩机，即：第一～第三压缩机31、32、33。需要说明的是，设置在压缩机单元30中的压缩机31、32、33的台数仅为一个示例而已。第一～第三压缩机31、32、33分别由全密闭型涡旋压缩机构成。

在压缩机单元30中，第一及第二压缩机31、32彼此并联，第三压缩机33与并联起来的所述第一及第二压缩机31、32并联。

具体而言，第一及第二压缩机31、32的吸入管21a、22a在彼此连接起来的状态下，与连接在蒸发器60的出口上的低压气体管道27相连。另一方面，第三压缩机33的吸入管23a直接与低压气体管道27相连。第一～第三压缩机31、32、33的喷出管21b、22b、23b都与连接在冷凝器40的制冷剂入口处的高压气体管道24相连。在各根喷出管21b、22b、23b上设置有止回阀28，该止回阀28允许制冷剂沿着从各台压缩机31、32、33朝向高压气体管道24的方向流通，另一方面，阻止制冷剂沿相反方向流通。

在上述结构下，在压缩机单元30中，第一～第三压缩机31、32、33对经由吸入管21a、22a、23a从低压气体管道27中吸入的制冷剂进行压缩后，将已压缩了的制冷剂经由喷出管21b、22b、23b朝高压气体管道24喷出。

冷凝器40是与制冷剂回路20和水回路70相连，并让制冷剂与冷却水(具体而言，为取自海水、河水等的水)进行热交换的水冷式冷凝器。在下文中，对冷凝器40的具体结构进行说明。

－冷凝器－

如图2所示，冷凝器40是所谓的管壳式热交换器，具有密闭型圆筒状的壳41、及设置在该壳41内部的多根铜制冷却管42。壳41包括：躯干部41a，一对管板(端板)41b、41c，以及一对盖板41d、41e。

躯干部41a形成为在前后方向上较长的圆筒状。躯干部41a的两端由一对管板41b、41c封住，在该躯干部41a的内部形成有供制冷剂流通的制冷剂室S1。在躯干部41a的上部连接有将制冷剂引入制冷剂室S1内的引入管43，在躯干部41a的下部连接有将制冷剂室S1内的制冷剂引出的引出管44。引入管43的另一端与制冷剂回路20的高压气体管道24相连，引出管44的另一端与制冷剂回路20的高压液体管道25相连。

一对管板41b、41c由前管板41b和后管板41c构成。前管板41b和后管板41c由船用黄铜和铁的包层钢(clad steels)形成。前管板41b封住躯干部41a的前端，后管板41c封住躯干部41a的后端。

一对盖板41d、41e由前盖板41d和后盖板41e构成。前盖板41d和后盖板41e由铝青铜形成，并且分别形成为圆顶状。

如图3所示，前盖板41d设置在躯干部41a的前侧，在前盖板41d与前管板41b之间，形成了供冷却水流通的前侧水室S2。前盖板41d具有将前侧水室S2隔成入口水室S21和出口水室S22的隔板部41f。在前盖板41d上，连接有冷却水的供水管45和排水管46。供水管45朝入口水室S21敞口，排水管46朝出口水室S22敞口。在前盖板41d上安装有两个牺牲阳极47。两个牺牲阳极47中的一个牺牲阳极47设置在入口水室S21中，两个牺牲阳极47中的另一个牺牲阳极47设置在出口水室S22中。

另一方面，后盖板41e设置在躯干部41a的后侧，在后盖板41e与后管板41c之间，形成了供冷却水流通的后侧水室S3。与前盖板41d相同，在后盖板41e上安装有两个牺牲阳极47。

如图2所示，多根冷却管42在制冷剂室S1中沿着躯干部41a的轴平行地延伸，并且彼此留有间隔地被布置好。多根冷却管42插入到两块管板41b、41c中，使得多根冷却管42的前端由前管板41b支承，另一方面，多根冷却管42的后端由后管板41c支承。入口水室S21、后侧水室S3及出口水室S22经由多根该冷却管42连通起来，并且利用上述三个水室S3、S21、S22和多根冷却管42形成了多个冷却水流路。

－膨胀阀－

膨胀阀50为所谓的热力膨胀阀。膨胀阀50的感温包51安装在低压气体管道27的位于蒸发器60的出口附近的位置处，并与低压气体管道27的表面接触。

－电磁阀－

电磁阀29是在启动第一～第三压缩机31、32、33时以及停止第一～第三压缩机31、32、33之前所使用的阀，是为了保护第一～第三压缩机31、32、33而设置的。假设在让第一～第三压缩机31、32、33停止后，在蒸发器60内残留有液态制冷剂的话，则接下来再让第一～第三压缩机31、32、33运转时，液态制冷剂就会进入第一～第三压缩机31、32、33中，从而对第一～第三压缩机31、32、33施加过大的负荷。因此，当欲让第一～第三压缩机31、32、33停止时，在关闭上电磁阀29的状态下，让第一～第三压缩机31、32、33运转一会儿，直到蒸发器60内没有液态制冷剂为止，然后再让第一～第三压缩机31、32、33停止。当欲启动第一～第三压缩机31、32、33时，也是在关闭上电磁阀29的状态下，让第一～第三压缩机31、32、33运转一会儿，直到没有返回到蒸发器60内的液态制冷剂为止，然后再打开电磁阀29。

－蒸发器－

蒸发器60是所谓的横肋管片式热交换器，由铜制传热管和铝制翅片构成。该蒸发器60让制冷剂与空气进行热交换。

〈水回路〉

水回路70包括：让冷却水(具体而言，为取自海水、河水等的水)流入冷凝器40中的流入管71、将已从冷凝器40中流出的冷却水排出去的流出管72、以及开关阀73。流入管71连接在设置于机壳11的外部的冷却水入口74与冷凝器40的供水管45之间，流出管72连接在设置于机壳11的外部的冷却水出口75与冷凝器40的排水管46之间。

就本申请的空调装置10而言，作为水冷式冷凝器40的冷却水使用的是取自海水、河水等的水。就船舶而言，一般情况下，除了空调装置10的冷凝器40的冷却水以外，作为发动机、制冷机、电气设备、发电机等的冷却水也能够使用取自海水、河水等的水。一般情况下，海水、河水等水由泵抽上来后被分配给使用冷却水的各台设备(包括空调装置10的冷凝器40)。也就是说，海水、河水等水由与其它使用冷却水的各台设备共用的泵输送给空调装置10的冷凝器40的水回路70。

〈送风扇〉

送风扇15在机壳11内与风管(省略图示)连通，并被布置在设置有制冷剂回路20的蒸发器60的空间内。送风扇15经由风管将客舱内的室内空气与屋外的室外空气送入机壳11的内部后，再将该空气引入蒸发器60中，使得在蒸发器60中该空气与制冷剂进行热交换。送风扇15将通过蒸发器60后温度得到了调节的空气经由风管供给客舱等室内空间。

〈传感器、控制器〉

－传感器－

在空调装置10中，设置有高压压力开关91、压力开关95、高压压力传感器93及低压压力传感器94。

在各根喷出管21b、22b、23b的位于各台压缩机31、32、33与止回阀28之间的部分上各设置有一个高压压力开关91。各个高压压力开关91构成为：当处于从各台压缩机31、32、33中喷出的高压气态制冷剂的压力超过规定的上限值的高压异常时，各个高压压力开关91工作并将工作信号发送给控制器80。

低压压力开关92设置在低压气体管道27上。低压压力开关92构成为：当处于从蒸发器60中流出后被压缩机单元30吸入的低压气态制冷剂的压力低于规定的下限值的低压异常时，低压压力开关92工作并将工作信号发送给控制器80。

高压压力传感器93设置在高压气体管道24上。高压压力传感器93构成为：对已从压缩机单元30中喷出的高压气态制冷剂的压力进行检测后，发送给控制器80。

低压压力传感器94设置在低压气体管道27上。低压压力传感器94构成为：对从蒸发器60中流出后被压缩机单元30吸入的低压气态制冷剂的压力进行检测后，发送给控制器80。

需要说明的是，在本实施方式的制冷剂回路20中，为了在下述异常状态时进行异常时动作，在高压气体管道24上还设置有压力开关95。该压力开关95构成为：当处于从压缩机单元30中喷出后流入冷凝器40的高压气态制冷剂的压力显著下降而低于规定的下限值的高压异常时，压力开关95工作并将工作信号发送给控制器80。

－控制器－

控制器80构成为：对压缩机单元30的运行容量进行调节。具体而言，向控制器80输入高压压力传感器93的检测值和低压压力传感器94的检测值。这些检测值被控制器80用于调节压缩机单元30的运行容量。而且，控制器80构成为：若从高压压力开关91或低压压力开关92接收到工作信号，就进行让压缩机单元30停止运转的保护控制。

进而，控制器80包括异常判断部81和异常时动作部82，该控制器80构成为：能够避免在水冷式冷凝器40中当冷却管42腐蚀而发生了穿孔时冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。

异常判断部81对是否处于在水冷式冷凝器40中制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态进行判断。具体而言，在本实施方式中，异常判断部81构成为：若设置在制冷剂回路20的高压气体管道24上的压力开关95工作并从该压力开关95向异常判断部81输入工作信号的话，则该异常判断部81就判断为处于制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态。

异常时动作部82构成为：若异常判断部81判断为处于异常状态，异常时动作部82就进行用以避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20的规定的异常时动作。在本实施方式中，异常时动作部82构成为：作为异常时动作，让制冷剂回路20停止工作，并控制设置在水回路70中的流入管71上的开关阀73使该开关阀73成为关闭状态。具体而言，异常时动作部82构成为：让压缩机单元30的第一～第三压缩机31、32、33停止运转，控制电磁阀29使该电磁阀29成为关闭状态并让制冷剂回路20停止工作，并且控制开关阀73使该开关阀73成为关闭状态，以便使冷却水停止流入冷凝器40的冷却管42。

在本实施方式中，控制器80包含：像在本申请中所公开的那样对空调装置10的各要素进行控制的处理部即微型计算机；以及存储有能够实施的控制程序的存储器、硬盘等。需要说明的是，所述控制器80是空调装置10的控制部的一个示例，控制器80的具体结构、算法也可以是能够执行本发明所涉及的功能的任意的、硬件和软件的组合。

－运转工作－

对空调装置10的运转工作情况进行说明。

首先，由控制器80控制制冷剂回路20的电磁阀29和水回路70的开关阀73，使电磁阀29和开关阀73成为打开状态。在该状态下，控制器80让压缩机单元30的第一～第三压缩机31、32、33和送风扇15开始运转，从而执行将已冷却了的空气供向船内的制冷运转。

具体而言，已在第一～第三压缩机31、32、33中压缩后被喷出来的高压气态制冷剂经由高压气体管道24流入冷凝器40中。就水冷式冷凝器40而言，在制冷剂室S1中，制冷剂与在多根冷却管42中流动的冷却水进行热交换(放热)后冷凝。已在冷凝器40中冷凝的制冷剂由高压液体管道25引向膨胀阀50，在通过该膨胀阀50之际被减压而成为气液两相状态。

已通过膨胀阀50的制冷剂通过低压液体管道26后流入蒸发器60。在蒸发器60中，流经传热管的制冷剂与从翅片之间通过的空气进行热交换(从该空气中吸热)后蒸发。已在蒸发器60中蒸发的制冷剂成为过热蒸气后经由低压气体管道27流入压缩机单元30。

已流入压缩机单元30的制冷剂分为两股，一股被彼此并联的第一及第二压缩机31、32吸入，另一股被第三压缩机33吸入。已被各台压缩机31、32、33吸入的制冷剂经压缩后被从各台压缩机31、32、33中喷出。

〈对于异常状态的判断和异常时动作〉

就空调装置10而言，当在水冷式冷凝器40中冷却管42腐蚀而穿孔，制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏时(处于异常状态时)，进行用以避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20的异常时动作。

具体而言，若在水冷式冷凝器40中，由于冷却管42腐蚀而导致该冷却管42穿孔的话，则在供高压制冷剂流入的制冷剂室S1与供冷却水流动的冷却管42内的压力差的作用下，制冷剂室S1内的制冷剂就会朝冷却管42内泄漏，从而导致制冷剂室S1内的压力(制冷剂回路20内的高压压力)下降。若该制冷剂室S1内的压力(即，高压压力)低于规定的下限值，压力开关95就进行工作并将工作信号发送给控制器80。

就控制器80而言，若接收到工作信号，异常判断部81就判断为冷凝器40处于异常状态。若异常判断部81判断为处于异常状态，异常时动作部82就进行异常时动作，作为该异常时动作，让制冷剂回路20停止工作，并控制设置在水回路70中的流入管71上的开关阀73使该开关阀73成为关闭状态。具体而言，异常时动作部82让压缩机单元30的第一～第三压缩机31、32、33停止运转，控制电磁阀29使该电磁阀29成为关闭状态并让制冷剂回路20停止工作，并且控制开关阀73使该开关阀73成为关闭状态，以便使冷却水停止流入冷凝器40的冷却管42。

在上述那样的异常时动作下，制冷剂回路20中的制冷剂停止循环，水回路70中的冷却水也停止流动。因此，即使由于冷却管42穿孔而导致制冷剂室S1内的高压制冷剂朝冷却管42内泄漏，制冷剂也会在制冷剂室S1内的压力与冷却管42内的压力相等时停止流出，制冷剂和冷却水都不会进一步流动。因此，在这样的异常时动作下，能够避免冷却管42内的冷却水泄漏到制冷剂室S1内而进入制冷剂回路20中。

－第一实施方式的效果－

如上所述，根据本实施方式，在作为本发明所涉及的船舶用制冷装置的空调装置10中设置了异常判断部81和异常时动作部82，异常判断部81对是否处于在水冷式冷凝器40中制冷剂室内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态进行判断，若该异常判断部81判断为处于异常状态，异常时动作部82就进行用以避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20的规定的异常时动作。利用上述异常判断部81和异常时动作部82，由在冷却管42刚刚穿孔后所出现的状态，即，由制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态，检测出冷却管42发生了穿孔，在制冷剂室S1内的压力与冷却管42内的压力相等而导致冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20之前，就进行规定的异常时动作，从而能够避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。因此，即使在冷却管42发生了穿孔的情况下，也能够防止制冷剂回路20的构成设备因冷却水进入制冷剂回路20而受损。

根据本实施方式，若水冷式冷凝器40的冷却管42穿孔，制冷剂室S1内的高压制冷剂就会朝冷却管42内泄漏而导致整个制冷剂回路20内的制冷剂压力下降。因此，利用制冷剂回路20内的规定部位处的制冷剂压力，就能很容易地判断制冷剂室S1内的制冷剂是否正朝冷却管42内泄漏。

特别是，在本实施方式中，为了利用若水冷式冷凝器40的冷却管42穿孔，制冷剂室S1内的高压制冷剂就会朝冷却管42内泄漏而导致整个制冷剂回路20内的制冷剂压力下降的这一情况，在制冷剂回路20中的压缩机构30与冷凝器40之间设置了压力开关95，并且若制冷剂压力(即，高压压力)低于规定的下限值，压力开关95就进行工作。并且，当该压力开关95进行了工作时，就判断为处于制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管内泄漏的异常状态。这样一来，根据本实施方式，仅设置压力开关95，就能够很容易地判断出是否处于制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管内泄漏的异常状态。

根据本实施方式，作为异常时动作，异常时动作部82让制冷剂回路20停止工作并阻止冷却水流入冷凝器40。由此，能够避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。

(发明的第二实施方式)

第二实施方式所涉及的空调装置10是对第一实施方式的空调装置10的部分结构做了改变后制成的。如图4所示，在第二实施方式中，设置了制冷剂压力传感器96和水压传感器97，以取代第一实施方式的设置在高压气体管道24上的压力开关95。

制冷剂压力传感器96设置在冷凝器40处。制冷剂压力传感器96构成为：对水冷式冷凝器40的制冷剂室S1内的压力(高压压力)进行检测后发送给控制器80。

另一方面，水压传感器97连接在流入管71的位于冷凝器40与开关阀73之间的部分上。水压传感器97构成为：对流入冷凝器40的冷却水的压力进行检测后发送给控制器80。

在第二实施方式中，控制器80的异常判断部81构成为：进行与第一实施方式不同的异常判断。具体而言，异常判断部81构成为：当从制冷剂压力传感器96的检测值中减去水压传感器97的检测值后所得到的差压低于规定的下限值时，就判断为处于制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态。需要说明的是，由异常时动作部82执行的异常时动作与第一实施方式相同。

〈对于异常状态的判断和异常时动作〉

在第二实施方式中，也是就空调装置10而言，当在水冷式冷凝器40中冷却管42腐蚀而穿孔，制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏时(处于异常状态时)，进行用以避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20的异常时动作。

具体而言，若在水冷式冷凝器40中，由于冷却管42腐蚀而导致该冷却管42穿孔的话，则在供高压制冷剂流入的制冷剂室S1与供冷却水流动的冷却管42内的压力差的作用下，制冷剂室S1内的制冷剂就会朝冷却管42内泄漏，从而导致制冷剂室S1内的压力(制冷剂回路20内的高压压力)下降。因此，当从制冷剂室S1内的压力中减去冷却管42内的冷却水的压力(经由流入管71流入冷凝器40中的冷却水的压力)后所得到的差压不断减小而低于规定的下限值(＞0)时，异常判断部81就判断为冷凝器40处于异常状态。若异常判断部81判断为处于异常状态，异常时动作部82就进行异常时动作，作为该异常时动作，让制冷剂回路20停止工作，并控制设置在水回路70中的流入管71上的开关阀73使该开关阀73成为关闭状态。具体而言，异常时动作部82让压缩机单元30的第一～第三压缩机31、32、33停止运转，控制电磁阀29使该电磁阀29成为关闭状态并让制冷剂回路20停止工作，并且控制开关阀73使该开关阀73成为关闭状态，以便使冷却水停止流入冷凝器40的冷却管42。

在上述那样的异常时动作下，制冷剂回路20中的制冷剂停止循环，水回路70中的冷却水也停止流动。因此，即使由于冷却管42穿孔而导致制冷剂室S1内的高压制冷剂朝冷却管42内泄漏，制冷剂也会在制冷剂室S1内的压力与冷却管42内的压力相等时停止流出，制冷剂和冷却水都不会进一步流动。因此，在这样的异常时动作下，能够避免冷却管42内的冷却水泄漏到制冷剂室S1内而进入制冷剂回路20中。

－第二实施方式的效果－

根据第二实施方式，由从制冷剂室S1内的压力中减去冷却管42内的冷却水的压力后所得到的差压，检测出处于制冷剂室S1内的压力下降到冷却管42内的压力之前的状态，从而在冷却水进入制冷剂回路20之前就进行规定的异常时动作，来避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。因此，即使在冷却管42发生了穿孔的情况下，也能够防止制冷剂回路20的构成设备因冷却水进入制冷剂回路20而受损。也就是说，本第二实施方式也能够获得与第一实施方式相同的效果。

(发明的第三实施方式)

第三实施方式所涉及的空调装置10是对第一实施方式的空调装置10的部分结构做了改变后制成的。如图5所示，在第三实施方式中，去掉了第一实施方式的设置在高压气体管道24上的压力开关95，并且控制器80的异常判断部81构成为：利用来自低压压力开关92的工作信号，进行与第一实施方式不同的异常判断。

具体而言，异常判断部81构成为：若低压压力开关92工作并从该低压压力开关92接收到工作信号，就判断为处于制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态。需要说明的是，由异常时动作部82执行的异常时动作与第一实施方式相同。

〈对于异常状态的判断和异常时动作〉

在第三实施方式中，也是就空调装置10而言，当在水冷式冷凝器40中冷却管42腐蚀而穿孔，制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏时(处于异常状态时)，进行用以避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20的异常时动作。

具体而言，若在水冷式冷凝器40中，由于冷却管42腐蚀而导致该冷却管42穿孔的话，则在供高压制冷剂流入的制冷剂室S1与供冷却水流动的冷却管42内的压力差的作用下，制冷剂室S1内的制冷剂就会朝冷却管42内泄漏，从而导致制冷剂室S1内的压力(制冷剂回路20内的高压压力)下降。整个制冷剂回路20内的制冷剂压力随之下降。因此，若制冷剂回路20中的蒸发器60与压缩机构30之间的制冷剂压力也不断下降而低于规定的下限值的话，低压压力开关92就进行工作并将工作信号发送给控制器80。

就控制器80而言，若接收到工作信号，异常判断部81就判断为冷凝器40处于异常状态。若异常判断部81判断为处于异常状态，异常时动作部82就进行异常时动作，作为该异常时动作，让制冷剂回路20停止工作，并控制设置在水回路70中的流入管71上的开关阀73使该开关阀73成为关闭状态。具体而言，异常时动作部82让压缩机单元30的第一～第三压缩机31、32、33停止运转，控制电磁阀29使该电磁阀29成为关闭状态并让制冷剂回路20停止工作，并且控制开关阀73使该开关阀73成为关闭状态，以便使冷却水停止流入冷凝器40的冷却管42。

在上述那样的异常时动作下，制冷剂回路20中的制冷剂停止循环，水回路70中的冷却水也停止流动。因此，即使由于冷却管42穿孔而导致制冷剂室S1内的高压制冷剂朝冷却管42内泄漏，制冷剂也会在制冷剂室S1内的压力与冷却管42内的压力相等时停止流出，制冷剂和冷却水都不会进一步流动。因此，在这样的异常时动作下，能够避免冷却管42内的冷却水泄漏到制冷剂室S1内而进入制冷剂回路20中。

－第三实施方式的效果－

根据第三实施方式，通过在制冷剂回路20中的蒸发器60与压缩机构30之间设置低压压力开关92，并且若制冷剂压力(即，低压压力)低于规定的下限值，低压压力开关92就进行工作，从而能够由该低压压力开关92的工作情况很容易地判断出是否处于制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态。

需要说明的是，一般情况下，为了避免出现制冷剂回路20内的低压压力异常下降的低压异常情况，在制冷剂回路20中的蒸发器60与压缩机构30之间设置有低压压力开关92，并且该低压压力开关92构成为：若低压压力低于规定的下限值，低压压力开关92就进行工作并将工作信号发送给控制器80。因此，根据本第三实施方式，利用已有的该低压压力开关92就能够很容易地判断出是否处于异常状态，从而在冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20之前通过进行规定的异常时动作，就能够避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。

(发明的第四实施方式)

第四实施方式所涉及的空调装置10是对第一实施方式的空调装置10的部分结构做了改变后制成的。如图6所示，在第四实施方式中设置了差压开关98，以取代第一实施方式的设置在高压气体管道24上的压力开关95。

差压开关98与冷凝器40和流入管71相连。具体而言，差压开关98的一端与水冷式冷凝器40的制冷剂室S1相连，差压开关98的另一端连接在流入管71的位于冷凝器40与开关阀73之间的部分上。差压开关98构成为：当差压开关98的一端与另一端之间的压力差，即，从水冷式冷凝器40的制冷剂室S1内的压力(高压压力)中减去流入冷凝器40的冷却水的压力后所得到的差压显著下降而低于规定的下限值时，差压开关98就进行工作并将工作信号发送给控制器80。

在第四实施方式中，控制器80的异常判断部81构成为：进行与第一实施方式不同的异常判断。具体而言，异常判断部81构成为：若差压开关98工作并从该差压开关98向异常判断部81输入工作信号的话，则该异常判断部81就判断为处于制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态。需要说明的是，由异常时动作部82执行的异常时动作与第一实施方式相同。

〈对于异常状态的判断和异常时动作〉

在第四实施方式中，也是就空调装置10而言，当在水冷式冷凝器40中冷却管42腐蚀而穿孔，制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏时(处于异常状态时)，进行用以避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20的异常时动作。

具体而言，若在水冷式冷凝器40中，由于冷却管42腐蚀而导致该冷却管42穿孔的话，则在供高压制冷剂流入的制冷剂室S1与供冷却水流动的冷却管42内的压力差的作用下，制冷剂室S1内的制冷剂就会朝冷却管42内泄漏，从而导致制冷剂室S1内的压力(制冷剂回路20内的高压压力)下降。因此，当从制冷剂室S1内的压力中减去冷却管42内的冷却水的压力(经由流入管71流入冷凝器40中的冷却水的压力)后所得到的差压不断减小而低于规定的下限值(＞0)时差压开关98就进行工作，从而异常判断部81就判断为冷凝器40处于异常状态。若异常判断部81判断为处于异常状态，异常时动作部82就进行异常时动作，作为该异常时动作，让制冷剂回路20停止工作，并控制设置在水回路70中的流入管71上的开关阀73使该开关阀73成为关闭状态。具体而言，异常时动作部82让压缩机单元30的第一～第三压缩机31、32、33停止运转，控制电磁阀29使该电磁阀29成为关闭状态并让制冷剂回路20停止工作，并且控制开关阀73使该开关阀73成为关闭状态，以便使冷却水停止流入冷凝器40的冷却管42。

在上述那样的异常时动作下，制冷剂回路20中的制冷剂停止循环，水回路70中的冷却水也停止流动。因此，即使由于冷却管42穿孔而导致制冷剂室S1内的高压制冷剂朝冷却管42内泄漏，制冷剂也会在制冷剂室S1内的压力与冷却管42内的压力相等时停止流出，制冷剂和冷却水都不会进一步流动。因此，在这样的异常时动作下，能够避免冷却管42内的冷却水泄漏到制冷剂室S1内而进入制冷剂回路20中。

－第四实施方式的效果－

根据第四实施方式，由从制冷剂室S1内的压力中减去冷却管42内的冷却水的压力后所得到的差压，检测出处于制冷剂室S1内的压力下降到冷却管42内的压力之前的状态，从而在冷却水进入制冷剂回路20之前就进行规定的异常时动作，来避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。因此，即使在冷却管42发生了穿孔的情况下，也能够防止制冷剂回路20的构成设备因冷却水进入制冷剂回路20而受损。也就是说，本第四实施方式也能够获得与第一实施方式相同的效果。

(其它实施方式)

在上述第一实施方式的空调装置10中也可以是这样的，即：在水冷式冷凝器40处设置液面传感器，以取代设置在高压气体管道24上的压力开关95，该液面传感器对制冷剂室S1内的液态制冷剂的液面高度进行检测后发送给控制器80，利用该液面传感器的检测值来对异常状态进行判断。具体而言，使异常判断部81构成为：当液面传感器的检测值低于所规定的规定值时，就判断为处于制冷剂室S1内的制冷剂正朝冷却管42内泄漏的异常状态。若冷却管42穿孔，则在供高压制冷剂流入的制冷剂室S1与供冷却水流动的冷却管42内的压力差的作用下，制冷剂室S1内的制冷剂就会朝冷却管42内泄漏。因此，制冷剂室S1内的液态制冷剂的液面高度下降。即使利用上述液态制冷剂的液面高度，也能够很容易地判断出是否处于异常状态，从而在冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20之前通过进行规定的异常时动作，就能够避免冷却水从冷却管42进入制冷剂回路20。

在各个上述实施方式中，使控制器80构成为：让异常时动作部82进行异常时动作，作为异常时动作，让制冷剂回路20停止工作，并控制设置在水回路70中的流入管71上的开关阀73使该开关阀73成为关闭状态。不过，异常时动作并不限于各个上述实施方式中的动作。例如，也可以是这样的，即：使开关阀73构成为手动开关阀，并使控制器80构成为让异常时动作部82进行异常时动作即发出警报。在这种情况下，根据异常时动作部82所发出的警报，作业人员能够获知处于异常状态这一情况。因此，由作业人员使制冷剂回路20停止工作，并关闭开关阀73，从而与各个上述实施方式相同，能够避免冷却管42内的冷却水朝制冷剂室S1内泄漏而进入制冷剂回路20。

－产业实用性－

综上所述，本发明对于包括水冷式冷凝器且用作船舶的空调装置等的船舶用制冷装置很有用。

Claims (8)

1.一种船舶用制冷装置，该船舶用制冷装置安装在船舶上，并包括由压缩机构(30)、水冷式冷凝器(40)、膨胀机构(50)及蒸发器(60)依次连接而成的制冷剂回路(20)，所述冷凝器(40)具有在内部形成有供制冷剂流通的制冷剂室(S1)的壳(41)、和插通所述制冷剂室(S1)并供冷却水流通的冷却管(42)，其特征在于：

所述船舶用制冷装置包括异常判断部(81)和异常时动作部(82)，

所述异常判断部(81)对是否处于在所述冷凝器(40)中所述制冷剂室(S1)内的制冷剂正朝所述冷却管(42)内泄漏的异常状态进行判断，

若所述异常判断部(81)判断为处于异常状态，所述异常时动作部(82)就进行用以避免冷却水从所述冷却管(42)进入所述制冷剂回路(20)的规定的异常时动作。

2.根据权利要求1所述的船舶用制冷装置，其特征在于：

所述异常判断部(81)利用所述制冷剂回路(20)内的规定部位处的制冷剂压力进行所述判断。

3.根据权利要求2所述的船舶用制冷装置，其特征在于：

所述船舶用制冷装置包括压力开关(95)，若所述制冷剂回路(20)中的所述压缩机构(30)和所述冷凝器(40)之间的制冷剂的压力下降到规定的下限值，所述压力开关(95)就进行工作，

若所述压力开关(95)工作，所述异常判断部(81)就判断为处于所述异常状态。

4.根据权利要求2所述的船舶用制冷装置，其特征在于：

所述船舶用制冷装置包括：

制冷剂压力传感器(96)，其检测所述制冷剂室(S1)内的压力；以及

水压传感器(97)，其检测流入所述冷凝器(40)的冷却水的压力，

当从所述制冷剂压力传感器(96)的检测值中减去所述水压传感器(97)的检测值后所得到的差压低于规定的下限值时，所述异常判断部(81)就判断为处于所述异常状态。

5.根据权利要求2所述的船舶用制冷装置，其特征在于：

所述船舶用制冷装置包括差压开关(98)，若从所述制冷剂室(S1)内的压力中减去流入所述冷凝器(40)的冷却水的压力后所得到的差压低于规定的下限值，所述差压开关(98)就进行工作，

若所述差压开关(98)工作，所述异常判断部(81)就判断为处于所述异常状态。

6.根据权利要求2所述的船舶用制冷装置，其特征在于：

在所述船舶用制冷装置中设置有低压压力开关(92)，若所述制冷剂回路(20)中的蒸发器(60)和所述压缩机构(30)之间的制冷剂的压力下降到规定的下限值，所述低压压力开关(92)就进行工作，

若所述低压压力开关(92)工作，所述异常判断部(81)就判断为处于所述异常状态。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的船舶用制冷装置，其特征在于：

所述异常时动作部(82)构成为：作为所述异常时动作，让所述制冷剂回路(20)停止工作并发出警报。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的船舶用制冷装置，其特征在于：

所述船舶用制冷装置包括：

流入管(71)，其将冷却水引入所述冷凝器(40)中；以及

开关阀(73)，其设置在所述流入管(71)上，并打开、关闭该流入管(71)，所述异常时动作部(82)构成为：作为所述异常时动作，让所述制冷剂回路(20)停止工作并控制所述开关阀(73)使该开关阀(73)成为关闭状态。