[发明专利]离心压缩机及制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及离心压缩机及制冷装置，尤其涉及具备扩散器和在部分负荷运转时能够控制流量的导向叶片的涡轮制冷机用的离心压缩机及制冷装置。

背景技术

用于空调用等的涡轮制冷机是以蒸气压缩式的制冷循环为原理的制冷装置，由离心压缩机消耗动力，经蒸发器从被冷却物获取热，在冷凝器中向高温部排出热，由此，实现从低温向高温的热输送。

涡轮制冷机的运转状态被粗分成作为100％输出运转的额定运转和作为此以外的输出运转的部分负荷运转。一般地，涡轮制冷机以满足在额定运转中的性能的方式设计，但是，为了运转条件与使用环境相应地逐渐变化，要求在额定运转以外也稳定地动作，且高效率。

因此，本发明是涉及在部分负荷运转中的涡轮制冷机的动作范围扩大和效率提高的发明。作为同样涉及动作范围扩大和效率提高的发明，可以举出专利文献1、2、3。

[在先技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2001-200797号公报

专利文献2：日本特开2002-327700号公报

专利文献3：日本特开平8-284892号公报

发明内容

发明所要解决的课题

作为以往的离心压缩机1’，如图8所示，设置了下述部件，即，设置在初级吸入部的入口导向叶片16’；呈多级地设置的叶轮9’；设置在各叶轮的下游侧的带叶片扩散器10’；设置在此带叶片扩散器10’的下游侧，并将流动向后级叶轮引导的返回流路11’；呈圆形翼列状地配置在此返回流路11’上的固定导向叶片17’。

在这样的结构中，入口导向叶片16’具备能够以旋转轴为中心运动的机构，通过使向叶轮流入的流体的流动角度变化，离心压缩机能够与涡轮制冷机的运转状态相应地任意地进行流量控制。

但是，在图8所示的以往的涡轮制冷机用离心压缩机中，没有将入口导向叶片16’设置在后级，存在在部分负荷运转时导致后级叶轮的失速、动作范围狭窄的问题。

另外，在以往的涡轮制冷机用离心压缩机中，如图8所示的那样，以提高额定运转时的效率为目的，在各叶轮的下游侧设置了带叶片扩散器10’。带叶片扩散器10’是在周方向安装了多片扩散器叶片18’的扩散器。

一般地，扩散器叶片18’以在额定运转中叶轮的流出角和扩散器叶片18’的叶片入口角大致一致的方式设计，此时压缩机能够得到高效率，但是，在部分负荷运转中，因为叶轮的流出角变化，所以，效率降低。

因此，本发明以提供在各种各样的流量条件下动作范围广且高效率的涡轮制冷机用离心压缩机及制冷装置为目的。

为了解决课题的手段

为了解决上述课题，在本发明中采用下述那样的结构。

有关本发明的离心压缩机具备多级叶轮；配设在各叶轮的外周的多个扩散器；将扩散器和后级的叶轮相连的返回流路，其中，在向最终级的叶轮连接的返回流路上，在周方向配置多片可动式的导向叶片，并且，最终级的扩散器由不设置扩散器叶片的无叶片扩散器构成。

或者，有关本发明的制冷装置依次连接离心压缩机、及蒸发器、冷凝器、中间冷却器而构成制冷循环，该离心压缩机具备多级叶轮；配设在各叶轮的外周的多个扩散器；将扩散器和后级的叶轮相连的返回流路，在所述制冷装置中，在向上述离心压缩机的最终级的叶轮连接的返回流路上，在周方向配置多片可动式的导向叶片，并且，最终级的扩散器由不设置扩散器叶片的无叶片扩散器构成。

发明的效果

根据本发明，能够提供在各种各样的流量条件下动作范围大且高效率的涡轮制冷机用离心压缩机及制冷装置。

附图说明

图1是表示有关本发明的第一实施例的图，是第一实施例中的离心压缩机的剖视图。

图2是表示第一实施例中的离心压缩机的系统结构的概略图。

图3是第一实施例中的制冷循环线图。

图4是表示第一实施例中的上游导向叶片和下游导向叶片的配置及下游导向叶片的轴支承位置的图。

图5是表示带叶片扩散器和无叶片扩散器的流量和效率的关系的坐标图。

图6是表示带叶片扩散器和无叶片扩散器的流量和绝热头的关系的坐标图。

图7是表示有关本发明的第二实施例的图，是第二实施例中的离心压缩机的剖视图。

图8是以往的离心压缩机的剖视图。

具体实施方式

下面，说明本发明的实施方式。