(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多段遠心圧縮機の中間段又は最終段に気体を導入する吸込み流路に設けられる吸込み口フローガイドであって、
前記中間吸込み口は、気体を導入すべき中間段又は最終段インペラの入口部分周囲のケーシング内に形成された円環状の全周吸込みチャンバと、該全周吸込みチャンバに気体を導入する中間吸込み口と、前記全周吸込みチャンバ及び前記インペラ入口とを連通する円環状スリット又は孔列を備え、
前記吸込み口フローガイドは、前記全周吸込みチャンバ内の、前記中間吸込み口中央部を通るセパレータ板と、該セパレータ板の両側に配置され前記セパレータ板との間にそれぞれ拡開する流路を形成する一対のガイド板とよりなる、吸込み口フローガイドを備えた遠心圧縮機。
【請求項２】
多段遠心圧縮機の中間段又は最終段に気体を導入する中間吸込み流路に設けられる吸込み口フローガイドであって、
前記中間段吸込み口は、気体を導入すべき中間段又は最終段インペラの入口部分周囲のケーシング内に形成された円環状の全周吸込みチャンバと、該全周吸込みチャンバにインペラ回転軸直角方向から気体を導入する中間吸入口と、ケーシング内の前記気体を導入すべき中間段インペラ入口全周にわたって設けられ前記全周吸込みチャンバ及び前記インペラ入口とを連通する円環状スリット又は孔列とを備え、
前記吸込み口フローガイドは、前記全周吸込みチャンバ内の、前記中間吸入口中央部を通りインペラ回転軸軸線を含む平面上に配置された平板状のセパレータ板と、該セパレータ板の両側に互いに鏡面対称に配置され前記セパレータ板との間にそれぞれインペラ回転軸軸線方向に拡開する流路を形成する一対のガイド板とよりなる吸込み口フローガイドを備えた遠心圧縮機。
【請求項３】
更に、前記セパレータ板とインペラ回転軸軸線に対して反対側の前記全周吸込みチャンバ周壁にインペラ回転軸方向に突出する整流突起を備えた、請求項１又は２に記載の遠心圧縮機。
【請求項４】
前記整流突起は、全周吸込みチャンバ周壁からインペラ中心軸線方向に延びる平板により形成される、請求項３に記載の遠心圧縮機。
【請求項５】
前記整流突起は、その形状を山形とし、その先端がインペラ中心軸線方向と一致するように形成される、請求項３に記載の遠心圧縮機。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心圧縮機と、該遠心圧縮機によって圧縮された気体状の冷媒を凝縮、液化させる凝縮器と、該凝縮器によって液化された冷媒を減圧する絞り弁と、該絞り弁によって減圧された冷媒と被冷却物との間で熱交換を行なわせる該被冷却物を冷却するとともに前記冷媒を蒸発、気化させる蒸発器とを備えることを特徴とする冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多段遠心圧縮機の中間段又は最終段に気体を導入する中間吸込み流路の全周吸込みチャンバ内に整流手段を備えた多段遠心圧縮機および冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多段遠心圧縮機では、吸入口と吐出口との他に中間段又は最終段に気体を導入する中間吸込み流路を備えるものがある。例えば、エコノマイザを有する冷凍サイクルに使用される冷凍機用多段遠心圧縮機などでは、エコノマイザからの冷媒蒸気を再圧縮する必要がある。エコノマイザからの冷媒蒸気の圧力は圧縮機吸入圧力より高いため、冷媒蒸気を再圧縮する場合には冷媒蒸気を圧縮機の入口に戻すのではなく、圧縮機中間段又は最終段に導入することが好ましい。従って、このような場合には多段遠心圧縮機の中間段又は最終段に冷媒蒸気を導入するための中間吸込み流路が必要となる。
【０００３】
多段遠心圧縮機の中間段又は最終段に気体を吸入させる場合には、インペラ回転軸に対して直角方向から気体を供給する必要があるため、中間段又は最終段インペラ入口全周にわたって均一に気体を流入させるためには、回転軸直角方向から供給される気流をインペラ入口全周にわたって均一に分散させる必要が生じる。
中間吸込み流路ではなく、通常の吸入口（第１段の吸入口）であっても、インペラ回転軸に直角方向から気体を吸入させる場合には同様な問題が生じるが、通常、第１段吸入口ではインペラ入口周囲に比較的大きな入口チャンバを設けるとともに、更にインペラ入口周囲に入口チャンバからインペラに流入する気体の流れを整流する入口ベーンを配置することなどにより、インペラ入口全周から均一に気体がインペラ入口に流入するようにされている。
【０００４】
例えば、特開平１０−３１８１９１号公報はこのような遠心圧縮機の第１段吸込み口の構造を開示している。同公報の遠心圧縮機では、インペラ回転軸に直行する向きの吸入口から第１段インペラに気体を供給する際に、第１段インペラ入口部周囲のケーシング内に比較的大きな入口チャンバを設け、このチャンバを吸入口と反対側の周壁に突起を有する断面形状とし、チャンバ周壁を吸入口から上記突起になめらかに接続するハート形状としている。また、インペラ入口部には全周にわたって入口チャンバ内の気体をインペラ入口に均一に導くための入口ベーンを設けており、更に吸入口近傍には吸入口からチャンバに流入する気体の円周方向における速度分布を均一化するための曲線形状のガイド板を配置している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平１０−３１８１９１号公報の吸込み口構造は、遠心圧縮機の第１段入口に関するものであるが、このような構造を、例えば冷凍機用遠心多段圧縮機の中間吸込み流路に適用しようとすると問題が生じる場合がある。
【０００６】
多段遠心圧縮機の中間段又は最終段吸込み流路は、圧縮機の段間の限られたスペースに設ける必要がある。このため、通常中間吸込み流路では十分な大きさの入口チャンバを設けることが出来ない場合が多い。また、スペースの制約のためチャンバの形状も上記公報のように気流の整流のために複雑な構造をとることが困難な場合が多く、単純な円環形状とされる場合が多い。また、通常、各圧縮段のインペラ出口から次圧縮段のインペラ入口へ気体を導く通路にはリターンガイドベーンが設けられるが、特に冷凍圧縮機などでは負荷変動時に圧縮効率を最適化するためにこれらのリターンガイドベーンを負荷に応じて角度を変更可能な可動式とすることが多い。このような、可動式ガイドベーンを有する多段圧縮機では、段間のスペースに可動式ガイドベーンの駆動機構を収納する必要があり、入口チャンバの形状や容積の制約が更に厳しくなる。また、入口チャンバから中間段又は最終段インペラ入口部周囲に気体を導入する通路にはスペース上の制約から入口ガイドベーンを設けることができず、単にインペラ入口部周囲にスリットまたは孔列を設けただけの構成とされる。
【０００７】
また、上記公報のように曲面状のガイド板を用いる場合にはガイド板はケーシングと一体に鋳造されるが、中間吸入流路にこのような複雑な形状のガイド板をケーシングと一体に形成することはスペースと構造上の制約から困難な場合がある。
上記のような制約から、従来は中間段又は最終段吸込み流路には中間段又は最終段インペラ入口の全周にわたって均一に気体を流入させる構造はほとんどとられていない。このため、中間吸込み流路では気流の偏流が生じやすく、中間段又は最終段インペラに流入する気流の周方向の偏りが生じやすくなっている。このように、中間段又は最終段インペラに流入する気流の偏りが生じると中間段又は最終段インペラの圧縮効率が低下するのみならず、極端な場合にはインペラで局所的にサージが発生して圧縮機の運転領域が狭くなったり、吐出圧の脈動やケーシングの振動などが発生する問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑み、簡易な構成で中間段又は最終段インペラに流入する気流を周方向に均一化することが可能な多段遠心圧縮機の中間吸込み流路構造を備えた多段遠心圧縮機およびこの多段遠心圧縮機を備えた冷凍機を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、多段遠心圧縮機の中間段又は最終段に気体を導入する吸込み流路に設けられる吸込み口フローガイドであって、
前記中間吸込み口は、気体を導入すべき中間段又は最終段インペラの入口部分周囲のケーシング内に形成された円環状の全周吸込みチャンバと、該全周吸込みチャンバに気体を導入する中間吸込み口と、前記全周吸込みチャンバ及び前記インペラ入口とを連通する円環状スリット又は孔列を備え、
前記吸込み口フローガイドは、前記全周吸込みチャンバ内の、前記中間吸込み口中央部を通るセパレータ板と、該セパレータ板の両側に配置され前記セパレータ板との間にそれぞれ拡開する流路を形成する一対のガイド板とよりなる、吸込み口フローガイドを備えた遠心圧縮機が提供される。
【００１２】
すなわち、請求項１の発明では中間吸込み口の円環状の全周吸込みチャンバには、中間入口開口付近に中間吸込み口中央部を通るセパレータ板と一対のガイド板とが備えられている。セパレータ板は中間吸込み口からインペラ回転軸に直角名方向に全周吸込みチャンバ内に流入する気体をインペラ回転軸に対して両側に分岐させ、セパレータ板の両側に配置された一対のガイド板に分岐された気体流を円環状の全周吸込みチャンバの周壁に沿って流れるようにガイドする。これにより、吸込み口から全周吸込みチャンバに流入する気流のうち、チャンバ中央部にあるインペラ入口部に直接到達するものの割合が減少し、チャンバ周壁に沿って流れた後インペラ入口部周囲から均等にインペラに流入するようになる。このため、入口チャンバを整流するために複雑な形状に形成したり、インペラ入口部周囲に入口ベーンを設けることなくインペラ入口全周から均一に気体を導入することが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、多段遠心圧縮機の中間段又は最終段に気体を導入する中間吸込み流路に設けられる吸込み口フローガイドであって、前記中間吸込み流路は、気体を導入すべき中間段又は最終段インペラの入口部分周囲のケーシング内に形成された円環状の全周吸込みチャンバと、該全周吸込みチャンバにインペラ回転軸直角方向から気体を導入する中間吸入口と、ケーシング内の前記気体を導入すべき中間段又は最終段インペラ入口全周にわたって設けられ前記全周吸込みチャンバ及び前記インペラ入口とを連通する円環状スリット又は孔列とを備え、前記吸込み口フローガイドは、前記全周吸込みチャンバ内の、前記中間吸入口中央部を通りインペラ回転軸軸線を含む平面上に配置された平板状のセパレータ板と、該セパレータ板の両側に互いに鏡面対称に配置され前記セパレータ板との間にそれぞれインペラ回転軸軸線方向に拡開する流路を形成する一対のガイド板とよりなる吸込み口フローガイド、を備えた、遠心圧縮機が提供される。
【００１４】
すなわち、請求項２の発明では中間吸込み口の全周吸込みチャンバには、中間吸入口開口付近にセパレータ板と一対のガイド板とが備えられている。セパレータ板は中間吸入口からインペラ回転軸に直角な方向に全周吸込みチャンバ内に流入する気体をインペラ回転軸に対して両側に分岐させ、セパレータ板の両側に互いに鏡面対称に配置された一対のガイド板は分岐された気体流を円環状の全周吸込みチャンバの周壁に沿って流れるようにガイドする。これにより、請求項１同様に吸入口から全周吸込みチャンバに流入する気流のうち、チャンバ中央部にあるインペラ入口部に直接到達するものの割合が減少し、チャンバ周壁に沿って流れた後インペラ入口部周囲から均等にインペラに流入するようになる。このため、入口チャンバを整流のために複雑な形状に形成したり、インペラ入口部周囲に入口ベーンを設けることなくインペラ入口全周から均一に気体を導入することが可能となる。また、セパレータ板、ガイド板はともに平板形状であり、複雑な形状の鋳物を使用する必要がないため、スペースや構造上の制約がある中間吸込み口にも容易に設置することができ、しかも鋳物を用いたりする場合に比べて装置コストを大幅に低減することができる。
【００１５】
なお、本発明のフローガイドでは中央のセパレータ板とその両側の一対のガイド板が最低限必要であるが、ガイド板は必要に応じて複数対設けるようにしてもよい。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、更に、前記セパレータ板とインペラ回転軸軸線に対して反対側の前記全周吸込みチャンバ周壁にインペラ回転軸方向に突出する整流突起を備えた、請求項１又は２に記載の遠心圧縮機が提供される。
【００１７】
すなわち、請求項３の発明では全周吸込みチャンバの中間吸入口と反対側の周壁には整流突起が設けられているため、吸入口近傍のセパレータ板とガイド板とによりチャンバ周壁に沿って流れる気流は整流突起により再度チャンバ中央のインペラ入口に向けて導かれる。これにより、最も気体流が到達しにくいインペラ入口部の中間吸入口と反対側の部分にも気流が到達するようになり、インペラ入口部に流入する気流は更に周方向に均一になる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、前記整流突起は、全周吸込みチャンバ周壁からインペラ中心軸線方向に延びる平板により形成される、請求項３に記載の遠心圧縮機が提供される。
【００１９】
すなわち、請求項４の発明では請求項３の整流突起として、セパレータ板、ガイド板と同様に平板が用いられる。これにより、容易かつ安価に整流突起を設けることが可能となる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、前記整流突起は、その形状を山形とし、その先端がインペラ中心軸線方向と一致するように形成される、請求項４に記載の遠心圧縮機が提供される。
【００２１】
すなわち、請求項５の発明では請求項４の整流突起として、セパレータ板、ガイド板のごとき平板のみでなく、２枚の平板を組み合わせた山形形状とされるので周壁に沿って流れてきた冷媒蒸気がよりスムーズにインペラ入口部に向けて方向を変えて流れるようにできる。但し、請求項４の整流突起に比べ多少複雑となるが平板２枚の組み合わせであり比較的容易にかつ安価に設置できる。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心圧縮機と、該遠心圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮、液化させる凝縮器と、該凝縮器によって液化された冷媒を減圧する絞り弁と、該絞り弁によって減圧された冷媒と被冷却物との間で熱交換を行なわせる該被冷却物を冷却するとともに前記冷媒を蒸発、気化させる蒸発器とを備えた冷凍機が提供される。
【００２３】
すなわち、請求項６の発明では、上記請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心圧縮を有することにより、圧縮機の運転領域が広くなり、吐出圧の脈動やケーシングの振動などが抑制され、冷凍機全体としての性能向上と安定した運転が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を冷凍機用多段圧縮機に適用した実施形態を示す遠心圧縮機の内部構造を示す断面図、図２はその部分断面図である。
図１、２において、１は圧縮機全体、１０は圧縮機１のケーシングを示す。ケーシング１０は、鋳物または溶接構造とされ、内部に複数のインペラ（図では２つのインペラ２１、２３）を収容している。
インペラ２１、２３は共通の回転軸２５に軸線方向に離間して配置されている。回転軸２５は軸受２７により支持されており、モータ２８などの駆動機によりギヤー機構２９を介して駆動力が伝達され、インペラ２１、２３とともに回転する。
【００２５】
図において、インペラ２１は第１圧縮段、インペラ２３は第２圧縮段を構成している。圧縮される気体（本実施形態では、冷媒蒸気）は、ケーシング１０の端部に設けられた吸入口１３から入口案内羽根（吸込み容量の制御を行なう）２０−１を通過して第１段インペラ２１に軸線方向に沿って流入し、第１段インペラ２１の周囲から吐出される。
第１段インペラ２１から吐出された冷媒は、ケーシング１０内のインペラ２１全周にわたって設けられた円環状の吐出通路１４に流入し、ベンド部１５で方向を変えて再度中心方向に向って流れて第２段入口案内羽根２０−２を通過して第２段インペラ２３入口部周囲に設けられた環状の吸入通路１６から第２段インペラ２３に流入する。そして、第２段インペラ２３内で圧縮された冷媒は、インペラ２３周囲に設けられた吐出通路１７を経てケーシング１０の吐出口１８から図示しない吐出配管に吐出される。
【００２６】
第１段インペラの吐出通路のベンド部１５下流側には全周にわたって放射状にリターンベーン１９が配置されている。本実施形態では、リターンベーン１９は角度を調整可能な可動式とされ、圧縮機負荷に応じて第２段吸入通路１６に流入する冷媒蒸気流の旋回方向速度を変更することにより、各負荷領域における効率の向上とサージマージンの拡大を可能としている。
【００２７】
本実施形態では、冷凍サイクル中に設けられた図示しないエコノマイザで発生する冷媒蒸気を第１段インペラの吐出流に合流させて第２段インペラに供給する中間吸込み流路が設けられている。図に３１で示すのは、エコノマイザからの冷媒蒸気が供給される吸入口、３３で示すのはケーシング１０内の第１段インペラと第２段インペラとの間の位置に設けられた全周吸込みチャンバである。全周吸込みチャンバ３３は、第２段インペラ２３の入口部周囲を囲む円環状の空間として形成されている。
【００２８】
図３（Ａ）は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示している。第１段インペラ２１のリターンベーン１９と第２段インペラ２３の吐出通路１７との間には、リターンベーン１９、第２段入口案内羽根２０−２及びデイフューザ可動壁４７の駆動機構４６を収容する必要があるため、本実施形態では全周吸込みチャンバ３３は比較的容積が小さくなっており、断面形状も単純な円環状となっている。
【００２９】
全周吸込みチャンバ３３の内周部には、全周にわたってスリット又は孔列３５が設けられており、吸込みチャンバ３３に流入した冷媒蒸気はこのスリット又は孔列３５を通って第２段インペラ２３の入口通路１６に流入し第１段インペラから吐出された冷媒蒸気とともに第２段インペラ２３に吸入される。
【００３０】
この場合、全周吸込みチャンバ３３から第２段インペラ２３の入口通路に流入する冷媒蒸気の流れに周方向の偏りが生じると、インペラ２３内を流れる冷媒の流量が円周方向にばらつきを生じることになる。このようなばらつきが生じると、例えばインペラ全体として見れば流量、圧縮比が最適となる条件で運転されていても、インペラの一部では局所的に流量、圧縮比などの運転条件が最適値からずれた状態が生じ、全体としての効率の低下が生じる問題がある。また、インペラ円周方向に流量のばらつきがあると、全体としてみればサージが生じる条件から十分に離れた運転条件で圧縮機が運転されているにもかかわらず、インペラ内で局所的にサージに突入する領域が生じ、圧縮機吐出圧の脈動や圧縮機自体の振動の増大などが生じる場合がある。
【００３１】
上述したように、中間吸込み流路の全周吸込みチャンバは、段間のケーシング内に設けられるため構造上、スペース上の制約が多く、十分に大きな容積を確保することができない場合が多い。また、特に冷凍機用多段圧縮機では前段（第１段）のリターンベーン、入口案内羽根及びデイフューザ可動壁等の駆動機構を段間に収納する必要があるため、更に構造上の制約が生じ、本実施形態においても全周吸込みチャンバ３３から第２段インペラ２３の入口通路１６に冷媒蒸気を導入するスリット又は孔列３５には、冷媒流を整流するための入口ベーンが設けられていない。このため、特に中間吸込み流路では、インペラ入口で周方向に中間吸込み流れの不均一が生じやすくなっている。
【００３２】
本実施形態では、図３（Ａ）に示すように全周吸込みチャンバ３３内の吸入口３１開口直近にフローガイド４０を設けることによりこの問題を解決している。図３（Ａ）に示すように、本実施形態のフローガイド４０は、インペラ回転軸２５の軸心を含み中間吸入口３１中心を通る平面内に配置された平板状の中央セパレータ板４１と、その両側に配置された一対のガイド板４３から成っている。本実施形態では、２つのガイド板４３も平板状とされ、セパレータ板４１に対して互いに鏡面対称になるようにセパレータ板４１に対して所定の角度をなして配置されており、セパレータ板４１との間に吸入口３１からインペラ回転軸２５に向って拡開する流路を形成している。
【００３３】
このようなフローガイド４０を設けたことにより、吸入口３１から全周吸込みチャンバ３３に流入した冷媒蒸気は、まず中央のセパレータ板４１により両側に分割され、それぞれ分割された流れの一部はセパレータ板４１に沿ってインペラ回転軸２５方向に流れ、スリット又は孔列３５から第２段インペラ入口通路１６に流入する。また、残りの冷媒蒸気は、それぞれガイド板４３に沿って流れ、全周吸込みチャンバの周壁方向に向きを変えて周壁に沿って流れながらスリット又は孔列３５に流入するようになる。このため、特にインペラ入口部の吸入口に近い側に集中して冷媒蒸気が流入してしまうことが防止され、インペラ入口部の周方向に均一に冷媒蒸気が流入するようになる。
【００３４】
また、この場合インペラ入口部の吸入口から遠い側では、他の部分と較べて吸入口からの冷媒蒸気が流入しにくい。そこで、本実施形態では、図３（Ａ）に４５で示すように、セパレータ板４１とインペラ回転軸２５に対して反対側のチャンバーの周壁に平板からなる整流突起４５を配置している。このように整流突起４５を設けることにより、周壁に沿って流れて来た冷媒蒸気は整流突起４５によりインペラ入口部に向けて方向を変えて流れるようになるため、インペラ入口の吸入口と反対側の部分にも冷媒蒸気が十分に供給されるようになり、インペラ入口全周にわたって流れが更に均一になる。
【００３５】
上述のように、構造上及びスペース上の制約のために全周吸込みチャンバに十分な容積をとれず、しかも整流のための複雑なチャンバ形状や入口ベーンを採用することができない多段遠心圧縮機の中間段吸込み口においても、本実施形態のように平板状のフローガイドを設けることにより、容易にインペラ入口周囲の流れを均一化することが可能となっている。また、フローガイドのセパレータ板４１、ガイド板４３、及び整流突起４５はいずれも平板から形成された簡素な形状であり、複雑な形状の鋳造品を用いる必要がないため容易かつ安価に製造することが可能となっている。
なお、整流突起４５は、図３（Ｂ）に示すごとく平板を組み合わせて山形形状としても簡素な組み合わせであり容易にかつ安価に製造することが可能である。
【００３６】
なお、本実施形態ではフローガイドの基本的な構成として、セパレータ板４１の両側に一対のガイド板４３を配置した場合を示しているが、ガイド板４３を複数対（すなわち、セパレータの両側にガイド板を複数個）配置すれば、更にインペラ入口周囲の流れを均一化することができる。この場合も、それぞれのガイド板の対はインペラ回転軸に向けて拡開するようにセパレータに対して互いに鏡面対称に配置される。
【００３７】
図４に本発明の遠心圧縮機を用いた冷凍機の斜視図を、また、図５にそのシステム構成の概略を示す。
本実施形態における冷凍機は、冷媒と冷水との間で熱交換を行なわせて冷水を冷却するとともに冷媒を蒸発、気化する蒸発器５１と、蒸発器５１において気化された冷媒を圧縮する圧縮機１と、圧縮機１において圧縮された冷媒と冷却水との間で熱交換を行なわせて冷媒を凝縮、液化する凝縮器５２と、凝縮器５２において液化された冷媒を減圧する絞り弁５３と、凝縮器５２において液化された冷媒を一時的に溜め置いて冷却する中間冷却器５４と、凝縮器５２において冷却された冷媒の一部を利用して圧縮機１の潤滑油を冷却する油冷却器５５と、圧縮機１を駆動するモータ２８とを備えている。
【００３８】
蒸発器５１、圧縮機１、凝縮器５２、絞り弁５３、および中間冷却器５４は主配管５６によって接続されて冷媒を循環させる閉じた系を構成している。
【００３９】
圧縮機１には、図１、２で説明した通り本発明のフローガイドを有した２段式の遠心圧縮機が採用されており、前段のインペラに導入してガス冷媒を圧縮し、その冷媒を後段のインペラに導入してさらに圧縮したのち凝縮器５２に送出する。
【００４０】
凝縮器５２は主凝縮器５２ａとサブクーラと呼ばれる補助凝縮器５２ｂとからなり、主凝縮器５２ａ、サブクーラ５２ｂの順に冷媒が導入されるが、主凝縮器５２ａにおいて冷却された冷媒の一部は分岐配管５７を通じてサブクーラ５２ｂを経ずに油冷却器５５に導入されて潤滑油を冷却する。また、それとは別に主凝縮器５２ａにおいて冷却された冷媒の一部が分岐配管５７を通じてサブクーラ５２ｂを経ずにモータ２８のケーシング内に導入され、ステータやコイル（図示省略）を冷却したのち、蒸発器５１に導入される。
【００４１】
絞り弁５３は凝縮器５２と中間冷却器５４との間、中間冷却器５４と蒸発器５１との間にそれぞれ配設されており、凝縮器５２において液化された冷媒を段階的に減圧する。
【００４２】
中間冷却器５４の構造は中空の容器に等しく、主凝縮器５２ａ、サブクーラ５２ｂにおいて冷却され、絞り弁５３において減圧された冷媒を一時的に溜め置いてさらに冷却を進める。なお、中間冷却器５４内の気相成分は、蒸発器５１を経ずにバイパス配管５８を通じて圧縮機１に導入される。
【００４３】
以上のごとき構成の冷凍機によれば、上記したように優れた性能を発揮し得る遠心圧縮機を備えることにより、冷凍機自体の性能向上と安定した運転が可能となる。
【００４４】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明によれば、多段遠心圧縮機の中間吸込み口から吸入される気体を、簡易な構成で圧縮機中間段又は最終段インペラ入口の周囲から均一に流入させることが可能となる共通の効果を奏する。
これにより、中間段又は最終段インペラの圧縮効率を向上させるだけでなく、インペラにおける局所的なサージ発生の抑制により、圧縮機の運転領域を広くするとともに吐出圧の脈動やケーシングの振動なども抑制され圧縮機および冷凍機の性能向上と運転領域の拡大、安定した運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を冷凍機用多段遠心圧縮機に適用した実施形態を示す遠心圧縮機の内部構造を示す断面図である。
【図２】図１に示す多段遠心圧縮機の部分構成を示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の遠心圧縮機を用いた冷凍機の斜視図である。
【図５】図４に示した冷凍機のシステム構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１…多段遠心圧縮機
１０…ケーシング
１３…第１段吸入口
１８…吐出口
２１…第１段インペラ
２３…第２段インペラ
３１…中間吸入口
３３…全周吸込みチャンバ
３５…スリット又は孔列
４０…フローガイド
４１…セパレータ板
４３…ガイド板
【図１】
0003653005.tif 000002
【図２】
0003653005.tif 000003
【図３】
0003653005.tif 000004
【図４】
0003653005.tif 000005
【図５】
0003653005.tif 000006