(57)【要約】  本開示は、冷凍機の動作効率の向上が可能な冷媒圧縮機を説明する。  冷媒圧縮機は、凝縮器及び蒸発器と共に冷凍機を構成する。冷媒圧縮機は、冷凍機において循環する冷媒を圧縮する。冷媒圧縮機は、冷媒を圧縮するターボ圧縮装置と、蒸発器に接続されて、蒸発器から受け入れた冷媒に対してターボ圧縮装置の第１圧縮段部における冷媒の圧縮によって生じる熱エネルギを移動させると共に、ターボ圧縮装置に接続されて、熱エネルギの移動を受けた冷媒をターボ圧縮装置の第１圧縮段部に提供する熱交換装置と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝縮器及び蒸発器と共に冷凍機を構成し、前記冷凍機において循環する冷媒を圧縮する冷媒圧縮機であって、  前記冷媒を圧縮する圧縮部と、  前記蒸発器に接続されて、前記蒸発器から受け入れた前記冷媒に対して前記圧縮部における前記冷媒の圧縮によって生じる熱エネルギを移動させると共に、前記圧縮部に接続されて、前記熱エネルギの移動を受けた前記冷媒を前記圧縮部に提供する熱交換部と、を備える、冷媒圧縮機。
【請求項２】
前記熱交換部が前記蒸発器から受け入れた前記冷媒の状態は、液相である前記冷媒及び気相である前記冷媒を含む二相状態であり、  前記圧縮部が前記熱交換部から受け入れた前記冷媒の状態は、過熱状態である、請求項１に記載の冷媒圧縮機。
【請求項３】
前記圧縮部は、前記熱交換部から受け入れた前記冷媒を第１圧力まで圧縮する第１圧縮段部と、前記第１圧縮段部から排出された前記冷媒を前記第１圧力よりも高い第２圧力までさらに圧縮する第２圧縮段部と、を有し、  前記熱交換部において、前記蒸発器から受け入れた前記冷媒が得る前記熱エネルギは、前記第１圧縮段部から排出される前記冷媒が前記第２圧縮段部に提供されるまでに失う前記熱エネルギと等しい、請求項１又は２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項４】
前記圧縮部の前記第１圧縮段部は、第１吸入口及び第１吐出口を含み、  前記圧縮部の前記第２圧縮段部は、第２吸入口及び第２吐出口を含み、  前記熱交換部は、前記蒸発器に接続された第１接続部と、前記第１圧縮段部の前記第１吸入口に接続されて前記第１接続部から受け入れた前記冷媒を前記第１吸入口に提供する第２接続部と、前記第１圧縮段部の前記第１吐出口に接続された第３接続部と、前記第２圧縮段部の前記第２吸入口に接続されて前記第３接続部から受け入れた前記冷媒を前記第２吸入口に提供する第４接続部と、を有し、  前記熱交換部は、前記第３接続部から前記第４接続部に導かれる前記冷媒が有する前記熱エネルギを前記第１接続部から前記第２接続部に導かれる前記冷媒に対して移動させる、請求項３に記載の冷媒圧縮機。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、冷媒圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】  特許文献１は、ヒートポンプに関する技術を開示する。ヒートポンプは、蒸発器と圧縮機との間に液体状の冷媒とガス状の冷媒とを分離するアキュムレータを有する。特許文献２は、熱交換機を備えた多段圧縮冷凍機を開示する。多段圧縮冷凍機は、熱交換機を備える。熱交換機は、冷却器から提供される冷媒と膨張機から提供される冷媒との間で熱交換を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２５５７９号公報
【特許文献２】特開２００１−４１５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  冷凍機は、蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁が順次接続された構成を有する。冷媒は、相変化しながら蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を流通する。その結果、熱の移動が行われる。圧縮機に提供される冷媒の状態は、気相であることが望まれる。そこで、例えば特許文献１のヒートポンプのように、圧縮機に提供する冷媒から液相である冷媒を分離する装置を設けることもある。このような付加的な装置は、冷凍機の動作効率の向上を妨げる可能性がある。【０００５】  そこで、本開示は、冷凍機の動作効率の向上が可能な冷媒圧縮機を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本開示は、凝縮器及び蒸発器と共に冷凍機を構成し、冷凍機において循環する冷媒を圧縮する冷媒圧縮機である。冷媒圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮部と、蒸発器に接続されて、蒸発器から受け入れた冷媒に対して圧縮部における冷媒の圧縮によって生じる熱エネルギを移動させると共に、圧縮部に接続されて、熱エネルギの移動を受けた冷媒を圧縮部に提供する熱交換部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】  本開示によれば、冷凍機の動作効率の向上が可能な冷媒圧縮機が説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る冷凍機の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す冷凍機の動作を示すｐｈ線図である。
【図３】図３は、変形例に係る冷凍機の動作を示すｐｈ線図である。
【図４】図４は、比較例に係る冷凍機の動作を示すｐｈ線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  以下、本開示の冷媒圧縮機について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１０】  本開示は、凝縮器及び蒸発器と共に冷凍機を構成し、冷凍機において循環する冷媒を圧縮する冷媒圧縮機である。冷媒圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮部と、蒸発器に接続されて、蒸発器から受け入れた冷媒に対して圧縮部における冷媒の圧縮によって生じる熱エネルギを移動させると共に、圧縮部に接続されて、熱エネルギの移動を受けた冷媒を圧縮部に提供する熱交換部と、を備える。
【００１１】  冷媒が圧縮部において圧縮されると、冷媒の有する熱エネルギが増加する。そこで、熱交換部は、まず、圧縮部から排出された冷媒を受け入れる。次に、熱交換部は、受け入れた冷媒が有する熱エネルギを、圧縮部に提供する冷媒に対して移動させる。その結果、熱エネルギの提供を受けた冷媒は、過熱状態とすることが可能である。従って、圧縮部に対して気相である冷媒を提供することができる。そして、熱交換部は、冷媒を過熱状態とする動作において、外部からのエネルギ供給を受けない。換言すると、熱交換部は、冷媒を過熱状態とする動作に、圧縮動作により生じる熱エネルギを利用する。従って、冷凍機の動作効率を向上させることができる。
【００１２】  本開示に係る冷媒圧縮機において、熱交換部が蒸発器から受け入れた冷媒の状態は、液相である冷媒及び気相である冷媒を含む二相状態であってもよい。圧縮部が熱交換部から受け入れた冷媒の状態は、過熱状態であってもよい。この構成によれば、蒸発器から排出される冷媒が液相及び気相を含む二相状態であっても、圧縮部に対して過熱状態である冷媒を確実に提供することができる。
【００１３】  本開示に係る冷媒圧縮機の熱交換部において、圧縮部は、熱交換部から受け入れた冷媒を第１圧力まで圧縮する第１圧縮段部と、第１圧縮段部から排出された冷媒を第１圧力よりも高い第２圧力までさらに圧縮する第２圧縮段部と、を有してよい。熱交換部において、蒸発器から受け入れた冷媒が得る熱エネルギは、第１圧縮段部から排出される冷媒が第２圧縮段部に提供されるまでに失う熱エネルギと等しくてもよい。第１圧縮段部及び第２圧縮段部を有する冷媒圧縮機では、第２圧縮段部に提供される冷媒の熱エネルギを、第１圧縮段部から排出された冷媒の熱エネルギよりも低減させる。そこで、冷媒圧縮機は、第１圧縮段部から排出された冷媒から奪われる熱エネルギを、第１圧縮段部へ提供する冷媒へ移動させる。従って、本開示に係る冷媒圧縮機は、外部からのエネルギ供給を受けることなく、圧縮動作により生じる熱エネルギをより好適に利用することが可能である。その結果、本開示に係る冷媒圧縮機は、冷凍機の動作効率をさらに向上させることができる。
【００１４】  本開示に係る冷媒圧縮機において、圧縮部の第１圧縮段部は、第１吸入口及び第１吐出口を含み、圧縮部の第２圧縮段部は、第２吸入口及び第２吐出口を含み、熱交換部は、蒸発器に接続された第１接続部と、第１圧縮段部の第１吸入口に接続されて第１接続部から受け入れた冷媒を第１吸入口に提供する第２接続部と、第１圧縮段部の第１吐出口に接続された第３接続部と、第２圧縮段部の第２吸入口に接続されて第３接続部から受け入れた冷媒を第２吸入口に提供する第４接続部と、を有し、熱交換部は、第３接続部から第４接続部に導かれる冷媒が有する熱エネルギを第１接続部から第２接続部に導かれる冷媒に対して移動させてもよい。この構成によれば、熱エネルギの移動を好適に行うことができる。
【００１５】  図１に示すように、冷凍機１は、凝縮器２と、膨張弁３と、蒸発器４と、冷媒圧縮機６と、を備える。凝縮器２、膨張弁３、蒸発器４及び冷媒圧縮機６は、管路によって互いに接続されている。冷凍機１は、管路を介して冷媒（例えば、フロン）が相変化しながら循環する。その結果、熱エネルギの授受が行われる。冷媒は、凝縮器２、膨張弁３、蒸発器４、冷媒圧縮機６の順に流れる。冷媒は、冷媒圧縮機６から再び凝縮器２に提供される。蒸発器４には、冷却対象の一例である水Ｍ２が提供される。蒸発器４は、水Ｍ２の熱エネルギを吸収する。その結果、蒸発器４は、受け入れた水Ｍ２の温度よりも低温の水Ｍ２を排出する。
【００１６】  ここで、冷媒は、いくつかの状態を取り得る。以下の説明において、冷媒が液相のみである場合を「冷媒（液相）」と称する。冷媒が液相及び気相の気液二相流（二相状態）である場合を「冷媒（二相）」と称する。冷媒が気相のみである場合を「冷媒（気相）」と称する。例えば冷媒（液相）は、気相である冷媒を含まない。例えば冷媒（気相）は、液相である冷媒を含まない。つまり、冷媒（気相）は、飽和温度よりも高い過熱状態も含む。
【００１７】  凝縮器２は、冷媒圧縮機６から冷媒（気相）を受け入れる。そして、凝縮器２は、膨張弁３へ冷媒（液相）を提供する。つまり、凝縮器２は、冷媒を液化する。この相変化は、凝縮器２に提供される冷却水又は冷却空気によって、冷媒（気相）から熱エネルギを奪う（冷却する）ことによりなされる。
【００１８】  膨張弁３は、凝縮器２から冷媒（液相）を受け入れる。そして、膨張弁３は、蒸発器４へ冷媒（二相）を提供する。この相変化は、膨張弁３による冷媒（液相）の圧力が低下することにより生じる。
【００１９】  蒸発器４は、膨張弁３から冷媒（二相）を受け入れる。そして、蒸発器４は、冷媒圧縮機６へ冷媒（二相）を提供する。蒸発器４は、冷媒（二相）に含まれる液相状態の冷媒を蒸発させる。蒸発器４は、蒸発に伴う気化熱によって冷却対象（例えば水）を冷却する。この相変化は、冷媒（二相）の熱エネルギを冷却対象に提供することによるなされる。蒸発器４における熱エネルギの移動は、冷媒（二相）の蒸発に伴う気化熱に起因する。
【００２０】  冷媒圧縮機６は、蒸発器４から冷媒（二相）を受け入れる。そして、冷媒圧縮機６は、凝縮器２へ冷媒（気相）を提供する。冷媒圧縮機６から排出される冷媒（気相）の圧力は、受け入れた冷媒（二相）の圧力よりも高い。
【００２１】  冷媒圧縮機６は、熱交換装置７（熱交換部）と、ターボ圧縮装置８（圧縮部）と、を有する。熱交換装置７は、蒸発器４から冷媒（二相）を受け入れる。そして、熱交換装置７は、ターボ圧縮装置８へ冷媒（気相）を提供する。ターボ圧縮装置８は、熱交換装置７から冷媒（気相）を受け入れる。そして、冷媒圧縮機６は、圧力を高めた冷媒（気相）を凝縮器２へ提供する。
【００２２】  冷凍機１に用いる冷媒は、空気とは異なる。より詳細には、冷媒は、温度条件及び圧力条件によって液化する。上述のように、例えば、蒸発器４から冷媒圧縮機６へ提供される冷媒は、液相状態の冷媒を含むことがある。より詳細には、冷媒（二相）は、ガス状の冷媒と、霧状（ミスト状）の冷媒と、を含む。ターボ圧縮装置８に霧状の冷媒が提供されると、ターボ圧縮装置８を構成する部品（例えばインペラ）に損傷を与えることがある。また、ターボ圧縮装置８に霧状の冷媒が提供されると、ターボ圧縮装置８の正常な動作を妨げる可能性も生じる。その結果、ターボ圧縮装置８の寿命が縮む。
【００２３】  例えば、冷媒（二相）から霧状の冷媒を分離するために、セパレータ（アキュムレータ）といった装置の適用が考えられる。霧状の液滴である冷媒とガス状の冷媒とを分離するためには、当該セパレータの内部に配置される邪魔板及び充填材などの構造が複雑化する可能性がある。また、セパレータ自体の容積が大きくなるなどにより、圧力損失が増大する。その結果、無用な大型化が生じる可能性もある。
【００２４】  そこで、冷媒圧縮機６は、熱交換装置７を有する。熱交換装置７は、蒸発器４から提供される冷媒の相状態によらず、ターボ圧縮装置８に冷媒（気相）を確実に提供する。熱交換装置７は、蒸発器４から提供された冷媒（二相）と、第１圧縮段部８Ｆから排出された冷媒（気相）との間で熱交換を行う。熱交換装置７は、上述したセパレータと比べて小型である。また、熱交換装置７は、ターボ圧縮装置８に提供される冷媒を過熱するための装置と中間段ガスを冷却するための装置とをひとまとめにする。その結果、冷凍機１全体のさらなる小型化を図ることが可能になる。
【００２５】  熱交換装置７は、吸入口７ａ（第１接続部）、吸入口７ｃ（第３接続部）と、吐出口７ｂ（第２接続部）、吐出口７ｄ（第４接続部）と、熱交換部７ｅと、を有する。吸入口７ａは、伝熱管を介して吐出口７ｂに連通する。吸入口７ｃは、伝熱管を介して吐出口７ｄに連通する。吸入口７ａは、管路を介して蒸発器４の吐出口４ｂと接続されている。吸入口７ｃ及び吐出口７ｂ、７ｄは、ターボ圧縮装置８と接続されている。吸入口７ｃ、吐出口７ｂ、７ｄおよびターボ圧縮装置８の詳細な接続構成は、後述する。
【００２６】  ターボ圧縮装置８は、いわゆる二段式の圧縮機である。ターボ圧縮装置８の配置は、特に制限はない。ターボ圧縮装置８の配置は、縦置きであってもよいし、横置きであってもよい。ターボ圧縮装置８は、第１圧縮段部８Ｆと、第２圧縮段部８Ｓと、を有する。第１圧縮段部８Ｆ及び第２圧縮段部８Ｓは、それぞれインペラ８ａを含む。インペラ８ａは、シャフト８ｂの両端にそれぞれ固定されている。シャフト８ｂは、ロータ８ｃ及びステータ８ｄを有するモータ８Ｍによって回転する。ターボ圧縮装置８は、モータ８Ｍに代えて、シャフト８ｂをギヤにより駆動する構成を採用してもよい。第１圧縮段部８Ｆは、熱交換装置７から提供される冷媒（気相）を所望の圧力まで圧縮する。第２圧縮段部８Ｓは、第１圧縮段部８Ｆから提供される冷媒（気相）をさらに圧縮する。
【００２７】  ターボ圧縮装置８は、吸入口８ｅ（第１吸入口）、吸入口８ｇ（第２吸入口）と吐出口８ｆ（第１吐出口）、吐出口８ｈ（第２吐出口）とを有する。吸入口８ｅ及び吐出口８ｆは、第１圧縮段部８Ｆに含まれる。吸入口８ｇ及び吐出口８ｈは、第２圧縮段部８Ｓに含まれる。吸入口８ｅは、管路を介して熱交換装置７の吐出口７ｂと接続されている。吐出口８ｆは、管路を介して熱交換装置７の吸入口７ｃと接続されている。吸入口８ｇは、管路を介して熱交換装置７の吐出口７ｄと接続されている。吐出口８ｈは、管路を介して凝縮器２と接続されている。
【００２８】  以下、図２に示す圧力−エンタルピ線図（pressure-enthalpy chart）を参照しつつ、冷凍機１の動作について説明する。以下の説明において、圧力−エンタルピ線図は、「ｐｈ線図Ｄ１」と称する。図２において、横軸は冷媒のエンタルピを示す。冷媒が熱エネルギを受け取る態様は、エンタルピの増大として示される。つまり、冷媒が熱エネルギを受け取ることにより冷媒の温度が上昇することは、エンタルピの増大として理解できる。図２の縦軸は、冷媒の圧力を示す。線図Ｓ１は、飽和液線である。線図Ｓ２は、飽和蒸気線である。
【００２９】  ターボ圧縮装置８の吐出口８ｈから排出された冷媒（気相）（点Ａ１参照）は、管路を介して凝縮器２に提供される。冷媒（気相）は、凝縮器２において冷却水Ｍ１によって冷却される。なお、冷却水Ｍ１は、冷却空気であってもよい。つまり、冷媒（気相）のエンタルピが減少する。その結果、冷媒（気相）から冷媒（液相）への相変化が生じる。この相変化は、図２における点Ａ１から点Ａ２への変化によって示される。
【００３０】  次に、凝縮器２から排出された冷媒（液相）は、管路を介して膨張弁３に提供される。冷媒（液相）は、膨張弁３において膨張される。つまり、冷媒（液相）の圧力が低下する。その結果、冷媒（液相）から冷媒（二相）への相変化が生じる。この相変化は、図２における点Ａ２から点Ａ３への変化によって示される。
【００３１】  次に、膨張弁３から排出された冷媒（二相）は、管路を介して蒸発器４に提供される。冷媒（二相）は、蒸発器４において熱エネルギを受ける。つまり、冷媒（二相）のエンタルピが増加する。しかし、増加後のエンタルピは、飽和蒸気線Ｓ２を上回らない。その結果、冷媒（二相）は、依然として冷媒（二相）のままである。この変化は、図２における点Ａ３から点Ａ４への変化によって示される。
【００３２】  次に、蒸発器４から排出された冷媒（二相）は、管路を介して熱交換装置７に提供される。冷媒（二相）は、熱交換装置７において熱エネルギＱ０の提供を受ける。つまり、冷媒（二相）のエンタルピがさらに増加する。このエンタルピの増加によって、冷媒のエンタルピが飽和蒸気線Ｓ２を上回る。その結果、冷媒（二相）から冷媒（気相）への相変化が生じる。この相変化は、図２における点Ａ４から点Ａ５への変化によって示される。そうすると、熱交換装置７は、蒸発器４の機能の一部と、いわゆる過熱器の機能とを併せ持つものであるとも言える。
【００３３】  次に、熱交換装置７から排出された冷媒（気相）は、第１圧縮段部８Ｆにおいて第１圧力まで圧縮される。圧縮工程は、冷媒（気相）のエンタルピの増加（熱エネルギの増加）を生じさせる。エンタルピの増加は、図２における点Ａ５から点Ａ６への変化によって示される。
【００３４】  次に、第１圧縮段部８Ｆから排出された冷媒（気相）は、熱交換装置７に提供される。冷媒（気相）は、熱交換装置７において、熱エネルギＱ１を奪われる。この変化は、図２における点Ａ６から点Ａ７への変化によって示される。ここで、奪われた熱エネルギＱ１は、前述した熱交換装置７において、蒸発器４から受け入れた冷媒（二相）に提供される熱エネルギＱ０に対応する。換言すると、図２において、点Ａ６から点Ａ７までの長さによって示される奪われる熱エネルギＱ１の値は、点Ａ４から点Ａ５までの長さによって示される提供される熱エネルギＱ０の絶対値に原理的には等しい（Ｑ０＝｜Ｑ１｜）。
【００３５】  そうすると、熱交換装置７は、いわゆるターボ圧縮装置８の入力に接続される過熱器の機能と、ターボ圧縮装置８における第１圧縮段部８Ｆ及び第２圧縮段部８Ｓの間に配置される中間冷却器の機能と、を有する。つまり、冷媒圧縮機６は、中間段のガス冷却を要する多段圧縮機において、圧縮機の入口に設けられる過熱器の熱源として、中間段の高温ガスを利用している。
【００３６】  このように、熱交換装置７に対して蒸発器の機能及び過熱器の機能を要求する場合には、吐出口７ｂを吸入口７ａよりも上方に設置することにより、蒸発器４から受け入れた冷媒（二相）を下方から受け入れて上方から排出する構成としてよい。さらに、吸入口７ｃを吐出口７ｄよりも上方に設置することにより、第１圧縮段部８Ｆから排出された冷媒（気相）を上方から受け入れて下方から排出する構成としてよい。上記の構成を有する熱交換装置７として、例えば、プレート式と呼ばれる構成を用いてよい。
【００３７】  そして、熱交換装置７から排出された冷媒（気相）は、第２圧縮段部８Ｓにおいて第２圧力まで圧縮される。この変化は、図２における点Ａ７から点Ａ１への変化によって示される。
【００３８】  以下、本開示の冷媒圧縮機６の作用効果について説明する。
【００３９】  ターボ圧縮装置８の第１圧縮段部８Ｆにおいて冷媒が圧縮されると、冷媒の有する熱エネルギが増加する。そこで、熱交換装置７は、ターボ圧縮装置８の第１圧縮段部８Ｆから排出された冷媒を受け入れる。その結果、受け入れた冷媒が有する熱エネルギは、ターボ圧縮装置８の第１圧縮段部８Ｆに提供される別の冷媒に移動する。熱エネルギが提供された冷媒は、過熱状態とすることが可能である。従って、ターボ圧縮装置８に対して気相である冷媒を確実に提供することができる。そして、熱交換装置７は、冷媒を過熱状態とする動作において、外部からのエネルギ供給を受けることなく、ターボ圧縮装置８の圧縮動作により生じる熱エネルギを利用する。従って、冷凍機１の動作効率を向上させることができる。
【００４０】  多段圧縮機であるターボ圧縮装置８では、冷却等によって、第２圧縮段部８Ｓに提供される冷媒の熱エネルギは、第１圧縮段部８Ｆから排出された冷媒の熱エネルギよりも低減されることを要する。そこで、冷媒圧縮機６は、第１圧縮段部８Ｆから排出された冷媒から奪われる熱エネルギを、第１圧縮段部８Ｆへ提供する別の冷媒へ提供する熱エネルギとして利用する。従って、外部からのエネルギ供給を受けることなく、圧縮動作により生じる熱エネルギをより好適に利用することが可能である。その結果、冷凍機１の動作効率をさらに向上させることができる。
【００４１】  上述した動作効率の向上についてさらに詳細に説明する。図４は、比較例に係る冷凍機の動作を示すｐｈ線図である。比較例に係る冷凍機は、ターボ圧縮装置に供給される冷媒をヒータなどにより過熱する構成を採用する。つまり、比較例に係る冷凍機は、冷媒を過熱するための熱エネルギを外部から受け取る。
【００４２】  この構成によれば、比較例に係る冷媒圧縮機の動力ＷＳは、下記式（１）により示される。比較例に係る冷媒圧縮機は、第１圧縮段部から排出された冷媒の熱エネルギの移動を行わない。その結果、第２圧縮段部に提供される冷媒の温度は高くなる。そうすると、点Ａ６の圧力から点Ａ１の圧力への圧縮に要する動力Ｗ２’は、実施形態の冷媒圧縮機６における第２圧縮段部８Ｓの動作に要する動力Ｗ２よりも大きい（Ｗ２’＞Ｗ２）。    ＷＳ＝Ｑ０＋Ｗ１＋Ｗ２’＝Ｑ０＋Ｗ１＋Ｗ２＋ΔＷ２…（１）      ＷＳ：冷媒圧縮機の動力。      Ｑ０：ヒータに提供されるエネルギ。      Ｗ１：点Ａ５の圧力から点Ａ６の圧力への圧縮に要する動力。      Ｗ２’：点Ａ６の圧力から点Ａ１の圧力への圧縮に要する動力。
【００４３】  一方、本開示に係る冷媒圧縮機６におけるターボ圧縮装置８の動力Ｗ０は、動力Ｗ１と、動力Ｗ２と、の和である。動力Ｗ１は、図２に示す点Ａ５におけるエンタルピと点Ａ６におけるエンタルピとの差である。動力Ｗ２は、点Ａ７におけるエンタルピと点Ａ１におけるエンタルピとの差である。    Ｗ０＝Ｗ１＋Ｗ２…（２）
【００４４】  式（１）と式（２）とを比較すると、式（２）（本開示）は、式（１）（比較例）が含む２つの項（Ｑ０、ΔＷ２）を含まない。つまり、冷媒圧縮機６は、Ｑ０、ΔＷ２の分だけ動作効率が向上している。
【００４５】  なお、本開示の冷媒圧縮機６は、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示の冷媒圧縮機６は、特許請求の範囲に記載された要旨を逸脱しない範囲で様々な変形態様を取ることができる。
【００４６】  例えば、図３のｐｈ線図Ｄ２に示すように、蒸発器４から排出される冷媒の状態は、点Ｂ１に示すような気相であってもよい。この場合であっても、熱交換装置７において、冷媒（気相）に対して、さらに熱エネルギが提供される。従って、ターボ圧縮装置８に対して過熱状態の冷媒を確実に提供することができる。
【００４７】  冷凍機１が熱交換装置７を備えることにより、蒸発器４の性能にばらつきが生じても、ターボ圧縮装置８に対して確実に過熱状態の冷媒を提供することができる。このばらつきとは、具体的には、蒸発器４から排出される冷媒が有する熱エネルギ（エンタルピ）ともいえる。また、ばらつきとは、冷媒の相状態（二相であるか、気相であるか）であるともいえる。
【符号の説明】
【００４８】１  冷凍機２  凝縮器３  膨張弁４  蒸発器６  冷媒圧縮機７  熱交換装置（熱交換部）７ａ  吸入口（第１接続部）７ｃ  吸入口（第３接続部）７ｂ  吐出口（第２接続部）７ｄ  吐出口（第４接続部）８  ターボ圧縮装置（圧縮部）８ａ  インペラ８ｂ  シャフト８ｃ  ロータ８ｄ  ステータ８ｅ  吸入口（第１吸入口）８ｇ  吸入口（第２吸入口）８ｆ  吐出口（第１吐出口）８ｈ  吐出口（第２吐出口）８Ｆ  第１圧縮段部８Ｓ  第２圧縮段部８Ｍ  モータＭ１  冷却水Ｍ２  水  
【図１】
2020080129.tif 000003
【図２】
2020080129.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2020080129.tif 000007
2020080129.tif 000008
2020080129.tif 000009
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