JP2009185710A - ターボ圧縮機及び冷凍機 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルタンクを負圧にして潤滑油を回収することを可能としつつ、潤滑油の減少及び圧縮特性の劣化を防止することができるターボ圧縮機及び冷凍機を提供する。
【解決手段】軸線Ｏ回りに回転される第一インペラ２１ａを有する第一圧縮段２１の上流側に位置する吸入口２１ｄの外周に、該吸入口２１ｄと間隙２１ｊを介して連通する円環状の中継空間２１ｈを区画形成し、該中継空間２１ｈとオイルタンクとを連通状態に接続する均圧管９０を設け、中継空間２１ｈ内における均圧管９０の開口端９０ａを円環の接線方向に向けて配置する。
【選択図】図３

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、インペラ等を備えた圧縮手段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。

また、このようなターボ圧縮機においては、圧縮手段の摺動部位に供給される潤滑油を貯留するオイルタンクが設けられている。このオイルタンクにおいては、摺動部位に供給された潤滑油を回収すべく、内部の圧力を摺動部位が置かれる空間に比べて低く設定して圧力勾配をつける必要がある。

そこで、従来は、オイルタンクと圧縮手段の吸入口とを直接的に配管（均圧管）で接続し、オイルタンク内を圧力が最も低い吸入口と同一の圧力とすることにより、オイルタンク内を負圧にして潤滑油の回収を行っていた。
特開２００７−１７７６９５号公報

ところで、上記のような従来のターボ圧縮機には以下の問題があった。
即ち、オイルタンクと圧縮機の吸入口が均圧管で直接的に接続されているため、圧縮機を作動させると当該圧縮機の気体の吸引に伴ってオイルタンク内は急激に減圧され、潤滑油内に溶け込んでいた冷媒ガス等の気体が気化してオイルフォーミング（発泡）が発生する。これによりオイルタンク内に充満した油ミストが均圧管を介して吸入口に流れ込んでしまうため、潤滑油が減少して摺動部位に十分な量を供給することができなくなる他、圧縮機に吸入される気体に油ミストが混入して圧縮特性が劣化してしまっていた。

この発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、オイルタンクを負圧にして潤滑油を回収することを可能としつつ、潤滑油の減少及び圧縮特性の劣化を防止することができるターボ圧縮機及び冷凍機を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係るターボ圧縮機は、軸線回りに回転されるインペラを有する圧縮手段が気体の流路に対して直列に複数段配置されるとともに、前記圧縮手段の摺動部位に潤滑油を供給可能なオイルタンクを備え、前記流路の気体を吸引して順次圧縮するターボ圧縮機において、前記圧縮手段の上流側の前記流路と間隙を介して連通する中継空間が区画形成され、該中継空間と前記オイルタンクとを連通状態に接続する均圧管が設けられたことを特徴としている。

このような特徴のターボ圧縮機によれば、圧縮手段の上流側の流路、即ち圧力が最も低い空間が、間隙、中継空間及び均圧管を介してオイルタンク内と連通されている。これによりオイルタンク内の圧力を負圧にすることで、潤滑油の回収を行えるようになっている。
また、油ミストが均圧管を介して中継空間に至った際には、当該中間空間と圧縮手段の両流側の流路とをつなぐのは僅かな間隙のみであるため、中継空間に油ミストを滞留させることができ、圧縮手段に油ミストが混入されることを防止することが可能となっている。

また、本発明に係るターボ圧縮機においては、前記中継空間は前記軸線を中心とする円環状をなしているとともに、前記中継空間における前記均圧管の開口端が、該円環の接線方向に向けられていることを特徴としている。

これにより、均圧管を介して中継空間に至る油ミストは、円環状をなす中継空間の接線方向に向けられて放出され、中継空間内に円環に沿った旋回流を発生させることができる。従って、この旋回流による遠心力でもって油ミストを中継空間の外周部に滞留させることができるため、間隙から流路に油ミストが漏洩することを確実に防止することが可能となる。

さらに、本発明に係るターボ圧縮機においては、前記中継空間における前記間隙と前記均圧管の開口端との間に障壁板が設けられたことを特徴としている。
これによって均圧管から中継空間に放出される油ミストが間隙に至って圧縮手段側に漏洩することをより確実に防止することができる。

また、本発明に係るターボ圧縮機においては、前記圧縮手段の上流側の前記流路に、前記圧縮手段の吸入容量を調整する流量調整手段が設けられ、該流量調整手段の駆動部が、前記中継空間内に収納されていることを特徴としている。
これによって、流量調整手段の駆動部は、油ミストが存在する雰囲気中で駆動することになるため、該駆動部の長寿命化を図ることが可能となる。

本発明に係る冷凍機は、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、上記のいずれかのターボ圧縮機を備えることを特徴としている。
このような特徴の冷凍機によれば、上記のターボ圧縮機と同様の作用・効果を奏する。

本発明に係るターボ圧縮機及び冷凍機によれば、圧縮手段の上流側の流路とオイルタンク内との間に中継空間を介在させることにより、当該中継空間において油ミストを滞留させることができるため、圧縮手段への油ミストの混入による圧縮特性の劣化を防止することができるとともに、潤滑油の減少を抑制することで摺動部位への十分な量の潤滑油の供給が可能となる。

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。

図１は、本実施形態におけるターボ冷凍機Ｓ（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Ｓ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Ｓ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。

また、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Ｓ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の垂直断面図である。また、図３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、軸線Ｏ回りに回転する出力軸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、中空状に形成されており、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オイルタンク４０として用いられる。

圧縮ユニット２０は、詳しくは図３に示すように、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、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軸線Ｏ回りに回転駆動される。

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、駆動機構２１ｉ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。

そして、第一圧縮段２１における第一インペラ２１ａ及びこれの上流側にあたる吸入口２１ｄの外周部には、第一ハウジング２１によって、軸線Ｏを中心とした円環状をなす中継空間２１ｈが区画形成されている。該中継空間２１ｈの内部には、上記のインレットガイドベーン２１ｇの駆動機構２１ｉが収納されている。
また、この中継空間２１ｈは吸入口２１ｄと僅かな間隙２１ｊを介して連通状態とされており、これにより中継空間２１ｈと吸入口２１ｄの圧力が常に等しくなるように構成されている。

また、図１に示すように、中継空間２１ｈは均圧管９０によって上述のオイルタンク４０と接続されている。均圧管９０は、オイルタンク４０の内部と中継空間２１ｈを連通状態とするものであり、これによりオイルタンク４０内と中継空間２１ｈとは常に同一の圧力に保たれる。
また、この均圧管９０の中継空間２１ｈにおける開口端９０ａは、円環状をなす中継空間２１ｈの該円環の接線方向に向けて配置されている。

さらに、中継空間２１ｈ内には、間隙２１ｊ付近から軸線Ｏの径方向外側に張り出す障壁板２１ｋが設けられている。これにより間隙２１ｊと均圧管９０の開口端とが、直接的に対面することのないように隔離されている。

第２圧縮段２２は、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軸線Ｏ回りに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等の摺動部位にオイルタンク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。
また、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とオイルタンク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、オイルタンク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の摺動部位にオイルタンク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。
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。

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、第一インペラ２１ａの上流側に位置する吸入口２１ｄが、間隙２１ｊ、中継空間２１ｈ及び均圧管９０を介してオイルタンク４０内と連通状態とされているため、吸入口２１ｄとオイルタンク４０の内部との圧力は等しいものになる。従って、第一インペラ２１ａが回転駆動され吸入口２１ｄが負圧状態となると、オイルタンク４０の内部も同様に負圧状態とされる。
このため潤滑油が供給される空間５０、６０から流れ落ちた潤滑油は負圧状態とされたオイルタンク４０に向かって移動することになり、当該潤滑油を容易にオイルタンク４０に回収することが可能となる。

一方、負圧状態とされたオイルタンク４０においては、急激な減圧に伴い潤滑油内に溶け込んでいたガスが気化してオイルフォーミング（発泡）が発生し、オイルタンク４０内に充満した油ミストが均圧管９０を介して中継空間２１ｈに流れ込むが、当該中間空間２１ｈと吸入口２１ｄとをつなぐのは僅かな間隙２１ｊのみであるため、中継空間２１ｈに油ミストを滞留させることができる。
従って、油ミストが吸入口２１ｄに漏洩して第一インペラ２１ａに混入されることがないため第一圧縮段における油ミストの混入による圧縮特性の劣化を防止することができる。さらに、潤滑油の減少が抑制されるため、摺動部位に十分な量の潤滑油を継続的に供給することが可能となる。

また、本実施形態においては、中継空間２１ｈは軸線Ｏを中心とする円環状をなしており、さらに中継空間２１ｈにおける均圧管９０の開口端９０ａが該円環の接線方向に向けられているため、均圧管９０ａを介して中継空間２１ｈに至る油ミストは、円環状をなす中継空間２１ｈの接線方向に向けられて放出されることになる。
これにより、中継空間２１ｈ内に円環に沿った旋回流（図３、矢印参照）を発生させることができ、該旋回流の遠心力でもって油ミストを中継空間２１ｈの外周部に滞留させることができるため、油ミストが吸入口２１ｄに漏洩することを確実に防止することができる。

さらに、中継空間２１ｈ内には、間隙２１ｊと均圧管９０の開口端９０ａとの間に障壁板２１ｋが設けられているため、油ミストはこの障壁板２１ｋが障害となり間隙２１ｊに至ることはないため、吸入口２１ｄに漏洩することをより確実に防止することができる。

また、インレットガイドベーン２１ｇの駆動部２１ｉが、中継空間２１ｈ内に収納されており、該駆動部２１ｉは油ミストが存在する雰囲気中で駆動することになるため、該駆動部２１ｉの長寿命化を図ることが可能となる。

なお、本構成により回収され、中継空間２１ｈ内に滞留した潤滑油は、図示しないポンプまたはエゼクター等の補助装置を用いてオイルタンク４０内に戻される。

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たが、これに限定されるものではなく、３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、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垂直断面図である。 図３の要部拡大図である。

符号の説明

Ｓ 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）
２１ｇ インレットガイドベーン（流量調整手段）
２１ｈ 中継空間
２１ｉ 駆動部
２１ｊ 間隙
２１ｋ 障壁板
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）
４０ オイルタンク
９０ 均圧管
９０ａ 開口端
Ｏ 軸線
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）

Claims (5)

1. 軸線回りに回転されるインペラを有する圧縮手段が気体の流路に対して直列に複数段配置されるとともに、前記圧縮手段の摺動部位に潤滑油を供給可能なオイルタンクを備え、前記流路の気体を吸引して順次圧縮するターボ圧縮機において、
   前記圧縮手段の上流側の前記流路と間隙を介して連通する中継空間が区画形成され、
   該中継空間と前記オイルタンクとを連通状態に接続する均圧管が設けられたことを特徴とするターボ圧縮機。
2. 前記中継空間は前記軸線を中心とする円環状をなしているとともに、
   前記中継空間における前記均圧管の開口端が、該円環の接線方向に向けられていることを特徴とする請求項１に記載のターボ圧縮機。
3. 前記中継空間における前記間隙と前記均圧管の開口端との間に障壁板が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のターボ圧縮機。
4. 前記圧縮手段の上流側の前記流路に、前記圧縮手段の吸入容量を調整する流量調整手段が設けられ、該流量調整手段の駆動部が、前記中継空間内に収納されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のターボ圧縮機。
5. 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から４のいずれか一項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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