JP2021134677A - 遠心圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】より一層性能が向上した遠心圧縮機を提供する。【解決手段】遠心圧縮機は、回転軸の回転方向前方側を向く背面、及び後方側を向く腹面を有するリターンベーンを備える。ケーシングは、ストレート流路におけるリターンベーン３８の配置領域を形成するハブ側壁面Ｗ１及びシュラウド側壁面Ｗ２と、シュラウド側壁面に形成されて、外部から導かれた流体を前記ストレート流路側に吹き出す中間吸込口４１と、を有し、リターンベーンの内部には、一端が中間吸込口に連通し、他端がリターンベーンの背面上に開口する吹出口である内部流路Ｐが形成されている。【選択図】図３

Description

本開示は、遠心圧縮機に関する。

ターボ冷凍機は、電子部品製造工場のようなクリーンルームを有する大型の工場空調や、地域冷暖房などの用途に幅広く使用されている大容量の熱源機器である。ターボ冷凍機は、主に羽根車を用いて冷媒ガスを圧縮する圧縮機、蒸発器、凝縮器、エコノマイザから構成され、第二圧縮段の上流にエコノマイザからの冷媒ガスを流入させる形式のものが知られている。

ターボ冷凍機の場合、圧縮機としては、性能とコストの観点から二段圧縮・二段膨張サイクルを採用した遠心圧縮機を用いる例が多い。この種の遠心圧縮機では、第二圧縮段の羽根車の上流に中間吸込口を設け、この中間吸込口を通じて、エコノマイザから供給された冷媒ガスを噴流として供給している。また、この中間吸込口は、リターンベーンの近傍に設けられることが一般的である（下記特許文献１）。

リターンベーンは、インペラの径方向外側から流出した流体を後段側のインペラに導くに先立って、インペラの回転に伴う旋回成分を当該流体から取り除くために設けられた羽根である。つまり、リターンベーンは、径方向外側から内側に向かうに従ってインペラの回転方向の前方側から後方側に向かって湾曲している。リターンベーンの回転方向前方側を向く面は当該前方側に凸となる曲面状の背面とされている。後方側を向く面は前方側に凹となる曲面状の腹面とされている。

特開２０１３−１９４６８７号公報

ところで、リターンベーンは、上記のように流体の流れの向きを変えて旋回流成分を取り除く。このため、リターンベーンの背面側であって後縁（下流側）に近い領域では、流れが背面に追従し切れずに剥離することがある。このような剥離が顕著になると損失につながり、圧縮機の性能に影響が及ぶ虞がある。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、より一層性能が向上した遠心圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る遠心圧縮機は、軸線回りに回転する回転軸と、該回転軸に設けられて、前記軸線回りに回転するインペラと、該インペラから径方向外側に向かって流通する流体を径方向内側に反転させるリターンベンド部、及び該リターンベンド部の下流側に接続されて、前記流体を径方向内側に導くストレート流路を有する戻り流路を形成するケーシングと、前記ストレート流路の一部に設けられて周方向に間隔をあけて複数配置され、前記回転軸の回転方向の前方側を向く背面、及び後方側を向く腹面を有するリターンベーンと、を備え、前記ケーシングは、前記ストレート流路における前記リターンベーンの配置領域を形成するハブ側壁面及びシュラウド側壁面と、前記シュラウド側壁面に形成されて、外部から導かれた流体を前記ストレート流路側に吹き出す中間吸込口と、を有し、前記リターンベーンの内部には、一端が前記中間吸込口に連通し、他端が前記リターンベーンの前記背面上に開口する吹出口である内部流路が形成されている。

本開示によれば、より一層性能が向上した遠心圧縮機を提供することができる。

本開示の実施形態に係るターボ冷凍機の構成を示す模式図である。 本発明の第一実施形態に係る遠心圧縮機の軸線を含む面における断面図である。 本開示の実施形態に係る遠心圧縮機の要部拡大断面図である。 本開示の実施形態に係るリターンベーンを軸線方向から見た断面図である。 本開示の実施形態に係るリターンベーンの変形例を示す図であって、リターンベーンを背面側から見た図である。 本開示の実施形態に係るリターンベーンの他の変形例を示す図であって、リターンベーンを背面側から見た図である。 本開示の実施形態に係るリターンベーンのさらなる変形例を示す図であって、リターンベーンを背面側から見た図である。 本開示の実施形態に係るリターンベーンのさらに他の変形例を示す図であって、リターンベーンを背面側から見た図である。 本開示の実施形態に係るリターンベーンの変形例を示す図であって、リターンベーンを軸線方向から見た図である。 本開示の実施形態に係るリターンベーンのさらなる変形例を示す図であって、リターンベーンを軸線方向から見た図である。

（ターボ冷凍機の構成）

以下、本開示の実施形態に係るターボ冷凍機１（遠心圧縮機）について、図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係るターボ冷凍機１は、冷媒を圧縮する圧縮機２と、圧縮機２によって生成された高温高圧の冷媒ガスを凝縮する凝縮器３と、凝縮器３によって凝縮された液相冷媒（液冷媒）に対して過冷却処理を行うサブクーラ４と、サブクーラ４からの液冷媒を膨張させる高圧膨張弁５と、高圧膨張弁５に接続されるとともに、圧縮機２の中間段、及び低圧膨張弁６に接続されるエコノマイザ７（中間冷却器）と、低圧膨張弁６によって膨張させられた液冷媒を蒸発させる蒸発器８と、を備えている。

圧縮機２は遠心式の２段圧縮機であり、低圧側の第一インペラ２１と、高圧側の第二インペラ２２と、を備えている。圧縮機２は、電源からの入力周波数を変更するインバータにより回転数を制御された電動モータ１１によって駆動される。サブクーラ４は、凝縮器３の冷媒ガス下流側に設けられて、凝縮された冷媒に対して過冷却を与えるために用いられる。凝縮器３及びサブクーラ４には、これらを冷却するための冷却伝熱管１２が挿通されている。冷却伝熱管１２内部には冷却水が流通している。冷媒ガスは冷却伝熱管１２に触れることで凝縮される。

蒸発器８は、冷水による吸熱によって、予め定められた定格温度の冷媒ガスを生成する。蒸発器８には、冷水伝熱管１５が挿通されている。

（遠心圧縮機の構成）

次に、遠心圧縮機２の構成について図２を参照して説明する。同図に示すように、遠心圧縮機２は、軸線Ａｒに沿って延びるとともに、この軸線Ａｒ回りに回転可能な回転軸２９と、回転軸２９を回転駆動するモータ（不図示）と、回転軸２９上で軸線Ａｒ方向に互いに離間して設けられた第一インペラ２１、及び第二インペラ２２と、これら第一インペラ２１、及び第二インペラ２２を外周側から覆うケーシング２８と、を有している。

ケーシング２８の軸線Ａｒ方向一方側には、冷媒ガスを外部から流入させる吸込口３０が設けられている。ケーシング２８の軸線Ａｒ方向他方側には、冷媒ガスを排出するスクロール３１が設けられている。ケーシング２８には、吸込口３０とスクロール３１とを連通させる内部空間３２が形成されている。

第一インペラ２１、及び第二インペラ２２は、この内部空間３２に配置されている。第一インペラ２１は第一圧縮段、第二インペラ２２は第二圧縮段をそれぞれ形成する。これら第一インペラ２１、及び第二インペラ２２は、軸線Ａｒに対する径方向内側から外側に向かって延びる複数のブレードＢを有している。

これら複数のブレードＢは、軸線Ａｒに対する周方向に間隔をあけて配列されている。周方向で互いに隣り合う一対のブレードＢ同士の間には、冷媒ガスが流通するための流路が形成されている。この流路は、軸線Ａｒ方向一方側から他方側に向かうに従って、径方向内側から外側に向かって次第に湾曲している。なお、以下の説明では、ブレードＢによって形成される流路の両端部のうち、冷媒ガスが流入する側（軸線Ａｒ方向一方側）を、上流側、ハブ側などと呼び、冷媒ガスが流出する側（軸線Ａｒ方向他方側）を、下流側、シュラウド側などと呼ぶ。

内部空間３２は、第一インペラ２１の流路の下流側に接続された戻り流路３３と、戻り流路３３と第二インペラ２２の流路の上流側とを接続する吸込流路３４（流入流路３４）とを備えている。以降の説明では、特に戻り流路３３を形成する遠心圧縮機２の実体部分を戻り流路形成部３３Ａと呼ぶ。すなわち、戻り流路３３は、戻り流路形成部３３Ａとしてのケーシング２８の一部を含んでいる。

戻り流路３３は、第一インペラ２１の径方向外側の流路出口から、第二インペラ２２の径方向内側の流路入口に向かって冷媒ガスを流通させている。戻り流路３３（戻り流路形成部３３Ａ）は、ディフューザ３５と、リターンベンド部３６と、ストレート流路３７と、リターンベーン３８と、中間吸込口４１と、を有している。

ディフューザ３５は、第一インペラ２１によって圧縮された冷媒ガスを径方向外側に案内する。ディフューザ３５では、径方向内側から径方向外側に向かうに従って、径方向から見た流路面積が次第に拡大している。軸線Ａｒを含む断面上では、ディフューザ３５における軸線Ａｒ方向両側の壁面は、径方向内側から外側に向かって互いに平行に延びている。ディフューザ３５の径方向外側の端部は、リターンベンド部３６を介して径方向内側に向かって反転された後、ストレート流路３７に連通されている。なお、ディフューザ３５における軸線Ａｒ方向両側の壁面は、必ずしも完全に平行である必要はなく、実質的に平行をなしていればよい。

リターンベンド部３６は、軸線Ａｒを含む断面上で、その中央部が径方向外側に向かって湾曲している。言い換えると、リターンベンド部３６は、ディフューザ３５の出口と、ストレート流路３７の入口を結ぶ円弧状をなしている。ストレート流路３７は、リターンベンド部３６の下流側の端部から径方向内側に向かって延びている。ストレート流路３７には、複数のリターンベーン３８が軸線Ａｒを中心として放射状に配列されている。このストレート流路により、流体が径方向内側に向かって導かれる。

図３に示すように、軸線Ａｒを含む断面上で、ストレート流路３７をなす一対の壁面は、それぞれハブ側壁面Ｗ１、及びシュラウド側壁面Ｗ２とされている。すなわち、ハブ側壁面Ｗ１はストレート流路３７の軸線Ａｒ方向一方側の壁面をなし、シュラウド側壁面Ｗ２はストレート流路３７の軸線Ａｒ方向他方側の壁面をなす。ハブ側壁面Ｗ１とシュラウド側壁面Ｗ２は、軸線Ａｒ方向両側から互いに対向している。これらハブ側壁面Ｗ１、及びシュラウド側壁面Ｗ２は、リターンベーン３８が配置されるための配置領域Ｓを形成する。

戻り流路３３の吸込流路３４（すなわち、第二インペラ２２の流路入口）には、運転状況に応じて角度を変更することが可能な可動ベーン５０が設けられている。可動ベーン５０は、軸線Ａｒに対する周方向に間隔をあけて複数配列されている。これら複数の可動ベーン５０は、駆動装置５１によって駆動されて、その角度が変更される（図２参照）。

さらに、図３に示すように、ストレート流路３７中で、シュラウド側壁面Ｗ２の中途位置には、エコノマイザ７で発生した冷媒ガスを第一インペラ２１の吐出流に合流させて第二インペラ２２に供給する中間吸込チャンバー４０が設けられている。中間吸込チャンバー４０は、第二インペラ２２の入口部周囲を囲む円環状の空間である。中間吸込チャンバー４０の径方向内側には、スリット状の中間吸込口４１が設けられている。

この中間吸込口４１は、中間吸込チャンバー４０の内部と、リターン流路のストレート流路３７中のリターンベーン３８の内部流路Ｐの一端Ｐｉ（後述）とを接続している。シュラウド側壁面Ｗ２上で、中間吸込口４１の一端側（出口側）が設けられる領域は、接続壁面Ｗｃとされている。接続壁面Ｗｃよりも径方向外側の部分はシュラウド側上流面Ｗ２１とされ、径方向内側の部分はシュラウド側下流面Ｗ２２とされている。つまり、シュラウド側壁面Ｗ２は、シュラウド側上流面Ｗ２１と、接続壁面Ｗｃと、シュラウド側下流面Ｗ２２と、を有している。

（リターンベーンの構成）

次いで、図３と図４を参照して、リターンベーン３８の構成について詳述する。図３に示すように、リターンベーン３８の内部には、内部流路Ｐが形成されている。内部流路Ｐの一端（導入口Ｐｉ）は、上述の中間吸込口４１に連通している。つまり、中間吸込口４１は、各リターンベーン３８に対応して、周方向に等間隔をあけて複数設けられている。これにより、中間吸込チャンバー４０の冷媒ガスの全量が、中間吸込口４１を経て内部流路Ｐに供給される。内部流路Ｐの他端は、リターンベーン３８の表面に開口する吹出口Ｐｅとされている。

なお、中間吸込口４１は、接続壁面Ｗｃ上に形成されて周方向に延びるスリット状の開口であってもよい。この場合、中間吸込チャンバー４０の冷媒ガスの一部は導入口Ｐｉを通じて内部流路Ｐを経由して吹出口Ｐｅからストレート流路３７に供給され、その残余は接続壁面Ｗｃ上の周方向に延びるスリット状の開口からストレート流路３７に放出するように構成されていてもよい。

図４に示すように、軸線Ａｒ方向から見て、リターンベーン３８は、径方向外側の前縁Ｅ１から内側の後縁Ｅ２に向かうに従って、回転軸２９の回転方向Ｒの前方側から後方側に向かって湾曲している。リターンベーン３８における回転方向Ｒの後方側を向く面は、前方側に凹となる曲面状の腹面Ｓ１とされている。一方で、リターンベーン３８における回転方向Ｒの前方側を向く面は、前方側に凸となる曲面状の背面Ｓ２とされている。

上述した内部流路Ｐの吹出口Ｐｅは、リターンベーン３８の背面Ｓ２上に開口している。吹出口Ｐｅの開口形状は円形である。また、本実施形態では各リターンベーン３８に１つのみの吹出口Ｐｅが形成されている。

ここで、リターンベーン３８のコード長を１００％とした時、吹出口Ｐｅは、前縁Ｅ１を基準として２０％〜９０％の範囲内に形成されることが望ましい。より望ましくは、吹出口Ｐｅは、前縁Ｅ１を基準として３０％〜８５％の範囲内に形成される。最も望ましくは、吹出口Ｐｅは、前縁Ｅ１を基準として５０％〜８０％の範囲内に形成される。

図４に示すように、内部流路Ｐは、導入口Ｐｉから吹出口Ｐｅに向かうに従って、回転方向Ｒの前方側から後方側に向かってわずかに湾曲していることが望ましい。これにより、吹出口Ｐｅから吹出される流体の流れ方向は、背面Ｓ２に沿った方向となる。より具体的には、吹出口Ｐｅは、背面Ｓ２における当該吹出口Ｐｅが形成される位置の接線方向に開口している。なお、吹出口Ｐｅの開口方向（つまり、流体が吹出される方向）は、以下の範囲内とされる。即ち、吹出口Ｐｅの開口方向は、内部流路Ｐの一端（導入口Ｐｉ）から回転方向Ｒの前方側に向かって延びる基準線Ｌを０°位置とした場合に、当該基準線Ｌから径方向内側に向かって０°以上９０°以下の範囲内とされる。言い換えれば、吹出口Ｐｅの開口方向は、軸線Ａｒ方向から見て、背面Ｓ２の接線方向成分を含む方向であって、径方向内側を向く方向である。なお、吹出口Ｐｅが上記の条件を満たす限りでは、内部流路Ｐは必ずしも湾曲している必要はなく、直線状に形成されていてもよい。この場合、機械加工を容易に行うことができる点で有利である。

（作用効果）

リターンベーン３８は、ストレート流路３７中で、流体の流れの向きを変えて旋回流成分を取り除くために設けられている。このため、リターンベーン３８の背面Ｓ２側であって後縁Ｅ２（下流側）に近い領域では、流れが背面に追従し切れずに剥離することがある（図４中の破線矢印Ｆ´）。このような剥離が顕著になると損失につながり、圧縮機の性能に影響が及ぶ虞がある。特に、上記の遠心圧縮機２は、リターンベーン３８の径方向内側に可動ベーン５０が設けられていることから、リターンベーン３８自体の長さを確保することが難しい。これにより、上記の剥離が生じる可能性が特に高い。

そこで、本実施形態では、リターンベーン３８の内部流路Ｐを通じて、流体を当該リターンベーン３８の背面Ｓ２に噴流Ｆｊとして吹き出す。これにより、剥離する傾向にある流れＦ´は、噴流Ｆｊによるコアンダ効果によって背面Ｓ２側に引き寄せられる（図４中の実線矢印Ｆ）。つまり、噴流Ｆｊによって、背面Ｓ２における流れの剥離の発生を抑制することができる。その結果、遠心圧縮機２の性能を一層向上させることができる。特に、中間吸込みチャンパー４０からの冷媒ガスの必要供給量が少ない場合に、全量をリターンベーン３８の背面Ｓ２から供給することで当該リターンベーン３８からの流れの剥離を抑制することができる。なお、中間吸込みチャンパー４０からの冷媒ガスの必要供給量が、リターンベーン３８の背面Ｓ２での剥離抑制に必要な供給量を超過する場合には、冷媒ガスの一部を上述のスリット状開口から吐出することで、冷媒ガスの圧損を軽減することが可能になる。

また、本実施形態に係る遠心圧縮機２のように、中間吸込口４１を備える装置では、上記の内部流路Ｐを経ずにストレート流路３７中に直接流体を供給した場合、当該ストレート流路３７を流通する主流と、中間吸込口４１から供給される流れとの間で混合損失が発生する虞がある。これにより、遠心圧縮機２の性能に影響が及んでしまう。しかしながら、本実施形態では、中間吸込口４１に内部流路Ｐが連通し、当該内部流路Ｐを通じて背面Ｓ２に沿うように流体をストレート流路３７中に供給する。これにより、主流との間で生じる混合損失を抑制することができる。その結果、遠心圧縮機２の性能をさらに向上させることができる。

特に、上記構成によれば、噴流Ｆｊは、吹出口Ｐｅから背面Ｓ２の接線方向成分を含む方向に吹き出される。これにより、噴流Ｆｊによるコアンダ効果がより一層強く発現する。その結果、剥離する傾向にある流れＦ´はコアンダ効果によって背面Ｓ２側にさらに強く引き寄せられる。したがって、背面Ｓ２側で流れの剥離が生じる可能性をさらに低減することができる。

ここで、リターンベーン３８の前縁Ｅ１から２０〜９０％の範囲内では、当該リターンベーン３８が大きく湾曲していることから、背面Ｓ２側で特に流れの剥離を生じやすい。上記構成によれば、このように大きな湾曲部分に吹出口Ｐｅが形成されている。吹出口Ｐｅから吹き出される噴流Ｆｊによって、特に剥離が生じやすい部分で効果的にコアンダ効果を発現させ、流れを背面Ｓ２側に引き寄せることができる。その結果、流れの剥離が生じる可能性をより一層低減することができる。

（その他の実施形態）

以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

例えば、上記実施形態では、背面Ｓ２に１つのみの吹出口Ｐｅが形成されている例について説明した。しかしながら、吹出口Ｐｅの態様は上記に限定されず、変形例として図５から図１０に示す態様を採ることも可能である。

図５及び図９の例では、背面Ｓ２上で、径方向に間隔をあけて複数（２つ）の吹出口Ｐｅ２が形成されている。このような構成によれば、径方向におけるより広い範囲で、上述した流れの剥離を抑制することができる。

さらに、図６の例では、背面Ｓ２上で、径方向及び軸線Ａｒ方向に間隔をあけて複数（４つ）の吹出口Ｐｅ３が形成されている。このような構成によれば、径方向に加えて軸線Ａｒ方向における広い範囲で、上述した流れの剥離を抑制することができる。

また、吹出口の形状は円形に限定されず矩形でもスリット状であってもよい。図７、及び図１０の例では、吹出口Ｐｅ４として、軸線Ａｒ方向を長手方向とするスリットが複数（２つ）形成されている。これら吹出口Ｐｅ４は、径方向に間隔をあけて複数（２つ）配列されている。また、図８の例では、吹出口Ｐｅ５として、径方向成分及び軸線Ａｒ方向成分を含む方向に延びるスリットが背面Ｓ２上に形成されている。このような構成によれば、背面Ｓ２上におけるさらに広い範囲で、流れの剥離を抑制することができる。

なお、上記実施形態では、遠心圧縮機２が可動ベーン５０を備えている構成について説明した。しかしながら、可動ベーン５０を備えない構成を採ることも可能である。この場合、遠心圧縮機の性能を維持したまま、径を小さくできるので、ターボ冷凍機全体のコンパクト化が可能になる。

＜付記＞

各実施形態に記載の遠心圧縮機は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る遠心圧縮機２は、軸線Ａｒ回りに回転する回転軸２９と、該回転軸２９に設けられて、前記軸線Ａｒ回りに回転するインペラ２１と、該インペラ２１から径方向外側に向かって流通する流体を径方向内側に反転させるリターンベンド部３６、及び該リターンベンド部３６の下流側に接続されて、前記流体を径方向内側に導くストレート流路３７を有する戻り流路３３を形成するケーシング２８と、前記ストレート流路３７の一部に設けられて周方向に間隔をあけて複数配置され、前記回転軸２９の回転方向の前方側を向く背面Ｓ２、及び後方側を向く腹面Ｓ１を有するリターンベーン３８と、を備え、前記ケーシング２８は、前記ストレート流路３７における前記リターンベーン３８の配置領域Ｓを形成するハブ側壁面Ｗ１及びシュラウド側壁面Ｗ２と、前記シュラウド側壁面Ｗ２に形成されて、外部から導かれた流体を前記ストレート流路３７側に吹き出す中間吸込口４１と、を有し、前記リターンベーン３８の内部には、一端が前記中間吸込口４１に連通し、他端が前記リターンベーン３８の前記背面Ｓ２上に開口する吹出口Ｐｅである内部流路Ｐが形成されている。

上記構成によれば、リターンベーン３８の内部流路Ｐを通じて、流体を当該リターンベーン３８の背面Ｓ２に噴流Ｆｊとして吹き出させることができる。これにより、背面Ｓ２から剥離する傾向にある流れＦ´は、噴流Ｆｊによるコアンダ効果によって背面Ｓ２側に引き寄せられる。つまり、噴流Ｆｊによって、背面Ｓ２における流れの剥離の発生を抑制することができる。

（２）第２の態様に係る遠心圧縮機２では、前記吹出口Ｐｅの開口方向は、前記軸線Ａｒ方向一方側から見て、前記内部流路Ｐの一端から前記回転方向の前方側に向かって延びる基準線Ｌを０°位置とした場合に、該基準線Ｌから径方向内側に向かって０°以上９０°以下の範囲内にある。

上記構成によれば、吹出口Ｐｅから吹き出される噴流Ｆｊの流れ方向を、背面Ｓ２に沿った方向とすることができる。これにより、背面Ｓ２における吹出口Ｐｅよりも径方向内側で流れの剥離が生じる可能性をさらに低減することができる。

（３）第３の態様に係る遠心圧縮機２では、前記吹出口Ｐｅの開口方向は、前記軸線Ａｒ方向から見て、前記背面Ｓ２の接線方向であって、径方向内側を向く方向である。

上記構成によれば、噴流Ｆｊは、吹出口Ｐｅから背面Ｓ２の接線方向成分を含む方向に吹き出される。これにより、噴流Ｆｊによるコアンダ効果がより一層強く発現する。その結果、剥離する傾向にある流れＦ´はコアンダ効果によって背面Ｓ２側にさらに強く引き寄せられる。したがって、背面Ｓ２側で流れの剥離が生じる可能性をさらに低減することができる。

（４）第４の態様に係る遠心圧縮機２では、前記吹出口Ｐｅは、前記リターンベーン３８のコード長を１００％としたとき、該リターンベーン３８の径方向外側の端縁である前縁Ｅ１を基準として２０〜９０％の範囲内に形成されている。

ここで、リターンベーン３８の前縁Ｅ１から２０〜９０％の範囲内では、当該リターンベーン３８が大きく湾曲していることから、背面Ｓ２側で特に流れの剥離を生じやすい。上記構成によれば、このように大きな湾曲部分に吹出口Ｐｅが形成されている。吹出口Ｐｅから吹き出される噴流Ｆｊによって、特に剥離が生じやすい部分でコアンダ効果を発現させ、流れを背面Ｓ２側に引き寄せることができる。

（５）第５の態様に係る遠心圧縮機２では、前記リターンベーン３８には、前記背面Ｓ２上で前記軸線Ａｒ方向に間隔をあけて配列された複数の前記吹出口Ｐｅ３が形成されている。

上記構成によれば、軸線Ａｒ方向におけるより広い範囲で、流れの剥離が生じる可能性を低減することができる。

（６）第６の態様に係る遠心圧縮機２では、前記リターンベーン３８には、前記背面Ｓ２上で径方向に間隔をあけて配列された複数の前記吹出口Ｐｅ２が形成されている。

上記構成によれば、径方向におけるより広い範囲で、流れの剥離が生じる可能性を低減することができる。

（７）第７の態様に係る遠心圧縮機２では、前記吹出口Ｐｅ４（Ｐｅ５）は、前記軸線Ａｒ方向及び径方向の少なくとも一方を含む方向に延びるスリットである。

上記構成によれば、軸線Ａｒ方向及び径方向の少なくとも一方を含む、より広い範囲で流れの剥離が生じる可能性を低減することができる。

１…ターボ冷凍機
２…遠心圧縮機
３…凝縮器
４…サブクーラ
５…高圧膨張弁
６…低圧膨張弁
７…エコノマイザ
８…蒸発器
１１…電動モータ
１２…冷却伝熱管
１５…冷水伝熱管
２１…第一インペラ
２２…第二インペラ
２８…ケーシング
２９…回転軸
３０…吸込口
３１…スクロール
３２…内部空間
３３…戻り流路
３４…吸込流路（流入流路）
３５…ディフューザ
３６…リターンベンド部
３７…ストレート流路
３８…リターンベーン
４０…中間吸込チャンバー
４１…中間吸込口
５０…可動ベーン
５１…駆動装置
３３Ａ…戻り流路形成部
Ａｒ…軸線
Ｂ…ブレード
Ｅ１…前縁
Ｅ２…後縁
Ｐ…内部流路
Ｐｉ…導入口
Ｐｅ，Ｐｅ２，Ｐｅ３，Ｐｅ４，Ｐｅ５…吹出口
Ｌ…基準線
Ｒ…回転方向
Ｓ…配置領域
Ｓ１…腹面
Ｓ２…背面
Ｗ１…ハブ側壁面
Ｗ２…シュラウド側壁面
Ｗｃ…接続壁面

Claims (7)

1. 軸線回りに回転する回転軸と、
   該回転軸に設けられて、前記軸線回りに回転するインペラと、
   該インペラから径方向外側に向かって流通する流体を径方向内側に反転させるリターンベンド部、及び該リターンベンド部の下流側に接続されて、前記流体を径方向内側に導くストレート流路を有する戻り流路を形成するケーシングと、
   前記ストレート流路の一部に設けられて周方向に間隔をあけて複数配置され、前記回転軸の回転方向の前方側を向く背面、及び後方側を向く腹面を有するリターンベーンと、を備え、
   前記ケーシングは、前記ストレート流路における前記リターンベーンの配置領域を形成するハブ側壁面及びシュラウド側壁面と、
   前記シュラウド側壁面に形成されて、外部から導かれた流体を前記ストレート流路側に吹き出す中間吸込口と、
   を有し、
   前記リターンベーンの内部には、一端が前記中間吸込口に連通し、他端が前記リターンベーンの前記背面上に開口する吹出口である内部流路が形成されている遠心圧縮機。
2. 前記吹出口の開口方向は、前記軸線方向一方側から見て、前記内部流路の一端から前記回転方向の前方側に向かって延びる基準線を０°位置とした場合に、該基準線から径方向内側に向かって０°以上９０°以下の範囲内にある請求項１に記載の遠心圧縮機。
3. 前記吹出口の開口方向は、前記軸線方向から見て、前記背面の接線方向であって、径方向内側を向く方向である請求項１又は２に記載の遠心圧縮機。
4. 前記吹出口は、前記リターンベーンのコード長を１００％としたとき、該リターンベーンの径方向外側の端縁である前縁を基準として２０〜９０％の範囲内に形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。
5. 前記リターンベーンには、前記背面上で前記軸線方向に間隔をあけて配列された複数の前記吹出口が形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。
6. 前記リターンベーンには、前記背面上で径方向に間隔をあけて配列された複数の前記吹出口が形成されている請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。
7. 前記吹出口は、前記軸線方向及び径方向の少なくとも一方を含む方向に延びるスリットである請求項１から６のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。

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