JPS603496A - タ−ボ形２段圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、空冷ターボ冷凍機等に用いるターボ形２段圧
縮機に係り、特に生産性のよい構造としたターボ形２段
圧縮機に関するものである。

〔発明の背景〕

空冷ターボ冷凍機で省エネルギー効果をあげるには、冷
凍サイクルに２段エコノマイザ方式を採用するのが有利
である。しかし、そのためＫは、２段以上の羽根車を備
える必要がある。そこで、２段圧縮の場合でも、部品点
数ができるだけ少なく、価格的にも有利な圧縮機を開発
する必要が生じた。

従来のターボ形２段圧縮機では、１段、２段の各羽根車
を設け、各段ごとに流路となるスパイラルケーシングを
備えている。１段圧縮された冷媒ガス等の流体は、リタ
ーンガイドベーンを通って１段羽根車とは別に設けられ
た２段羽根車のサクション部に導かれ、さらに２段圧縮
されるのが通例である。

このような２段圧縮機では、羽根車はもとよシ、スパイ
ラルケーシング部も複数となシ部品点数が多く、加工工
数も大となる。各羽根車は回転軸に直列に組込まれてい
るので、稼動時、各段の圧縮作用によって生じるスラス
ト荷重は重畳される。

したがって、充分なスラスト受けを必要とし、回転軸を
支持するケーシングの軸受部も堅牢なものが要求されて
いた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来技術の問題点に鑑み、部品点数が
少なく、構造が単純で経済的なターボ形２段圧縮機を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の構成は、回転軸と、この回転軸に取付け、石板
の一方側に複数の１段羽根翼を備え、他方側に複数の２
段羽根翼を備えた羽根車と、前記回転軸を支持し、前記
羽根車の２段羽根翼を蓋い、複数の２段ディフューザベ
ーンを淵えた２段圧縮流路と、リターン流路と、デリベ
リ部に通じるスパイラル流路とを形成したメインケーシ
ングと、このメインケーシングに対接し、前記羽根車の
１段羽根翼を蓋い、サクション部と１段圧縮流路とを形
成したサイドケーシングとを主要構成要素とするターボ
形２段圧縮機であって、前記羽根車の石板の外周に、前
記メインケーシングの、前記サイドケーシングと対接す
る側面を位置させ、前記羽根車の１段羽根翼の外周領域
にある前記１段圧縮流路と、前記羽根車の２段羽根翼の
外周領域にある前記２段圧縮流路とのクロスオーバ部に
、前記複数の２段ディフューザベーン部に設けた開口部
を位置させ、この開口部は前記リターン流路に導通し、
前記複数の２段ディフューザベーンのあい隣るベーン間
に設けた開口部が、前記スパイラル流路に導通している
ものである。

なお付記すると、このように、羽根車は、石板の両側に
１段、２段羽根翼を備えた一体羽根車としたので、部品
点数が少なく、かつ、圧縮作用時に発生するスラスト荷
重は互いに反対方向に働くようになっている。また、１
段および２段圧縮ガスは、ディフューザ一部でクロスオ
ーパージ、１段圧縮ガスをリターン流路を経て２段羽根
翼部へ導き、２段圧縮ガスをスパイラル流路を経てデリ
ベり部へ導く各流路を形成した一体的ケーシング構造と
なっておシ、構造が単純で、経済的なターボ形２段圧縮
機である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を、第１ないし第４図を用いて
説明する。

ここで、第１図は、本発明の圧縮機の縦断面図、第２図
は、第１図のＡ矢視断面図、第３図は、第１図のＢ矢視
断面図、第４図は、ラビリンスシール部の詳細断面図で
ある。

すなわち、回転軸１に取付けた羽根車２は、石板２　ａ
’の一方側に複数の１段羽根翼２ｂを備え、他方側に複
数の２段羽根翼２ｃを備えた一体羽根車である。回転軸
１は軸受５によって支持されている。６は軸シール部で
ある。この軸受５を支えるメインケーシング３と、サイ
ドケーシング４によって圧縮機のガス流路はすべて構成
されている。

羽根車２の石板２ａの外周に、メインケーシング３の、
サイドケーシング４と対接する側面３ａがあシ、これら
石板２ａとケーシングの側面３ａとの間でラビリンスシ
ール２０　’ｒ：４１’を成し、低圧側、すなわち１段
圧縮側と、高圧側、すなわち２段圧縮側とを圧力的に封
止している。

サイドケーシング４は、羽根車２の１段羽根翼２ｂを覆
い、複数の三角翼形の１段ディフューザベーン７を備え
、羽根車２の１段羽根翼２ｂの外周領域に１段圧縮流路
１０が形成されており、第２図に示すように、あい隣る
１段ディフューザーベーン７間の開口部１３ａが高圧側
に導通している。図示していないが、サイドケーシング
４はサクション部を備えている。

メインケーシング３は、羽根車２の２段羽根翼２Ｃを覆
い、複数の三角翼形の２段ディフューザベーン８を備え
、羽根車２０２段羽根翼２Ｃの外周領域に２段圧縮流路
１１が形成されている。また、メインケーシング３には
、複数のリターンガイドベーン９を備えたリターン流路
１２が形成されている。１３は、１段圧縮ガスと２段圧
縮ガスの互いにクロスするクロスオーバ一部である。

第３図に示すように、複数の２段ディ７ユーザベーン８
部には開口部１２ａが前記のリターン流路１２に導通し
ている。また、複数の２段ディフューザベーン８の間に
、やや平行に形成される２段圧縮流路１１があり、開口
部１４ａがスノくイラル流路１４に導通している。図示
していないが、スパイラル流路１４はデリベリ部に通じ
ている。

次に、このような構成のターボ形２段圧縮機の作用を説
明する。

図示しないサクション部から流入した低温低圧の冷媒ガ
ス等の流体は、回転する羽根車２の１段羽根翼２ｂで１
段圧縮され、１段圧縮流路１０を通り開口部１３ａから
クロスオーバ一部１３を経て、２段ディフューザベーン
８の開口部１２ａからリターン流路１２へ流れ込み、リ
ターンガイドベーン９に案内されて、回転する羽根車２
０２段羽根翼２０部に至る。１段圧縮ガスは、さらにと
の２段羽根翼２Ｃで２段圧縮され、高温高圧のガスとな
り、複数の２段ディフューザベーン８間の２段圧縮流路
１１を通り開口部１４ａを経てスパイラル流路１４に流
入し、図示しないデリベリ部から配管系へ吐出される。

しかして、以上に説明した本実施例では、羽根車２の羽
根翼２ｂｌ　２Ｃは側板を備えないオープン羽根車とし
たものであって、このようなオープン羽根車では、シュ
ラウド側ギャップの精度が要　請求されるものであるが
、本実施例の構成では、１つの回転軸、１体向り−シン
グ、１体の羽根車だけで寸法が決まるので、軸方向寸法
精度が良好となる。したがって、羽根翼とケーシングと
のシュラウドギャップおよびラビリンスシール部の段シ
ールギャップを正確に保持することができ、圧縮作用の
効率を向上することができる。−なお、本発明は、上記
のようなオープン羽根で形成することに限定されるもの
でないが、上記のようにオープン羽根車とすると格別の
効果を奏するものである。

また、本実施例の構成では１段デイフユーザベｙ７、’
）ターンガイドベーン９：（ｉ−備えた例を説明したが
、これらは、本発明のケーシングの流路形成上の付加的
な例示構成で、他の同機能の構成を任意採用できるもの
である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、羽根車は、心根の
両側に１段、２段羽根翼を備えた一体羽根車としたので
、部品点数が少なく、かつ、圧縮作用時に発生するスラ
スト荷重は互いに反対方向に働くようになっているので
小形のスラスト受けでよい。また、１段および２段圧縮
ガスは、ディフューザ一部でクロスオーバーし、１段圧
縮ガスをリターン流路を経て２段羽根翼部へ導き、２段
圧縮ガスをスパイラル流路を経てデリベリ部へ導く各流
路を形成した２休的ケーシング構造となっており、構造
が単純で、経済的なターボ形２段圧縮機を提供するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の圧縮機の縦断面図、第２図は、第１
図のＡ矢視断面図、第３図は、第１図のＢ矢視断面図、
第４図は、ラビリ／ス部の詳細断面図である。 １・・・回転軸、２・・・羽根車、２ａ・・・心根、２
ｂ・・・１段羽根翼、２Ｃ・・・２段羽根翼、３・・・
メインケーシング、３ａ・・・側面、４・・・サイドケ
ーシング、８・・・２段ディフューザベーン、１０・・
・１段圧縮流路、１１・・・２段圧縮流路、１２・・・
リターン流路、１３・・・クロスオーバ部、１４・・・
スパイラル流Ｍ、１２ａ。 １３ａ、１４ａ・・・開口部、２０・・・ラビリンスシ
ール。 不　１　口 ′￥Ｊ　４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転軸と、この回転軸に取付け、石板の一方側に複
   数の１段羽根翼を備え、他方側に複数の２段羽根翼を備
   えた羽根車と、前記回転軸を支持し、前記羽根車の２段
   羽根翼を覆い、複数の２段ディフューザベーンを備えた
   ２段圧縮流路と、リターン流路と、デリベリ部に通じる
   スパイラル流路とを形成したメインケーシングと、この
   メインケーシングに対接し、前記羽根車の１段羽根翼を
   覆い、サクション部と１段圧縮流路とを形成したサイド
   ケーシングとを備えたり〜ボ形２段圧縮機であって、 前記羽根車の石板の外周に、前記メインケーシングの、
   前記サイドケーシングと対接する側面を位置させ、 前記羽根車の１段羽根翼の外周領域にある前記１段圧縮
   流路と、前記羽根車の２段羽根翼の外周領域にある前記
   ２段圧縮流路とのクロスオーバ部に、前記複数の２段デ
   ィフューザベーン部に設けた開口部を位置させ、この開
   口部は前記リターン流路に導通し、 前記複数の２段ディフューザベーンのあい隣るぺ一゛ン
   間に設けた開口部が、前記スパイラル流路に導通してい
   ることを特徴とするクーボ形２段圧縮機。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、羽根車
   の石板と、この石板の外周にあるメインケーシングの側
   面との間でラビリンスシールを構成したものであるター
   ボ形２段圧縮機。