JPH04203851A - ターボ冷凍装置 - Google Patents

ターボ冷凍装置

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JPH04203851A
JPH04203851A JP33051090A JP33051090A JPH04203851A JP H04203851 A JPH04203851 A JP H04203851A JP 33051090 A JP33051090 A JP 33051090A JP 33051090 A JP33051090 A JP 33051090A JP H04203851 A JPH04203851 A JP H04203851A
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JP
Japan
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economizer
temperature
cycle
refrigerant
overcooling
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Pending
Application number
JP33051090A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Kuwabara
健一 桑原
Yasuo Uraki
浦木 泰男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to JP33051090A priority Critical patent/JPH04203851A/ja
Publication of JPH04203851A publication Critical patent/JPH04203851A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13Economisers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/23Separators

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  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、ターボ冷凍装置に係り、特に多段ターボ冷凍
機における必要動力の低減ならびに冷凍サイクルの切換
え手段に関するものである。
[従来の技術] 従来の装置は、社団法人日本冷凍協会出版、高田秋−著
「ターボ冷凍機」の第63頁、第64頁に記載されてい
るように、過冷却サイクルとエコノマイザサイクルとの
いずれかのサイクルを、冷却水の温度条件、供給条件な
どの環境条件によって選択することになっていた。
[発明が解決しようとする課題] 上記従来技術は、エコノマイザを用いないでよいほど低
温の過冷却用の冷却水が常に十分得られる場合には良い
が、エコノマイザを用いた場合が所要動力に関して有利
な場合と、過冷却サイクルを用いた場合が所要動力に関
して有利な場合とが環境条件により、入れ換わるような
場合の考慮がされておらず、環境条件変化にともなう過
冷却用冷却水の温度変化に対し、常に所要動力の有利な
サイクルを選ぶことができないという問題があった。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、過冷却用冷却水の温度に応じて、過冷却サ
イクルと過冷却エコノマイザサイクルとを選択して、所
要動力を低減しろるターボ冷凍装置を提供することを、
その目的とするものである。
また、本発明の他の目的は、過冷却エコノマイザサイク
ルにより、過冷却をしないエコノマイザサイクルより動
力を低減することにある。
[flll1題を解決するための手段]上記目的を達成
するために、本発明に係るターボ冷凍装置の構成は、少
なくとも、ターボ圧縮機、凝縮器、エコノマイザ、蒸発
器、これらを接続する冷媒配管、および前記凝縮器に冷
却水を循環させる冷却塔を有するターボ冷凍装置におい
て、前記冷却塔への冷却塔補給水系と、前記凝縮器と前
記エコノマイザとを結ぶ冷媒液配管に設けられ、冷却塔
補給水により冷媒液を過冷却する過冷却器と、前記エコ
ノマイザと前記多段ターボ圧縮機とを結ぶ冷媒ガス配管
に設けられたエコマイザの制御弁と、前記過冷却器と前
記エコノマイザとのそれぞれに備えた温度センサと、こ
れら温度センサの検知信号が、過冷却冷媒温度〉エコノ
マイザ温度のときは前記エコノマイザの制御弁に開の信
号を送り、過冷却冷媒温度くエコノマイザ温度のときは
前記エコノマイザの制御弁に閉の信号を送る制御装置と
を備えたものである。
なお付記すると、上記目的を達成するために、本発明で
は、過冷却後の凝縮液の温度とエコノマイザ温度との差
により、エコノマイザの吸込口を開閉できる手段(エコ
ノマイザの制御弁)を設けたものである。
また、過冷却エコノマイザサイクルを構成するために、
凝縮器とエコノマイザとの間の冷媒液配管に過冷却器を
設けたものである。
[作用コ 上記技術的手段による働きは次のとおりである。
エコノマイザの吸込口の開閉手段(エコノマイザの制御
弁)は、過冷却後の凝縮液の温度〉エコノマイザ温度の
ときは開、過冷却後の凝縮液の温度くエコノマイザ温度
のときには閉と動作する。
それによって、過冷却エコノマイザサイクルと、エコノ
マイザを用いない過冷却多段圧縮冷凍サイクルとを切り
換えることができる。
また、過冷却器は、凝縮した冷媒液を冷却するように作
用するもので、それによって、過冷却サイクル(過冷却
多段圧縮冷凍サイクル)および過冷却エコノマイザサイ
クルを実現できるものである。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を第1図ないし第3図を参照し
て説明する。
第1図は、本発明の一実施例に係るターボ冷凍装置のサ
イクル系統図、第2図は、過冷却冷媒温度〉エコノマイ
ザ温度のときの過冷却エコノマイザサイクルの圧力−エ
ンタルピ線図、第3図は、過冷却冷媒温度〈エコノマイ
ザ温度のときの過冷却2段圧縮冷凍サイクルの圧力−エ
ンタルピ線図である。
第1図において、1は蒸発器で、この蒸発器1内に冷水
配管の伝熱管部が配設されている。2は、2段ターボ圧
縮機で、1段目の羽根車2a、2段目の羽根車2bを有
している。3は、気液分離機能を有するエコノマイザ、
4は凝縮器、5は、この凝縮器4に冷却水を循環させる
冷却塔、6は、冷却水を循環させるポンプ、7は冷却水
配管で、凝縮器4内に冷却水配管の伝熱管部が配設され
ている。8は、凝縮器4とエコノマイザ3とを結ぶ冷媒
液配管工3の途中に設けられ、冷却塔補給水により冷媒
液を過冷却する過冷却器、9は冷却塔補給水を供給する
ポンプ、10は冷却塔補給水の供給配管である。
11は、蒸発器1と2段ターボ圧縮機2の1段目とを結
ぶ冷媒ガス配管、12は、2段ターボ圧縮機2と凝縮器
4とを結ぶ冷媒ガス配管、13は、凝縮器4とエコノマ
イザ3とを結ぶ途中に過冷却器8を設けている冷媒液配
管、14は、エコノマイザ3と蒸発器1とを結ぶ冷媒液
配管、15は、エコノマイザ3と2段ターボ圧縮機の2
段目とを結ぶ冷媒ガス配管である。
16は、過冷却器8に具備された温度センサ、17は、
エコノマイザ3に具備された温度センサ、18は、温度
センサ16,17の検知信号に応じてエコノマイザの制
御弁を制御するエコノマイザ吸込バルブ制御装置、19
は、冷媒ガス配管工5に具備されたエコノマイザの制御
弁に係るコントロールバルブである。
このような2段ターボ冷凍装置の作用を説明する。
蒸発器コ−で冷水と熱交換して蒸発した冷媒ガスは冷媒
ガス配管11を経て2段ターボ圧縮機2に吸込まれる。
また、エコノマイザ3で蒸発した冷媒ガスは、冷媒ガス
配管15を経て2段ターボ圧縮機2の1段目の羽根車2
aによって圧縮された冷媒ガスと混合され、2段目の羽
根車2bに吸込まれ、圧縮されたのち、冷媒ガス配管1
2を経て凝縮器4へ吐出される。
凝縮器4では、冷却塔5で冷却される冷却水と熱交換し
て冷媒ガスは冷媒液に凝縮する。
冷却塔5で蒸発する冷却水は、冷却塔補給水を供給する
ポンプ9の作動により、過冷却器8で冷媒液を過冷却し
たのち、冷却塔補給水供給管10を経て補給される。
過冷却器8で、冷却塔補給水により過冷却された冷媒液
は、冷媒液配管13、エコノマイザ3、冷媒液配管14
を経て蒸発器1に戻る。
ここで、温度センサ16により測定された過冷却冷媒液
の温度と、温度センサ17により測定されたエコノマイ
ザ温度との検知信号を、エコノマイザ吸込バルブ制御装
置18に入力する。エコノマイザ吸込バルブ制御装置1
8では、温度センサ16で測定された過冷却冷媒液温度
と温度センサ17で測定されたエコノマイザ温度とを比
較し、過冷却冷媒温度〉エコノマイザ温度のときは、コ
ントロールバルブ19に開の信号を送る。また、過冷却
冷媒温度〈エコノマイザ温度のときは、コンロールバル
ブ19に閉の信号を送る。
過冷却冷媒温度〉エコノマイザ温度のときは、上記信号
を受はコントロールバルブ19が開となるので、第2図
の圧力−エンタルピ線図(p−i線図)に実線で示すよ
うなサイクル線図とする。
すなわち、この場合のサイクルは、20→21→22→
23→24→25→26→27→20となり過冷却エコ
ノマイザサイクルを構成する。このとき、過冷却を用い
ないエコノマイザサイクル20→21→22→23→2
4′→25′→26→27→20と比較して、2段目羽
根車2bの吸込ガスを25’−25の分だけ低減でき、
ターボ冷凍機の所要動力を低減できる。
また、過冷却冷媒温度くエコノマイザ温度のときは、上
記信号を受はコントロールバルブ19が閉となるので、
第3図の圧力−エンタルピ線図(p−i線図)に実線で
示すようなサイクル線図となる。すなわち、この場合の
サイクルは、30→31→32→33→34→37→3
0となり過冷却2段圧縮サイクルを構成する。このとき
、30→31→32→33→34′→35′→36′→
37′のエコノマイザサイクルに比較して、1段目羽根
車2aの吸込ガスを、37’ −37の分だけ低減でき
、かつ、2段目羽根車2bの吸込ガスを35’−36’
の分だけ低減でき、ターボ冷凍機の所要動力を低減でき
る。このサイクルでコントロールバルブ19を閉とする
ことで1段目羽根車2aの吐出ガスの影響で、30→3
1→32→34→361→37“→30のサイクルとな
り。
37’−37の分だけ1段目の吸込ガスがバルブを閉に
した場合にくらべて増加し、ターボ冷凍機の所要動力が
増加するのを防ぐ。
本実施例によれば、冷却塔補給水を用いることで、ター
ボ冷凍機の所要動力を低減する効果がある。
すなわち、本実施例によれば、過冷却冷媒温度〉エコノ
マイザ温度のときには、過冷却エコノマイザサイクルと
なり、過冷却を用いないエコノマイザサイクルにくらへ
2段目羽根車の吸込冷媒ガス量を少なくできるので、タ
ーボ冷凍機の所要動力を低減できる。
また、過冷却冷媒温度くエコノマイザ温度のときには、
過冷却2段圧縮冷凍サイクルとすることで、1段目、2
段目の吸込冷媒ガス量を少なくできるので、ターボ冷凍
機の所要動力を低減できる。
[発明の効果コ 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、過冷却
用冷却水の温度に応じて、過冷却サイクルと過冷却エコ
ノマイザサイクルとを選択して、所要動力を低減しうる
ターボ冷凍装置を提供することができる。
また、本発明によれば、過冷却エコノマイザサイクルに
より、過冷却をしないエコノマイザサイクルにより動力
を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係るターボ冷凍装置のサ
イクル系統図、第2図は、過冷却冷媒温度〉エコノマイ
ザ温度のときの過冷却エコノマイザサイクルの圧力−エ
ンタルピ線図、第3図は、過冷却冷媒温度くエコノマイ
ザ温度のときの過冷却2段圧縮冷凍サイクルの圧力−エ
ンタルピ線図である。 1・・・蒸発器、2・・・2段ターボ圧縮機、3・・・
エコノマイザ、4・・・凝縮器、5・・・冷却塔、8・
・・過冷却器、10・・・冷却塔補給水供給配管、16
.17−温度センサ、18・・・エコノマイザ吸込バル
ブ制御装置、19・・・コントロールバルブ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも、多段ターボ圧縮機、凝縮器、エコノマ
    イザ、蒸発器、これらを接続する冷媒配管、および前記
    凝縮器に冷却水を循環させる冷却塔を有するターボ冷凍
    装置において、 前記冷却塔への冷却塔補給水系と、 前記凝縮器と前記エコノマイザとを結ぶ冷媒液配管に設
    けられ、冷却塔補給水により冷媒液を過冷却する過冷却
    器と、 前記エコノマイザと前記多段ターボ圧縮機とを結ぶ冷媒
    ガス配管に設けられたエコマイザの制御弁と、 前記過冷却器と前記エコノマイザとのそれぞれに備えた
    温度センサと、 これら温度センサの検知信号が、 過冷却冷媒温度>エコノマイザ温度のときは前記エコノ
    マイザの制御弁に開の信号を送り、過冷却冷媒温度<エ
    コノマイザ温度のときは前記エコノマイザの制御弁に閉
    の信号を送る制御装置とを 備えたことを特徴とするターボ冷凍装置。
JP33051090A 1990-11-30 1990-11-30 ターボ冷凍装置 Pending JPH04203851A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6196816B1 (en) * 1998-08-17 2001-03-06 Carrier Corporation Unequal injection ports for scroll compressors
JP2014159923A (ja) * 2013-02-20 2014-09-04 Ebara Refrigeration Equipment & Systems Co Ltd ターボ冷凍機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6196816B1 (en) * 1998-08-17 2001-03-06 Carrier Corporation Unequal injection ports for scroll compressors
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