JPH04265498A - 遠心圧縮機 - Google Patents
遠心圧縮機Info
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- JPH04265498A JPH04265498A JP3309910A JP30991091A JPH04265498A JP H04265498 A JPH04265498 A JP H04265498A JP 3309910 A JP3309910 A JP 3309910A JP 30991091 A JP30991091 A JP 30991091A JP H04265498 A JPH04265498 A JP H04265498A
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- Japan
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- centrifugal compressor
- diffuser
- refrigerant
- gas
- impeller
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- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 14
- VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N Chlorodifluoromethane Chemical group FC(F)Cl VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
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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
-
- 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
- F04D29/444—Bladed diffusers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/50—Inlet or outlet
- F05D2250/52—Outlet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に遠心圧縮機に係
り、特に、高効率性能を得るための新規なディフューザ
およびコレクタ組合せ構造を持つ遠心圧縮機に関する。
り、特に、高効率性能を得るための新規なディフューザ
およびコレクタ組合せ構造を持つ遠心圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】水冷却方式の冷却装置を使用している大
容量の空調システムにおいては、遠心圧縮機が最も一般
的に使用されている。そのような遠心圧縮機で用いられ
る冷媒は、普通、熱力学サイクル効率が相対的に高いＣ
ＦＣ−１１である。
容量の空調システムにおいては、遠心圧縮機が最も一般
的に使用されている。そのような遠心圧縮機で用いられ
る冷媒は、普通、熱力学サイクル効率が相対的に高いＣ
ＦＣ−１１である。
【０００３】この普通の冷媒の使用が定められ、そして
特定の設備（すなわち、ヘッドすなわち圧力比および流
量条件）に対するシステム容量条件が定められ、その後
、インペラーの直径および幅が、特別な容量条件に適合
するように選ばれる。もちろん、そのインペラーは、冷
媒を高速に加速し、その後、運動エネルギーを圧力エネ
ルギーに変換しながら、その冷媒を低速に減速する必要
があるところのインペラーである。これは、普通ディフ
ューザで、そして、ある程度まで、そのディフューザが
その冷媒を排出する室で行われる。
特定の設備（すなわち、ヘッドすなわち圧力比および流
量条件）に対するシステム容量条件が定められ、その後
、インペラーの直径および幅が、特別な容量条件に適合
するように選ばれる。もちろん、そのインペラーは、冷
媒を高速に加速し、その後、運動エネルギーを圧力エネ
ルギーに変換しながら、その冷媒を低速に減速する必要
があるところのインペラーである。これは、普通ディフ
ューザで、そして、ある程度まで、そのディフューザが
その冷媒を排出する室で行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】冷媒としてＣＦＣ−１
１を使用する場合、完全な拡散（すなわち、実質的に全
ての運動エネルギーの圧力エネルギーへの変換）は、利
用可能なディフューザ空間の通常の制限範囲内では行う
ことができないことが、一般に知られている。すなわち
、そのようなディフューザは、駆動モータおよびギアシ
ステムに関して異常に大きくなり、そのようなシステム
を実際に適用するには無理がある。したがって、うず巻
き装置は、拡散プロセスを行うと共に、次の凝縮器への
流れに対して排出蒸気を収集するようにも機能する。 徐々に増加する横断面積を持つうず巻き装置は、利用可
能な空間を使用するための最適設計を与えてくれるが、
そのうず巻き装置内で行う拡散時に、幾分効率が悪くな
ることが知られている。
１を使用する場合、完全な拡散（すなわち、実質的に全
ての運動エネルギーの圧力エネルギーへの変換）は、利
用可能なディフューザ空間の通常の制限範囲内では行う
ことができないことが、一般に知られている。すなわち
、そのようなディフューザは、駆動モータおよびギアシ
ステムに関して異常に大きくなり、そのようなシステム
を実際に適用するには無理がある。したがって、うず巻
き装置は、拡散プロセスを行うと共に、次の凝縮器への
流れに対して排出蒸気を収集するようにも機能する。 徐々に増加する横断面積を持つうず巻き装置は、利用可
能な空間を使用するための最適設計を与えてくれるが、
そのうず巻き装置内で行う拡散時に、幾分効率が悪くな
ることが知られている。
【０００５】代表的な遠心圧縮機は、インペラーの直径
のほぼ２倍の外径を持つうず巻き装置を備えている。こ
れらの幾何学的条件の下では、圧縮機内の拡散量が制限
される。より多くの拡散を得るためには、より大きなデ
ィフューザ外径、したがって、より大きなうず巻き装置
直径を必要するだけでなく、一層低速で所定容積流量の
流れを可能にするために、うず巻き装置の横断面積をよ
り大きくする必要がある。これらの制限のため、従来の
大きさが制限されたディフューザ／うず巻き組合せ構造
を持つ遠心圧縮機は、そのうず巻き装置が過大となり、
周方向ディフューザとして作用し始めるとき、部分負荷
状態の下で、大きな周方向圧力形成およびそれに対応す
る流量の不安定性が、ディフューザの上流、さらにはイ
ンペラーの入口にさえも発生してしまう。圧縮機の性能
全体に及ぶこれらの不安定性は、効率の喪失および部分
負荷状態での安定な運転範囲の減少をもたらす。
のほぼ２倍の外径を持つうず巻き装置を備えている。こ
れらの幾何学的条件の下では、圧縮機内の拡散量が制限
される。より多くの拡散を得るためには、より大きなデ
ィフューザ外径、したがって、より大きなうず巻き装置
直径を必要するだけでなく、一層低速で所定容積流量の
流れを可能にするために、うず巻き装置の横断面積をよ
り大きくする必要がある。これらの制限のため、従来の
大きさが制限されたディフューザ／うず巻き組合せ構造
を持つ遠心圧縮機は、そのうず巻き装置が過大となり、
周方向ディフューザとして作用し始めるとき、部分負荷
状態の下で、大きな周方向圧力形成およびそれに対応す
る流量の不安定性が、ディフューザの上流、さらにはイ
ンペラーの入口にさえも発生してしまう。圧縮機の性能
全体に及ぶこれらの不安定性は、効率の喪失および部分
負荷状態での安定な運転範囲の減少をもたらす。
【０００６】したがって、本発明の目的は、上記の欠点
を無くした改善された遠心圧縮機を提供することにある
。
を無くした改善された遠心圧縮機を提供することにある
。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの観点によ
れば、従前の計測規則を適用するとき、空力学素子の線
形寸法は、モータおよび駆動装置が空力学的構造よりも
むしろ寸法決定要素になるまで、低減される。低減され
た寸法は、高効率を与えるように、ディフューザ内で運
動エネルギーを圧力エネルギーに完全に変換する設備を
与える。この方法で、幾何学的形状を制限内に維持しな
がら、拡散プロセスの効率を最適化している。
れば、従前の計測規則を適用するとき、空力学素子の線
形寸法は、モータおよび駆動装置が空力学的構造よりも
むしろ寸法決定要素になるまで、低減される。低減され
た寸法は、高効率を与えるように、ディフューザ内で運
動エネルギーを圧力エネルギーに完全に変換する設備を
与える。この方法で、幾何学的形状を制限内に維持しな
がら、拡散プロセスの効率を最適化している。
【０００８】本発明の他の観点によれば、ディフューザ
は、複数の周方向に空間的に離された、一般的に径方向
に伸びている台形円錐状通路を有する管ディフューザを
備えている。その通路の長さは、冷媒気体を実質的に完
全に拡散させ得るような５：１の面積比を与えるように
選ばれている。
は、複数の周方向に空間的に離された、一般的に径方向
に伸びている台形円錐状通路を有する管ディフューザを
備えている。その通路の長さは、冷媒気体を実質的に完
全に拡散させ得るような５：１の面積比を与えるように
選ばれている。
【０００９】
【作用】本発明においては、遠心圧縮機の従来のうず巻
き装置を、ディフューザからの低速気体を受け取るため
の周方向に対称的なコレクタによって置き換えている。 ディフューザ内で実質的に完全な拡散が行われるので、
不安定速度によってコレクタ内で生ずる周方向圧力歪み
が、最小化される。さらに、うず巻き装置の横断面積と
較べて、コレクタが比較的大きな横断面積を持つので、
冷媒気体のさらに完全な拡散から生ずる比較的大きな流
量体積が、制限されることなく収容され得る。この方法
においては、実質的に完全な拡散が行われる通路ディフ
ューザ、および一定の周方向断面を持つ比較的大きなコ
レクタが、効果的に組合わされて用いられ、大きな安定
運転範囲にわたって最適効率をもたらすようになってい
る。また、全て所定の幾何学形状の制限内にある。
き装置を、ディフューザからの低速気体を受け取るため
の周方向に対称的なコレクタによって置き換えている。 ディフューザ内で実質的に完全な拡散が行われるので、
不安定速度によってコレクタ内で生ずる周方向圧力歪み
が、最小化される。さらに、うず巻き装置の横断面積と
較べて、コレクタが比較的大きな横断面積を持つので、
冷媒気体のさらに完全な拡散から生ずる比較的大きな流
量体積が、制限されることなく収容され得る。この方法
においては、実質的に完全な拡散が行われる通路ディフ
ューザ、および一定の周方向断面を持つ比較的大きなコ
レクタが、効果的に組合わされて用いられ、大きな安定
運転範囲にわたって最適効率をもたらすようになってい
る。また、全て所定の幾何学形状の制限内にある。
【００１０】
【実施例】図１を参照する。本発明は、遠心圧縮機１１
に組み込まれ、一般的に符号１０で示されている。その
遠心圧縮機１１は、冷媒蒸気を高速に加速するためのイ
ンペラー１２、運動エネルギーを圧力エネルギーに変換
しながら冷媒を低速に減速するためのディフューザ１３
、および次に凝縮器に流すために排出蒸気を収集するた
めのコレクタ１４の形態をしている排出プレナムを有す
る。インペラー１２への動力は、圧縮機の他端で密封封
止され、かつ次に駆動ギア１７、被駆動ギア１８、およ
び高速軸１９に駆動的に接続されている低速軸１６を回
転させるように動作する電動機（図示せず）によって与
えられる。
に組み込まれ、一般的に符号１０で示されている。その
遠心圧縮機１１は、冷媒蒸気を高速に加速するためのイ
ンペラー１２、運動エネルギーを圧力エネルギーに変換
しながら冷媒を低速に減速するためのディフューザ１３
、および次に凝縮器に流すために排出蒸気を収集するた
めのコレクタ１４の形態をしている排出プレナムを有す
る。インペラー１２への動力は、圧縮機の他端で密封封
止され、かつ次に駆動ギア１７、被駆動ギア１８、およ
び高速軸１９に駆動的に接続されている低速軸１６を回
転させるように動作する電動機（図示せず）によって与
えられる。
【００１１】高速軸１９は、その両端で軸受２１および
２２によって支持されている。軸受２２は、軸１９の径
方向位置を保つためのジャーナル軸受、およびその軸１
９の軸方向位置を保つためのスラスト軸受の両方として
、作用する。
２２によって支持されている。軸受２２は、軸１９の径
方向位置を保つためのジャーナル軸受、およびその軸１
９の軸方向位置を保つためのスラスト軸受の両方として
、作用する。
【００１２】インペラー１２によって大きくされる空力
学的スラストに対して反作用を与えるために、インペラ
ーホイール１２の後方の低速空洞２０によってつりあい
ピストンが与えられる。空洞すなわちつりあいピストン
２０の圧力を、一般に符号２３で示された圧縮機吸込み
領域の圧力と同じ低速に維持するために、インペラー１
２内に複数の通路２５が設けられている。空洞２４の圧
力は、特に、遠心圧縮機の部分負荷状態では、空洞２０
のそれよりも高いため、トランスミッションからつりあ
いピストン２０への油および気体の流れに対してその領
域を密封するために、軸受２２とインペラー１２との間
にラビリンスシール２６が設けられている。この考えは
、高速気体をそこに作用させることによってラビリンス
シールを押圧する考え方と同じく、良く知られている。
学的スラストに対して反作用を与えるために、インペラ
ーホイール１２の後方の低速空洞２０によってつりあい
ピストンが与えられる。空洞すなわちつりあいピストン
２０の圧力を、一般に符号２３で示された圧縮機吸込み
領域の圧力と同じ低速に維持するために、インペラー１
２内に複数の通路２５が設けられている。空洞２４の圧
力は、特に、遠心圧縮機の部分負荷状態では、空洞２０
のそれよりも高いため、トランスミッションからつりあ
いピストン２０への油および気体の流れに対してその領
域を密封するために、軸受２２とインペラー１２との間
にラビリンスシール２６が設けられている。この考えは
、高速気体をそこに作用させることによってラビリンス
シールを押圧する考え方と同じく、良く知られている。
【００１３】冷媒流が圧縮機１１内で発生する方法につ
いて考察する。冷媒は、吸込みハウジング３１の入口開
口２９に入り、ブレードリング装置３２および案内翼３
３を通過し、その後インペラー１２によってその内側に
、そしてシュラウド３４によってその外側に形成された
圧縮領域に通じている圧縮吸込み領域２３に入る。圧縮
後、冷媒はディフューザ１３、コレクタ１４および排出
管（図示せず）に流れる。一体部分としてコレクタ１４
を有する圧縮機基部３６は、トランスミッションケース
３７に取り付けられ、さらにボルト（図示せず）のよう
な適切な固定具によって電動機ハウジング３８に取り付
けられる。ブレードリング装置３２は、ボルト４５によ
って吸込みハウジング３１の内端４１に固定される。
いて考察する。冷媒は、吸込みハウジング３１の入口開
口２９に入り、ブレードリング装置３２および案内翼３
３を通過し、その後インペラー１２によってその内側に
、そしてシュラウド３４によってその外側に形成された
圧縮領域に通じている圧縮吸込み領域２３に入る。圧縮
後、冷媒はディフューザ１３、コレクタ１４および排出
管（図示せず）に流れる。一体部分としてコレクタ１４
を有する圧縮機基部３６は、トランスミッションケース
３７に取り付けられ、さらにボルト（図示せず）のよう
な適切な固定具によって電動機ハウジング３８に取り付
けられる。ブレードリング装置３２は、ボルト４５によ
って吸込みハウジング３１の内端４１に固定される。
【００１４】吸込みハウジング３１を圧縮機基部３６に
組み込む前に、図示の如く、ディフューザ１３が複数の
ボルト４３によって圧縮機基部３６の環状面４２に取り
付けられる。その後、シュラウド３４が、複数個のボル
ト４４によってディフューザ構造に固定される。その後
、シュラウド３４の吸込端４７と、ブレードリング装置
３２の下流側との間に小さな空隙４６が残される。
組み込む前に、図示の如く、ディフューザ１３が複数の
ボルト４３によって圧縮機基部３６の環状面４２に取り
付けられる。その後、シュラウド３４が、複数個のボル
ト４４によってディフューザ構造に固定される。その後
、シュラウド３４の吸込端４７と、ブレードリング装置
３２の下流側との間に小さな空隙４６が残される。
【００１５】次に、図２および図３を参照する。これら
の図には、ハブ４７、一体に接続されかつ径方向に伸び
ている円板４８、および複数のブレード４９を含むイン
ペラーホイール１２が詳細に示されている。インペラー
ホイール１２を高速軸１９に駆動的に組み込むためのハ
ブ孔５１並びにキーウエイ５２が、ハブ４７に形成され
ている。上述の如く、つりあいピストン２０の適切な圧
力を確立するための複数の通路２５、および図１に示さ
れる如く前端円錐５６をインペラーホイールに固定する
ための、複数の雌ねじが切られた穴５４もまた、ハブ４
７に形成されている。
の図には、ハブ４７、一体に接続されかつ径方向に伸び
ている円板４８、および複数のブレード４９を含むイン
ペラーホイール１２が詳細に示されている。インペラー
ホイール１２を高速軸１９に駆動的に組み込むためのハ
ブ孔５１並びにキーウエイ５２が、ハブ４７に形成され
ている。上述の如く、つりあいピストン２０の適切な圧
力を確立するための複数の通路２５、および図１に示さ
れる如く前端円錐５６をインペラーホイールに固定する
ための、複数の雌ねじが切られた穴５４もまた、ハブ４
７に形成されている。
【００１６】上述の如く、つりあいピストンとして機能
させるために、通路２５によって低速領域と連通してい
る浅い円筒空洞２０が、インペラーハブ４７の後側にあ
る。さらに、キーウエイ通路５２の応力軽減の目的で、
さらに、インペラー１２の軸方向位置を設定するための
詰め金の目的で、環状空洞５７が孔５１の近くに形成さ
れている。
させるために、通路２５によって低速領域と連通してい
る浅い円筒空洞２０が、インペラーハブ４７の後側にあ
る。さらに、キーウエイ通路５２の応力軽減の目的で、
さらに、インペラー１２の軸方向位置を設定するための
詰め金の目的で、環状空洞５７が孔５１の近くに形成さ
れている。
【００１７】図４乃至図６には、ディフューザ１３が詳
細に示されている。ディフューザは、単一の環状鋳物か
ら形成され、そして胴体すなわちリング部分５８、内部
環状フランジ５９、および外部環状フランジ６１を含ん
でいる。内部環状フランジ５９は、上述の如く複数のボ
ルト４４によって取り付けられているシュラウド構造３
４を支持する働きをする。外部環状フランジ６１は、図
１に示される如く、コレクタ１４の内面と係合する径方
向に伸びているリム６２を有する。リム６２とコレクタ
１４の端部との間からの冷媒の漏洩を防止するための環
状シール（図示せず）を含むように、溝６３がリム６２
の端部に形成されている。
細に示されている。ディフューザは、単一の環状鋳物か
ら形成され、そして胴体すなわちリング部分５８、内部
環状フランジ５９、および外部環状フランジ６１を含ん
でいる。内部環状フランジ５９は、上述の如く複数のボ
ルト４４によって取り付けられているシュラウド構造３
４を支持する働きをする。外部環状フランジ６１は、図
１に示される如く、コレクタ１４の内面と係合する径方
向に伸びているリム６２を有する。リム６２とコレクタ
１４の端部との間からの冷媒の漏洩を防止するための環
状シール（図示せず）を含むように、溝６３がリム６２
の端部に形成されている。
【００１８】図１に示される如く、ディフューザ１３を
コレクタ構造１４に固定するボルト４３を受け入れるた
めの複数個の穴６４が、ディフューザ１３のリング部分
５８に形成されている。複数個の周方向に空間的に離さ
れた、一般的に径方向に伸びているテーパ付通路６６も
また、機械加工などによってリング部分５８に形成され
ている。それらの通路の中心線６７は、一般に６８で示
される共通の円に接しており、それは普通、接線円とし
て参照される。
コレクタ構造１４に固定するボルト４３を受け入れるた
めの複数個の穴６４が、ディフューザ１３のリング部分
５８に形成されている。複数個の周方向に空間的に離さ
れた、一般的に径方向に伸びているテーパ付通路６６も
また、機械加工などによってリング部分５８に形成され
ている。それらの通路の中心線６７は、一般に６８で示
される共通の円に接しており、それは普通、接線円とし
て参照される。
【００１９】図６に示される如く、テーパ付通路６６の
それぞれは３つの直列に接続された部分（領域）を有し
、番号６９，７１および７２で示される如く、それらは
すべて軸６７と同心である。第１部分６９は、形状が円
筒（すなわち、一定の直径を持つ）であり、それは、そ
のいずれか一方の周方向側部で同様の部分と交差するよ
うに角度付けされている。７１で示された第２部分は、
わずかに裾広がりの軸方向プロフィールを有し、その部
分の壁７３は、軸６７に関してある角度を持って外側に
向けられている。適切な角度は、２°である。第３の部
分７２は、中心線６７に関してある角度αの角度を付け
られた壁７４によって、一層裾広がりになっている軸方
向プロフィールを有する。その好適な角度αは、４°で
ある。通路６６の外端方向に向かって増大する領域のプ
ロフィールは、ディフューザ１３内で実行させられる拡
散の度合を表し、その量は、次式によって表わされる。
それぞれは３つの直列に接続された部分（領域）を有し
、番号６９，７１および７２で示される如く、それらは
すべて軸６７と同心である。第１部分６９は、形状が円
筒（すなわち、一定の直径を持つ）であり、それは、そ
のいずれか一方の周方向側部で同様の部分と交差するよ
うに角度付けされている。７１で示された第２部分は、
わずかに裾広がりの軸方向プロフィールを有し、その部
分の壁７３は、軸６７に関してある角度を持って外側に
向けられている。適切な角度は、２°である。第３の部
分７２は、中心線６７に関してある角度αの角度を付け
られた壁７４によって、一層裾広がりになっている軸方
向プロフィールを有する。その好適な角度αは、４°で
ある。通路６６の外端方向に向かって増大する領域のプ
ロフィールは、ディフューザ１３内で実行させられる拡
散の度合を表し、その量は、次式によって表わされる。
【００２０】面積比＝通路出口の面積／通路入口の面積
【００２１】ここで、面積は、図６上のＡで固定された
位置において軸に垂直に取られる。
位置において軸に垂直に取られる。
【００２２】上述の如く、冷媒気体がコレクタ構造１４
に入るとき、それがさらに膨張を受けないように、ディ
フューザ１３内で必然的に完全な拡散が行われることが
望ましい。そのような完全拡散を起こさせるためには、
面積比が５対１またはそれよりも大きい単位であること
が望ましい。ディフューザにおけるそのような確立され
た面積比で、下流へのさらなる分散に対して収集される
べき所に実質的に大きな排出面積を要求するように、デ
ィフューザを出て行く冷媒気体がその後充分に膨張され
る。
に入るとき、それがさらに膨張を受けないように、ディ
フューザ１３内で必然的に完全な拡散が行われることが
望ましい。そのような完全拡散を起こさせるためには、
面積比が５対１またはそれよりも大きい単位であること
が望ましい。ディフューザにおけるそのような確立され
た面積比で、下流へのさらなる分散に対して収集される
べき所に実質的に大きな排出面積を要求するように、デ
ィフューザを出て行く冷媒気体がその後充分に膨張され
る。
【００２３】次に、図７および図８を参照する。これら
の図には、一体に形成されたコレクタ構造１４を持つ圧
縮機基部３６が示されている。開口７７を有する径方向
に伸びている壁７６が、インペラーホイール１２、その
駆動軸１９およびその軸受２２に対する支持構造を与え
ていることが理解されよう。壁７６が径方向に外側に伸
びているので、その面４２はそこに固定されているディ
フューザ１３を支持するために使用される。また、その
面はさらに径方向外側に伸びるので、トロイダル形状の
コレクタ１４が、比較的大きな定形の周方向断面をもっ
て、図示の如く形成されている。その構造は、上述の如
く、ディフューザ１３のリム６２の溝６３と相面するよ
うにされている径方向内側端７８で終端している。
の図には、一体に形成されたコレクタ構造１４を持つ圧
縮機基部３６が示されている。開口７７を有する径方向
に伸びている壁７６が、インペラーホイール１２、その
駆動軸１９およびその軸受２２に対する支持構造を与え
ていることが理解されよう。壁７６が径方向に外側に伸
びているので、その面４２はそこに固定されているディ
フューザ１３を支持するために使用される。また、その
面はさらに径方向外側に伸びるので、トロイダル形状の
コレクタ１４が、比較的大きな定形の周方向断面をもっ
て、図示の如く形成されている。その構造は、上述の如
く、ディフューザ１３のリム６２の溝６３と相面するよ
うにされている径方向内側端７８で終端している。
【００２４】コレクタ構造１４内に形成されたプレナム
７９は比較的大きいため、ディフューザ１３からの充分
に拡散されたすなわち膨張された冷媒気体は、排出開口
８１に沿って凝縮器に通過させられる前に、いかなる大
きな制限も受けずにプレナム７９に収集させられる。
７９は比較的大きいため、ディフューザ１３からの充分
に拡散されたすなわち膨張された冷媒気体は、排出開口
８１に沿って凝縮器に通過させられる前に、いかなる大
きな制限も受けずにプレナム７９に収集させられる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、効率が良く、部分負荷
状態でも安定な運転範囲を確保できる遠心圧縮機が得ら
れる。
状態でも安定な運転範囲を確保できる遠心圧縮機が得ら
れる。
【図１】本発明を含んでいる遠心圧縮機の部分断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明のインペラー部分の部分端面図である。
【図３】図２の線３−３に沿って見た断面図である。
【図４】本発明のディフューザ部分の軸方向断面図であ
る。
る。
【図５】図４の線５−５に沿って見た断面図である。
【図６】本発明のディフューザの部分拡大図である。
【図７】本発明のコレクタ部分の断面図である。
【図８】図７の線８−８に沿って見た断面図である。
１０ 本発明
１１ 遠心圧縮機
１２ インペラー
１３ ディフューザ
１４ コレクタ
６６ 通路
７１ 第２部分
７２ 第３部分
Claims (8)
- 【請求項１】 冷媒気体を高速に加速するためのイン
ペラと、上記気体の運動エネルギーの一部を圧力エネル
ギーに変換するためのディフューザと、凝縮器へのさら
なる移送のためにディフューザからの減速された気体を
受け取るための排出室とを有する改善された遠心圧縮機
において、上記ディフューザが、複数個の周方向に空間
的に離された一般的に径方向に伸びている裾広がりの通
路であって、圧縮された気体を実質的に完全に拡散させ
るような面積比を有する通路を備えていると共に、上記
排出室が、上記ディフューザ内の冷媒流を実質的に制限
することなく、上記ディフューザからの拡散された冷媒
流を収集させるに充分な大きさの容積を有する周方向に
対称なコレクタを備えていることを特徴とする遠心圧縮
機。 - 【請求項２】 請求項１に記載の遠心圧縮機において
、上記冷媒が比較的高密度の冷媒であることを特徴とす
る遠心圧縮機。 - 【請求項３】 請求項２に記載の遠心圧縮機において
、上記冷媒がＨＣＦＣ−２２であることを特徴とする遠
心圧縮機。 - 【請求項４】 請求項１に記載の遠心圧縮機において
、上記面積比が少なくとも５：１であることを特徴とす
る遠心圧縮機。 - 【請求項５】 請求項１に記載の遠心圧縮機において
、上記通路が、それぞれ２つの直列に接続された領域を
有し、第１領域が、第１角度（α）で傾斜している発散
壁を有することを特徴とする遠心圧縮機。 - 【請求項６】 請求項５に記載の遠心圧縮機において
、上記第１領域の壁間の角度（α）が４度であり、上記
第２領域の壁間の角度（β）が、８度であることを特徴
とする遠心圧縮機。 - 【請求項７】 請求項１に記載の遠心圧縮機において
、上記通路の横断面が丸いことを特徴とする遠心圧縮機
。 - 【請求項８】 請求項７に記載の遠心圧縮機において
、上記通路の長手方向断面が台形円錐状であることを特
徴とする遠心圧縮機。
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