JP2021162281A - Turbo freezing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ターボ冷凍機に関する。 The present disclosure relates to a turbo chiller.
冷凍機に充填されてる冷媒について、近年、地球温暖化への対応として、低GWP冷媒への代替が進んでいる。低GWP冷媒としては、R1234ze(E)やR1234yfなどが知られているが、これらの低GWP冷媒は、ISOにおいて微燃性(A2L)に分類されている。微燃性冷媒を国内で使用する場合は、冷媒漏洩検知器を設置することが好ましい。 In recent years, as a response to global warming, the refrigerant filled in the refrigerator has been replaced with a low GWP refrigerant. As the low GWP refrigerant, R1234ze (E), R1234yf and the like are known, and these low GWP refrigerants are classified as slightly flammable (A2L) in ISO. When a slightly flammable refrigerant is used in Japan, it is preferable to install a refrigerant leakage detector.
従来の冷媒としては、例えばR134aなどが知られているが、このR134aは不燃であったことから、冷媒漏洩時の環境汚染及び経済的損失の観点から、冷媒漏洩検知器を設置している技術が開示されている(特許文献1)。 As a conventional refrigerant, for example, R134a is known, but since this R134a is incombustible, a technique for installing a refrigerant leakage detector from the viewpoint of environmental pollution and economic loss at the time of refrigerant leakage. Is disclosed (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1においては、微燃性冷媒の使用が前提とされておらず、特に、微燃性冷媒が漏洩した場合については開示されていない。 However, Patent Document 1 does not presuppose the use of a slightly flammable refrigerant, and does not particularly disclose the case where the slightly flammable refrigerant leaks.
本開示はこのような事情を鑑みてなされたものであり、早期かつ効率的に微燃性の冷媒の漏洩を判断できるターボ冷凍機を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a turbo chiller capable of determining leakage of a slightly flammable refrigerant quickly and efficiently.
上記課題を解決するために、本開示のターボ冷凍機は以下の手段を採用する。
すなわち、本開示の一態様に係るターボ冷凍機は、圧縮機、凝縮器、膨張器及び蒸発器が冷媒配管によって接続され、微燃性の冷媒が充填された冷凍サイクルと、冷媒を検知するセンサ部と該センサ部からの情報に基づいて冷媒の漏洩を判断する本体部とを有する冷媒検知器とを備え、冷媒が流通するとともに前記圧縮機に付随する補機、及び前記冷媒配管の接合部は所定箇所に集約され、前記センサ部は、前記所定箇所の下方に設置されている。
In order to solve the above problems, the turbo chiller of the present disclosure adopts the following means.
That is, in the turbo chiller according to one aspect of the present disclosure, a compressor, a condenser, an expander, and an evaporator are connected by a refrigerant pipe, and a refrigerating cycle filled with a slightly flammable refrigerant and a sensor for detecting the refrigerant are used. A refrigerant detector having a unit and a main body unit that determines leakage of the refrigerant based on information from the sensor unit is provided, and an auxiliary machine attached to the compressor as the refrigerant flows and a joint portion of the refrigerant pipe are provided. Are aggregated at a predetermined location, and the sensor unit is installed below the predetermined location.
本態様に係るターボ冷凍機によれば、微燃性の冷媒が流通するとともに圧縮機に付随する補機(例えば油フィルタ、油冷却器等)、及び配管の接合部(例えば、継手部やねじ込み部等)を所定箇所に集約し、その集約箇所の下方に冷媒を検知するセンサ部を設置している。
冷媒は通常空気よりも比重が大きいため、所定箇所に集約された補機、これらの補機と圧縮機との接続部、及び/又は、所定箇所に集約された配管の接合部から冷媒が漏洩した場合、その所定箇所の下方にセンサ部を設置することで、センサ部によって早期かつ効率的に冷媒を検知できる。このとき、本体部は、センサ部からの検知信号に基づいて冷媒の漏洩を判断する。つまり、早期かつ効率的に冷媒の漏洩を判断できる。そのうえ、早期に冷媒の漏洩を判断することで、高価とされる微燃性冷媒の大量漏洩を抑制することで経済的損失を抑制できる。
また、別体とされたセンサ部と本体部のうちセンサ部のみを所定箇所下方のスペースに設置するので、所定箇所下方のスペースが狭い場合であっても、センサ部だけであれば容易にそのスペースに設置できる。
According to the turbo chiller according to this aspect, a slightly flammable refrigerant flows and auxiliary equipment (for example, an oil filter, an oil cooler, etc.) attached to the compressor, and a joint portion of a pipe (for example, a joint portion or a screw-in portion) are screwed. Parts, etc.) are aggregated at a predetermined location, and a sensor unit that detects the refrigerant is installed below the aggregation location.
Since the refrigerant usually has a higher specific density than air, the refrigerant leaks from the auxiliary equipment concentrated in a predetermined location, the connection between these auxiliary equipment and the compressor, and / or the joint of the pipes aggregated in the predetermined location. If this is the case, by installing the sensor unit below the predetermined location, the sensor unit can detect the refrigerant quickly and efficiently. At this time, the main body unit determines the leakage of the refrigerant based on the detection signal from the sensor unit. That is, the leakage of the refrigerant can be determined quickly and efficiently. Moreover, by determining the leakage of the refrigerant at an early stage, it is possible to suppress the large amount of leakage of the slightly flammable refrigerant, which is considered to be expensive, and thus the economic loss can be suppressed.
Further, since only the sensor part of the separate sensor part and the main body part is installed in the space below the predetermined place, even if the space below the predetermined place is narrow, the sensor part alone can easily be used. Can be installed in space.
また、本開示の一態様に係るターボ冷凍機において、前記所定箇所は、前記圧縮機の近傍とされている。 Further, in the turbo refrigerator according to one aspect of the present disclosure, the predetermined location is in the vicinity of the compressor.
本態様に係るターボ冷凍機によれば、所定箇所は圧縮機の近傍とされている。これによって、圧縮機を取り外すだけで補機及び冷媒配管の接合部へのアクセスが容易になり、冷媒が漏洩してしまった場合の処置を早急に行うことができる。 According to the turbo chiller according to this aspect, the predetermined location is in the vicinity of the compressor. As a result, it becomes easy to access the joint portion of the auxiliary machine and the refrigerant pipe simply by removing the compressor, and it is possible to promptly take measures when the refrigerant leaks.
また、本開示の一態様に係るターボ冷凍機において、前記圧縮機は、ハウジングの最底面が前記蒸発器のシェルの最上面よりも上方に位置するように配置され、前記所定箇所は、前記圧縮機の近傍の領域とされ、前記センサ部は、前記蒸発器の前記シェルの最底面と同程度の高さに配置されている。 Further, in the turbo chiller according to one aspect of the present disclosure, the compressor is arranged so that the bottom surface of the housing is located above the top surface of the shell of the evaporator, and the predetermined location is the compression. It is a region near the machine, and the sensor unit is arranged at the same height as the bottom surface of the shell of the evaporator.
本態様に係るターボ冷凍機によれば、圧縮機は、ハウジングの底面が蒸発器のシェルの最上面よりも上方に位置するように配置され、所定箇所は、圧縮機の近傍の領域とされ、センサ部は、蒸発器のシェルの最底面と同程度の高さに配置されている。これによって、冷媒が漏洩した場合、センサ部に冷媒がより導かれ易くなるような構成とすることができる。 According to the turbo chiller according to this aspect, the compressor is arranged so that the bottom surface of the housing is located above the uppermost surface of the shell of the evaporator, and the predetermined location is a region in the vicinity of the compressor. The sensor unit is arranged at the same height as the bottom surface of the shell of the evaporator. As a result, when the refrigerant leaks, the refrigerant can be more easily guided to the sensor unit.
本開示に係るターボ冷凍機によれば、早期かつ効率的に微燃性の冷媒の漏洩を判断できる。 According to the turbo chiller according to the present disclosure, leakage of a slightly flammable refrigerant can be determined quickly and efficiently.
以下に、本開示の一実施形態に係るターボ冷凍機について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the turbo chiller according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1には、一部機器が省略された状態のターボ冷凍機1の正面図が示されている。図2には、同じターボ冷凍機1の右側面図が示されている。図3には、同じターボ冷凍機1の平面図が示されている。図4には、同じターボ冷凍機1の背面図が示されている。 FIG. 1 shows a front view of the turbo chiller 1 in a state where some devices are omitted. FIG. 2 shows a right side view of the same turbo chiller 1. FIG. 3 shows a plan view of the same turbo chiller 1. FIG. 4 shows a rear view of the same turbo chiller 1.
図1から図4に示すように、ターボ冷凍機1は、圧縮機10、凝縮器12、第1膨張弁14(膨張器)、エコノマイザ16、第2膨張弁18(膨張器)、蒸発器20を備えており、これらの機器が冷媒配管によって接続されることで冷凍サイクルを構成している。
As shown in FIGS. 1 to 4, the turbo chiller 1 includes a
この冷凍サイクルには、低GWP冷媒が充填されている。低GWP冷媒としては、例えば、R1234ze(E)やR1234yfなどがある。なお、これらの低GWP冷媒は、ISOにおいて微燃性(A2L)に分類されている。以下、低GWP冷媒を単に「冷媒」という。 This refrigeration cycle is filled with a low GWP refrigerant. Examples of the low GWP refrigerant include R1234ze (E) and R1234yf. These low GWP refrigerants are classified as slightly flammable (A2L) in ISO. Hereinafter, the low GWP refrigerant is simply referred to as "refrigerant".
圧縮機10は、電動モータ11とハウジング同士が一体に結合された密閉型とされており、冷凍サイクルに充填された冷媒を圧縮する装置である。このとき、圧縮機10は、多段(例えば2段)のターボ圧縮機とされている。
The
凝縮器12は、所定方向に延在する円筒形状の外形を有するシェルアンドチューブ型の熱交換器とされており、図示しない冷却塔で冷却された冷却水と圧縮機10から導かれた高温高圧の冷媒とを熱交換させることで冷媒を凝縮させる装置である。
The
第1膨張弁14は、凝縮器12とエコノマイザ16とを接続する冷媒配管に設けられ、凝縮器12で凝縮された冷媒を膨張させることで中間圧まで減圧する装置である。
The
エコノマイザ16は、第1膨張弁14によって減圧された冷媒を気液分離する装置である。分離された冷媒のうちガス冷媒は、インジェクション配管50を介して圧縮機10の1段目と2段目との間に注入される。
また、液冷媒は、エコノマイザ16の下流側に接続された冷媒配管に設けられている第2膨張弁18側に導かれる。
The
Further, the liquid refrigerant is guided to the
第2膨張弁18は、エコノマイザ16と蒸発器20とを接続する冷媒配管に設けられ、エコノマイザ16から導かれた冷媒を膨張させて低圧まで減圧する装置である。
The
蒸発器20は、所定方向に延在する円筒形状の外形を有するシェルアンドチューブ型の熱交換器とされており、負荷側からの還水と第2膨張弁18によって減圧された冷媒とを熱交換させることで冷媒を蒸発させる装置である。
なお、蒸発器20から流出した冷媒は、再び圧縮機10に導かれる。これによって、閉サイクルとされた冷凍サイクルが構成される。
The
The refrigerant flowing out of the
上記の各機器を備えるターボ冷凍機1において、圧縮機10は、蒸発器20の上方に設置されている。より詳細には、圧縮機10のハウジングの最底面が、蒸発器20のシェルの最上面よりも上方に位置している。
また、凝縮器12は、図2において圧縮機10及び蒸発器20の側方(同図において右側)、かつ、高さ方向において圧縮機10と蒸発器20との略中間に位置している。
In the turbo chiller 1 provided with each of the above-mentioned devices, the
Further, the
図1から図4に示すように、上記の圧縮機10の近傍には、複数の油フィルタ30や油冷却器32等の圧縮機10に付随する補機が設けられている。詳細には、これらの補機は、凝縮器12が配置されている側方とは反対の側方(図2において左側)に設けられている。
As shown in FIGS. 1 to 4, auxiliary machines attached to the
また、圧縮機10に付随する補機の他に、圧縮機10の近傍には、冷媒配管の接合部(例えば、継手部やねじ込み部)が集中的に配置され、多数の接合部によって形成された配管接合部群40が圧縮機10の近傍に複数個所に存在している。
Further, in addition to the auxiliary machine attached to the
すなわち、これらの油フィルタ30や油冷却器32等の補機、複数個所の配管接合部群40は圧縮機10の近傍に集中的に配置されており、その箇所は集約箇所S(所定箇所)とされている。
That is, the auxiliary machines such as the
また、上記の配置に伴って、補機に対して接続される配管の接合部、補機と圧縮機10とを接続する配管の接合部についても同様に集約箇所Sに集中的に配置されることとなる。
Further, with the above arrangement, the joints of the pipes connected to the auxiliary machine and the joints of the pipes connecting the auxiliary machine and the
なお、多数ある補機や冷媒配管の接合部のうち、必ずしも全ての補機や接合部が集約箇所Sに集中的に配置されている状態でなくてもよく、少なくとも複数の補機や接合部が集約箇所Sに集中的に配置されている状態であればよい。 Of the many joints of auxiliary machines and refrigerant pipes, not all auxiliary machines and joints need to be centrally arranged at the aggregation point S, and at least a plurality of auxiliary machines and joints are not necessarily arranged. Is concentrated in the aggregation point S.
上記の構成に加えて、ターボ冷凍機1は、冷媒を検知するセンサ部72と、そのセンサ部72からの情報に基づいて冷媒の漏洩を判断する本体部74とを有する冷媒検知器を備えている。
In addition to the above configuration, the turbo chiller 1 includes a refrigerant detector having a
本実施形態において、センサ部72は、集約箇所Sの下方に設置されている。詳細には、センサ部72は、右側面視(図2参照)で集約箇所Sを通過する鉛直線上における略下方であって蒸発器20のシェルの最底面と同程度の高さ、かつ、背面視(図4参照)で蒸発器20の延在方向(同図で左右方向)における略中央に設置されている。
集約箇所Sから冷媒が漏洩した場合、空気に対して比重が大きい冷媒は、漏洩箇所の下方に流れ込んで滞留しやすいため、センサ部72を集約箇所Sの下方に設置することで冷媒が検知しやすいからである。
In the present embodiment, the
When the refrigerant leaks from the collecting point S, the refrigerant having a large specific gravity with respect to the air easily flows under the leaking point and stays there. Therefore, the refrigerant is detected by installing the
本体部74は、凝縮器12の下方に設置されている。なお、本体部74の位置は、図示された位置に限定されるものではなく、ターボ冷凍機1の仕様を踏まえて任意の位置に設置できる。
The
センサ部72は、冷媒を検知することができ、ターボ冷凍機1を構成する機器や冷媒配管等の冷媒が流通する箇所から冷媒が漏洩した場合にその冷媒を検知できる。
冷媒を検知したセンサ部72は、その情報(検知信号)を後述の本体部74に送信する。
The
The
本体部74は、センサ部72から送信された検知信号を受信することができ、検知信号に基づいて冷媒の漏洩を判断する。
例えば、本体部74は、センサ部72からの検知信号に基づいて冷媒の濃度を算出して、その算出値が所定値を超えた場合に冷媒が漏洩していると判断する。
The
For example, the
なお、センサ部72と本体部74との通信方式は、有線方式であってもよいし無線方式であってもよい。
The communication method between the
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
集約箇所Sに集約された補機(油フィルタ30、油冷却器32等)、これらの補機と圧縮機10との接続部、及び/又は、集約箇所Sに集約された配管接合部群40から冷媒が漏洩した場合、その集約箇所Sの下方にセンサ部72を設置することで、センサ部72によって早期かつ効率的に冷媒を検知できる。このとき、本体部74は、センサ部72からの検知信号に基づいて冷媒の漏洩を判断する。つまり、早期かつ効率的に冷媒の漏洩を判断できる。そのうえ、早期に冷媒の漏洩を判断することで、高価とされる冷媒の大量漏洩を抑制することで経済的損失を抑制できる。
According to this embodiment, the following effects are obtained.
Auxiliary equipment (
また、別体とされたセンサ部72及び本体部74のうちセンサ部72のみを集約箇所S下方のスペースに設置するので、集約箇所S下方のスペースが狭い場合であっても、センサ部72だけであれば容易にそのスペースに設置できる。
Further, since only the
また、集約箇所Sは、圧縮機10の近傍とされているので、圧縮機10を取り外すだけで補機及び配管接合部群40へのアクセスが容易になり、冷媒が漏洩してしまった場合の処置を早急に行うことができる。
Further, since the aggregation point S is located in the vicinity of the
なお、センサ部72は、図5及び図6に示すように、右側面視(図5参照)で集約箇所Sを通過する鉛直線上における略下方であって蒸発器20のシェルの最底面と同程度の高さ、かつ、正面視(図6参照)で蒸発器20の延在方向(同図で左右方向)における第2膨張弁18近傍に設置されてもよい。この配置であっても、センサ部72は、集約箇所Sの下方に設置されていることとなるので、早期かつ効率的に冷媒を検知できる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
1 ターボ冷凍機
10 圧縮機
11 電動モータ
12 凝縮器
14 第1膨張弁
16 エコノマイザ
18 第2膨張弁
20 蒸発器
30 油フィルタ(補機)
32 油冷却器(補機)
40 配管接合部群
50 インジェクション配管
72 センサ部(冷媒検知器)
74 本体部(冷媒検知器)
S 集約箇所(所定箇所)
1
32 Oil cooler (auxiliary machine)
40 Piping
74 Main body (refrigerant detector)
S Aggregation location (predetermined location)
Claims (3)
冷媒を検知するセンサ部と該センサ部からの情報に基づいて冷媒の漏洩を判断する本体部とを有する冷媒検知器と、
を備え、
冷媒が流通するとともに前記圧縮機に付随する補機、及び前記冷媒配管の接合部は所定箇所に集約され、
前記センサ部は、前記所定箇所の下方に設置されているターボ冷凍機。 A refrigeration cycle in which a compressor, a condenser, an expander and an evaporator are connected by a refrigerant pipe and filled with a slightly flammable refrigerant.
A refrigerant detector having a sensor unit for detecting the refrigerant and a main body unit for determining the leakage of the refrigerant based on the information from the sensor unit.
With
As the refrigerant flows, the auxiliary equipment attached to the compressor and the joints of the refrigerant pipes are gathered at predetermined locations.
The sensor unit is a turbo chiller installed below the predetermined location.
前記所定箇所は、前記圧縮機の近傍の領域とされ、
前記センサ部は、前記蒸発器の前記シェルの最底面と同程度の高さに配置されている請求項2に記載のターボ冷凍機。 The compressor is arranged so that the bottom surface of the housing is located above the top surface of the shell of the evaporator.
The predetermined location is a region in the vicinity of the compressor.
The turbo chiller according to claim 2, wherein the sensor unit is arranged at the same height as the bottom surface of the shell of the evaporator.
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