JP7490367B2 - Refrigeration Cycle Equipment - Google Patents
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Description
本開示は、冷凍サイクル装置に関する。 This disclosure relates to a refrigeration cycle device.
従来、冷凍サイクルにおける液相冷媒を圧縮機の軸受に供給する技術が知られている。 Conventionally, technology is known for supplying liquid refrigerant to the compressor bearings in a refrigeration cycle.
例えば、特許文献1には、水が冷媒として用いられる冷凍機が記載されている。この冷凍機は、図4に示す圧縮機を備えている。この圧縮機は、筐体322と、回転体と、複数の軸受326と、モータと、シール部330と、潤滑水供給ライン332、潤滑水排出ライン334とを備えている。筐体322の内部には圧縮室322aが形成されている。回転体は、モータの駆動力を受けて回転することにより冷媒ガスとしての水蒸気を圧縮する。回転体は、複数の羽根車324aと、回転軸324bとを有する。各軸受326には、潤滑水が潤滑水供給ライン332を通じて供給される。潤滑水は、軸受326の内面と回転軸324bの外面との間に形成された隙間に導入されて水膜を形成した後、軸方向両側へ流れ出す。この流れ出した潤滑水は、筐体322の内部において軸受326の周りに溜まり、潤滑水排出ライン334を通じて排出される。筐体322の内部において軸受326が設けられた空間の圧力は、約1気圧以上となっている。
For example, Patent Document 1 describes a refrigerator using water as a refrigerant. This refrigerator includes a compressor as shown in FIG. 4. This compressor includes a
シール部330は、リング状の非接触型シールである。圧縮室322aは、軸受326が設けられた空間に対して負圧になっている。このため、軸受326が設けられた空間の潤滑水の一部がシール部330と回転軸324bとの間の隙間を通って圧縮室322a側に吸い込まれる。シール部330は、大量の潤滑水が圧縮室322aへ急激に吸引されるのを抑止する。特許文献1によれば、圧縮室322aの内部の負圧は、飽和蒸気圧に設定されているので、圧縮室322aに吸い込まれた潤滑水はすぐに蒸発すると説明されている。
The
本開示は、ターボ圧縮機における翼車への液滴の衝突により動力損失が増加することを抑制できる冷凍サイクル装置を提供する。 The present disclosure provides a refrigeration cycle device that can suppress an increase in power loss caused by droplets colliding with an impeller in a turbo compressor.
本開示における冷凍サイクル装置は、
回転軸と、
前記回転軸に固定された翼車と、
前記回転軸の外周面と向かい合う軸受面を有し、前記外周面と前記軸受面との間に液相冷媒が存在した状態で前記回転軸を支持する軸受と、
前記回転軸の軸線方向において前記軸受に隣接し、前記軸受から排出される前記液相冷媒を貯留する第一排出空間と、
前記翼車が配置された圧縮室と、
前記回転軸の軸線方向において前記第一排出空間と前記圧縮室との間で前記第一排出空間に隣接している第二排出空間と、
前記回転軸の軸線方向において前記第一排出空間と前記第二排出空間との間で前記回転軸の周囲に配置されたシール部と、
前記回転軸の軸線方向において前記圧縮室と前記第二排出空間との間で前記回転軸の周囲に狭窄な流路を形成する狭窄部と、を備えた、ターボ圧縮機と、
前記翼車に向かって供給される気相冷媒を生成する蒸発器と、
前記ターボ圧縮機によって圧縮された気相冷媒を凝縮させる凝縮器と、
前記第一排出空間と前記凝縮器とを連通させる第一排出経路と、
前記第二排出空間と前記ターボ圧縮機の外部空間とを連通させる第二排出経路とを、備える。
The refrigeration cycle device according to the present disclosure includes:
A rotation axis;
A vane wheel fixed to the rotating shaft;
a bearing having a bearing surface facing an outer circumferential surface of the rotating shaft, the bearing supporting the rotating shaft with a liquid-phase refrigerant present between the outer circumferential surface and the bearing surface;
a first discharge space adjacent to the bearing in the axial direction of the rotating shaft and configured to store the liquid-phase refrigerant discharged from the bearing;
A compression chamber in which the impeller is disposed;
a second discharge space adjacent to the first discharge space between the first discharge space and the compression chamber in the axial direction of the rotary shaft;
a seal portion disposed around the rotating shaft between the first discharge space and the second discharge space in the axial direction of the rotating shaft;
a narrowed portion that forms a narrowed flow path around the rotary shaft between the compression chamber and the second discharge space in an axial direction of the rotary shaft; and
an evaporator for generating a vapor phase refrigerant that is supplied to the impeller;
a condenser that condenses the gas phase refrigerant compressed by the turbo compressor;
a first discharge path that communicates the first discharge space with the condenser;
The turbo compressor further includes a second discharge passage that connects the second discharge space with an external space of the turbo compressor.
上記の冷凍サイクル装置によれば、ターボ圧縮機における翼車への液滴の衝突により動力損失が増加することを抑制できる。 The above refrigeration cycle device can suppress an increase in power loss caused by droplets colliding with the impeller in the turbo compressor.
(本開示の基礎となった知見)
本発明者らが本開示を想到するに至った当時、冷凍サイクルにおける液相冷媒を圧縮機の軸受に供給する技術を開発する試みが行われていた。圧縮機において軸受から排出された液相冷媒が存在する空間の近くには、その空間の圧力よりも低い圧力に保たれた別の空間が存在することがある。このため、圧縮機において軸受から排出された液相冷媒の取扱いについてより詳細な検討を行う余地があった。例えば、特許文献1によれば、圧縮室322aの内部の負圧は、飽和蒸気圧に設定されているので、圧縮室322aに吸い込まれた潤滑水はすぐに蒸発すると説明されている。しかし、本発明者らの検討によれば、圧縮室322aに吸い込まれた潤滑水の大部分は液相の状態を保つと考えられる。なぜなら、圧縮室322aに吸い込まれた潤滑水が圧縮室322aの内部の負圧の環境に接したとしても、潤滑水においてそのすべてが蒸発するほどのエンタルピーの増加が起こるわけではないからである。このため、潤滑水はせいぜい気液二相の状態に変化するにすぎず、潤滑水の一部が液相を保ち液滴を形成すると考えられる。液滴は、羽根車324aに衝突して大きな動力損失を発生させうる。本発明者らは、従来技術のこのような課題を新たに発見し、この課題を解決するために本開示の主題を構成するに至った。
(Findings that form the basis of this disclosure)
At the time when the present inventors came up with the present disclosure, attempts were being made to develop a technology for supplying a liquid-phase refrigerant in a refrigeration cycle to a bearing of a compressor. In a compressor, a space in which the liquid-phase refrigerant discharged from a bearing exists may be close to another space maintained at a pressure lower than the pressure of the space. For this reason, there was room for more detailed consideration of the handling of the liquid-phase refrigerant discharged from a bearing in a compressor. For example, according to Patent Document 1, it is explained that the negative pressure inside the
以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細な説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。 Below, the embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanation of already well-known matters or duplicate explanation of substantially the same configuration may be omitted. Note that the attached drawings and the following explanation are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.
(実施の形態1)
以下、図1及び図2を用いて、実施の形態1を説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
[1-1.構成]
図1に示す通り、冷凍サイクル装置1aは、ターボ圧縮機10aと、蒸発器20と、凝縮器30と、第一排出経路41と、第二排出経路42とを備えている。ターボ圧縮機10aは、回転軸11と、翼車12と、第一軸受13と、第一排出空間14fと、第二排出空間14sと、圧縮室15と、シール部16と、狭窄部17とを備えている。翼車12は、回転軸11に固定されている。翼車12は、圧縮室15に配置されている。第一軸受13は、回転軸11の外周面11gと向かい合う軸受面13bを有する。加えて、第一軸受13は、外周面11gと軸受面13bとの間に液相冷媒が存在した状態で回転軸11を支持する。第一排出空間14fは、回転軸11の軸線方向において第一軸受13に隣接し、第一軸受13から排出される液相冷媒を貯留する。第二排出空間14sは、回転軸11の軸線方向において第一排出空間14fと圧縮室15との間で第一排出空間14fに隣接している。シール部16は、回転軸11の軸線方向において第一排出空間14fと第二排出空間14sとの間で回転軸11の周囲に配置されている。狭窄部17は、回転軸11の軸線方向において圧縮室15と第二排出空間14sとの間で回転軸11の周囲に狭窄な流路を形成する。蒸発器20は、翼車12に向かって供給される気相冷媒を生成する。凝縮器30は、ターボ圧縮機10aによって圧縮された気相冷媒を凝縮させる。第一排出経路41は、第一排出空間14fと凝縮器30とを連通させている。第二排出経路42は、第二排出空間14sとターボ圧縮機10aの外部空間とを連通させている。
[1-1. Configuration]
As shown in FIG. 1, the
[1-2.動作]
以上のように構成された冷凍サイクル装置1aについて、以下、その動作、作用を説明する。蒸発器20には、例えば、液相冷媒が貯留されている。冷凍サイクル装置1aの運転において、蒸発器20に貯留された液相冷媒が蒸発して気相冷媒が生成される。この気相冷媒がターボ圧縮機10aに向かって供給され、吸入空間15qに導かれる。その後、気相冷媒は、圧縮室15において翼車12を通過して圧縮され、凝縮器30に向かって吐出される。次に、気相冷媒は、凝縮器30において凝縮して液相冷媒に変化する。この液相冷媒は、蒸発器20に戻される。このような冷媒の循環により冷凍サイクルが成立する。
[1-2. motion]
The operation and function of the
冷凍サイクル装置1aにおいて、液相冷媒の一部が第一軸受13に向かって供給される。液相冷媒は、外周面11gと軸受面13bとの間で液膜を形成し、第一軸受13から排出される。第一軸受13から排出された液相冷媒の温度は第一軸受13における摩擦損失により上昇し、例えば、第一排出空間14fにおいて、冷媒は気液二相状態で存在する。一方、凝縮器30における圧力は、例えば、第一排出空間14fに貯留された冷媒の温度より低い温度における冷媒の飽和蒸気圧に保たれている。第一排出空間14fに貯留された液相冷媒の大部分は、第一排出経路41を通って凝縮器30に導かれる。なぜなら、シール部16により、第一排出空間14fから第二排出空間14sへ移動する液相冷媒の流れの圧力損失は大きく、第一排出経路41における圧力損失が相対的に小さいからである。第一排出空間14fの圧力は、第一排出経路41における圧力損失に従って液相冷媒が排出されるように高まる。
In the
少量の液相冷媒がシール部16を通過して第二排出空間14sに導かれうる。第二排出空間14sに導かれた少量の液相冷媒は、第二排出空間14sに貯留され、その後第二排出経路42を通ってターボ圧縮機10aの外部に導かれる。
A small amount of liquid-phase refrigerant can pass through the
[1-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、冷凍サイクル装置1aのターボ圧縮機10aは、第一排出空間14fと、第二排出空間14sと、シール部16と、狭窄部17とを備えている。第一排出空間14fは、回転軸11の軸線方向において第一軸受13に隣接し、第一軸受13から排出される液相冷媒を貯留する。第二排出空間14sは、回転軸11の軸線方向において第一排出空間14fと圧縮室15との間で第一排出空間14fに隣接している。シール部16は、回転軸11の軸線方向において第一排出空間14fと第二排出空間14sとの間で回転軸11の周囲に配置されている。狭窄部17は、回転軸11の軸線方向において圧縮室15と第二排出空間14sとの間で回転軸11の周囲に狭窄な流路を形成する。シール部16により、第一排出空間14fに貯留された液相冷媒の大部分は第一排出経路41を通って排出され、シール部16を通過して第二排出空間14sに導かれる液相冷媒は少量である。加えて、第二排出空間14sにおいて少量の液相冷媒が貯留され、狭窄部17により、第二排出空間14sに貯留された少量の液相冷媒は圧縮室15に導かれにくい。このため、第一軸受13から排出された液相冷媒が圧縮室15に導かれることを抑制できる。その結果、ターボ圧縮機10aにおける翼車12への液滴の衝突により動力損失が増加することを抑制できる。
[1-3. Effects, etc.]
As described above, in the present embodiment, the
図1に示す通り、第二排出経路42は、凝縮器30に接続されていてもよい。これにより、第二排出空間14sに貯留された液相冷媒を凝縮器30に導くことができる。
As shown in FIG. 1, the
図2に示す通り、第二排出経路42は、下方流路42kを有していてもよい。下方流路42kは、凝縮器30に貯留された液相冷媒の液面Lよりも下に位置する。これにより、下方流路42kにおいて、液封が形成される。このため、凝縮器30における温度が高く、凝縮器30における圧力が第二排出空間14sにおける圧力より高くなっても、高圧の気相冷媒は第二排出経路42を通過できず、第二排出空間14sに貯留された液相冷媒が支障なく排出される。液封における液面の高さは、第二排出空間14sにおける圧力が高まり、凝縮器30における圧力と第二排出空間14sにおける圧力との差が所望の大きさになることによって、所望の高さに保たれる。
2, the
図2に示す通り、第二排出経路42は、凝縮器30に貯留された液相冷媒の液面Lよりも上方において凝縮器30に接続されていてもよい。第二排出経路42は、凝縮器30に貯留された液相冷媒の液面よりも下方において凝縮器30に接続されていてもよい。
As shown in FIG. 2, the
第二排出経路42と第二排出空間14sとの接続部は、例えば、回転軸11の軸線より下方に位置している。上記の通り、第二排出空間14sには少量の液相冷媒が貯留される。第二排出経路42と第二排出空間14sとの接続部が回転軸11の軸線より下方に位置していることにより、第二排出空間14sに貯留された少量の液相冷媒が排出されやすい。
The connection between the
図1に示す通り、ターボ圧縮機10aは、第三排出空間14tと、連通路14vとをさらに備えていてもよい。第三排出空間14tは、回転軸11の軸線方向において第一軸受13に隣接し、第一排出空間14fから遠ざかって第一軸受13から排出される液相冷媒を貯留する。連通路14vは、第一排出空間14fと第三排出空間14tとを連通させる。これにより、第三排出空間14tに貯留された液相冷媒は、連通路14vを通って第一排出空間14fに導かれ、その大部分は第一排出経路41を通って凝縮器30に導かれる。このため、第三排出空間14tから液相冷媒を排出するための流路の構成を簡素にできる。
As shown in FIG. 1, the
連通路14vは、例えば、第一排出空間14fの底部と第三排出空間14tの底部とを接続している。
The
シール部16は、冷凍サイクル装置1aの運転において、第二排出空間14sにおける圧力から第一排出空間14fにおける圧力を差し引いた差ΔPを所望の値に保つ。シール部16は、例えば、差ΔPを1kPから1MPaの大きさに保つ。シール部16は、差ΔPを1kPaから100kPaに保ってもよい。シール部16は、例えば、シールリングによって構成されている。
The sealing
回転軸11の軸線に垂直な方向における狭窄部17が形成する狭窄な流路の寸法Nは、例えば、N/D≦1.5の条件を満たす。ここで、Dは、回転軸11の狭窄部17に接する部分における回転軸11の直径を意味する。これにより、第二排出空間14sに貯留された少量の液相冷媒が圧縮室15に導かれることをより確実に抑制できる。N/Dは、望ましくは1.2以下であり、より望ましくは1.1以下である。狭窄部17には、シールリングが配置されていてもよい。
The dimension N of the narrowed flow passage formed by the narrowed
ターボ圧縮機10aは、例えば、単段の圧縮機である。
The
図1に示す通り、ターボ圧縮機10aは、例えば、モータ18をさらに備えている。モータ18は、例えば、固定子18sと、回転子18rとを備えている。回転子18rは、回転軸11に固定されている。回転軸11、翼車12、及び回転子18rによって回転体が構成されており、モータ18の作動により回転体が回転して、圧縮室15において気相冷媒が圧縮される。
As shown in FIG. 1, the
翼車12は、例えば、遠心型、斜流型、及び軸流型等の速度型の流体機械を構成する翼車である。
The
第二排出空間14sは、例えば、圧縮室15において翼車12を通過した気相冷媒が存在する空間に隣接している。
The
図1に示す通り、回転軸11の内部には、例えば、給液流路11pが形成されている。給液流路11pは、例えば、第一給液流路11a及び第二給液流路11bを有する。第一給液流路11aは、回転軸11の一端から回転軸11の軸線方向に延びている。第二給液流路11bは、第一給液流路11aから回転軸11の外周面11gに延びている。冷凍サイクル装置1aの運転において、給液流路11pには液相冷媒が供給される。回転軸11が回転すると、給液流路11pにおける液相冷媒が第一軸受13に向かって供給される。
As shown in FIG. 1, for example, a liquid
図1に示す通り、冷凍サイクル装置1aは、例えば、給液ポンプ50をさらに備えている。給液ポンプ50は、液相冷媒を給液流路11pに向かって圧送する。例えば、給液ポンプ50は、凝縮器30に貯留された液相冷媒の一部を給液流路11pに向かって圧送する。
As shown in FIG. 1, the
図1に示す通り、ターボ圧縮機1aは、例えば、第二軸受19をさらに備えている。第一軸受13は、例えば、第二軸受19と翼車12との間に配置されている。第二軸受19により、回転軸11が安定的に支持される。第二軸受19は、例えば、滑り軸受である。給液流路11pにおける液相冷媒は、第二軸受19に向かって供給されてもよい。この場合、第二軸受19から排出された液相冷媒は、所定の排出経路を通ってターボ圧縮機1aの外部に排出される。第二軸受19は、磁気軸受であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
蒸発器20は、例えば、断熱性及び耐圧性を有する容器によって構成されている。蒸発器20は、液相冷媒を貯留するとともに、液相冷媒を内部で蒸発させる。蒸発器20の内部の液相冷媒は、蒸発器20の外部からもたらされた熱を吸収し、蒸発する。蒸発器20は、シェルチューブ熱交換器等の間接接触型の熱交換器であってもよいし、噴霧式又は充填材式の熱交換器等の直接接触型の熱交換器であってもよい。
The
凝縮器30は、例えば、断熱性及び耐圧性を有する容器によって構成されている。凝縮器30は、シェルチューブ熱交換器等の間接接触型の熱交換器であってもよいし、噴霧式又は充填材式の熱交換器等の直接接触型の熱交換器であってもよい。
The
冷凍サイクル装置1aにおいて、冷媒は、特定の冷媒に限定されない。冷凍サイクル装置1aにおける冷媒は、例えば、常温(日本工業規格:20℃±15℃/JIS Z8703)での飽和蒸気圧が負圧(絶対圧で大気圧よりも低い圧力)の物質を主成分として含む冷媒が充填されている。このような冷媒としては、水を主成分として含む冷媒が挙げられる。「主成分」とは、質量比で最も多く含まれる成分を意味する。
In the
冷媒が水である場合において、冷凍サイクル装置1aの運転条件の典型例を示す。凝縮器30における圧力は、例えば、10℃における水の飽和蒸気圧1128kPaである。第一軸受13から排出される水の温度は20℃である。第一排出空間14fに貯留された水の温度は15℃である。給液ポンプ50は、凝縮器30に貯留された液相冷媒の一部の圧力を1気圧に高める。
A typical example of operating conditions for the
(実施の形態2)
以下、図3を用いて、実施の形態2を説明する。図3に示す冷凍サイクル装置1bは、特に説明する部分を除き冷凍サイクル装置1aと同様に構成されている。冷凍サイクル装置1aの構成要素と同一又は対応する冷凍サイクル装置1bの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。冷凍サイクル装置1aに関する説明は、技術的に矛盾しない限り、冷凍サイクル装置1bにも当てはまる。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to Fig. 3. The
図3に示す通り、冷凍サイクル装置1bにおいて、第二排出経路42は、蒸発器20に接続されている。
As shown in FIG. 3, in the
以上のように構成された冷凍サイクル装置1bについて、以下、その動作、作用を説明する。冷凍サイクル装置1bの設置場所によっては、ターボ圧縮機10aと凝縮器30との間の高低差が小さくなる可能性がある。この場合、第一排出経路41の両端における位置水頭の差が小さくなり、第一排出空間14fの圧力が高くなる。このため、シール部16を通過する液相冷媒の量が増加する。蒸発器20における温度及び圧力は、凝縮器30における温度及び圧力よりも低い。このため、第二排出経路42が蒸発器20に接続されていることにより、第二排出空間14sの圧力は低くなりやすい。これにより、第二排出空間14sに貯留された液相冷媒が圧縮室15に導かれにくく、第一軸受13から排出された液相冷媒が圧縮室15に導かれることを抑制できる。このように、冷凍サイクル装置1bによれば、ターボ圧縮機10aと凝縮器30との間の高低差が小さい場合でも、第一軸受13から排出された液相冷媒が圧縮室15に導かれることを抑制できる。
The operation and action of the
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1及び2を説明した。しかし、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用できる。また、上記の実施の形態1及び2で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
Other Embodiments
As described above, the first and second embodiments have been described as examples of the technology disclosed in this application. However, the technology in this disclosure is not limited to these, and can be applied to embodiments in which modifications, substitutions, additions, omissions, etc. have been made. In addition, it is also possible to combine the components described in the first and second embodiments above to create new embodiments. Therefore, other embodiments will be described below as examples.
実施の形態1及び2では、ターボ圧縮機の一例として、単段の圧縮機であるターボ圧縮機10aを説明した。ターボ圧縮機は、回転軸11と、翼車12と、第一軸受13と、第一排出空間14fと、第二排出空間14sと、圧縮室15と、シール部16と、狭窄部17とを備えたものであればよい。従って、ターボ圧縮機は、単段の圧縮機であるターボ圧縮機10aに限定されない。ターボ圧縮機として、多段の圧縮機を用いてもよい。この場合、翼車12は、例えば、最初の段をなす。最初の段をなす翼車12が配置された圧縮室15の圧力は低くなりやすい。しかし、第一排出空間14f、第二排出空間14s、シール部16、及び狭窄部17の働きにより、第一軸受13から排出された液相冷媒が圧縮室15に導かれることを抑制できる。
In the first and second embodiments, the
実施の形態1及び2では、第二排出空間14sとして、圧縮室15において翼車12を通過した気相冷媒が存在する空間に隣接している空間を説明した。第二排出空間14sは、回転軸11の軸線方向において第一排出空間14fと圧縮室15との間で第一排出空間14fに隣接している空間であればよい。従って、第二排出空間14sは、圧縮室15において翼車12を通過した気相冷媒が存在する空間に隣接している空間に限定されない。ただし、第二排出空間14sが翼車12を通過した気相冷媒が存在する空間に隣接している空間であれば、第二排出空間14sに貯留された液相冷媒が圧縮室15により導かれにくい。また、第二排出空間14sは、圧縮室15において翼車12を通過する前の気相冷媒が存在する空間に隣接している空間であってもよい。
In the first and second embodiments, the
実施の形態1及び2では、第三排出空間14tとして、連通路14vによって第一排出空間14fに連通している空間を説明した。第三排出空間14tは、回転軸11の軸線方向において第一軸受13に隣接し、第一排出空間14fから遠ざかって第一軸受13から排出される液相冷媒を貯留する空間であればよい。従って、第三排出空間14tは、連通路14vによって第一排出空間14fに連通している空間に限定されない。第三排出空間14tは、第一排出経路41に直接接続されていてもよいし、第一排出経路41とは別の排出経路に接続されていてもよい。
In the first and second embodiments, the
上述の実施形態は、本開示における技術を例示するためのものであり、特許請求の範囲またはその均等の範囲における種々の変更、置き換え、付加、及び省略を行うことができる。 The above-described embodiments are intended to illustrate the technology disclosed herein, and various modifications, substitutions, additions, and omissions may be made within the scope of the claims or their equivalents.
本開示は、ターボ圧縮機における翼車への液滴の衝突により動力損失が増加することを抑制できる冷凍サイクル装置に適用可能である。具体的には、空気調和装置及びチラーに本開示は適用可能である。 The present disclosure is applicable to a refrigeration cycle device that can suppress an increase in power loss due to the collision of droplets with an impeller in a turbo compressor. Specifically, the present disclosure is applicable to air conditioners and chillers.
1a、1b 冷凍サイクル装置
10a ターボ圧縮機
11 回転軸
11g 外周面
12 翼車
13 軸受(第一軸受)
13b 軸受面
14f 第一排出空間
14s 第二排出空間
14t 第三排出空間
14v 連通路
15 圧縮室
16 シール部
17 狭窄部
20 蒸発器
30 凝縮器
41 第一排出経路
42 第二排出経路
42k 下方流路
1a, 1b
Claims (5)
前記回転軸に固定された翼車と、
前記回転軸の外周面と向かい合う軸受面を有し、前記外周面と前記軸受面との間に液相冷媒が存在した状態で前記回転軸を支持する軸受と、
前記回転軸の軸線方向において前記軸受に隣接し、前記軸受から排出される前記液相冷媒を貯留する第一排出空間と、
前記翼車が配置された圧縮室と、
前記回転軸の軸線方向において前記第一排出空間と前記圧縮室との間で前記第一排出空間に隣接している第二排出空間と、
前記回転軸の軸線方向において前記第一排出空間と前記第二排出空間との間で前記回転軸の周囲に配置されたシール部と、
前記回転軸の軸線方向において前記圧縮室と前記第二排出空間との間で前記回転軸の周囲に狭窄な流路を形成する狭窄部と、を備えた、ターボ圧縮機と、
前記翼車に向かって供給される気相冷媒を生成する蒸発器と、
前記ターボ圧縮機によって圧縮された気相冷媒を凝縮させる凝縮器と、
前記第一排出空間と前記凝縮器とを連通させる第一排出経路と、
前記第二排出空間と前記ターボ圧縮機の外部空間とを連通させる第二排出経路とを、備え、
前記第二排出空間は、前記圧縮室において前記翼車を通過した前記気相冷媒が存在する空間に隣接している、
冷凍サイクル装置。 A rotation axis;
A vane wheel fixed to the rotating shaft;
a bearing having a bearing surface facing an outer circumferential surface of the rotating shaft, the bearing supporting the rotating shaft with a liquid-phase refrigerant present between the outer circumferential surface and the bearing surface;
a first discharge space adjacent to the bearing in the axial direction of the rotating shaft and configured to store the liquid-phase refrigerant discharged from the bearing;
A compression chamber in which the impeller is disposed;
a second discharge space adjacent to the first discharge space between the first discharge space and the compression chamber in the axial direction of the rotary shaft;
a seal portion disposed around the rotating shaft between the first discharge space and the second discharge space in the axial direction of the rotating shaft;
a narrowed portion that forms a narrowed flow path around the rotary shaft between the compression chamber and the second discharge space in an axial direction of the rotary shaft; and
an evaporator for generating a vapor phase refrigerant that is supplied to the impeller;
a condenser that condenses the gas phase refrigerant compressed by the turbo compressor;
a first discharge path that communicates the first discharge space with the condenser;
a second discharge passage that communicates the second discharge space with an external space of the turbo compressor ,
The second discharge space is adjacent to a space in the compression chamber where the gas phase refrigerant that has passed through the impeller exists.
Refrigeration cycle equipment.
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