JP2016142177A - 遠心圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】運転の安定性の向上を図ることができる遠心圧縮機を提供すること。【解決手段】遠心圧縮機１０は、インペラ１４に向けて吸入される吸入冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ７１と、インペラ１４の回転によって圧縮された流体であって吸入冷媒よりも高圧の圧縮冷媒の圧力を検出する圧縮圧力センサ７２とを備えている。遠心圧縮機１０は、圧縮冷媒の一部をインペラ１４の吸入側に戻すバイパス流路７３と、当該バイパス流路７３上に設けられた制御弁としての電磁弁７４と、両圧力センサ７１，７２の検出結果から算出される圧縮比に基づいて電磁弁７４を制御する制御部７５とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、遠心圧縮機に関する。

従来から、回転軸及び回転軸に連結されたインペラを備え、インペラの回転によって流体を圧縮して吐出する遠心圧縮機が知られている（例えば特許文献１参照）。また、特許文献２には、遠心圧縮機を用いた水冷式の空調装置が記載されている。

特開２００９−２５７１６５号公報 特開２０１４−１５９９２３号公報

ここで、遠心圧縮機が吐出する流量を大きくする点に着目すれば、吸入側の圧力と吐出側の圧力との比率である圧縮比は高い方が好ましい。しかしながら、圧縮比が過度に高くなると、インペラを流れる流体の速度が音速を超える場合がある。この場合、インペラの表面から流体が剥離してしまい、その結果運転の安定性が低下し得る。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は運転の安定性の向上を図ることができる遠心圧縮機を提供することである。

上記目的を達成する遠心圧縮機は、回転軸に連結されたインペラの回転によって流体を圧縮して吐出するものであって、前記インペラに向けて吸入される吸入流体の圧力を検出する吸入圧力検出部と、前記インペラの回転によって圧縮された流体であって前記吸入流体よりも高圧の流体である圧縮流体の圧力を検出する圧縮圧力検出部と、前記圧縮流体の一部を前記インペラの吸入側に戻すバイパス流路と、前記バイパス流路上に設けられた制御弁と、を備え、前記インペラの表面からの流体の剥離が発生する圧縮比を閾値圧縮比とすると、前記遠心圧縮機は、前記制御弁が閉鎖状態である状況において、前記吸入圧力検出部と前記圧縮圧力検出部との検出結果から算出される圧縮比が前記閾値圧縮比以上となることに基づいて、前記制御弁を、前記閉鎖状態から開放状態に切り替える制御部を備えていることを特徴とする。

かかる構成によれば、圧縮比が閾値圧縮比以上となることに基づいて、制御弁を閉鎖状態から開放状態に切り替えることによって、バイパス流路を介して、比較的高圧の圧縮流体の一部がインペラの吸入側に流入する。これにより、圧縮比が低下するため、圧縮比が過度に高くなることを抑制できる。特に、本構成では、閾値圧縮比は、インペラの表面からの流体の剥離が発生する圧縮比に設定されている。これにより、流体がインペラの表面から剥離する事態を抑制することができる。よって、遠心圧縮機の運転の安定性の向上を図ることができる。

上記遠心圧縮機について、前記閾値圧縮比は４であるとよい。かかる構成によれば、閾値圧縮比が４に設定されることにより、より好適に運転の安定性の向上を図ることができる。

上記遠心圧縮機について、前記制御部は、前記制御弁が前記開放状態である状況において、前記圧縮比が前記閾値圧縮比未満となることに基づいて、前記制御弁を、前記開放状態から前記閉鎖状態に切り替えるとよい。かかる構成によれば、制御弁が開放状態である状況において圧縮比が閾値圧縮比未満となることに基づいて、制御弁を開放状態から閉鎖状態に切り替えることにより、インペラの吸入側への圧縮流体の流入が規制される。これにより、圧縮流体の一部がインペラの吸入側に流入することに起因する効率の低下を抑制できる。よって、運転の安定性と効率の低下の抑制との両立を図ることができる。

上記遠心圧縮機について、前記インペラとして、回転することによって低圧流体を圧縮して中間圧流体を生成する１次インペラと、回転することによって前記中間圧流体を圧縮して高圧流体を生成する２次インペラと、を有し、前記吸入圧力検出部は、前記吸入流体の圧力として前記低圧流体の圧力を検出し、前記圧縮圧力検出部は、前記圧縮流体の圧力として前記中間圧流体の圧力を検出し、前記バイパス流路は、前記中間圧流体又は前記高圧流体の一部を前記１次インペラの吸入側に戻すものであるとよい。かかる構成によれば、２つのインペラによって２段階の圧縮が行われる。ここで、低圧流体の圧力は、周囲の環境などに応じて変動し易い場合がある。このため、低圧流体の圧力と中間圧流体の圧力との比率は、中間圧流体の圧力と高圧流体の圧力との比率よりも高くなり易い場合がある。よって、低圧流体の圧力と中間圧流体の圧力との比率が閾値圧縮比以上となる事態は発生し易い。

この点、本構成では、上記のような低圧流体の圧力変動に着目して、制御弁の制御に用いられる圧縮比として、中間圧流体の圧力と高圧流体の圧力との比率ではなく、低圧流体の圧力と中間圧流体の圧力との比率が採用されている。そして、バイパス流路を介して、中間圧流体又は高圧流体の一部が１次インペラの吸入側に戻ることが可能となっている。これにより、上記低圧流体の圧力変動に起因する圧縮比の過度な上昇に対して好適に対応できる。

上記遠心圧縮機は、空冷式の空調装置に用いられるものであり、前記流体はフロン冷媒であるとよい。一般的に、空冷式の空調装置においては、水冷式の空調装置と比較して、高い圧縮比が求められる。また、フロン冷媒は、空気等と比較して、音速が低いため、閾値圧縮比が低くなり易い。以上のことから、遠心圧縮機がフロン冷媒を用いた空冷式の空調装置に用いられる構成においては、圧縮比が閾値圧縮比以上となる事態が生じ易いため、運転が不安定なものとなり易い。

これに対して、本構成によれば、上述した通り、圧縮比が閾値圧縮比以上となることに基づいて、制御弁を閉鎖状態から開放状態に切り替えることにより、圧縮比を低下させることができ、運転の安定性の向上を図ることができる。よって、遠心圧縮機がフロン冷媒を用いた空冷式の空調装置に用いられる場合における遠心圧縮機の運転の安定性の向上を図ることができる。

この発明によれば、運転の安定性の向上を図ることができる。

第１実施形態の遠心圧縮機及び車両用空調装置の概要を示す模式図。 制御部にて実行される圧縮比制御処理を示すフローチャート。 第２実施形態の遠心圧縮機及び車両用空調装置の概要を示す模式図。 別例の遠心圧縮機及び車両用空調装置の概要を示す模式図。

（第１実施形態）
以下、遠心圧縮機の第１実施形態について説明する。なお、本実施形態では、遠心圧縮機は車両に搭載されている。

図１に示すように、本実施形態の遠心圧縮機１０は、空冷式の車両用空調装置２００に用いられている。車両用空調装置２００は、凝縮器２０１、気液分離器２０２、膨張弁２０３及び蒸発器２０４を備えている。これら凝縮器２０１、気液分離器２０２、膨張弁２０３及び蒸発器２０４は、配管を介して接続されている。遠心圧縮機１０は、蒸発器２０４から吐出された流体としての冷媒を圧縮し、凝縮器２０１に向けて供給するように構成されている。なお、本実施形態では、冷媒は例えばフロン冷媒（詳細にはＲ−１３４ａ等）である。

遠心圧縮機１０は、その外郭を構成するハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、例えば全体として円筒形状である。
遠心圧縮機１０は、ハウジング１１に収容されているものとして、回転軸１２と、回転軸１２を回転させる電動モータ１３と、回転軸１２に連結されたインペラ１４とを備えている。回転軸１２は、本体部１２ａと、本体部１２ａよりも縮径され、且つ、インペラ１４が連結された先端部１２ｂと、本体部１２ａにおける先端部１２ｂが配置される側とは反対側に配置された基端部１２ｃとを有している。基端部１２ｃは、本体部１２ａより縮径されており、且つ、先端部１２ｂより拡径されている。

なお、回転軸１２の先端部１２ｂは回転軸１２の一端部とも言える。この場合、回転軸１２の先端側（先端部１２ｂ側）は、回転軸１２の一端側とも言える。同様に、回転軸１２の基端部１２ｃは回転軸１２の他端部とも言える。この場合、回転軸１２の基端側（基端部１２ｃ側）は、回転軸１２の他端側とも言える。

ハウジング１１は、外形が円錐台形状のフロントハウジング２１と、電動モータ１３が収容されたモータハウジング２２と、エンドプレート２３と、リアハウジング２４と、を備えている。

フロントハウジング２１には、円錐台形状のフロントハウジング２１の軸線方向に沿って貫通した貫通孔２１ａが形成されている。貫通孔２１ａは、例えばその貫通方向と直交する方向から見た断面形状が円形となっており、貫通方向の途中位置からフロントハウジング２１の拡径側に向かうに従って徐々に拡径した形状となっている。貫通孔２１ａの内壁面２１ｂは、貫通方向の位置に関わらず径が一定の円筒面２１ｂａと、円筒面２１ｂａと連続するものであって円筒面２１ｂａから離れるに従って徐々に拡径したテーパ面２１ｂｂとを有している。貫通孔２１ａにおける円筒面２１ｂａで区画された開口から、蒸発器２０４からの冷媒が吸入される。つまり、貫通孔２１ａの縮径側の開口が、冷媒を貫通孔２１ａ内に流入させるための吸入口３１として機能する。

モータハウジング２２は、例えば底部２２ａを有する有底円筒形状である。フロントハウジング２１とモータハウジング２２とは、フロントハウジング２１における拡径側の面である底面２１ｃと、モータハウジング２２の外面である底部２２ａの一方面２２ｂとが回転軸１２の軸線方向Ｚに対向した状態で、組み付けられている。

なお、フロントハウジング２１は、フロントハウジング２１とモータハウジング２２とが組み付けられた状態において、貫通孔２１ａの拡径側がモータハウジング２２の一方面２２ｂ側に位置するように配置されている。

また、モータハウジング２２の底部２２ａには、先端部１２ｂが挿通可能な貫通孔２２ｃと、筒状の第１ボス２２ｄとが設けられている。
第１ボス２２ｄは、貫通孔２２ｃより貫通孔２２ｃの径方向外側（貫通孔２２ｃに挿通された先端部１２ｂの径方向外側）に、底部２２ａの一方面２２ｂとは反対側の他方面２２ｅから立設するように設けられている。

回転軸１２は、当該回転軸１２の本体部１２ａがモータハウジング２２内に収容され、且つ、先端部１２ｂが貫通孔２２ｃを介してフロントハウジング２１の貫通孔２１ａ内に突出した状態で配置されている。詳細には、回転軸１２の本体部１２ａにおける先端部１２ｂ側が第１ボス２２ｄ内に収容されるとともに先端部１２ｂの一部が貫通孔２２ｃに収容されている。

吸入口３１と回転軸１２の先端部１２ｂとは、回転軸１２の軸線方向Ｚに対向している。
図１に示すように、インペラ１４は、その基端面１４ａから先端面１４ｂに向けて徐々に縮径した略円錐台形状である。インペラ１４は、回転軸１２の先端部１２ｂ、詳細には先端部１２ｂにおけるフロントハウジング２１の貫通孔２１ａ内に突出している部分に連結されており、貫通孔２１ａの拡径側から貫通孔２１ａ内に挿通されている。インペラ１４は、貫通孔２１ａの内壁面２１ｂとモータハウジング２２の一方面２２ｂとによって区画されたインペラ室３２に収容されている。つまり、フロントハウジング２１の貫通孔２１ａは、インペラ１４を収容するインペラ室３２として機能する。また、インペラ１４の表面１４ｃには羽根１４ｄが設けられている。

インペラ室３２は、インペラ１４の形状に対応させて形成されており、詳細にはインペラ１４よりも一回り大きい円錐台形状である。
上述した通り、フロントハウジング２１の貫通孔２１ａは、縮径側が吸入口３１として機能し、拡径側がインペラ室３２として機能する。言い換えると、フロントハウジング２１の貫通孔２１ａは、吸入口３１とインペラ室３２とを構成している。吸入口３１とインペラ室３２とは連通している。このため、吸入口３１から吸入された冷媒はインペラ室３２に流れることとなる。なお、説明の便宜上、以降の説明において、吸入口３１から吸入される冷媒を吸入冷媒という。当該吸入冷媒が「吸入流体」に対応する。

ここで、インペラ１４の先端面１４ｂは、基端面１４ａよりも吸入口３１側に配置されている。本実施形態では、インペラ１４の先端面１４ｂよりも吸入口３１側がインペラ１４の吸入側に対応する。

ハウジング１１には、インペラ室３２より回転軸１２の径方向外側に配置されたディフューザ流路３３と、ディフューザ流路３３と連通している吐出室３４とが区画されている。ディフューザ流路３３は、フロントハウジング２１の底面２１ｃとモータハウジング２２の一方面２２ｂとによって区画された流路であり、インペラ１４（及びインペラ室３２）を囲むように環状（詳細には円環状）に形成されている。ディフューザ流路３３は、インペラ１４の吐出側に設けられており、インペラ室３２と連通している。

吐出室３４は、フロントハウジング２１とモータハウジング２２とが突き合わさることによって形成されており、ディフューザ流路３３より回転軸１２の径方向外側に配置されている。インペラ室３２と吐出室３４とは、ディフューザ流路３３を介して連通している。インペラ１４の回転によって圧縮された冷媒は、ディフューザ流路３３を流れることにより、更に圧縮されて吐出室３４に流れることとなる。

ここで、ディフューザ流路３３から吐出室３４へ流入した冷媒を圧縮冷媒とする。当該圧縮冷媒は、吸入冷媒よりも高圧である。本実施形態では、圧縮冷媒が「圧縮流体」に対応する。圧縮冷媒は、ハウジング１１に設けられた吐出口３５を介して、凝縮器２０１に向けて吐出される。

すなわち、冷媒は、基本的には、吸入口３１→インペラ室３２→ディフューザ流路３３→吐出室３４→吐出口３５の順に流れる。なお、本実施形態において、上流又は下流とは、上記冷媒の流れを基準にする。

電動モータ１３は、回転軸１２（詳細には回転軸１２の本体部１２ａ）に固定されたロータ４１と、ロータ４１の外側に配置されるものであってモータハウジング２２の内面に固定されたステータ４２とを備えている。ロータ４１の軸線とステータ４２の軸線は、回転軸１２の軸線と同一軸線上に配置されており、回転軸１２の径方向に対向している。

ステータ４２は、円筒形状のステータコア４３と、ステータコア４３に捲回されたコイル４４とを備えている。コイル４４に電流が流れることによって、ロータ４１と回転軸１２とが一体的に回転する。

エンドプレート２３は、略有底円筒形状のモータハウジング２２の外径と同一径の円板状のプレート本体部２３ａと第２ボス２３ｂとを有している。
図１に示すように、エンドプレート２３とモータハウジング２２とは、電動モータ１３が収容されるモータ室３６を区画している。モータ室３６は、モータハウジング２２の開口側端部（モータハウジング２２の底部２２ａとは反対側の端部）がプレート本体部２３ａに突き合わさることによって区画されている。

プレート本体部２３ａは貫通孔２３ａａを有している。
第２ボス２３ｂは、貫通孔２３ａａより貫通孔２３ａａの径方向外側（貫通孔２３ａａに挿通される本体部１２ａの径方向外側）に、プレート本体部２３ａのモータハウジング２２と当接する一方面２３ｃから立設するように設けられている。

本実施形態では、貫通孔２３ａａの径と第２ボス２３ｂの内径とが同一となっている。
ボス２２ｄ，２３ｂは、ロータ４１に対して回転軸１２の軸線方向Ｚの両側に配置されている。

第２ボス２３ｂ内には、回転軸１２の本体部１２ａにおける基端部１２ｃ側が収容される。
ここで、ボス２２ｄ，２３ｂは、回転軸１２の本体部１２ａの径よりも若干長い内径を有する円筒形状である。そして、ボス２２ｄ，２３ｂの内周面と回転軸１２の本体部１２ａとの間には、回転軸１２を回転可能な状態で支持するラジアル軸受５０が設けられている。なお、ラジアル軸受５０の具体的な構成は任意であるが、例えば回転軸１２の回転に伴って発生する動圧によって非接触で回転軸１２を支持する動圧軸受等が考えられる。

図１に示すように、回転軸１２の基端部１２ｃには、板状の支持プレート（スラストライナ）６０が設けられる。
リアハウジング２４は、例えば底部２４ａを有する有底円筒形状である。

リアハウジング２４とエンドプレート２３とは、支持プレート６０が収容されるスラスト室６１を区画している。スラスト室６１は、リアハウジング２４の開口側端部（リアハウジング２４の底部２４ａとは反対側の端部）がプレート本体部２３ａにおける一方面２３ｃとは反対側の他方面２３ｄに突き合わさることによって区画されている。

リアハウジング２４と支持プレート６０との間には第１スラスト軸受６２が設けられており、エンドプレート２３と支持プレート６０との間には第２スラスト軸受６３が設けられている。スラスト軸受６２，６３は、インペラ１４の回転によって生じるスラスト力を受ける。

ここで、本実施形態の遠心圧縮機１０は、吸入冷媒と圧縮冷媒との圧力比である圧縮比ＣＲを調整するための構成を備えている。当該構成について以下に詳細に説明する。
図１に示すように、遠心圧縮機１０は、インペラ１４に向けて吸入される吸入冷媒の圧力である吸入圧力Ｐｓを検出する吸入圧力検出部としての吸入圧力センサ７１を備えている。吸入圧力センサ７１は、フロントハウジング２１の貫通孔２１ａの内壁面２１ｂのうちインペラ１４よりも上流側の位置に設けられている。

また、遠心圧縮機１０は、インペラ１４の回転及びディフューザ流路３３の通過によって圧縮された圧縮冷媒の圧力である圧縮圧力Ｐｄを検出する圧縮圧力検出部としての圧縮圧力センサ７２を備えている。圧縮圧力センサ７２は、例えば吐出口３５の内壁に設けられている。なお、圧縮圧力センサ７２の位置については、これに限られず、圧縮冷媒の圧力を検出できる位置であれば任意である。

遠心圧縮機１０は、圧縮冷媒の一部をインペラ１４の吸入側に戻すバイパス流路７３を備えている。バイパス流路７３は、フロントハウジング２１に形成されており、吐出室３４と、フロントハウジング２１の貫通孔２１ａ内におけるインペラ１４よりも上流側の空間とを連通している。詳細には、バイパス流路７３における一方の開口である第１開口７３ａは、吐出室３４を区画する区画壁に設けられており、バイパス流路７３における他方の開口である第２開口７３ｂは、フロントハウジング２１の貫通孔２１ａの内壁面２１ｂのうちインペラ１４（詳細にはインペラ１４の先端面１４ｂ）よりも上流側の位置に設けられている。

ちなみに、吸入圧力センサ７１及び第２開口７３ｂの相対位置は、吸入圧力センサ７１が第２開口７３ｂよりも下流側に配置されるように設定されている。なお、第１開口７３ａは、バイパス流路７３の吸入口又は入口とも言え、第２開口７３ｂは、バイパス流路７３の吐出口又は出口とも言える。

図１に示すように、遠心圧縮機１０は、バイパス流路７３上に設けられた制御弁としての電磁弁７４を備えている。電磁弁７４は、開放状態又は閉鎖状態に切り替わるものである。電磁弁７４が開放状態である場合、バイパス流路７３を介して、吐出室３４と、フロントハウジング２１の貫通孔２１ａ内におけるインペラ１４よりも上流側の空間とが連通するため、フロントハウジング２１の貫通孔２１ａ内におけるインペラ１４よりも上流側への圧縮冷媒の移動が可能となる。一方、電磁弁７４が閉鎖状態である場合、吐出室３４と、フロントハウジング２１の貫通孔２１ａ内におけるインペラ１４よりも上流側の空間とは遮断されるため、バイパス流路７３を介した圧縮冷媒の移動は規制されている。

遠心圧縮機１０は、電磁弁７４を制御する制御部７５を備えている。両圧力センサ７１，７２は、その検出結果を制御部７５に送信する。このため、制御部７５は、吸入圧力Ｐｓと圧縮圧力Ｐｄとを把握可能となっている。

制御部７５は、遠心圧縮機１０の運転中、圧縮比ＣＲを制御する圧縮比制御処理を定期的に実行する。当該圧縮比制御処理について図２を用いて説明する。
図２に示すように、制御部７５は、まずステップＳ１０１にて、各圧力センサ７１，７２の検出結果に基づいて、吸入圧力Ｐｓ及び圧縮圧力Ｐｄを把握する。続くステップＳ１０２では、制御部７５は、ステップＳ１０１にて把握された吸入圧力Ｐｓ及び圧縮圧力Ｐｄに基づいて、吸入圧力Ｐｓに対する圧縮圧力Ｐｄの比率である圧縮比ＣＲ（＝Ｐｄ／Ｐｓ）を算出する。

その後、制御部７５は、ステップＳ１０３にて、電磁弁７４が閉鎖状態であるか否かを判定する。制御部７５は、電磁弁７４が閉鎖状態である場合には、ステップＳ１０４に進み、ステップＳ１０２にて算出された圧縮比ＣＲが予め定められた閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上であるか否かを判定する。

ここで、閾値圧縮比ＣＲｔｈは、インペラ１４の表面１４ｃからの冷媒の剥離が発生する圧縮比である。詳細には、閾値圧縮比ＣＲｔｈは、インペラ１４を流れる冷媒の速度が音速に達する圧縮比ＣＲであり、例えば「４」である。

制御部７５は、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ未満である場合には、そのまま本圧縮比制御処理を終了する一方、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上である場合には、ステップＳ１０５にて、電磁弁７４を閉鎖状態から開放状態に切り替えて、本圧縮比制御処理を終了する。すなわち、制御部７５は、電磁弁７４が閉鎖状態である状況において圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上となることに基づいて、電磁弁７４を、閉鎖状態から開放状態に切り替える。

また、制御部７５は、電磁弁７４が閉鎖状態でない場合、すなわち電磁弁７４が開放状態である場合には、ステップＳ１０３を否定判定し、ステップＳ１０６に進み、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ未満であるか否かを判定する。制御部７５は、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上である場合には、そのまま本圧縮比制御処理を終了する一方、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ未満である場合には、ステップＳ１０７に進み、電磁弁７４を開放状態から閉鎖状態に切り替えて、本圧縮比制御処理を終了する。

すなわち、制御部７５は、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上である場合には、電磁弁７４を開放状態にする一方、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ未満である場合には、電磁弁７４を閉鎖状態にする。

次に本実施形態の作用について説明する。
圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上である場合には、電磁弁７４が開放状態となるため、バイパス流路７３を介して、インペラ１４の吐出側（詳細には吐出室３４）と、インペラ１４の吸入側（詳細にはフロントハウジング２１の貫通孔２１ａ内におけるインペラ１４よりも上流側の空間）とが連通する。これにより、吐出室３４に充填されている圧縮冷媒の一部が、インペラ１４の吸入側に流入する。したがって、圧縮比ＣＲが低下する。

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１）遠心圧縮機１０は、回転軸１２と、回転軸１２に連結されたインペラ１４とを備え、当該インペラ１４の回転によって流体としての冷媒を圧縮して吐出するものである。遠心圧縮機１０は、インペラ１４に向けて吸入される吸入冷媒の圧力である吸入圧力Ｐｓを検出する吸入圧力センサ７１と、インペラ１４の回転によって圧縮されたものであって吸入冷媒よりも高圧の圧縮冷媒の圧力である圧縮圧力Ｐｄを検出する圧縮圧力センサ７２とを備えている。遠心圧縮機１０は、圧縮冷媒の一部をインペラ１４の吸入側に戻すバイパス流路７３と、当該バイパス流路７３上に設けられた制御弁としての電磁弁７４とを備えている。そして、遠心圧縮機１０は、電磁弁７４が閉鎖状態である状況において、両圧力センサ７１，７２の検出結果から算出される圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上となることに基づいて、電磁弁７４を閉鎖状態から開放状態に切り替える制御部７５を備えている。

かかる構成によれば、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上となることに基づいて、電磁弁７４が閉鎖状態から開放状態に切り替わることによって、バイパス流路７３を介して、比較的高圧の圧縮冷媒の一部がインペラ１４の吸入側に流入する。これにより、圧縮比ＣＲが低下するため、圧縮比ＣＲが過度に高くなることを抑制できる。よって、遠心圧縮機１０の運転の安定性の向上を図ることができる。

ここで、圧縮比ＣＲが過度に高くなると、冷媒がインペラ１４の表面１４ｃから剥離する事態が発生する。この場合、遠心圧縮機１０の運転の安定性が低下する。これに対して、本実施形態では、電磁弁７４が閉鎖状態から開放状態に切り替わる契機となる閾値圧縮比ＣＲｔｈは、インペラ１４の表面１４ｃからの冷媒の剥離が発生する圧縮比ＣＲに設定されている。これにより、冷媒がインペラ１４の表面１４ｃから剥離する事態を抑制することができるため、運転の安定性の向上を図ることができる。

（２）特に、本発明者は、圧縮比ＣＲが「４」以上となることによって、運転の安定性が著しく低下することを見出した。この点、本実施形態では、閾値圧縮比ＣＲｔｈは「４」に設定されている。これにより、より好適に運転の安定性の向上を図ることができる。

（３）制御部７５は、電磁弁７４が開放状態である状況において圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ未満となることに基づいて、電磁弁７４を、開放状態から閉鎖状態に切り替える。これにより、インペラ１４の吸入側への圧縮冷媒の流入が規制されるため、圧縮冷媒の一部がインペラ１４の吸入側に流入することに起因する効率の低下を抑制できる。よって、運転の安定性と効率の低下の抑制との両立を図ることができる。

（４）遠心圧縮機１０は、空冷式の車両用空調装置２００に用いられるものであり、遠心圧縮機１０による圧縮対象となる流体はフロン冷媒である。
ここで、ビルや工場等で用いられる水冷式の空調装置で用いられる遠心圧縮機と、本実施形態のような空冷式の車両用空調装置２００で用いられる遠心圧縮機１０とでは、水冷式と空冷式との違いから、求められる圧縮比ＣＲが異なる。詳細には、空冷式の車両用空調装置２００で用いられる遠心圧縮機１０の圧縮比ＣＲは、水冷式の空調装置で用いられる遠心圧縮機の圧縮比ＣＲよりも高い値が求められ易い。

更に、遠心圧縮機１０の圧縮対象となる流体はフロン冷媒である。当該フロン冷媒は、空気よりも重いため、フロン冷媒の音速は、空気の音速よりも低い。例えば、フロン冷媒としてのＲ−１３４ａの音速は１５４ｍ／ｓである。このため、圧縮対象の流体が空気である場合と比較して、インペラ１４を流れる流体の速度が音速に達し易く、インペラ１４の表面１４ｃからの流体の剥離が生じ易い。すなわち、閾値圧縮比ＣＲｔｈが、インペラ１４を流れる流体の速度が音速に達する圧縮比ＣＲに設定されている構成においては、圧縮対象となる流体がフロン冷媒である場合、圧縮対象となる流体が空気等である場合と比較して、閾値圧縮比ＣＲｔｈが低くなる。

以上のことから、遠心圧縮機１０が空冷式の車両用空調装置２００に用いられ、且つ、遠心圧縮機１０による圧縮対象となる流体がフロン冷媒である場合には、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上となり易い。

これに対して、本実施形態では、上記のように、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上となることに基づいて、バイパス流路７３を介して圧縮冷媒の一部がインペラ１４の吸入側に戻る。これにより、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上となり易い構成において、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上となることを好適に抑制できる。

（５）遠心圧縮機１０は車両に搭載されているものであって、車両用空調装置２００に用いられる。ここで、車両用空調装置２００においては、車両の走行状況や周囲の環境等によって吸入圧力Ｐｓが変動し易い。このため、吸入圧力Ｐｓが安定しないことに起因して、圧縮比ＣＲが過度に高くなる場合が生じ得る。これに対して、本実施形態では、上記のように電磁弁７４を制御することにより、圧縮比ＣＲが過度に高くなることを好適に抑制できる。これにより、吸入圧力Ｐｓが変動し易い状況においても、遠心圧縮機１０の運転の安定性の向上を図ることができる。

（６）バイパス流路７３は、インペラ１４の吸入側（詳細にはフロントハウジング２１の貫通孔２１ａ内におけるインペラ１４よりも上流側）に配置された第２開口７３ｂを有している。そして、吸入圧力センサ７１及びバイパス流路７３の第２開口７３ｂの相対位置は、吸入圧力センサ７１が第２開口７３ｂよりも下流側に配置されるように設定されている。換言すれば、バイパス流路７３の第２開口７３ｂは、吸入圧力センサ７１よりも上流側に配置されている。これにより、吸入圧力センサ７１にて検出される吸入圧力Ｐｓは、圧縮冷媒の流入が反映された値となるため、算出される圧縮比ＣＲの精度向上を図ることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、インペラの数及び冷媒の流れが第１実施形態と異なっている。その異なる点について以下に詳細に説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付すとともに、その詳細な説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態の遠心圧縮機１０は、２つのインペラ１０１，１１１と、インペラ１０１，１１１が収容されたフロントハウジング１２０とを備えている。
フロントハウジング１２０は、３つのパーツ１２１〜１２３で構成されており、各パーツ１２１〜１２３は、中間パーツ１２３を第１パーツ１２１及び第２パーツ１２２で挟持した状態でユニット化されている。

第１パーツ１２１は、第１実施形態のフロントハウジング２１と同様の形状であり、貫通孔１２１ａを有している。貫通孔１２１ａは貫通孔２１ａと同一形状である。貫通孔１２１ａの縮径側が吸入口１３１として機能する。回転軸１２の先端部１２ｂの一部は、貫通孔１２１ａに収容されている。

第２パーツ１２２は、略円柱形状である。第２パーツ１２２は、中間パーツ１２３とモータハウジング１３０との間に配置されている。第２パーツ１２２は、当該第２パーツ１２２の軸線方向の両端面のうちモータハウジング１３０側の一方面１２２ａから凹んだ凹部１２２ｂと、凹部１２２ｂの底面に設けられた貫通孔１２２ｃと、を有している。貫通孔１２２ｃは、回転軸１２の軸線方向Ｚに貫通しており、当該軸線方向Ｚの途中位置から中間パーツ１２３に向かうに従って徐々に拡径している。回転軸１２の先端部１２ｂの一部は、凹部１２２ｂ及び貫通孔１２２ｃに収容されている。

中間パーツ１２３は、略円板状である。中間パーツ１２３は、回転軸１２の先端部１２ｂが挿通可能な貫通孔１２３ａを有している。回転軸１２の先端部１２ｂの一部は、貫通孔１２３ａに収容されている。

第１インペラ１０１は、第１実施形態のインペラ１４と同様に、その基端面１０１ａから先端面１０１ｂに向けて徐々に縮径した略円錐台形状である。第１インペラ１０１は、回転軸１２の先端部１２ｂにおける第１パーツ１２１の貫通孔１２１ａ内に配置されている部分に連結されており、貫通孔１２１ａの拡径側から貫通孔１２１ａ内に挿通されている。第１インペラ１０１の先端面１０１ｂは基端面１０１ａよりも吸入口１３１側に配置されている。第１インペラ１０１は、中間パーツ１２３における軸線方向の両端面のうち第１パーツ１２１側の一方面１２３ｂと、第１パーツ１２１の貫通孔１２１ａの内壁面１２１ｂとによって区画された円錐台形状の第１インペラ室１０２に収容されている。つまり、貫通孔１２１ａは、第１インペラ室１０２と吸入口１３１として機能する。第１インペラ室１０２と吸入口１３１とは連通している。

第２インペラ１１１は、その基端面１１１ａから先端面１１１ｂに向けて徐々に縮径した略円錐台形状である。本実施形態では、第２インペラ１１１は、第１インペラ１０１と同一に形成されている。第２インペラ１１１は、その基端面１１１ａが第１インペラ１０１の基端面１０１ａと対向するように配置されている。つまり、両インペラ１０１，１１１は、互いに基端面１０１ａ，１１１ａ同士が対向するように配置されている。第２インペラ１１１は、回転軸１２の先端部１２ｂにおける第２パーツ１２２の貫通孔１２２ｃ内に配置されている部分に連結されている。第２インペラ１１１は、第２パーツ１２２の貫通孔１２２ｃの拡径側から貫通孔１２２ｃ内に挿通されている。第２インペラ１１１は、中間パーツ１２３における一方面１２３ｂとは反対側の他方面１２３ｃと、第２パーツ１２２の貫通孔１２２ｃの内壁面１２２ｄとによって区画された円錐台形状の第２インペラ室１１２に収容されている。

また、フロントハウジング１２０には、第１インペラ室１０２に対して回転軸１２の径方向外側に配置された第１ディフューザ流路１０３と、第１ディフューザ流路１０３と連通している第１吐出室１０４とが区画されている。これらについては第１実施形態のディフューザ流路３３と吐出室３４と同様であるため、詳細な説明を省略する。

同様に、フロントハウジング１２０には、第２インペラ室１１２に対して回転軸１２の径方向外側に配置された環状の第２ディフューザ流路１１３と、第２ディフューザ流路１１３よりも外周側に設けられているものであって第２ディフューザ流路１１３と連通している第２吐出室１１４とが区画されている。第２インペラ室１１２と第２吐出室１１４とは、第２ディフューザ流路１１３を介して連通している。第２吐出室１１４の冷媒は、フロントハウジング１２０に形成された吐出口１３２を介して吐出される。

図３に示すように、本実施形態のモータハウジング１３０は、第１実施形態のモータハウジング２２と同様に、底部１３０ａと当該底部１３０ａから立設した第１ボス２２ｄとを有している。モータハウジング１３０の底部１３０ａには、第２パーツ１２２の凹部１２２ｂと連通する貫通孔１３０ｂが形成されている。貫通孔１３０ｂは、底部１３０ａにおいて軸線方向Ｚから見て第１ボス２２ｄと重なる部分及び第１ボス２２ｄの周囲の部分との双方に跨って形成されている。モータ室３６と第２パーツ１２２の貫通孔１２２ｃとは、凹部１２２ｂ及び貫通孔１３０ｂを介して連通している。

なお、貫通孔１３０ｂは、底部１３０ａの周方向に複数配列されている。つまり、モータハウジング１３０の底部１３０ａと第１ボス２２ｄとは、モータ室３６と第２インペラ室１１２とが連通している状態で一体化されている。

ハウジング１１は、第１吐出室１０４とモータ室３６とを連通する中間圧通路１３４を有している。詳細には、中間パーツ１２３には、中間圧通路１３４を構成するものであって第１吐出室１０４と連通している貫通孔１２３ｄが形成されている。第２パーツ１２２には、中間圧通路１３４を構成するものであって貫通孔１２３ｄと連通する貫通孔１２２ｅが形成されている。また、モータハウジング１３０には、中間圧通路１３４を構成するものであって貫通孔１２２ｅと連通する貫通孔１３０ｃが形成されている。これらの貫通孔１２２ｅ，１２３ｄ，１３０ｃによって、中間圧通路１３４が形成される。

かかる構成によれば、冷媒は、吸入口１３１→第１インペラ室１０２→第１ディフューザ流路１０３→第１吐出室１０４→中間圧通路１３４→モータ室３６→第２インペラ室１１２→第２ディフューザ流路１１３→第２吐出室１１４の順に流れる。この場合、吸入口１３１から吸入された低圧冷媒（低圧流体）は、第１インペラ１０１の回転、及び、第１ディフューザ流路１０３の通過によって圧縮される。これにより、第１吐出室１０４には、低圧冷媒よりも高圧の中間圧冷媒（中間圧流体）が充填される。当該中間圧冷媒は、中間圧通路１３４を介してモータ室３６に流れる。そして、中間圧冷媒が第２インペラ室１１２に流入し、第２インペラ１１１の回転、及び、第２ディフューザ流路１１３の通過によって更に圧縮される。これにより、第２吐出室１１４には、中間圧冷媒よりも高圧の高圧冷媒（高圧流体）が充填され、当該高圧冷媒が吐出口１３２から吐出される。

すなわち、第１インペラ１０１は、回転することによって低圧冷媒を圧縮して中間圧冷媒を生成するものであり、第２インペラ１１１は、回転することによって中間圧冷媒を圧縮して高圧冷媒を生成するものである。本実施形態では、第１インペラ１０１が「１次インペラ」に対応し、第２インペラ１１１が「２次インペラ」に対応する。

かかる構成において、圧縮圧力センサ７２は、中間圧通路１３４の内壁に設けられている。すなわち、本実施形態では、圧縮圧力センサ７２は、圧縮圧力Ｐｄとして、中間圧冷媒の圧力を検出する。

なお、吸入圧力センサ７１は、第１実施形態と同様に、第１パーツ１２１の貫通孔１２１ａ内における第１インペラ１０１よりも上流側の位置、すなわち低圧冷媒が流れる位置に設けられており、吸入圧力Ｐｓとして低圧冷媒の圧力を検出する。また、バイパス流路７３は、第１実施形態と同様に、第１吐出室１０４と、第１パーツ１２１の貫通孔１２１ａ内における第１インペラ１０１よりも上流側の空間とを連通させており、中間圧冷媒の一部を第１インペラ１０１の吸入側に戻すのに用いられる。

制御部７５は、遠心圧縮機１０の運転中（電動モータ１３の回転中）、定期的に圧縮比ＣＲとして、低圧冷媒の圧力と中間圧冷媒の圧力との比率を算出する。そして、制御部７５は、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上である場合には、電磁弁７４を開放状態にする一方、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ未満である場合には、電磁弁７４を閉鎖状態にする。この具体的な制御態様については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

以上詳述した本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
（７）遠心圧縮機１０は、回転することによって低圧冷媒を圧縮して中間圧冷媒を生成する第１インペラ１０１と、回転することによって中間圧冷媒を圧縮して高圧冷媒を生成する第２インペラ１１１とを備えている。これにより、２段階の圧縮が行われるため、各段階の圧縮比ＣＲを低くすることができる。

かかる構成において、吸入圧力センサ７１は、吸入圧力Ｐｓとして低圧冷媒の圧力を検出し、圧縮圧力センサ７２は、圧縮圧力Ｐｄとして中間圧冷媒の圧力を検出する。バイパス流路７３は、中間圧冷媒の一部を第１インペラ１０１の吸入側に戻すものである。そして、制御部７５は、検出された吸入圧力Ｐｓと圧縮圧力Ｐｄとに基づいて圧縮比ＣＲを算出し、当該圧縮比ＣＲと閾値圧縮比ＣＲｔｈとの比較結果に応じて電磁弁７４を制御する。これにより、（１）〜（６）の効果を得ることができる。

ここで、低圧冷媒の圧力は、車両用空調装置２００の動作状況や車両の走行状況等に応じて変動し易い。例えば、車両用空調装置２００がヒートポンプとして機能している場合には、低圧冷媒の圧力が過度に低くなる場合がある。このため、低圧冷媒の圧力と中間圧冷媒の圧力との比率は、中間圧冷媒の圧力と高圧冷媒の圧力との比率よりも、高くなり易い。よって、低圧冷媒の圧力と中間圧冷媒の圧力との比率は、閾値圧縮比ＣＲｔｈ以上となる事態が発生し易い。

この点、本実施形態では、上記のような低圧冷媒の圧力変動に着目して、電磁弁７４の制御に用いられる圧縮比ＣＲとして、中間圧冷媒の圧力と高圧冷媒の圧力との比率ではなく、低圧冷媒の圧力と中間圧冷媒の圧力との比率が採用されている。そして、バイパス流路７３を介して、中間圧冷媒の一部が第１インペラ１０１の吸入側に戻ることが可能となっている。これにより、上記低圧冷媒の圧力変動に起因する圧縮比ＣＲの過度な上昇に対して好適に対応できる。

（８）バイパス流路７３は、中間圧冷媒の一部を第１インペラ１０１の吸入側に戻すものである。これにより、高圧冷媒の一部を第１インペラ１０１の吸入側に戻す構成と比較して、圧縮比ＣＲを緩やかに低下させることができるため、運転の安定性の更なる向上を図ることができる。

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第２実施形態において、バイパス流路７３は、中間圧冷媒に代えて高圧冷媒の一部を、第１インペラ１０１の吸入側に戻す構成としてもよい。詳細には、バイパス流路は、第２吐出室１１４と、第１パーツ１２１の貫通孔１２１ａ内における第１インペラ１０１よりも上流側の空間とを連通させてもよい。この場合、応答性の向上を図ることができ、圧縮比ＣＲを迅速に低下させることができる。但し、圧縮比ＣＲの安定性の観点に着目すれば、中間圧冷媒の一部を戻す構成の方が好ましい。

○ 第２実施形態において、例えばモータ室３６の内壁に吸入圧力センサ７１が設けられ、吐出口１３２の内壁に圧縮圧力センサ７２が設けられ、電磁弁７４の制御に用いられる圧縮比ＣＲとして中間圧冷媒の圧力と高圧冷媒の圧力との比率が採用されてもよい。この場合、バイパス流路は、モータ室３６、中間圧通路１３４又は第１吐出室１０４のいずれかと、第２吐出室１１４とを連通させる構成であってもよい。

○ 第２実施形態では、第１インペラ１０１が「１次インペラ」に対応し、第２インペラ１１１が「２次インペラ」に対応していたが、これに限らない。例えば、図４に示すように、遠心圧縮機１０は、第１インペラ室１０２と連通する吸入口１３１（以降第１吸入口１３１という）とは別に、モータハウジング１３０に設けられた第２吸入口１４１を有している構成であってもよい。かかる構成においては、フロントハウジング１２０には、第２吐出室１１４と連通する吐出口１３２（以降第２吐出口１３２という）とは別に、第１吐出室１０４と連通する第１吐出口１４２が形成されている。そして、凝縮器２０１は、第１吐出口１４２に接続されており、蒸発器２０４は、第２吸入口１４１に接続されているとよい。そして、遠心圧縮機１０は、第２吐出口１３２と第１吸入口１３１とを接続する配管１４３を備えているとよい。また、本別例においては、中間圧通路１３４は省略されている。

本別例においては、第２吸入口１４１から低圧冷媒が吸入される。低圧冷媒は、モータ室３６を通って、第２インペラ室１１２に向けて流れる。低圧冷媒は、第２インペラ１１１の回転等によって圧縮されて、中間圧冷媒となる。中間圧冷媒は、第２吐出口１３２から第１吸入口１３１に向けて流入する。第１インペラ１０１に向けて吸入される中間圧冷媒は、第１インペラ１０１の回転等によって圧縮されて、高圧冷媒となる。そして、当該高圧冷媒は、第１吐出口１４２から吐出される。すなわち、本別例においては、第２インペラ１１１が「１次インペラ」に対応し、第１インペラ１０１が「２次インペラ」に対応する。

なお、上記別例においては、例えば図４に示すように、吸入圧力センサ７１は、第１パーツ１２１の貫通孔１２１ａ内における第１インペラ１０１よりも上流側の位置に設けられ、中間圧冷媒の圧力を検出する構成であってもよい。そして、圧縮圧力センサ７２は、第１吐出口１４２の内壁に設けられ、高圧冷媒の圧力を検出するものであってもよい。この場合、電磁弁７４の制御に用いられる圧縮比ＣＲとして、中間圧冷媒の圧力と高圧冷媒の圧力との比率が採用される。

○ 第２実施形態において、第１インペラ１０１と第２インペラ１１１とは、異なる大きさであってもよい。例えば、第２インペラ１１１の基端面１１１ａの径は、第１インペラ１０１の基端面１０１ａの径よりも短く設定されていてもよい。

○ また、第１インペラ１０１と第２インペラ１１１とは一体化されていてもよい。この場合、両基端面１０１ａ，１１１ａ同士が接触していてもよい。
○ 車両用空調装置２００は、気液分離器２０２により分離された中間段の気体冷媒を遠心圧縮機１０に供給するガスインジェクション回路を有する構成であってもよい。詳細には、例えば第２実施形態において、第２吸入口１４１を設け、当該第２吸入口１４１に上記中間段の気体冷媒が吸入されるように構成されているとよい。

○ 制御弁として、流量（換言すれば開度）の調整が可能な比例制御弁を採用してもよい。この場合、制御部７５は、圧縮比ＣＲが閾値圧縮比ＣＲｔｈ又は当該閾値圧縮比ＣＲｔｈよりも若干低い値を維持するように、比例制御弁を制御する構成としてもよい。この場合、遠心圧縮機１０の運転の安定性の更なる向上を図ることができる。

○ 第１実施形態では、バイパス流路７３は、インペラ１４の回転とディフューザ流路３３の通過とによって圧縮された圧縮冷媒の一部を、インペラ１４の吸入側に戻す構成であったが、これに限られない。例えば、バイパス流路は、ディフューザ流路３３を通過する前又は通過中の圧縮冷媒の一部をインペラ１４の吸入側に戻す構成であってもよい。具体的には、バイパス流路７３は、ディフューザ流路３３の途中位置にて連通していてもよいし、インペラ１４とディフューザ流路３３との境界位置にて連通していてもよい。この場合であっても、バイパス流路を介して、フロントハウジング２１の貫通孔２１ａ内におけるインペラ１４よりも上流側の空間に流入する冷媒は、インペラ１４の回転によって、吸入冷媒よりも高圧になっている。すなわち、「圧縮流体」とは、インペラ１４の回転によって圧縮された流体であればよく、ディフューザ流路３３の通過前、通過中又は通過後のいずれであってもよい。第２実施形態においても同様である。

○ 第１実施形態において、圧縮圧力センサ７２及びバイパス流路７３の第２開口７３ｂの双方は、インペラ１４の先端面１４ｂよりも上流側に配置されていたが、これに限られず、例えば、両者の少なくとも一方が、インペラ１４の先端面１４ｂよりも下流側であって、羽根１４ｄよりも上流側の位置に設けられていてもよい。要は、「インペラの吸入側」とは、インペラ１４よりも吸入口３１側だけでなく、インペラ１４の先端面１４ｂよりも基端面１４ａ側の一部、詳細には羽根１４ｄよりも吸入口３１側の領域を含む。第２実施形態についても同様である。

○ 冷媒はフロン冷媒に限られず、任意である。
○ 遠心圧縮機１０の搭載対象は、車両に限られず、任意である。
○ 実施形態の遠心圧縮機１０は、空冷式の車両用空調装置２００に用いられていたが、これに限られず、他の用途に用いてもよい。例えば、車両が燃料電池を搭載した燃料電池車両（ＦＣＶ）である場合には、当該遠心圧縮機１０は、上記燃料電池に空気を供給する供給装置に用いられてもよい。要は、圧縮対象の流体は、任意であり、冷媒であってもよいし空気などであってもよい。

次に、上記各実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
（イ）前記バイパス流路は、前記インペラの吸入側に配置された開口を有し、当該開口は、前記吸入圧力検出部よりも上流側に配置されている請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の遠心圧縮機。

（ロ）前記遠心圧縮機は車両に搭載されている請求項１〜５及び（イ）のうちいずれか一項に記載の遠心圧縮機。

１０…遠心圧縮機、１１…ハウジング、１２…回転軸、１４…インペラ、７１…吸入圧力センサ（吸入圧力検出部）、７２…圧縮圧力センサ（圧縮圧力検出部）、７３…バイパス流路、７４…電磁弁（制御弁）、７５…制御部、１０１…第１インペラ、１１１…第２インペラ、２００…車両用空調装置、ＣＲ…圧縮比、ＣＲｔｈ…閾値圧縮比。

Claims (5)

1. 回転軸に連結されたインペラの回転によって流体を圧縮して吐出する遠心圧縮機において、
   前記インペラに向けて吸入される吸入流体の圧力を検出する吸入圧力検出部と、
   前記インペラの回転によって圧縮された流体であって前記吸入流体よりも高圧の流体である圧縮流体の圧力を検出する圧縮圧力検出部と、
   前記圧縮流体の一部を前記インペラの吸入側に戻すバイパス流路と、
   前記バイパス流路上に設けられた制御弁と、
   を備え、
   前記インペラの表面からの流体の剥離が発生する圧縮比を閾値圧縮比とすると、
   前記遠心圧縮機は、前記制御弁が閉鎖状態である状況において、前記吸入圧力検出部と前記圧縮圧力検出部との検出結果から算出される圧縮比が前記閾値圧縮比以上となることに基づいて、前記制御弁を、前記閉鎖状態から開放状態に切り替える制御部を備えていることを特徴とする遠心圧縮機。
2. 前記閾値圧縮比は４である請求項１に記載の遠心圧縮機。
3. 前記制御部は、前記制御弁が前記開放状態である状況において、前記圧縮比が前記閾値圧縮比未満となることに基づいて、前記制御弁を、前記開放状態から前記閉鎖状態に切り替える請求項１又は請求項２に記載の遠心圧縮機。
4. 前記インペラとして、
   回転することによって低圧流体を圧縮して中間圧流体を生成する１次インペラと、
   回転することによって前記中間圧流体を圧縮して高圧流体を生成する２次インペラと、
   を有し、
   前記吸入圧力検出部は、前記吸入流体の圧力として前記低圧流体の圧力を検出し、
   前記圧縮圧力検出部は、前記圧縮流体の圧力として前記中間圧流体の圧力を検出し、
   前記バイパス流路は、前記中間圧流体又は前記高圧流体の一部を前記１次インペラの吸入側に戻すものである請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の遠心圧縮機。
5. 前記遠心圧縮機は、空冷式の空調装置に用いられるものであり、
   前記流体はフロン冷媒である請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の遠心圧縮機。