[發(fā)明專利]冷凍機以及冷凍機的運轉(zhuǎn)方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201580078077.3 | 申請日： | 2015-05-01 |
| 公開（公告）號： | CN107429954B | 公開（公告）日： | 2020-05-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 植田翔太;町田明登;工藤瑞生 | 申請（專利權(quán)）人： | 株式會社前川制作所 |
| 主分類號： | F25B11/02 | 分類號： | F25B11/02;F01D15/08;F04B35/00;F04D29/058;F25B1/10;F25B9/06 |
| 代理公司： | 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205 | 代理人： | 楊貝貝;臧建明 |
| 地址： | 日本東京江東*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 冷凍機 以及 運轉(zhuǎn) 方法 | ||
本發(fā)明的冷凍機及冷凍機的運轉(zhuǎn)方法，所述冷凍機包括：冷卻部，通過與制冷劑的熱交換對冷卻對象物進行冷卻；膨脹機一體型壓縮機，將用于壓縮制冷劑的壓縮機及用于使制冷劑膨脹的膨脹機一體化；制冷劑循環(huán)管路，以使制冷劑通過壓縮機、膨脹機及冷卻部循環(huán)的方式構(gòu)成，其中包含串聯(lián)設(shè)置的低級、中級及高級壓縮機，所述膨脹機一體型壓縮機包括：中級壓縮機；膨脹機，使從中級壓縮機噴出的制冷劑隔熱膨脹及冷卻；馬達，輸出軸連接于中級壓縮機及膨脹機；至少一個非接觸型軸承，配置在中級壓縮機與膨脹機之間，非接觸地支撐馬達的輸出軸；以及殼體，收容中級壓縮機、膨脹機及非接觸型軸承。由此，能夠抑制膨脹機的隔熱效率及冷凍機的冷凍性能的下降。
技術(shù)領(lǐng)域
本揭示涉及一種具備膨脹機一體型壓縮機的冷凍機以及冷凍機的運轉(zhuǎn)方法。
背景技術(shù)
已知有一種冷凍機，其使用布雷頓循環(huán)(Brayton Cycle)來作為冷凍循環(huán)，并具備可實現(xiàn)極低溫的膨脹機一體型壓縮機。而且，對于驅(qū)動膨脹機一體型壓縮機的馬達(motor)的輸出軸的軸承，有使用磁力軸承等非接觸型軸承者。非接觸型軸承是非接觸地支撐馬達的輸出軸等旋轉(zhuǎn)軸，因此與以跟旋轉(zhuǎn)軸接觸的狀態(tài)來支撐旋轉(zhuǎn)軸的滾動軸承相比，無旋轉(zhuǎn)軸之間的機械摩擦損耗，而且，由于無磨損，因此耐久性優(yōu)異。因此，在馬達轉(zhuǎn)速大的情況等下，對于馬達輸出軸的軸承，使用磁力軸承等非接觸型軸承。
專利文獻1中，揭示了一種使用此種非接觸型軸承的膨脹機一體型壓縮機。關(guān)于該膨脹機一體型壓縮機，揭示了一種磁力軸承式渦輪壓縮機(turbine compressor)，其在軸(shaft)的一端安裝有渦輪葉片，在另一端安裝有壓縮機葉片，利用磁力軸承來支撐軸。
若在冷凍機中使用專利文獻1記載般的膨脹機一體型壓縮機，則當(dāng)流體在膨脹機中膨脹時產(chǎn)生的膨脹能量的一部分將被回收，所回收的膨脹能量被用作用于驅(qū)動壓縮機的馬達旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)能量。因此，馬達的動力將降低，冷凍機的性能系數(shù)(Coefficient OfPerformance，COP)提高。
但是，伴隨當(dāng)今極低溫技術(shù)的進展，為了實現(xiàn)使用布雷頓循環(huán)的冷凍機今后進一步的節(jié)能化，期望性能系數(shù)(COP)的進一步改善。
在膨脹機一體型壓縮機中，存在下述問題：由于壓縮機與膨脹機的壓力差，制冷劑通過形成在殼體的內(nèi)部空間的區(qū)域，從壓縮機的背面?zhèn)刃孤┑脚蛎洐C側(cè)而造成熱侵入，從而導(dǎo)致膨脹機的隔熱效率下降或?qū)е吕鋬鰴C的COP下降。
另一方面，已知有一種冷凍機，其為了提高壓縮機的壓縮比以實現(xiàn)極低溫，而將壓縮機設(shè)為多級。
專利文獻2中揭示了一種冷凍空調(diào)裝置，進行將壓縮機及膨脹機分別設(shè)為兩級的二級壓縮二級膨脹循環(huán)。該裝置通過將使高級壓縮機與一級及二級膨脹機設(shè)為一體的膨脹機一體型壓縮機收容到密閉容器中，從而不需要壓縮機與膨脹機間的密封(seal)。
專利文獻3中，為了解決膨脹機一體型壓縮機的所述問題，使泄漏制冷劑從設(shè)在殼體中的抽氣管路(line)返回到壓縮機的吸入側(cè)或噴出側(cè)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平7-91760公報
專利文獻2：日本專利特開2005-98604號公報
專利文獻3：國際申請(PCT/JP2014/077109)的說明書及附圖(未公開)
發(fā)明內(nèi)容
[發(fā)明所要解決的問題]
如前所述，在具備膨脹機一體型壓縮機的冷凍機中，存在下述問題：從壓縮機側(cè)通過形成在膨脹機一體型壓縮機的殼體內(nèi)部空間的區(qū)域泄漏到膨脹機側(cè)的高溫制冷劑會導(dǎo)致冷凍機性能下降。
專利文獻1及專利文獻2中并未揭示解決所述問題的手段。
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