JP2009185709A - ターボ圧縮機及び冷凍機 - Google Patents
ターボ圧縮機及び冷凍機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009185709A JP2009185709A JP2008027068A JP2008027068A JP2009185709A JP 2009185709 A JP2009185709 A JP 2009185709A JP 2008027068 A JP2008027068 A JP 2008027068A JP 2008027068 A JP2008027068 A JP 2008027068A JP 2009185709 A JP2009185709 A JP 2009185709A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compression stage
- turbo compressor
- impeller
- compressor
- compressed
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
- F04D17/12—Multi-stage pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
【解決手段】流体を吸引して圧縮する第1圧縮段21と、該第1圧縮段21と回転軸23を介して連結されて第1圧縮段21からの圧縮流体をさらに圧縮する第2圧縮段22とを備え、第1圧縮段21と第2圧縮段22とが互いに背面側を対向させて隣接して配設されているターボ圧縮機4において、第1圧縮段21の第1吐出口21iと第2圧縮段22の第2吸入口22kとを同一平面上に形成し、これら第1吐出口21iと第2吸入口22kとを接続するU字配管40を設ける。
【選択図】図4
Description
圧縮機においては、圧縮比が大きくなると圧縮機の吐出温度が高くなり容積効率が低下してしまう。そこで、上述のようなターボ冷凍機が備えるターボ圧縮機においては、複数段に分けて冷媒の圧縮を行う場合がある。
このターボ圧縮機においては、一段目のインペラで圧縮された流体は外部に設けられた配管(外部配管)を介して二段目のインペラの吸入口に導かれるようになっている。
このターボ圧縮機においては、一段目のインペラを囲む第1ハウジング内及び二段目のインペラを囲む第2ハウジング内に、第1インペラで圧縮された流体を第2インペラに導入する配管(内部配管)が形成されている。
即ち、特許文献1に記載されたターボ圧縮機においては、一段目のインペラと二段目のインペラとの間に駆動モータが配置されているため、両インペラ間の距離は必然的に長くなってしまう。したがって、これらインペラ間を外部配管で接続すると、配管構造が長く複雑なものになることに加え、配管の屈曲箇所が多くなるため流体の流れが乱れて剥離が生じやすく、圧力損失が増加してしまうという問題があった。
即ち、本発明に係るターボ圧縮機は、第1インペラ及びこれを囲む第1ハウジングを有し流体を吸引して圧縮する第1圧縮段と、該第1圧縮段と回転軸を介して連結された第2インペラ及びこれを囲む第2ハウジングを有し前記第1圧縮段からの圧縮流体をさらに圧縮する第2圧縮段とを備え、前記第1圧縮段と前記第2圧縮段とが互いに背面側を対向させて隣接して配設されているターボ圧縮機において、前記第1圧縮段における圧縮流体の吐出口と前記第2圧縮段における前記圧縮流体の吸入口とが同一平面上に形成され、前記吐出口と前記吸入口とを接続するU字配管が設けられたことを特徴としている。
従って、ただ一回の屈曲数かつ大きな曲率でもって最短距離で流路を設けることが可能となるため、圧力損失を最低限に抑えることができるとともに、外部配管方式であることからハウジング内においてディフューザが配設される空間を十分に確保することが可能となる。
これにより、U字配管を通過する流体は、一定の曲率の下で向きを緩やかに変えながら吐出口から吸入口に導かれるため、流体に剥離が生じて圧力損失が発生してしまうことを抑制することが可能となる。
これにより、注入されたガスをU字配管内を流れる主流と均一に混合させて第2圧縮段のインペラに導くことができる。
これにより、注入されるガスが主流の流れを乱すことなく主流に沿うようにして合流されるため、圧力損失を発生させずにガスを注入することが可能となる。
このような特徴の冷凍機によれば、上記のターボ圧縮機と同様の作用・効果を奏する。
また、外部配管方式とすることでディフューザが配設される空間を十分に確保することができるため、圧縮機の性能向上を図ることが可能となる。
本実施形態におけるターボ冷凍機Sは、例えば空調用の冷却水を生成するためにビルや工場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。
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にて蒸発器3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Sでは、蒸発器3にて冷媒液X2を蒸発される際に、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。
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。
なお、モータ12の出力軸11は、モータハウジング13に固定される第1軸受14と第2軸受15とによって回転可能に支持されている。
なお、第1ディフューザ21b、第1スクロール室21c及び第一吸入口21dの一部は、第1インペラ21aを囲う第1ハウジング21eによって形成されている。
各インレットガイドベーン21gは、第1ハウジング21eに固定された駆動機構21h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可能とされている。
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の一部は、第2インペラ22aを囲う第2ハウジング22eによって形成されている。
なお、この第2吐出口22iは、圧縮冷媒ガスX1を凝縮機1に供給するための流路R1と接続されているが、図2及び図4においては該流路R1は省略されている。
またU字配管40における屈曲部分43は第1吐出口21iと第2吸入口22kの間を直径とする半円弧状に形成されており、その頂点付近には該屈曲部分43の接線に沿うようにしてガス注入管42が連通状態で接続されている。このガス注入管42は上述の流路R4に接続されており、エコノマイザ2にて発生した冷媒の気相成分X3がガス注入管42及びU字配管40を介して第2圧縮段22に供給される構成となっている。
このギアユニット30は、モータ12の出力軸11に固定される大径歯車31と、回転軸23に固定されると共に大径歯車31と噛み合う小径歯車32とによって構成されており、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の出力軸11の回転動力を回転軸23に伝達する。
また、第3軸受24が配置される空間50とギアユニット30が収納される空間60とは、第2ハウジング22eに形成された貫通孔80によって接続されており、さらに空間60とオイルタンクとは接続されている。このため、空間50,60に供給されて摺動部位から流れ落ちた潤滑油は、オイルタンクに回収される。
まず、潤滑油供給装置70によって、ターボ圧縮機4の摺動部位にオイルタンクから潤滑油が供給され、その後モータ12が駆動される。そして、モータ12の出力軸11の回転動力がギアユニット30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。
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の外部に位置する第1吐出口21iに導出される。
そして、この第1吐出口21iに導入された冷媒ガスX4は、U字配管40内を通過する過程でガス注入管42によりエコノマイザ2にて発生した冷媒の気相成分X3が注入された後、第2圧縮段22における第2吸入口22kに導入される。
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の外部に位置する第2吐出口22iに導出され、流路R1を介して凝縮器1に供給される。
また、圧縮ユニット20の外部においてU字配管40で接続する外部配管方式を採用することにより、圧縮ユニット20内における第1ハウジング21e及び第2ハウジング22e内において第1ディフューザ21b及び第2ディフューザ22bが配設される空間を十分に確保することが可能となるため、当該第1、第2ディフューザ21b、22bにより効率良く圧力エネルギーを得ることができ、圧縮機の性能の向上を図ることができる。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、家庭用や業務用の冷蔵庫あるいは冷凍庫や、家庭用の空調装置に適用することも可能である。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第1圧縮段21が備える第1インペラ21aの背面と、第2圧縮段22が備える第2インペラ22aの背面とが同じ方向を向くように構成されても良い。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、モータが第1圧縮段と第2圧縮段の間に配置する構成を採用しても良い。
1 凝縮器
3 蒸発器
4 ターボ圧縮機
21 第1圧縮段
21a 第1インペラ(インペラ)
21b 第1ディフューザ
21i 第1吐出口
22 第2圧縮段
22a 第2インペラ
22b 第2ディフューザ
22k 第2吸入口
40 U字配管
42 ガス注入管
43 屈曲部分
X1 圧縮冷媒ガス
X2 冷媒液
X3 気相成分
X4 冷媒ガス
Claims (5)
- 第1インペラ及びこれを囲む第1ハウジングを有し流体を吸引して圧縮する第1圧縮段と、該第1圧縮段と回転軸を介して連結された第2インペラ及びこれを囲む第2ハウジングを有し前記第1圧縮段からの圧縮流体をさらに圧縮する第2圧縮段とを備え、前記第1圧縮段と前記第2圧縮段とが互いに背面側を対向させて隣接して配設されているターボ圧縮機において、
前記第1圧縮段における圧縮流体の吐出口と前記第2圧縮段における前記圧縮流体の吸入口とが同一平面上に形成され、
前記吐出口と前記吸入口とを接続するU字配管が設けられたことを特徴とするターボ圧縮機。 - 前記U字配管の屈曲部分が、前記吐出口と前記吸入口との間を直径とする半円弧状をなすことを特徴とする請求項1に記載のターボ圧縮機。
- 前記U字配管に前記第2圧縮段にガスを追加注入するためのガス注入管が接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のターボ圧縮機。
- 前記ガス注入管が、前記U字配管の屈曲部分の接線に沿って接続されていることを特徴とする請求項3に記載のターボ圧縮機。
- 圧縮された冷媒を冷却液化する凝縮器と、
液化された前記冷媒を蒸発させて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、
前記蒸発器にて蒸発され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冷凍機であって、
前記圧縮機として、請求項1から4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冷凍機。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008027068A JP5109695B2 (ja) | 2008-02-06 | 2008-02-06 | ターボ圧縮機及び冷凍機 |
US12/365,989 US8756954B2 (en) | 2008-02-06 | 2009-02-05 | Turbo compressor and turbo refrigerator |
CN2009100038309A CN101504003B (zh) | 2008-02-06 | 2009-02-06 | 涡轮压缩机和制冷机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008027068A JP5109695B2 (ja) | 2008-02-06 | 2008-02-06 | ターボ圧縮機及び冷凍機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009185709A true JP2009185709A (ja) | 2009-08-20 |
JP5109695B2 JP5109695B2 (ja) | 2012-12-26 |
Family
ID=40930323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008027068A Expired - Fee Related JP5109695B2 (ja) | 2008-02-06 | 2008-02-06 | ターボ圧縮機及び冷凍機 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8756954B2 (ja) |
JP (1) | JP5109695B2 (ja) |
CN (1) | CN101504003B (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011208518A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Ihi Corp | ロータアセンブリの製造方法、ロータアセンブリ及びターボ圧縮機 |
JP5392163B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2014-01-22 | 株式会社Ihi | ケーシング構造 |
DE102011005189A1 (de) * | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Krones Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Recyceln von Druckgas |
CN104158056A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-11-19 | 黄其清 | 换向片竖立式调头出料机构 |
WO2018051428A1 (ja) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 昇圧システム、及び気体の昇圧方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11230098A (ja) * | 1997-11-29 | 1999-08-24 | Lg Electronics Inc | ターボ圧縮機 |
JP2003269394A (ja) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 圧縮機 |
JP2006194579A (ja) * | 2005-01-10 | 2006-07-27 | Samsung Electronics Co Ltd | ターボ圧縮機を具備した冷凍装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2903182A (en) * | 1957-10-17 | 1959-09-08 | Clarage Fan Company | Fan equipment |
FR1261548A (fr) | 1960-06-21 | 1961-05-19 | Neu Sa | Perfectionnement apportés aux ventilateurs et compresseurs centrifuges à deux étages |
JPH05223090A (ja) | 1992-02-12 | 1993-08-31 | Toshiba Corp | ターボ圧縮機 |
AU2002315917B2 (en) | 2001-12-10 | 2008-05-01 | ResMed Pty Ltd | Double-Ended Blower and Volutes Therefor |
JP4947405B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2012-06-06 | 株式会社Ihi | ターボ圧縮機 |
JP2007177695A (ja) | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ターボ圧縮機 |
-
2008
- 2008-02-06 JP JP2008027068A patent/JP5109695B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-02-05 US US12/365,989 patent/US8756954B2/en active Active
- 2009-02-06 CN CN2009100038309A patent/CN101504003B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11230098A (ja) * | 1997-11-29 | 1999-08-24 | Lg Electronics Inc | ターボ圧縮機 |
JP2003269394A (ja) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 圧縮機 |
JP2006194579A (ja) * | 2005-01-10 | 2006-07-27 | Samsung Electronics Co Ltd | ターボ圧縮機を具備した冷凍装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090193842A1 (en) | 2009-08-06 |
US8756954B2 (en) | 2014-06-24 |
CN101504003B (zh) | 2013-07-10 |
CN101504003A (zh) | 2009-08-12 |
JP5109695B2 (ja) | 2012-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5262155B2 (ja) | ターボ圧縮機及び冷凍機 | |
JP5167845B2 (ja) | ターボ圧縮機及び冷凍機 | |
US7942628B2 (en) | Turbo compressor | |
JP5515990B2 (ja) | ターボ圧縮機及びターボ冷凍機 | |
JP2011043130A (ja) | 遠心圧縮機及び冷凍装置 | |
JP5109695B2 (ja) | ターボ圧縮機及び冷凍機 | |
WO2014103416A1 (ja) | 圧縮機及びターボ冷凍機 | |
JP5326900B2 (ja) | ターボ圧縮機及び冷凍機 | |
JP2016532053A (ja) | 多段遠心圧縮機および空気調和ユニット | |
KR20210136587A (ko) | 터보 압축기 및 이를 포함하는 터보 냉동기 | |
JP5136096B2 (ja) | ターボ圧縮機及び冷凍機 | |
JP5614050B2 (ja) | ターボ圧縮機及びターボ冷凍機 | |
JP5272942B2 (ja) | ターボ圧縮機及び冷凍機 | |
JP5029396B2 (ja) | インレットガイドベーン及びターボ圧縮機並びに冷凍機 | |
JP5423550B2 (ja) | 駆動軸構造、ターボ圧縮機及びターボ冷凍機 | |
JP2007211716A (ja) | ターボ圧縮機及びターボ圧縮機を備えた冷凍機 | |
JP2011075254A (ja) | ターボ冷凍機 | |
JP5545326B2 (ja) | ターボ圧縮機及び冷凍機 | |
JP2011185221A (ja) | ターボ圧縮機及びターボ冷凍機 | |
US11953015B2 (en) | Centrifugal compressor with reverse overhung volute | |
JP2003269394A (ja) | 圧縮機 | |
JP2002155896A (ja) | ターボ形圧縮機及びそれを備えた冷凍装置 | |
Tamaki et al. | Development of High-Efficiency Centrifugal Compressor for Turbo Chiller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101224 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120614 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120619 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120813 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120911 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120924 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151019 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5109695 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151019 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |