JPH0783539A - タ−ボ冷凍機 - Google Patents
タ−ボ冷凍機Info
- Publication number
- JPH0783539A JPH0783539A JP23126593A JP23126593A JPH0783539A JP H0783539 A JPH0783539 A JP H0783539A JP 23126593 A JP23126593 A JP 23126593A JP 23126593 A JP23126593 A JP 23126593A JP H0783539 A JPH0783539 A JP H0783539A
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- Japan
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- refrigerant
- heat transfer
- evaporator
- transfer tube
- tube group
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
- F25B2339/02—Details of evaporators
- F25B2339/024—Evaporators with refrigerant in a vessel in which is situated a heat exchanger
- F25B2339/0242—Evaporators with refrigerant in a vessel in which is situated a heat exchanger having tubular elements
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】蒸発器（５）の横部でかつ伝熱管群（８）の上
方位置に凝縮器（３）からの液戻り配管（６）を結合
し、この液戻り配管（６）の開口部にヘッダ（９）を設
け、このヘッダ（９）には冷媒散布用の孔を持つ冷媒散
布用ダクト（１０）を取り付けたタ−ボ冷凍機。 【効果】冷媒封入量を削減し非満液の状態で蒸発器を稼
動するために蒸発器を小形化することができ、この蒸発
器の小形化によってターボ冷凍機全体的の小形化、低コ
スト化が図れる。
方位置に凝縮器（３）からの液戻り配管（６）を結合
し、この液戻り配管（６）の開口部にヘッダ（９）を設
け、このヘッダ（９）には冷媒散布用の孔を持つ冷媒散
布用ダクト（１０）を取り付けたタ−ボ冷凍機。 【効果】冷媒封入量を削減し非満液の状態で蒸発器を稼
動するために蒸発器を小形化することができ、この蒸発
器の小形化によってターボ冷凍機全体的の小形化、低コ
スト化が図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はターボ冷凍機に係り、特
にそこに用いられる蒸発器を小形化してターボ冷凍機の
小形化と低コスト化を図るのに好適なターボ冷凍機に関
する。
にそこに用いられる蒸発器を小形化してターボ冷凍機の
小形化と低コスト化を図るのに好適なターボ冷凍機に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ターボ冷凍機用蒸発器の小形化、低コス
ト化に関しては伝熱管の高性能化、伝熱管の配列の検討
が図られてきたが、さらに、小形化、低コスト化を図る
ために、例えば特開昭６２−１６２８６８号公報に開示
されるように冷媒封入量を削減する構造の蒸発器があ
る。
ト化に関しては伝熱管の高性能化、伝熱管の配列の検討
が図られてきたが、さらに、小形化、低コスト化を図る
ために、例えば特開昭６２−１６２８６８号公報に開示
されるように冷媒封入量を削減する構造の蒸発器があ
る。
【０００３】具体的には、熱交換室を区画形成するシェ
ルと、このシェル内に設けられた内部を冷媒液が流れる
伝熱管群とを備え、伝熱管群の上方から伝熱管の周囲に
沿って未蒸発の冷媒液を駆動流体とするエジェクタをシ
ェル内に設け、エジェクタの吸込口をシェル内底部に滞
留する液相内に開口する構造のものである。
ルと、このシェル内に設けられた内部を冷媒液が流れる
伝熱管群とを備え、伝熱管群の上方から伝熱管の周囲に
沿って未蒸発の冷媒液を駆動流体とするエジェクタをシ
ェル内に設け、エジェクタの吸込口をシェル内底部に滞
留する液相内に開口する構造のものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記構造のものにおい
ては、冷媒散布時にミスト上がりが発生し、このミスト
が圧縮機に送り込まれた場合の圧縮機のインペラに与え
る影響、又負荷変動による影響例えば低ヘッドで負荷が
小さい場合、エゼクタで冷媒を吸い上げづらくなり、こ
れによる熱交換に与える影響、さらにシェルの中心にエ
ゼクタがあることによるチュ−ブ配列に与える影響等に
ついて配慮がされていない。
ては、冷媒散布時にミスト上がりが発生し、このミスト
が圧縮機に送り込まれた場合の圧縮機のインペラに与え
る影響、又負荷変動による影響例えば低ヘッドで負荷が
小さい場合、エゼクタで冷媒を吸い上げづらくなり、こ
れによる熱交換に与える影響、さらにシェルの中心にエ
ゼクタがあることによるチュ−ブ配列に与える影響等に
ついて配慮がされていない。
【０００５】本発明は、上記従来技術に鑑み、冷媒封入
量削減によって蒸発器の小形化をはかり、この蒸発器の
小形化によって全体的に小形化、低コスト化が可能なタ
ーボ冷凍機を提供することを目的とする。
量削減によって蒸発器の小形化をはかり、この蒸発器の
小形化によって全体的に小形化、低コスト化が可能なタ
ーボ冷凍機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、圧縮機、凝縮器、減圧機構、伝熱管群を内
臓する蒸発器及びこれらを結合する配管類を備えるタ−
ボ冷凍機において、前記蒸発器の横部でかつ前記伝熱管
群の上方位置に前記凝縮器からの液戻り配管を結合し、
この液戻り配管の開口部にヘッダを設け、このヘッダに
冷媒散布用ダクトを取り付けたものである。
するために、圧縮機、凝縮器、減圧機構、伝熱管群を内
臓する蒸発器及びこれらを結合する配管類を備えるタ−
ボ冷凍機において、前記蒸発器の横部でかつ前記伝熱管
群の上方位置に前記凝縮器からの液戻り配管を結合し、
この液戻り配管の開口部にヘッダを設け、このヘッダに
冷媒散布用ダクトを取り付けたものである。
【０００７】
【作用】伝熱管群を冷媒液で埋没させない状態で蒸発器
を稼動するために冷媒封入量が削減され、蒸発器を小形
化することができ、この蒸発器の小形化によって全体的
に小形化、低コスト化が図れる。
を稼動するために冷媒封入量が削減され、蒸発器を小形
化することができ、この蒸発器の小形化によって全体的
に小形化、低コスト化が図れる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図によって説明す
る。◆図１はターボ冷凍機のサイクル系統図、図２は蒸
発器の詳細断面図である。図において羽根車（図示せ
ず）を有する圧縮機１は配管２によって凝縮器３と結合
されている。この凝縮器３内部には熱交換用の伝熱管群
４が配置されている。凝縮器３の底部と蒸発器５の横部
のほぼ中間とは液戻り配管６によって結合され、この液
戻り配管６にはオリフイス７が設けられている。蒸発器
５内部には熱交換用の伝熱管群８が配置されている。又
蒸発器５の前記液戻り配管６の開口部にはヘッダ９が設
けられている。このヘッダ９にはその底部においてその
位置が前記伝熱管群８のほぼ上方になるように冷媒散布
用の小孔（図示せず）を持つ多数の冷媒散布用ダクト１
０が前記伝熱管群８と交差する方向に取り付けられてい
る。又蒸発器５内部には前記冷媒散布用ダクト１０の上
方に冷媒液適を遮断するためのエリミネ−タ１１が配置
され、さらにこのエリミネ−タ１１の上方であって前記
圧縮機１と蒸発器５とを結合する吸い込み配管１２の開
口部にはじゃま板１３が配置されている。前記液戻り配
管６が蒸発器５に入る開口部付近と蒸発器５の底部とは
冷媒散布用配管１４で結合され、この冷媒散布用配管１
４の途中には冷媒ポンプ１５が取り付けられている。
る。◆図１はターボ冷凍機のサイクル系統図、図２は蒸
発器の詳細断面図である。図において羽根車（図示せ
ず）を有する圧縮機１は配管２によって凝縮器３と結合
されている。この凝縮器３内部には熱交換用の伝熱管群
４が配置されている。凝縮器３の底部と蒸発器５の横部
のほぼ中間とは液戻り配管６によって結合され、この液
戻り配管６にはオリフイス７が設けられている。蒸発器
５内部には熱交換用の伝熱管群８が配置されている。又
蒸発器５の前記液戻り配管６の開口部にはヘッダ９が設
けられている。このヘッダ９にはその底部においてその
位置が前記伝熱管群８のほぼ上方になるように冷媒散布
用の小孔（図示せず）を持つ多数の冷媒散布用ダクト１
０が前記伝熱管群８と交差する方向に取り付けられてい
る。又蒸発器５内部には前記冷媒散布用ダクト１０の上
方に冷媒液適を遮断するためのエリミネ−タ１１が配置
され、さらにこのエリミネ−タ１１の上方であって前記
圧縮機１と蒸発器５とを結合する吸い込み配管１２の開
口部にはじゃま板１３が配置されている。前記液戻り配
管６が蒸発器５に入る開口部付近と蒸発器５の底部とは
冷媒散布用配管１４で結合され、この冷媒散布用配管１
４の途中には冷媒ポンプ１５が取り付けられている。
【０００９】次に上記構成のターボ冷凍機の作用につい
て説明する。◆冷媒ガスは圧縮機２により圧縮されて凝
縮器３へ送られ、ここで冷却水の流れる伝熱管群８と熱
交換して冷却され冷媒ガスは液化する。液化した冷媒は
差圧によって凝縮器３から蒸発器５へ流れる際、さらに
オリフイス７の作用によってその温度が低下し蒸発器５
のヘッダ９へ流入する。流入した冷媒はヘッダ９から分
散して冷媒散布用ダクト１０に流れ、冷媒散布用の小孔
から伝熱管群８の上方から均等に散布される。散布され
た冷媒液は伝熱管群８表面を液膜を形成しながら流下
し、伝熱管群８内を流れる冷水と熱交換し蒸発して冷媒
ガスとなる。この冷媒ガスは圧縮機２によって吸込ま
れ、吸い込み配管１２に流れ込む際に冷媒ガス中の液滴
はエリミネ−タ１１によって捕獲され、再度じゃま板１
３に衝突して液滴は除去され冷媒ガスのみが吸込み配管
１２へ流れ込に、再び、圧縮機２により圧縮されて凝縮
器３へ送られる冷凍サイクルを繰り返す。◆上述するこ
とから明らかなように、蒸発器５の伝熱管群８は冷媒液
に完全には埋没しない状態、いわゆる非満液の状態で稼
動する。
て説明する。◆冷媒ガスは圧縮機２により圧縮されて凝
縮器３へ送られ、ここで冷却水の流れる伝熱管群８と熱
交換して冷却され冷媒ガスは液化する。液化した冷媒は
差圧によって凝縮器３から蒸発器５へ流れる際、さらに
オリフイス７の作用によってその温度が低下し蒸発器５
のヘッダ９へ流入する。流入した冷媒はヘッダ９から分
散して冷媒散布用ダクト１０に流れ、冷媒散布用の小孔
から伝熱管群８の上方から均等に散布される。散布され
た冷媒液は伝熱管群８表面を液膜を形成しながら流下
し、伝熱管群８内を流れる冷水と熱交換し蒸発して冷媒
ガスとなる。この冷媒ガスは圧縮機２によって吸込ま
れ、吸い込み配管１２に流れ込む際に冷媒ガス中の液滴
はエリミネ−タ１１によって捕獲され、再度じゃま板１
３に衝突して液滴は除去され冷媒ガスのみが吸込み配管
１２へ流れ込に、再び、圧縮機２により圧縮されて凝縮
器３へ送られる冷凍サイクルを繰り返す。◆上述するこ
とから明らかなように、蒸発器５の伝熱管群８は冷媒液
に完全には埋没しない状態、いわゆる非満液の状態で稼
動する。
【００１０】ターボ冷凍機の運転状態で冷却水の温度が
低い場合には冷媒液が蒸発せずに蒸発器５の底部に溜
る。その場合、冷媒ポンプ１５を回転させて強制的に冷
媒液を循環させる。
低い場合には冷媒液が蒸発せずに蒸発器５の底部に溜
る。その場合、冷媒ポンプ１５を回転させて強制的に冷
媒液を循環させる。
【００１１】エリミネ−タ１１、じゃま板１３等を取り
付けたことによってミスト上がりを防止することがで
き、又冷媒ポンプ１５によって冷媒液を循環させる構造
にしているので負荷の変動を受けることがない。更に冷
媒散布用配管１４を蒸発器５の横部のほぼ中間に設けて
いるので伝熱管群８の配置に制約をうけることがない、
上記実施例によれば、伝熱管群８の表面を冷媒液が液膜
を形成しながら流下する程度、言い替えれば伝熱管群８
の表面を濡らす程度の冷媒封入量があればよいので、冷
媒封入量は従来の伝熱管群８を埋没させるいわゆる満液
式のものに比較して大幅に削減すること可能である。す
なわち、熱交換が高効率で行われるためには、従来のも
のでは伝熱管群８内の冷水と冷媒液との間に温度差があ
ることと、伝熱管群８が冷媒液に浸されていることが必
要であったが、本実施例では伝熱管群８の表面を濡らす
程度の冷媒封入量があればよく、従来の蒸発器に比較し
て１/３の冷媒液でよいので蒸発器を小形化することが
できる。
付けたことによってミスト上がりを防止することがで
き、又冷媒ポンプ１５によって冷媒液を循環させる構造
にしているので負荷の変動を受けることがない。更に冷
媒散布用配管１４を蒸発器５の横部のほぼ中間に設けて
いるので伝熱管群８の配置に制約をうけることがない、
上記実施例によれば、伝熱管群８の表面を冷媒液が液膜
を形成しながら流下する程度、言い替えれば伝熱管群８
の表面を濡らす程度の冷媒封入量があればよいので、冷
媒封入量は従来の伝熱管群８を埋没させるいわゆる満液
式のものに比較して大幅に削減すること可能である。す
なわち、熱交換が高効率で行われるためには、従来のも
のでは伝熱管群８内の冷水と冷媒液との間に温度差があ
ることと、伝熱管群８が冷媒液に浸されていることが必
要であったが、本実施例では伝熱管群８の表面を濡らす
程度の冷媒封入量があればよく、従来の蒸発器に比較し
て１/３の冷媒液でよいので蒸発器を小形化することが
できる。
【００１２】図３は、本発明の他の実施例で蒸発器の詳
細断面図である。本実施例ではエリミネータ１１Ａを伝
熱管群８と交差する方向（垂直方向）に配置し、吸い込
み配管１２Ａを横方向（水平方向）に取り付けたもので
ある。本実施例は圧縮器１を凝縮器３、蒸発器５等で構
成されるシェルに搭載せずに別置きにする場合に好適な
ものである。吸い込み配管１２Ａの圧力損失を軽減する
ために配管１２Ａの長さを短くし、シエルの横部に取り
付けるもので、エリミネ−タＡ１１の形状はミストを補
集し、すみやかにエリミネ−タ１１Ａの下部に流れ易く
するために折り曲げた板を縦に重ね合わせている。。
細断面図である。本実施例ではエリミネータ１１Ａを伝
熱管群８と交差する方向（垂直方向）に配置し、吸い込
み配管１２Ａを横方向（水平方向）に取り付けたもので
ある。本実施例は圧縮器１を凝縮器３、蒸発器５等で構
成されるシェルに搭載せずに別置きにする場合に好適な
ものである。吸い込み配管１２Ａの圧力損失を軽減する
ために配管１２Ａの長さを短くし、シエルの横部に取り
付けるもので、エリミネ−タＡ１１の形状はミストを補
集し、すみやかにエリミネ−タ１１Ａの下部に流れ易く
するために折り曲げた板を縦に重ね合わせている。。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、冷媒封入量削減によっ
て蒸発器を小形化することができ、この蒸発器の小形化
によって全体的に小形化、低コスト化が図れるターボ冷
凍機が得られる。
て蒸発器を小形化することができ、この蒸発器の小形化
によって全体的に小形化、低コスト化が図れるターボ冷
凍機が得られる。
【図１】本発明の実施例のターボ冷凍機のサイクル系統
図。
図。
【図２】図１の実施例の蒸発器部分の詳細断面図。
【図３】本発明の他の実施例の蒸発器部分の詳細断面
図。
図。
【図１】１…圧縮機 ２…配管 ３…凝縮器 ４，８…伝熱管群 ５…蒸発器 ６…液戻り配管 ７…オリフィス ９…ヘッダ １０…冷媒散布用ダクト １１…エリミネータ １２…吸い込み配管 １３…じゃま板 １４…冷媒散布用配管 １５…冷媒ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 平吉 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 大内 富久 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 楠本 寛 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 鈴木 敦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内
Claims (9)
- 【請求項１】圧縮機、凝縮器、減圧機構、伝熱管群を内
臓する蒸発器及びこれらを結合する配管類を備えるタ−
ボ冷凍機において、前記蒸発器の横部でかつ前記伝熱管
群の上方位置に前記凝縮器からの液戻り配管を結合し、
この液戻り配管の開口部にヘッダを設け、このヘッダに
冷媒散布用ダクトを取り付けることを特徴とするタ−ボ
冷凍機。 - 【請求項２】請求項１に記載のタ−ボ冷凍機において、
ヘッダには底部にその位置が前記伝熱管群の上方になる
ように冷媒散布用の孔を持つ冷媒散布用ダクトを取り付
けることを特徴とするタ−ボ冷凍機。 - 【請求項３】請求項１に記載のタ−ボ冷凍機において、
冷媒散布用ダクトは伝熱管群と交差する方向に取り付け
ることを特徴とするタ−ボ冷凍機。 - 【請求項４】請求項１に記載のタ−ボ冷凍機において、
冷媒散布用ダクトの上方にエリミネ−タを配置すること
を特徴とするタ−ボ冷凍機。 - 【請求項５】請求項４に記載のタ−ボ冷凍機において、
エリミネ−タの上方であって圧縮機と蒸発器とを結合す
る吸い込み配管の開口部にじゃま板を配置することを特
徴とするタ−ボ冷凍機。 - 【請求項６】圧縮機、凝縮器、減圧機構、伝熱管群を内
臓する蒸発器及びこれらを結合する配管類を備えるタ−
ボ冷凍機において、前記蒸発器の横部であってかつ前記
伝熱管群の上方位置に前記凝縮器からの液戻り配管を結
合し、この液戻り配管の開口部にヘッダを設け、このヘ
ッダには底部にその位置が前記伝熱管群の上方になるよ
うに冷媒散布用の孔を持つ冷媒散布用ダクトを前記伝熱
管群と交差する方向に取り付け、この冷媒散布用ダクト
の上方にエリミネ−タを配置し、このエリミネ−タの上
方であって圧縮機と蒸発器とを結合する吸い込み配管の
開口部にじゃま板を配置することを特徴とするタ−ボ冷
凍機。 - 【請求項７】圧縮機、凝縮器、減圧機構、伝熱管群を内
臓する蒸発器及びこれらを結合する配管類を備えるタ−
ボ冷凍機において、前記蒸発器の横部であってかつ前記
伝熱管群の上方位置に前記凝縮器からの液戻り配管を結
合し、この液戻り配管の開口部にヘッダを設け、このヘ
ッダには底部にその位置が前記伝熱管群の上方になるよ
うに冷媒散布用の孔を持つ冷媒散布用ダクトを前記伝熱
管群と交差する方向に取り付け、この冷媒散布用ダクト
及び前記伝熱管群の側方にこの冷媒散布用ダクト交差す
る方向にエリミネ−タを配置し、このエリミネ−タの外
側に圧縮機と蒸発器とを結合する吸い込み配管を結合す
ることを特徴とするタ−ボ冷凍機。 - 【請求項８】請求項７に記載のタ−ボ冷凍機において、
エリミネ−タと吸い込み配管の開口部との間にじゃま板
を配置することを特徴とするタ−ボ冷凍機。 - 【請求項９】圧縮機、凝縮器、減圧機構、伝熱管群を内
臓する蒸発器及びこれらを結合する配管類を備えるタ−
ボ冷凍機において、前記蒸発器の横部でかつ前記伝熱管
群の上方位置に前記凝縮器からの液戻り配管を結合し、
この液戻り配管の開口部にヘッダを設け、このヘッダに
冷媒散布用ダクトを取り付け、冷媒液を非満液状態で蒸
発器を稼動することを特徴とするタ−ボ冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23126593A JP3277634B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | タ−ボ冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23126593A JP3277634B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | タ−ボ冷凍機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783539A true JPH0783539A (ja) | 1995-03-28 |
| JP3277634B2 JP3277634B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=16920904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23126593A Expired - Fee Related JP3277634B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | タ−ボ冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3277634B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102435022A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-05-02 | 克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司 | 一种使用满液式壳管蒸发器的多压缩机并联机组 |
| EP2482006A1 (en) * | 2008-01-11 | 2012-08-01 | Johnson Controls Technology Company | Heat exchanger |
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| WO2019198554A1 (ja) * | 2018-04-12 | 2019-10-17 | パナソニック株式会社 | シェルアンドチューブ式熱交換器及びそれにおける噴霧方法 |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP23126593A patent/JP3277634B2/ja not_active Expired - Fee Related
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