JPS6036537B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は単段又は複数段羽根車の遠心圧縮機を用いた冷
凍装置に関するものである。

〔従来の技術〕

ターボ冷凍機においては運転条件によっては、圧縮機吐
出冷煤ガス温度が高温となり、袷媒分解温度以上に上昇
することがある。

これを防止するために、従来、例えば単段圧縮機では袷
煤ガス吸込管にスプレーノズルを配設し、フロート弁室
より凝縮器−吸込管の差圧を利用して凝縮冷媒液を噴射
して吐出温度を下げる方法か、スプレーノズルを冷媒ガ
ス吐出管に配設し、冷媒ポンプを使ってフロート弁室よ
りの凝縮冷媒液を噴射し吐出温度を下げる、等の方法が
とられていた。〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし前者の場合、袷煤液が吸入されることにより湿り
圧縮となり、羽根車の損耗等の原因となり、又、後者の
場合は冷媒ポンプを必要とする、などの欠点があった。

本発明は、羽根車出口付近のケーシング内が反動度１よ
り可なり低〈吐出圧力よりも低い静圧を示すことを利用
して、羽根車出口付近に冷媒液導入径路を導くことによ
り、冷煤を湿り圧縮状態とせずに、また特にポンプを必
要ともせずに吐出流体に混入せしめることができる冷凍
装置を提供することを目的とするものである。〔問題点
を解決するための手段〕 本発明は、問題点を解決するための手段として、羽根車
出口付近より渦巻室までのく出口付近及び渦巻室自体も
含む）ケーシング部に冷煤液導入径路の端部閉口を備え
た遠心圧縮機、凝縮器、蒸発器及びこれらの機器を接続
する冷媒径路を有し、前記凝縮器にて凝縮した冷媒液の
一部を前記袷媒液導入径路にて前記ケーシング内部に導
くよう構成したことを特徴とする冷凍装置を提供せんと
するものである。

〔実施例〕

本発明を実施例につき図面を用いて説明すれば、第１図
において、１は蒸発器、２は圧縮機で単段の羽根車３が
電動機４により駆動され、５は凝縮器、６はフロート弁
室、９は冷水配管、１０は冷却水配管である。

各機器間は管路１３，１５，１６袷煤液導入径路として
の冷媒液導入管１１により接続され、フロート弁室６に
はフロート弁８が設けられている。第２図は羽根車３付
近の詳細図で、ケーシング１７は渦巻室１８とディフュ
ーザ１２を有する。

導入管１１の先端の端部は羽根車３の出口付近のケーシ
ング１７の内部に開口している。このような構成の冷凍
装置を運転すれば、羽根車３にて圧縮された袷媒は凝縮
器５に入り冷却されて凝縮し、袷媒液となりフロート弁
室６に入り、フロート弁８より下に流下し一部は導入管
１１に入る。

残りの大部分の冷嬢液は更に蒸発器１に導かれて蒸発し
、冷媒蒸気は圧縮機２の吸込口に吸い込まれ、羽根車３
で再び圧縮される。導入管１１に入った袷媒液は第２図
に示す如く羽根車３の出口付近でデイフューザ１２の入
口付近に導かれる。単段変速遠心圧縮機においては−般
に羽根車の出口付近でディフューザの入口部においては
反動度は１より可なり低く０．５〜０．扮聖度であり、
静圧が低〈吸込圧と吐出圧との中間圧となるのでフロー
ト弁室６からの冷媒液を吸い欠むことができ、管路１６
からの蒸気と混合して再び凝縮器５に入り冷凍サイクル
が繰り返される。本実施例はこのように構成され作用す
るので、フロート弁室の冷媒液が羽根車出口に噴射され
、冷媒ガス吐出温度を下げることができるが、この際に
騒動力を増すこともなく、又特に冷煤ポンプを使うこと
も必要なくなる。第３図は別の実施例を示し、遠心圧縮
機の吐出以降の高圧流体径路と、羽根車出口付近より渦
巻室までのケーシング部との間を接続する循環径路とし
て、管路１３と羽根車３の出口付近の間を循環径路１９
，２川こより接続し、その間にェゼク夕２１を設けたも
ので、導入管１１はェゼクタ２１の低圧部に接続され、
導入管１１、ェゼクタ２１、循環径路２０１こより流体
導入径路が形成されているもので、ヱゼクタ２１の吸込
効果により冷煤液が導入される。

第４図は別の実施例を示し、導入管１１の先端がノズル
２２となり羽根車３の出口のディフューザ１２の入口で
、流れの方向に向いて設けられているもので、前述の例
と同様な効果を有する。

なお第５図は別の実施例を示し、なお渦巻室１８部内流
体の速度は羽根車出口部における速度と比較して相当減
速されていて吐出管２５内の速度に近くなっているが、
圧縮機の吐出部には通常拡大管２３があるので吐出管内
速度よりおそくなっている。それ故渦巻室１８内の圧力
はフロート弁室６内圧力より低くなっている。それ故渦
巻室１８部に配管１１の閉口部を設けることも可能であ
る。また液冷媒をケ−シング内に入れるときは第５図の
如くスプレーノズル２４を用いて霧状にして冷煤ガスと
良く混合するようにするのが望ましい。以上の実施例は
単段羽根車のものについて記してあり、単段圧縮機では
中間圧の部分を得ることが困難であったので、特に効果
は大なるものであるが、複数段羽根車のものに用いても
勿論同様な効果を有する。

また、冷凍サイクル用のみならず、熱を汲み上げるヒー
トポンプサイクル用として用いる場合においても同様な
効果を有する。

本発明により、動力増加もなく、ポンプも特に設ける必
要なく、冷媒液を羽根車出口付近に噴出せしめて湿り圧
縮に基づく羽根車の損耗を招くことなく冷却し冷媒の分
解を防ぐことができる冷凍装置を提供することができ、
実用上極めて大なる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はフローシート、
第２図は羽根車付近の詳細断面図、第３図及び第４図は
それぞれ別の実施例の羽根車付近の詳細断面図、第５図
は別の実施例の断面側面図である。 １・・・・・・蒸発器、２・・・・・・圧縮機、３・・
・・・・羽根車、４・・・・・・電動機、５・・・・・
・凝縮器、６・・・・・・フロート弁室、８・・・・・
ワロート弁、９・・・・・・冷水配管、１０・・・・・
・冷却水配管、１１・・・・・・導入管、１２・・・・
・・ディフューザ、１３，１５，１６……管路、１７…
…ケーシング、１８・・・・・・渦巻室、１９，２０・
・・・・・循環径路、２１・・・・・・ェゼクタ、２２
・・・・・・ノズル、２３・・・・・・拡大管、２４・
・・…スプレーノズル、２５・・・・・・吐出管。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 羽根車出口付近より渦巻室までのケーシング部に冷
   媒液導入径路の端部開口を備えた遠心圧縮機、凝縮器、
   蒸発器及びこれらの機器を接続する冷媒径路を有し、前
   記凝縮器にて凝縮した冷媒液の一部を前記冷媒液導入径
   路にて前記ケーシング部に導くよう構成したことを特徴
   とする冷凍装置。 ２ 前記ケーシングがデイフユーザを有し、前記端部開
   口が前記デイフユーザ入口に設けられている特許請求の
   範囲第１項記載の冷凍装置。 ３ 前記冷媒液導入径路が、前記遠心圧縮機の吐出口以
   降の高圧流体径路と、前記羽根車出口付近より前記渦巻
   室までの前記ケーシング部との間を接続する循環径路中
   に設けたエゼクタの吸引部に接続され、エゼクタ以降の
   前記循環径路を前記冷媒液導入径路の一部とするよう構
   成された特許請求の範囲第１項記載の冷凍装置。 ４ 前記端部開口が、前記羽根出口付近の流れの方向に
   向かつているノズルである特許請求の範囲第１項記載の
   冷凍装置。 ５ 前記冷媒液導入径路の前記端部開口にスプレーノズ
   ルを取りつけた特許請求の範囲第１項記載の冷凍装置。