JP2023150969A

JP2023150969A - Centrifugal compressor and freezer

Info

Publication number: JP2023150969A
Application number: JP2022060334A
Authority: JP
Inventors: 佑季河内谷; Yuki KAWACHIYA; 公佑西村; Kosuke Nishimura; 孝一田中; Koichi Tanaka; 有弘岩田; Arihiro Iwata; 大悟福田; Daigo Fukuda
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2023-10-16

Abstract

To provide a centrifugal compressor which enables fine adjustment in which a passage width of a diffuser is partially adjusted.SOLUTION: A centrifugal compressor (2) includes: a shaft (62) which rotates around an axis (X); an impeller (90) which rotates integrally with the shaft; and a casing (20) which houses the shaft and the impeller. The casing has: an impeller chamber (28) which houses the impeller; and a diffuser (42) provided around the impeller chamber. A diffuser wall (100) defining the diffuser in the casing has: a first wall (102) forming one part; and a second wall (104) forming the other part. A thermal expansion coefficient of the first wall (102) is larger than a thermal expansion coefficient of the second wall (104).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、遠心式圧縮機および冷凍装置に関する。 The present disclosure relates to centrifugal compressors and refrigeration devices.

従来から、インペラの回転による遠心力を利用して流体を圧縮する遠心式圧縮機が知られている。遠心式圧縮機においては、小流量側で流体の流れが低速になることに起因して、サージングや旋回失速といった不安定現象が発生する。この不安定現象の発生を抑制するため、遠心圧縮機には、ディフューザの流路幅を部分的に狭くするなど、構造上の工夫が提案されている。 2. Description of the Related Art Centrifugal compressors that compress fluid using centrifugal force generated by rotation of an impeller have been known. In a centrifugal compressor, unstable phenomena such as surging and rotational stall occur due to the slow flow of fluid on the small flow rate side. In order to suppress the occurrence of this unstable phenomenon, structural improvements have been proposed for centrifugal compressors, such as partially narrowing the flow path width of the diffuser.

そうした遠心式圧縮機の一例は、特許文献１に開示される。特許文献１の遠心式圧縮機では、ディフューザが固定ベーンを設けた第一の部分と、固定ベーンを設けていない第二の部分とを有する。第二の部分には、スリーブリングが配置される。スリーブリングは、軸線方向に移動することによって、第二の部分の通路形状を変化させる。これにより、インペラの出口より流れ出た流体の質量流量および流れ方向が変更される。 An example of such a centrifugal compressor is disclosed in Patent Document 1. In the centrifugal compressor of Patent Document 1, the diffuser has a first portion provided with fixed vanes and a second portion provided with no fixed vanes. A sleeve ring is arranged in the second part. The sleeve ring changes the shape of the passageway in the second portion by moving in the axial direction. This changes the mass flow rate and flow direction of the fluid flowing out of the impeller outlet.

実開平５－７９９９号公報Utility Model Publication No. 5-7999

特許文献１の遠心式圧縮機では、流体圧を利用してスリーブリングを移動させる。スリーブリングに付加する圧力の制御は、スリーブリングに続く導管内の流体圧を制御弁で調整することにより行われる。このように、特許文献１の遠心式圧縮機では、スリーブリングを機械的動作により移動させる構成を採る。このため、ディフューザの流路幅を比較的小さな幅で微調整することは難しい。 In the centrifugal compressor of Patent Document 1, the sleeve ring is moved using fluid pressure. The pressure applied to the sleeve ring is controlled by regulating the fluid pressure in the conduit following the sleeve ring with a control valve. In this way, the centrifugal compressor of Patent Document 1 adopts a configuration in which the sleeve ring is moved by mechanical operation. For this reason, it is difficult to finely adjust the flow path width of the diffuser to a relatively small width.

本開示の目的は、ディフューザの流路幅を部分的に微調整できる遠心式圧縮機を提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a centrifugal compressor that can partially finely adjust the flow path width of a diffuser.

本開示の第１の態様は、遠心式圧縮機（2）を対象とする。第１の態様の遠心式圧縮機（2）は、軸心（X）周りに回転するシャフト（62）と、前記シャフト（62）と一体に回転するインペラ（90）と、前記シャフト（62）および前記インペラ（90）が収容されるケーシング（20）とを備える。前記ケーシング（20）は、前記インペラ（90）が収容されるインペラ室（28）と、該インペラ室（28）の周囲に設けられたディフューザ（42）とを有する。前記ケーシング（20）において前記ディフューザ（42）を画定するディフューザ壁（100）は、一部を構成する第１壁（102）と、他部を構成する第２壁（204）とを有する。前記第１壁（102）の熱膨張率は、前記第２壁（104）の熱膨張率よりも大きい。 A first aspect of the present disclosure is directed to a centrifugal compressor (2). The centrifugal compressor (2) of the first aspect includes a shaft (62) that rotates around an axis (X), an impeller (90) that rotates integrally with the shaft (62), and the shaft (62). and a casing (20) in which the impeller (90) is housed. The casing (20) includes an impeller chamber (28) in which the impeller (90) is housed, and a diffuser (42) provided around the impeller chamber (28). A diffuser wall (100) that defines the diffuser (42) in the casing (20) includes a first wall (102) forming a part and a second wall (204) forming the other part. The coefficient of thermal expansion of the first wall (102) is greater than the coefficient of thermal expansion of the second wall (104).

この第１の態様では、ディフューザ（42）を形成するディフューザ壁（100）が第１壁（102）および第２壁（104）を有する。第１壁（102）の熱膨張率は、第２壁（104）の熱膨張率よりも大きい。よって、ディフューザ壁（100）の温度が高くなると、第１壁（102）が第２壁（104）よりも大きく膨張してディフューザ（42）内に進出し、ディフューザ（42）の流路幅（w）が一部で狭くなる。このように、第１壁（102）の熱膨張を利用してディフューザ（42）の流路幅（w）を調整することで、ディフューザ（42）の流路幅（w）を部分的に微調整できる。 In this first embodiment, the diffuser wall (100) forming the diffuser (42) has a first wall (102) and a second wall (104). The coefficient of thermal expansion of the first wall (102) is greater than the coefficient of thermal expansion of the second wall (104). Therefore, when the temperature of the diffuser wall (100) increases, the first wall (102) expands more than the second wall (104) and advances into the diffuser (42), causing the flow path width ( w) becomes narrow in some parts. In this way, by adjusting the channel width (w) of the diffuser (42) using the thermal expansion of the first wall (102), the channel width (w) of the diffuser (42) can be partially finely adjusted. Can be adjusted.

本開示の第２の態様は、第１の態様の遠心式圧縮機（2）において、前記ケーシング（20）が、前記ディフューザ壁（100）として、前記シャフト（62）の軸方向において互いに対向して配置された一対のディフューザ壁（100）を有する、遠心式圧縮機（2）である。前記第１壁（102）および前記第２壁（104）は、前記一対のディフューザ壁（100）の一方のみまたは両方に設けられる。 A second aspect of the present disclosure is that in the centrifugal compressor (2) of the first aspect, the casing (20), as the diffuser wall (100), faces each other in the axial direction of the shaft (62). The compressor is a centrifugal compressor (2) having a pair of diffuser walls (100) arranged in parallel. The first wall (102) and the second wall (104) are provided on only one or both of the pair of diffuser walls (100).

この第２の態様では、第１壁（102）および第２壁（104）が一方のディフューザ壁（100）のみまたは両方のディフューザ壁（100）に設けられる。第１壁（102）および第２壁（104）が一方のディフューザ壁（100）のみに設けられる場合、第１壁（102）および第２壁（104）が両方のディフューザ壁（100）に設けられる場合に比べて、簡単な構成でディフューザ（42）の流路幅（w）を微調整できる。第１壁（102）および第２壁（104）が両方のディフューザ壁（100）に設けられる場合、第１壁（102）および第２壁（104）が一方のディフューザ壁（100）のみに設けられる場合に比べて、ディフューザ（42）の流路幅（w）の調整範囲を広くできる。 In this second embodiment, a first wall (102) and a second wall (104) are provided on only one diffuser wall (100) or both diffuser walls (100). When the first wall (102) and the second wall (104) are provided on only one diffuser wall (100), the first wall (102) and the second wall (104) are provided on both diffuser walls (100). The flow path width (w) of the diffuser (42) can be finely adjusted with a simpler configuration than when When the first wall (102) and the second wall (104) are provided on both diffuser walls (100), the first wall (102) and the second wall (104) are provided on only one diffuser wall (100). The adjustment range of the flow path width (w) of the diffuser (42) can be widened compared to the case where the diffuser (42) is closed.

本開示の第３の態様は、第１または第２の態様の遠心式圧縮機（2）において、前記第１壁（102）が、前記ディフューザ壁（100）の内周側に設けられる、遠心式圧縮機（2）である。前記第２壁（104）は、前記ディフューザ壁（100）の外周側に設けられる。 A third aspect of the present disclosure is a centrifugal compressor (2) according to the first or second aspect, in which the first wall (102) is provided on the inner peripheral side of the diffuser wall (100). This is a type compressor (2). The second wall (104) is provided on the outer peripheral side of the diffuser wall (100).

この第３の態様では、第１壁（102）がディフューザ壁（100）の内周側に設けられ、第２壁（104）がディフューザ壁（100）の外周側に設けられる。これによれば、ディフューザ（42）の流路幅（w）を内周側で調整できる。サージングや旋回失速といった不安定現象は、インペラ（90）において流体が剥離すること起因して発生する。ディフューザ（42）の流路幅（w）を内周側で調整すると、そうした不安定現象の発生を好適に抑制できる。 In this third aspect, the first wall (102) is provided on the inner peripheral side of the diffuser wall (100), and the second wall (104) is provided on the outer peripheral side of the diffuser wall (100). According to this, the flow path width (w) of the diffuser (42) can be adjusted on the inner peripheral side. Unstable phenomena such as surging and rotating stall occur due to fluid separation in the impeller (90). By adjusting the flow path width (w) of the diffuser (42) on the inner circumferential side, the occurrence of such an unstable phenomenon can be suitably suppressed.

本開示の第４の態様は、第１～第３の態様のいずれか１つの遠心式圧縮機（2）において、前記第１壁（102）の温度を制御するアクチュエータ（110）を備える、遠心式圧縮機（2）である。 A fourth aspect of the present disclosure provides a centrifugal compressor (2) according to any one of the first to third aspects, comprising an actuator (110) that controls the temperature of the first wall (102). This is a type compressor (2).

この第４の態様では、アクチュエータ（110）が第１壁（102）の温度を制御する。アクチュエータ（110）により第１壁（102）の温度が高められると、第１壁（102）が第２壁（104）よりも大きく膨張してディフューザ（42）内に進出し、ディフューザ（42）の流路幅（w）が狭くなる。また、アクチュエータ（110）により第１壁（102）の温度が低くされると、第１壁（102）が第２壁（104）よりも大きく収縮してディフューザ（42）内から後退し、ディフューザ（42）の流路幅（w）が広くなる。したがって、インペラ（90）によって圧送する流体の流量に応じてディフューザ（42）の流路幅（w）を調整できる。 In this fourth aspect, the actuator (110) controls the temperature of the first wall (102). When the temperature of the first wall (102) is increased by the actuator (110), the first wall (102) expands more than the second wall (104) and advances into the diffuser (42). The channel width (w) becomes narrower. Further, when the temperature of the first wall (102) is lowered by the actuator (110), the first wall (102) contracts more than the second wall (104) and retreats from inside the diffuser (42). 42) channel width (w) becomes wider. Therefore, the flow path width (w) of the diffuser (42) can be adjusted depending on the flow rate of the fluid pumped by the impeller (90).

本開示の第５の態様は、第１～第４の態様のいずれか１つの遠心式圧縮機（2）において、前記インペラ（90）が、冷媒を圧送する、遠心式圧縮機（2）である。前記冷媒は、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、自然冷媒またはこれらの混合冷媒である。 A fifth aspect of the present disclosure is a centrifugal compressor (2) according to any one of the first to fourth aspects, in which the impeller (90) pumps refrigerant. be. The refrigerant is an HFC refrigerant, an HFO refrigerant, a natural refrigerant, or a mixture thereof.

この第５の態様では、インペラ（90）が圧送する冷媒が、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、自然冷媒またはこれらの混合冷媒である。これらの冷媒のガス密度は比較的高い。インペラ（90）が圧送する冷媒のガス密度が高いと、遠心式圧縮機（2）がサージングを起こした場合に発生する振動が大きい。よって、本開示の技術は、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、自然冷媒またはこれらの混合冷媒を扱う遠心式圧縮機（2）において有効である。 In this fifth aspect, the refrigerant pumped by the impeller (90) is an HFC refrigerant, an HFO refrigerant, a natural refrigerant, or a mixed refrigerant thereof. The gas density of these refrigerants is relatively high. When the gas density of the refrigerant pumped by the impeller (90) is high, vibrations generated when the centrifugal compressor (2) causes surging are large. Therefore, the technology of the present disclosure is effective in a centrifugal compressor (2) that handles HFC refrigerant, HFO refrigerant, natural refrigerant, or a mixture of these refrigerants.

本開示の第６の態様は、第１～第５の態様のいずれか１つの遠心式圧縮機（2）において、前記第１壁（102）の厚さが、前記ディフューザ（42）の径方向において変化する、遠心式圧縮機（2）である。 A sixth aspect of the present disclosure is that in the centrifugal compressor (2) according to any one of the first to fifth aspects, the thickness of the first wall (102) is set in the radial direction of the diffuser (42). This is a centrifugal compressor (2) that changes at

この第６の態様では、第１壁（102）の厚さがディフューザ（42）の径方向において変化する。第１壁（102）の温度変化による膨張および収縮は、第１壁（102）が厚いほど大きくなる。よって、ディフューザ壁（100）の温度が高くなったときの第１壁（102）のディフューザ（42）内への進出度合いは、第１壁（102）の厚さに応じて変わる。したがって、ディフューザ（42）の流路幅（w）を径方向において異なる範囲で調整できる。 In this sixth aspect, the thickness of the first wall (102) varies in the radial direction of the diffuser (42). The expansion and contraction of the first wall (102) due to temperature changes increases as the first wall (102) becomes thicker. Therefore, the degree to which the first wall (102) advances into the diffuser (42) when the temperature of the diffuser wall (100) becomes high varies depending on the thickness of the first wall (102). Therefore, the flow path width (w) of the diffuser (42) can be adjusted in different ranges in the radial direction.

本開示の第７の態様は、第１～第６の態様のいずれか１つの遠心式圧縮機（2）において、前記第１壁（102）の厚さが、前記ディフューザ（42）の周方向において変化する、遠心式圧縮機（2）である。 In a seventh aspect of the present disclosure, in the centrifugal compressor (2) according to any one of the first to sixth aspects, the thickness of the first wall (102) is set in the circumferential direction of the diffuser (42). This is a centrifugal compressor (2) that changes at

この第７の態様では、第１壁（102）の厚さがディフューザ（42）の周方向において変化する。第１壁（102）の温度変化による膨張および収縮は、第１壁（102）が厚いほど大きくなる。よって、ディフューザ壁（100）の温度が高くなったときの第１壁（102）のディフューザ（42）内への進出度合いは、第１壁（102）の厚さに応じて変わる。したがって、ディフューザ（42）の流路幅（w）を周方向において異なる範囲で調整できる。 In this seventh aspect, the thickness of the first wall (102) changes in the circumferential direction of the diffuser (42). The expansion and contraction of the first wall (102) due to temperature changes increases as the first wall (102) becomes thicker. Therefore, the degree to which the first wall (102) advances into the diffuser (42) when the temperature of the diffuser wall (100) becomes high varies depending on the thickness of the first wall (102). Therefore, the flow path width (w) of the diffuser (42) can be adjusted in different ranges in the circumferential direction.

本開示の第８の態様は、第１～第７の態様のいずれか１つの遠心式圧縮機（2）において、前記ディフューザ（42）が、ガイドベーンを有しないベーンレスディフューザである、遠心式圧縮機（2）である。 An eighth aspect of the present disclosure is the centrifugal compressor (2) according to any one of the first to seventh aspects, wherein the diffuser (42) is a vaneless diffuser having no guide vanes. This is the compressor (2).

この第８の態様では、ディフューザ（42）がベーンレスディフューザである。ベーンレスディフューザ（42）を用いると、遠心式圧縮機（2）を低流量で運転する場合に、サージングや旋回失速などの不安定現象が発生し易い。本開示の技術は、そうした不安定現象をディフューザ（42）の流路幅（w）を狭めることで抑制できる。よって、ベーンレスディフューザ（42）を用いた遠心式圧縮機（2）において有効である。 In this eighth aspect, the diffuser (42) is a vaneless diffuser. When the vaneless diffuser (42) is used, unstable phenomena such as surging and rotational stalling are likely to occur when the centrifugal compressor (2) is operated at a low flow rate. The technology of the present disclosure can suppress such an unstable phenomenon by narrowing the channel width (w) of the diffuser (42). Therefore, it is effective in a centrifugal compressor (2) using a vaneless diffuser (42).

本開示の第９の態様は、冷凍装置（1）を対象とする。第９の態様の冷凍装置（1）は、冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備える。前記冷媒回路（10）は、第１～第８の態様のいずれか１つの遠心式圧縮機（2）を含む。 A ninth aspect of the present disclosure is directed to a refrigeration device (1). The refrigeration apparatus (1) of the ninth aspect includes a refrigerant circuit (10) that performs a refrigeration cycle. The refrigerant circuit (10) includes a centrifugal compressor (2) according to any one of the first to eighth aspects.

この第９の態様では、上述した遠心式圧縮機（2）が冷媒回路（10）に用いられる。このことは、冷凍装置（1）で行われる冷凍サイクルの高効率化に寄与する。 In this ninth aspect, the above-described centrifugal compressor (2) is used in the refrigerant circuit (10). This contributes to high efficiency of the refrigeration cycle performed in the refrigeration device (1).

図１は、実施形態の冷凍装置が備える冷媒回路の概略の構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a refrigerant circuit included in a refrigeration apparatus according to an embodiment. 図２は、実施形態の圧縮機の概略構成を例示する断面図である。FIG. 2 is a sectional view illustrating a schematic configuration of a compressor according to an embodiment. 図３は、実施形態の圧縮機のインペラ室およびその周囲のディフューザおよびスクロール流路の概略構成を例示する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an impeller chamber, a surrounding diffuser, and a scroll passage of the compressor of the embodiment. 図４は、実施形態の圧縮機の要部を例示する断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating main parts of the compressor of the embodiment. 図５は、実施形態の圧縮機のディフューザ壁の一部を構成する部分壁部材を例示する斜視図である。FIG. 5 is a perspective view illustrating a partial wall member that constitutes a part of the diffuser wall of the compressor of the embodiment. 図６は、実施形態の圧縮機における吸入体積流量と吐出ガス温度との関係を概略的に示すグラフである。FIG. 6 is a graph schematically showing the relationship between the suction volumetric flow rate and the discharge gas temperature in the compressor of the embodiment. 図７は、実施形態の圧縮機における吸入体積流量とディフューザの流路幅との関係を概略的に示すグラフである。FIG. 7 is a graph schematically showing the relationship between the suction volumetric flow rate and the flow path width of the diffuser in the compressor of the embodiment. 図８は、実施形態の圧縮機における吸入体積流量と断熱ヘッドとの関係を概略的に示すグラフである。FIG. 8 is a graph schematically showing the relationship between the suction volumetric flow rate and the adiabatic head in the compressor of the embodiment. 図９は、第１変形例の圧縮機の要部を例示する断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating main parts of a compressor according to a first modification. 図１０は、第２変形例の圧縮機の要部を例示する断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the main parts of a compressor according to a second modification. 図１１は、第２変形例の圧縮機のディフューザ壁の一部を構成する部分壁部材を例示する斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating a partial wall member forming part of a diffuser wall of a compressor according to a second modification. 図１２は、第３変形例の圧縮機の要部を例示する断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the main parts of a compressor according to a third modification.

以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施形態では、本開示の技術に係る圧縮機を冷凍装置に適用した場合を例に挙げる。なお、図面は、本開示の技術を概念的に説明するためのものである。よって、図面では、本開示の技術の理解を容易にするために、寸法、比または数を、誇張あるいは簡略化して表す場合がある。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, a case where a compressor according to the technology of the present disclosure is applied to a refrigeration system will be exemplified. Note that the drawings are for conceptually explaining the technology of the present disclosure. Accordingly, dimensions, ratios, or numbers may be exaggerated or simplified in the drawings to facilitate understanding of the disclosed technology.

《実施形態》
この実施形態の圧縮機（2）は、冷凍装置（1）に設けられる。《Embodiment》
The compressor (2) of this embodiment is provided in the refrigeration system (1).

－冷凍装置－
図１に示すように、冷凍装置（1）は、冷媒回路（10）を備える。冷媒回路（10）には、冷媒が充填される。本例の圧縮機（2）で圧縮される流体は、冷媒である。例えば、冷媒は、Ｒ３２などのＨＦＣ（Hydro Fluoro Carbon）冷媒、Ｒ１２３４ｙｆなどのＨＦＯ（Hydro Fluoro Olefin）冷媒、プロパンなどの自然冷媒、またはＲ４５４Ｃ（Ｒ３２とＲ１２３４ｙｆとの混合冷媒）などのそれらの混合冷媒である。 - Refrigeration equipment -
As shown in FIG. 1, the refrigeration system (1) includes a refrigerant circuit (10). The refrigerant circuit (10) is filled with refrigerant. The fluid compressed by the compressor (2) in this example is a refrigerant. For example, the refrigerant may be an HFC (Hydro Fluoro Carbon) refrigerant such as R32, an HFO (Hydro Fluoro Olefin) refrigerant such as R1234yf, a natural refrigerant such as propane, or a mixed refrigerant thereof such as R454C (a mixed refrigerant of R32 and R1234yf). It is.

冷媒回路（10）は、主回路（11）と、分岐回路（12）と、戻り回路（13）とを含む。主回路（11）は、主配管（11a）と、圧縮機（2）と、放熱器（凝縮器）（3）と、第１減圧機構（4）と、蒸発器（5）とを備える。圧縮機（2）、放熱器（3）、第１減圧機構（4）および蒸発器（5）は、主配管（11a）によって直列に接続される。第１減圧機構（4）は、例えば膨張弁である。主回路（11）は、冷媒を循環させて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。 The refrigerant circuit (10) includes a main circuit (11), a branch circuit (12), and a return circuit (13). The main circuit (11) includes a main pipe (11a), a compressor (2), a radiator (condenser) (3), a first pressure reduction mechanism (4), and an evaporator (5). The compressor (2), the radiator (3), the first pressure reduction mechanism (4), and the evaporator (5) are connected in series by the main pipe (11a). The first pressure reducing mechanism (4) is, for example, an expansion valve. The main circuit (11) circulates refrigerant to perform a vapor compression refrigeration cycle.

冷凍サイクルでは、圧縮機（2）によって圧縮された冷媒が、放熱器（3）において空気に放熱する。このとき、冷媒が液化する。放熱した冷媒は、第１減圧機構（4）によって減圧される。減圧された冷媒は、蒸発器（5）において蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機（2）に収入される。圧縮機（2）は、吸入した冷媒を圧縮する。 In the refrigeration cycle, refrigerant compressed by a compressor (2) radiates heat to air in a radiator (3). At this time, the refrigerant liquefies. The heat radiated refrigerant is depressurized by the first decompression mechanism (4). The depressurized refrigerant evaporates in the evaporator (5). The evaporated refrigerant is fed to the compressor (2). The compressor (2) compresses the sucked refrigerant.

分岐回路（12）は、分岐配管（12a）と、第２減圧機構（6）と、制御弁（7）とを有する。分岐配管（12a）の一端は、主配管（11a）における放熱器（3）と第１減圧機構（4）との間に接続される。分岐配管（12a）の他端は、圧縮機（2）に設けられた冷却流路（54）の流入口（57）に接続される（図２参照）。第２減圧機構（6）は、分岐配管（12a）に設けられる。制御弁（7）は、分岐配管（12a）における第２減圧機構（6）よりも圧縮機（2）側に設けられる。 The branch circuit (12) includes a branch pipe (12a), a second pressure reducing mechanism (6), and a control valve (7). One end of the branch pipe (12a) is connected between the radiator (3) and the first pressure reducing mechanism (4) in the main pipe (11a). The other end of the branch pipe (12a) is connected to the inlet (57) of the cooling channel (54) provided in the compressor (2) (see FIG. 2). The second pressure reducing mechanism (6) is provided in the branch pipe (12a). The control valve (7) is provided closer to the compressor (2) than the second pressure reducing mechanism (6) in the branch pipe (12a).

第２減圧機構（6）および制御弁（7）は、分岐配管（12a）によって直列に接続される。分岐配管（12a）を流れる冷媒は、第２減圧機構（6）によって減圧される。減圧された冷媒は、第２減圧機構（6）よりも下流側の分岐配管（12a）を流れ、圧縮機（2）の冷却流路（54）の流入口（57）に送られる。制御弁（7）は、分岐配管（12a）を流れる冷媒の流量を制御する。制御弁（7）は、例えば電動弁または電磁弁である。冷却流路（54）の流入口（57）には、冷媒が冷却液として制御弁（7）の開度に応じた流量で導入される。 The second pressure reducing mechanism (6) and the control valve (7) are connected in series by a branch pipe (12a). The refrigerant flowing through the branch pipe (12a) is reduced in pressure by the second pressure reduction mechanism (6). The depressurized refrigerant flows through the branch pipe (12a) downstream of the second pressure reducing mechanism (6) and is sent to the inlet (57) of the cooling channel (54) of the compressor (2). The control valve (7) controls the flow rate of refrigerant flowing through the branch pipe (12a). The control valve (7) is, for example, an electric valve or a solenoid valve. A refrigerant is introduced as a cooling liquid into the inlet (57) of the cooling channel (54) at a flow rate corresponding to the opening degree of the control valve (7).

戻り回路（13）は、戻り配管（13a）と、ヒータ（8）とを有する。戻り配管（13a）の一端は、圧縮機（2）に設けられた冷却流路（54）の流出口（59）に接続される（図３参照）。戻り配管（13a）の他端は、主配管（11a）における蒸発器（5）と圧縮機（2）との間に接続される。ヒータ（8）は、戻り配管（13a）に設けられる。冷却流路（54）の流出口（59）から流出した冷媒は、戻り配管（13a）を流れる。戻り配管（13a）を流れる冷媒は、ヒータ（8）において加熱される。このとき、冷媒は気化する。気化した冷媒は、主配管（11a）に導入される。 The return circuit (13) includes a return pipe (13a) and a heater (8). One end of the return pipe (13a) is connected to the outlet (59) of the cooling channel (54) provided in the compressor (2) (see FIG. 3). The other end of the return pipe (13a) is connected between the evaporator (5) and the compressor (2) in the main pipe (11a). The heater (8) is provided in the return pipe (13a). The refrigerant flowing out from the outlet (59) of the cooling channel (54) flows through the return pipe (13a). The refrigerant flowing through the return pipe (13a) is heated in the heater (8). At this time, the refrigerant vaporizes. The vaporized refrigerant is introduced into the main pipe (11a).

冷凍装置（1）は、例えば空気調和装置である。空気調和装置は、冷房と暖房とを切り換える冷暖房兼用機であってもよい。この場合、空気調和装置は、冷媒の循環方向を切り換える切換機構を有する。切換機構は、例えば四方切換弁である。空気調和装置は、冷房専用機または暖房専用機であってもよい。 The refrigeration device (1) is, for example, an air conditioner. The air conditioner may be a dual-purpose air conditioner that switches between cooling and heating. In this case, the air conditioner has a switching mechanism that switches the refrigerant circulation direction. The switching mechanism is, for example, a four-way switching valve. The air conditioner may be a cooling-only machine or a heating-only machine.

また、冷凍装置（1）は、給湯器、チラーユニット、庫内の空気を冷却する冷却装置などであってもよい。冷却装置は、冷蔵庫、冷凍庫、コンテナなどの内部の空気を冷却する装置である。 Further, the refrigeration device (1) may be a water heater, a chiller unit, a cooling device that cools the air inside the refrigerator, or the like. A cooling device is a device that cools the air inside a refrigerator, freezer, container, etc.

－圧縮機－
圧縮機（2）は、遠心式圧縮機である。圧縮機（2）は、低圧の冷媒を吸引し、その冷媒を圧縮する。圧縮機（2）は、圧縮した後の高圧の冷媒を吐出する。なお、以下の説明において、圧縮機（2）のシャフト（62）の軸心（X）に沿う方向を「軸方向」と称し、軸方向に垂直な方向を径方向と称し、シャフト（62）の周囲に沿う方向を「周方向」と称する。 -Compressor-
The compressor (2) is a centrifugal compressor. The compressor (2) sucks in low-pressure refrigerant and compresses the refrigerant. The compressor (2) discharges the compressed high-pressure refrigerant. In addition, in the following description, the direction along the axis (X) of the shaft (62) of the compressor (2) is referred to as the "axial direction", the direction perpendicular to the axial direction is referred to as the radial direction, and the direction along the shaft (62) of the compressor (2) is referred to as the "radial direction". The direction along the periphery is called the "circumferential direction."

図２に示すように、圧縮機（2）は、ケーシング（20）と、電動機（60）と、軸受（70）と、インペラ（90）とを備える。シャフト（62）を含む電動機（60）、軸受（70）およびインペラ（90）は、ケーシング（20）に収容される。圧縮機（2）はさらに、アクチュエータ（110）と、制御部（120）とを備える（図１参照）。 As shown in FIG. 2, the compressor (2) includes a casing (20), an electric motor (60), a bearing (70), and an impeller (90). The electric motor (60) including the shaft (62), the bearing (70) and the impeller (90) are housed in the casing (20). The compressor (2) further includes an actuator (110) and a control section (120) (see FIG. 1).

〈ケーシング〉
ケーシング（20）は、両端が密閉された概ね円筒状の密閉容器である。ケーシング（20）は、その中心線が実質的に水平となる姿勢に設置される。ケーシング（20）は、軸方向に延びる。ケーシング（20）は、内部空間（22）を有する。ケーシング（20）は、第１隔壁（24）と、第２隔壁（26）とを有する。第１隔壁（24）は、内部空間（22）を、軸方向における一方側で区画する。第２隔壁（26）は、内部空間（22）を、軸方向における他方側で区画する。 <casing>
The casing (20) is a generally cylindrical closed container with both ends sealed. The casing (20) is placed in an orientation such that its centerline is substantially horizontal. The casing (20) extends in the axial direction. The casing (20) has an internal space (22). The casing (20) has a first partition (24) and a second partition (26). The first partition wall (24) partitions the internal space (22) on one side in the axial direction. The second partition wall (26) partitions the internal space (22) on the other side in the axial direction.

ケーシング（20）は、インペラ室（28）と、スラスト軸受室（30）と、電動機室（32）とを有する。内部空間（22）において、第１隔壁（24）によって軸方向における外側に区画された一方側の空間は、インペラ室（28）を構成する。内部空間（22）において、第２隔壁（26）によって軸方向における外側に区画された他方側の空間は、スラスト軸受室（30）を構成する。内部空間（22）において、第１隔壁（24）および第２隔壁（26）によって軸方向に区画された中間の空間は、電動機室（32）を構成する。 The casing (20) has an impeller chamber (28), a thrust bearing chamber (30), and a motor chamber (32). In the internal space (22), a space on one side partitioned outward in the axial direction by the first partition wall (24) constitutes an impeller chamber (28). In the internal space (22), the other space partitioned outward in the axial direction by the second partition wall (26) constitutes a thrust bearing chamber (30). In the internal space (22), an intermediate space defined in the axial direction by the first partition wall (24) and the second partition wall (26) constitutes a motor room (32).

第１隔壁（24）および第２隔壁（26）にはそれぞれ、挿通孔（34,36）が形成される。電動機（60）のシャフト（62）は、両方の挿通孔（34,36）に挿通される。第１隔壁（24）の挿通孔（34）の内周面とシャフト（62）との間には、隙間（38）が設けられる。この隙間（38）は、ラジアルシール（40）を構成する。ラジアルシール（40）は、第１隔壁（24）とシャフト（62）との間を軸方向においてシールする。 Through holes (34, 36) are formed in the first partition wall (24) and the second partition wall (26), respectively. The shaft (62) of the electric motor (60) is inserted into both the insertion holes (34, 36). A gap (38) is provided between the inner peripheral surface of the insertion hole (34) of the first partition wall (24) and the shaft (62). This gap (38) constitutes a radial seal (40). The radial seal (40) seals between the first partition wall (24) and the shaft (62) in the axial direction.

図３にも示すように、ケーシング（20）は、ディフューザ（42）と、スクロール流路（44）とを有する。ディフューザ（42）およびスクロール流路（44）は、インペラ室（28）の外周に設けられる。ディフューザ（42）は、インペラ室（28）の周囲に環状に形成される。ディフューザ（42）は、インペラ室（28）と、スクロール流路（44）とを連通させる。スクロール流路（44）は、ディフューザ（42）の周囲に渦巻き状に形成される。 As also shown in FIG. 3, the casing (20) has a diffuser (42) and a scroll flow path (44). The diffuser (42) and the scroll flow path (44) are provided on the outer periphery of the impeller chamber (28). The diffuser (42) is formed in an annular shape around the impeller chamber (28). The diffuser (42) communicates the impeller chamber (28) and the scroll flow path (44). The scroll flow path (44) is formed in a spiral shape around the diffuser (42).

ケーシング（20）には、吸入流路（46）と、吐出流路（48）とが設けられる。吸入流路（46）は、ケーシング（20）の軸方向におけるインペラ室（28）側の一端に開口する。吸入流路（46）は、インペラ室（28）の中央部分に連通する。吸入流路（46）には、吸入管（50）が接続される。吐出流路（48）は、スクロール流路（44）の外側端に形成される。吐出流路（48）は、スクロール流路（44）に連通する。吐出流路（48）には、吐出管（52）が接続される。 The casing (20) is provided with a suction channel (46) and a discharge channel (48). The suction flow path (46) opens at one end of the casing (20) on the impeller chamber (28) side in the axial direction. The suction channel (46) communicates with the central portion of the impeller chamber (28). A suction pipe (50) is connected to the suction channel (46). The discharge channel (48) is formed at the outer end of the scroll channel (44). The discharge channel (48) communicates with the scroll channel (44). A discharge pipe (52) is connected to the discharge flow path (48).

ケーシング（20）には、冷却流路（54）が設けられる。冷却流路（54）には、導入流路（56）と、排出流路（58）とが含まれる。冷却流路（54）は、図示しないが、ケーシング（20）に設けられた凹部（108）内の部分壁部材（106）にも形成される。導入流路（56）は、部分壁部材（106）に冷却液を供給するための流路である。排出流路（58）は、部分壁部材（106）で利用した冷却液を排出するための流路である。 A cooling channel (54) is provided in the casing (20). The cooling channel (54) includes an introduction channel (56) and a discharge channel (58). Although not shown, the cooling flow path (54) is also formed in the partial wall member (106) within the recess (108) provided in the casing (20). The introduction channel (56) is a channel for supplying cooling liquid to the partial wall member (106). The discharge channel (58) is a channel for discharging the cooling liquid used in the partial wall member (106).

導入流路（56）の一端は、ケーシング（20）の外面に開口し、流入口（57）を構成する。導入流路（56）の他端は、凹部（108）内に開口し、部分壁部材（106）の冷却流路（54）に接続される。排出流路（58）の一端は、凹部（108）内に開口し、部分壁部材（106）の冷却流路（54）に接続される。排出流路（58）の他端は、ケーシング（20）の外面に開口し、流出口（59）を構成する。 One end of the introduction channel (56) opens to the outer surface of the casing (20) and forms an inlet (57). The other end of the introduction channel (56) opens into the recess (108) and is connected to the cooling channel (54) of the partial wall member (106). One end of the discharge channel (58) opens into the recess (108) and is connected to the cooling channel (54) of the partial wall member (106). The other end of the discharge channel (58) opens to the outer surface of the casing (20) and forms an outlet (59).

〈電動機〉
電動機（60）は、インペラ（90）の駆動源である。電動機（60）は、電動機室（32）に収容される。電動機（60）は、例えば、永久磁石同期型モータである。電動機（60）は、シャフト（62）と、ロータ（64）と、ステータ（66）とを備える。電動機（60）は、シャフト（62）の軸心（X）の方向（軸方向）が水平向きとなる姿勢に設けられる。 <Electric motor>
The electric motor (60) is a drive source for the impeller (90). The electric motor (60) is housed in the electric motor room (32). The electric motor (60) is, for example, a permanent magnet synchronous motor. The electric motor (60) includes a shaft (62), a rotor (64), and a stator (66). The electric motor (60) is provided in a posture in which the direction (axial direction) of the axis (X) of the shaft (62) is horizontal.

シャフト（62）は、インペラ（90）を駆動させる棒状部材である。シャフト（62）は、軸心（X）周りに回転する。シャフト（62）は、ケーシング（20）の中心線に沿う方向に内部空間（22）を延びる。シャフト（62）は、第１隔壁（24）および第２隔壁（26）に形成された挿通孔（34,36）に挿通される。シャフト（62）の一端部は、インペラ室（28）に位置する。シャフト（62）の他端部は、スラスト軸受室（30）に位置する。 The shaft (62) is a rod-shaped member that drives the impeller (90). The shaft (62) rotates around the axis (X). The shaft (62) extends in the internal space (22) in a direction along the centerline of the casing (20). The shaft (62) is inserted into the insertion holes (34, 36) formed in the first partition wall (24) and the second partition wall (26). One end of the shaft (62) is located in the impeller chamber (28). The other end of the shaft (62) is located in the thrust bearing chamber (30).

ロータ（64）は、概ね円筒状に形成される。ロータ（64）には、シャフト（62）が挿通される。ロータ（64）は、シャフト（62）の中途部に設けられる。ロータ（64）は、シャフト（62）に固定される。ロータ（64）は、シャフト（62）と実質的に同軸に配置される。ロータ（64）には、複数の永久磁石が設けられる。ロータ（64）は、シャフト（62）と一体に回転する。 The rotor (64) is formed into a generally cylindrical shape. The shaft (62) is inserted through the rotor (64). The rotor (64) is provided in the middle of the shaft (62). The rotor (64) is fixed to the shaft (62). The rotor (64) is arranged substantially coaxially with the shaft (62). The rotor (64) is provided with a plurality of permanent magnets. The rotor (64) rotates together with the shaft (62).

ステータ（66）は、概ね円筒状に形成される。ステータ（66）は、ロータ（64）の外周を囲うように配置される。ステータ（66）は、ケーシング（20）の内壁に固定される。ステータ（66）には、コイルが巻き付けられる。ステータ（66）の内周面は、ロータ（64）の外周面と径方向に所定の隙間（エアギャップ）を隔てて対向する。 The stator (66) is formed into a generally cylindrical shape. The stator (66) is arranged to surround the outer periphery of the rotor (64). The stator (66) is fixed to the inner wall of the casing (20). A coil is wound around the stator (66). The inner circumferential surface of the stator (66) faces the outer circumferential surface of the rotor (64) with a predetermined gap (air gap) in the radial direction.

電動機（60）は、ロータ（64）とステータ（66）との間における磁束と電流との相互作用により、シャフト（62）を回転させる。シャフト（62）のうちスラスト軸受室（30）に位置する端部には、円盤部（68）が設けられる。円盤部（68）は、シャフト（62）の径方向における外側へ延びる円環状に形成される。円盤部（68）は、シャフト（62）と実質的に同軸に配置される。円盤部（68）は、スラスト軸受（74）の構成要素である。 The electric motor (60) rotates the shaft (62) due to the interaction of magnetic flux and current between the rotor (64) and the stator (66). A disk portion (68) is provided at the end of the shaft (62) located in the thrust bearing chamber (30). The disc portion (68) is formed in an annular shape extending outward in the radial direction of the shaft (62). The disk portion (68) is arranged substantially coaxially with the shaft (62). The disk portion (68) is a component of the thrust bearing (74).

〈軸受〉
圧縮機（2）は、軸受（70）として、スラスト軸受（74）と、一対のラジアル軸受（80）とを備える。 <bearing>
The compressor (2) includes a thrust bearing (74) and a pair of radial bearings (80) as the bearings (70).

スラスト軸受（74）は、気体軸受（例えば、フォイル軸受）である。気体軸受は、シャフト（62）の円盤部（68）との間にガス膜を形成することで、そのガス膜によりシャフト（62）を浮かせて、シャフト（62）を非接触で回転可能に支持する。スラスト軸受（74）は、磁気軸受であってもよい。磁気軸受は、シャフト（62）の円盤部（68）を電磁力により浮かせて、シャフト（62）を非接触で回転可能に支持する。スラスト軸受（74）は、シャフト（62）の軸方向に作用するスラスト荷重を受ける。スラスト軸受（74）は、ケーシング（20）の内壁に取り付けられる。 The thrust bearing (74) is a gas bearing (eg, a foil bearing). Gas bearings form a gas film between the shaft (62) and the disk portion (68), which allows the shaft (62) to float and supports the shaft (62) so that it can rotate without contact. do. The thrust bearing (74) may be a magnetic bearing. The magnetic bearing suspends the disc portion (68) of the shaft (62) by electromagnetic force and rotatably supports the shaft (62) without contact. The thrust bearing (74) receives a thrust load acting in the axial direction of the shaft (62). The thrust bearing (74) is attached to the inner wall of the casing (20).

ラジアル軸受（80）は、電動機室（32）においてロータ（64）およびステータ（66）の軸方向における両側に配置される。ロータ（64）およびステータ（66）は、電動機室（32）を第１空間（32a）と第２空間（32b）とに区画する。第１空間（32a）は、第１隔壁（24）側の空間である。第２空間（32b）は、第２隔壁（26）側の空間である。第１空間（32a）および第２空間（32b）にはそれぞれ、ラジアル軸受（80）が設けられる。 The radial bearings (80) are arranged on both sides of the rotor (64) and the stator (66) in the axial direction in the motor room (32). The rotor (64) and the stator (66) partition the motor room (32) into a first space (32a) and a second space (32b). The first space (32a) is a space on the first partition wall (24) side. The second space (32b) is a space on the second partition wall (26) side. A radial bearing (80) is provided in each of the first space (32a) and the second space (32b).

ラジアル軸受（80）は、保持部材（82）に保持される。保持部材（82）は、概ね円環状に形成される。保持部材（82）の外周面は、ケーシング（20）の内壁に固定される。保持部材（82）の中央部分には、挿通孔（84）が形成される。挿通孔（84）には、シャフト（62）が挿通される。ラジアル軸受（80）は、挿通孔（84）の内側に収容される。ラジアル軸受（80）は、シャフト（62）を外周で支持する。 The radial bearing (80) is held by a holding member (82). The holding member (82) is generally formed in an annular shape. The outer peripheral surface of the holding member (82) is fixed to the inner wall of the casing (20). An insertion hole (84) is formed in the center portion of the holding member (82). The shaft (62) is inserted into the insertion hole (84). The radial bearing (80) is housed inside the insertion hole (84). The radial bearing (80) supports the shaft (62) at its outer periphery.

ラジアル軸受（80）は、気体軸受（例えばフォイル軸受）である。フォイル軸受は、シャフト（62）との間にガス膜を形成することで、そのガス膜によりシャフト（62）を浮かせて、シャフト（62）を非接触で回転可能に支持する。ラジアル軸受（80）は、磁気軸受であってもよい。磁気軸受は、シャフト（62）を電磁力により浮かせて、シャフト（62）を非接触で回転可能に支持する。 The radial bearing (80) is a gas bearing (eg, a foil bearing). By forming a gas film between the foil bearing and the shaft (62), the gas film floats the shaft (62) and rotatably supports the shaft (62) without contact. The radial bearing (80) may be a magnetic bearing. The magnetic bearing suspends the shaft (62) by electromagnetic force and rotatably supports the shaft (62) without contact.

〈インペラ〉
インペラ（90）は、インペラ室（28）に収容される。インペラ（90）には、シャフト（62）の一端部が連結される。インペラ（90）は、概ね円錐形状に形成される。インペラ（90）は、複数のブレード（92）を有する（図３参照）。複数のブレード（92）は、インペラ（90）の周方向に等間隔に配置される。各ブレード（92）は、三次元的なねじれ形状を有する。インペラ（90）は、それら複数のブレード（92）により、軸方向から吸気した冷媒を径方向へ導出する。 <Impeller>
The impeller (90) is housed in the impeller chamber (28). One end of the shaft (62) is connected to the impeller (90). The impeller (90) is formed into a generally conical shape. The impeller (90) has a plurality of blades (92) (see Figure 3). The plurality of blades (92) are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the impeller (90). Each blade (92) has a three-dimensional twisted shape. The impeller (90) uses the plurality of blades (92) to guide the refrigerant sucked in from the axial direction in the radial direction.

本例のインペラ（90）は、クローズドインペラである。インペラ（90）は、図示しないが、シュラウドを備える。シュラウドは、複数のブレード（92）を径方向における外側から覆うカバーである。インペラ（90）は、シュラウドを備えないオープンインペラであってもよい。インペラ（90）は、シャフト（62）と一体に回転する。これにより、インペラ（90）は、冷媒を圧送する。 The impeller (90) in this example is a closed impeller. Although not shown, the impeller (90) includes a shroud. The shroud is a cover that covers the plurality of blades (92) from the outside in the radial direction. The impeller (90) may be an open impeller without a shroud. The impeller (90) rotates together with the shaft (62). Thereby, the impeller (90) pumps the refrigerant.

インペラ（90）が回転すると、インペラ室（28）に吸入された冷媒が遠心力により加速される。インペラ室（28）で圧縮された冷媒は、ディフューザ（42）を経てスクロール流路（44）を流れる。冷媒の運動エネルギー（動圧）は、ディフューザで圧力（静圧）に変換される。そのことで、冷媒が圧縮される。スクロール流路（44）を流れた冷媒は、吐出流路（48）から吐出管（52）に吐出される。 When the impeller (90) rotates, the refrigerant sucked into the impeller chamber (28) is accelerated by centrifugal force. The refrigerant compressed in the impeller chamber (28) flows through the scroll passage (44) through the diffuser (42). The kinetic energy (dynamic pressure) of the refrigerant is converted into pressure (static pressure) in the diffuser. This compresses the refrigerant. The refrigerant that has flowed through the scroll channel (44) is discharged from the discharge channel (48) into the discharge pipe (52).

〈ディフューザ〉
ディフューザ（42）は、ガイドベーンを有しないベーンレスディフューザである。ディフューザ（42）は、ケーシング（20）によって形成される。ディフューザ（42）は、ディフューザ壁（100）により画定される。図４に示すように、ケーシング（20）は、ディフューザ壁（100）として、シャフト（62）の軸方向において互いに対向して配置される一対のディフューザ壁（100）を有する。 <Diffuser>
The diffuser (42) is a vaneless diffuser without guide vanes. The diffuser (42) is formed by the casing (20). A diffuser (42) is defined by a diffuser wall (100). As shown in FIG. 4, the casing (20) has a pair of diffuser walls (100) that are arranged to face each other in the axial direction of the shaft (62).

一対のディフューザ壁（100）は、ハブ側壁（100a）と、シュラウド側壁（100b）とである。ハブ側壁（100a）は、インペラ（90）のハブ側に位置するディフューザ壁（100）である。ハブ側壁（100a）は、第１隔壁（24）によって構成されてもよい。シュラウド側壁（100b）は、インペラ（90）のシュラウド側に位置するディフューザ壁（100）である。ディフューザ壁（100）は、第１壁（102）と、第２壁（104）とを有する。 The pair of diffuser walls (100) are a hub side wall (100a) and a shroud side wall (100b). The hub side wall (100a) is a diffuser wall (100) located on the hub side of the impeller (90). The hub side wall (100a) may be constituted by the first partition wall (24). The shroud side wall (100b) is a diffuser wall (100) located on the shroud side of the impeller (90). The diffuser wall (100) has a first wall (102) and a second wall (104).

本例において、第１壁（102）および第２壁（104）は、一方のディフューザ壁（100）のみに設けられる。第１壁（102）および第２壁（104）は、シュラウド側壁（100b）に設けられる。第１壁（102）は、シュラウド側壁（100b）の一部を構成する。第２壁（104）は、シュラウド側壁（100b）の他部を構成する。第１壁（102）は、シュラウド側壁（100b）の内周側に設けられる。第２壁（104）は、シュラウド側壁（100b）の外周側に設けられる。 In this example, the first wall (102) and the second wall (104) are provided on only one diffuser wall (100). A first wall (102) and a second wall (104) are provided on the shroud side wall (100b). The first wall (102) constitutes a part of the shroud side wall (100b). The second wall (104) constitutes the other part of the shroud side wall (100b). The first wall (102) is provided on the inner peripheral side of the shroud side wall (100b). The second wall (104) is provided on the outer peripheral side of the shroud side wall (100b).

本例の第１壁（102）の厚さは、周方向における全体に亘り同程度である。第１壁（102）は、図５に示すような部分壁部材（106）によって構成される。本例の部分壁部材（106）は、円筒状に形成される。部分壁部材（106）には、図示しない冷却流路（54）が形成される。冷却流路（54）は、溝などによって構成される。 The thickness of the first wall (102) in this example is approximately the same throughout the circumferential direction. The first wall (102) is constituted by a partial wall member (106) as shown in FIG. The partial wall member (106) of this example is formed into a cylindrical shape. A cooling channel (54), not shown, is formed in the partial wall member (106). The cooling channel (54) is constituted by a groove or the like.

第２壁（104）は、ケーシング本体（20a）によって構成される。ケーシング本体（20a）のシュラウド側壁（100b）を構成する部分には、凹部（108）が設けられる。凹部（108）は、シュラウド側壁（100b）におけるインペラ室（28）側の端縁に沿って延びる環状に形成される。部分壁部材（106）は、その凹部（108）に嵌め込まれる。 The second wall (104) is constituted by the casing body (20a). A recess (108) is provided in a portion of the casing body (20a) that constitutes the shroud side wall (100b). The recess (108) is formed in an annular shape extending along the edge of the shroud side wall (100b) on the impeller chamber (28) side. The partial wall member (106) is fitted into the recess (108).

部分壁部材（106）は、凹部（108）内でケーシング本体（20a）に固定される。部分壁部材（106）の冷却流路（54）は、導入流路（56）および排出流路（58）に接続される。部分壁部材（106）は、冷却流路（54）を流れる冷却液により冷却される。部分壁部材（106）の一方側の端面は、凹部（108）の開口からディフューザ（42）の内方に臨む。例えば、部分壁部材（106）の当該端面は、常温において、第２壁（104）のディフューザ（42）の内方に臨む面と概ね面一とされる。部分壁部材（106）の当該端面は、常温において、第２壁（104）のディフューザ（42）の内方に臨む面に対してディフューザ（42）内に若干進出してもよく、凹部（108）内に僅かに後退してもよい。 The partial wall member (106) is secured to the casing body (20a) within the recess (108). The cooling channel (54) of the partial wall member (106) is connected to the introduction channel (56) and the discharge channel (58). The partial wall member (106) is cooled by the cooling liquid flowing through the cooling channel (54). One end surface of the partial wall member (106) faces inside the diffuser (42) from the opening of the recess (108). For example, the end surface of the partial wall member (106) is substantially flush with the surface of the second wall (104) facing inward of the diffuser (42) at room temperature. At room temperature, the end surface of the partial wall member (106) may extend slightly into the diffuser (42) with respect to the surface of the second wall (104) facing inward of the diffuser (42), and may extend into the recess (108). ) may be slightly retracted.

部分壁部材（106）とケーシング本体（20a）とは、互いに異なる熱膨張率を持つ材料からなる。部分壁部材（106）の熱膨張率は相対的に大きく、ケーシング本体（20a）の熱膨張率は相対的に小さい。部分壁部材（106）の線膨張係数は、例えば５０×１０^－６／Ｋ以上である。部分壁部材（106）の材料の一例としては、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）樹脂が挙げられる。ケーシング本体（20a）の線膨張係数は、例えば３０×１０^－６／Ｋ以下である。ケーシング本体（20a）の材料の一例としては、炭素鋼（Ｓ２５Ｃ）が挙げられる。このようにして、第１壁（102）の熱膨張率は、第２壁（104）の熱膨張率よりも大きい。 The partial wall member (106) and the casing body (20a) are made of materials having different coefficients of thermal expansion. The partial wall member (106) has a relatively large coefficient of thermal expansion, and the casing body (20a) has a relatively low coefficient of thermal expansion. The linear expansion coefficient of the partial wall member (106) is, for example, 50×10 ⁻⁶ /K or more. An example of the material for the partial wall member (106) is polyether ether ketone (PEEK) resin. The linear expansion coefficient of the casing body (20a) is, for example, 30×10 ⁻⁶ /K or less. An example of the material of the casing body (20a) is carbon steel (S25C). In this way, the coefficient of thermal expansion of the first wall (102) is greater than the coefficient of thermal expansion of the second wall (104).

〈アクチュエータ〉
図１に示すアクチュエータ（110）は、制御弁（7）を駆動してその開度を変更可能な駆動装置である。アクチュエータ（110）は、部分壁部材（106）がなす第１壁（102）の温度を制御する。制御弁（7）が電動弁である場合、アクチュエータ（110）は、例えばモータからなる。また、制御弁（7）が電磁弁である場合、アクチュエータ（110）は、例えばソレノイドからなる。アクチュエータ（110）は、制御部（120）からの制御信号に受けて、制御弁（7）の開度を調節する。 <Actuator>
The actuator (110) shown in FIG. 1 is a drive device that can drive the control valve (7) to change its opening degree. The actuator (110) controls the temperature of the first wall (102) formed by the partial wall member (106). When the control valve (7) is an electric valve, the actuator (110) includes, for example, a motor. Further, when the control valve (7) is a solenoid valve, the actuator (110) is composed of, for example, a solenoid. The actuator (110) adjusts the opening degree of the control valve (7) in response to a control signal from the control section (120).

〈制御部〉
図１に示す制御部（120）は、圧縮機（2）の運転を制御する。制御部（120）は、マイクロコンピュータと、メモリデバイスとを含む。メモリデバイスは、各種のプログラムおよびデータを記憶する。マイクロコンピュータは、メモリデバイスから読み出したプログラムを実行する。制御部（120）はさらに、アクチュエータ（110）の動作を制御する。 <Control unit>
The control unit (120) shown in FIG. 1 controls the operation of the compressor (2). The control unit (120) includes a microcomputer and a memory device. Memory devices store various programs and data. The microcomputer executes the program read from the memory device. The control unit (120) further controls the operation of the actuator (110).

制御部（120）は、アクチュエータ（110）に対して、制御弁（7）の開度を指示する制御信号を出力する。制御部（120）は、圧縮機（2）における冷媒の吐出流量およびシャフト（62）の回転数を取得する。制御部（120）は、それら冷媒の吐出流量またはシャフト（62）の回転数に基づいて、制御弁（7）の開度を調節する。これにより、冷却流路（54）を流れる冷却液の流量が制御される。制御部（120）は、圧縮機（2）に吸入される冷媒の体積流量（吸入体積流量）に応じて、部分壁部材（106）を所定の目標温度へ低下させるように、制御弁（7）の開度を制御する。 The control unit (120) outputs a control signal instructing the opening degree of the control valve (7) to the actuator (110). The control unit (120) acquires the discharge flow rate of refrigerant in the compressor (2) and the rotation speed of the shaft (62). The control unit (120) adjusts the opening degree of the control valve (7) based on the discharge flow rate of the refrigerant or the rotation speed of the shaft (62). Thereby, the flow rate of the coolant flowing through the cooling channel (54) is controlled. The control unit (120) controls the control valve (7) to lower the partial wall member (106) to a predetermined target temperature according to the volumetric flow rate (suction volumetric flow rate) of the refrigerant sucked into the compressor (2). ) to control the opening degree.

－圧縮機の運転中におけるディフューザの挙動－
ディフューザ（42）の流路幅（w）は、圧縮機（2）の運転中、ディフューザ壁（100）（厳密には、本例ではシュラウド側壁（100b））の温度変化に応じて調整される。ディフューザ壁（100）の温度は、ディフューザ（42）を通過する冷媒の温度、つまり圧縮機（2）で圧縮される冷媒の温度に影響を受けて変化する。圧縮される冷媒の温度は、図６に示すような圧縮機（2）から吐出される吐出ガスの温度と同様に変化し、低流量側で相対的に高く、高流量側に向かうに従って低下する。 - Behavior of the diffuser during compressor operation -
The flow path width (w) of the diffuser (42) is adjusted according to the temperature change of the diffuser wall (100) (strictly speaking, in this example, the shroud side wall (100b)) during operation of the compressor (2). . The temperature of the diffuser wall (100) changes depending on the temperature of the refrigerant passing through the diffuser (42), that is, the temperature of the refrigerant compressed by the compressor (2). The temperature of the refrigerant to be compressed changes in the same way as the temperature of the discharged gas discharged from the compressor (2) as shown in Figure 6, and is relatively high on the low flow rate side and decreases towards the high flow rate side. .

圧縮機（2）が運転すると、一対のディフューザ壁（100）が高温の冷媒に晒されて加熱される。これにより、シュラウド側壁（100b）の温度が高くなると、部分壁部材（106）がケーシング本体（20a）よりも大きく膨張する。膨張する部分壁部材（106）がなす第１壁（102）は、図４に二点鎖線で示すように、ディフューザ（42）の内方に進出して、ハブ側壁（100a）に接近する。第１壁（102）がハブ側壁（100a）に近づくと、両者（100a ,102）の間でディフューザ（42）の流路幅（w）が狭くなる。ディフューザ（42）の流路幅（w）が狭まると、ディフューザ（42）を通過する冷媒の流速が高まると共に、ディフューザ（42）からスクロール流路（44）に向かう冷媒の流れ方向が変更される。 When the compressor (2) operates, the pair of diffuser walls (100) are exposed to the high temperature refrigerant and heated. As a result, when the temperature of the shroud side wall (100b) increases, the partial wall member (106) expands more than the casing body (20a). The first wall (102) formed by the inflatable partial wall member (106) advances inward of the diffuser (42) and approaches the hub side wall (100a), as shown by the two-dot chain line in FIG. When the first wall (102) approaches the hub side wall (100a), the flow path width (w) of the diffuser (42) becomes narrower between the two (100a, 102). When the flow path width (w) of the diffuser (42) is narrowed, the flow velocity of the refrigerant passing through the diffuser (42) increases, and the flow direction of the refrigerant from the diffuser (42) toward the scroll flow path (44) is changed. .

また、圧縮機（2）の運転中において、部分壁部材（106）は、冷却流路（54）を流れる冷却液の流量に応じて冷却される。膨張した状態の部分壁部材（106）は、冷却されると収縮する。収縮する部分壁部材（106）がなす第１壁（102）は、ディフューザ（42）内から後退し、ハブ側壁（100a）から離間する。第１壁（102）がハブ側壁（100a）から離間すると、両者（100a,102）の間でディフューザ（42）の流路幅（w）が広くなる。ディフューザ（42）の流路幅（w）が広がると、ディフューザ（42）を通過する冷媒の流速が低くなると共に、ディフューザ（42）からスクロール流路（44）に向かう冷媒の流れ方向が変更される。 Further, during operation of the compressor (2), the partial wall member (106) is cooled according to the flow rate of the coolant flowing through the cooling channel (54). The expanded partial wall member (106) contracts when cooled. The first wall (102) formed by the contracting partial wall member (106) retreats from within the diffuser (42) and separates from the hub side wall (100a). When the first wall (102) separates from the hub side wall (100a), the flow path width (w) of the diffuser (42) increases between the two (100a, 102). When the flow path width (w) of the diffuser (42) increases, the flow velocity of the refrigerant passing through the diffuser (42) decreases, and the flow direction of the refrigerant from the diffuser (42) toward the scroll flow path (44) is changed. Ru.

このような部分壁部材（106）の膨張および収縮により、図７に示すように、ディフューザ（42）の流路幅（w）は、低流量側で相対的に小さく、大流量側に向かうに従って大きくなるように０．１ｍｍ以下の単位で微調整される。そうすることで、小流量側では、ディフューザ（42）での冷媒の流速が高められるため、サージングや旋回失速といった不安定現象が発生するのを抑制できる。また、大流量側では、ディフューザ（42）での冷媒の流速を低くなるため、ディフューザ壁（100）やスクロール流路（44）の壁面と冷媒との摩擦損失が大きくなるのを回避できる。これらのことは、圧縮機（2）の効率を向上させるのに有利である。 Due to such expansion and contraction of the partial wall member (106), as shown in FIG. 7, the flow path width (w) of the diffuser (42) is relatively small on the low flow rate side and increases as it goes toward the high flow rate side. Fine adjustment is made in units of 0.1 mm or less to increase the size. By doing so, the flow velocity of the refrigerant in the diffuser (42) is increased on the small flow rate side, so it is possible to suppress the occurrence of unstable phenomena such as surging and rotational stall. Furthermore, on the high flow rate side, the flow velocity of the refrigerant in the diffuser (42) is reduced, so it is possible to avoid an increase in friction loss between the refrigerant and the wall surface of the diffuser wall (100) or the scroll channel (44). These things are advantageous for improving the efficiency of the compressor (2).

図８に示すように、圧縮機（2）の運転領域には、低流量側にサージングライン（L）が規定される。サージングライン（L）は、圧縮機（2）の吸入体積流量と断熱ヘッドとの関係で決定され、断熱ヘッドが大きいほど吸入体積流量が多い側に拡大される。このサージングライン（L）よりも冷媒の吸入体積流量が少ない領域（サージ領域）で圧縮機（2）を運転すると、吸入体積流量に対して断熱ヘッドが高すぎるため、ディフューザ（42）やスクロール流路（44）に流入した冷媒がインペラ室（28）側に逆流し得る、つまりサージングが発生する。本例の圧縮機（2）では、上述の如くサージングの発生を抑制できるので、部分壁部材（106）を備えない従来の圧縮機に比べて、サージングライン（L）が上方に移動し、低流量側での作動範囲が拡大する。 As shown in FIG. 8, a surging line (L) is defined on the low flow rate side in the operating region of the compressor (2). The surging line (L) is determined by the relationship between the suction volumetric flow rate of the compressor (2) and the adiabatic head, and the larger the adiabatic head is, the larger the suction volumetric flow is expanded. If the compressor (2) is operated in a region (surge region) where the refrigerant suction volume flow is lower than this surging line (L), the adiabatic head is too high for the suction volume flow, so the diffuser (42) or scroll flow The refrigerant that has flowed into the channel (44) may flow back toward the impeller chamber (28), ie, surging occurs. In the compressor (2) of this example, since the occurrence of surging can be suppressed as described above, the surging line (L) moves upward and reduces the The operating range on the flow rate side is expanded.

－実施形態の特徴－
この実施形態の圧縮機（2）では、ディフューザ（42）を形成するディフューザ壁（100）が第１壁（102）および第２壁（104）を有する。第１壁（102）の熱膨張率は、第２壁（104）の熱膨張率よりも大きい。よって、ディフューザ壁（100）の温度が高くなると、第１壁（102）が第２壁（104）よりも大きく膨張してディフューザ（42）内に進出し、ディフューザ（42）の流路幅（w）が一部で狭くなる。このように、第１壁（102）の熱膨張を利用してディフューザ（42）の流路幅（w）を調整することで、ディフューザ（42）の流路幅（w）を部分的に微調整できる。 -Features of the embodiment-
In the compressor (2) of this embodiment, the diffuser wall (100) forming the diffuser (42) has a first wall (102) and a second wall (104). The coefficient of thermal expansion of the first wall (102) is greater than the coefficient of thermal expansion of the second wall (104). Therefore, when the temperature of the diffuser wall (100) increases, the first wall (102) expands more than the second wall (104) and advances into the diffuser (42), causing the flow path width ( w) becomes narrow in some parts. In this way, by adjusting the channel width (w) of the diffuser (42) using the thermal expansion of the first wall (102), the channel width (w) of the diffuser (42) can be partially finely adjusted. Can be adjusted.

この実施形態の圧縮機（2）では、第１壁（102）および第２壁（104）が一方のディフューザ壁（100）（シュラウド側壁（100b））のみに設けられる。第１壁（102）および第２壁（104）が一方のディフューザ壁（100）のみに設けられると、第１壁（102）および第２壁（104）が両方のディフューザ壁（100）に設けられる場合に比べて、簡単な構成でディフューザ（42）の流路幅（w）を部分的に微調整できる。 In the compressor (2) of this embodiment, the first wall (102) and the second wall (104) are provided only on one diffuser wall (100) (shroud side wall (100b)). When the first wall (102) and the second wall (104) are provided on only one diffuser wall (100), the first wall (102) and the second wall (104) are provided on both diffuser walls (100). The channel width (w) of the diffuser (42) can be partially fine-tuned with a simpler configuration than in the case where the diffuser (42) is used.

この実施形態の圧縮機（2）では、第１壁（102）がディフューザ壁（100）の内周側に設けられ、第２壁（104）がディフューザ壁（100）の外周側に設けられる。これによれば、ディフューザ（42）の流路幅（w）を内周側で調整できる。サージングや旋回失速といった不安定現象は、インペラ（90）において流体が剥離すること起因して発生する。ディフューザ（42）の流路幅（w）を内周側で調整すると、そうした不安定現象の発生を好適に抑制できる。 In the compressor (2) of this embodiment, the first wall (102) is provided on the inner peripheral side of the diffuser wall (100), and the second wall (104) is provided on the outer peripheral side of the diffuser wall (100). According to this, the flow path width (w) of the diffuser (42) can be adjusted on the inner peripheral side. Unstable phenomena such as surging and rotating stall occur due to fluid separation in the impeller (90). By adjusting the flow path width (w) of the diffuser (42) on the inner circumferential side, the occurrence of such an unstable phenomenon can be suitably suppressed.

この実施形態の圧縮機（2）では、アクチュエータ（110）が第１壁（102）の温度を制御する。アクチュエータ（110）を用いた冷却液の流量制御により第１壁（102）の温度が高められると、第１壁（102）が第２壁（104）よりも大きく膨張してディフューザ（42）内に進出し、ディフューザ（42）の流路幅（w）が一部で狭くなる。また、アクチュエータ（110）を用いた冷却液の流量制御により第１壁（102）の温度が低くされると、第１壁（102）が第２壁（104）よりも大きく収縮してディフューザ（42）内から後退し、ディフューザ（42）の流路幅が一部で広くなる。したがって、インペラ（90）によって圧送する冷媒の流量に応じてディフューザ（42）の流路幅（w）を調整できる。 In the compressor (2) of this embodiment, the actuator (110) controls the temperature of the first wall (102). When the temperature of the first wall (102) is increased by controlling the flow rate of the coolant using the actuator (110), the first wall (102) expands more than the second wall (104) and expands inside the diffuser (42). The flow path width (w) of the diffuser (42) becomes narrow in some areas. Further, when the temperature of the first wall (102) is lowered by controlling the flow rate of the coolant using the actuator (110), the first wall (102) contracts more than the second wall (104), causing the diffuser (42) to shrink. ), and the flow path width of the diffuser (42) becomes wider in a part. Therefore, the flow path width (w) of the diffuser (42) can be adjusted depending on the flow rate of the refrigerant pumped by the impeller (90).

この実施形態の圧縮機（2）では、インペラ（90）が圧送する冷媒が、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、自然冷媒またはこれらの混合冷媒である。これらの冷媒のガス密度は比較的高い。インペラ（90）が圧送する冷媒のガス密度が高いと、圧縮機（2）がサージングを起こした場合に発生する振動が大きい。よって、本開示の技術は、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、自然冷媒またはこれらの混合冷媒を扱う遠心式圧縮機（2）において有効である。 In the compressor (2) of this embodiment, the refrigerant pumped by the impeller (90) is an HFC refrigerant, an HFO refrigerant, a natural refrigerant, or a mixed refrigerant thereof. The gas density of these refrigerants is relatively high. When the gas density of the refrigerant pumped by the impeller (90) is high, vibrations generated when the compressor (2) causes surging are large. Therefore, the technology of the present disclosure is effective in a centrifugal compressor (2) that handles HFC refrigerant, HFO refrigerant, natural refrigerant, or a mixture of these refrigerants.

この実施形態の圧縮機（2）では、ディフューザ（42）がベーンレスディフューザである。ベーンレスディフューザ（42）を用いると、圧縮機（2）を低流量で運転する場合に、サージングや旋回失速などの不安定現象が発生し易い。本開示の技術は、そうした不安定現象をディフューザ（42）の流路幅（w）を部分的に狭めることで抑制できる。よって、ベーンレスディフューザ（42）を用いた遠心式圧縮機（2）において有効である。 In the compressor (2) of this embodiment, the diffuser (42) is a vaneless diffuser. When the vaneless diffuser (42) is used, unstable phenomena such as surging and rotational stalling are likely to occur when the compressor (2) is operated at a low flow rate. The technique of the present disclosure can suppress such an unstable phenomenon by partially narrowing the channel width (w) of the diffuser (42). Therefore, it is effective in a centrifugal compressor (2) using a vaneless diffuser (42).

この実施形態の冷凍装置（1）では、上述した圧縮機（2）が冷媒回路（10）に用いられる。このことは、冷凍装置（1）で行われる冷凍サイクルの高効率化に寄与する。 In the refrigeration system (1) of this embodiment, the compressor (2) described above is used in the refrigerant circuit (10). This contributes to high efficiency of the refrigeration cycle performed in the refrigeration device (1).

－第１変形例－
図９に示すように、この第１変形例の圧縮機（2）では、第１壁（102）の厚さがディフューザ（42）の径方向において変化する。第１壁（102）をなす部分壁部材（106）は、内周側の端部で最も厚く、外周側に向かって段階的に薄くなる。本例の部分壁部材（106）の厚さは、３段階に変化する。 -First modification-
As shown in FIG. 9, in the compressor (2) of this first modification, the thickness of the first wall (102) changes in the radial direction of the diffuser (42). The partial wall member (106) forming the first wall (102) is thickest at the end on the inner circumferential side and gradually becomes thinner toward the outer circumferential side. The thickness of the partial wall member (106) of this example changes in three stages.

圧縮機（2）が運転中において、シュラウド側壁（100b）の温度が高くなり、部分壁部材（106）がケーシング本体（20a）よりも大きく膨張すると、膨張する部分壁部材（106）がなす第１壁（102）は、図９に二点鎖線で示すように、ディフューザ（42）の内方に進出して、ハブ側壁（100a）に接近する。このときの第１壁（102）のディフューザ（42）内への進出度合いは、径方向において異なる。 While the compressor (2) is in operation, when the temperature of the shroud side wall (100b) increases and the partial wall member (106) expands more than the casing body (20a), the expansion of the expanding partial wall member (106) increases. The first wall (102) advances inward of the diffuser (42) and approaches the hub side wall (100a), as shown by the two-dot chain line in FIG. At this time, the degree to which the first wall (102) advances into the diffuser (42) differs in the radial direction.

具体的には、第１壁（102）の進出度合いは、ディフューザ（42）の内周側で相対的に大きく、ディフューザ（42）の外周側で相対的に小さい。これによれば、インペラ（90）において冷媒が剥離することに起因して発生するサージングなどの不安定現象を抑制しつつ、ディフューザ（42）での流路抵抗を低減できる。このことは、圧縮機（2）の効率を向上させるのに有利である。 Specifically, the degree of advance of the first wall (102) is relatively large on the inner circumferential side of the diffuser (42) and relatively small on the outer circumferential side of the diffuser (42). According to this, the flow path resistance in the diffuser (42) can be reduced while suppressing unstable phenomena such as surging that occur due to separation of the refrigerant in the impeller (90). This is advantageous for improving the efficiency of the compressor (2).

本例の部分壁部材（106）の厚さは、２段階に変化してもよく、４段階以上に変化してもよい。また、本例の部分壁部材（106）の厚さは、内周側の端部から外周側に向かって漸次薄くなるよう連続的に変化してもよい。 The thickness of the partial wall member (106) of this example may change in two steps, or may change in four or more steps. Further, the thickness of the partial wall member (106) of this example may change continuously so that it becomes gradually thinner from the end on the inner circumferential side toward the outer circumferential side.

－第１変形例の特徴－
この第１変形例の圧縮機（2）では、第１壁（102）の厚さがディフューザ（42）の径方向において変化する。第１壁（102）の温度変化による膨張および収縮は、第１壁（102）が厚いほど大きくなる。よって、ディフューザ壁（100）（厳密にはシュラウド側壁（100b））の温度が高くなったときの第１壁（102）のディフューザ（42）内への進出度合いは、第１壁（102）の厚さに応じて変わる。したがって、ディフューザ（42）の流路幅（w）を径方向において異なる範囲で調整できる。 -Characteristics of the first modification-
In the compressor (2) of this first modification, the thickness of the first wall (102) changes in the radial direction of the diffuser (42). The expansion and contraction of the first wall (102) due to temperature changes increases as the first wall (102) becomes thicker. Therefore, when the temperature of the diffuser wall (100) (strictly speaking, the shroud side wall (100b)) becomes high, the degree to which the first wall (102) advances into the diffuser (42) is determined by the amount of the first wall (102). Varies depending on thickness. Therefore, the flow path width (w) of the diffuser (42) can be adjusted in different ranges in the radial direction.

－第２変形例－
図１０に示すように、この第２変形例の圧縮機（2）では、第１壁（102）の厚さがディフューザ（42）の周方向において変化する。図１０では、グラデーションの濃さで第１壁（102）の厚さを表現する。図１０において、グラデーションが薄い部分ほど第１壁（102）が薄く、グラデーションが濃い部分ほど第１壁（102）が厚い。 -Second modification-
As shown in FIG. 10, in the compressor (2) of this second modification, the thickness of the first wall (102) changes in the circumferential direction of the diffuser (42). In FIG. 10, the thickness of the first wall (102) is expressed by the density of the gradation. In FIG. 10, the thinner the gradation, the thinner the first wall (102) is, and the thicker the gradation, the thicker the first wall (102).

図１１に示すように、第１壁（102）をなす部分壁部材（106）は、周方向における一部で最も薄く、その最も薄い部分から１８０°反対側に位置する部分で最も厚い。部分壁部材（106）の厚さは、周方向において連続的に変化する。 As shown in FIG. 11, the partial wall member (106) forming the first wall (102) is thinnest at a portion in the circumferential direction and thickest at a portion located 180° opposite to the thinnest portion. The thickness of the partial wall member (106) changes continuously in the circumferential direction.

ケーシング（20）は、舌部（130）を有する。舌部（130）は、スクロール流路（44）の最も下流側の位置に位置する。舌部（130）は、スクロール流路（44）と吐出流路（48）とを隔て、スクロール流路（44）の巻き終わり部を形成する。例えば、部分壁部材（106）は、最も薄い部分が舌部（130）に対応する向きに設けられる。スクロール流路（44）における舌部（130）の位置を０°としたとき、部分壁部材（106）の厚さは、スクロール流路（44）の１８０°の位置に対応する部分で最も厚い。 The casing (20) has a tongue (130). The tongue portion (130) is located at the most downstream position of the scroll flow path (44). The tongue portion (130) separates the scroll flow path (44) from the discharge flow path (48) and forms a winding end portion of the scroll flow path (44). For example, the partial wall member (106) is oriented such that its thinnest portion corresponds to the tongue (130). When the position of the tongue (130) in the scroll channel (44) is 0°, the thickness of the partial wall member (106) is the thickest at the portion corresponding to the 180° position of the scroll channel (44). .

圧縮機（2）が運転中において、シュラウド側壁（100b）の温度が高くなり、部分壁部材（106）がケーシング本体（20a）よりも大きく膨張すると、膨張する部分壁部材（106）がなす第１壁（102）は、ディフューザ（42）の内方に進出して、ハブ側壁（100a）に接近する。このときの第１壁（102）のディフューザ（42）内への進出度合いは、周方向において異なる。第１壁（102）の進出度合いは、当該第１壁（102）の厚さに応じた大きさになる。 While the compressor (2) is in operation, when the temperature of the shroud side wall (100b) increases and the partial wall member (106) expands more than the casing body (20a), the expansion of the expanding partial wall member (106) increases. The first wall (102) advances inward of the diffuser (42) and approaches the hub side wall (100a). At this time, the degree to which the first wall (102) advances into the diffuser (42) differs in the circumferential direction. The degree of advance of the first wall (102) depends on the thickness of the first wall (102).

具体的には、第１壁（102）の進出度合いは、スクロール流路（44）における０°の位置に対応する部分で相対的に小さく、スクロール流路（44）における１８０°の位置に対応する部分で相対的に大きい。これによれば、舌部（130）の径方向における内側でインペラ（90）における冷媒の剥離など、不安定現象の発生要因となる現象が生じる場合、不安定現象を効果的に抑制しつつ、部分壁部材（106）を設けることでディフューザ（42）での流路抵抗が高まるのを抑制できる。このことは、圧縮機（2）の効率を向上させるのに有利である。 Specifically, the degree of advance of the first wall (102) is relatively small in the portion corresponding to the 0° position in the scroll flow path (44), and is relatively small in the portion corresponding to the 180° position in the scroll flow path (44). It is relatively large. According to this, when a phenomenon that causes an unstable phenomenon occurs, such as separation of refrigerant in the impeller (90) inside the tongue (130) in the radial direction, while effectively suppressing the unstable phenomenon, Providing the partial wall member (106) can suppress an increase in flow path resistance in the diffuser (42). This is advantageous for improving the efficiency of the compressor (2).

本例の部分壁部材（106）の厚さは、周方向において段階的に変化してもよい。また、本例の部分壁部材（106）は、周方向において互いに離間した複数の部分で最も厚くなっていてもよく、周方向において互いに離間した複数の部分で最も薄くなっていてもよい。例えば、部分壁部材（106）は、サージングや旋回失速といった不安定現象の発生要因となる箇所に対して、径方向に対応する部分で比較的厚くなるように設けられることが好ましい。 The thickness of the partial wall member (106) in this example may vary stepwise in the circumferential direction. Further, the partial wall member (106) of this example may be thickest at a plurality of portions spaced apart from each other in the circumferential direction, and may be thinnest at a plurality of portions spaced apart from each other in the circumferential direction. For example, it is preferable that the partial wall member (106) is provided so that it is relatively thick at a portion corresponding to a portion in the radial direction, which is a cause of unstable phenomena such as surging or rotational stall.

－第２変形例の特徴－
この第２変形例の圧縮機（2）では、第１壁（102）の厚さがディフューザ（42）の周方向において変化する。第１壁（102）の温度変化による膨張および収縮は、第１壁（102）が厚いほど大きくなる。よって、ディフューザ壁（100）（厳密にはシュラウド側壁（100b））の温度が高くなったときの第１壁（102）のディフューザ（42）内への進出度合いは、第１壁（102）の厚さに応じて変わる。したがって、ディフューザ（42）の流路幅（w）を周方向において異なる範囲で調整できる。 -Characteristics of the second modification-
In the compressor (2) of this second modification, the thickness of the first wall (102) changes in the circumferential direction of the diffuser (42). The expansion and contraction of the first wall (102) due to temperature changes increases as the first wall (102) becomes thicker. Therefore, when the temperature of the diffuser wall (100) (strictly speaking, the shroud side wall (100b)) becomes high, the degree to which the first wall (102) advances into the diffuser (42) is determined by the amount of the first wall (102). Varies depending on thickness. Therefore, the flow path width (w) of the diffuser (42) can be adjusted in different ranges in the circumferential direction.

－第３変形例－
図１２に示すように、この第３変形例の圧縮機（2）では、第１壁（102）および第２壁（104）が、一対のディフューザ壁（100）の両方、すなわちハブ側壁（100a）およびシュラウド側壁（100b）にそれぞれ設けられる。ハブ側壁（100a）にも、凹部（108）が設けられる。部分壁部材（106）は、ハブ側壁（100a）においても、凹部（108）に嵌め入れて固定される。 -Third modification-
As shown in FIG. 12, in the compressor (2) of the third modified example, the first wall (102) and the second wall (104) are connected to both of the pair of diffuser walls (100), that is, the hub side wall (100a ) and the shroud side wall (100b), respectively. A recess (108) is also provided in the hub side wall (100a). The partial wall member (106) is also fitted into the recess (108) and fixed in the hub side wall (100a).

ケーシング（20）には、導入流路（56）および排出流路（58）が、ハブ側壁（100a）にも延びるように設けられる。導入流路（56）および排出流路（58）はそれぞれ、ハブ側壁（100a）の第１壁（102）をなす部分壁部材（106）の冷却流路（54）にも接続される。圧縮機（2）の運転中におけるハブ側壁（100a）の第１壁（102）の挙動は、シュラウド側壁（100b）の第１壁（102）と同様である。 The casing (20) is provided with an introduction channel (56) and a discharge channel (58) extending also to the hub side wall (100a). The introduction channel (56) and the discharge channel (58) are also respectively connected to the cooling channel (54) of the partial wall member (106) forming the first wall (102) of the hub side wall (100a). The behavior of the first wall (102) of the hub side wall (100a) during operation of the compressor (2) is similar to the behavior of the first wall (102) of the shroud side wall (100b).

本例の第１壁（102）の厚さは、周方向における全体に亘り同程度である。第１壁（102）の厚さは、上記第１変形例と同様な態様を採り、径方向において変化してもよい。また、第１壁（102）の厚さは、上記第２変形例と同様な態様を採り、周方向において変化してもよい。 The thickness of the first wall (102) in this example is approximately the same throughout the circumferential direction. The thickness of the first wall (102) may vary in the radial direction in the same manner as in the first modification described above. Further, the thickness of the first wall (102) may be changed in the circumferential direction in the same manner as in the second modification.

－第３変形例の特徴－
この第３変形例の圧縮機（2）では、第１壁（102）および第２壁（104）が両方のディフューザ壁（100）に設けられる。第１壁（102）および第２壁（104）が両方のディフューザ壁（100）に設けられると、第１壁（102）および第２壁（104）が一方のディフューザ壁（100）のみに設けられる場合に比べて、ディフューザ（42）の流路幅（w）の調整範囲を広くできる。 -Characteristics of the third modification-
In this third modified compressor (2), a first wall (102) and a second wall (104) are provided on both diffuser walls (100). When the first wall (102) and the second wall (104) are provided on both diffuser walls (100), the first wall (102) and the second wall (104) are provided on only one diffuser wall (100). The adjustment range of the flow path width (w) of the diffuser (42) can be widened compared to the case where the diffuser (42) is closed.

《その他の実施形態》
上記実施形態では、第１壁（102）の温度を主回路（11）における液状の冷媒を冷却液として用いることで制御するとしたが、これに限らない。第１壁（102）の温度を制御するのに用いられる熱媒体は、ガス状の冷媒であってもよい。また、当該熱媒体としては、主回路（11）を流れる冷媒でなくてもよく、専用の冷却水などが用いられてもよい。《Other embodiments》
In the above embodiment, the temperature of the first wall (102) is controlled by using the liquid refrigerant in the main circuit (11) as the coolant, but the present invention is not limited to this. The heating medium used to control the temperature of the first wall (102) may be a gaseous refrigerant. Further, the heat medium does not have to be the refrigerant flowing through the main circuit (11), and dedicated cooling water or the like may be used.

また、第１壁（102）の温度をアクチュエータ（110）による制御弁（7）の開度調整を行う能動的な動作で制御しなくてもよい。上述したように、ディフューザ（42）を通過する冷媒の温度は、低流量側で相対的に高く、高流量側に向かうに従って低下する（図６参照）。よって、第１壁（102）の温度を能動的に制御しなくても、圧縮機（2）での冷媒の吸入体積流量に応じて、第１壁（102）の温度が変化する。そして、第１壁（102）の温度変化により、自ずとディフューザ（42）の流路幅（w）が部分的に微調整される。 Further, the temperature of the first wall (102) does not have to be controlled by active operation of adjusting the opening degree of the control valve (7) by the actuator (110). As described above, the temperature of the refrigerant passing through the diffuser (42) is relatively high on the low flow rate side and decreases as it goes toward the high flow rate side (see FIG. 6). Therefore, even if the temperature of the first wall (102) is not actively controlled, the temperature of the first wall (102) changes depending on the suction volumetric flow rate of the refrigerant in the compressor (2). Then, due to the temperature change of the first wall (102), the channel width (w) of the diffuser (42) is automatically partially finely adjusted.

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。 Although the embodiments and modifications have been described above, it will be understood that various changes in form and details can be made without departing from the spirit and scope of the claims. Furthermore, the above embodiments and modifications may be combined or replaced as appropriate, as long as the functionality of the object of the present disclosure is not impaired.

以上説明したように、本開示は、遠心式圧縮機および冷凍装置について有用である。 As described above, the present disclosure is useful for centrifugal compressors and refrigeration devices.

X 軸心
1 冷凍装置
2 圧縮機（遠心式圧縮機）
10 冷媒回路
20 ケーシング
28 インペラ室
42 ディフューザ
62 シャフト
90 インペラ
100 ディフューザ壁
100a ハブ側壁（ディフューザ壁）
100b シュラウド側壁（ディフューザ壁）
102 第１壁
104 第２壁
110 アクチュエータ X-axis center
1 Refrigeration equipment
2 Compressor (centrifugal compressor)
10 Refrigerant circuit
20 Casing
28 Impeller chamber
42 Diffuser
62 shaft
90 impeller
100 diffuser wall
100a Hub side wall (diffuser wall)
100b Shroud side wall (diffuser wall)
102 First wall
104 Second wall
110 actuator

Claims

A shaft (62) that rotates around the axis (X),
an impeller (90) that rotates together with the shaft (62);
a casing (20) in which the shaft (62) and the impeller (90) are housed;
The casing (20) includes an impeller chamber (28) in which the impeller (90) is housed, and a diffuser (42) provided around the impeller chamber (28),
A diffuser wall (100) defining the diffuser (42) in the casing (20) has a first wall (102) forming a part and a second wall (104) forming the other part,
A centrifugal compressor, wherein the first wall (102) has a higher coefficient of thermal expansion than the second wall (104).

The centrifugal compressor according to claim 1,
The casing (20) has a pair of diffuser walls (100a, 100b) arranged opposite to each other in the axial direction of the shaft (62) as the diffuser walls (100),
A centrifugal compressor in which the first wall (102) and the second wall (104) are provided on only one or both of the pair of diffuser walls (100a, 100b).

The centrifugal compressor according to claim 1 or 2,
The first wall (102) is provided on the inner peripheral side of the diffuser wall (100),
The second wall (104) is a centrifugal compressor provided on the outer peripheral side of the diffuser wall (100).

The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 3,
A centrifugal compressor comprising an actuator (110) that controls the temperature of the first wall (102).

The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 4,
The impeller (90) pumps refrigerant,
In a centrifugal compressor, the refrigerant is an HFC refrigerant, an HFO refrigerant, a natural refrigerant, or a mixed refrigerant thereof.

The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 5,
The centrifugal compressor, wherein the thickness of the first wall (102) varies in the radial direction of the diffuser (42).

The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 6,
In the centrifugal compressor, the thickness of the first wall (102) changes in the circumferential direction of the diffuser (42).

The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 7,
The diffuser (42) is a centrifugal compressor that is a vaneless diffuser that does not have a guide vane.

A refrigeration device comprising a refrigerant circuit (10) that performs a refrigeration cycle,
A refrigeration system, wherein the refrigerant circuit (10) includes the centrifugal compressor (2) according to any one of claims 1 to 8.