JP2003214380A - Centrifugal compressor and refrigerator - Google Patents
Centrifugal compressor and refrigeratorInfo
- Publication number
- JP2003214380A JP2003214380A JP2002010405A JP2002010405A JP2003214380A JP 2003214380 A JP2003214380 A JP 2003214380A JP 2002010405 A JP2002010405 A JP 2002010405A JP 2002010405 A JP2002010405 A JP 2002010405A JP 2003214380 A JP2003214380 A JP 2003214380A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- centrifugal compressor
- refrigerator
- refrigerant
- stage
- compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、空調システムに具
備される遠心圧縮機および冷凍機 に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a centrifugal compressor and a refrigerator provided in an air conditioning system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、１００冷凍トン（USRt）以上を必
要とする大規模空調システムの冷凍機用圧縮機として
は、ターボ冷凍機が用いられている。ターボ冷凍機 に
用いられる遠心圧縮機の内部構造を図４に示す。図にお
いて符号１１７が遠心圧縮機であり、符号１２２が遠心
圧縮機１１７の駆動源のモータである。符号１２７はケ
ーシング、１２８は主軸（回転軸）、１２９は第１段イ
ンペラ、１３０は第１段ディフューザ部、１３１はリタ
ーンベンド、１３２はガイドベーン、１３３は第２段イ
ンペラ、１３４は第２段ディフューザ部、１３５は吸込
口、１３６は吐出口である。2. Description of the Related Art Conventionally, a turbo refrigerator has been used as a compressor for a refrigerator of a large-scale air conditioning system which requires 100 refrigeration tons (USRt) or more. Fig. 4 shows the internal structure of a centrifugal compressor used in a turbo refrigerator. In the figure, reference numeral 117 is a centrifugal compressor, and reference numeral 122 is a motor as a drive source of the centrifugal compressor 117. Reference numeral 127 is a casing, 128 is a main shaft (rotating shaft), 129 is a first stage impeller, 130 is a first stage diffuser portion, 131 is a return bend, 132 is a guide vane, 133 is a second stage impeller, and 134 is a second stage. The diffuser portion, 135 is a suction port, and 136 is a discharge port.
【０００３】第２段インペラ１３３の後方には、主軸１
２８を回転自在に支持する軸受１３９が設けられてい
る。また、モータ１２２と主軸１２８との間には駆動力
を伝達するギヤ機構１４０が設けられている。Behind the second stage impeller 133 is the main shaft 1
A bearing 139 that rotatably supports 28 is provided. Further, a gear mechanism 140 that transmits a driving force is provided between the motor 122 and the main shaft 128.
【０００４】圧縮機１１７には、ギヤ機構１４０やモー
タ１２２を潤滑する潤滑油を溜め置く油タンク１４１
と、油タンク１４１に溜まった潤滑油を循環させる不図
示の油ポンプとが設けられている。The compressor 117 has an oil tank 141 for storing lubricating oil for lubricating the gear mechanism 140 and the motor 122.
And an oil pump (not shown) for circulating the lubricating oil accumulated in the oil tank 141.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、小中規模の
ビル等を冷房する場合、１００冷凍トン未満の冷凍機が
好適であり、この冷凍機用圧縮機としては、ターボ冷凍
機では大型であるため一般にスクリュー式かレシプロ式
が用いられている。しかし、これらはターボ冷凍機と比
べるとＣＯＰ値（成績係数）が悪く、また、騒音・振動
が大きいという問題点がある。特にスクリュー式では構
成要素が大きいために小型化しにくいという問題があっ
た。By the way, when cooling a small or medium-sized building or the like, a refrigerator having a capacity of less than 100 refrigeration tons is preferable, and a turbo refrigerator is large in size as a compressor for this refrigerator. Therefore, the screw type or reciprocating type is generally used. However, these have problems that the COP value (coefficient of performance) is worse than that of the turbo chiller, and that noise and vibration are large. In particular, the screw type has a problem that it is difficult to reduce the size because the constituent elements are large.
【０００６】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、小型化かつ高効率化を実現することができる遠心
圧縮機および冷凍機を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a centrifugal compressor and a refrigerator that can be made compact and highly efficient.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の遠心圧
縮機は、２０冷凍トン(USRt)以上、１００冷凍トン以下
の冷凍機に搭載される遠心圧縮機において、モータの回
転軸の両端または片端にオープンインペラが背面対向配
置で直結され、インバータ制御により毎分２万から５万
回転にて駆動可能に構成されていることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a centrifugal compressor mounted on a refrigerator having a capacity of 20 refrigeration tons (USRt) or more and 100 refrigeration tons or less. Alternatively, an open impeller is directly connected to one end in a back-to-back arrangement and is configured to be driven at 20,000 to 50,000 revolutions per minute by inverter control.
【０００８】この発明においては、インバータ制御とす
ることで高速高効率とすることができる。また、モータ
の回転軸にインペラが直結されていることにより、ギア
レスとすることができるため、高効率、低騒音、小型化
が実現する。さらにまた、モータの回転軸の両端または
片端にインペラが背面対向配置で直結されていることに
より、高速回転によるスラスト荷重を相殺することがで
きる。In the present invention, high speed and high efficiency can be achieved by controlling the inverter. Further, since the impeller is directly connected to the rotary shaft of the motor, the gearless structure can be realized, and thus high efficiency, low noise, and downsizing can be realized. Furthermore, since the impellers are directly connected to both ends or one end of the rotation shaft of the motor in a back-to-back arrangement, the thrust load due to high speed rotation can be offset.
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の遠心圧縮機において、前記回転軸は、非接触式の軸受
によって回転自在に支持されていることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the centrifugal compressor according to the first aspect, the rotating shaft is rotatably supported by a non-contact bearing.
【００１０】ボールベアリング等で回転軸を支持する構
成とすると高速回転とすることができない。本発明にお
いては、回転軸を非接触で支持することにより高速回転
で小型高効率を実現する。この軸受としては高速回転に
好適なフォイル軸受や、磁気軸受、または静圧軸受を採
用することができる。If the rotating shaft is supported by a ball bearing or the like, high speed rotation cannot be achieved. In the present invention, by supporting the rotating shaft in a non-contact manner, high speed rotation and small size and high efficiency are realized. A foil bearing, a magnetic bearing, or a hydrostatic bearing suitable for high-speed rotation can be adopted as this bearing.
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の遠心圧縮機において、吸入ガス量を制御する
入口ベーンが設けられていることを特徴とする。The invention according to claim 3 is the centrifugal compressor according to claim 1 or 2, characterized in that an inlet vane for controlling the amount of suction gas is provided.
【００１２】この発明によれば、吸入量を制御すること
によってサージングを回避することができる。According to the present invention, surging can be avoided by controlling the suction amount.
【００１３】請求項４に記載の発明は、２段圧縮 サイ
クルであって、２段膨張 サイクル、またはサブクール
サイクルのうちの少なくともいずれか一つの冷媒回路を
備えた冷凍機において、冷媒を圧縮する圧縮機として請
求項１から３いずれかに記載の遠心圧縮機を備えている
ことを特徴とする。The invention according to claim 4 is a two-stage compression cycle, and in a refrigerator provided with at least one refrigerant circuit of a two-stage expansion cycle or a subcool cycle, a compressor for compressing a refrigerant A centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 3 is provided as a machine.
【００１４】この発明においては、冷凍機性能（成績係
数）の向上が実現する。In the present invention, improvement of the refrigerator performance (coefficient of performance) is realized.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態に係る
ターボ冷凍機を図１に示す。図に示す冷凍機は、２０冷
凍トン〜１００冷凍トンの能力を持ち、冷媒と冷水との
間で熱交換を行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１と、蒸発器１において気化された
冷媒を圧縮する圧縮機（遠心圧縮機）２と、圧縮機２に
おいて圧縮された冷媒と冷却水との間で熱交換を行わせ
て冷媒を凝縮、液化する凝縮器３と、凝縮器３において
液化された冷媒を減圧する絞り弁４と、凝縮器３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５とを備え、圧縮機２にはこれを駆動するモータ７
が連結されている。FIG. 1 shows a turbo refrigerator according to an embodiment of the present invention. The refrigerator shown in the drawing has a capacity of 20 tons to 100 tons of refrigeration and has an evaporator 1 that evaporates and vaporizes the refrigerant while cooling the cold water by exchanging heat between the refrigerant and the cold water. A compressor (centrifugal compressor) 2 for compressing the vaporized refrigerant in 1; and a condenser 3 for condensing and liquefying the refrigerant by causing heat exchange between the refrigerant compressed in the compressor 2 and the cooling water. The compressor 2 is provided with a throttle valve 4 for reducing the pressure of the liquefied refrigerant in the condenser 3 and an intercooler 5 for temporarily storing and cooling the liquefied refrigerant in the condenser 3. Motor 7
Are connected.
【００１６】蒸発器１、圧縮機２、凝縮器３、絞り弁
４、および中間冷却器５は、主配管８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。圧縮機２
はガス冷媒を圧縮して凝縮器３に送出する。凝縮器３は
主凝縮器３ａとサブクーラと呼ばれる補助凝縮器３ｂと
からなり、主凝縮器３ａ、サブクーラ３ｂの順に冷媒が
導入される。絞り弁４は凝縮器３と中間冷却器５との
間、中間冷却器５と蒸発器１との間にそれぞれ配設され
ており、凝縮器３において液化された冷媒を段階的に減
圧する。中間冷却器５の構造は中空の容器に等しく、主
凝縮器３ａ、サブクーラ３ｂにおいて冷却され、絞り弁
４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５内の気相成分は、蒸
発器１を経ずにバイパス配管１３を通じて後述する圧縮
機２の第２段圧縮部２ｂに導入される。The evaporator 1, the compressor 2, the condenser 3, the throttle valve 4, and the intercooler 5 are connected by a main pipe 8 to form a closed system for circulating a refrigerant. Compressor 2
Compresses the gas refrigerant and sends it to the condenser 3. The condenser 3 includes a main condenser 3a and an auxiliary condenser 3b called a sub cooler, and a refrigerant is introduced in the order of the main condenser 3a and the sub cooler 3b. The throttle valve 4 is arranged between the condenser 3 and the intercooler 5, and between the intercooler 5 and the evaporator 1, respectively, and depressurizes the refrigerant liquefied in the condenser 3 in stages. The structure of the intercooler 5 is the same as that of a hollow container, and the refrigerant cooled in the main condenser 3a and the subcooler 3b and depressurized in the throttle valve 4 is temporarily stored and further cooled. The gas phase component in the intercooler 5 is introduced into the second-stage compression section 2b of the compressor 2 described later through the bypass pipe 13 without passing through the evaporator 1.
【００１７】さて、図２には圧縮機２の構造を示した。
本例の圧縮機２は、モータ７の回転軸７ａの両側に圧縮
部２ａ、２ｂが直結された一軸設計である。本例におけ
るモータ７はインバータ制御によって毎分２万から５万
回転で回転される。以下、第１段圧縮部２ａについて示
すが、第２段圧縮部２ｂについても同様の構成となって
いる。The structure of the compressor 2 is shown in FIG.
The compressor 2 of this example has a uniaxial design in which the compression portions 2a and 2b are directly connected to both sides of the rotary shaft 7a of the motor 7. The motor 7 in this example is rotated at 20,000 to 50,000 revolutions per minute by inverter control. Hereinafter, the first-stage compression unit 2a will be described, but the second-stage compression unit 2b has the same configuration.
【００１８】図において、符号２７はケーシング、２９
はインペラ、３０はディフューザ部、３４は入口ベー
ン、３５は吸込口、３６は吐出口である。回転軸７ａは
軸受３９によって回転自在に支持されている。軸受３９
には既知のフォイル軸受、磁気軸受または静圧軸受等の
非接触式の軸受が採用される。また、インペラ２９はオ
ープンインペラであり、回転軸７ａに直結されている。
入口 ベーン３４は複数枚のベーンより構成され、ベー
ンの角度を制御することにより、吸込口３５より吸い込
まれるガス量がコントロールされるようになっている。
ディフューザ部３０は、インペラ２９の外周部に同心円
上に配置されたベーンを持たない平行壁ディフューザ３
７と、平行壁ディフューザ３７の外周部に等間隔に離間
して配置された複数のベーン３８ａを有するベーンディ
フューザ３８とが組み合わされて設置されている。In the figure, reference numeral 27 is a casing, and 29.
Is an impeller, 30 is a diffuser part, 34 is an inlet vane, 35 is a suction port, and 36 is a discharge port. The rotating shaft 7a is rotatably supported by a bearing 39. Bearing 39
A known non-contact type bearing such as a foil bearing, a magnetic bearing or a hydrostatic bearing is adopted as the bearing. The impeller 29 is an open impeller and is directly connected to the rotary shaft 7a.
The inlet vane 34 is composed of a plurality of vanes, and the amount of gas sucked from the suction port 35 is controlled by controlling the angle of the vanes.
The diffuser portion 30 is a parallel wall diffuser 3 having no vanes arranged concentrically on the outer peripheral portion of the impeller 29.
7 and a vane diffuser 38 having a plurality of vanes 38a arranged at equal intervals on the outer peripheral portion of the parallel wall diffuser 37 are installed in combination.
【００１９】上記のように構成された冷凍機における冷
媒の流れを順を追って説明する。まず、モータ７を回転
させる。モータ７はインバータ制御によって毎分２万か
ら５万回転で回転される。モータ７はこのように高速で
回転されるため、軸受３９によって非接触に支持され
る。モータ７の回転軸７ａの回転は、第１段圧縮部２ａ
および第２段圧縮部２ｂにギヤ等を用いずダイレクトに
伝達される。さて、蒸発器１において蒸発、気化された
低温低圧の冷媒（以下、ガス冷媒とする）は、圧縮機２
の第１段圧縮部２ａに導入される。すなわち、第１段圧
縮部２ａの回転により吸込口３５から吸い込まれたガス
冷媒は、まず入口ベーン３４によって吸い込み量が調整
される。これにより、回転数に応じて最適な吸い込み量
にコントロールすることができ、冷凍機としての温度制
御が可能となる。ガス冷媒はインペラ２９の作用によっ
てその速度および圧力を増し、ディフューザ部３０を通
過する過程で速度を遅められて運動エネルギーを内部エ
ネルギーに変換される。このディフューザ部３０では、
平行壁ディフューザ３７を構成する一方の壁部を他方の
壁部に対して接近離間可能にして平行壁ディフューザ３
７の効きを調節できるようにし、後段のベーンディフュ
ーザ３８と組み合わせて流体の吸い込み流量が変化して
も好適なディフューザ効果を得ることができる。その後
吐出口３６から吐出されたガス冷媒は、さらに第２段圧
縮部２ｂに吸い込まれ、同様の過程によってさらに昇圧
される。The flow of the refrigerant in the refrigerator configured as described above will be described step by step. First, the motor 7 is rotated. The motor 7 is rotated at 20,000 to 50,000 revolutions per minute by inverter control. Since the motor 7 is rotated at such a high speed, it is supported by the bearing 39 in a non-contact manner. The rotation of the rotary shaft 7a of the motor 7 is performed by the first stage compression unit 2a.
And it is directly transmitted to the second stage compression unit 2b without using a gear or the like. Now, the low-temperature low-pressure refrigerant (hereinafter, referred to as gas refrigerant) evaporated and vaporized in the evaporator 1 is used as the compressor 2
Is introduced into the first stage compression section 2a. That is, the suction amount of the gas refrigerant sucked from the suction port 35 by the rotation of the first-stage compression unit 2 a is first adjusted by the inlet vane 34. As a result, it is possible to control the optimum suction amount according to the number of revolutions, and it is possible to control the temperature of the refrigerator. The gas refrigerant increases its speed and pressure by the action of the impeller 29, and is slowed down in the process of passing through the diffuser portion 30 to convert kinetic energy into internal energy. In this diffuser section 30,
The parallel wall diffuser 3 is configured such that one wall portion forming the parallel wall diffuser 37 can be moved toward and away from the other wall portion.
7 can be adjusted, and a suitable diffuser effect can be obtained even if the suction flow rate of the fluid changes in combination with the vane diffuser 38 in the subsequent stage. After that, the gas refrigerant discharged from the discharge port 36 is further sucked into the second-stage compression section 2b, and the pressure thereof is further increased by the same process.
【００２０】このようにして圧縮機２において圧縮さ
れ、高温高圧となったガス冷媒は、主凝縮器３ａに導入
され、冷却水と熱交換して凝縮、飽和液化され、続いて
サブクーラ３ｂに導入されてさらに過冷却液化が促進さ
れて高温高圧の液冷媒となる。The gas refrigerant which has been compressed in the compressor 2 and has become high temperature and high pressure in this way is introduced into the main condenser 3a, is heat-exchanged with the cooling water to be condensed and saturated liquefied, and is subsequently introduced into the subcooler 3b. As a result, the supercooled liquefaction is further promoted to become a high temperature and high pressure liquid refrigerant.
【００２１】凝縮器３において凝縮、液化された高温高
圧の液冷媒は、絞り弁４によって減圧されて低温低圧の
液冷媒となる。なお、冷媒の減圧はこの絞り弁４と中間
冷却器５の後段に控えるもうひとつの絞り弁４とによっ
て段階的に進められる。The high-temperature high-pressure liquid refrigerant condensed and liquefied in the condenser 3 is decompressed by the throttle valve 4 to become a low-temperature low-pressure liquid refrigerant. The pressure reduction of the refrigerant is advanced stepwise by this throttle valve 4 and another throttle valve 4 which is reserved in the subsequent stage of the intercooler 5.
【００２２】中間冷却器５では冷媒が一時的に溜め置か
れて冷却されたのち、蒸発器１に導入される。また、中
間冷却器５内に存在する冷媒の気相成分は、バイパス配
管１３を通じて圧縮機２の第２段圧縮部２ｂに導入さ
れ、第１段圧縮部２ａにおいて圧縮された冷媒と一緒に
なって圧縮される。In the intercooler 5, the refrigerant is temporarily stored and cooled, and then introduced into the evaporator 1. Further, the gas phase component of the refrigerant existing in the intercooler 5 is introduced into the second stage compression section 2b of the compressor 2 through the bypass pipe 13 and is combined with the refrigerant compressed in the first stage compression section 2a. Be compressed.
【００２３】蒸発器１に導入された低温低圧の液冷媒
は、冷水と熱交換して冷水を冷却し自らは蒸発、気化さ
れ、その後は上記の冷凍サイクルを繰り返すことにな
る。The low-temperature low-pressure liquid refrigerant introduced into the evaporator 1 exchanges heat with cold water to cool the cold water, evaporate and vaporize itself, and then the above refrigeration cycle is repeated.
【００２４】さらに、上記の冷媒の流れについてのｐ−
ｈ線図を図３に示した。本例においては第１段圧縮部２
ａおよび第２段圧縮部２ｂによる２段圧縮サイクルであ
るから、第１段圧縮部２ａの入口と出口が図の符号ａ、
ｂであり、第２段圧縮部２ｂの入口と出口が符号ｃ、ｄ
である。また、本例は２段圧縮、２段膨張サブクールサ
イクルであり、主凝縮器３ａによって符号ｄ→ｅに冷却
された後、サブクーラ３ｂによってサブクール（符号ｅ
→ｆ）が与えられる。さらにまた、本例は中間冷却器５
と二つの絞り弁４を用いた２段膨張サイクルであるた
め、前段の絞り弁４の入口と出口が符号ｆ、ｇであり、
後段の絞り弁４が符号ｈ、ｉである。また、中間冷却器
５から第２段圧縮部２ｂに供給されるガス冷媒は符号ｇ
→ｃである。Furthermore, p-
The h diagram is shown in FIG. In this example, the first stage compression unit 2
Since it is a two-stage compression cycle by a and the second-stage compression section 2b, the inlet and outlet of the first-stage compression section 2a are denoted by reference numeral a in the figure.
b, and the inlets and outlets of the second stage compression section 2b are symbols c and d.
Is. Further, this example is a two-stage compression, two-stage expansion sub-cooling cycle, which is cooled by the main condenser 3a to the symbol d → e and then by the sub-cooler 3b.
→ f) is given. Furthermore, in this example, the intercooler 5 is used.
And a two-stage expansion cycle using the two throttle valves 4, the inlet and outlet of the throttle valve 4 in the preceding stage are symbols f and g,
The throttle valve 4 in the latter stage is denoted by reference numerals h and i. Further, the gas refrigerant supplied from the intercooler 5 to the second-stage compression section 2b is denoted by reference character g.
→ c.
【００２５】以上のように、本例の冷凍機においては、
圧縮機２の構成要素を検討して小型化・高速化・高効率
化に最適な選択としているため、以下の効果を得ること
ができる。すなわち、
（１）モータ７がインバータ制御されるため、高速かつ
高効率で回転させることができる。また、回転数を自在
に制御することができる。
（２）インペラ２９がオープンインペラであるため、加
工精度を向上させることができ、より高速回転に適用す
ることができる。
（３）モータ７の回転軸７ａに 圧縮部２ａ、２ｂのイ
ンペラ２９を直結させているため、ギアを備えていな
い。このため小型であるとともに高効率、低騒音を実現
する。また、回転軸７ａの両端または片端にインペラ２
９が背面対向配置で直結しているため高速回転時のスラ
スト力を相殺することができる。
（４）軸受３９が非接触式軸受なので潤滑油が不要であ
る。したがって、メンテナンスが非常に容易となる。さ
らに、高速回転時において振動、騒音を大幅に低減する
事ができる。
（５）入口ベーン３４、ディフューザ部３０、インバー
タ制御による回転数可変制御によって吸い込み量、吐出
容量を制御することができるため、サージングを回避す
ることができる。
（６）２段圧縮 サイクル、２段膨張 サイクル、および
サブクールサイクルを採用していることにより、冷凍機
性能（成績係数）の向上を実現することができる。As described above, in the refrigerator of this example,
Since the components of the compressor 2 are examined and the optimum selection is made for miniaturization, high speed, and high efficiency, the following effects can be obtained. That is, (1) Since the motor 7 is inverter-controlled, it can be rotated at high speed and with high efficiency. In addition, the rotation speed can be freely controlled. (2) Since the impeller 29 is an open impeller, the processing accuracy can be improved and it can be applied to higher speed rotation. (3) Since the impeller 29 of the compression units 2a and 2b is directly connected to the rotary shaft 7a of the motor 7, no gear is provided. For this reason, it is small and realizes high efficiency and low noise. Further, the impeller 2 is provided on both ends or one end of the rotating shaft 7a.
Since 9 is directly connected in a back-to-back arrangement, the thrust force during high speed rotation can be offset. (4) Since the bearing 39 is a non-contact type bearing, lubricating oil is unnecessary. Therefore, maintenance becomes very easy. Furthermore, vibration and noise can be significantly reduced during high-speed rotation. (5) Since the suction amount and the discharge capacity can be controlled by the inlet vane 34, the diffuser unit 30, and the rotational speed variable control by the inverter control, surging can be avoided. (6) By adopting the two-stage compression cycle, the two-stage expansion cycle, and the subcool cycle, it is possible to improve the refrigerator performance (coefficient of performance).
【００２６】なお、上記の例においては、２段圧縮 サ
イクル、２段膨張 サイクル、およびサブクールサイク
ルの例を示したが、これらの構成は必ずしもすべて必要
となるものではなく、任意に適用してよい。たとえば、
単段圧縮としてもよく、この場合は、回転軸７ａの両端
に設けられたインペラをそれぞれ第１段目、第２段目と
するのではなく、双方とも第１段目とする。In the above example, the two-stage compression cycle, the two-stage expansion cycle, and the subcool cycle are shown, but these configurations are not always necessary and may be arbitrarily applied. . For example,
Single stage compression may be used. In this case, the impellers provided at both ends of the rotary shaft 7a are not the first stage and the second stage, respectively, but both are the first stage.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
以下の効果を得ることができる。請求項１に記載の発明
によれば、インバータ制御であって、さらにモータの回
転軸にインペラが直結されていることにより、ギアレス
とすることができる。このため、高速高効率な小型遠心
圧縮機を実現することができる。また、モータの回転軸
の両端または片端にインペラが背面対向配置で直結され
ていることにより、高速回転によるスラスト荷重を相殺
することができる。As described above, the following effects can be obtained in the present invention. According to the first aspect of the invention, the gearless can be achieved by the inverter control and the impeller being directly connected to the rotation shaft of the motor. Therefore, a high-speed and high-efficiency compact centrifugal compressor can be realized. Further, since the impellers are directly connected to both ends or one end of the rotating shaft of the motor in a back-to-back arrangement, the thrust load due to the high speed rotation can be offset.
【００２８】請求項２に記載の発明によれば、回転軸を
非接触で支持することにより高速回転を実現することが
できる。請求項３に記載の発明によれば、吸入量を制御
することによってサージングを回避することができる。
請求項４に記載の発明によれば、冷凍機性能（成績係
数）の向上を実現することができる。According to the second aspect of the present invention, high-speed rotation can be realized by supporting the rotating shaft in a non-contact manner. According to the invention described in claim 3, surging can be avoided by controlling the suction amount.
According to the invention described in claim 4, improvement of the refrigerator performance (coefficient of performance) can be realized.
【図１】 本発明の一実施形態として示したターボ冷凍
機の概略構成を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a turbo refrigerator shown as an embodiment of the present invention.
【図２】 同ターボ冷凍機に搭載される遠心圧縮機の構
成を示した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a centrifugal compressor mounted on the turbo refrigerator.
【図３】 同ターボ冷凍機における冷媒の状態を示した
ｐ−ｈ線図である。FIG. 3 is a ph diagram showing a state of a refrigerant in the turbo refrigerator.
【図４】 従来の冷凍機に用いられる遠心圧縮機の断面
図である。FIG. 4 is a sectional view of a centrifugal compressor used in a conventional refrigerator.
２ 遠心圧縮機 ２ａ 第１段圧縮部 ２ｂ 第２段圧縮部 ７ モータ ２９ インペラ（オープンインペラ） ３９ 軸受 ３４ 入口ベーン 2 Centrifugal compressor 2a 1st stage compression section 2b 2nd stage compression section 7 motor 29 Impeller (Open impeller) 39 bearings 34 Inlet vane
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 29/46 Ｆ０４Ｄ 29/46 Ｄ Ｊ Ｆターム(参考） 3H021 AA01 BA10 BA13 BA16 BA25 CA03 CA04 DA06 DA11 DA29 EA16 3H022 AA02 BA01 BA04 BA06 CA14 CA16 DA11 3H034 AA02 AA18 BB03 BB06 CC01 CC03 CC06 DD04 EE06 EE10 EE17 EE18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F04D 29/46 F04D 29/46 DJ F term (reference) 3H021 AA01 BA10 BA13 BA16 BA25 CA03 CA04 DA06 DA11 DA29 EA16 3H022 AA02 BA01 BA04 BA06 CA14 CA16 DA11 3H034 AA02 AA18 BB03 BB06 CC01 CC03 CC06 DD04 EE06 EE10 EE17 EE18
Claims (4)
の冷凍機に搭載される遠心圧縮機において、 モータの回転軸の両端または片端にオープンインペラが
背面対向配置で直結され、インバータ制御により毎分２
万から５万回転にて駆動可能に構成されていることを特
徴とする遠心圧縮機。1. In a centrifugal compressor mounted in a refrigerator having a capacity of 20 refrigeration tons or more and 100 refrigeration tons or less, open impellers are directly connected to both ends or one end of a rotary shaft of a motor in a back-to-back arrangement and controlled by an inverter every minute. Two
A centrifugal compressor characterized in that it can be driven at 10,000 to 50,000 rotations.
されていることを特徴とする遠心圧縮機。2. The centrifugal compressor according to claim 1, wherein the rotating shaft is rotatably supported by a non-contact bearing.
おいて、 吸入ガス量を制御する入口ベーンが設けられていること
を特徴とする遠心圧縮機。3. The centrifugal compressor according to claim 1 or 2, wherein an inlet vane for controlling the amount of suction gas is provided.
サイクル、またはサブクールサイクルのうちの少なくと
もいずれか一つの冷媒回路を備えた冷凍機において、冷
媒を圧縮する圧縮機として請求項１から３いずれかに記
載の遠心圧縮機を備えていることを特徴とする冷凍機。4. A two-stage compression cycle comprising two-stage expansion
A refrigerating machine having a refrigerant circuit of at least one of a cycle and a subcool cycle, comprising the centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 3 as a compressor for compressing a refrigerant. Freezer to do.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002010405A JP2003214380A (en) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | Centrifugal compressor and refrigerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002010405A JP2003214380A (en) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | Centrifugal compressor and refrigerator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003214380A true JP2003214380A (en) | 2003-07-30 |
Family
ID=27648154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002010405A Withdrawn JP2003214380A (en) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | Centrifugal compressor and refrigerator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003214380A (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005180267A (en) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Turbo refrigerator, compressor thereof, and control method thereof |
| JP2009185713A (en) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Ihi Corp | Turbo compressor and refrigerator |
| JP2010168904A (en) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Jtekt Corp | Air supply device for fuel cell |
| JP2010530949A (en) * | 2007-06-22 | 2010-09-16 | サーモ キング ドイチュラント ゲーエムベーハー | Refrigerated containers for land, road and rail vehicles |
| JP2012207666A (en) * | 2012-07-17 | 2012-10-25 | Ihi Corp | Turbo compressor and refrigerator |
| JP2012528989A (en) * | 2009-06-05 | 2012-11-15 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー | Control system |
| JP2013122331A (en) * | 2011-12-09 | 2013-06-20 | Daikin Industries Ltd | Refrigerator |
| US9951783B2 (en) | 2012-11-15 | 2018-04-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Centrifugal compressor |
| JP2019523360A (en) * | 2016-06-28 | 2019-08-22 | 杭州万辰机電科技有限公司Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｓｔｅｌｌａｒ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ＆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｉｎｃ． | Centrifugal compressor assembly and its operating method by air conditioner |
| WO2023053881A1 (en) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | ダイキン工業株式会社 | Radial foil bearing, compressor, and refrigeration device |
-
2002
- 2002-01-18 JP JP2002010405A patent/JP2003214380A/en not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005180267A (en) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Turbo refrigerator, compressor thereof, and control method thereof |
| JP2010530949A (en) * | 2007-06-22 | 2010-09-16 | サーモ キング ドイチュラント ゲーエムベーハー | Refrigerated containers for land, road and rail vehicles |
| US8590323B2 (en) | 2008-02-06 | 2013-11-26 | Ihi Corporation | Turbo compressor and refrigerator |
| JP2009185713A (en) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Ihi Corp | Turbo compressor and refrigerator |
| JP2010168904A (en) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Jtekt Corp | Air supply device for fuel cell |
| US11378088B2 (en) | 2009-06-05 | 2022-07-05 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Control system for centrifugal compressor |
| JP2012528989A (en) * | 2009-06-05 | 2012-11-15 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー | Control system |
| JP2013122331A (en) * | 2011-12-09 | 2013-06-20 | Daikin Industries Ltd | Refrigerator |
| JP2012207666A (en) * | 2012-07-17 | 2012-10-25 | Ihi Corp | Turbo compressor and refrigerator |
| US9951783B2 (en) | 2012-11-15 | 2018-04-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Centrifugal compressor |
| JP2019523360A (en) * | 2016-06-28 | 2019-08-22 | 杭州万辰机電科技有限公司Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｓｔｅｌｌａｒ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ＆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｉｎｃ． | Centrifugal compressor assembly and its operating method by air conditioner |
| WO2023053881A1 (en) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | ダイキン工業株式会社 | Radial foil bearing, compressor, and refrigeration device |
| JP2023051047A (en) * | 2021-09-30 | 2023-04-11 | ダイキン工業株式会社 | Radial foil bearing, compressor, and freezer |
| JP7368754B2 (en) | 2021-09-30 | 2023-10-25 | ダイキン工業株式会社 | Radial foil bearings, compressors, and refrigeration equipment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3716061B2 (en) | Turbo refrigerator | |
| US6460371B2 (en) | Multistage compression refrigerating machine for supplying refrigerant from subcooler to cool rotating machine and lubricating oil | |
| KR20020031409A (en) | Turbo compressor and refrigerator with the compressor | |
| WO2001022008A1 (en) | Multi-stage compression refrigerating device | |
| WO2008079129A1 (en) | Refrigerant system with economizer, intercooler and multi-stage compressor | |
| JP2002048098A (en) | Routing guide for bulk material | |
| JP5018725B2 (en) | Ejector refrigeration cycle | |
| JP2002327700A (en) | Centrifugal compressor and refrigerating machine | |
| JP2003214380A (en) | Centrifugal compressor and refrigerator | |
| JP2002188865A (en) | Multiple stage compression type refrigerating machine | |
| JP6176470B2 (en) | refrigerator | |
| JP2003021089A (en) | Two-stage compression refrigerating machine, and its operating method | |
| JP2002322999A (en) | Centrifugal compressor and refrigerator | |
| JP2020159294A (en) | Turbo compressor and refrigeration cycle device | |
| JPH11223396A (en) | Multi-stage compression refrigerating unit | |
| JP4427675B2 (en) | Refrigeration cycle | |
| JP5357433B2 (en) | Turbo refrigerator | |
| JPH03267592A (en) | Hermetic rotary compressor | |
| JP2001349628A (en) | Freezer machine | |
| JP6759388B2 (en) | Centrifugal chiller | |
| JP2006284058A (en) | Air conditioner and its control method | |
| JP2002155896A (en) | Turbocompressor and refrigerating device provided with the same | |
| JPH05322334A (en) | Multi-stage compression freezing cycle and its actuating method | |
| JPS6230698Y2 (en) | ||
| JP5018756B2 (en) | Ejector refrigeration cycle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |