[发明专利]涡轮制冷机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备管壳型冷凝器的涡轮制冷机。

背景技术

在涡轮制冷机中，以往大多使用水冷式冷凝器。作为该冷凝器，大多使用管壳型热交换器，在该管壳型热交换器中，向壳体内配设多个传热管，使向该壳体内导入的高温高压的制冷剂气体与在传热管内流通的冷却水进行热交换，从而对制冷剂气体进行冷凝液化。

在上述冷凝器中，从涡轮压缩机喷出后的高温高压的制冷剂气体向壳体内导入，但该制冷剂气体是流速大且处于过热区域的气体。因此，为了避免制冷剂气体与传热管直接碰撞、或者避免制冷剂气体在壳体内进行偏流，如专利文献1所示，在冷凝器内以与制冷剂入口部对置的方式设置挡板，使制冷剂气流与挡板发生碰撞。由此，防止了因与传热管直接碰撞而引起的共振或制冷剂气流的偏流。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭60-103277号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，如上所述，在使流速大的制冷剂气流与挡板碰撞而将制冷剂气体分配到壳体内时，在由挡板改变制冷剂流动方向时，壳体的长边方向的速度向量相对于制冷剂侵入方向的速度向量来说不够大，无法向壳体的长边方向两端区域充分地分配制冷剂。因此，在其两端区域产生制冷剂流动的停滞区域，产生冷凝器性能的下降等。另外，由于因碰撞导致的压力损失较大而使冷凝器内的制冷剂的压力损失增大，从而产生性能的下降等。

特别是在涡轮制冷机中，当前为了减轻环境负荷，研究采用全球变暖系数(GWP)以及臭氧破坏系数(ODP)均低的作为HCFO(氢氯氟烯烃)制冷剂之一的R1233zd(E)制冷剂等。该R1233zd(E)制冷剂与目前使用的R134a制冷剂等高压制冷剂相比，压力低且密度也低。因此，预测向冷凝器流入的制冷剂气体的体积流量大且流速也大。因此，在使制冷剂和挡板碰撞进行分配的方式中，压力损失增大，并且由于制冷剂分配功能低，从而使制冷循环方面的损失增大。

本发明是鉴于这种情况完成的，其目的在于，提供一种涡轮制冷机，该涡轮制冷机能够提高针对壳体内的长边方向两端区域的制冷剂分配功能，并且减少冷凝器内的制冷剂压力损失而提高冷凝器性能，由此实现高性能化。

解决方案

为了解决上述课题，本发明的涡轮制冷机采用以下的方案。

即，本发明的第一方案的涡轮制冷机具备管壳型的冷凝器，其中，所述涡轮制冷机在所述冷凝器的制冷剂入口部处设置有沿着所述冷凝器的壳体的长度方向的集管，在所述集管的至少长度方向上的两端部位设置有开口部，能够经由该集管向所述冷凝器的壳体内的长边方向两端区域顺畅且均匀地分配来自压缩机的高温高压制冷剂气体。

根据本发明的第一方案，在管壳型冷凝器的制冷剂入口部设置有沿着壳体的长度方向的集管，并且在该集管的至少长度方向上的两端部位设置有开口部，能够经由该集管向冷凝器的壳体内的长度方向两端区域顺畅且均匀地分配来自压缩机的高温高压制冷剂气体。因此，能够经由设置于该制冷剂入口部的集管，将从压缩机向冷凝器导入的高温高压的制冷剂气体顺畅且通过设置于集管的长度方向两端部位的开口部相对于壳体内的长度方向两端区域均匀地分配。因此，与使制冷剂和挡板发生碰撞进行分配的结构相比，能够减少压力损失而提高冷凝器性能。另外，通过向壳体内的两端区域充分地供给制冷剂，消除流动的停滞区域而向壳体内整个区域均匀地分配制冷剂，由此能够有效地利用传热面整体。而且，通过制冷剂的均匀分配，使相对于传热管组的制冷剂流动平均化而减小流动阻力，由此能够进一步减少冷凝器内的压力损失，提高冷凝器性能，从而使涡轮制冷机进一步高性能化。

此外，本发明的第二方案的涡轮制冷机在上述的涡轮制冷机的基础上，在所述集管内设置有引导叶片，该引导叶片将从所述制冷剂入口部流入的所述高温高压制冷剂气体顺畅地向长度方向两端区域引导。

根据本发明的第二方案，在集管内设置有将从制冷剂入口部流入的高温高压制冷剂气体顺畅地向长度方向两端区域引导的引导叶片。因此，能够将从制冷剂入口部流入到集管内的高温高压制冷剂气体沿着引导叶片顺畅地向集管的长度方向两端区域引导，从设于集管的两端部位的开口部向壳体内分配。因此，能够利用集管使向冷凝器导入的高温高压制冷剂气体在该入口部处顺畅地沿左右方向分配，从而减少压力损失，并且能够改善制冷剂的分配性而实现冷凝器性能的提高。

此外，本发明的第三方案的涡轮制冷机在上述的任一个涡轮制冷机的基础上，所述开口部设置为，随着从中央部位朝向两端部位而开口面积逐渐增大。