JP7265963B2

JP7265963B2 - turbo chiller

Info

Publication number: JP7265963B2
Application number: JP2019152753A
Authority: JP
Inventors: 幸大福住
Original assignee: 荏原冷熱システム株式会社
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2023-04-27
Anticipated expiration: 2039-08-23
Also published as: JP2021032472A

Description

本発明は、遠心式圧縮機を備えたターボ冷凍機に関し、特に遠心式圧縮機の電動機を冷媒液で冷却する構造を持つターボ冷凍機に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a centrifugal chiller equipped with a centrifugal compressor, and more particularly to a centrifugal chiller having a structure in which an electric motor of the centrifugal compressor is cooled with refrigerant liquid.

冷凍空調装置などに利用されるターボ冷凍機は、冷媒を封入したクローズドシステムとして構成される。ターボ冷凍機は、一般に、被冷却流体から熱を奪って冷媒が蒸発して冷凍効果を発揮する蒸発器と、前記蒸発器で生成された冷媒蒸気を圧縮する遠心式圧縮機と、前記圧縮された冷媒蒸気を冷却流体で冷却して凝縮させる凝縮器と、前記凝縮した冷媒を減圧して膨張させる膨張弁とを、冷媒配管によって連結して構成されている。 A centrifugal chiller used in a refrigerating air conditioner or the like is configured as a closed system in which a refrigerant is enclosed. A centrifugal chiller generally includes an evaporator that removes heat from a fluid to be cooled and evaporates a refrigerant to produce a refrigerating effect, a centrifugal compressor that compresses the refrigerant vapor generated by the evaporator, and a centrifugal compressor that compresses the vaporized refrigerant. A condenser for cooling and condensing the condensed refrigerant vapor with a cooling fluid and an expansion valve for decompressing and expanding the condensed refrigerant are connected by refrigerant pipes.

ターボ冷凍機で冷却された被冷却流体は、種々の用途に使用される。例えば、プラントやデータセンターで使用される冷水は、その一例である。これらの施設で使用される冷水の温度は、高精度に一定に保つことが必要とされる。このため、冷凍負荷が小さい場合でも、ターボ冷凍機の運転を停止させず、低負荷（例えば定格能力の２０％以下）でターボ冷凍機の運転が継続される。例えば、冷媒蒸気（ホットガスともいう）を凝縮器から蒸発器にバイパスラインを通じて送ることで、圧縮機への冷媒蒸気の流量を確保し、安定した低負荷運転を実現している。 A fluid to be cooled by a centrifugal chiller is used for various purposes. Chilled water used in plants and data centers is one example. The temperature of chilled water used in these facilities must be kept constant with a high degree of accuracy. Therefore, even when the cooling load is small, the operation of the turbo chiller is not stopped and the operation of the turbo chiller is continued at a low load (for example, 20% or less of the rated capacity). For example, by sending refrigerant vapor (also called hot gas) from the condenser to the evaporator through a bypass line, the flow rate of refrigerant vapor to the compressor is ensured, realizing stable low-load operation.

特開２０１１－２１８６号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-2186

通常、圧縮機の電動機を冷却するために、凝縮器内の冷媒液を電動機に導いて、冷媒液により電動機のステータコイルなどを冷却することが行われている。しかしながら、上述したような低負荷運転時では、凝縮器内の冷媒液の量が低下するため、電動機に導かれる冷媒液の流量が低下する。結果として、電動機の冷却が十分に行われず、電動機が過熱するおそれがある。 In general, in order to cool the electric motor of the compressor, the refrigerant liquid in the condenser is led to the electric motor, and the refrigerant liquid cools the stator coil and the like of the electric motor. However, during low-load operation as described above, the amount of refrigerant liquid in the condenser decreases, so the flow rate of the refrigerant liquid led to the electric motor decreases. As a result, the electric motor is not sufficiently cooled and may overheat.

そこで、本発明は、低い冷凍負荷で運転しているときでも、冷媒液を凝縮器から圧縮機の電動機に導いて該電動機を冷却することができるターボ冷凍機を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a centrifugal chiller capable of guiding refrigerant liquid from a condenser to an electric motor of a compressor to cool the electric motor even during operation with a low refrigerating load.

一態様では、冷媒液を蒸発させて冷媒蒸気を生成する蒸発器と、前記冷媒蒸気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮された冷媒蒸気を凝縮させて前記冷媒液を生成する凝縮器と、前記凝縮器から前記蒸発器まで延びる冷媒配管と、前記冷媒配管から分岐する分岐配管と、前記分岐配管に接続された冷媒ポンプを備え、前記分岐配管は、前記冷媒配管から下方に延びて前記冷媒ポンプに接続される第１区間と、前記冷媒ポンプから前記圧縮機の電動機まで延びる第２区間を有する、ターボ冷凍機が提供される。
分岐配管の第１区間は、冷媒配管から下方に延びているので、冷媒配管を流れる冷媒液の一部は、その重力により分岐配管に優先的に流入する。したがって、冷凍負荷が低く、凝縮器内に存在する冷凍液の量が少ない場合であっても、十分な量の冷媒液が分岐配管を通って圧縮機の電動機に送られ、電動機を冷却することができる。 In one aspect, an evaporator that evaporates a refrigerant liquid to produce a refrigerant vapor, a compressor that compresses the refrigerant vapor, a condenser that condenses the compressed refrigerant vapor to produce the refrigerant liquid, and A refrigerant pipe extending from a condenser to the evaporator, a branch pipe branching from the refrigerant pipe, and a refrigerant pump connected to the branch pipe, wherein the branch pipe extends downward from the refrigerant pipe to the refrigerant pump. and a second section extending from the refrigerant pump to the compressor motor.
Since the first section of the branch pipe extends downward from the refrigerant pipe, part of the refrigerant liquid flowing through the refrigerant pipe preferentially flows into the branch pipe due to gravity. Therefore, even when the refrigeration load is low and the amount of refrigerant liquid present in the condenser is small, a sufficient amount of refrigerant liquid is sent through the branch pipe to the compressor motor to cool the motor. can be done.

一態様では、前記冷媒ポンプは、前記冷媒配管よりも低い位置にある。
このような配置により、分岐配管に流入した冷媒液は、その重力によって確実に冷媒ポンプまで到達することができる。 In one aspect, the refrigerant pump is located lower than the refrigerant pipe.
With this arrangement, the refrigerant liquid that has flowed into the branch pipe can reliably reach the refrigerant pump due to its gravity.

一態様では、前記冷媒配管は、前記凝縮器から鉛直方向かつ下方に延びる鉛直区間を有し、前記分岐配管の第１区間は、前記鉛直区間の下端に接続されている。
凝縮器から流れ出た冷媒液の一部は、冷媒配管の鉛直区間を通過した後、その流れ方向を変えずに分岐配管の第１区間に流入する。鉛直区間に接続された分岐配管の第１区間は、冷媒液を確実に冷媒ポンプに導くことができる。 In one aspect, the refrigerant pipe has a vertical section extending vertically and downward from the condenser, and the first section of the branch pipe is connected to the lower end of the vertical section.
After passing through the vertical section of the refrigerant pipe, part of the refrigerant liquid flowing out of the condenser flows into the first section of the branch pipe without changing its flow direction. The first section of the branch pipe connected to the vertical section can reliably guide the refrigerant liquid to the refrigerant pump.

一態様では、前記ターボ冷凍機は、前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置されたエコノマイザをさらに備え、前記冷媒配管は、前記凝縮器から前記エコノマイザまで延びる上流側配管と、前記エコノマイザから前記蒸発器まで延びる下流側配管を含み、前記分岐配管は前記上流側配管から分岐している。 In one aspect, the centrifugal chiller further includes an economizer disposed between the condenser and the evaporator, and the refrigerant piping includes upstream piping extending from the condenser to the economizer, A downstream line extending to the evaporator is included, the branch line branching from the upstream line.

一態様では、前記ターボ冷凍機は、前記分岐配管の第１区間に接続された冷媒タンクをさらに備えており、前記冷媒タンクは前記冷媒配管と前記冷媒ポンプとの間に位置している。
分岐配管に流入した冷媒液は、一旦冷媒タンクに溜められ、その後冷媒ポンプに送られる。冷媒タンクは、圧縮機の電動機を冷却するために十分な量の冷媒液を確保でき、電動機の過熱防止を確実とすることができる。 In one aspect, the turbo chiller further includes a refrigerant tank connected to the first section of the branch pipe, and the refrigerant tank is positioned between the refrigerant pipe and the refrigerant pump.
The refrigerant liquid that has flowed into the branch pipe is temporarily stored in the refrigerant tank and then sent to the refrigerant pump. The refrigerant tank can secure a sufficient amount of refrigerant liquid for cooling the electric motor of the compressor, and can ensure prevention of overheating of the electric motor.

一態様では、前記ターボ冷凍機は、前記分岐配管に流入する冷媒液の流量の低下を検出する流量低下検出器と、前記分岐配管に設けられ、前記冷媒ポンプの吐出し側に位置する流量制御弁と、前記流量低下検出器から発せられた信号に基づいて、前記流量制御弁の開度を低下させる弁制御部をさらに備えている。
弁制御部によって流量制御弁の開度が低下されると、冷媒タンクから圧縮機の電動機に送られる冷媒液の流量が低下し、冷媒タンク内の冷媒液の量が増加する。結果として、冷媒ポンプの吸込側で冷媒液が不足しているときに起こりやすいキャビテーションを防止することができる。分岐配管に流入する冷媒液の流量が低下しているときは、冷凍負荷も低下しているので、流量制御弁の開度を低下させても、圧縮機の電動機が過熱するおそれはない。 In one aspect, the turbo chiller includes a flow rate drop detector that detects a drop in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe, and a flow rate control device that is provided in the branch pipe and positioned on the discharge side of the refrigerant pump. It further comprises a valve and a valve control section that reduces the degree of opening of the flow control valve based on the signal emitted from the flow reduction detector.
When the opening degree of the flow control valve is reduced by the valve control unit, the flow rate of the refrigerant liquid sent from the refrigerant tank to the electric motor of the compressor is reduced, and the amount of refrigerant liquid in the refrigerant tank is increased. As a result, cavitation, which tends to occur when the refrigerant liquid is insufficient on the suction side of the refrigerant pump, can be prevented. When the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe is low, the refrigerating load is also low, so even if the opening degree of the flow control valve is reduced, there is no danger of overheating of the compressor motor.

一態様では、前記ターボ冷凍機は、前記分岐配管に流入する冷媒液の流量の低下を検出する流量低下検出器と、前記流量低下検出器から発せられた信号に基づいて、前記冷媒ポンプの運転を停止させる運転制御部をさらに備えている。
冷媒ポンプは、分岐配管に流入する冷媒液の流量が低下したときに停止されるので、冷媒ポンプの吸込側で冷媒液が不足しているときに起こりやすいキャビテーションを防止することができる。さらに、冷媒ポンプの動力を削減することができる。分岐配管に流入する冷媒液の流量が低下しているときは、冷凍負荷も低下しているので、冷媒ポンプの運転を停止しても、圧縮機の電動機が過熱するおそれはない。 In one aspect, the turbo chiller includes a flow rate drop detector that detects a drop in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe, and the refrigerant pump is operated based on a signal emitted from the flow rate drop detector. is further provided with an operation control unit for stopping the
Since the refrigerant pump is stopped when the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe decreases, it is possible to prevent cavitation, which tends to occur when the refrigerant liquid is insufficient on the suction side of the refrigerant pump. Furthermore, the power of the refrigerant pump can be reduced. When the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe is low, the refrigerating load is also low, so even if the refrigerant pump is stopped, there is no possibility that the motor of the compressor will overheat.

一態様では、前記ターボ冷凍機は、前記分岐配管に流入する冷媒液の流量の低下を検出する流量低下検出器と、前記冷媒配管に設けられた流量制御弁と、前記流量低下検出器から発せられた信号に基づいて、前記流量制御弁の開度を低下させる弁制御部をさらに備えている。
弁制御部によって流量制御弁の開度が低下されると、冷媒配管を通って蒸発器に流れる冷媒液の流量が減ると同時に、冷媒配管から分岐配管に流入する冷媒液の流量が増加する。結果として、冷媒ポンプの吸込側で冷媒液が不足しているときに起こりやすいキャビテーションを防止することができる。 In one aspect, the turbo chiller includes a flow rate drop detector that detects a drop in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe, a flow control valve provided in the refrigerant pipe, and a flow rate drop detector. It further comprises a valve control section that reduces the degree of opening of the flow control valve based on the received signal.
When the opening degree of the flow control valve is lowered by the valve control unit, the flow rate of the refrigerant liquid flowing through the refrigerant pipe to the evaporator decreases, and at the same time, the flow rate of the refrigerant liquid flowing from the refrigerant pipe into the branch pipe increases. As a result, cavitation, which tends to occur when the refrigerant liquid is insufficient on the suction side of the refrigerant pump, can be prevented.

一態様では、冷媒液を蒸発させて冷媒蒸気を生成する蒸発器と、前記冷媒蒸気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮された冷媒蒸気を凝縮させて前記冷媒液を生成する凝縮器と、前記凝縮器から前記蒸発器まで延びる冷媒配管と、前記冷媒配管から分岐する分岐配管と、前記圧縮機の電動機から前記蒸発器に延びる冷媒戻り配管を備え、前記分岐配管は、前記冷媒配管から下方に延びる第１区間と、前記第１区間から前記電動機まで延びる第２区間を有する、ターボ冷凍機が提供される。
分岐配管の第１区間は、冷媒配管から下方に延びているので、冷媒配管を流れる冷媒液の一部は、その重力により分岐配管に優先的に流入する。したがって、冷凍負荷が低く、凝縮器内に存在する冷凍液の量が少ない場合であっても、十分な量の冷媒液が分岐配管を通って圧縮機の電動機に送られ、電動機を冷却することができる。
また、本発明では、電動機と蒸発器は冷媒戻り配管によって連通しているので、電動機の内部は低圧となっている。よって、電動機と凝縮器との間には差圧が存在する。この差圧によって、冷媒液を凝縮器から電動機まで分岐配管を通って送ることができる。冷媒液を電動機に送るための冷媒ポンプは不要である。 In one aspect, an evaporator that evaporates a refrigerant liquid to produce a refrigerant vapor, a compressor that compresses the refrigerant vapor, a condenser that condenses the compressed refrigerant vapor to produce the refrigerant liquid, and A refrigerant pipe extending from a condenser to the evaporator, a branch pipe branching from the refrigerant pipe, and a refrigerant return pipe extending from the electric motor of the compressor to the evaporator, the branch pipe extending downward from the refrigerant pipe. A centrifugal chiller is provided having a first section extending therefrom and a second section extending from the first section to the electric motor.
Since the first section of the branch pipe extends downward from the refrigerant pipe, part of the refrigerant liquid flowing through the refrigerant pipe preferentially flows into the branch pipe due to gravity. Therefore, even when the refrigeration load is low and the amount of refrigerant liquid present in the condenser is small, a sufficient amount of refrigerant liquid is sent through the branch pipe to the compressor motor to cool the motor. can be done.
Further, in the present invention, the electric motor and the evaporator are communicated with each other through the refrigerant return pipe, so the pressure inside the electric motor is low. Therefore, there is a differential pressure between the motor and the condenser. This differential pressure allows refrigerant liquid to be routed from the condenser to the motor through the branch piping. No refrigerant pump is required to deliver the refrigerant liquid to the electric motor.

一態様では、前記ターボ冷凍機は、前記冷媒配管は、前記凝縮器から鉛直方向かつ下方に延びる鉛直区間を有し、前記分岐配管の第１区間は、前記鉛直区間の下端に接続されている。
一態様では、前記ターボ冷凍機は、前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置されたエコノマイザをさらに備え、前記冷媒配管は、前記凝縮器から前記エコノマイザまで延びる上流側配管と、前記エコノマイザから前記蒸発器まで延びる下流側配管を含み、前記分岐配管は前記上流側配管から分岐している。 In one aspect, in the turbo chiller, the refrigerant pipe has a vertical section extending vertically and downward from the condenser, and the first section of the branch pipe is connected to the lower end of the vertical section. .
In one aspect, the centrifugal chiller further includes an economizer disposed between the condenser and the evaporator, and the refrigerant piping includes upstream piping extending from the condenser to the economizer, A downstream line extending to the evaporator is included, the branch line branching from the upstream line.

本発明によれば、冷凍負荷が低く、凝縮器内に存在する冷凍液の量が少ない場合であっても、十分な量の冷媒液が分岐配管を通って圧縮機の電動機に送られ、電動機を冷却することができる。 According to the present invention, even when the refrigerating load is low and the amount of refrigerating liquid present in the condenser is small, a sufficient amount of refrigerating liquid is sent through the branch pipe to the motor of the compressor, can be cooled.

ターボ冷凍機の一実施形態を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing one embodiment of a centrifugal chiller. 図１に示す分岐配管および冷媒ポンプを示す拡大図である。2 is an enlarged view showing a branch pipe and a refrigerant pump shown in FIG. 1; FIG. 分岐配管の他の実施形態を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows other embodiment of branch piping. 分岐配管のさらに他の実施形態を示す拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view showing still another embodiment of the branch pipe; 分岐配管のさらに他の実施形態を示す拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view showing still another embodiment of the branch pipe; ターボ冷凍機の他の実施形態を示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing another embodiment of a turbo chiller; ターボ冷凍機のさらに他の実施形態を示す拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view showing still another embodiment of the turbo chiller; ターボ冷凍機のさらに他の実施形態を示す拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view showing still another embodiment of the turbo chiller; ターボ冷凍機のさらに他の実施形態を示す拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view showing still another embodiment of the turbo chiller; ターボ冷凍機のさらに他の実施形態を示す拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view showing still another embodiment of the turbo chiller; ターボ冷凍機のさらに他の実施形態を示す拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view showing still another embodiment of the turbo chiller; ターボ冷凍機のさらに他の実施形態を示す拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view showing still another embodiment of the turbo chiller; ターボ冷凍機のさらに他の実施形態を示す拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view showing still another embodiment of the turbo chiller;

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、ターボ冷凍機の一実施形態を示す模式図である。図１に示すように、ターボ冷凍機は、冷媒液を蒸発させて冷媒蒸気を生成する蒸発器２と、冷媒蒸気を圧縮する圧縮機１と、圧縮された冷媒蒸気を凝縮させて冷媒液を生成する凝縮器３を備えている。圧縮機１の吸込口は、冷媒配管４Ａによって蒸発器２に連結されている。圧縮機１の吐出し口は、冷媒配管４Ｂによって凝縮器３に連結されている。凝縮器３から蒸発器２に延びる冷媒配管４Ｃには膨張弁２１が取り付けられている。膨張弁２１は、その開度が調整可能に構成されたアクチュエータ駆動型流量制御弁であり、例えば開度可変な電動弁から構成されている。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a centrifugal chiller. As shown in FIG. 1, the turbo refrigerator includes an evaporator 2 that evaporates a refrigerant liquid to generate refrigerant vapor, a compressor 1 that compresses the refrigerant vapor, and a refrigerant vapor that condenses the compressed refrigerant vapor to produce the refrigerant liquid. It is equipped with a condenser 3 that produces. A suction port of the compressor 1 is connected to the evaporator 2 by a refrigerant pipe 4A. A discharge port of the compressor 1 is connected to the condenser 3 by a refrigerant pipe 4B. An expansion valve 21 is attached to a refrigerant pipe 4C extending from the condenser 3 to the evaporator 2 . The expansion valve 21 is an actuator-driven flow control valve whose opening degree can be adjusted.

本実施形態では、圧縮機１は、単段遠心式圧縮機から構成されている。より具体的には、圧縮機１は、単段の羽根車１１と、羽根車１１を回転させる電動機１３を備えている。圧縮機１の吸込口には、冷媒蒸気の羽根車１１への吸込流量を調整するガイドベーン１６が配置されている。ガイドベーン１６は羽根車１１の吸込側に位置している。ガイドベーン１６は放射状に配置されており、各ガイドベーン１６が自身の軸心を中心として互いに同期して所定の角度だけ回転することにより、ガイドベーン１６の開度が変更される。蒸発器２から送られた冷媒蒸気は、ガイドベーン１６を通過し、その後、回転する羽根車１１によって昇圧される。昇圧された冷媒蒸気は、冷媒配管４Ｂを通って凝縮器３に送られる。 In this embodiment, the compressor 1 comprises a single-stage centrifugal compressor. More specifically, the compressor 1 includes a single-stage impeller 11 and an electric motor 13 that rotates the impeller 11 . A guide vane 16 is arranged at the suction port of the compressor 1 to adjust the suction flow rate of the refrigerant vapor to the impeller 11 . The guide vanes 16 are positioned on the suction side of the impeller 11 . The guide vanes 16 are arranged radially, and the opening degrees of the guide vanes 16 are changed by rotating the guide vanes 16 by a predetermined angle in synchronization with each other about their own axes. Refrigerant vapor sent from the evaporator 2 passes through the guide vanes 16 and is then pressurized by the rotating impeller 11 . The pressurized refrigerant vapor is sent to the condenser 3 through the refrigerant pipe 4B.

蒸発器２は、被冷却流体（例えば冷水）から熱を奪って冷媒液が蒸発して冷凍効果を発揮する。圧縮機１は、蒸発器２で生成された冷媒蒸気を圧縮し、凝縮器３は、圧縮された冷媒蒸気を冷却流体（例えば冷却水）で冷却して凝縮させることで、冷媒液を生成する。冷媒液は、膨張弁２１を通過することによって減圧される。減圧された冷媒液は、蒸発器２に送られる。このように、ターボ冷凍機は、冷媒を封入したクローズドシステムとして構成される。 The evaporator 2 extracts heat from the fluid to be cooled (cold water, for example) and evaporates the refrigerant liquid to exhibit a refrigerating effect. The compressor 1 compresses the refrigerant vapor generated by the evaporator 2, and the condenser 3 cools and condenses the compressed refrigerant vapor with a cooling fluid (for example, cooling water) to generate a refrigerant liquid. . The refrigerant liquid is decompressed by passing through the expansion valve 21 . The decompressed refrigerant liquid is sent to the evaporator 2 . In this way, the turbo chiller is configured as a closed system in which the refrigerant is enclosed.

ターボ冷凍機は、蒸発器２に流入する被冷却流体の入口温度を測定する入口温度測定器としての温度センサＳ１と、蒸発器２から流出する被冷却流体の出口温度を測定する出口温度測定器としての温度センサＳ２と、蒸発器２を流れる被冷却流体の流量を測定する流量計１９と、ターボ冷凍機の冷凍負荷を算出する冷凍負荷算出器２０をさらに備えている。 The centrifugal chiller includes a temperature sensor S1 as an inlet temperature measuring device for measuring the inlet temperature of the fluid to be cooled flowing into the evaporator 2 and an outlet temperature measuring device for measuring the outlet temperature of the fluid to be cooled flowing out of the evaporator 2. , a flowmeter 19 for measuring the flow rate of the fluid to be cooled flowing through the evaporator 2, and a refrigeration load calculator 20 for calculating the refrigeration load of the turbo chiller.

冷凍負荷算出器２０は、温度センサＳ１，Ｓ２によって測定された被冷却流体の入口温度Ｔ１および被冷却流体の出口温度Ｔ２の差ΔＴと、流量計１９によって測定された被冷却流体の流量とからターボ冷凍機の冷凍負荷を計算する。より具体的には、冷凍負荷算出器２０は、温度差ΔＴと被冷却流体の流量との積から現在の冷凍負荷を求めることができる。あるいは、冷凍負荷算出器２０は、単に入口温度Ｔ１からターボ冷凍機の現在の冷凍負荷を算出してもよい。 The refrigerating load calculator 20 calculates the difference ΔT between the inlet temperature T1 of the cooled fluid measured by the temperature sensors S1 and S2 and the outlet temperature T2 of the cooled fluid and the flow rate of the cooled fluid measured by the flow meter 19. Calculate the refrigeration load of the centrifugal chiller. More specifically, the refrigeration load calculator 20 can obtain the current refrigeration load from the product of the temperature difference ΔT and the flow rate of the fluid to be cooled. Alternatively, the refrigeration load calculator 20 may simply calculate the current refrigeration load of the centrifugal chiller from the inlet temperature T1.

ターボ冷凍機は、冷媒配管４Ｃから分岐する分岐配管３０と、分岐配管３０に接続された冷媒ポンプ３５をさらに備えている。分岐配管３０は、冷媒配管４Ｃから下方に延びて冷媒ポンプ３５に接続される第１区間３０Ａと、冷媒ポンプ３５から圧縮機１の電動機１３まで延びる第２区間３０Ｂを有する。第１区間３０Ａの一端は、冷媒配管４Ｃに接続されており、第１区間３０Ａの他端は冷媒ポンプ３５の吸込み口に接続されている。第２区間３０Ｂの一端は冷媒ポンプ３５の吐出し口に接続され、第２区間３０Ｂの他端は、圧縮機１の電動機１３内に配置された冷媒ノズル１８に接続されている。冷媒ノズル１８は、電動機１３のモータステータなどの構成要素を向いて配置されている。 The turbo chiller further includes a branch pipe 30 branching from the refrigerant pipe 4C and a refrigerant pump 35 connected to the branch pipe 30 . The branch pipe 30 has a first section 30A extending downward from the refrigerant pipe 4C and connected to the refrigerant pump 35 and a second section 30B extending from the refrigerant pump 35 to the electric motor 13 of the compressor 1 . One end of the first section 30A is connected to the refrigerant pipe 4C, and the other end of the first section 30A is connected to the suction port of the refrigerant pump 35 . One end of the second section 30B is connected to the discharge port of the refrigerant pump 35 and the other end of the second section 30B is connected to the refrigerant nozzle 18 arranged inside the electric motor 13 of the compressor 1 . The coolant nozzle 18 is arranged facing a component such as a motor stator of the electric motor 13 .

冷媒ポンプ３５は、冷媒配管４Ｃの下方に位置している。冷媒配管４Ｃを流れる冷媒液の大部分は蒸発器２に流れるが、冷媒配管４Ｃを流れる冷媒液の一部は分岐配管３０に流入し、冷媒ポンプ３５によって冷媒ノズル１８に送られる。冷媒液は、冷媒ノズル１８から電動機１３の内部に噴霧され、電動機１３の内部を冷却することができる。電動機１３の内部は、冷媒液戻り管３８によって凝縮器３の内部に連通している。より具体的には、冷媒液戻り管３８の一端は、電動機１３の底部に接続され、冷媒液戻り管３８の他端は、凝縮器３の上部に接続されている。冷媒ノズル１８から噴霧された冷媒液は、電動機１３内で集められ、冷媒液戻り管３８を通って凝縮器３に戻される。 The refrigerant pump 35 is positioned below the refrigerant pipe 4C. Most of the refrigerant liquid flowing through the refrigerant pipe 4C flows to the evaporator 2 , but part of the refrigerant liquid flowing through the refrigerant pipe 4C flows into the branch pipe 30 and is sent to the refrigerant nozzle 18 by the refrigerant pump 35 . The refrigerant liquid is sprayed into the electric motor 13 from the refrigerant nozzles 18 and can cool the inside of the electric motor 13 . The inside of the electric motor 13 communicates with the inside of the condenser 3 through a refrigerant liquid return pipe 38 . More specifically, one end of the refrigerant liquid return pipe 38 is connected to the bottom portion of the electric motor 13 , and the other end of the refrigerant liquid return pipe 38 is connected to the upper portion of the condenser 3 . The refrigerant liquid sprayed from the refrigerant nozzle 18 is collected inside the electric motor 13 and returned to the condenser 3 through the refrigerant liquid return pipe 38 .

図２は、図１に示す分岐配管３０および冷媒ポンプ３５を示す拡大図である。冷媒配管４Ｃは、凝縮器３から下方に延びる鉛直区間４Ｃ－１と、鉛直区間４Ｃ－１から蒸発器２まで延びる横引き区間４Ｃ－２を有している。分岐配管３０は、冷媒配管４Ｃの鉛直区間４Ｃ－１の下端に接続されている。本実施形態では、図２に示すように、冷媒配管４Ｃの鉛直区間４Ｃ－１および分岐配管３０の第１区間３０Ａは、鉛直方向に延びている。すなわち、分岐配管３０の第１区間３０Ａは、冷媒配管４Ｃの鉛直区間４Ｃ－１と一直線上に並んでいる。 FIG. 2 is an enlarged view showing branch pipe 30 and refrigerant pump 35 shown in FIG. The refrigerant pipe 4C has a vertical section 4C-1 extending downward from the condenser 3 and a horizontal section 4C-2 extending from the vertical section 4C-1 to the evaporator 2. The branch pipe 30 is connected to the lower end of the vertical section 4C-1 of the refrigerant pipe 4C. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the vertical section 4C-1 of the refrigerant pipe 4C and the first section 30A of the branch pipe 30 extend in the vertical direction. That is, the first section 30A of the branch pipe 30 is aligned with the vertical section 4C-1 of the refrigerant pipe 4C.

上記配管構成によれば、凝縮器３から流出した冷媒液は、冷媒配管４Ｃの鉛直区間４Ｃ－１を下方に流れ、冷媒液の一部はその流れ方向を変えることなく分岐配管３０に流入する。冷媒液は、第１区間３０Ａを流れて冷媒ポンプ３５に流入し、冷媒ポンプ３５によって加圧される。加圧された冷媒液は、分岐配管３０の第２区間３０Ｂを通って冷媒ノズル１８に移送され、冷媒ノズル１８から電動機１３の内部に噴霧される。 According to the above piping configuration, the refrigerant liquid flowing out of the condenser 3 flows downward through the vertical section 4C-1 of the refrigerant piping 4C, and part of the refrigerant liquid flows into the branch piping 30 without changing its flow direction. . The refrigerant liquid flows through the first section 30A into the refrigerant pump 35 and is pressurized by the refrigerant pump 35 . The pressurized refrigerant liquid is transferred to the refrigerant nozzle 18 through the second section 30B of the branch pipe 30 and sprayed from the refrigerant nozzle 18 into the electric motor 13 .

分岐配管３０の第１区間３０Ａは、冷媒配管４Ｃから下方に延びているので、冷媒配管４Ｃを流れる冷媒液の一部は、その重力により分岐配管３０に優先的に流入する。したがって、冷凍負荷が低く、凝縮器３内に存在する冷凍液の量が少ない場合であっても、十分な量の冷媒液が分岐配管３０を通って圧縮機１の電動機１３に送られ、電動機１３を冷却することができる。冷媒液は、冷媒ポンプ３５に確実に導かれるので、冷媒ポンプ３５でのキャビテーションを防止することができる。また、冷媒ポンプ３５は、冷媒配管４Ｃよりも低い位置にあるので、分岐配管３０に流入した冷媒液は、その重力によって確実に冷媒ポンプ３５まで到達することができる。 Since the first section 30A of the branch pipe 30 extends downward from the refrigerant pipe 4C, part of the refrigerant liquid flowing through the refrigerant pipe 4C preferentially flows into the branch pipe 30 due to gravity. Therefore, even when the refrigerating load is low and the amount of refrigerant liquid present in the condenser 3 is small, a sufficient amount of refrigerant liquid is sent to the electric motor 13 of the compressor 1 through the branch pipe 30, and the electric motor 13 can be cooled. Since the refrigerant liquid is reliably guided to the refrigerant pump 35, cavitation in the refrigerant pump 35 can be prevented. In addition, since the refrigerant pump 35 is positioned lower than the refrigerant pipe 4C, the refrigerant liquid that has flowed into the branch pipe 30 can reliably reach the refrigerant pump 35 due to its gravity.

さらに、本実施形態によれば、凝縮器３から流れ出た冷媒液の一部は、冷媒配管４Ｃの鉛直区間４Ｃ－１を通過した後、その流れ方向を変えずに分岐配管３０の第１区間３０Ａに流入する。鉛直区間４Ｃ－１に接続された分岐配管３０の第１区間３０Ａは、冷媒液を確実に冷媒ポンプ３５に導くことができる。 Furthermore, according to the present embodiment, part of the refrigerant liquid flowing out of the condenser 3 passes through the vertical section 4C-1 of the refrigerant pipe 4C, and then passes through the first section of the branch pipe 30 without changing its flow direction. 30A. The first section 30A of the branch pipe 30 connected to the vertical section 4C-1 can reliably guide the refrigerant liquid to the refrigerant pump .

本実施形態では、冷媒配管４Ｃの鉛直区間４Ｃ－１および分岐配管３０の第１区間３０Ａは、鉛直方向に延びているが、一実施形態では、図３に示すように、分岐配管３０の第１区間３０Ａは、冷媒配管４Ｃの鉛直区間４Ｃ－１の下端から、斜め下方に延びてもよい。この場合でも、冷媒配管４Ｃを流れる冷媒液の一部は、その重力により分岐配管３０に優先的に流入する。さらに、図４に示すように、分岐配管３０の第１区間３０Ａは、冷媒配管４Ｃの横引き区間４Ｃ－２に接続されてもよい。図４に示す実施形態では、分岐配管３０の第１区間３０Ａは、冷媒配管４Ｃの横引き区間４Ｃ－２から下方かつ鉛直方向に延びている。図５に示すように、分岐配管３０の第１区間３０Ａは、冷媒配管４Ｃの横引き区間４Ｃ－２から下方かつ斜めに延びてもよい。この場合、第１区間３０Ａの延びる方向は、横引き区間４Ｃ－２を流れる冷媒液の流れ方向に対する第１区間３０Ａの角度が鋭角となる方向であることが好ましい。 In this embodiment, the vertical section 4C-1 of the refrigerant pipe 4C and the first section 30A of the branch pipe 30 extend in the vertical direction. The first section 30A may extend obliquely downward from the lower end of the vertical section 4C-1 of the refrigerant pipe 4C. Even in this case, part of the refrigerant liquid flowing through the refrigerant pipe 4C preferentially flows into the branch pipe 30 due to gravity. Furthermore, as shown in FIG. 4, the first section 30A of the branch pipe 30 may be connected to the horizontal section 4C-2 of the refrigerant pipe 4C. In the embodiment shown in FIG. 4, the first section 30A of the branch pipe 30 extends downward and vertically from the horizontal section 4C-2 of the refrigerant pipe 4C. As shown in FIG. 5, the first section 30A of the branch pipe 30 may extend downward and obliquely from the horizontal section 4C-2 of the refrigerant pipe 4C. In this case, the direction in which the first section 30A extends is preferably the direction in which the first section 30A forms an acute angle with respect to the flow direction of the refrigerant liquid flowing through the horizontal section 4C-2.

図６は、ターボ冷凍機の他の実施形態を示す拡大図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１および図２に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図６に示すように、ターボ冷凍機は、分岐配管３０の第１区間３０Ａに接続された冷媒タンク４０をさらに備えている。冷媒タンク４０は冷媒配管４Ｃと冷媒ポンプ３５との間に位置している。より具体的には、冷媒タンク４０は、冷媒配管４Ｃの下方であって、かつ冷媒ポンプ３５の上方に位置している。 FIG. 6 is an enlarged view showing another embodiment of the centrifugal chiller. The configuration of this embodiment, which is not particularly described, is the same as that of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, so redundant description thereof will be omitted. As shown in FIG. 6, the turbo chiller further includes a refrigerant tank 40 connected to the first section 30A of the branch pipe 30. As shown in FIG. The refrigerant tank 40 is positioned between the refrigerant pipe 4C and the refrigerant pump 35 . More specifically, the refrigerant tank 40 is positioned below the refrigerant pipe 4C and above the refrigerant pump 35 .

分岐配管３０の第１区間３０Ａに流入した冷媒液は、一旦冷媒タンク４０に溜められ、その後冷媒ポンプ３５に送られる。冷媒タンク４０は、圧縮機１の電動機１３を冷却するために十分な量の冷媒液を確保でき、電動機１３の過熱防止を確実とすることができる。 The refrigerant liquid that has flowed into the first section 30A of the branch pipe 30 is temporarily stored in the refrigerant tank 40 and then sent to the refrigerant pump 35 . The refrigerant tank 40 can secure a sufficient amount of refrigerant liquid for cooling the electric motor 13 of the compressor 1, and can reliably prevent the electric motor 13 from overheating.

ターボ冷凍機は、分岐配管３０に流入する冷媒液の流量の低下を検出する流量低下検出器４５と、冷媒ポンプ３５の吐出し側に位置する流量制御弁４８と、流量制御弁４８の開度を制御する弁制御部５１をさらに備えている。流量制御弁４８は、その開度が調整可能に構成されたアクチュエータ駆動型流量制御弁であり、例えば開度可変な電動弁から構成されている。流量制御弁４８は、分岐配管３０の第２区間３０Ｂに取り付けられている。弁制御部５１は、流量低下検出器４５から発せられた信号に基づいて、流量制御弁４８の開度を低下させるように構成されている。弁制御部５１は、プログラムが格納された記憶装置、および該プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する処理装置（例えばＣＰＵ）を備えた少なくとも１台のコンピュータから構成されている。 The centrifugal chiller includes a flow rate drop detector 45 that detects a drop in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30, a flow rate control valve 48 positioned on the discharge side of the refrigerant pump 35, and the degree of opening of the flow rate control valve 48. is further provided with a valve control unit 51 for controlling the The flow control valve 48 is an actuator-driven flow control valve whose degree of opening can be adjusted. A flow control valve 48 is attached to the second section 30B of the branch pipe 30 . The valve control section 51 is configured to reduce the degree of opening of the flow control valve 48 based on the signal emitted from the flow rate reduction detector 45 . The valve control unit 51 is composed of at least one computer having a storage device in which a program is stored and a processing device (for example, a CPU) that executes calculations according to instructions included in the program.

流量低下検出器４５は、冷媒タンク４０に取り付けられており、冷媒タンク４０内に溜められている冷媒液の液面レベルを検出するように構成されている。このような流量低下検出器４５として、液面センサ、フロートスイッチなどの液面検出器を使用することができる。分岐配管３０に流入する冷媒液の流量が低下すると、冷媒タンク４０内の液面レベルが低下する。したがって、流量低下検出器４５は、冷媒タンク４０内の液面レベルから、分岐配管３０に流入する冷媒液の流量の低下を検出することができる。流量低下検出器４５は、弁制御部５１に電気的に接続されており、流量低下検出器４５から発せられた信号は、弁制御部５１に送信されるようになっている。 The flow rate drop detector 45 is attached to the refrigerant tank 40 and configured to detect the level of the refrigerant liquid stored in the refrigerant tank 40 . A liquid level detector such as a liquid level sensor or a float switch can be used as such a flow rate drop detector 45 . When the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 is lowered, the liquid level in the refrigerant tank 40 is lowered. Therefore, the flow rate drop detector 45 can detect a drop in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 from the liquid surface level in the refrigerant tank 40 . The flow rate drop detector 45 is electrically connected to the valve control section 51 , and a signal emitted from the flow rate drop detector 45 is transmitted to the valve control section 51 .

弁制御部５１は、流量低下検出器４５から発せられた信号に基づいて、流量制御弁４８の開度を低下させる。より具体的には、弁制御部５１は、その内部にしきい値を記憶しており、流量低下検出器４５から発せられた信号に示される液面レベルがしきい値よりも下がると、弁制御部５１は、流量制御弁４８の開度を低下させる。流量低下検出器４５がフロートスイッチである場合は、流量低下検出器４５は液面レベルの低下、すなわち流量低下を示す信号を出力する。弁制御部４１は、流量低下検出器４５から発せられた信号を受け取ると、流量制御弁４８の開度を低下させる。 The valve control unit 51 reduces the degree of opening of the flow control valve 48 based on the signal emitted from the flow reduction detector 45 . More specifically, the valve control unit 51 stores a threshold value therein, and when the liquid level indicated by the signal emitted from the flow rate drop detector 45 falls below the threshold value, the valve control unit 51 The part 51 reduces the degree of opening of the flow control valve 48 . When the flow rate drop detector 45 is a float switch, the flow rate drop detector 45 outputs a signal indicating a drop in the liquid level, that is, a drop in the flow rate. The valve control unit 41 reduces the degree of opening of the flow control valve 48 upon receiving the signal emitted from the flow rate reduction detector 45 .

流量制御弁４８の開度が低下されると、冷媒タンク４０から圧縮機１の電動機１３に送られる冷媒液の流量が低下し、冷媒タンク４０内の冷媒液の量が増加する。結果として、冷媒ポンプ３５の吸込側で冷媒液が不足しているときに起こりやすいキャビテーションを防止することができる。分岐配管３０に流入する冷媒液の流量が低下しているときは、冷凍負荷も低下しているので、流量制御弁４８の開度を低下させても、圧縮機１の電動機１３が過熱するおそれはない。 When the opening degree of the flow control valve 48 is reduced, the flow rate of the refrigerant liquid sent from the refrigerant tank 40 to the electric motor 13 of the compressor 1 is reduced, and the amount of refrigerant liquid in the refrigerant tank 40 is increased. As a result, cavitation, which tends to occur when the refrigerant liquid is insufficient on the suction side of the refrigerant pump 35, can be prevented. When the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 is low, the refrigerating load is also low. It's not.

一実施形態では、図７に示すように、流量低下検出器４５は、冷媒ポンプ３５に流れるモータ電流を測定するモータ電流測定器から構成されてもよい。分岐配管３０に流入する冷媒液の流量が低下すると、冷媒ポンプ３５に吸い込まれる冷媒液の流量が低下し、キャビテーション傾向になる。結果として、冷媒ポンプ３５の負荷が低下して、冷媒ポンプ３５に供給されるモータ電流が低下したり、不安定になったりする。したがって、モータ電流測定器から構成された流量低下検出器４５は、モータ電流から、分岐配管３０に流入する冷媒液の流量の低下を検出することができる。 In one embodiment, as shown in FIG. 7, the low flow detector 45 may consist of a motor current meter that measures the motor current flowing through the refrigerant pump 35 . When the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 is reduced, the flow rate of the refrigerant liquid sucked into the refrigerant pump 35 is reduced, and cavitation tends to occur. As a result, the load on the refrigerant pump 35 decreases, and the motor current supplied to the refrigerant pump 35 decreases or becomes unstable. Therefore, the flow rate drop detector 45 configured by a motor current measuring device can detect a drop in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 from the motor current.

弁制御部５１は、流量低下検出器４５から発せられた信号に基づいて、流量制御弁４８の開度を低下させる。より具体的には、弁制御部５１は、その内部にしきい値を記憶しており、流量低下検出器４５から発せられた信号に示されるモータ電流がしきい値よりも下がるか、または所定時間内のモータ電流の最大値と最小値との差がしきい値よりも大きいと、弁制御部５１は、流量制御弁４８の開度を低下させる。流量制御弁４８の開度が低下されると、冷媒タンク４０から圧縮機１の電動機１３に送られる冷媒液の流量が低下し、冷媒タンク４０内の冷媒液の量が増加する。結果として、冷媒ポンプ３５の吸込側で冷媒液が不足しているときに起こりやすいキャビテーションを防止することができる。 The valve control unit 51 reduces the degree of opening of the flow control valve 48 based on the signal emitted from the flow reduction detector 45 . More specifically, the valve control unit 51 stores therein a threshold value, and the motor current indicated by the signal emitted from the flow rate drop detector 45 falls below the threshold value or is When the difference between the maximum value and the minimum value of the motor current is larger than the threshold value, the valve control section 51 reduces the opening degree of the flow control valve 48 . When the opening degree of the flow control valve 48 is reduced, the flow rate of the refrigerant liquid sent from the refrigerant tank 40 to the electric motor 13 of the compressor 1 is reduced, and the amount of refrigerant liquid in the refrigerant tank 40 is increased. As a result, cavitation, which tends to occur when the refrigerant liquid is insufficient on the suction side of the refrigerant pump 35, can be prevented.

一実施形態では、図８に示すように、流量低下検出器４５は、圧縮機１の電動機１３の温度を測定するモータ温度測定器から構成されてもよい。ターボ冷凍機が低負荷で運転されているとき、圧縮機１の電動機１３に掛かる負荷が低下する。結果として、電動機１３の温度が低下する。また、ターボ冷凍機が低負荷で運転されているときは、凝縮器３に溜められる冷媒液の量が低下し、分岐配管３０に流入する冷媒液の流量も低下する。つまり、電動機１３の温度と、分岐配管３０に流入する冷媒液の流量との間には相関関係がある。したがって、モータ温度測定器から構成された流量低下検出器４５は、電動機１３の温度から、分岐配管３０に流入する冷媒液の流量の低下を検出することができる。 In one embodiment, as shown in FIG. 8, the low flow detector 45 may consist of a motor temperature gauge that measures the temperature of the electric motor 13 of the compressor 1 . When the turbo chiller is operated under low load, the load applied to the electric motor 13 of the compressor 1 is reduced. As a result, the temperature of the electric motor 13 is lowered. Further, when the turbo chiller is operated at a low load, the amount of refrigerant liquid stored in the condenser 3 decreases, and the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 also decreases. That is, there is a correlation between the temperature of the electric motor 13 and the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 . Therefore, the flow rate drop detector 45 configured by a motor temperature measuring device can detect a drop in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 from the temperature of the electric motor 13 .

弁制御部５１は、流量低下検出器４５から発せられた信号に基づいて、流量制御弁４８の開度を低下させる。より具体的には、弁制御部５１は、その内部にしきい値を記憶しており、流量低下検出器４５から発せられた信号に示される電動機１３の温度がしきい値よりも下がると、弁制御部５１は、流量制御弁４８の開度を低下させる。流量制御弁４８の開度が低下されると、冷媒タンク４０から圧縮機１の電動機１３に送られる冷媒液の流量が低下し、冷媒タンク４０内の冷媒液の量が増加する。結果として、冷媒ポンプ３５の吸込側で冷媒液が不足しているときに起こりやすいキャビテーションを防止することができる。 The valve control unit 51 reduces the degree of opening of the flow control valve 48 based on the signal emitted from the flow reduction detector 45 . More specifically, the valve control unit 51 internally stores a threshold value, and when the temperature of the electric motor 13 indicated by the signal emitted from the flow rate drop detector 45 falls below the threshold value, the valve The controller 51 reduces the degree of opening of the flow control valve 48 . When the opening degree of the flow control valve 48 is reduced, the flow rate of the refrigerant liquid sent from the refrigerant tank 40 to the electric motor 13 of the compressor 1 is reduced, and the amount of refrigerant liquid in the refrigerant tank 40 is increased. As a result, cavitation, which tends to occur when the refrigerant liquid is insufficient on the suction side of the refrigerant pump 35, can be prevented.

一実施形態では、図９に示すように、流量低下検出器４５は、圧縮機１の電動機１３に流れるモータ電流を測定するモータ電流測定器から構成されてもよい。ターボ冷凍機が低負荷で運転されているとき、圧縮機１の電動機１３に掛かる負荷が低下する。結果として、電動機１３に供給されるモータ電流が低下する。また、ターボ冷凍機が低負荷で運転されているときは、凝縮器３に溜められる冷媒液の量が低下し、分岐配管３０に流入する冷媒液の流量も低下する。つまり、電動機１３に供給されるモータ電流と、分岐配管３０に流入する冷媒液の流量との間には相関関係がある。したがって、モータ電流測定器から構成された流量低下検出器４５は、電動機１３に流れるモータ電流から、分岐配管３０に流入する冷媒液の流量の低下を検出することができる。 In one embodiment, as shown in FIG. 9, the low flow detector 45 may consist of a motor current meter that measures the motor current flowing through the electric motor 13 of the compressor 1 . When the turbo chiller is operated under low load, the load applied to the electric motor 13 of the compressor 1 is reduced. As a result, the motor current supplied to the electric motor 13 is reduced. Further, when the turbo chiller is operated at a low load, the amount of refrigerant liquid stored in the condenser 3 decreases, and the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 also decreases. In other words, there is a correlation between the motor current supplied to the electric motor 13 and the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 . Therefore, the flow rate drop detector 45 configured by a motor current measuring device can detect a drop in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 from the motor current flowing through the electric motor 13 .

弁制御部５１は、流量低下検出器４５から発せられた信号に基づいて、流量制御弁４８の開度を低下させる。より具体的には、弁制御部５１は、その内部にしきい値を記憶しており、流量低下検出器４５から発せられた信号に示されるモータ電流がしきい値よりも下がると、弁制御部５１は、流量制御弁４８の開度を低下させる。流量制御弁４８の開度が低下されると、冷媒タンク４０から圧縮機１の電動機１３に送られる冷媒液の流量が低下し、冷媒タンク４０内の冷媒液の量が増加する。結果として、冷媒ポンプ３５の吸込側で冷媒液が不足しているときに起こりやすいキャビテーションを防止することができる。 The valve control unit 51 reduces the degree of opening of the flow control valve 48 based on the signal emitted from the flow reduction detector 45 . More specifically, the valve control unit 51 stores therein a threshold value, and when the motor current indicated by the signal emitted from the flow drop detector 45 falls below the threshold value, the valve control unit 51 51 reduces the degree of opening of the flow control valve 48 . When the opening degree of the flow control valve 48 is reduced, the flow rate of the refrigerant liquid sent from the refrigerant tank 40 to the electric motor 13 of the compressor 1 is reduced, and the amount of refrigerant liquid in the refrigerant tank 40 is increased. As a result, cavitation, which tends to occur when the refrigerant liquid is insufficient on the suction side of the refrigerant pump 35, can be prevented.

図１０は、ターボ冷凍機のさらに他の実施形態を示す拡大図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図６に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。ターボ冷凍機は、冷媒配管４Ｃに設けられた流量制御弁５２を備えている。この流量制御弁５２は、分岐配管３０の第１区間３０Ａと冷媒配管４Ｃとの接続点ＣＰよりも下流側に位置している。すなわち、流量制御弁５２は、冷媒配管４Ｃの横引き区間４Ｃ－２に取り付けられている。流量制御弁５２は、その開度が調整可能に構成されたアクチュエータ駆動型流量制御弁であり、例えば開度可変な電動弁から構成されている。流量制御弁５２は弁制御部５１に電気的に接続されており、流量制御弁５２の開度は弁制御部５１によって制御される。 FIG. 10 is an enlarged view showing still another embodiment of the turbo chiller. Since the configuration of this embodiment, which is not particularly described, is the same as that of the embodiment shown in FIG. 6, redundant description thereof will be omitted. The turbo chiller includes a flow control valve 52 provided in the refrigerant pipe 4C. The flow control valve 52 is located downstream of the connection point CP between the first section 30A of the branch pipe 30 and the refrigerant pipe 4C. That is, the flow control valve 52 is attached to the horizontal section 4C-2 of the refrigerant pipe 4C. The flow control valve 52 is an actuator-driven flow control valve whose opening degree is adjustable, and is composed of, for example, an electric valve whose opening degree is variable. The flow control valve 52 is electrically connected to the valve control section 51 and the opening degree of the flow control valve 52 is controlled by the valve control section 51 .

弁制御部５１は、流量低下検出器４５から発せられた信号に基づいて、流量制御弁５２の開度を低下させる。流量制御弁５２の開度が低下されると、冷媒配管４Ｃを通って蒸発器２に流れる冷媒液の流量が減ると同時に、冷媒配管４Ｃから分岐配管３０に流入する冷媒液の流量が増加する。結果として、冷媒ポンプ３５の吸込側で冷媒液が不足しているときに起こりやすいキャビテーションを防止することができる。一実施形態では、膨張弁２１を流量制御弁５２として機能させ、流量制御弁５２を省略してもよい。 The valve control unit 51 reduces the degree of opening of the flow control valve 52 based on the signal emitted from the flow reduction detector 45 . When the opening degree of the flow control valve 52 is lowered, the flow rate of the refrigerant liquid flowing through the refrigerant pipe 4C to the evaporator 2 is reduced, and at the same time, the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 from the refrigerant pipe 4C is increased. . As a result, cavitation, which tends to occur when the refrigerant liquid is insufficient on the suction side of the refrigerant pump 35, can be prevented. In one embodiment, the expansion valve 21 may function as the flow control valve 52 and the flow control valve 52 may be omitted.

図７に示す実施形態における流量低下検出器４５としてのモータ電流測定器、図８に示す実施形態における流量低下検出器４５としてのモータ温度測定器、および図９に示す実施形態における流量低下検出器４５としてのモータ電流測定器は、図１０に示す実施形態に適用することができる。 A motor current measuring device as the low flow detector 45 in the embodiment shown in FIG. 7, a motor temperature measuring device as the low flow detector 45 in the embodiment shown in FIG. 8, and a low flow detector in the embodiment shown in FIG. A motor current meter as 45 can be applied to the embodiment shown in FIG.

図１１は、ターボ冷凍機のさらに他の実施形態を示す拡大図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図６に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。ターボ冷凍機は、流量低下検出器４５から発せられた信号を受けたときに冷媒ポンプ３５の運転を停止させる運転制御部５５を備えている。上述した弁制御部５１および流量制御弁４８，５２は設けられていない。運転制御部５５は、プログラムが格納された記憶装置、および該プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する処理装置（例えばＣＰＵ）を備えた少なくとも１台のコンピュータから構成されている。 FIG. 11 is an enlarged view showing still another embodiment of the centrifugal chiller. Since the configuration of this embodiment, which is not particularly described, is the same as that of the embodiment shown in FIG. 6, redundant description thereof will be omitted. The centrifugal chiller includes an operation control section 55 that stops the operation of the refrigerant pump 35 when receiving a signal from the low flow rate detector 45 . The valve control section 51 and flow control valves 48 and 52 described above are not provided. The operation control unit 55 is composed of at least one computer having a storage device in which a program is stored and a processing device (for example, a CPU) that executes calculations according to instructions included in the program.

運転制御部５５は、流量低下検出器４５から発せられた信号に基づいて、冷媒ポンプ３５の運転を停止させる。より具体的には、運転制御部５５は、その内部にしきい値を記憶しており、流量低下検出器４５から発せられた信号に示される液面レベルがしきい値よりも下がると、運転制御部５５は、冷媒ポンプ３５の運転を停止させる。冷媒ポンプ３５の運転が停止されると、冷媒タンク４０から圧縮機１の電動機１３への冷媒液の供給が停止され、冷媒タンク４０内の冷媒液の量が増加する。結果として、冷媒ポンプ３５の吸込側で冷媒液が不足しているときに起こりやすいキャビテーションを防止することができる。分岐配管３０に流入する冷媒液の流量が低下しているときは、冷凍負荷も低下しているので、冷媒ポンプ３５の運転を停止させても、圧縮機１の電動機１３が過熱するおそれはない。 The operation control unit 55 stops the operation of the refrigerant pump 35 based on the signal issued from the flow rate drop detector 45 . More specifically, the operation control unit 55 stores a threshold value therein, and when the liquid level indicated by the signal emitted from the flow rate drop detector 45 falls below the threshold value, the operation control unit 55 A unit 55 stops the operation of the refrigerant pump 35 . When the operation of the refrigerant pump 35 is stopped, the supply of refrigerant liquid from the refrigerant tank 40 to the electric motor 13 of the compressor 1 is stopped, and the amount of refrigerant liquid in the refrigerant tank 40 increases. As a result, cavitation, which tends to occur when the refrigerant liquid is insufficient on the suction side of the refrigerant pump 35, can be prevented. When the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 is low, the refrigerating load is also low, so even if the operation of the refrigerant pump 35 is stopped, the electric motor 13 of the compressor 1 will not overheat. .

図７に示す実施形態における流量低下検出器４５としてのモータ電流測定器、図８に示す実施形態における流量低下検出器４５としてのモータ温度測定器、および図９に示す実施形態における流量低下検出器４５としてのモータ電流測定器は、図１１に示す実施形態に適用することができる。 A motor current measuring device as the low flow detector 45 in the embodiment shown in FIG. 7, a motor temperature measuring device as the low flow detector 45 in the embodiment shown in FIG. 8, and a low flow detector in the embodiment shown in FIG. A motor current meter as 45 can be applied to the embodiment shown in FIG.

図１２は、ターボ冷凍機のさらに他の実施形態を示す拡大図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１および図２に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態では、電動機１３の内部は、冷媒液戻り管３８によって蒸発器２の内部に連通している。より具体的には、冷媒液戻り管３８の一端は、電動機１３の底部に接続され、冷媒液戻り管３８の他端は、蒸発器２の側部または底部に接続されている。冷媒ノズル１８から噴霧された冷媒液は、電動機１３内で集められ、冷媒液戻り管３８を通って蒸発器２に戻される。 FIG. 12 is an enlarged view showing still another embodiment of the turbo chiller. The configuration of this embodiment, which is not particularly described, is the same as that of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, so redundant description thereof will be omitted. In this embodiment, the inside of the electric motor 13 communicates with the inside of the evaporator 2 through the refrigerant liquid return pipe 38 . More specifically, one end of the refrigerant liquid return pipe 38 is connected to the bottom of the electric motor 13 and the other end of the refrigerant liquid return pipe 38 is connected to the side or bottom of the evaporator 2 . The refrigerant liquid sprayed from the refrigerant nozzle 18 is collected inside the electric motor 13 and returned to the evaporator 2 through the refrigerant liquid return pipe 38 .

蒸発器２は、圧縮機１の吸込み口に接続されているので、蒸発器２の内部は凝縮器３の内部に比べて低圧である。蒸発器２は、冷媒液戻り管３８によって電動機１３に接続されているので、電動機１３の内部も同様に低圧となっている。したがって、分岐配管３０に流入した冷媒液は、凝縮器３と蒸発器２との差圧（すなわち凝縮器３と電動機１３との差圧）によって電動機１３に移送される。本実施形態では、冷媒ポンプ３５は不要である。図６に示す冷媒タンク４０は、本実施形態に適用することができる。 Since the evaporator 2 is connected to the suction port of the compressor 1 , the pressure inside the evaporator 2 is lower than that inside the condenser 3 . Since the evaporator 2 is connected to the electric motor 13 by the refrigerant liquid return pipe 38, the pressure inside the electric motor 13 is similarly low. Therefore, the refrigerant liquid that has flowed into the branch pipe 30 is transferred to the electric motor 13 due to the differential pressure between the condenser 3 and the evaporator 2 (that is, the differential pressure between the condenser 3 and the electric motor 13). In this embodiment, the refrigerant pump 35 is unnecessary. A refrigerant tank 40 shown in FIG. 6 can be applied to this embodiment.

図１３は、ターボ冷凍機のさらに他の実施形態を示す拡大図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１および図２に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。ターボ冷凍機は、凝縮器３と蒸発器２との間に配置されたエコノマイザ６０を備えている。冷媒配管４Ｃは、凝縮器３からエコノマイザ６０まで延びる上流側配管４Ｃａと、エコノマイザ６０から蒸発器２まで延びる下流側配管４Ｃｂを有している。 FIG. 13 is an enlarged view showing still another embodiment of the turbo chiller. The configuration of this embodiment, which is not particularly described, is the same as that of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, so redundant description thereof will be omitted. The centrifugal chiller has an economizer 60 arranged between the condenser 3 and the evaporator 2 . The refrigerant pipe 4C has an upstream pipe 4Ca extending from the condenser 3 to the economizer 60 and a downstream pipe 4Cb extending from the economizer 60 to the evaporator 2 .

エコノマイザ６０は、冷媒配管４Ｅによって圧縮機１に連結されている。エコノマイザ６０は、凝縮器３と蒸発器２との間に配置された中間冷却器である。凝縮器３からエコノマイザ６０に延びる上流側配管４Ｃａには膨張弁２１が取り付けられ、エコノマイザ６０から蒸発器２に延びる下流側配管４Ｃｂには膨張弁２２が取り付けられている。膨張弁２１，２２は、その開度が調整可能に構成されたアクチュエータ駆動型流量制御弁であり、例えば開度可変な電動弁から構成されている。 Economizer 60 is connected to compressor 1 by refrigerant pipe 4E. Economizer 60 is an intercooler located between condenser 3 and evaporator 2 . An expansion valve 21 is attached to the upstream pipe 4Ca extending from the condenser 3 to the economizer 60, and an expansion valve 22 is attached to the downstream pipe 4Cb extending from the economizer 60 to the evaporator 2. The expansion valves 21 and 22 are actuator-driven flow control valves whose opening degrees are adjustable, and are, for example, electric valves whose opening degrees are variable.

本実施形態では、圧縮機１は、多段遠心式圧縮機１から構成されている。より具体的には、圧縮機１は二段遠心式圧縮機からなり、一段目羽根車１１と、二段目羽根車１２と、これらの羽根車１１，１２を回転させる電動機１３とを備えている。ガイドベーン１６は一段目羽根車１１の吸込側に位置している。蒸発器２から送られた冷媒蒸気は、ガイドベーン１６を通過し、その後、回転する羽根車１１，１２によって順次昇圧される。昇圧された冷媒蒸気は、冷媒配管４Ｂを通って凝縮器３に送られる。 In this embodiment, the compressor 1 is composed of a multi-stage centrifugal compressor 1 . More specifically, the compressor 1 is a two-stage centrifugal compressor, and includes a first-stage impeller 11, a second-stage impeller 12, and an electric motor 13 for rotating these impellers 11 and 12. there is The guide vanes 16 are positioned on the suction side of the first stage impeller 11 . Refrigerant vapor sent from the evaporator 2 passes through the guide vanes 16 and is then stepped up in order by the rotating impellers 11 and 12 . The pressurized refrigerant vapor is sent to the condenser 3 through the refrigerant pipe 4B.

蒸発器２は、被冷却流体（例えば冷水）から熱を奪って冷媒液が蒸発して冷凍効果を発揮する。圧縮機１は、蒸発器２で生成された冷媒蒸気を圧縮し、凝縮器３は、圧縮された冷媒蒸気を冷却流体（例えば冷却水）で冷却して凝縮させることで、冷媒液を生成する。冷媒液は、膨張弁２１を通過することによって減圧される。減圧された冷媒液中に存在する冷媒蒸気はエコノマイザ６０によって分離され、圧縮機１の一段目羽根車１１と二段目羽根車１２との間に設けた中間吸込口１７に送られる。エコノマイザ６０を通過した冷媒液は、膨張弁２２を通過することによって減圧され、さらに蒸発器２に送られる。 The evaporator 2 extracts heat from the fluid to be cooled (cold water, for example) and evaporates the refrigerant liquid to exhibit a refrigerating effect. The compressor 1 compresses the refrigerant vapor generated by the evaporator 2, and the condenser 3 cools and condenses the compressed refrigerant vapor with a cooling fluid (for example, cooling water) to generate a refrigerant liquid. . The refrigerant liquid is decompressed by passing through the expansion valve 21 . Refrigerant vapor existing in the decompressed refrigerant liquid is separated by the economizer 60 and sent to the intermediate suction port 17 provided between the first-stage impeller 11 and the second-stage impeller 12 of the compressor 1 . The refrigerant liquid that has passed through the economizer 60 is decompressed by passing through the expansion valve 22 and then sent to the evaporator 2 .

分岐配管３０は上流側配管４Ｃａに接続され、上流側配管４Ｃａから分岐している。冷媒配管４Ｃの上流側配管４Ｃａを流れる冷媒液の大部分はエコノマイザ６０に流れるが、上流側配管４Ｃａを流れる冷媒液の一部は分岐配管３０に流入し、冷媒ポンプ３５によって冷媒ノズル１８に送られる。冷媒液は、冷媒ノズル１８から電動機１３の内部に噴霧され、電動機１３の内部を冷却することができる。電動機１３の内部は、冷媒液戻り管３８によって凝縮器３の内部に連通している。冷媒ノズル１８から噴霧された冷媒液は、電動機１３内で集められ、冷媒液戻り管３８を通って凝縮器３に戻される。 The branch pipe 30 is connected to the upstream pipe 4Ca and branches from the upstream pipe 4Ca. Most of the refrigerant liquid flowing through the upstream pipe 4Ca of the refrigerant pipe 4C flows into the economizer 60, but part of the refrigerant liquid flowing through the upstream pipe 4Ca flows into the branch pipe 30 and is sent to the refrigerant nozzle 18 by the refrigerant pump 35. be done. The refrigerant liquid is sprayed into the electric motor 13 from the refrigerant nozzles 18 and can cool the inside of the electric motor 13 . The inside of the electric motor 13 communicates with the inside of the condenser 3 through a refrigerant liquid return pipe 38 . The refrigerant liquid sprayed from the refrigerant nozzle 18 is collected inside the electric motor 13 and returned to the condenser 3 through the refrigerant liquid return pipe 38 .

上述した複数の実施形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、図３乃至図５に示す実施形態は、図６乃至図１３に示す実施形態に適用可能である。さらに、図６乃至図１２に示す実施形態は、図１３に示す実施形態にも適用可能である。例えば、図６に示す冷媒タンク４０、流量制御弁４８、弁制御部５１、図７に示す実施形態における流量低下検出器４５としてのモータ電流測定器、図８に示す実施形態における流量低下検出器４５としてのモータ温度測定器、図９に示す実施形態における流量低下検出器４５としてのモータ電流測定器、図１０に示す流量制御弁５２、図１１に示す運転制御部５５、図１２に示す冷媒液戻り管３８などは、適宜、図１３に示す実施形態に適用することができる。 The multiple embodiments described above can be combined as appropriate. For example, the embodiments shown in FIGS. 3-5 are applicable to the embodiments shown in FIGS. 6-13. Furthermore, the embodiments shown in FIGS. 6-12 are also applicable to the embodiment shown in FIG. For example, the refrigerant tank 40, the flow control valve 48, the valve control unit 51 shown in FIG. 6, the motor current measuring device as the flow rate drop detector 45 in the embodiment shown in FIG. 7, the flow rate drop detector in the embodiment shown in FIG. 45, a motor temperature measuring device, a motor current measuring device as a flow rate drop detector 45 in the embodiment shown in FIG. 9, a flow control valve 52 shown in FIG. 10, an operation control unit 55 shown in FIG. The liquid return pipe 38 and the like can be appropriately applied to the embodiment shown in FIG.

さらに、ターボ冷凍機の冷凍負荷を算出する冷凍負荷算出器２０は、分岐配管３０に流入する冷媒液の流量の低下を検出する流量低下検出器として使用することも可能である。冷凍負荷算出器２０は、温度センサＳ１，Ｓ２によって測定された被冷却流体の入口温度Ｔ１および被冷却流体の出口温度Ｔ２の差ΔＴと、流量計１９によって測定された被冷却流体の流量とからターボ冷凍機の冷凍負荷を計算する。より具体的には、冷凍負荷算出器２０は、温度差ΔＴと被冷却流体の流量との積から現在の冷凍負荷を求めることができる。あるいは、冷凍負荷算出器２０は、単に入口温度Ｔ１からターボ冷凍機の現在の冷凍負荷を算出してもよい。 Furthermore, the refrigeration load calculator 20 that calculates the refrigeration load of the centrifugal chiller can also be used as a flow rate drop detector that detects a drop in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 . The refrigerating load calculator 20 calculates the difference ΔT between the inlet temperature T1 of the cooled fluid measured by the temperature sensors S1 and S2 and the outlet temperature T2 of the cooled fluid and the flow rate of the cooled fluid measured by the flow meter 19. Calculate the refrigeration load of the centrifugal chiller. More specifically, the refrigeration load calculator 20 can obtain the current refrigeration load from the product of the temperature difference ΔT and the flow rate of the fluid to be cooled. Alternatively, the refrigeration load calculator 20 may simply calculate the current refrigeration load of the centrifugal chiller from the inlet temperature T1.

ターボ冷凍機が低負荷で運転されているときは、凝縮器３に溜められる冷媒液の量が低下し、分岐配管３０に流入する冷媒液の流量も低下する。したがって、冷凍負荷算出器２０は、ターボ冷凍機の冷凍負荷を算出し、算出された冷凍負荷から、分岐配管３０に流入する冷媒液の流量の低下を検出することができる。 When the turbo chiller is operated at a low load, the amount of refrigerant liquid stored in the condenser 3 decreases, and the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 also decreases. Therefore, the refrigerating load calculator 20 can calculate the refrigerating load of the centrifugal chiller and detect a decrease in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe 30 from the calculated refrigerating load.

一実施形態では、弁制御部５１（図６参照）または運転制御部５５（図１１参照）は、流量低下検出器としての冷凍負荷算出器２０から発せられた信号に基づいて、流量制御弁４８（図６参照）または流量制御弁５２（図１０参照）の開度を低下させるか、または冷媒ポンプ３５の運転を停止させる。例えば、冷凍負荷算出器２０から発せられた信号に示される冷凍負荷がしきい値よりも下がると、弁制御部５１は、流量制御弁４８（図６参照）または流量制御弁５２（図１０参照）の開度を低下させる。他の例では、流量低下検出器としての冷凍負荷算出器２０から発せられた信号に示される冷凍負荷がしきい値よりも下がると、運転制御部５５は、冷媒ポンプ３５の運転を停止させる。結果として、冷媒タンク４０内の冷媒液の量が増加し、冷媒ポンプ３５の吸込側で冷媒液が不足しているときに起こりやすいキャビテーションを防止することができる。 In one embodiment, the valve control unit 51 (see FIG. 6) or the operation control unit 55 (see FIG. 11) controls the flow rate control valve 48 based on a signal emitted from the refrigeration load calculator 20 as a flow rate drop detector. (See FIG. 6) or the opening degree of the flow control valve 52 (see FIG. 10) is reduced, or the operation of the refrigerant pump 35 is stopped. For example, when the refrigerating load indicated by the signal output from the refrigerating load calculator 20 falls below a threshold value, the valve control unit 51 controls the flow control valve 48 (see FIG. 6) or the flow control valve 52 (see FIG. 10). ) is lowered. In another example, the operation control unit 55 stops the operation of the refrigerant pump 35 when the refrigeration load indicated by the signal output from the refrigeration load calculator 20 as a flow rate drop detector falls below a threshold value. As a result, the amount of refrigerant liquid in the refrigerant tank 40 increases, and cavitation, which tends to occur when the refrigerant liquid is insufficient on the suction side of the refrigerant pump 35, can be prevented.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The above-described embodiments are described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above embodiments can be made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Accordingly, the present invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in its broadest scope in accordance with the technical spirit defined by the claims.

１圧縮機
２蒸発器
３凝縮器
４Ａ冷媒配管
４Ｂ冷媒配管
４Ｃａ上流側配管
４Ｃｂ下流側配管
４Ｃ冷媒配管
４Ｃ－１鉛直区間
４Ｃ－２横引き区間
４Ｅ冷媒配管
１１，１２羽根車
１３電動機
１６ガイドベーン
１７中間吸込口
１８冷媒ノズル
１９流量計
２０冷凍負荷算出器
２１膨張弁
２２膨張弁
３０分岐配管
３０Ａ第１区間
３０Ｂ第２区間
３５冷媒ポンプ
３８冷媒液戻り管
４５流量低下検出器
４８流量制御弁
５１弁制御部
５２流量制御弁
５５運転制御部
６０エコノマイザ
Ｓ１温度センサ
Ｓ２温度センサ 1 compressor 2 evaporator 3 condenser 4A refrigerant pipe 4B refrigerant pipe 4Ca upstream pipe 4Cb downstream pipe 4C refrigerant pipe 4C-1 vertical section 4C-2 horizontal section 4E refrigerant pipes 11, 12 impeller 13 electric motor 16 guide vane 17 Intermediate suction port 18 Refrigerant nozzle 19 Flow meter 20 Refrigerant load calculator 21 Expansion valve 22 Expansion valve 30 Branch pipe 30A First section 30B Second section 35 Refrigerant pump 38 Refrigerant liquid return pipe 45 Flow drop detector 48 Flow control valve 51 Valve control unit 52 Flow control valve 55 Operation control unit 60 Economizer S1 Temperature sensor S2 Temperature sensor

Claims

an evaporator for evaporating a refrigerant liquid to produce a refrigerant vapor;
a compressor for compressing the refrigerant vapor;
a condenser for condensing the compressed refrigerant vapor to produce the refrigerant liquid;
a refrigerant pipe extending from the condenser to the evaporator;
a branch pipe branching from the refrigerant pipe;
a refrigerant pump connected to the branch pipe ;
a refrigerant tank connected to the branch pipe;
a flow rate drop detector that detects a drop in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe;
a flow control valve provided in the branch pipe and positioned on the discharge side of the refrigerant pump;
A valve control unit that reduces the degree of opening of the flow control valve based on a signal emitted from the flow rate reduction detector ,
The branch pipe has a first section extending downward from the refrigerant pipe and connected to the refrigerant pump, and a second section extending from the refrigerant pump to the electric motor of the compressor,
The refrigerant tank is connected to the first section of the branch pipe,
The turbo chiller , wherein the refrigerant tank is positioned between the refrigerant pipe and the refrigerant pump .

2. The turbo chiller according to claim 1, wherein said refrigerant pump is positioned lower than said refrigerant pipe.

The refrigerant pipe has a vertical section extending vertically and downward from the condenser,
The centrifugal chiller according to claim 1 or 2, wherein the first section of the branch pipe is connected to the lower end of the vertical section.

The turbo chiller further comprises an economizer disposed between the condenser and the evaporator,
2. The refrigerant pipe includes an upstream pipe extending from the condenser to the economizer and a downstream pipe extending from the economizer to the evaporator, and the branch pipe branches off from the upstream pipe. 4. The centrifugal chiller according to any one of 3.

a flow rate drop detector that detects a drop in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe;
The centrifugal chiller according to any one of claims 1 to 4 , further comprising an operation control section that stops operation of said refrigerant pump based on a signal emitted from said flow rate drop detector.

a flow rate drop detector that detects a drop in the flow rate of the refrigerant liquid flowing into the branch pipe;
a flow control valve provided in the refrigerant pipe;
5. The centrifugal chiller according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a valve control section that reduces the degree of opening of said flow control valve based on a signal emitted from said flow rate reduction detector.