JP2009185708A - ターボ圧縮機及び冷凍機 - Google Patents

Abstract

【課題】凝縮器に連結されるターボ圧縮機において、騒音を低減させる。
【解決手段】インペラとディフューザとを備える圧縮手段２１，２２が流体の流れに対して直列に複数段配置され、複数の上記圧縮手段２１，２２にて上記流体を順次圧縮可能であると共に最終段の圧縮手段２１，２２にて圧縮された上記流体を凝縮器に供給可能なターボ圧縮機であって、少なくとも上記最終段の圧縮手段２２の上記ディフューザ２２ｂは、該ディフューザ２２ｂにおける上記流体の旋回速度を低減させるディフューザベーンを備えないベーンレスディフューザである。
【選択図】図４

Description

本発明は、流体を複数のインペラにて圧縮可能なターボ圧縮機及び該ターボ圧縮機を備える冷凍機に関するものである。

水等の冷却対象物を冷却あるいは冷凍する冷凍機として、冷媒をインペラによって圧縮して排出するターボ圧縮機を備えるターボ冷凍機等が知られている。
圧縮機においては、圧縮比が大きくなると圧縮機の吐出温度が高くなり容積効率が低下してしまう。そこで、上述のようなターボ冷凍機等が備えるターボ圧縮機においては、複数段に分けて冷媒の圧縮を行う場合がある。例えば、特許文献１には、インペラとディフューザとを備える圧縮段を２つ備え、これらの圧縮段にて冷媒を順次圧縮するターボ圧縮機が開示されている。
特開２００７−１７７６９５号公報

ところで、ターボ圧縮機においては、効率的に圧力エネルギを得るためにディフューザにおける冷媒の旋回速度を低減させるディフューザベーンを備えるベーン付ディフューザが一般的に用いられている。
ところが、ベーン付ディフューザを用いた場合には、冷媒の流れの中にディフューザベーンが配置されるため、当該ディフューザベーンに冷媒がぶつかることによりディフューザベーンの出口では周方向に流れの不均一が生じ、僅かながら流体の乱れが発生する。
ターボ冷凍機に設置されるターボ圧縮機は、圧縮された冷媒を冷却液化する凝縮器に接続されている。このため、冷媒がディフューザベーンにぶつかることにより生じた流体の乱れは、凝縮器に伝達される。
そして、凝縮器では気体として流入した冷媒が液化されるため凝縮器の内部には、気体としての冷媒が充満する広い空間が存在するため、凝縮器に伝達された流体の乱れが反響し、騒音が発生する。

このように、ターボ冷凍機においては、ディフューザベーンに冷媒がぶつかることによって生じた流体の乱れが凝縮器に伝達されることに起因する騒音が発生するという問題を有している。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、凝縮器に連結されるターボ圧縮機において、騒音を低減させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のターボ圧縮機は、インペラとディフューザとを備える圧縮手段が流体の流れに対して直列に複数段配置され、複数の上記圧縮手段にて上記流体を順次圧縮可能であると共に最終段の圧縮手段にて圧縮された上記流体を凝縮器に供給可能なターボ圧縮機であって、少なくとも上記最終段の圧縮手段の上記ディフューザは、該ディフューザにおける上記流体の旋回速度を低減させるディフューザベーンを備えないベーンレスディフューザであることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明のターボ圧縮機によれば、最終段の圧縮手段のディフューザがベーンレスディフューザとされる。このため、最終段の圧縮手段においてディフューザベーンと流体がぶつかることによって生じる流体の乱れの発生が防止される。

また、本発明のターボ圧縮機においては、最終段の上記圧縮手段より前段の上記圧縮手段から直接上記流体を上記凝縮器に供給可能なバイパス流路を備え、該バイパス流路が接続される上記圧縮手段の上記ディフューザは、上記ベーンレスディフューザであるという構成を採用する。

また、本発明のターボ圧縮機においては、上記圧縮手段のうち、上記凝縮器へ上記流体を直接供給しない圧縮手段の上記ディフューザは、該ディフューザにおける上記流体の旋回速度を低減させるディフューザベーンを備えるベーン付ディフューザであるという構成を採用する。

次に、本発明の冷凍機は、圧縮された冷媒を冷却液化する凝縮器と、液化された上記冷媒を蒸発させて冷却対象物から気化熱を奪うことによって上記冷却対象物を冷却する蒸発器と、上記蒸発器にて蒸発された上記冷媒を圧縮して上記凝縮器に供給する圧縮機とを備える冷凍機であって、上記圧縮機として、本発明のターボ圧縮機を備えることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明の冷凍機によれば、本発明のターボ圧縮機と同様に、ターボ圧縮機が備える最終段の圧縮手段においてディフューザベーンと流体がぶつかることによって生じる流体の乱れの発生が防止される。

本発明によれば、ターボ圧縮機が備える最終段の圧縮手段においてディフューザベーンと流体がぶつかることによって生じる流体の乱れの発生が防止される。このため、最終段の圧縮手段から凝縮器に上記流体の乱れが伝達されることが防止され、凝縮器において反響による騒音の発生を防止することができる。
したがって、本発明によれば、凝縮器に連結されるターボ圧縮機における騒音を低減させることが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明に係るターボ圧縮機及び冷凍機の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態におけるターボ冷凍機Ｓ１（冷凍機）の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態におけるターボ冷凍機Ｓ１は、例えば空調用の冷却水を生成するためにビルや工場に設置されるものであり、図１に示すように、凝縮器１と、エコノマイザ２と、蒸発器３と、ターボ圧縮機４とを備えている。

凝縮器１は、気体状態で圧縮された冷媒（流体）である圧縮冷媒ガスＸ１が供給され、この圧縮冷媒ガスＸ１を冷却液化することによって冷媒液Ｘ２とするものである。この凝縮器１は、図１に示すように、圧縮冷媒ガスＸ１が流れる流路Ｒ１を介してターボ圧縮機４と接続されており、冷媒液Ｘ２が流れる流路Ｒ２を介してエコノマイザ２と接続されている。なお、流路Ｒ２には、冷媒液Ｘ２を減圧するための膨張弁５が設置されている。

エコノマイザ２は、膨張弁５にて減圧された冷媒液Ｘ２を一時的に貯留するものである。このエコノマイザ２は、冷媒液Ｘ２が流れる流路Ｒ３を介して蒸発器３と接続されており、エコノマイザ２にて生じた冷媒の気相成分Ｘ３が流れる流路Ｒ４を介してターボ圧縮機４と接続されている。なお、流路Ｒ３は、冷媒液Ｘ２をさらに減圧するための膨張弁６が設置されている。また、流路Ｒ４は、ターボ圧縮機４が備える後述する第２圧縮段２２に気相成分Ｘ３を供給するようにターボ圧縮機４と接続されている。

蒸発器３は、冷媒液Ｘ２を蒸発させて水等の冷却対象物から気化熱を奪うことによって冷却対象物を冷却するものである。この蒸発器３は、冷媒液Ｘ２が蒸発されることによって生じる冷媒ガスＸ４が流れる流路Ｒ５を介してターボ圧縮機４と接続されている。なお、流路Ｒ５は、ターボ圧縮機４が備える後述する第１圧縮段２１と接続されている。

ターボ圧縮機４は、冷媒ガスＸ４を圧縮して上記圧縮冷媒ガスＸ１とするものである。このターボ圧縮機４は、上述のように圧縮冷媒ガスＸ１が流れる流路Ｒ１を介して凝縮器１と接続されており、冷媒ガスＸ４が流れる流路Ｒ５を介して蒸発器３と接続されている。

このように構成されたターボ冷凍機Ｓ１においては、流路Ｒ１を介して凝縮器１に供給された圧縮冷媒ガスＸ１は、凝縮器１によって液化冷却されて冷媒液Ｘ２とされる。
冷媒液Ｘ２は、流路Ｒ２を介してエコノマイザ２に供給される際に膨張弁５によって減圧され、減圧された状態にてエコノマイザ２において一時的に貯留された後、流路Ｒ３を介して蒸発器３に供給される際に膨張弁６によってさらに減圧され、さらに減圧された状態にて蒸発器３に供給される。
蒸発器３に供給された冷媒液Ｘ２は、蒸発器３によって蒸発されて冷媒ガスＸ４とされ、流路Ｒ５を介してターボ圧縮機４に供給される。
ターボ圧縮機４に供給された冷媒ガスＸ４は、ターボ圧縮機４によって圧縮されて圧縮冷媒ガスＸ１とされ、再び流路Ｒ１を介して凝縮器１に供給される。
なお、冷媒液Ｘ２がエコノマイザ２に貯留されている際に発生した冷媒の気相成分Ｘ３は、流路Ｒ４を介してターボ圧縮機４に供給され、冷媒ガスＸ４と共に圧縮されて圧縮冷媒ガスＸ１として流路Ｒ１を介して凝縮器１に供給される。
そして、このようなターボ冷凍機Ｓ１では、蒸発器３にて冷媒液Ｘ２を蒸発される際に、冷却対象物から気化熱を奪うことによって、冷却対象物の冷却あるいは冷凍を行う。

続いて、本実施形態の特徴部分である上記ターボ圧縮機４についてより詳細に説明する。図２は、ターボ圧縮機４の水平断面図である。また、図３はターボ圧縮機４の垂直断面図である。また、図４は、ターボ圧縮機４が備える圧縮機ユニット２０を拡大した垂直断面図である。
これらの図に示すように、本実施形態におけるターボ圧縮機４は、モータユニット１０と、圧縮機ユニット２０と、ギアユニット３０とを備えている。

モータユニット１０は、出力軸１１を有すると共に圧縮機ユニット２０を駆動させるための駆動源となるモータ１２と、該モータ１２を囲むと共に上記モータ１２を支持するモータハウジング１３とを備えている。
なお、モータ１２の出力軸１１は、モータハウジング１３に固定される第１軸受１４と第２軸受１５とによって回転可能に支持されている。
また、モータハウジング１３は、ターボ圧縮機４を支持する脚部１３ａを備えている。そして、脚部１３ａの内部は、中空とされており、ターボ圧縮機４の摺動部位に供給される潤滑油が回収されると共に貯留される油タンク４０として用いられる。

圧縮ユニット２０は、冷媒ガスＸ４（図１参照）を吸入して圧縮する第１圧縮段２１（圧縮手段）と、第１圧縮段２１にて圧縮された冷媒ガスＸ４をさらに圧縮して圧縮冷媒ガスＸ１（図１参照）として排出する第２圧縮段２２（圧縮手段）とを備えている。

第１圧縮段２１は、図４に示すように、スラスト方向から供給される冷媒ガスＸ４に速度エネルギを付与してラジアル方向に排出する第１インペラ２１ａ（インペラ）と、第１インペラ２１ａによって冷媒ガスＸ４に付与された速度エネルギを圧力エネルギに変換することによって圧縮する第１ディフューザ２１ｂ（ディフューザ）と、第１ディフューザ２１ｂによって圧縮された冷媒ガスＸ４を第１圧縮段２１の外部に導出する第１スクロール室２１ｃと、冷媒ガスＸ４を吸入して第１インペラ２１ａに供給する吸入口２１ｄを備えている。
なお、第１ディフューザ２１ｂ、第１スクロール室２１ｃ及び吸入口２１ｄの一部は、第１インペラ２１ａを囲う第１ハウジング２１ｅによって形成されている。

第１インペラ２１ａは、回転軸２３に固定され、回転軸２３がモータ１２の出力軸１１から回転動力を伝達されて回転されることによって回転駆動される。

第１ディフューザ２１ｂは、第１インペラ２１ａの周囲に環状に配置されている。そして、本実施形態のターボ圧縮機４において、第１ディフューザ２１ｂは、第１ディフューザ２１ｂにおける冷媒ガスＸ４の旋回速度を低減させて速度エネルギを効率的に圧力エネルギに変換する複数のディフューザベーン２１ｆを備えるベーン付ディフューザである。

また、第１圧縮段２１の吸入口２１ｄには、第１圧縮段２１の吸入容量を調節するためのインレットガイドベーン２１ｇが複数設置されている。
各インレットガイドベーン２１ｇは、第１ハウジング２１ｅに固定された駆動機構２１ｈによって冷媒ガスＸ４の流れ方向からの見かけ上の面積が変更可能なように回転可能とされている。

第２圧縮段２２は、図５に示すように、第１圧縮段２１にて圧縮されると共にスラスト方向から供給される冷媒ガスＸ４に速度エネルギを付与してラジアル方向に排出する第２インペラ２２ａと、第２インペラ２２ａ（インペラ）によって冷媒ガスＸ４に付与された速度エネルギを圧力エネルギに変換することによって圧縮して圧縮冷媒ガスＸ１として排出する第２ディフューザ２２ｂ（ディフューザ）と、第２ディフューザ２２ｂから排出された圧縮冷媒ガスＸ１を第２圧縮段２２の外部に導出する第２スクロール室２２ｃと、第１圧縮段２１にて圧縮された冷媒ガスＸ４を第２インペラ２２ａに導く導入スクロール室２２ｄとを備えている。
なお、第２ディフューザ２２ｂ、第２スクロール室２２ｃ及び導入スクロール室２２ｄの一部は、第２インペラ２２ａを囲う第２ハウジング２２ｅによって形成されている。

第２インペラ２２ａは、上記回転軸２３に第１インペラ２１ａと背面合わせとなるように固定され、回転軸２３がモータ１２の出力軸１１から回転動力を伝達されて回転されることによって回転駆動される。

第２ディフューザ２２ｂは、第２インペラ２２ａの周囲に環状に配置されている。そして、本実施形態のターボ圧縮機４において、第２ディフューザ２２ｂは、第２ディフューザ２２ｂにおける冷媒ガスＸ４の旋回速度を低減させて速度エネルギを効率的に圧力エネルギに変換するディフューザベーンを備えないベーンレスディフューザである。

第２スクロール室２２ｃは、圧縮冷媒ガスＸ１を凝縮器１に供給するための流路Ｒ１と接続されており、第２圧縮段２２から導出した圧縮冷媒ガスＸ１を流路Ｒ１に供給する。

なお、第１圧縮段２１の第１スクロール室２１ｃと、第２圧縮段２２の導入スクロール室２２ｄとは、第１圧縮段２１及び第２圧縮段２２とは別体で設けられる外部配管（不図示）を介して接続されており、該外部配管を介して第１圧縮段２１にて圧縮された冷媒ガスＸ４が第２圧縮段２２に供給される。この外部配管には、上述の流路Ｒ４（図１参照）が接続されており、エコノマイザ２にて発生した冷媒の気相成分Ｘ３が外部配管を介して第２圧縮段２２に供給される構成となっている。

また、回転軸２３は、第１圧縮段２１と第２圧縮段２２との間の空間５０において第２圧縮段２２の第２ハウジング２２ｅに固定される第３軸受２４と、モータユニット１０側において第２ハウジング２２ｅに固定される第４軸受２５とによって回転可能に支持されている。

ギアユニット３０は、モータ１２の出力軸１１の回転動力を回転軸２３に伝達するためのものであり、モータユニット１０のモータハウジング１３と圧縮機ユニット２０の第２ハウジング２２ｅとによって形成される空間６０に収納されている。
このギアユニット３０は、モータ１２の出力軸１１に固定される大径歯車３１と、回転軸２３に固定されると共に大径歯車３１と噛み合う小径歯車３２とによって構成されており、出力軸１１の回転数に対して回転軸２３の回転数が増加するようにモータ１２の出力軸１１の回転動力を回転軸２３に伝達する。

また、ターボ圧縮機４は、軸受（第１軸受１４，第２軸受１５，第３軸受２４，第４軸受２５）、インペラ（第１インペラ２１ａ，第２インペラ２２ａ）とハウジング（第１ハウジング２１ｅ，第２ハウジング２２ｅ）との間、及びギアユニット３０等の摺動部位に油タンク４０に貯留された潤滑油を供給する潤滑油供給装置７０を備えている。なお、図面において潤滑油供給装置７０は、一部のみが図示されている。
なお、第３軸受２４が配置される空間５０とギアユニット３０が収納される空間６０とは、第２ハウジング２２ｅに形成された貫通孔８０によって接続されており、さらに空間６０と油タンク４０とは接続されている。このため、空間５０，６０に供給されて摺動部位から流れ落ちた潤滑油は、油タンク４０に回収される。

次に、このように構成された本実施形態におけるターボ圧縮機４の動作について説明する。

まず、潤滑油供給装置７０によって、ターボ圧縮機４の摺動部位に油タンク４０から潤滑油が供給され、その後モータ１２が駆動される。そして、モータ１２の出力軸１１の回転動力がギアユニット３０を介して回転軸２３に伝達され、これによって圧縮機ユニット２０の第１インペラ２１ａと第２インペラ２２ａとが回転駆動される。

第１インペラ２１ａが回転駆動されると、第１圧縮段２１の吸入口２１ｄが負圧状態となり、流路Ｒ５からの冷媒ガスＸ４が吸入口２１ｄを介して第１圧縮段２１に流入する。
第１圧縮段２１の内部に流入した冷媒ガスＸ４は、第１インペラ２１ａにスラスト方向から流入し、第１インペラ２１ａによって速度エネルギを付与されてラジアル方向に排出される。
第１インペラ２１ａから排出された冷媒ガスＸ４は、第１ディフューザ２１ｂによって速度エネルギを圧力エネルギに変換されることで圧縮される。ここで、本実施形態におけるターボ圧縮機４においては、第１ディフューザ２１ｂが、ベーン付ディフューザであるため、冷媒ガスＸ４がディフューザベーン２１ｆにぶつかることによって冷媒ガスＸ４の旋回速度が急激に減少され、速度エネルギが高効率で圧力エネルギに変換される。
第１ディフューザ２１ｂから排出された冷媒ガスＸ４は、第１スクロール室２１ｃを介して第１圧縮段２１の外部に導出される。
そして、第１圧縮段２１の外部に導出された冷媒ガスＸ４は、外部配管を介して第２圧縮段２２に供給される。

第２圧縮段２２に供給された冷媒ガスＸ４は、導入スクロール室２２ｄを介してスラスト方向から第２インペラ２２ａに流入し、第２インペラ２２ａによって速度エネルギを付与されたラジアル方向に排出される。
第２インペラ２２ａから排出された冷媒ガスＸ４は、第２ディフューザ２２ｂによって速度エネルギを圧力エネルギに変換されることでさらに圧縮されて圧縮冷媒ガスＸ１とされる。ここで、本実施形態におけるターボ圧縮機４においては、第２ディフューザ２２ｂが、ベーンレスディフューザであるため、冷媒ガスＸ４がディフューザベーンにぶつかることによって生じる流体の乱れの発生がない。
第２ディフューザ２２ｂから排出された圧縮冷媒ガスＸ１は、第２スクロール室２２ｃを介して第２圧縮段２２の外部に導出される。
そして、第２圧縮段２２の外部に導出された圧縮冷媒ガスＸ１は、流路Ｒ１を介して凝縮器１に供給される。ここで、本実施形態におけるターボ圧縮機４においては、第２ディフューザ２２ｂにおいて、冷媒ガスＸ４がディフューザベーンにぶつかることによって生じる流体の乱れの発生がないため、当該流体の乱れが凝縮器１に伝達されない。よって、流体の乱れが凝縮器１の内部において反響して騒音が発生することを防止することができる。

以上のような本実施形態におけるターボ圧縮機４によれば、第１圧縮段２１と第２圧縮段２２とが冷媒の流れに対して直列に配置され、これらの第１圧縮段２１と第２圧縮段２２とによって冷媒を順次圧縮可能であると共に最終段の圧縮段である第２圧縮段２２にて圧縮された冷媒である圧縮冷媒ガスＸ１を凝縮器１に供給可能とされている。
そして、本実施形態におけるターボ圧縮機４によれば、ターボ圧縮機４が備える最終段の圧縮段である第２圧縮段２２においてディフューザベーンと冷媒がぶつかることによって生じる流体の乱れの発生が防止される。このため、第２圧縮段２２から凝縮器１に上記流体の乱れが伝達されることが防止され、凝縮器１において反響による騒音の発生を防止することができる。
したがって、本実施形態におけるターボ圧縮機４によれば、騒音を低減させることが可能となる。

また、本実施形態におけるターボ圧縮機４は、２つの圧縮段２１，２２のうち、凝縮器１へ冷媒を直接供給しない圧縮段である第１圧縮段２１のディフューザ（第１ディフューザ２１ｂ）が、ベーン付ディフューザであるという構成を採用している。
このような構成を採用する本実施形態におけるターボ圧縮機４によれば、第１ディフューザ２１ｂにおいて効率的に速度エネルギを圧力エネルギに変換できるため、上記騒音の低減と共にターボ圧縮機の高効率化を図ることが可能となる。

そして、本実施形態におけるターボ冷凍機Ｓ１は、上述のような騒音が低減されたターボ圧縮機４を備える。
このため、本実施形態におけるターボ冷凍機Ｓ１によれば、騒音を低減することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図５は、本実施形態におけるターボ冷凍機Ｓ２（冷凍機）の概略構成を示すブロック図である。
この図に示すように、本実施形態におけるターボ冷凍機Ｓ２のターボ圧縮機４は、第１圧縮段１００、第２圧縮段２００、第３圧縮段３００及び第４圧縮段４００の合計４つの圧縮段を備えている。
なお、圧縮冷媒ガスＸ１が流れる流路Ｒ１は、最終段の第４圧縮段４００に接続されている。

また、本実施形態におけるターボ圧縮機４においては、最終段の圧縮段である第４圧縮段４００より前段の圧縮段である第３圧縮段３００から直接冷媒を凝縮器１に供給可能とする開閉可能なバイパス流路Ｒ６が設置されている。
そして、第３圧縮段３００が備えるディフューザと第４圧縮段４００が備えるディフューザとがベーンレスディフューザとされ、第１圧縮段１００が備えるディフューザと第２圧縮段２００が備えるディフューザとがベーン付ディフューザとされている。
このような本実施形態におけるターボ圧縮機４においては、第４圧縮段４００から排出される圧縮冷媒ガスＸ１が流路Ｒ１を介して凝縮器１に供給されると共に、必要に応じて第３圧縮段３００からバイパス流路Ｒ６を介して圧縮冷媒ガス（第１圧縮段１００、第２圧縮段２００及び第３圧縮段３００によって圧縮された冷媒ガス）が凝縮器１に供給される。

そして、本実施形態におけるターボ圧縮機４においては、凝縮器１に直接冷媒を供給可能な第３圧縮段３００及び第４圧縮段４００のディフューザがベーンレスディフューザとされているため、冷媒がディフューザベーンにぶつかることによって生じる流体の乱れが凝縮器１に伝達されることが防止される。
したがって、本実施形態におけるターボ冷凍機Ｓ１及びターボ圧縮機４によれば、騒音を低減させることが可能となる。

また、本実施形態におけるターボ圧縮機４においては、凝縮器１へ冷媒を直接供給しない圧縮段である第１圧縮段１００のディフューザ及び第２圧縮段２００のディフューザが、ベーン付ディフューザであるという構成を採用している。
このような構成を採用する本実施形態におけるターボ圧縮機４によれば、第１圧縮段１００及び第２圧縮段２００において効率的に速度エネルギを圧力エネルギに変換できるため、上記騒音の低減と共にターボ圧縮機の高効率化を図ることが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係るターボ圧縮機及び冷凍機の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記第１実施形態においては２つの圧縮段（第１圧縮段２１及び第２圧縮段２２）を備える構成について説明し、上記第２実施形態においては４つの圧縮段（第１圧縮段１００、第２圧縮段２００、第３圧縮段３００及び第４圧縮段４００）を備える構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、３つ圧縮段あるいは５つ以上の圧縮段を備える構成を採用しても良い。

また、上記実施形態においては、凝縮器１へ冷媒を直接供給しない圧縮段が備えるディフューザがベーン付ディフューザである構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、凝縮器へ冷媒を直接供給しない圧縮段が備えるディフューザがベーンレスディフューザであっても良い。

また、上記実施形態においては、ターボ冷凍機が、空調用の冷却水を生成するためにビルや工場に設置されるものとの説明をした。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、家庭用や業務用の冷蔵庫あるいは冷凍庫や、家庭用の空調装置に適用することも可能である。

また、上記第１実施形態においては、第１圧縮段２１が備える第１インペラ２１ａと、第２圧縮段２２が備える第２インペラ２２ａとが背面合わせとされた構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１圧縮段２１が備える第１インペラ２１ａの背面と、第２圧縮段２２が備える第２インペラ２２ａの背面とが同じ方向を向くように構成されても良い。

また、上記第１実施形態においては、モータユニット１０と圧縮ユニット２０とギアユニット３０とが各々設けられたターボ圧縮機について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、モータが第１圧縮段と第２圧縮段の間に配置する構成を採用しても良い。

本発明の第１実施形態におけるターボ冷凍機の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態におけるターボ冷凍機が備えるターボ圧縮機の水平断面図である。 本発明の第１実施形態におけるターボ冷凍機が備えるターボ圧縮機の垂直断面図である。 図３の要部拡大図である。 本発明の第２実施形態におけるターボ冷凍機の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

Ｓ１，Ｓ２……冷凍機、１……凝縮器、３……蒸発器、４……ターボ圧縮機、２１……第１圧縮段（圧縮手段）、２１ａ……第１インペラ（インペラ）、２１ｂ……第１ディフューザ（ディフューザ）、２１ｆ……ディフューザベーン、２２……第２圧縮段（圧縮手段）、２２ａ……第２インペラ（インペラ）、２２ｂ……第２ディフューザ（ディフューザ）、１００……第１圧縮段（圧縮手段）、２００……第２圧縮段（圧縮手段）、３００……第３圧縮段（圧縮手段）、４００……第４圧縮段（圧縮手段）、Ｘ１……圧縮冷媒ガス（冷媒）、Ｘ２……冷媒液（冷媒）、Ｘ３……気相成分（冷媒）、Ｘ４……冷媒ガス（冷媒）、Ｒ６……バイパス流路

Claims (4)

1. インペラとディフューザとを備える圧縮手段が流体の流れに対して直列に複数段配置され、複数の前記圧縮手段にて前記流体を順次圧縮可能であると共に最終段の圧縮手段にて圧縮された前記流体を凝縮器に供給可能なターボ圧縮機であって、
   少なくとも前記最終段の圧縮手段の前記ディフューザは、該ディフューザにおける前記流体の旋回速度を低減させるディフューザベーンを備えないベーンレスディフューザであることを特徴とするターボ圧縮機。
2. 最終段の前記圧縮手段より前段の前記圧縮手段から直接前記流体を前記凝縮器に供給可能なバイパス流路を備え、
   該バイパス流路が接続される前記圧縮手段の前記ディフューザは、前記ベーンレスディフューザである
   ことを特徴とする請求項１記載のターボ圧縮機。
3. 前記圧縮手段のうち、前記凝縮器へ前記流体を直接供給しない圧縮手段の前記ディフューザは、該ディフューザにおける前記流体の旋回速度を低減させるディフューザベーンを備えるベーン付ディフューザであることを特徴とする請求項１または２記載のターボ圧縮機。
4. 圧縮された冷媒を冷却液化する凝縮器と、液化された前記冷媒を蒸発させて冷却対象物から気化熱を奪うことによって前記冷却対象物を冷却する蒸発器と、前記蒸発器にて蒸発された前記冷媒を圧縮して前記凝縮器に供給する圧縮機とを備える冷凍機であって、
   前記圧縮機として、請求項１〜３いずれかに記載のターボ圧縮機を備えることを特徴とする冷凍機。
   

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