JP5916360B2 - ターボ冷凍機 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明にかかるターボ冷凍機は、ターボ圧縮機およびその駆動用モータに接続される冷媒冷却配管系統および潤滑配管系統に設けられている配管継手群、並びに各配管系統に設けられている各種交換部品の継手群を備え、前記冷媒冷却配管系統および前記潤滑配管系統は、前記ターボ圧縮機および前記モータの下方部位であって、互いに平行に配設されている蒸発器と凝縮器との間の空間領域に配設され、前記各配管系統に設けられている前記配管継手群並びに各配管系統に設けられている前記各種交換部品の前記継手群は、前記空間領域内の予め設定された集中配置領域に集中的に配置され、前記各継手群の前記集中配置領域の下方であって、前記各継手群から漏洩した微量冷媒が流下して高濃度で分布し、滞留する予め特定されたポイントに、少なくとも1個の冷媒検知センサが配設され、冷媒の微量漏れが検知可能とされていることを特徴とする。
本発明によれば、ターボ圧縮機およびその駆動用モータに接続される冷媒冷却配管系統および潤滑配管系統を、ターボ圧縮機およびモータの下方部位であって、互いに平行に配設されている蒸発器と凝縮器との間の空間領域に配設し、該冷媒冷却配管系統および潤滑配管系統に設けられている配管継手群並びに各配管系統に設けられている各種交換部品の継手群を、前記空間領域内の予め設定された集中配置領域に集中的に配置し、それら各継手群の集中配置領域の下方であって、各継手群から漏洩した微量冷媒が流下して高濃度で分布し、滞留する予め特定された上記ポイントに、少なくとも1個の冷媒検知センサを配設しているため、冷媒冷却配管系統および潤滑配管系統の配管継手や交換部品の継手群等から、いわゆるカニ泡程度の微量の冷媒漏れが発生した場合でも、それが下方へと流下して冷媒検知センサが配設されている予め特定されたポイントに冷媒検知センサが検知可能な濃度で分布し、滞留するに至った時点で冷媒検知センサにより冷媒漏れを検知することができる。従って、微量の冷媒漏れを初期段階において少なくとも1個の冷媒検知センサにより検知することが可能となり、冷媒漏れの早期発見、早期処置によって冷媒の大量放出を防止することができるとともに、再充填時の冷媒量を低減することができる。また、冷媒検知センサの設置個数を最小限化することができるため、構成の簡素化、コスト低減を図ることができる。更に、蒸発器および凝縮器がシェルアンドチューブ型の熱交換器とされたターボ冷凍機では、蒸発器および凝縮器を互いに平行に配設し、その上部にターボ圧縮機およびモータを配置したレイアウトが典型的であり、該ターボ圧縮機およびモータの下方部位であって、蒸発器と凝縮器との間の空間領域を利用することにより、冷媒冷却配管系統および潤滑配管系統を配設し、各配管系統に設けられている複数の継手群をその空間領域内の集中配置領域に集中的に配置することができるため、複数の継手群の集中配置領域の下方の予め特定されたポイントに配設されている冷媒検知センサに対して、各継手群等から漏洩した微量の冷媒を拡散させずに効果的に誘導でき、1個の冷媒検知センサで確実に微量冷媒漏れを検知することができる。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1および図2を用いて説明する。
図1には、本実施形態に係るターボ冷凍機1の冷凍サイクルが示され、図2には、そのターボ冷凍機の一部機器を省略した状態の外観斜視図が示されている。
ターボ冷凍機1は、ターボ圧縮機2、該ターボ圧縮機2を駆動する電動モータ(単にモータと称する場合もある。)3、凝縮器4、高段側膨張弁5、エコノマイザ6、低段側膨張弁7、蒸発器8等を備え、これらの機器間を冷媒配管9により接続し、閉サイクルの冷凍サイクル10を構成している。
ハウジング同士が一体に結合され、密閉構造とされているターボ圧縮機2および電動モータ3には、それぞれを冷却および潤滑するため、冷媒冷却配管系統13ないし16および潤滑配管系統19ないし22が接続されており、これらの配管系統を介してターボ圧縮機2および電動モータ3に潤滑油および冷却用の冷媒が循環され、その潤滑油および冷媒を介してターボ圧縮機2の回転軸を支持する軸受等の冷却および潤滑、モータ3の固定子および回転子等の冷却が行われる。
次に、本発明の第2実施形態について、図3ないし図5を用いて説明する。
本実施形態は、ターボヒートポンプの例であり、上記した第1実施形態に対して、凝縮器4および蒸発器8を角型のプレート式熱交換器とし、その周囲にエコノマイザ6、油タンク17、油分離器33等を配置するとともに、上部に一体化された密閉構造のターボ圧縮機2およびモータ3、オイルクーラ12等を配置したレイアウト構成としている点が異なるが、冷凍サイクル10の構成や冷媒冷却配管系統13ないし16および潤滑配管系統19ないし22を備えた基本構成については第1実施形態と同様であるので、ここでは、主に相違点について説明する。
2 ターボ圧縮機
3 電動モータ(モータ)
4 凝縮器
8 蒸発器
10 冷凍サイクル
12 オイルクーラ
13,14,15,16 冷媒冷却配管系統
17 油タンク
18 油ポンプ
19,20,21,22 潤滑配管系統
23,24,25,26 配管継手群
27 交換部品
28 交換部品の継手群
29 空間領域
30 集中配置領域
31 樋
32 冷媒検知センサ
34,35,36,37,38,39 トレー
Claims (5)
- ターボ圧縮機およびその駆動用モータに接続される冷媒冷却配管系統および潤滑配管系統に設けられている配管継手群、並びに各配管系統に設けられている各種交換部品の継手群を備え、
前記冷媒冷却配管系統および前記潤滑配管系統は、前記ターボ圧縮機および前記モータの下方部位であって、互いに平行に配設されている蒸発器と凝縮器との間の空間領域に配設され、
前記各配管系統に設けられている前記配管継手群並びに各配管系統に設けられている前記各種交換部品の前記継手群は、前記空間領域内の予め設定された集中配置領域に集中的に配置され、
前記各継手群の前記集中配置領域の下方であって、前記各継手群から漏洩した微量冷媒が流下して高濃度で分布し、滞留する予め特定されたポイントに、少なくとも1個の冷媒検知センサが配設され、冷媒の微量漏れが検知可能とされていることを特徴とするターボ冷凍機。 - 前記冷媒冷却配管系統には、少なくとも冷凍サイクルを構成している凝縮器の下流側から抽出した冷媒を前記モータおよびオイルクーラ等を経由して前記凝縮器よりも低い圧力側に戻す冷媒冷却配管系統が含まれていることを特徴とする請求項1に記載のターボ冷凍機。
- 前記潤滑配管系統には、少なくとも油タンクから油ポンプ、前記オイルクーラおよび前記ターボ圧縮機等を経由して前記油タンクに潤滑油を循環する潤滑配管系統および/または前記ターボ圧縮機および蒸発器等の油溜まりから潤滑油を前記油タンクに戻す潤滑配管系統が含まれていることを特徴とする請求項1または2に記載のターボ冷凍機。
- 前記各配管系統および前記各交換部品は、前記集中配置領域において鉛直方向に配設されるとともに、各々の継手群も同一鉛直線上に配設され、前記各配管系統および前記各交換部品のいずれかが水平方向に配設される場合は、各々の継手群も同一水平線上に配設され、その継手群の下方に樋またはトレーを配設し、該樋またはトレーを介して前記特定ポイントに配設されている前記冷媒検知センサの位置まで、前記各継手群から漏洩した微量冷媒が誘導可能とされていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のターボ冷凍機。
- 前記トレーの少なくとも1つは、前記ターボ圧縮機および前記モータ、該ターボ圧縮機およびモータに接続される前記各配管系統に設けられている前記配管継手群の一部並びに前記各配管系統に設けられている前記各交換部品の継手群の一部の下方を覆う大きさとされ、該トレーにより直接または他の継手群の下方に設けられている前記樋またはトレーを介して、前記冷媒検知センサの設置位置まで前記各継手群等から漏洩した微量冷媒が誘導可能とされていることを特徴とする請求項4に記載のターボ冷凍機。
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