JP2000292011A - ターボ冷凍機 - Google Patents

ターボ冷凍機

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JP2000292011A
JP2000292011A JP11094908A JP9490899A JP2000292011A JP 2000292011 A JP2000292011 A JP 2000292011A JP 11094908 A JP11094908 A JP 11094908A JP 9490899 A JP9490899 A JP 9490899A JP 2000292011 A JP2000292011 A JP 2000292011A
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JP
Japan
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stage
compression unit
evaporator
economizer
stage compression
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JP11094908A
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English (en)
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Tadashi Yamaguchi
忠司 山口
Yuichi Sato
裕一 佐藤
Toru Tokumaru
徹 徳丸
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【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。

Description

【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1
3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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るターボ冷凍機の全体側面(一部断
面)図である。
【図2】本発明に係るターボ冷凍機の全体平面図であ
る。
【図3】本発明に係るターボ冷凍機の蒸発器の正面図で
ある。
【符号の説明】
1 蒸発器 2 凝縮器 3 多段圧縮機 4 高段エコノマイザ 5 低段エコノマイザ 6 気液分離室 7 気液分離室 8 液戻り管 9 電動機 10 低段圧縮ユニット 11 高段圧縮ユニット 12−1 ダクト 12−2 配管 13 配管 14 配管 15 配管 16 配管 17 配管 18 減圧オリフィス 19 液滴飛散防止板 20 減圧オリフィス 21 液滴飛散防止板 22 冷媒液出口 23 伝熱管群 24 配管

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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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Cited By (3)

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