(57)【要約】【課題】製造の手間及びコストを削減できるターボ圧縮機及びそれを備えるターボ冷凍機を提供する。【解決手段】本発明に係るターボ圧縮機は、回転自在なインペラ２１ａと該インペラ２１ａの周囲に形成されるディフューザ２１ｂとが協働して気体を圧縮し、圧縮された気体がディフューザ２１ｂと連通するスクロール室２１ｃを介して外部に排出されるターボ圧縮機であって、インペラ２１ａを囲んで設けられ且つスクロール室２１ｃの一部を形成する本体部２１ｈとインペラ２１ａの背面側に設けられる隔壁板２１ｉとを一体的に成形してなるインペラケーシング２１ｅと、本体部２１ｈの内側でインペラ２１ａを囲んで設けられ本体部２１ｈと協働してスクロール室２１ｃを形成するシュラウドカバー２８とを備える、という構成を採用する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在なインペラと該インペラの周囲に形成されるディフューザとが協働して気体を圧縮し、圧縮された気体が前記ディフューザと連通するスクロール室を介して外部に排出されるターボ圧縮機であって、
前記インペラを囲んで設けられ且つ前記スクロール室の一部を形成する本体部と、前記インペラの背面側に設けられる隔壁板とを一体的に成形してなるインペラケーシングと、
前記本体部の内側で前記インペラを囲んで設けられ、前記本体部と協働して前記スクロール室を形成するシュラウドカバーとを備えることを特徴とするターボ圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載のターボ圧縮機において、
前記本体部は、前記シュラウドカバーに接する内周面を備え、
前記シュラウドカバーは、前記内周面に嵌合する環状の嵌合枠部と、前記嵌合枠部の内側で前記インペラとの間に所定の隙間をあけて設けられる環状のシュラウド部と、前記嵌合枠部と前記シュラウド部とを連結し且つ前記隔壁板と協働して前記ディフューザを形成する隔壁板対向部とを備えることを特徴とするターボ圧縮機。
【請求項３】
請求項２に記載のターボ圧縮機において、
前記嵌合枠部の少なくとも一部は、前記内周面に密接して嵌合することを特徴とするターボ圧縮機。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のターボ圧縮機において、
前記シュラウドカバーは、前記嵌合枠部と前記シュラウド部とを連結し且つ前記シュラウド部の径方向に延在する補強部を複数備えることを特徴とするターボ圧縮機。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のターボ圧縮機において、
前記シュラウドカバーの前記インペラケーシングに対する位置を、前記インペラの回転軸線方向で調整する調整部を備えることを特徴とするターボ圧縮機。
【請求項６】
圧縮された冷媒を冷却液化させる凝縮器と、液化した前記冷媒を蒸発させ冷却対象物から気化熱を奪うことによって前記冷却対象物を冷却する蒸発器と、該蒸発器にて蒸発した前記冷媒を圧縮して前記凝縮器に供給する圧縮機とを備えるターボ冷凍機であって、
前記圧縮機として、請求項１から５のいずれか一項に記載のターボ圧縮機を備えることを特徴とするターボ冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ圧縮機及びターボ冷凍機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水等の冷却対象物を冷却あるいは冷凍する冷凍機として、冷媒ガスを圧縮して排出するターボ圧縮機を備えるターボ冷凍機が知られている。このようなターボ冷凍機が備えるターボ圧縮機は、例えば特許文献１に示すように、回転自在なインペラと該インペラの周囲に形成されるディフューザとが協働して冷媒ガスを圧縮し、圧縮した冷媒ガスを前記ディフューザと連通するスクロール室を介して外部に排出するものである。ディフューザ及びスクロール室は、インペラを囲んで設けられるインペラケーシングによって形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８５７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したインペラケーシングは一般的に砂型鋳造によって製作される。砂型鋳造においては、鋳造後、スクロール室内から鋳砂を取り除く必要がある。上述したインペラケーシングでは、スクロール室の一部を形成するケーシング本体部と、インペラの背面側に設けられるとともに本体部と協働してスクロール室を形成する隔壁板とをそれぞれ別体で成形しており、スクロール室内の鋳砂を隔壁板の設置箇所を介して取り除くことができる。
しかしながら、ケーシング本体部と隔壁板とを別体で成形することから、インペラケーシングを構成する部品の数が増え、ケーシング本体部に隔壁板を組み付ける工程が発生する。そのため、インペラケーシングの製作の手間及びコストが増加し、ターボ圧縮機及びターボ冷凍機の製造の手間及びコストが増加するという課題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、製造の手間及びコストを削減できるターボ圧縮機及びそれを備えるターボ冷凍機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明に係るターボ圧縮機は、回転自在なインペラと該インペラの周囲に形成されるディフューザとが協働して気体を圧縮し、圧縮された気体がディフューザと連通するスクロール室を介して外部に排出されるターボ圧縮機であって、インペラを囲んで設けられ且つスクロール室の一部を形成する本体部とインペラの背面側に設けられる隔壁板とを一体的に成形してなるインペラケーシングと、本体部の内側でインペラを囲んで設けられ本体部と協働してスクロール室を形成するシュラウドカバーとを備える、という構成を採用する。
本発明に係るターボ圧縮機のスクロール室は、インペラケーシングの本体部と、シュラウドカバーとによって形成される。そのため、砂型鋳造によるインペラケーシングの製作時において、スクロール室内の鋳砂をシュラウドカバーの設置箇所を介して取り除くことが可能となる。
また、本発明におけるインペラケーシングは、本体部と隔壁板とを一体的に成形した構成となっている。すなわち、本体部及び隔壁板はまとめて成形され、本体部に隔壁板を組み付ける工程が不要となり、インペラケーシングの製作の手間及びコストが削減される。
【０００７】
また、本発明に係るターボ圧縮機は、本体部がシュラウドカバーに接する内周面を備え、シュラウドカバーが、内周面に嵌合する環状の嵌合枠部と、嵌合枠部の内側でインペラとの間に所定の隙間をあけて設けられる環状のシュラウド部と、嵌合枠部とシュラウド部とを連結し且つ隔壁板と協働してディフューザを形成する隔壁板対向部とを備える、という構成を採用する。
【０００８】
また、本発明に係るターボ圧縮機は、嵌合枠部の少なくとも一部が、内周面に密接して嵌合する、という構成を採用する。
【０００９】
また、本発明に係るターボ圧縮機は、シュラウドカバーが嵌合枠部とシュラウド部とを連結し且つシュラウド部の径方向に延在する補強部を複数備える、という構成を採用する。
【００１０】
また、本発明に係るターボ圧縮機は、シュラウドカバーのインペラケーシングに対する位置をインペラの回転軸線方向で調整する調整部を備える、という構成を採用する。
【００１１】
また、本発明に係るターボ冷凍機は、圧縮された冷媒を冷却液化させる凝縮器と、液化した冷媒を蒸発させ冷却対象物から気化熱を奪うことによって冷却対象物を冷却する蒸発器と、該蒸発器にて蒸発した冷媒を圧縮して凝縮器に供給する圧縮機とを備えるターボ冷凍機であって、圧縮機として請求項１から５のいずれか一項に記載のターボ圧縮機を備える、という構成を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
本発明によれば、インペラケーシングの製作の手間及びコストを削減できる。そのため、ターボ圧縮機及びそれを備えるターボ冷凍機において、製造の手間及びコストを削減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態におけるターボ冷凍機の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態におけるターボ圧縮機の水平断面図である。
【図３】本発明の実施形態における圧縮機ユニットの水平断面図である。
【図４】本発明の実施形態における第１圧縮段の水平断面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるシュラウドカバーの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図１から図５を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１５】
図１は、本実施形態におけるターボ冷凍機Ｓ１の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態におけるターボ冷凍機Ｓ１は、例えば空調用の冷却水を生成するためにビルや工場等に設置されるものであり、図１に示すように、凝縮器１と、エコノマイザ２と、蒸発器３と、ターボ圧縮機４とを備えている。
【００１６】
凝縮器１は、圧縮された気体状態の冷媒である圧縮冷媒ガスＸ１が供給され、この圧縮冷媒ガスＸ１を冷却液化することによって冷媒液Ｘ２とするものである。この凝縮器１は、図１に示すように、圧縮冷媒ガスＸ１が流れる流路Ｒ１を介してターボ圧縮機４と接続されており、冷媒液Ｘ２が流れる流路Ｒ２を介してエコノマイザ２と接続されている。なお、流路Ｒ２には、冷媒液Ｘ２を減圧するための膨張弁５が設置されている。
【００１７】
エコノマイザ２は、膨張弁５にて減圧された冷媒液Ｘ２を一時的に貯留するものである。このエコノマイザ２は、冷媒液Ｘ２が流れる流路Ｒ３を介して蒸発器３と接続されており、エコノマイザ２にて生じた冷媒の気相成分Ｘ３が流れる流路Ｒ４を介してターボ圧縮機４と接続されている。なお、流路Ｒ３は、冷媒液Ｘ２をさらに減圧するための膨張弁６が設置されている。また、流路Ｒ４は、ターボ圧縮機４が備える後述の第２圧縮段２２に対して気相成分Ｘ３を供給するようにターボ圧縮機４と接続されている。
【００１８】
蒸発器３は、冷媒液Ｘ２を蒸発させて水等の冷却対象物から気化熱を奪うことによって冷却対象物を冷却するものである。この蒸発器３は、冷媒液Ｘ２が蒸発することによって生じる冷媒ガスＸ４が流れる流路Ｒ５を介してターボ圧縮機４と接続されている。なお、流路Ｒ５は、ターボ圧縮機４が備える後述の第１圧縮段２１と接続されている。
【００１９】
ターボ圧縮機４は、冷媒ガスＸ４を圧縮して圧縮冷媒ガスＸ１とするものである。このターボ圧縮機４は、上述のように圧縮冷媒ガスＸ１が流れる流路Ｒ１を介して凝縮器１と接続されており、冷媒ガスＸ４が流れる流路Ｒ５を介して蒸発器３と接続されている。
【００２０】
このように構成されたターボ冷凍機Ｓ１においては、流路Ｒ１を介して凝縮器１に供給された圧縮冷媒ガスＸ１は、凝縮器１によって液化冷却されて冷媒液Ｘ２となる。
冷媒液Ｘ２は、流路Ｒ２を介してエコノマイザ２に供給される際に膨張弁５によって減圧され、減圧された状態にてエコノマイザ２において一時的に貯留された後、流路Ｒ３を介して蒸発器３に供給される際に膨張弁６によってさらに減圧され、さらに減圧された状態で蒸発器３に供給される。
蒸発器３に供給された冷媒液Ｘ２は、蒸発器３によって蒸発して冷媒ガスＸ４となり、流路Ｒ５を介してターボ圧縮機４に供給される。
ターボ圧縮機４に供給された冷媒ガスＸ４は、ターボ圧縮機４によって圧縮されて圧縮冷媒ガスＸ１とされ、再び流路Ｒ１を介して凝縮器１に供給される。
なお、冷媒液Ｘ２がエコノマイザ２に貯留されている際に発生した冷媒の気相成分Ｘ３は、流路Ｒ４を介してターボ圧縮機４に供給され、冷媒ガスＸ４と共に圧縮されて圧縮冷媒ガスＸ１として流路Ｒ１を介して凝縮器１に供給される。
そして、このようなターボ冷凍機Ｓ１では、蒸発器３にて冷媒液Ｘ２が蒸発する際に、冷却対象物から気化熱を奪うことによって、冷却対象物の冷却あるいは冷凍を行う。
【００２１】
続いて、本実施形態の特徴部分であるターボ圧縮機４について、より詳細に説明する。図２は、本実施形態におけるターボ圧縮機４の水平断面図である。また、図３は、本実施形態における圧縮機ユニット２０の水平断面図である。また、図４は、本実施形態における第１圧縮段２１の水平断面図である。また、図５は、本実施形態におけるシュラウドカバーの正面図である。なお、図４において、インレットガイドベーン２１ｆ及びその駆動機構２１ｇの記載は省略し、第１インペラ２１ａ及び回転軸２３は仮想線で表している。
図２に示すように、本実施形態におけるターボ圧縮機４は、モータユニット１０と、圧縮機ユニット２０と、ギアユニット３０とを備えている。
【００２２】
モータユニット１０は、出力軸１１を有するとともに圧縮機ユニット２０を駆動させるための駆動源となるモータ１２と、該モータ１２を囲むとともに上記モータ１２が設置されるモータケーシング１３とを備えている。なお、圧縮機ユニット２０を駆動させる駆動部としてはモータ１２に限定されず、例えば内燃機関であってもよい。
モータ１２の出力軸１１は、モータケーシング１３に固定される第１軸受１４と第２軸受１５とによって回転自在に支持されている。
【００２３】
圧縮機ユニット２０は、冷媒ガスＸ４（図１参照）を吸入して圧縮する第１圧縮段２１と、第１圧縮段２１にて圧縮された冷媒ガスＸ４をさらに圧縮して圧縮冷媒ガスＸ１（図１参照）として排出する第２圧縮段２２とを備えている。
【００２４】
図３に示すように、第１圧縮段２１は、スラスト方向から供給される冷媒ガスＸ４に速度エネルギを付与してラジアル方向に排出する第１インペラ２１ａ（インペラ）と、第１インペラ２１ａによって冷媒ガスＸ４に付与された速度エネルギを圧力エネルギに変換することによって圧縮する第１ディフューザ２１ｂ（ディフューザ）と、第１ディフューザ２１ｂによって圧縮された冷媒ガスＸ４を第１圧縮段２１の外部に導出する第１スクロール室２１ｃ（スクロール室）と、冷媒ガスＸ４を吸入して第１インペラ２１ａに供給する吸入口２１ｄとを備えている。
なお、第１ディフューザ２１ｂ、第１スクロール室２１ｃ及び吸入口２１ｄの一部は、第１インペラ２１ａを囲う第１インペラケーシング２１ｅによって形成されている。第１インペラケーシング２１ｅの詳細は後に述べる。
【００２５】
圧縮機ユニット２０内には、第１圧縮段２１と第２圧縮段２２とに亘って延在する回転軸２３が設けられている。第１インペラ２１ａは、回転軸２３に固定され、回転軸２３に対してモータ１２（図２参照）の回転動力が伝達されることによって回転駆動される。
また、第１圧縮段２１の吸入口２１ｄには、第１圧縮段２１の吸入容量を調節するためのインレットガイドベーン２１ｆが複数設置されている。各インレットガイドベーン２１ｆは、第１インペラケーシング２１ｅに固定された駆動機構２１ｇによって冷媒ガスＸ４の流れ方向からの見かけ上の面積が変更可能なように回転自在とされている。また、第１インペラケーシング２１ｅの外部には、駆動機構２１ｇと連結され各インレットガイドベーン２１ｆを回転駆動させるベーン駆動部２４（図２参照）が設置されている。
【００２６】
第２圧縮段２２は、第１圧縮段２１にて圧縮された後にスラスト方向から供給される冷媒ガスＸ４に速度エネルギを付与してラジアル方向に排出する第２インペラ２２ａと、第２インペラ２２ａによって冷媒ガスＸ４に付与された速度エネルギを圧力エネルギに変換することによって圧縮して圧縮冷媒ガスＸ１として排出する第２ディフューザ２２ｂと、第２ディフューザ２２ｂから排出された圧縮冷媒ガスＸ１を第２圧縮段２２の外部に導出する第２スクロール室２２ｃと、第１圧縮段２１にて圧縮された冷媒ガスＸ４を第２インペラ２２ａに導く導入スクロール室２２ｄとを備えている。
なお、第２ディフューザ２２ｂ、第２スクロール室２２ｃ及び導入スクロール室２２ｄは、第２インペラ２２ａを囲う第２インペラケーシング２２ｅによって形成されている。
【００２７】
第２インペラ２２ａは、上述した回転軸２３に第１インペラ２１ａと背面合わせとなるように固定され、回転軸２３に対してモータ１２の回転動力が伝達されることによって回転駆動される。
第２スクロール室２２ｃは、圧縮冷媒ガスＸ１を凝縮器１に供給するための流路Ｒ１（図１参照）と接続されており、第２圧縮段２２から導出した圧縮冷媒ガスＸ１を流路Ｒ１に供給する。
【００２８】
なお、第１圧縮段２１の第１スクロール室２１ｃと、第２圧縮段２２の導入スクロール室２２ｄとは、第１圧縮段２１及び第２圧縮段２２とは別体で設けられる外部配管（図示せず）を介して接続されており、該外部配管を介して第１圧縮段２１にて圧縮された冷媒ガスＸ４が第２圧縮段２２に供給される。この外部配管には、上述の流路Ｒ４（図１参照）が接続されており、エコノマイザ２にて発生した冷媒の気相成分Ｘ３が外部配管を介して第２圧縮段２２に供給される構成となっている。
【００２９】
回転軸２３は、第１圧縮段２１と第２圧縮段２２との間の空間２５において第２インペラケーシング２２ｅに固定される第３軸受２６と、第２インペラケーシング２２ｅのギアユニット３０側に固定される第４軸受２７（図２参照）とによって、回転自在に支持されている。回転軸２３には、導入スクロール室２２ｄからギアユニット３０側への冷媒ガスＸ４の流動を抑制するためのラビリンスシール２３ａが設けられている。
【００３０】
ここで、本実施形態の特徴部分である第１インペラケーシング２１ｅの構成を詳細に説明する。図４に示すように、第１圧縮段２１の第１インペラケーシング２１ｅには、シュラウドカバー２８が設けられている。
第１インペラケーシング２１ｅは、第１インペラ２１ａを囲んで設けられ且つ第１スクロール室２１ｃの一部を形成するケーシング本体部２１ｈ（本体部）と、第１インペラ２１ａの背面側に設けられる隔壁板２１ｉとを一体的に成形した構成となっている。第１インペラケーシング２１ｅは砂型鋳造によって成形される。
ケーシング本体部２１ｈは、第１インペラ２１ａを囲んだ環状に成形され、シュラウドカバー２８に接する内周面２１ｊを備えている。内周面２１ｊは、吸入口２１ｄ側から見たときに円形となるように成形されている。隔壁板２１ｉは、円環の板状に成形され、第１インペラ２１ａの設置箇所と空間２５との間に配置されている。隔壁板２１ｉの中央部には、回転軸２３を囲んで設けられ、第１インペラ２１ａ側から空間２５に向かう冷媒ガスＸ４の流動を抑制するための第２ラビリンスシール２９が設置されている。
【００３１】
シュラウドカバー２８は、ケーシング本体部２１ｈの内側で第１インペラ２１ａを囲んで設けられ、ケーシング本体部２１ｈと協働して第１スクロール室２１ｃを形成するものである。
より詳細には、シュラウドカバー２８は、内周面２８ｊに嵌合する環状の嵌合枠部２８ａと、嵌合枠部２８ａの内側で第１インペラ２１ａとの間に所定の隙間をあけて設けられる環状のシュラウド部２８ｂと、嵌合枠部２８ａとシュラウド部２８ｂとを連結するとともに隔壁板２１ｉと協働して第１ディフューザ２１ｂを形成する隔壁板対向部２８ｃとを一体的に成形した構成となっている。
嵌合枠部２８ａ及びシュラウド部２８ｂは略円筒状に成形され、隔壁板対向部２８ｃは円環の板状に成形されている。そのため、シュラウドカバー２８を軽量化できる。
【００３２】
嵌合枠部２８ａの外周面の一部は、内周面２８ｊに密接して嵌合している。そのため、冷媒ガスＸ４が第１スクロール室２１ｃから、嵌合枠部２８ａと内周面２８ｊとの嵌合部を介して流出することを防止・抑制できる。また、シュラウドカバー２８を内周面２８ｊに嵌合するときに必要な力を低減することができる。
【００３３】
シュラウドカバー２８は、固定部２８ｄ（調整部）においてケーシング本体部２１ｈに固定されている。固定部２８ｄにおける嵌合枠部２８ａには、ケーシング本体部２１ｈとの固定に用いられるフランジ部２８ｅが設けられている。フランジ部２８ｅは、嵌合枠部２８ａにおける吸入口２１ｄ側の端部から径方向外側に突出する円環枠状に成形されている。シュラウドカバー２８は、フランジ部２８ｅを回転軸２３の軸線方向で貫通する複数のボルト２８ｆを用いて、ケーシング本体部２１ｈに固定される。
【００３４】
また、固定部２８ｄは、シュラウドカバー２８の第１インペラケーシング２１ｅに対する位置を、第１インペラ２１ａの回転軸線方向で調整する調整部としても用いられる。具体的には、フランジ部２８ｅとケーシング本体部２１ｈとの間に所定の金属薄板（いわゆるシム、図示せず）を挟み、該金属薄板の厚みや枚数等を調整することで、シュラウドカバー２８の位置を第１インペラ２１ａの回転軸線方向で調整することができる。シュラウドカバー２８の位置を調整することで、シュラウド部２８ｂと第１インペラ２１ａとの間の隙間を最適に調整でき、安全な第１インペラ２１ａの回転と第１圧縮段２１の高い圧縮効率とを確保することができる。
【００３５】
図４及び図５に示すように、シュラウドカバー２８は、嵌合枠部２８ａとシュラウド部２８ｂとを連結するとともにシュラウド部２８ｂの径方向に延在するリブ２８ｇ（補強部）を複数備えている。シュラウドカバー２８は例えば鋳造によって成形されるが、シュラウド部２８ｂ及び隔壁板対向部２８ｃの第１インペラ２１ａ側の面は、鋳造後に機械加工（切削加工等）される。複数のリブ２８ｇが設けられることで、シュラウド部２８ｂ及び隔壁板対向部２８ｃの強度が向上し、機械加工時の振動等の発生を防止することができる。
【００３６】
ここで、第１インペラケーシング２１ｅの製作について説明する。
上述したように、第１インペラケーシング２１ｅは砂型鋳造によって成形される。砂型鋳造においては、鋳造後、第１スクロール室２１ｃ内から鋳砂を取り除く必要がある。本実施形態の第１スクロール室２１ｃは、ケーシング本体部２１ｈとシュラウドカバー２８とによって形成されることから、第１スクロール室２１ｃ内の鋳砂をシュラウドカバー２８の設置箇所を介して取り除くことができる。
また、本実施形態の第１インペラケーシング２１ｅは、ケーシング本体部２１ｈと隔壁板２１ｉとを一体的に成形した構成となっている。すなわち、ケーシング本体部２１ｈ及び隔壁板２１ｉはまとめて成形され、隔壁板２１ｉをケーシング本体部２１ｈに組み付ける工程が不要となり、第１インペラケーシング２１ｅの製作の手間及びコストを削減することができる。
【００３７】
なお、シュラウドカバー２８は、第１インペラ２１ａの大きさ・形状等に応じて複数の種類を準備してもよい。
ターボ圧縮機４を備えるターボ冷凍機Ｓ１（図１参照）では所定の冷却能力を確保するために、第１インペラ２１ａの大きさ・形状や、第１ディフューザ２１ｂの幅等を変更する場合がある。本実施形態では、第１インペラ２１ａの大きさ・形状や、第１ディフューザ２１ｂの幅等に応じて複数種類のシュラウドカバー２８を準備することで、ターボ冷凍機Ｓ１における所定の冷却能力を確保することができる。
【００３８】
図２に戻り、ギアユニット３０は、モータ１２の回転動力を回転軸２３に伝達するためのものであり、出力軸１１に固定される平ギア３１と、回転軸２３に固定されるとともに平ギア３１と噛合するピニオンギア３２と、平ギア３１及びピニオンギア３２を収容するギアケーシング３３とを備えている。
【００３９】
平ギア３１は、ピニオンギア３２よりも大きな外径を備えており、平ギア３１及びピニオンギア３２が協働することで出力軸１１の回転数に対して回転軸２３の回転数が増加するようにモータ１２の回転動力を回転軸２３に伝達する。なお、このような伝達方法に限定されるものではなく、出力軸１１の回転数に対して回転軸２３の回転数が同数又は減少するように複数の歯車の径を設定してもよい。
【００４０】
ギアケーシング３３は、モータケーシング１３及び第２インペラケーシング２２ｅと別体に成形されると共に、それぞれを連結するものである。ギアケーシング３３の内部には、平ギア３１及びピニオンギア３２収容するための収容空間３３ａが形成されている。また、ギアケーシング３３には、ターボ圧縮機４の摺動部に供給される潤滑油が回収され貯留される油タンク３４が設けられている。
【００４１】
続いて、本実施形態におけるターボ圧縮機４の動作を説明する。
まず、モータ１２の回転動力が平ギア３１及びピニオンギア３２を介して回転軸２３に伝達され、これによって圧縮機ユニット２０の第１インペラ２１ａと第２インペラ２２ａとが回転駆動される。
【００４２】
第１インペラ２１ａが回転駆動されると、第１圧縮段２１の吸入口２１ｄが負圧状態となり、流路Ｒ５から冷媒ガスＸ４が吸入口２１ｄを介して第１圧縮段２１に流入する。
第１圧縮段２１の内部に流入した冷媒ガスＸ４は、第１インペラ２１ａにスラスト方向から流入し、第１インペラ２１ａによって速度エネルギを付与されてラジアル方向に排出される。
第１インペラ２１ａから排出された冷媒ガスＸ４は、第１ディフューザ２１ｂによって速度エネルギを圧力エネルギに変換されることで圧縮される。
第１ディフューザ２１ｂから排出された冷媒ガスＸ４は、第１スクロール室２１ｃを介して第１圧縮段２１の外部に導出される。
そして、第１圧縮段２１の外部に導出された冷媒ガスＸ４は、不図示の外部配管を介して第２圧縮段２２に供給される。
【００４３】
第２圧縮段２２に供給された冷媒ガスＸ４は、導入スクロール室２２ｄを介してスラスト方向から第２インペラ２２ａに流入し、第２インペラ２２ａによって速度エネルギを付与されたラジアル方向に排出される。
第２インペラ２２ａから排出された冷媒ガスＸ４は、第２ディフューザ２２ｂによって速度エネルギを圧力エネルギに変換されることでさらに圧縮されて圧縮冷媒ガスＸ１とされる。
第２ディフューザ２２ｂから排出された圧縮冷媒ガスＸ１は、第２スクロール室２２ｃを介して第２圧縮段２２の外部に導出される。
そして、第２圧縮段２２の外部に導出された圧縮冷媒ガスＸ１は、流路Ｒ１を介して凝縮器１に供給される。
以上で、ターボ圧縮機４の動作が終了する。
【００４４】
したがって、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、ケーシング本体部２１ｈ及び隔壁板２１ｉはまとめて成形され、隔壁板２１ｉをケーシング本体部２１ｈに組み付ける工程が不要となる。そのため、第１インペラケーシング２１ｅの製作の手間及びコストを削減でき、ターボ圧縮機４及びターボ冷凍機Ｓ１において製造の手間及びコストを削減できるという効果がある。
【００４５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４６】
例えば、上記実施形態におけるターボ圧縮機４は、第１圧縮段２１及び第２圧縮段２２を備える２段圧縮型のターボ圧縮機であるが、これに限定されるものではなく、１段圧縮型又は３段以上の多段型であってもよい。また、上記実施形態におけるターボ圧縮機４は、ターボ冷凍機Ｓ１において用いられているが、例えば内燃機関に圧縮した空気を供給する過給機として用いられるものであってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…凝縮器、３…蒸発器、４…ターボ圧縮機、２１ａ…第１インペラ（インペラ）、２１ｂ…第１ディフューザ（ディフューザ）、２１ｃ…第１スクロール室（スクロール室）、２１ｅ…インペラケーシング、２１ｈ…ケーシング本体部（本体部）、２１ｉ…隔壁板、２１ｊ…内周面、２８…シュラウドカバー、２８ａ…嵌合枠部、２８ｂ…シュラウド部、２８ｃ…隔壁板対向部、２８ｄ…固定部（調整部）、２８ｇ…リブ（補強部）、Ｓ１…ターボ冷凍機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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