[发明专利]涡轮制冷机

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮制冷机，特别是涉及涡轮制冷机的蒸发器。

背景技术

以往，用于制冷空调装置等的涡轮制冷机由封入有制冷剂的封闭系统构成，该涡轮制冷机构成为利用制冷剂配管将如下部件连结：蒸发器，其从冷水(被冷却流体)获取热量使制冷剂蒸发而发挥制冷效果；压缩机，其对在上述蒸发器蒸发后的制冷剂气体进行压缩而使之成为高压的制冷剂气体；冷凝器，其利用冷却水(冷却流体)对高压的制冷剂气体进行冷却而使之冷凝；以及膨胀阀(膨胀机构)，其对上述冷凝后的制冷剂进行减压而使之膨胀。

多数情况下，用于涡轮制冷机的涡轮压缩机采用半密闭型压缩机，该半密闭型压缩机在分割型的壳体以密闭状态对电动机与压缩机一并进行收纳。在该半密闭型压缩机中，大多将制冷循环中的冷凝液态制冷剂导入到电动机内部，利用制冷剂的蒸发潜热对因电动机的损耗而产生的热量进行冷却。对于该冷却而言，利用压力差对蒸发压力均匀的电动机供给制冷循环中的冷凝液态制冷剂。供给至电动机的制冷剂的一部分蒸发气化，剩余的制冷剂以液态制冷剂的状态返回到蒸发器。

另一方面，涡轮制冷机的蒸发器大多采用满液式壳管型热交换器。通常，从冷凝器通过节能器以及各膨胀机构的液态制冷剂被供给至蒸发器的下部，该液态制冷剂与冷水进行热交换而沸腾蒸发，蒸发后的制冷剂气体被吸入到压缩机，从而形成压缩、冷凝、膨胀、蒸发的制冷循环。

专利文献1：日本特开平7-12428号公报

在涡轮制冷机中，蒸发器内的制冷剂的沸腾状态不均匀。例如，在冷水双路径的蒸发器中，在冷水喷嘴侧，制冷剂与冷水的温差较大，因此，沸腾较为剧烈，制冷剂液面升高，导热管充分浸入到液态制冷剂中。另一方面，在冷水喷嘴相反侧，前述的温差较小，因此，沸腾状态较为平稳，制冷剂液面降低，形成为配置于上层的导热管露出而未浸入到液态制冷剂中的状态。

图15是示出冷水双路径的蒸发器的示意性的剖视图。如图15所示，蒸发器3构成为，在由圆筒形的罐体31与设置于罐体31的两端部的管板32、32形成的空间内，配置有多个导热管33排列而成的导热管组。冷水在导热管33的内部流通，导热管33沿罐体31的长度方向延伸。管板32、32分别与头部35R、35L连接。头部35R在上下方向上被分隔板(未图示)划分，在头部35R的下部设置有冷水入口喷嘴35_IN，在头部35R的上部设置有冷水出口喷嘴35_OUT。多个导热管33形成与冷水入口喷嘴35_IN连通的下层的导热管组、以及与冷水出口喷嘴35_OUT连通的上层的导热管组。冷水从头部35R的冷水入口喷嘴35_IN流入并在下层的导热管组流动，然后在头部35L折回，进而在上层的导热管组流动，然后从冷水出口喷嘴35_OUT流出。

如图15所示，在冷水双路径的蒸发器3中，在具有冷水入口喷嘴35_IN与冷水出口喷嘴35_OUT的冷水喷嘴侧，制冷剂与冷水的温差较大，因此，沸腾较为剧烈，制冷剂液面升高，导热管33充分浸入到液态制冷剂中。另一方面，在冷水喷嘴相反侧，前述的温差较小，因此，沸腾状态较为平稳，制冷剂液面降低，形成为上层的导热管33露出而未浸入到液态制冷剂液中的状态。

因此，存在如下问题：即便是相同的导热管，冷水喷嘴相反侧的部位的导热面积也未被有效地利用。其结果，蒸发器的导热性能降低，产生制冷机的效率降低的情况。

另外，如上述那样，在现有技术中，对电动机进行冷却之后的冷却液态制冷剂返回到蒸发器，但是，并未采取使液态制冷剂向前述的无助于导热的冷水喷嘴相反侧的导热管的上部积极地返回的措施。反之，由于使对电动机进行冷却之后的液态制冷剂向充分浸入到液态制冷剂的导热管部位返回，因此，无法有效地灵活运用成为冷水的冷却源的液态制冷剂。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种涡轮制冷机，能够使液态制冷剂向蒸发器中以往并未作为有效的导热面积而发挥作用的导热管部位散布，能够提高蒸发器的导热性能。