CN111480009A - 速度型压缩机及制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

本公开的速度型压缩机具备：旋转体，包括旋转轴及至少1个叶轮；制冷剂流路，位于旋转体的周围，并供气相制冷剂流动；主流路，在旋转体的内部沿旋转体的轴向延伸，并供液相制冷剂流动；及喷射流路，位于旋转体的内部，从主流路分支而从主流路延伸至制冷剂流路，并将液相制冷剂从主流路导向制冷剂流路。

Description

速度型压缩机及制冷循环装置

技术领域

本公开涉及速度型压缩机及制冷循环装置。

背景技术

作为以往的制冷循环装置，已知有具备2级的压缩机，并构成为从第1级的压缩机排出的制冷剂蒸气在被吸入第2级的压缩机之前被冷却的制冷循环装置。

如图21所示，专利文献1所记载的空气调节装置500具备蒸发器510、离心压缩机531、蒸气冷却器533、罗茨式压缩机532及冷凝器520。离心压缩机531设置于前级，罗茨式压缩机532设置于后级。蒸发器510生成饱和状态的制冷剂蒸气。制冷剂蒸气被吸入离心压缩机531并被压缩。由离心压缩机531压缩的制冷剂蒸气由罗茨式压缩机532进一步压缩。在配置于离心压缩机531与罗茨式压缩机532之间的蒸气冷却器533中，制冷剂蒸气被冷却。

蒸气冷却器533设置于离心压缩机531与罗茨式压缩机532之间。在蒸气冷却器533中，对制冷剂蒸气直接喷洒水。或者，在蒸气冷却器533中，在空气等冷却介质与制冷剂蒸气之间间接地进行热交换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-122012号公报

发明内容

根据专利文献1所记载的技术，在蒸气冷却器533中，应被吸入罗茨式压缩机532的制冷剂的过热度能够被减低。但是，无法在压缩过程中去除在离心压缩机531的压缩过程中产生的过热度及在罗茨式压缩机532的压缩过程中产生的过热度。

本公开提供一种速度型压缩机，具备：

旋转体，包括旋转轴及至少1个叶轮；

制冷剂流路，位于所述旋转体的周围，并供气相制冷剂流动；

主流路，在所述旋转体的内部沿所述旋转体的轴向延伸，并供液相制冷剂流动；及

喷射流路，位于所述旋转体的内部，从所述主流路分支而从所述主流路延伸至所述制冷剂流路，并将所述液相制冷剂从所述主流路导向所述制冷剂流路。

根据本公开，能够在压缩过程中去除在压缩过程中产生的过热度。由此，能够使制冷循环装置的效率提高。

附图说明

图1是本公开的实施方式1的制冷循环装置的结构图。

图2是本公开的实施方式1的速度型压缩机的剖视图。

图3是沿着III-III线的旋转体的剖视图。

图4A是变形例的旋转体的剖视图。

图4B是变形例的旋转轴的局部侧视图。

图5是变形例的压缩机的剖视图。

图6是别的变形例的压缩机的剖视图。

图7是将喷射流路的附近放大而示出的叶轮的平面投影图。

图8是将喷射流路的附近放大而示出的叶轮的平面投影图(静止坐标系)。

图9是示出为了避免制冷剂液滴的碰撞所需的流出角度的图表。

图10是又一别的变形例的多级速度型压缩机的剖视图。

图11是第1叶轮及第2叶轮的剖视图。

图12是包含喷射流路的位置处的叶轮的剖视图。

图13是又一别的变形例的多级速度型压缩机的剖视图。

图14是又一别的变形例的速度型压缩机的剖视图。

图15是又一别的变形例的速度型压缩机的剖视图。

图16是又一别的变形例的速度型压缩机的剖视图。

图17是本公开的实施方式2的制冷循环装置的结构图。

图18是本公开的实施方式3的制冷循环装置的结构图。

图19是本公开的实施方式4的制冷循环装置的结构图。

图20是示出本公开的压缩方法的流程图。

图21是以往的空气调节装置的结构图。

具体实施方式

(作为本公开的基础的见解)

根据专利文献1所记载的空气调节装置，在蒸气冷却器533中，被吸入罗茨式压缩机532的制冷剂的过热度能够被减低。但是，无法在压缩过程中去除在离心压缩机531的压缩过程中产生的过热度及在罗茨式压缩机532的压缩过程中产生的过热度。在制冷剂的过热度增加时制冷剂的焓也上升。

压缩机中的理想的压缩过程沿着完全被绝热的等熵线。在制冷剂的p-h线图中，随着制冷剂的焓增加，等熵线的倾斜变缓，要求更大的压缩动力。随着制冷剂的过热度增加，为了使单位质量的制冷剂的压力上升至预定压力，需要更大的压缩动力。换言之，压缩机的负荷增加，压缩机的消耗电力增加。

本公开提供用于在压缩过程中去除在压缩过程中产生的过热度的技术。同时，本公开提供使制冷循环装置的效率提高的技术。

(本公开的一方案的概要)

本公开的第1方案的速度型压缩机具备：

旋转体，包括旋转轴及至少1个叶轮；

制冷剂流路，位于所述旋转体的周围，并供气相制冷剂流动；

主流路，在所述旋转体的内部沿所述旋转体的轴向延伸，并供液相制冷剂流动；及

喷射流路，位于所述旋转体的内部，从所述主流路分支而从所述主流路延伸至所述制冷剂流路，并将所述液相制冷剂从所述主流路导向所述制冷剂流路。

根据第1方案，液相制冷剂由离心力加压，并通过主流路及喷射流路朝向压缩机的内部的制冷剂流路喷射。若在制冷剂流路中液相制冷剂与气相制冷剂接触，则在液相制冷剂与气相制冷剂之间发生热交换，利用液相制冷剂的显热或蒸发潜热来连续地冷却过热状态的气相制冷剂。由此，由压缩过程中的制冷剂的过热度的增加引起的制冷剂的焓的增加被连续地抑制。压缩机所需的压缩动力能够被减低至低于完全被绝热的等熵压缩所需的压缩动力。能够大幅地减低为了使制冷剂的压力上升至预定压力而压缩机应做的功。也就是说，能够大幅地节约压缩机的消耗电力。

在本公开的第2方案中，例如，在第1方案的速度型压缩机中，所述叶轮可以具有轮毂及固定于所述轮毂的叶片，所述喷射流路可以具有面向所述制冷剂流路的流出口，所述流出口可以在所述气相制冷剂的流动方向上位于比所述叶片的上游端靠上游侧处。根据这样的结构，能够从压缩过程的气相制冷剂有效率地夺取热。

在本公开的第3方案中，例如，在第1方案或第2方案的速度型压缩机中，所述叶轮可以具有轮毂及固定于所述轮毂的叶片，所述喷射流路可以具有位于所述轮毂的表面处的流出口，并且在所述旋转轴的半径方向上贯通所述轮毂。根据这样的结构，能够在气相制冷剂侵入叶片间的翼间流路之前将气相制冷剂与液相制冷剂混合。由此，能够从压缩过程的气相制冷剂有效率地夺取热。

在本公开的第4方案中，例如，在第1方案～第3方案中的任一方案的速度型压缩机中，所述喷射流路可以包括在所述旋转轴的内部从所述主流路向所述旋转轴的半径方向延伸的第1部分，和位于所述第1部分与所述制冷剂流路之间的第2部分。根据这样的结构，能够充分确保喷射流路的长度。喷射流路越长则施加于液相制冷剂的离心加速度越增加，越容易向制冷剂流路喷射液相制冷剂。

在本公开的第5方案中，例如，在第4方案的速度型压缩机中，具有所述第1部分和所述第2部分的所述喷射流路的数量可以为2以上。根据这样的结构，能够在旋转轴的周向上均匀地冷却气相制冷剂。

在本公开的第6方案中，例如，在第4方案或第5方案的速度型压缩机中，所述第1部分可以包括沿着所述旋转轴的周向设置于所述旋转轴的侧面的槽，所述第2部分可以连接于所述槽。根据这样的结构，由于在旋转轴的周向上第1部分与第2部分的对位极其容易或不需要，因此将叶轮安装于旋转轴的作业容易。

在本公开的第7方案中，例如，在第1方案～第6方案中的任一方案的速度型压缩机中，所述主流路可以具有位于所述旋转轴的端面处的流入口。根据这样的结构，能够将液相制冷剂顺利地送入主流路。

在本公开的第8方案中，例如，第1方案～第7方案中的任一方案的速度型压缩机可以还具备：供给罐，贮存所述液相制冷剂；缓冲室，与向所述主流路的流入口相接；及加压泵，经由连接于所述缓冲室的制冷剂供给路从所述供给罐向所述缓冲室压送所述液相制冷剂。根据这样的结构，由于液相制冷剂由加压泵加压，液相制冷剂的压力上升而沸点升高，因此在主流路的内部难以蒸发，能够抑制由蒸气引起的流路闭塞。

在本公开的第9方案中，例如，第8方案的速度型压缩机可以还具备与外部热源进行热交换的热交换器，所述制冷剂供给路可以是连接于所述缓冲室和所述加压泵的流路，所述热交换器可以在所述缓冲室与所述加压泵之间设置于所述制冷剂供给路。根据这样的结构，由于液相制冷剂由热交换器23冷却，因此，向主流路21供给成为了过冷却状态的液相制冷剂而液相制冷剂难以在主流路21的内部蒸发。

在本公开的第10方案中，例如，在第1方案～第9方案中的任一方案的速度型压缩机中，所述叶轮可以具有轮毂及固定于所述轮毂的多个叶片，所述喷射流路可以具有面向所述制冷剂流路的流出口，在与所述旋转体的旋转方向相反的旋转方向上，将位于离所述流出口最近的位置的所述叶片定义为第1叶片，在通过将所述第1叶片的翼根线投影到与所述旋转轴垂直的平面而得到的投影图中，将所述翼根线的最外周部定义为第1后缘部，将从所述旋转体的中心轴通过所述流出口而向半径方向延伸的线定义为r轴，将所述旋转体的旋转方向定义为正方向时，将所述第1后缘部与所述中心轴连结的线与所述r轴所成的角度沿着所述旋转体的旋转方向从所述r轴起测定时的角度可以为-40度以上，从所述旋转体的所述中心轴到所述第1后缘部为止的距离相对于从所述旋转体的所述中心轴到所述流出口为止的距离的比率可以为3以上，在通过将从所述流出口喷射的所述液相制冷剂的流出方向投影到与所述旋转轴垂直的所述平面而得到的投影图中，将所述液相制冷剂的流出方向与所述r轴所成的角度沿着所述旋转体的旋转方向从所述r轴起测定时的角度可以为-25度以上。根据这样的结构，由科里奥利力引起的制冷剂液滴的周向的角度移动量成为将叶片的后缘部与旋转轴连结的线与r轴所成的角度以下，能够避免大粒的制冷剂液滴与叶片的后缘部碰撞。因此，能够防止叶轮的侵蚀。

在本公开的第11方案中，例如，在第1方案～第10方案中的任一方案的速度型压缩机中，所述至少1个叶轮可以包括第1叶轮及第2叶轮，可以在所述第1叶轮及所述第2叶轮分别设置有所述喷射流路，在将设置于所述第1叶轮的所述喷射流路的流出口的开口面积定义为S₁，将设置于所述第2叶轮的所述喷射流路的流出口的开口面积定义为S₂，将从所述旋转体的中心轴到设置于所述第1叶轮的所述喷射流路的所述流出口为止的距离定义为R₁，将从所述旋转体的中心轴到设置于所述第2叶轮的所述喷射流路的所述流出口为止的距离定义为R₂时，可以满足R₂/R₁≤S₁/S₂的关系。根据这样的结构，从第2叶轮的喷射流路的喷射量成为从第1叶轮的喷射流路的喷射量以下。其结果，能够防止不追随于气相制冷剂的大粒子径的液相制冷剂与叶轮的壁面碰撞而滞留的情况。

在本公开的第12方案中，例如，在第1方案～第11方案中的任一方案的速度型压缩机中，所述至少1个叶轮可以包括第1叶轮及第2叶轮，所述速度型压缩机可以还具备面向所述第1叶轮的第1扩散部，在所述第1叶轮，可以设置有位于所述第1叶轮的内部且从所述主流路分支而从所述主流路延伸至所述制冷剂流路的下游侧喷射流路，所述下游侧喷射流路可以在所述气相制冷剂的流动方向上位于比所述喷射流路靠下游处，所述下游侧喷射流路的中心轴可以与所述第1扩散部的入口交叉。根据这样的结构，分别存在于第1叶轮的周围的制冷剂流路及第2叶轮周围的制冷剂流路的制冷剂液滴的量减少。其结果，制冷剂液滴向第1叶轮及第2叶轮的碰撞概率下降，第1叶轮及第2叶轮的侵蚀风险减低。

在本公开的第13方案中，例如，第12方案的速度型压缩机可以还具备面向所述第2叶轮的第2扩散部，在所述第2叶轮，可以设置有位于所述第2叶轮的内部且从所述主流路分支而从所述主流路延伸至所述制冷剂流路的第2喷射流路，所述第2喷射流路的中心轴可以与所述第2扩散部的入口交叉。根据这样的结构，能够也从在第2扩散部中进行压力恢复时的气相制冷剂夺取热。

本公开的第14方案的制冷循环装置具备：

蒸发器；

第1方案～第13方案中的任一方案的速度型压缩机；及

冷凝器。

根据第14方案，通过大幅地节约速度型压缩机的消耗电力，制冷循环装置的效率提高。

在本公开的第15方案中，例如，在第14方案的制冷循环装置中，所述蒸发器可以在内部贮存液相制冷剂，所述冷凝器可以在内部贮存液相制冷剂，所述制冷循环装置可以还具备将贮存于所述蒸发器的所述液相制冷剂或贮存于所述冷凝器的所述液相制冷剂导向所述速度型压缩机的制冷剂供给路。根据这样的结构，能够向速度型压缩机的主流路可靠地供给液相制冷剂。

本公开的第16方案的压缩方法是使用了速度型压缩机的压缩方法，

所述速度型压缩机具备：旋转体，包括旋转轴及叶轮；和制冷剂流路，位于所述旋转体的周围，并从气相制冷剂的吸入口向所述气相制冷剂的排出口流动所述气相制冷剂，

所述压缩方法包括：

使所述气相制冷剂向所述速度型压缩机吸入；

将所述吸入了的气相制冷剂在所述速度型压缩机中进行加速而压缩；及

通过与配置于所述旋转体的表面的流出口连通且位于所述旋转体的内部处的流路，从所述流出口朝向存在于所述制冷剂流路的所述气相制冷剂喷射液相制冷剂。

根据第16方案，能够得到与第1方案相同的效果。

在本公开的第17方案中，例如，在第16方案的压缩方法中，位于所述旋转体的内部处的流路可以包括：主流路，在所述旋转体的内部沿所述旋转体的轴向延伸，并供所述液相制冷剂流动；和喷射流路，位于所述旋转体的内部，从所述主流路分支而从所述主流路延伸至所述制冷剂流路，并将所述液相制冷剂从所述主流路导向所述制冷剂流路，在所述主流路中流动的所述液相制冷剂可以在与所述气相制冷剂被吸引而流动的方向相反的方向上流动。

在本公开的第18方案中，例如，在第16方案或第17方案的压缩方法中，利用通过所述旋转体的旋转而产生的离心力，可以从所述流出口喷射所述液相制冷剂，所述喷射的液相制冷剂可以被向所述速度型压缩机的翼间流路吸引。能够利用旋转体的离心力有效率地喷射液相制冷剂。

在本公开的第19方案中，例如，在第16方案～第18方案中的任一方案的压缩方法中，所述叶轮可以具有轮毂及固定于所述轮毂的叶片，所述流出口可以在所述气相制冷剂的流动方向上位于比所述叶片的上游端靠上游侧处。根据这样的结构，能够从压缩过程的气相制冷剂有效率地夺取热。

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。本公开不限定于以下的实施方式。

(实施方式1)

图1示出本公开的实施方式1的制冷循环装置的结构。制冷循环装置100具备蒸发器2、压缩机3、冷凝器4及制冷剂供给路11。压缩机3通过吸入配管6连接于蒸发器2，通过排出配管8连接于冷凝器4。详细而言，吸入配管6连接于蒸发器2的出口和压缩机3的吸入口。排出配管8连接于压缩机3的排出口和冷凝器4的入口。冷凝器4通过返回路径9连接于蒸发器2。蒸发器2、压缩机3及冷凝器4按该顺序连接成环状而形成制冷剂回路10。

在蒸发器2中制冷剂蒸发，生成气相制冷剂(制冷剂蒸气)。在蒸发器2中生成的气相制冷剂通过吸入配管6向压缩机3吸入并被压缩。压缩后的气相制冷剂通过排出配管8向冷凝器4供给。在冷凝器4中气相制冷剂被冷却而生成液相制冷剂(制冷液)。液相制冷剂通过返回路径9从冷凝器4送向蒸发器2。

作为制冷循环装置100的制冷剂，可以使用氟利昂系制冷剂、低GWP(GlobalWarming Potential：全球变暖潜能)制冷剂及自然制冷剂。作为氟利昂系制冷剂，可举出HCFC(hydrochlorofluorocarbon：氢氯氟烃)、HFC(hydrofluorocarbon：氢氟烃)等。作为低GWP制冷剂，可举出HFO-1234yf等。作为自然制冷剂，可举出CO₂、水等。

在制冷循环装置100中，例如，填充有包含常温(日本工业标准：20℃±15℃/JISZ8703)下的饱和蒸气压为负压(绝对压力比大气压低的压力)的物质作为主成分的制冷剂。作为这样的制冷剂，可举出包含水作为主成分的制冷剂。“主成分”是指质量比包含最多的成分。

在使用水作为制冷剂的情况下，制冷循环中的压力比放大，制冷剂的过热度容易变得过大。在本实施方式中，朝向压缩机3的内部的制冷剂流路喷射液相制冷剂，由压缩过程中的制冷剂的过热度的增加引起的制冷剂的焓的增加被连续地抑制。由此，能够大幅地减低为了使制冷剂的压力上升至预定压力而压缩机3应做的功。也就是说，能够大幅地节约压缩机3的消耗电力。

制冷循环装置100还具备吸热回路12及散热回路14。

吸热回路12是用于使用在蒸发器2中被冷却后的液相制冷剂的回路，具有泵、室内热交换器等必要的机器。吸热回路12的一部分位于蒸发器2的内部。在蒸发器2的内部，吸热回路12的一部分可以位于比液相制冷剂的液面靠上方处，也可以位于比液相制冷剂的液面靠下方处。在吸热回路12中填充有水、盐水等热介质。

贮存于蒸发器2的液相制冷剂与构成吸热回路12的构件(配管)接触。由此，在液相制冷剂与吸热回路12的内部的热介质之间进行热交换，液相制冷剂蒸发。吸热回路12的内部的热介质由液相制冷剂的蒸发潜热冷却。例如，在制冷循环装置100是进行室内的制冷的空气调节装置的情况下，利用吸热回路12的热介质来冷却室内的空气。室内热交换器例如是翅片管热交换器。

散热回路14是用于从冷凝器4的内部的制冷剂夺取热的回路，具有泵、冷却塔等必要的机器。散热回路14的一部分位于冷凝器4的内部。详细而言，在冷凝器4的内部，散热回路14的一部分位于比液相制冷剂的液面靠上方处。在散热回路14填充有水、盐水等热介质。在制冷循环装置100是进行室内的制冷的空气调节装置的情况下，冷凝器4配置于室外，利用散热回路14的热介质来冷却冷凝器4的制冷剂。

从压缩机3排出的高温的气相制冷剂在冷凝器4的内部与构成散热回路14的构件(配管)接触。由此，在气相制冷剂与散热回路14的内部的热介质之间进行热交换，气相制冷剂冷凝。散热回路14的内部的热介质由气相制冷剂的冷凝潜热加热。由气相制冷剂加热后的热介质例如在散热回路14的冷却塔(未图示)中由外部气体或冷却水冷却。

蒸发器2例如由具有绝热性及耐压性的容器构成。蒸发器2贮存液相制冷剂，并且使液相制冷剂在内部蒸发。蒸发器2的内部的液相制冷剂吸收从蒸发器2的外部获得的热并蒸发。即，通过从吸热回路12吸收热而被加热后的液相制冷剂在蒸发器2中蒸发。在本实施方式中，贮存于蒸发器2的液相制冷剂与在吸热回路12中循环的热介质间接接触。也就是说，贮存于蒸发器2的液相制冷剂的一部分由吸热回路12的热介质加热，用于加热饱和状态的液相制冷剂。贮存于蒸发器2的液相制冷剂的温度及在蒸发器2中生成的气相制冷剂的温度例如为5℃。

在本实施方式中，蒸发器2是间接接触型的热交换器(例如，壳管热交换器)。不过，蒸发器2也可以是喷雾式或填充材式的热交换器那样的直接接触型的热交换器。也就是说，也可以通过使液相制冷剂在吸热回路12中循环来加热液相制冷剂。而且，也可以省略吸热回路12。

压缩机3将在蒸发器2中生成的气相制冷剂吸入而压缩。压缩机3是速度型压缩机(dynamic compressor)。速度型压缩机是对气相制冷剂赋予运动量，然后，通过使其减速来使气相制冷剂的压力上升的压缩机。作为速度型压缩机，可举出离心压缩机、斜流压缩机、轴流压缩机等。速度型压缩机也称为涡轮压缩机。压缩机3也可以具备用于使转速变化的可变速机构。可变速机构的例子是对压缩机3的马达进行驱动的变换器。压缩机3的排出口处的制冷剂的温度例如处于100～150℃的范围。

冷凝器4例如由具有绝热性及耐压性的容器构成。冷凝器4使由压缩机3压缩后的气相制冷剂冷凝，并且贮存通过使气相制冷剂冷凝而产生的液相制冷剂。在本实施方式中，气相制冷剂与通过向外部环境放出热而被冷却后的热介质间接接触而冷凝。也就是说，气相制冷剂由散热回路14的热介质冷却而冷凝。向冷凝器4导入的气相制冷剂的温度例如处于100～150℃的范围。贮存于冷凝器4的液相制冷剂的温度例如为35℃。

在本实施方式中，冷凝器4是间接接触型的热交换器(例如，壳管热交换器)。不过，冷凝器4也可以是喷雾式或填充材式的热交换器那样的直接接触型的热交换器。也就是说，通过使液相制冷剂在散热回路14循环来冷却液相制冷剂。而且，也可以省略散热回路14。

吸入配管6是用于从蒸发器2向压缩机3导入气相制冷剂的流路。经由吸入配管6将蒸发器2的出口连接于压缩机3的吸入口。

排出配管8是用于从压缩机3向冷凝器4导入被压缩后的气相制冷剂的流路。经由排出配管8将压缩机3的排出口连接于冷凝器4的入口。

返回路径9是用于从冷凝器4向蒸发器2导入液相制冷剂的流路。通过返回路径9将蒸发器2与冷凝器4连接。在返回路径9可以配置有泵、流量调整阀等。返回路径9可由至少1个配管构成。

制冷剂供给路11将蒸发器2与压缩机3连接。通过制冷剂供给路11将贮存于蒸发器2的液相制冷剂向压缩机3供给。液相制冷剂在压缩机3的内部朝向制冷剂流路喷射。制冷剂供给路11可由至少1个配管构成。制冷剂供给路11的入口在蒸发器2中位于比贮存于蒸发器2的液相制冷剂的液面靠下方处。在制冷剂供给路11可以配置有泵、阀等。

制冷循环装置100也可以具备贮存液相制冷剂的预备罐。预备罐例如连接于蒸发器2。从蒸发器2向预备罐转移液相制冷剂。制冷剂供给路11将预备罐与压缩机3连接，以使得从预备罐向压缩机3供给液相制冷剂。预备罐也可以连接于吸入配管6。在该情况下，预备罐可以贮存从制冷循环内供给来的液相制冷剂，也可以贮存经由吸入配管6的内周面等由外部热源冷却而生成的液相制冷剂。

接着，对压缩机3的构造详细地进行说明。

如图2所示，压缩机3是离心压缩机。压缩机3具备旋转体27、壳体35及罩37。旋转体27配置于由壳体35及罩37包围的空间。在壳体35的内部，可以配置有用于使旋转体27旋转的马达(省略图示)。

旋转体27包括旋转轴25及叶轮26。叶轮26安装于旋转轴25，与旋转轴25一起以高速旋转。叶轮26可以与旋转轴25一体地形成。旋转轴25及叶轮26的转速例如处于5000～100000rpm的范围。旋转轴25由S45CH等强度高的铁系材料制作。叶轮26例如由铝、硬铝、铁、陶瓷等材料制作。

叶轮26具有轮毂30及多个叶片31。轮毂30是与旋转轴25嵌合的部分。在包含旋转轴25的中心轴O的截面中，轮毂30具有逐渐扩展(末端展开)的轮廓。多个叶片31沿着旋转轴25的周向配置于轮毂30的表面30p。

在叶轮26的周围的空间，包括制冷剂流路40、扩散部41及涡旋室42。制冷剂流路40是位于旋转体27的周围并供应该被压缩的气相制冷剂流动的流路。制冷剂流路40包括吸入流路36及多个翼间流路38。吸入流路36在气相制冷剂的流动方向上位于比叶片31的上游端31t靠上游侧处。翼间流路38在旋转轴25的周向上位于互相相邻的叶片31之间。在叶轮26旋转时，对在多个翼间流路38的各自中流动的气相制冷剂赋予旋转方向的速度。

扩散部41是用于将由叶轮26在旋转方向上加速后的气相制冷剂导向涡旋室42的流路。扩散部41的流路截面积从制冷剂流路40朝向涡旋室42扩大。该构造使由叶轮26加速后的气相制冷剂的流速减速，使气相制冷剂的压力上升。扩散部41例如是由向半径方向延伸的流路构成的无叶片式扩散部。为了使制冷剂的压力有效果地上升，扩散部41也可以是具有多个叶片及由这多个叶片分隔出的多个流路的叶片式扩散部。

涡旋室42是收集通过扩散部41后的气相制冷剂的涡旋状的空间。被压缩后的气相制冷剂经由涡旋室42而被导向压缩机3的外部(排出配管8)。涡旋室42的截面积沿着圆周方向扩大，由此，涡旋室42中的气相制冷剂的流速及角运动量被保持为恒定。

罩37覆盖叶轮26，规定制冷剂流路40、扩散部41及涡旋室42。罩37由铁系材料或铝系材料制作。作为铁系材料，可举出FC250、FCD400、SS400等。作为铝系材料，可举出ACD12等。

壳体35起到收容压缩机3的各种部件的壳的作用。通过将壳体35与罩37组合而形成涡旋室42。壳体35可由上述的铁系材料或铝系材料制作。在扩散部是叶片式扩散部时，多个叶片也可由上述的铁系材料或铝系材料制作。

在壳体35的内部配置有轴承18及密封件29。轴承18将旋转轴25支承为能够旋转。轴承18可以是滑动轴承，也可以是滚动轴承。在轴承18是滑动轴承时，作为润滑剂，可以使用制冷循环装置100的制冷剂。轴承18直接或经由轴承箱(省略图示)连接于壳体35。密封件29阻止轴承18的润滑剂朝向叶轮26流动。密封件29例如是迷宫式密封件。

在旋转体27的内部设置有主流路21及喷射流路24。主流路21在旋转体27的内部沿旋转体27的轴向延伸。详细而言，主流路21设置于旋转轴25的内部，并沿旋转轴25的轴向延伸。喷射流路24在旋转体27的内部从主流路21分支而从主流路21延伸至制冷剂流路40。主流路21通过制冷剂供给路11连接于蒸发器2。从位于旋转体27的外部处的制冷剂供给路11导入了的液相制冷剂在主流路21中流动。喷射流路24是将液相制冷剂从主流路21导向制冷剂流路40的流路。

通过制冷剂供给路11从蒸发器2向主流路21供给液相制冷剂。液相制冷剂由离心力加压，并通过主流路21及喷射流路24朝向压缩机3的内部的制冷剂流路40喷射。若在制冷剂流路40中液相制冷剂与气相制冷剂接触，则在液相制冷剂与气相制冷剂之间发生热交换，利用液相制冷剂的显热或蒸发潜热来连续地冷却过热状态的气相制冷剂。由此，由压缩过程中的制冷剂的过热度的增加引起的制冷剂的焓的增加被连续地抑制。压缩机3所需的压缩动力能够被减低至低于完全被绝热的等熵压缩所需的压缩动力。能够大幅地减低为了使制冷剂的压力上升至预定压力而压缩机3应做的功。也就是说，能够大幅地节约压缩机3的消耗电力。其结果，制冷循环装置100的效率提高。

主流路21具有位于旋转轴25的端面25c处的流入口21a。端面25c是位于与叶轮26所在的一侧相反侧的端面。从流入口21a向主流路21导入液相制冷剂。根据这样的结构，能够将液相制冷剂顺利地送入主流路21。主流路21包含旋转轴25的中心轴O。在旋转轴25的横截面中，主流路21例如具有圆形的截面形状。在旋转轴25的横截面中，主流路21的中心与中心轴O一致。不过，主流路21的中心也可以从旋转轴25的中心轴O偏离。在旋转轴25的轴向上，主流路21延伸至叶轮26的上表面26t附近。

制冷剂供给路11可连接于壳体35的连接口28。在壳体35的内部设置有与连接口28连通的缓冲室35h，从制冷剂供给路11向缓冲室35h供给液相制冷剂。旋转轴25的端面25c面向缓冲室35h。也就是说，主流路21朝向缓冲室35h开口。根据这样的结构，能够经由缓冲室35h将液相制冷剂从制冷剂供给路11顺利地送入主流路21。

主流路21的流入口21a的位置不限定于旋转轴25的端面25c。如后所述，也可以在旋转轴25的侧面设置流入口21a。在该情况下，缓冲室35h可以在壳体35的内部包围旋转轴25的侧面。详细的构造使用图6在后叙述。

喷射流路24从主流路21分支而向旋转轴25的半径方向延伸。离心力作用于喷射流路24中的液相制冷剂。液相制冷剂利用离心力向制冷剂流路40喷射，与吸入压缩机3的气相制冷剂混合。在本实施方式中，喷射流路24沿与旋转轴25的轴向垂直的方向延伸。喷射流路24具有面向制冷剂流路40的流出口24b。流出口24b在气相制冷剂的流动方向上位于比叶片31的上游端31t靠上游侧处。根据这样的结构，能够从压缩过程的气相制冷剂有效率地夺取热。喷射流路24也可以具有节流孔的形状以使得向制冷剂流路40供给雾状的液相制冷剂。

在本实施方式中，流出口24b位于叶轮26的轮毂30的表面30p。喷射流路24在旋转轴25的半径方向上贯通轮毂30。根据这样的结构，能够在气相制冷剂侵入叶片31间的翼间流路38之前将气相制冷剂与液相制冷剂混合。由此，能够从压缩过程的气相制冷剂有效率地夺取热。

流出口24b的位置不限定于图2所示的位置。流出口24b也可以在气相制冷剂的流动方向上位于比叶片31的上游端31t靠下游侧处。而且，流出口24b也可以在气相制冷剂的流动方向上位于比叶轮26的上表面26t靠上游侧处。在该情况下，流出口24b可位于旋转轴25的侧面。通过这些结构，也能够从压缩过程的气相制冷剂夺取热。

在本实施方式中，喷射流路24包括第1部分241及第2部分242。第1部分241是在旋转轴25的内部从主流路21向旋转轴25的半径方向延伸的部分。第2部分242是位于第1部分241与制冷剂流路40之间的部分。第1部分241位于旋转轴25的内部。第2部分242位于叶轮26的内部。根据这样的结构，能够充分确保喷射流路24的长度。喷射流路24越长则施加于液相制冷剂的离心加速度越增加，越容易向制冷剂流路40喷射液相制冷剂。在旋转轴25的顶端部从叶轮26的上表面26t沿轴向突出的情况下，可以在旋转轴25的顶端部安装与叶轮26不同的部件，也可以使第2部分242位于该部件的内部。

在流出口24b位于比叶轮26的上表面26t靠上游侧处的情况下，可以省略第2部分242，而喷射流路24仅由第1部分241构成。

喷射流路24的流路截面积比主流路21的流路截面积小。根据这样的结构，容易向制冷剂流路40供给雾状的液相制冷剂。

如图3所示，在本实施方式中，设置有多个(2以上)喷射流路24。多个喷射流路24从主流路21呈辐射状延伸。从喷射流路24的各自分别向制冷剂流路40喷射液相制冷剂。根据这样的结构，能够在旋转轴25的周向上均匀地冷却气相制冷剂。不过，在压缩机3至少具有1个喷射流路24的情况下，能够得到本公开的效果。喷射流路24可以如本实施方式那样与叶轮26的半径方向平行地延伸，也可以沿相对于半径方向倾斜的方向延伸。

详细而言，在旋转轴25的周向上，喷射流路24的流出口24b以等角度间隔排列。喷射流路24的流出口24b位于在周向上相邻的叶片31与叶片31之间。液相制冷剂从各流出口24b以均匀的流量向各翼间流路38喷射。根据这样的结构，能够在旋转轴25的周向上更均匀地冷却气相制冷剂。流出口24b的数量可以与翼间流路38的数量不同，也可以与翼间流路38的数量相等。喷射流路24的流出口24b可以与翼间流路38一对一地对应。

在多个叶片31包括多个全叶片和多个分流叶片的情况下，在旋转轴25的周向上，流出口24b可以位于在周向上相邻的全叶片与全叶片之间。或者，流出口24b可以位于在周向上相邻的全叶片与分流叶片之间。分流叶片是比全叶片短的叶片。多个全叶片及多个分流叶片可沿着旋转轴25的周向交替配置于轮毂30的表面30p。

在本实施方式中，旋转轴25通过热压配合、冷缩配合等方法与叶轮26无间隙地嵌合。由此，能够防止液相制冷剂从喷射流路24的第1部分241与第2部分242的连接部分泄露。为了防止泄露，可以设置密封环等密封构造。

本公开的压缩机3的构造能够适用于多级的压缩机的各级。在各级的压缩机中，能够得到所期望的效果。例如，在压缩机3是包括多个叶轮的多级压缩机的情况下，可在多个叶轮分别设置喷射流路24，向各级的制冷剂流路喷射液相制冷剂。

接着，说明制冷循环装置100的动作及作用。

在制冷循环装置100放置了一定期间(例如夜间)的情况下，制冷循环装置100的内部(制冷剂回路10)的温度与周围温度大致均衡。制冷循环装置100的内部的压力与特定的压力均衡。在起动压缩机3时，蒸发器2的内部的压力逐渐下降，液相制冷剂通过从与内部气体热交换的吸热回路12的热介质吸热而蒸发，生成气相制冷剂。气相制冷剂被吸入压缩机3而被压缩，并从压缩机3排出。高压的气相制冷剂向冷凝器4导入，气相制冷剂经由散热回路14向外部气体等散热而冷凝，生成液相制冷剂。液相制冷剂通过返回路径9从冷凝器4送向蒸发器2。

在压缩机3的内部，通过主流路21及喷射流路24向制冷剂流路40喷射液相制冷剂。在由压缩机3升压而温度上升了的气相制冷剂与雾状的液相制冷剂之间发生热交换，过热状态的气相制冷剂通过雾状的液相制冷剂的蒸发而被连续地冷却。由此，由压缩过程中的制冷剂的过热度的增加引起的制冷剂的焓的增加被连续地抑制。压缩机3所需的压缩动力能够减低至低于完全被绝热的等熵压缩所需的压缩动力。能够大幅地减低为了使制冷剂的压力上升至预定压力而压缩机3应做的功。也就是说，能够大幅地节约压缩机3的消耗电力。其结果，制冷循环装置100的效率提高。

根据本实施方式，通过制冷剂供给路11将贮存于蒸发器2的液相制冷剂向压缩机3的主流路21供给。向制冷剂流路40喷射与吸入压缩机3的气相制冷剂的温度(饱和温度)大致相同的温度的雾状的液相制冷剂。在该情况下，能够防止液相制冷剂急骤蒸发而在压缩机3的内部蒸气量骤增的情况。其结果，伴随于蒸气量的增加的压缩动力的增加被抑制。由于伴随于蒸气量的增加的压缩动力的增加被抑制，因此，即使在像过负荷运转时那样压缩机输入过大的运转条件下，也能够得到以不使制冷能力大幅地下降的方式，利用上述的机理来减低压缩动力的效果。另外，也能够防止因蒸气量的增加而压缩机3发生阻塞的情况。

图20是示出使用压缩机3来压缩气相制冷剂的方法的流程图。在步骤S1中，使气相制冷剂向压缩机3吸入。气相制冷剂由叶轮26吸引，在制冷剂流路40的吸入流路36中在与中心轴O平行的方向上流动。因此，主流路21中的液相制冷剂的流动方向是与气相制冷剂被吸入压缩机3而流动的方向相反的方向。在步骤S2中，在压缩机3中对吸入了的气相制冷剂进行加速。具体而言，由叶轮26来加速气相制冷剂。在步骤S3中，从喷射流路24的流出口24b朝向存在于制冷剂流路40的气相制冷剂喷射液相制冷剂。喷射出的液相制冷剂被向压缩机3的翼间流路38吸引。由此，气相制冷剂的过热度下降。被加速后的气相制冷剂从制冷剂流路40朝向扩散部41流动。在步骤S4中，气相制冷剂的静压在扩散部41中恢复。

此外，由于压缩机3是速度型压缩机，因此，流程图所记载的各工序并非完全分开。各工序连续地进行。

(变形例)

图4A是变形例的旋转体的剖视图。图4B是变形例的旋转轴的局部侧视图。图4A与图3的剖视图对应。本变形例的旋转体47具备旋转轴45及叶轮26。叶轮26安装于旋转轴45，与旋转轴45一起旋转。在旋转轴45的侧面上喷射流路24的第1部分241连接于第2部分242。在第1部分241与第2部分242的连接位置，沿着旋转轴45的周向第1部分241所在的角度范围超出沿着旋转轴45的周向第2部分242所在的角度范围。根据这样的结构，能够容易地实现第1部分241与第2部分242的连接。旋转轴45的周向上的第1部分241与第2部分242的对位容易，容易将叶轮26安装于旋转轴45。

详细而言，喷射流路24的第1部分241包括半径方向部分241a及槽241b。半径方向部分241a是位于旋转轴45的内部的部分。槽241b是沿着旋转轴45的周向设置于旋转轴45的侧面的部分。第2部分242连接于槽241b。根据这样的结构，能够向喷射流路24的第2部分242的各自分别以均匀的流量供给液相制冷剂。由于槽241b起到分配器的作用，因此，第1部分241(半径方向部分241a)的数量可以与第2部分242的数量不同。在本变形例中，第1部分241的数量比第2部分242的数量少。而且，由于在旋转轴45的周向上第1部分241与第2部分242的对位极其容易或不需要，因此将叶轮26安装于旋转轴45的作业容易。此外，槽241b并非必须为完全的环状，槽241b也可以为圆弧状。

应从喷射流路24喷射的液体也有可能是制冷剂以外的液体。这样的液体可以是在气相制冷剂的温度下蒸发而能够冷却气相制冷剂的其他液体。

如图5所示，在别的变形例的压缩机50中，喷射流路24朝向相对于旋转轴25的半径方向及轴向这两个方向倾斜的方向延伸。喷射流路24的流出口24b位于叶轮26的叶片31与叶片31之间。根据这样的结构，喷射出的液相制冷剂容易沿着叶片31间的气相制冷剂的流动而流动。其结果，能够期待在气相制冷剂与液相制冷剂之间发生有效率的热交换。

如图6所示，在别的变形例的压缩机60中，主流路21具有位于旋转轴25的侧面的流入口21a。壳体35的连接口28设置于与旋转轴25的侧面相对的位置。这样，主流路21的流入口21a可以位于旋转轴25的侧面。

(有利的结构)

本公开的速度型压缩机也可以具有以下那样的结构。

为了在速度型压缩机中获得所需的压力比，需要升高转速而使叶轮的周速上升。从喷射流路的流出口流出的液相制冷剂不具有固定的粒子径，具有某粒子径分布而不均。小径的粒子追随于气相制冷剂的流动而从制冷剂流路流出，或在流出前蒸发。

但是，在与叶轮一起旋转的坐标系中科里奥利力在周向上作用，在大粒的制冷剂液滴中科里奥利力超过从气相制冷剂受到的阻力。因此，制冷剂液滴不追随于气相制冷剂的流动而与和流出口相邻的叶片的后缘部碰撞，有时在叶轮产生侵蚀。

根据以下说明的结构，能够防止由从流出口喷出的大粒径的制冷剂液滴的碰撞引起的叶轮的侵蚀。

图7是通过将叶轮26投影到与中心轴O垂直的平面而得到的平面投影图。曲线A₁B₁和曲线A₂B₂表示投影图上的、第1叶片311的翼根线和第2叶片312的翼根线。流出口24b在第1叶片311与第2叶片312之间位于轮毂30的表面上，且设置于离旋转中心即中心轴O为半径R₁的位置。第1叶片311是在与旋转体27的旋转方向相反的旋转方向上，位于离流出口24b最近的位置的叶片。第2叶片312是在旋转体27的旋转方向上离流出口24b最近的位置的叶片。

“翼根线”是指轮毂30与各叶片的分界线。详细而言，由于叶片具有厚度，因此轮毂30与叶片由长细的分界面分开。翼根线是指以分界面在叶片的厚度方向上被2等分的方式沿着该分界面的长度方向画出的线。

在图7的投影图中，流出口24b由曲面表示。半径R₁由中心轴O与将该曲面2等分的点之间的距离表示。

以中心轴O为中心，将通过流出口24b的轴定义为r轴，将旋转体27的旋转方向的角度定义为θ(度)，定义固定于叶轮26的旋转的极坐标系。在本说明书中，旋转体27的旋转方向(逆时针旋转方向)是正方向，相反的旋转方向(顺时针旋转方向)是负方向。液相制冷剂的流出方向与r轴所成的角度由角度

表示。在图7的例子中，

液相制冷剂的流出方向是指来自喷射流路24的液相制冷剂的喷射的中心方向。第1叶片311的后缘部B₁位于离中心轴O为半径R₂的位置。将中心轴O与后缘部B₁连结的线OB₁与r轴所成的角度沿着旋转体27的旋转方向从r轴起测定时的角度由角度θ_B1表示。在图7中，角度θ_B1是负值。第2叶片312的后缘部B₂位于离中心轴O为半径R₂的位置。将中心轴O与后缘部B₂连结的线OB₂与r轴所成的角度沿着旋转体27的旋转方向从r轴起测定时的角度由角度θ_B2表示。在图7中，角度θ_B2是正值。

在时刻零从流出口24b以速度U流出的制冷剂液滴在旋转的第1叶片311前飞行，在时刻t_P到达半径R₂的位置，从叶轮26排出。将此时的位置P的方向OP与r轴所成的角度沿着旋转方向从r轴起测定时的角度设为角度θ_P。方向OP是指将中心轴O与位置P连结的线OP。

在以旋转极坐标系进行观察时，第1叶片311静止，但由于离心力和科里奥利力作用于液滴，因此液滴在一边在r轴的方向上加速一边向右侧弯曲的飞行路径上前进。在θ_B1<θ_P<θ_B2的情况下，制冷剂液滴不与后缘部碰撞地从叶轮26排出。

图8由静止坐标系表示图7。在以静止坐标系进行观察时，第1叶片311一边旋转一边追踪在与r轴成α的角度的方向上以速度U’进行等速直线运动的制冷剂液滴。第1叶片311的后缘部B₁移动至θ’_B1＝θ_B1+ωt_P。另一方面，第2叶片312的后缘部B₂移动至θ’_B2＝θ_B2+ωt_P。制冷剂液滴在时刻t_P到达由速度U’表示的直线的延长线与半径R₂的叶轮26的外缘的交点P’。若将从r轴起测定到的直线OP’的角度设为θ’_P，则在θ’_B1<θ’_P<θ’_B2的情况下，制冷剂液滴不与后缘部碰撞地从叶轮26排出。

利用由旋转体27旋转产生的离心效果来赋予速度U。通过在流出口24b安装截面积小的喷嘴，从而速度U被进一步加速。速度U越低则到达半径R₂的后缘部的时刻t_P越增加，到该时刻为止后缘部移动的角度θ’_B越增加，因此，只要考虑最小的速度U就足够了的、在通过喷射流路24时利用离心效果而增加的总压由0.5ρω²(R² ₁-R² ₀)赋予。主流路21的半径R₀由于与半径R₁相比足够小所以可以无视，在通过喷射流路24时利用离心效果而增加的总压由0.5ρω²R² ₁赋予。不安装喷嘴的情况下速度U最慢，该情况下总压的增加量恰好成为动压，因此U＝R₁ω成立。

由于在r方向上离心力rω²作用于从流出口24b流出并以半径r飞行中的液滴制冷剂，因此，根据运动方程式，以下的式(1)成立。

[数学式1]

式(1)的解中的、在t＝0满足r＝R1、

的解由下式(2)表示。

[数学式2]

r＝R₁e^ωt (2)

成为r＝R₂的时刻t_P由式(3)表示。

[数学式3]

不过，上述所使用的

这一近似在

度附近成立。另外，由于通过该近似而t_P稍稍增加，因此，成为与实际相比制冷剂液滴容易与后缘部碰撞的条件，但如果考虑到这里则是安全的。

在旋转坐标系中在角度

下速度U的速度矢量成为在静止坐标系中如图8的右上所示的图那样角度α、速度U’的速度矢量。速度U’由下式(4)赋予。

[数学式4]

在此也在U＝R₁ω时，下式(5)成立。

[数学式5]

另外，角度α通过下式(6)求出。

[数学式6]

关于由直线OP和流出口24b形成的三角形，根据正弦定理，下式(7)成立。

[数学式7]

因而，从图8可知，式(8)成立。

[数学式8]

通过θ’_B1<θ’_P<θ’_B2成立、即表示喷射流路24的流出方向的角度

满足下式(9)的关系式，第1叶片311及第2叶片312不与制冷剂液滴碰撞

[数学式9]

流出口24b存在于叶轮26中的制冷剂流路的入口附近的轮毂30的表面，因此比率R₂/R₁成为3～6的值。另外，表示第2叶片312的后缘部B₂的位置的角度θ_B2通常为+20度以下。在该范围中，由于即使作为物理的上限值的

也满足上述右边的θ’_B2的条件，因此液滴不与第2叶片312碰撞。

角度

的下限值由与上述左边的第1叶片311有关的碰撞条件决定。角度

的范围的下限值依赖于比率R₂/R₁。在以3≤R₂/R₁≤6进行考虑的情况下，在R₂/R₁＝3时角度

的范围的下限值为最小。

图9是相对于表示第1叶片311的后缘部B₁的位置的角度θ_B1，表示满足上述左边的碰撞条件的流出角度

角度θ_B1作为叶轮26的一般的设计为-40度以上，此时

成为用于不与第1叶片311的后缘部B₁碰撞的必要条件。角度

的上限值由能够进行孔加工的范围决定，例如为60度。

如以上所述，通过使喷射流路24的流出方向

能够避免制冷剂液滴与后缘部的碰撞。其结果，能够防止由液体的碰撞引起的叶轮26的侵蚀。

(别的变形例)

接着，对将本公开的技术应用到多级速度型压缩机的情况进行说明。对参照图2说明了的压缩机3与变形例的多级速度型压缩机通用的要素标注相同的参照附图标记，有时省略它们的说明。关于各压缩机的说明，只要在技术上不矛盾，则能够相互适用。只要在技术上不矛盾，各压缩机的结构也可以相互组合。

多级压缩机在能够实现高效率的运转的最佳的比速度NS的范围内进行设计。气相制冷剂每经过一级就被压缩而体积逐渐减小，因此一般而言后级的压力比可设定为前级的压力比以下。换言之，为了将过热度减低为完全被绝热的等熵压缩以下，在后级中应去除的过热度可为在前级中应去除的过热度以下。因此，后级的液相制冷剂的喷射量可设定为前级的液相制冷剂的喷射量以下。

但是，在多级压缩机中，在后级的喷射流路的半径位置距离比前级的喷射流路的半径位置距离大的情况下，恒定的旋转角速度下的后级的喷射量过大。利用气相制冷剂的过热度而蒸发不完的液相制冷剂中的、不追随于气相制冷剂的大粒子径的液相制冷剂有可能与叶轮的壁面碰撞而滞留。滞留了的液相制冷剂利用叶轮的壁面的热而蒸发时的蒸发潜热不有助于系统的制冷能力，压缩机的理论动力增加且COP下降。

本发明人们对于上述课题进行专心研究，发现了在多级压缩机中，用于防止由液相制冷剂的过多喷射引起的、不追随于气相制冷剂的大粒子径的液相制冷剂与叶轮的壁面碰撞而滞留的技术。

以下，对详细情况进行说明。

图10示出别的变形例的多级速度型压缩机70的截面。在本变形例中，压缩机70是2级的压缩机。不过，压缩机70也可以是3级以上。

如图10所示，压缩机70是多级离心压缩机。压缩机70具备旋转体77、壳体35及罩37。旋转体77配置于由壳体35及罩37包围的空间。在壳体35的内部，可以配置有用于使旋转体77旋转的马达及轴承(省略图示)。

旋转体77包括旋转轴25、第1叶轮26及第2叶轮71。第1叶轮26及第2叶轮71安装于旋转轴25，与旋转轴25一起以高速旋转。第1叶轮26及第2叶轮71可以与旋转轴25一体地形成。旋转轴25、第1叶轮26及第2叶轮71的转速例如处于5000～100000rpm的范围。旋转轴25由S45CH等强度高的铁系材料制作。第1叶轮26及第2叶轮71例如由铝、硬铝、铁、陶瓷等材料制作。

第1叶轮26的朝向与第2叶轮71的朝向一致。换言之，在与旋转轴25平行的方向上，第1叶轮26的上表面及第2叶轮71的上表面这两方位于相同侧。不过，可以是，第1叶轮26安装于旋转轴25的一端部，第2叶轮71安装于旋转轴25的另一端部。在该情况下，在与旋转轴25平行的方向上，第1叶轮26的上表面位于与第2叶轮71的上表面的相反侧。第1叶轮26的背面与第2叶轮71的背面相对。

在第1叶轮26及第2叶轮71的周围的空间中，包括制冷剂流路40、制冷剂流路80、第1扩散部41、第2扩散部51、涡旋室42及返回通道79。制冷剂流路40和制冷剂流路80是位于旋转体27的周围，并供应被压缩的气相制冷剂流动的流路。制冷剂流路40包括吸入流路36及多个翼间流路38。制冷剂流路80包括吸入流路76及多个翼间流路78。在第1叶轮26及第2叶轮71旋转时，对在多个翼间流路38和翼间流路78的各自中流动的气相制冷剂赋予旋转方向的速度。

第1扩散部41以包围第1叶轮26的方式设置。第2扩散部51以包围第2叶轮71的方式设置。第1扩散部41是用于将由第1叶轮26在旋转方向上加速后的气相制冷剂导向返回通道79的流路。第2扩散部51是用于将由第2叶轮71在旋转方向上加速后的气相制冷剂导向涡旋室42的流路。第1扩散部41的流路截面积从制冷剂流路40朝向返回通道79扩大。第2扩散部51的流路截面积从制冷剂流路80朝向涡旋室42扩大。该构造使由第1叶轮26及第2叶轮71加速后的气相制冷剂的流速减速，使气相制冷剂的压力上升。第1扩散部41及第2扩散部51例如是由向半径方向延伸的流路构成的无叶片式扩散部。为了使制冷剂的压力有效果地上升，第1扩散部41及第2扩散部51可以是具有多个叶片及由这多个叶片分隔出的多个流路的叶片式扩散部。

返回通道79是将通过经过第1叶轮26而被压缩后的气相制冷剂导向第2叶轮71的流路。返回通道79从第1扩散部41朝向吸入流路76向内延伸。

涡旋室42是收集通过第2扩散部51后的气相制冷剂的涡旋状的空间。被压缩后的气相制冷剂经由涡旋室42导向压缩机70的外部(排出配管8)。涡旋室42的截面积沿着圆周方向扩大，由此，涡旋室42中的气相制冷剂的流速及角运动量被保持为恒定。

罩37覆盖第1叶轮26及第2叶轮71，规定制冷剂流路40、第1扩散部41、第2扩散部51、涡旋室42及返回通道79。罩37由铁系材料或铝系材料制作。作为铁系材料，可举出FC250、FCD400、SS400等。作为铝系材料，可举出ACD12等。

壳体35起到收容压缩机70的各种部件的壳的作用。通过将壳体35与罩37组合而形成涡旋室42。壳体35可由上述的铁系材料或铝系材料制作。在扩散部是叶片式扩散部时，多个叶片也可由上述的铁系材料或铝系材料制作。

在旋转体77的内部，设置有主流路21、第1喷射流路24及第2喷射流路74。主流路21在旋转体27的内部沿旋转体27的轴向延伸。详细而言，主流路21设置于旋转轴25的内部，并沿旋转轴25的轴向延伸。第1喷射流路24在第1叶轮26的内部从主流路21分支而从主流路21延伸至制冷剂流路40。第2喷射流路74在第2叶轮71内部从主流路21分支而从主流路21延伸至制冷剂流路80。主流路21通过制冷剂供给路11连接于蒸发器2。从位于旋转体27的外部处的制冷剂供给路11导入了的液相制冷剂在主流路21中流动。第1喷射流路24是将液相制冷剂从主流路21导向制冷剂流路40的流路。第2喷射流路74是将液相制冷剂从主流路21导向制冷剂流路80的流路。

通过制冷剂供给路11从蒸发器2向主流路21供给液相制冷剂。液相制冷剂由离心力加压，通过主流路21、第1喷射流路24及第2喷射流路74朝向压缩机70的内部的制冷剂流路40及制冷剂流路80喷射。若在制冷剂流路40及制冷剂流路80中液相制冷剂与气相制冷剂接触，则在液相制冷剂与气相制冷剂之间发生热交换，利用液相制冷剂的显热或蒸发潜热来连续地冷却过热状态的气相制冷剂。

图11示出包含流出口24b的位置处的第1叶轮26的截面及包含流出口74b的位置处的第2叶轮71的截面。将第1喷射流路24的流出口24b的开口面积定义为S₁，将第2喷射流路74的流出口74b的开口面积定义为S₂，将从旋转体77的中心轴O到流出口24b为止的半径距离定义为R₁，将从旋转体77的中心轴O到流出口74b为止的半径距离定义为R₂。此时，压缩机70满足R₂/R₁≤S₁/S₂的关系。

开口面积S₁可以是第1喷射流路24的流路截面积。开口面积S₂可以是第2喷射流路74的流路截面积。半径距离R₁是指从中心轴O到流出口24b的中心或重心为止的距离。半径距离R₂是指从中心轴O到流出口74b的中心或重心为止的距离。

在如图11所示那样R₁≤R₂的情况下，例如，通过减小第1叶轮26的轮毂30的半径、即流出口24b的半径距离R₁，增加气相制冷剂的入口面积，能够减低入口马赫数而进行高效率运转。

如图12所示，离心力作用于主流路21的内部的液相制冷剂，能够以与离心力平衡的方式在半径方向上产生压力梯度dp/dr，因此半径方向的力的平衡由下式(10)表示。

[数学式10]

若对式(10)从半径为零到r为止进行积分，则压力由P1＝(ρω²r²)/2表示。设为液相制冷剂的供给静压Ps＝0。另外，由重力产生的压力水头与由离心力产生的压力水头相比小到能够无视程度，因此省略。

将流出速度设为v，将流出口的截面积设为A。关于存在于喷射流路的内部的液相制冷剂，如果考虑喷射方向的厚度dr的微小柱状部分，则根据a＝dv/dt及dt＝dr/v而喷射方向的加速度由a＝vdv/dr表示。

作用于喷射方向的力是由离心力(ρAω²rdr)及由微小柱状部分的前后的压力差产生的力-A(dp/dr)dr，因此，喷射方向的运动方程式由下式(11)表示。

[数学式11]

pAdrvdv/dr＝pAω²rdr-A(dp/dr)dr (11)

若对式(11)进行积分，则得到下式(12)

[数学式12]

若将喷射流路的入口用下标“1”表示，将喷射流路的出口用下标“2”表示，则得到下式(13)。

[数学式13]

在此，若设为v₁＝0、P₁＝(ρω²R²)/2，则流出速度v₂由下式(14)表示。

[数学式14]

流量Q由开口面积S(S＝喷射流路的数量N×流出口的截面积A)与流出速度v₂的积表示。若无视损失而假定为以理论流速流出液相制冷剂，则流量Q由下式(15)表示。

[数学式15]

由于实际上存在各种损失，因此能够考虑流量系数C而将式(15)如式(16)那样进行定义。

[数学式16]

在此，P₂是在制冷剂流路中流动的气相制冷剂的蒸气压力。P₂与由离心力产生的压力相比小到能够无视程度，而能够省略，因此Q＝CSωR成立。

即，喷射流量Q与流出口的开口面积S、旋转角速度ω、及从中心轴到流出口为止的半径距离R的积成正比。

在多级压缩机70中，气相制冷剂每经过一级就被压缩而体积逐渐减小，因此后级的压力比可被设定为前级的压力比以下。换言之，为了将过热度减低为完全被绝热的等熵压缩以下，在后级中应去除的过热度可为在前级中应去除的过热度以下。因此，后级的液相制冷剂的喷射量可设定为前级的液相制冷剂的喷射量以下。

也就是说，前级的液相制冷剂的喷射量Q1≥后级的液相制冷剂的喷射量Q2能够成立。

如以上所述，若满足S₁×R₁≥S₂×R₂、即R₂/R₁≤S₁/S₂的关系，则旋转角速度ω为恒定，因此从第2叶轮71的喷射流路74喷射的喷射量为从第1叶轮26的喷射流路24喷射的喷射量以下。

由此，以与应去除的过热度相当的量喷射的液相制冷剂在制冷剂流路中可靠地蒸发。

因而，在多级压缩机70中，能够防止由液相制冷剂的过多喷射引起的、不追随于气相制冷剂的大粒子径的液相制冷剂与叶轮的壁面碰撞而滞留的情况。

(别的变形例)

在多级压缩机中，也存在由制冷剂液滴引起的叶轮的侵蚀的课题。

在向第1级的叶轮的周围的制冷剂流路喷射了去除在多级压缩机的各级产生的过热度所需的量的液相制冷剂的情况下，存在于第1级的叶轮的周围的液滴的量过剩。其结果，制冷剂液滴与叶轮碰撞的碰撞概率上升，叶轮的侵蚀的风险升高。

在参照图10进行了说明的压缩机70中，在第1叶轮26及第2叶轮71分别设置有喷射流路24及喷射流路74。该结构虽然对于防止叶轮的侵蚀有效，但还存在改善的余地。

本发明人们进一步进行了研究的结果是，发现了在多级压缩机中，能够喷射更适当的量的液相制冷剂的结构。以下，对该结构进行说明。

图13示出别的变形例的多级速度型压缩机90的截面。参照图10进行了说明的压缩机70与本变形例的压缩机90的不同点在于喷射流路的数量

如图13所示，在旋转体77的内部设置有主流路21、第1喷射流路24、下游侧喷射流路32及第2喷射流路74。主流路21在旋转体77的内部沿旋转体77的轴向延伸。详细而言，主流路21设置于旋转轴25的内部，并沿旋转轴25的轴向延伸。

第1喷射流路24位于第1叶轮26的内部，且从主流路21分支而从主流路21延伸至制冷剂流路40。第1喷射流路24在气相制冷剂的流动方向上位于比翼间流路38靠上游侧处。第1喷射流路24设置于比第1叶轮26的叶片的上游端31t靠上游侧处。能够通过从第1喷射流路24朝向制冷剂流路40喷射液相制冷剂，仅供给为了去除由第1叶轮26产生的过热度所需的量的液相制冷剂。第1喷射流路24也可以设置于比第1叶轮26的叶片的上游端31t靠下游侧处。

下游侧喷射流路32位于第1叶轮26的内部，且从主流路21分支而从主流路21延伸至制冷剂流路40。下游侧喷射流路32在气相制冷剂的流动方向上位于比第1喷射流路24靠下游处。下游侧喷射流路32的中心轴与第1扩散部41的入口交叉。下游侧喷射流路32的流出口32b位于第1叶轮26的轮毂30的表面。下游侧喷射流路32在旋转轴25的半径方向上贯通轮毂30。流出口32b与第1扩散部41的入口相对。

通过下游侧喷射流路32喷射为了去除由第2叶轮71产生的过热度所需的量的液相制冷剂。从下游侧喷射流路32喷射出的液相制冷剂在第1扩散部41中一部分蒸发。第2叶轮71仅吸入为了去除由第2叶轮71产生的过热度所需的量的液相制冷剂。存在于第1叶轮26的周围的制冷剂流路40及第2叶轮71的周围的制冷剂流路80的各自中的制冷剂液滴的量减少。其结果，制冷剂液滴与第1叶轮26及第2叶轮71碰撞的碰撞概率下降，第1叶轮26及第2叶轮71的侵蚀风险减低。

第2喷射流路74位于第2叶轮71的内部，且从主流路21分支而从主流路21延伸至制冷剂流路80。第2喷射流路74的中心轴与第2扩散部51的入口交叉。第2喷射流路74的流出口74b位于第2叶轮71的轮毂33的表面。第2喷射流路74在旋转轴25的半径方向上贯通轮毂33。流出口74b与第2扩散部51的入口相对。根据第2喷射流路74，也能够从在第2扩散部51中进行压力恢复时的气相制冷剂夺取热。该结构对于3级以上的多级速度型压缩机也有效。

“喷射流路的中心轴”是指通过喷射流路的截面的中心或重心并与喷射流路平行地延伸的轴。“扩散部的入口”是指向起到扩散部的作用的空间的入口。

通过制冷剂供给路11从蒸发器2或冷凝器4向主流路21供给液相制冷剂。第1喷射流路24、下游侧喷射流路32及第2喷射流路74是将液相制冷剂从主流路21导向制冷剂流路40及制冷剂流路80的流路。液相制冷剂由离心力加压，通过主流路21、第1喷射流路24、下游侧喷射流路32及第2喷射流路74朝向压缩机90的内部的制冷剂流路40及制冷剂流路80喷射。若在制冷剂流路40及制冷剂流路80中液相制冷剂与气相制冷剂接触，则在液相制冷剂与气相制冷剂之间发生热交换，利用液相制冷剂的显热或蒸发潜热来连续地冷却过热状态的气相制冷剂。

(别的变形例)

图14示出通过对参照图2进行了说明的压缩机3追加马达16而得到的压缩机3a。压缩机3a除了压缩机3的结构以外，还具备安装于旋转轴25的马达16。马达16配置于壳体35的内部。马达16具有转子16a及定子16b。转子16a固定于旋转轴25。在驱动马达16时，旋转体27旋转。在马达16的两侧配置有支承旋转轴25的轴承18a及18b。

设置于旋转轴25的内部的主流路21的液相制冷剂通过马达16的排热而升温。由于将液相制冷剂在压缩机3a的高速旋转的旋转体27的内部的喷射流路24进行离心加压，因此进一步马达16的动力上升而升温幅度增加。在例如作为额定条件而制冷能力为880kW的情况下，马达16的转子16a的发热量为0.8kW左右。尤其是，在高负荷运转条件的情况下，压缩机3a的转速升高，与转速相应地马达16的排热量也增加。由此，有可能在主流路21的内部液相制冷剂蒸发而气相制冷剂滞留。在该情况下，主流路21由气相制冷剂闭塞，液相制冷剂不流通而无法连续地冷却马达16，马达16的效率下降。

本变形例解决上述的课题，提供一种用于减低由压缩时的焓上升产生的压缩机动力，另一方面，防止由主流路的内部的液相制冷剂的蒸发引起的流路的闭塞的技术。同时，连续地冷却马达而使马达的效率提高。

图15示出能够利用马达16的发热来解决课题的压缩机3b的截面。压缩机3b具备具有转子16a及定子16b的马达16。转子16a在旋转轴25的轴线方向上在叶轮26与轴承18b之间固定于旋转轴25。转子16a例如由氮化硅钢板等铁钢材料构成。定子16b在旋转轴25的周向上包围转子16a而配置。通过由定子16b感应出的旋转磁场而在转子16a产生转矩。由此，旋转轴25及叶轮26被驱动成高速旋转。

缓冲室35h以与流入口21a相接的方式设置，与主流路21连通。

接着，对缓冲室35h详细地进行说明。

如图15所示，压缩机3b还具备供给罐20及加压泵19。缓冲室35h连接于在壳体35的外部设置的制冷剂供给路22。制冷剂供给路22将缓冲室35h与供给罐20连通。在制冷剂供给路22设置有用于将贮存于供给罐20的液相制冷剂向缓冲室35h压送的加压泵19。供给罐20的液相制冷剂的温度例如为35℃。

作为供给罐20的具体例，可举出冷凝器、蒸发器、它们以外的缓冲罐。

加压泵19是用于将供给罐20内的液相制冷剂升压并向缓冲室35h供给的泵。液相制冷剂的供给压力例如为25～100kPa程度。加压泵19可以是容积型泵，也可以是速度型泵。容积型泵是指通过容积变化来吸入及排出液相制冷剂而使制冷剂的压力上升的泵。作为容积型泵，可举出旋转泵、螺旋泵、涡旋泵、叶片泵、齿轮泵等。速度型泵是指对液相制冷剂赋予运动量并通过使液相制冷剂的速度减速来使制冷剂的压力上升的泵。作为速度型泵(涡轮泵)，可举出离心泵、斜流泵、轴流泵等。另外，也可以使用级联泵、液压泵等。加压泵19也可以是具备由变换器等泵控制器驱动的马达并能够使转速变化的机构。加压泵19的供给压力在考虑了主流路21及制冷剂供给路22的压力损失的基础上进行调整。相对于与运转条件相应的冷却所需的液相制冷剂的流量，以升压为在主流路21的内部蒸发的压力以上的方式压送液相制冷剂。

冷却气相制冷剂的液相制冷剂是贮存于供给罐20的液相制冷剂，经由缓冲室35h从流入口21a供给，通过旋转轴25的主流路21向喷射流路24分支。液相制冷剂在高速旋转的旋转体27的内部的喷射流路24中被离心加压，并从流出口24b向制冷剂流路40喷射，且与吸入压缩机3b的气相制冷剂一起被吸入。在作为额定条件而制冷能力为880kW的情况下，为了去除在压缩过程中产生的热所需的液相制冷剂的喷射量例如为0.034kg/s。例如，若将喷射流路24的口径设为0.13mm、将口数量设为16个，则通过喷射流路24以1.4MPa左右的压力从流出口24b向制冷剂流路40喷射液相制冷剂。液相制冷剂从供给罐20持续供给，除了由离心加压引起的吸入以外还由加压泵19向缓冲室35h压送。

如以上所述，液相制冷剂在高速旋转的旋转体27的内部的喷射流路24中被离心加压，并向制冷剂流路40喷射，因此过热状态的气相制冷剂被连续地冷却。液相制冷剂在通过制冷剂供给路22时由加压泵19加压，液相制冷剂的压力上升而沸点升高，因此在主流路21的内部难以蒸发，能够抑制由蒸气引起的流路闭塞。同时，由于能够可靠地冷却马达16，因此马达16的效率也提高。

具体而言，在作为额定条件而制冷能力为880kW的情况下，马达16的发热量为0.8kW左右，为了去除在压缩过程中产生的热所需的液相制冷剂的喷射量例如为0.034kg/s。若将供给罐20的液相制冷剂的温度设为35℃(4.25kPa)，则通过主流路21后的温度为40.46℃(7.57kPa)。压缩机3b以供给罐20的流出口为基准，设置于例如1.5m高度的位置。若考虑压缩机3b的主流路21及制冷剂供给路22的压力损失，则为了在主流路21中不使液相制冷剂蒸发，从供给罐20供给的液相制冷剂需要进行例如22.3kPa以上的升压。因此，若将加压泵19的供给压力设为22.3kPa以上，则供给升压到蒸发的压力以上的液相制冷剂。因此，在主流路21中液相制冷剂难以蒸发，能够抑制由蒸气引起的流路闭塞。

图16示出别的变形例的压缩机3c的截面。在压缩机3c中，缓冲室35h连接于制冷剂供给路22。制冷剂供给路22将缓冲室35h与供给罐20连通。在制冷剂供给路22设置有用于将贮存于供给罐20的液相制冷剂向缓冲室35h压送的加压泵19和与外部热源进行热交换的热交换器23。

压缩机3c在还具备热交换器23这一点上与图15所示的压缩机3b不同。

制冷剂供给路22是连接于缓冲室35h和加压泵19的流路。热交换器23在缓冲室35h与加压泵19之间设置于制冷剂供给路22。

供给罐20的液相制冷剂的温度例如为35℃。热交换器23的流入温度例如为35℃，流出温度例如为30℃。

如以上所述，液相制冷剂由于由设置于制冷剂供给路22的热交换器23冷却，因此向主流路21供给成为了过冷却状态的液相制冷剂而液相制冷剂在主流路21的内部难以蒸发。由此，尤其是在高负荷运转条件下压缩机3c的转速升高、马达16的排热量多的情况下，也能够抑制由蒸气引起的流路闭塞。

热交换器23的构造没有特别限定。作为热交换器23，可使用翅片管热交换器、板式热交换器、双层管式热交换器等。在热交换器23中应与液相制冷剂进行热交换而冷却液相制冷剂的外部热源也没有特别限定。作为外部热源，可使用空气、冷却水等。

(实施方式2)

图17是本公开的实施方式2的制冷循环装置的结构图。对于实施方式1与其他实施方式之间的通用的要素标准相同的参照附图标记，有时省略它们的说明。关于各实施方式的说明只要在技术上不矛盾，则能够相互适用。只要在技术上不矛盾，各实施方式也可以相互组合。

如图17所示，在实施方式2的制冷循环装置102中，制冷剂供给路11将冷凝器4与压缩机3连接。在压缩机3中，通过主流路21及喷射流路24向制冷剂流路40喷射的液相制冷剂是贮存于冷凝器4的液相制冷剂。在本变形例中，也利用在实施方式1中说明了的机理来得到减低压缩动力的效果。也就是说，应向压缩机3的内部的主流路21供给的液相制冷剂不限定于贮存于蒸发器2的液相制冷剂。只要存在于制冷剂回路10，则液相制冷剂就能够向主流路21供给。例如，在存在连接于蒸发器2或冷凝器4并贮存液相制冷剂的缓冲罐时，制冷剂供给路11可以将该缓冲罐与压缩机3连接。以使得从该缓冲罐向主流路21供给液相制冷剂。而且，制冷剂供给路11可以从返回路径9分支。换言之，返回路径9可以兼作制冷剂供给路11的一部分。在该情况下，制冷剂供给路11将液相制冷剂从冷凝器4导向主流路21。

根据本变形例，向压缩机3吸入比吸入压缩机3的气相制冷剂的温度(饱和温度)高的温度的液相制冷剂。在该情况下，能够一边防止气相制冷剂过度冷却而在压缩机3的内部冷凝的情况，一边利用在实施方式1中说明了的机理来得到减低压缩动力的效果。

制冷循环装置102也可以具备贮存液相制冷剂的预备罐。预备罐例如连接于冷凝器4。从冷凝器4向预备罐转移液相制冷剂。制冷剂供给路11将预备罐与压缩机3连接，以使得从预备罐向压缩机3供给液相制冷剂。

也能够代替压缩机3而使用上述的其他压缩机3a、3b、3c、50、60、70及90。

(实施方式3)

图18是本公开的实施方式3的制冷循环装置的结构图。如图18所示，制冷循环装置104具备喷射器53、缓冲罐52及热交换器23来作为冷凝器4的替代。

关于如以上那样构成的制冷循环装置104，以下说明其动作、作用。

由压缩机3压缩并排出的气相制冷剂被吸入喷射器53。另外，在缓冲罐52贮存有液相制冷剂，缓冲罐52内的液相制冷剂在热交换器23中散热并向喷射器53供给。在喷射器53内，从压缩机3接受到的气相制冷剂与从热交换器23接受到的液相制冷剂混合。制冷剂以二相状态被压缩，作为高温的液相制冷剂或气液二相制冷剂被向缓冲罐52供给。也就是说，通过在喷射器53内以二相状态被升压，气相制冷剂冷凝。液相制冷剂在热交换器23中散热。由此，喷射器53、缓冲罐52及热交换器23作为冷凝器4的替代发挥机能。缓冲罐52的液相制冷剂的温度例如为38.5℃。热交换器23的流入温度例如为38.5℃，流出温度例如为33.5℃。

缓冲罐52内的液相制冷剂由加压泵19向热交换器23压送。加压泵19的排出侧的液相制冷剂的流路分支成两方。一方与热交换器23连通，另一方与压缩机3的缓冲室35h连通。也就是说，将加压泵19的排出侧的液相制冷剂的流路的分支点与缓冲室35h连通的流路是制冷剂供给路22。加压泵19的供给压力例如为250kPa左右。

如以上所述，液相制冷剂在高速旋转的旋转体27的内部的喷射流路24中被离心加压，并向制冷剂流路40喷射，因此过热状态的气相制冷剂被连续地冷却。液相制冷剂在通过制冷剂供给路22时由加压泵19加压，液相制冷剂的压力上升而沸点升高，因此在主流路21的内部难以蒸发，能够抑制由蒸气引起的流路闭塞。

(实施方式4)

图19是本公开的实施方式4的制冷循环装置的结构图。如图19所示，制冷循环装置106具备喷射器53、缓冲罐52及热交换器23作为冷凝器4的替代。

关于如以上那样构成的制冷循环装置106，以下说明其动作、作用。

缓冲罐52内的液相制冷剂由加压泵19向热交换器23压送，在热交换器23中散热并向喷射器53供给。热交换器23的流出侧的液相制冷剂的流路分支成两方。一方与喷射器53连通，另一方与压缩机3的缓冲室35h连通。也就是说，将热交换器23的流出侧的液相制冷剂的流路的分支点与缓冲室35h连通的流路是制冷剂供给路22。缓冲罐52的液相制冷剂的温度例如为38.5℃。热交换器23的流入温度例如为38.5℃，流出温度例如为33.5℃。

如以上所述，液相制冷剂由于由设置于制冷剂供给路22的热交换器23冷却，因此，向主流路21供给成为了过冷却状态的液相制冷剂而液相制冷剂在主流路21的内部难以蒸发。由此，特别是在高负荷运转条件下压缩机3的转速升高、马达16的排热量多的情况下，也能够抑制由蒸气引起的流路闭塞。

产业上的可利用性

本说明书所公开的制冷循环装置对于空气调节装置、冷却器、蓄热装置等有用。空气调节装置例如用于大厦的中央空调。冷却器例如在工艺冷却的用途中使用。

附图标记说明

2 蒸发器

3、3a、3b、3c、50、60、70、90 压缩机

4 冷凝器

6 吸入配管

8 排出配管

9 返回路径

10 制冷剂回路

11、22 制冷剂供给路

12 吸热回路

14 散热回路

16 马达

18 轴承

19 加压泵

20 供给罐

21 主流路

21a 流入口

23 热交换器

24 喷射流路(第1喷射流路)

24b、32b、74b 流出口

25、45 旋转轴

25c 端面

26 叶轮(第1叶轮)

26t 上表面

27、47、77 旋转体

28 连接口

29 密封件

30、33 轮毂

30p 轮毂的表面

31 叶片

31t 叶片的上游端

32 下游侧喷射流路

35 壳体

35h 缓冲室

36、76 吸入流路

37 罩

38、78 翼间流路

40、80 制冷剂流路

41 扩散部(第1扩散部)

42 涡旋室

51 第2扩散部

52 缓冲罐

53 喷射器

71 第2叶轮

74 第2喷射流路

79 返回通道

100、102、104、106 制冷循环装置

241 第1部分

241a 半径方向部分

241b 槽

242 第2部分

311 第1叶片

312 第2叶片

Claims (19)

1.一种速度型压缩机，具备：

旋转体，包括旋转轴及至少1个叶轮；

制冷剂流路，位于所述旋转体的周围，并供气相制冷剂流动；

主流路，在所述旋转体的内部沿所述旋转体的轴向延伸，并供液相制冷剂流动；及

喷射流路，位于所述旋转体的内部，从所述主流路分支而从所述主流路延伸至所述制冷剂流路，并将所述液相制冷剂从所述主流路导向所述制冷剂流路。

2.根据权利要求1所述的速度型压缩机，

所述叶轮具有轮毂及固定于所述轮毂的叶片，

所述喷射流路具有面向所述制冷剂流路的流出口，

所述流出口在所述气相制冷剂的流动方向上位于比所述叶片的上游端靠上游侧处。

3.根据权利要求1或2所述的速度型压缩机，

所述叶轮具有轮毂及固定于所述轮毂的叶片，

所述喷射流路具有位于所述轮毂的表面处的流出口，并且在所述旋转轴的半径方向上贯通所述轮毂。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的速度型压缩机，

所述喷射流路包括在所述旋转轴的内部从所述主流路向所述旋转轴的半径方向延伸的第1部分，和位于所述第1部分与所述制冷剂流路之间的第2部分。

5.根据权利要求4所述的速度型压缩机，

具有所述第1部分和所述第2部分的所述喷射流路的数量为2以上。

6.根据权利要求4或5所述的速度型压缩机，

所述第1部分包括沿着所述旋转轴的周向设置于所述旋转轴的侧面的槽，

所述第2部分连接于所述槽。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的速度型压缩机，

所述主流路具有位于所述旋转轴的端面处的流入口。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的速度型压缩机，还具备：

供给罐，贮存所述液相制冷剂；

缓冲室，与向所述主流路的流入口相接；及

加压泵，经由连接于所述缓冲室的制冷剂供给路从所述供给罐向所述缓冲室压送所述液相制冷剂。

9.根据权利要求8所述的速度型压缩机，

还具备与外部热源进行热交换的热交换器，

所述制冷剂供给路是连接于所述缓冲室和所述加压泵的流路，

所述热交换器在所述缓冲室与所述加压泵之间设置于所述制冷剂供给路。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的速度型压缩机，

所述叶轮具有轮毂及固定于所述轮毂的多个叶片，

所述喷射流路具有面向所述制冷剂流路的流出口，

在与所述旋转体的旋转方向相反的旋转方向上，将位于离所述流出口最近的位置的所述叶片定义为第1叶片，

在通过将所述第1叶片的翼根线投影到与所述旋转轴垂直的平面而得到的投影图中，将所述翼根线的最外周部定义为第1后缘部，

将从所述旋转体的中心轴通过所述流出口而向半径方向延伸的线定义为r轴，

将所述旋转体的旋转方向定义为正方向时，

将所述第1后缘部与所述中心轴连结的线与所述r轴所成的角度沿着所述旋转体的旋转方向从所述r轴起测定时的角度为-40度以上，

从所述旋转体的所述中心轴到所述第1后缘部为止的距离相对于从所述旋转体的所述中心轴到所述流出口为止的距离的比率为3以上，

在通过将从所述流出口喷射的所述液相制冷剂的流出方向投影到与所述旋转轴垂直的所述平面而得到的投影图中，将所述液相制冷剂的流出方向与所述r轴所成的角度沿着所述旋转体的旋转方向从所述r轴起测定时的角度为-25度以上。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的速度型压缩机，

所述至少1个叶轮包括第1叶轮及第2叶轮，

在所述第1叶轮及所述第2叶轮分别设置有所述喷射流路，

在将设置于所述第1叶轮的所述喷射流路的流出口的开口面积定义为S₁，

将设置于所述第2叶轮的所述喷射流路的流出口的开口面积定义为S₂，

将从所述旋转体的中心轴到设置于所述第1叶轮的所述喷射流路的所述流出口为止的距离定义为R₁，

将从所述旋转体的中心轴到设置于所述第2叶轮的所述喷射流路的所述流出口为止的距离定义为R₂时，

满足R₂/R₁≤S₁/S₂的关系。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的速度型压缩机，

所述至少1个叶轮包括第1叶轮及第2叶轮，

所述速度型压缩机还具备面向所述第1叶轮的第1扩散部，

在所述第1叶轮，设置有位于所述第1叶轮的内部且从所述主流路分支而从所述主流路延伸至所述制冷剂流路的下游侧喷射流路，

所述下游侧喷射流路在所述气相制冷剂的流动方向上位于比所述喷射流路靠下游处，

所述下游侧喷射流路的中心轴与所述第1扩散部的入口交叉。

13.根据权利要求12所述的速度型压缩机，

所述速度型压缩机还具备面向所述第2叶轮的第2扩散部，

在所述第2叶轮，设置有位于所述第2叶轮的内部且从所述主流路分支而从所述主流路延伸至所述制冷剂流路的第2喷射流路，

所述第2喷射流路的中心轴与所述第2扩散部的入口交叉。

14.一种制冷循环装置，具备：

蒸发器；

权利要求1～13中任一项所述的速度型压缩机；及

冷凝器。

15.根据权利要求14所述的制冷循环装置，

所述蒸发器在内部贮存液相制冷剂，

所述冷凝器在内部贮存液相制冷剂，

所述制冷循环装置还具备将贮存于所述蒸发器的所述液相制冷剂或贮存于所述冷凝器的所述液相制冷剂导向所述速度型压缩机的制冷剂供给路。

16.一种压缩方法，是使用了速度型压缩机的压缩方法，其中，

所述速度型压缩机具备：旋转体，包括旋转轴及叶轮；和制冷剂流路，位于所述旋转体的周围，并从气相制冷剂的吸入口向所述气相制冷剂的排出口流动所述气相制冷剂，

所述压缩方法包括：

使所述气相制冷剂向所述速度型压缩机吸入；

将所述吸入了的气相制冷剂在所述速度型压缩机中进行加速而压缩；及

通过与配置于所述旋转体的表面的流出口连通且位于所述旋转体的内部处的流路，从所述流出口朝向存在于所述制冷剂流路的所述气相制冷剂喷射液相制冷剂。

17.根据权利要求16所述的压缩方法，

位于所述旋转体的内部处的流路包括：主流路，在所述旋转体的内部沿所述旋转体的轴向延伸，并供所述液相制冷剂流动；和喷射流路，位于所述旋转体的内部，从所述主流路分支而从所述主流路延伸至所述制冷剂流路，并将所述液相制冷剂从所述主流路导向所述制冷剂流路，

在所述主流路中流动的所述液相制冷剂在与所述气相制冷剂被吸引而流动的方向相反的方向上流动。

18.根据权利要求16或17所述的压缩方法，

利用通过所述旋转体的旋转而产生的离心力，从所述流出口喷射所述液相制冷剂，所述喷射的液相制冷剂被向所述速度型压缩机的翼间流路吸引。

19.根据权利要求16～18中任一项所述的压缩方法，

所述叶轮具有轮毂及固定于所述轮毂的叶片，

所述流出口在所述气相制冷剂的流动方向上位于比所述叶片的上游端靠上游侧处。

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