JP5941297B2 - 冷凍機 - Google Patents
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Description
まず、図1から図4を参照して、第1実施形態に係る冷凍機100について説明する。ここで、図1は、本実施形態に係る冷凍機100の系統図である。図1に示すように、本実施形態に係る冷凍機100は、第1段圧縮機10と、第2段圧縮機20と、中間通路30と、第1中間冷却器40と、第2中間冷却器50と、凝縮器60と、第1減圧部70と、第2減圧部80と、蒸発器90とを備えている。なお、図1において冷媒は時計回りに循環する。以下、各構成要素について順に説明する。また、以下で示す冷媒の温度や圧力は、あくまでも目安であって、これに限るものではない。
次に、図5を参照して、本発明の第2実施形態に係る冷凍機200について説明する。ここで、図5は、本実施形態の第1段圧縮機10及び第2段圧縮機20周辺の概略断面図である。本実施形態に係る冷凍機200は、第2段圧縮機20及び凝縮器60の配置が第1実施形態の場合と異なるが、それ以外は第1実施形態に係る冷凍機100と基本的に同じ構成である。より具体的には、本実施形態において第1段圧縮機10及び第2段圧縮機20は、同軸上に並んで入口が前方側に位置するように配置されており、凝縮器60は中間通路30の外側における任意の位置に配置されている。このように第1段圧縮機10と第2段圧縮機20が背中合わせで配置されない場合であっても、上述した第1中間冷却器40と第2中間冷却器50を設けることで、中間冷却器の冷却能力を高めることができる。
次に、図6から図8を参照して、本発明の第3実施形態に係る冷凍機300について説明する。ここで、図6は、本実施形態の第1段圧縮機10及び第2段圧縮機20周辺の概略断面図である。図6に示すように、本実施形態に係る冷凍機300は、第1中間冷却器40と第2中間冷却器50の配置が第2実施形態の場合と異なるが、それ以外は第2実施形態に係る冷凍機200と基本的に同じ構成である。より具体的には、第1中間冷却器40及び第2中間冷却器50は、中間通路30の第3通路部33に配置されている。かかる構成によれば、第1中間冷却器40及び第2中間冷却器50を第2通路部32に配置する場合に比べ第2通路部32の軸方向長さを小さくすることが可能となり、ひいては冷凍機300の軸方向の長さを小さくすることができる。
20 第2段圧縮機
30 中間通路
31 第1通路部
32 第2通路部
33 第3通路部
40 第1中間冷却器
41 金属配管
43 冷却塔(冷却装置)
44 冷却水
50 第2中間冷却器
51 液保持体
60 凝縮器
70 第1減圧部
90 蒸発部
100、200、300 冷凍機
Claims (6)
- 負圧での作動が必要な低圧冷媒を用いた冷凍機であって、
気体状態にある気体冷媒を圧縮する第1段圧縮機と、
前記第1段圧縮機で圧縮された気体冷媒をさらに圧縮する第2段圧縮機と、
前記第1段圧縮機から前記第2段圧縮機へ気体冷媒を導く中間通路と、
前記中間通路内に配置された第1中間冷却器と、
前記中間通路内であって前記第1中間冷却器の下流に配置された第2中間冷却器と、
前記第1段圧縮機及び前記第2段圧縮機によって圧縮された気体冷媒を冷却装置から供給された冷却水で冷却し液化する凝縮器と、
前記凝縮器で液化された液体冷媒を気化し、そのとき生じる気化熱で冷却対象を冷却する蒸発器と、を備え、
前記第1段圧縮機は、出口における気体冷媒の温度が前記冷却水の温度よりも高くなるような圧縮比特性を有し、
前記第1中間冷却器は、前記冷却装置から供給された冷却水を用いて間接的に前記中間通路内の気体冷媒を冷却する間接接触型の中間冷却器であり、
前記第2中間冷却器は、前記凝縮器によって液化された液体冷媒を前記中間通路内で気化させることで前記中間通路内の気体冷媒を冷却する直接接触型の中間冷却器である、冷凍機。 - 前記第1段圧縮機及び前記第2段圧縮機は、同軸上で水平方向に並び、かつ、互いに入口が軸方向外側に位置するように配置された遠心圧縮機であって、
前記中間通路は、前記第1段圧縮機から排出された気体冷媒を半径方向外側に導く第1通路部と、前記第2段圧縮機の半径方向外側に位置して前記第1通路部を通過した気体冷媒を軸方向に導く第2通路部と、該第2通路部を通過した気体冷媒を半径方向内側に位置する前記第2段圧縮機の入口へ導く第3通路部と、を有し、
前記凝縮器は前記第2段圧縮機の半径方向外側に配置され、
前記第1中間冷却器及び前記第2中間冷却器は、前記中間通路のうち前記第2通路部に配置されている、請求項1に記載の冷凍機。 - 前記第1段圧縮機及び前記第2段圧縮機は、同軸上に並んで配置された遠心圧縮機であって、
前記中間通路は、前記第1段圧縮機から排出された気体冷媒を半径方向外側に導く第1通路部と、該第1通路部を通過した気体冷媒を軸方向に導く第2通路部と、該第2通路部を通過した気体冷媒を半径方向内側に位置する前記第2段圧縮機の入口へ導く第3通路部と、を有し、
前記第1中間冷却器及び前記第2中間冷却器は、前記中間通路のうち前記第3通路部に配置されている、請求項1に記載の冷凍機。 - 前記第1段圧縮機及び前記第2段圧縮機は、同軸上に並んで配置された遠心圧縮機であって、
前記中間通路は、前記第1段圧縮機から排出された気体冷媒を半径方向外側に導く第1通路部と、該第1通路部を通過した気体冷媒を軸方向に導く第2通路部と、該第2通路部を通過した気体冷媒を半径方向内側に位置する前記第2段圧縮機の入口へ導く第3通路部と、を有し、
前記第1中間冷却器及び前記第2中間冷却器は、前記中間通路のうち前記第2通路部に配置されている、請求項1に記載の冷凍機。 - 前記第2通路の流路断面は直線状又は直線枠状に形成されている、請求項2又は4に記載の冷凍機。
- 前記第2中間冷却器は、前記凝縮器で液化された液体冷媒を前記中間通路において当該中間通路を通過する気体冷媒にさらしながら保持する液保持体を有する、請求項1乃至5のうちいずれか一の項に記載の冷凍機。
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