本申請是申請?zhí)枮?01380076771.2、申請日為2013年6月24日、發(fā)明名稱為渦輪制冷機(jī)的專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及使用了離心壓縮機(jī)的渦輪制冷機(jī)。

背景技術(shù)：

對于制冷機(jī)，公知使用了離心壓縮機(jī)的渦輪制冷機(jī)。該渦輪制冷機(jī)廣泛使用于大廈的大型空調(diào)、化學(xué)設(shè)備組中的冷卻設(shè)備等。

并且，近年來，隨著對環(huán)境問題的意識增高，對該渦輪制冷機(jī)也要求基于制冷能力的提高所帶來的高性能化。

另外，一方面要求高性能化，另一方面從降低成本的觀點(diǎn)出發(fā)，需要減少壓縮機(jī)的級數(shù)。因此，即便為了降低成本而減少了壓縮機(jī)級數(shù)，也必須維持制冷能力，即，制冷能力的進(jìn)一步提高的必要性增加。

這里，在專利文獻(xiàn)1所公開的co2制冷循環(huán)裝置中，在串聯(lián)連接的兩個減壓裝置(膨脹閥與毛細(xì)管)之間配置氣液分離器，在從通過了第一個減壓裝置的制冷劑分離出氣相與液相之后，僅將液相向第二個減壓裝置導(dǎo)入而進(jìn)行減壓。

通過這樣做，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器前后的制冷劑的焓差即制冷能力r的提高。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2006-292229號公報(bào)

發(fā)明概要

發(fā)明要解決的課題

然而，專利文獻(xiàn)1所公開的構(gòu)造限定于渦旋式壓縮機(jī)，并沒有示出應(yīng)用于具備葉輪的離心壓縮機(jī)的例子。

這里，此前，在將具有多個葉輪的多級離心壓縮機(jī)應(yīng)用于壓縮機(jī)的渦輪制冷機(jī)中，向配置在壓縮機(jī)的級間即葉輪彼此間的流路吹入通過氣液分離器分離出的制冷劑的氣相，從而利用氣液分離器實(shí)現(xiàn)制冷能力的提高。因此，氣液分離器的設(shè)置數(shù)量比壓縮機(jī)的級數(shù)少一個，無法進(jìn)一步期待使用了氣液分離器的制冷能力的提高。

此外，如上所述，由于將來自氣液分離器的制冷劑的氣相向葉輪彼此間的流路吹入，因此，在采用例如通過一個葉輪進(jìn)行壓縮的單級離心壓縮機(jī)作為壓縮機(jī)的情況下，無法吹入通過氣液分離器分離出的制冷劑的氣相。因此，難以向單級離心壓縮機(jī)應(yīng)用氣液分離器。因此，在使用了單級離心壓縮機(jī)的制冷機(jī)中，難以使用氣液分離器來實(shí)現(xiàn)制冷能力的提高。

這樣，在使用氣液分離器時，其設(shè)置數(shù)量受到壓縮機(jī)的級數(shù)限制，難以在減少壓縮機(jī)的級數(shù)的同時提高制冷能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是考慮到此類情況而完成的，提供能抑制成本并提高制冷能力從而實(shí)現(xiàn)性能提高的渦輪制冷機(jī)。

用于解決課題的手段

(1)根據(jù)本發(fā)明的第一方式，渦輪制冷機(jī)具備離心壓縮機(jī)、冷凝器、多個減壓器、蒸發(fā)器、氣液分離器以及流入路。離心壓縮機(jī)通過具有多個葉片的葉輪的旋轉(zhuǎn)來壓縮制冷劑。冷凝器對壓縮后的所述制冷劑進(jìn)行冷卻。減壓器將來自所述冷凝器的所述制冷劑減壓而形成氣液二相，并且以比所述離心壓縮機(jī)的級數(shù)多的數(shù)量串聯(lián)連接。蒸發(fā)器使通過所述多個減壓器之后的所述制冷劑蒸發(fā)。氣液分離器在所述減壓器彼此之間各配置有一個，將所述制冷劑分離成氣液二相。流入路使在所述氣液分離器中的至少一個之中從所述制冷劑分離出的氣相向相鄰的所述葉片間的前緣與后緣之間流入。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在至少一個氣液分離器中從制冷劑分離出的氣相從流入路向葉片的前緣與后緣之間吹入。因此，不必一定向離心壓縮機(jī)的級間即葉輪彼此間吹入利用氣液分離器從制冷劑分離出的氣相。此外，即便離心壓縮機(jī)的級數(shù)是單級或者多級，都能夠不受離心壓縮機(jī)的級數(shù)限制地可靠地設(shè)置氣液分離器。

并且，由于能夠通過氣液分離器將制冷劑形成為僅是液相的狀態(tài)，因此能夠再次利用減壓器進(jìn)行減壓。即，能夠?qū)⒗缰评溲h(huán)是單級壓縮單級膨脹循環(huán)的制冷循環(huán)形成為單級壓縮二級膨脹循環(huán)。因此，與不利用氣液分離器從制冷劑分離氣相的情況比較，能夠擴(kuò)大通過蒸發(fā)器前后的制冷劑的焓差，能夠提高制冷能力。此外，通過將利用氣液分離器從制冷劑分離出的氣相向離心壓縮機(jī)內(nèi)吹入，能夠減少壓縮機(jī)內(nèi)的制冷劑的溫度，還能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮效率的提高。

(2)在所述(1)的渦輪制冷機(jī)的基礎(chǔ)上，也可以是，所述流入路使所述氣相向比所述葉片的前緣與后緣的中間部靠前緣側(cè)的位置流入。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于流入路以此方式使氣相流入，因此尤其能夠使在葉輪的葉片周圍的前緣側(cè)產(chǎn)生的失速區(qū)域增速，通過提高喘振的抑制效果而實(shí)現(xiàn)離心壓縮機(jī)的動作范圍的擴(kuò)大。因此，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)性能提高。

(3)在所述(1)或(2)的渦輪制冷機(jī)的基礎(chǔ)上，也可以是，所述流入路使所述氣相沿所述葉輪的子午面中的所述制冷劑的流通方向流入。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于流入路以此方式使氣相流入，因此，不會在氣相向在葉輪內(nèi)流通的制冷劑的主流混合時妨礙主流的流動的順暢性。由此，能夠減少混合損失，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)葉輪的性能提高。

(4)在所述(1)至(3)中任一項(xiàng)所述的渦輪制冷機(jī)的基礎(chǔ)上，也可以是，所述流入路在該流入路的內(nèi)周面上具有與所述葉片平行地設(shè)置的導(dǎo)流葉。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，利用這樣的導(dǎo)流葉，來自氣液分離器的氣相通過流入路吹入，在所述氣相向葉輪內(nèi)的制冷劑的主流混合時，所述氣相沿著主流的流動的方向在周向上沿相同方向流入。因此，不會妨礙主流的流動的順暢性，能夠減少混合損失，提高葉輪的性能。

(5)在所述(1)至(4)中任一項(xiàng)所述的渦輪制冷機(jī)的基礎(chǔ)上，也可以是，所述流入路的所述葉片側(cè)的端部隨著朝向下游側(cè)而擴(kuò)徑。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于流入路在葉片側(cè)擴(kuò)徑，因此能夠在減小了氣相的流速的狀態(tài)下將氣相向葉輪內(nèi)吹入。因此，在氣相向葉輪內(nèi)的主流混合時，不會妨礙主流的流動的順暢性，能夠減少混合損失，防止葉輪的性能降低。

發(fā)明效果

根據(jù)所述的渦輪制冷機(jī)，通過在相鄰的葉片間的前緣與后緣之間設(shè)置流入路，能夠在設(shè)置數(shù)量不受離心壓縮機(jī)的級數(shù)限制的情況下進(jìn)行氣液分離器的設(shè)置。因此，減少了離心壓縮機(jī)的級數(shù)，能夠抑制成本并提高制冷能力，實(shí)現(xiàn)性能提高。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)的整體系統(tǒng)圖。

圖2涉及本發(fā)明的第一實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)中的離心壓縮機(jī)，是示出葉輪周邊的剖視圖。

圖3涉及本發(fā)明的第一實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)中的離心壓縮機(jī)，是葉輪的整體立體圖。

圖4涉及本發(fā)明的第一實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)，是簡化示出制冷循環(huán)的圖。

圖5涉及本發(fā)明的第一實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)中的離心壓縮機(jī)，是示出葉輪周邊的剖視圖，且示出葉輪為封閉型的情況。

圖6是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)的第一變形例的整體系統(tǒng)圖。

圖7是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)的第二變形例的整體系統(tǒng)圖。

圖8是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)的第三變形例的整體系統(tǒng)圖。

圖9涉及本發(fā)明的第一實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)的第三變形例的離心壓縮機(jī)，是示出葉輪周邊的剖視圖。

圖10涉及本發(fā)明的第二實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)中的離心壓縮機(jī)，是示出葉輪周邊的剖視圖。

圖11涉及本發(fā)明的第二實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)中的離心壓縮機(jī)，是從徑向外側(cè)觀察流入路時的圖，示出圖10的a-a剖面。

圖12涉及本發(fā)明的第三實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)中的離心壓縮機(jī)，是示出葉輪周邊的剖視圖。

圖13涉及本發(fā)明的第三實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)的第一變形例的渦輪制冷機(jī)中的離心壓縮機(jī)，是示出葉輪周邊的剖視圖。

圖14涉及本發(fā)明的第三實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)的第二變形例的渦輪制冷機(jī)中的離心壓縮機(jī)，是示出葉輪周邊的剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，對本發(fā)明的第一實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)1a進(jìn)行說明。

渦輪制冷機(jī)1a是使用了離心壓縮機(jī)等渦輪式的壓縮機(jī)的冷卻裝置，使用于辦公大廈等大規(guī)模設(shè)備中的空調(diào)裝置。

并且，如圖1所示，該渦輪制冷機(jī)1a具備壓縮制冷劑w的離心壓縮機(jī)10、對壓縮后的制冷劑w進(jìn)行冷卻的冷凝器11、對來自冷凝器11的制冷劑w進(jìn)行減壓的第一膨脹閥(減壓器)12、以及將來自第一膨脹閥12的制冷劑w分離成氣液二相的節(jié)能器(氣液分離器)14。

此外，渦輪制冷機(jī)1a具備能夠使來自節(jié)能器14的氣相w1向離心壓縮機(jī)10內(nèi)流入的流入路16、將來自節(jié)能器14的液相再次減壓的第二膨脹閥(減壓器)13、以及使來自第二膨脹閥13的制冷劑w蒸發(fā)的蒸發(fā)器15。

這里，所述制冷劑w例如使用代替氟利昂的r134a(氫氟烴)等。

如圖2所示，離心壓縮機(jī)10安裝于能夠繞軸線p旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸5。離心壓縮機(jī)10具備能夠與旋轉(zhuǎn)軸5一起繞軸線p旋轉(zhuǎn)的葉輪18、以及從軸線p的徑向外側(cè)覆蓋葉輪18的外殼17。

旋轉(zhuǎn)軸5與未圖示的電動機(jī)等軸結(jié)合，能夠繞軸線p旋轉(zhuǎn)。

如圖3所示，葉輪18具有：盤20，該盤20的成為軸線p方向的一側(cè)(圖3中的上側(cè))的供制冷劑w流入的上游側(cè)的面是隨著從上游側(cè)朝向下游側(cè)而從軸線p的徑向內(nèi)側(cè)向外側(cè)逐漸擴(kuò)徑的曲面；以及多個(在本實(shí)施方式中是17個)形成為葉片狀的葉片21，其設(shè)置為從該曲面立起。

另外，在本實(shí)施方式中，葉輪18形成為無護(hù)圈的開放型。

并且，相鄰的葉片21彼此間形成為制冷劑w能夠從上游側(cè)朝向下游側(cè)流通的主流路fc。

外殼17是以與葉輪18之間空開間隙的狀態(tài)從徑向外側(cè)覆蓋葉輪18的部件。

這里，在本實(shí)施方式中，離心壓縮機(jī)10是通過一個葉輪18進(jìn)行制冷劑w的隔熱壓縮的單級壓縮機(jī)。

冷凝器11通過冷卻水等使利用離心壓縮機(jī)10壓縮后的制冷劑w進(jìn)行熱交換而進(jìn)行冷卻，使制冷劑w形成液體的狀態(tài)。

第一膨脹閥12使來自冷凝器11的液體的制冷劑w隔熱膨脹而減壓，使液體的一部分蒸發(fā)，從而將制冷劑w形成為氣液二相的狀態(tài)。

節(jié)能器14將在第一膨脹閥12中形成為氣液二相的狀態(tài)的制冷劑w分離為氣相w1與液相。

流入路16能夠使通過節(jié)能器14從氣液二相的制冷劑w分離出的氣相w1向離心壓縮機(jī)10的葉輪18中的主流路fc流入。具體而言，流入路16在葉片21的上游側(cè)的端部即前緣21a與下游側(cè)的端部即后緣21b之間，設(shè)置于離心壓縮機(jī)10的外殼17上。流入路16具有在朝向葉輪18側(cè)的面開口的流入口22、以及連接流入口22與節(jié)能器14的流入管23。

流入口22形成為貫通外殼17的內(nèi)外。更優(yōu)選該流入口22的開口位置形成于比葉片21的前緣21a與后緣21b的中間部靠前緣21a側(cè)的位置。

第二膨脹閥13與第一膨脹閥12相同地，通過節(jié)能器14分離出氣相w1，使僅成為液相的制冷劑w隔熱膨脹而減壓。

蒸發(fā)器15使來自第二膨脹閥13的制冷劑w與水等進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)，形成飽和蒸氣的狀態(tài)。

在這樣的渦輪制冷機(jī)1a中，根據(jù)圖4所示的p-h線圖，如實(shí)線所示，首先，從點(diǎn)a開始通過離心壓縮機(jī)10將氣體的制冷劑w隔熱壓縮，以等熵的狀態(tài)到達(dá)點(diǎn)b。之后，通過冷凝器11將氣體的制冷劑w冷卻，使之形成飽和液體的狀態(tài)，到達(dá)飽和曲線上的點(diǎn)c，進(jìn)而，通過第一膨脹閥12將液體的制冷劑w隔熱膨脹，成為氣液二相的狀態(tài)而到達(dá)點(diǎn)d。

這里，通過第一膨脹閥12后的制冷劑w利用節(jié)能器14分離出氣相w1，該氣相w1從流入路16的流入口22向離心壓縮機(jī)10中的葉輪18的主流路fc吹入。因此，由于僅剩下制冷劑w的液相，因此制冷劑w以成為飽和液體狀態(tài)的狀態(tài)向第二膨脹閥13導(dǎo)入。即，從圖4的點(diǎn)d到達(dá)飽和曲線上的點(diǎn)e。

從點(diǎn)e開始通過第二膨脹閥13使成為僅液相的制冷劑w、即液體的制冷劑w再度隔熱膨脹，到達(dá)點(diǎn)f。然后，從點(diǎn)f開始通過蒸發(fā)器15使液體的制冷劑w蒸發(fā)而形成飽和蒸氣的狀態(tài)，到達(dá)飽和曲線上的點(diǎn)a。

這樣，由于能夠通過流入路16中的流入管23，從形成于離心壓縮機(jī)10的外殼17的流入口22向葉輪18的主流路fc導(dǎo)入制冷劑w的氣相w1，因此即使在使用單級離心壓縮機(jī)的情況下，也能夠設(shè)置節(jié)能器14。即，能夠向制冷循環(huán)追加從圖4的點(diǎn)d到點(diǎn)e的等壓變化量。

這里，如圖4的虛線所示，在假設(shè)不設(shè)置節(jié)能器14的情況下，不存在圖4中的從點(diǎn)d到點(diǎn)e的線段。即，點(diǎn)f變?yōu)槲挥邳c(diǎn)f1的位置。因此，能夠確認(rèn)出點(diǎn)f1位于比點(diǎn)f靠高焓側(cè)的位置，與點(diǎn)a和點(diǎn)f1的距離r1相比，點(diǎn)a和點(diǎn)f的距離r更大。

該情況在圖4中示出為，虛線所示的制冷循環(huán)是單級壓縮單級膨脹循環(huán)，另一方面，實(shí)線所示的制冷循環(huán)是單級壓縮二級膨脹循環(huán)。

這樣，通過設(shè)置節(jié)能器14，能夠?qū)⒉粡闹评鋭﹚分離氣相w1的單級壓縮單級膨脹循環(huán)形成為單級壓縮二級膨脹循環(huán)。其結(jié)果是，能夠擴(kuò)大通過蒸發(fā)器15前后的制冷劑w的焓差。即，r＞r1，能夠?qū)崿F(xiàn)制冷能力的提高。

此外，通過利用節(jié)能器14將從制冷劑w分離出的氣相w1向離心壓縮機(jī)10內(nèi)吹入，能夠減少離心壓縮機(jī)10內(nèi)的制冷劑w的溫度，故而能夠提高壓縮效率。

另外，流入口22的開口位置形成在葉片21的前緣21a與后緣21b之間，優(yōu)選形成在比葉片21的前緣21a與后緣21b的中間部靠前緣21a側(cè)的位置。由此，能夠使在葉片21周圍的前緣21a側(cè)產(chǎn)生的失速區(qū)域增速。因此，提高了喘振的抑制效果，實(shí)現(xiàn)離心壓縮機(jī)10的動作范圍的擴(kuò)大。

根據(jù)本實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)1a，通過在葉片21的前緣21a與后緣21b之間，優(yōu)選在前緣21a側(cè)設(shè)置流入路16的流入口22，能夠使來自節(jié)能器14的制冷劑w的氣相w1向主流路fc流入，由此在單級離心壓縮機(jī)中也能夠設(shè)置節(jié)能器14。因此，通過將離心壓縮機(jī)10設(shè)為單級，即減少級數(shù)，能夠抑制成本并提高制冷能力，此外，還能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮效率的提高，故而能夠?qū)崿F(xiàn)性能提高。

需要說明的是，第一膨脹閥12、第二膨脹閥13也可以是例如由金屬制的毛細(xì)形管構(gòu)成的毛細(xì)管等。

另外，在本實(shí)施方式中，說明了葉輪18為開放型的情況，但也可以是例如具有護(hù)圈29的封閉型的葉輪18a。在這種情況下，始于節(jié)能器14的流入路16的流入口22如圖5所示那樣形成于護(hù)圈29的外側(cè)的隔板28。

并且，在這種情況下，氣相w1向護(hù)圈29與隔板28的間隙吹入，通過密封件24從上游側(cè)向葉輪18a的主流路fc吸入。

這里，例如如圖6所示，在離心壓縮機(jī)10中應(yīng)用了二級離心壓縮機(jī)的情況下，也能夠設(shè)置通過本實(shí)施方式說明的節(jié)能器14，將來自節(jié)能器14的制冷劑w的氣相w1朝向葉輪18的主流路fc導(dǎo)入至離心壓縮機(jī)10的外殼17。

具體而言，將三個膨脹閥25、26、27串聯(lián)連接，在各膨脹閥之間設(shè)置兩個節(jié)能器14。并且，始于一方的節(jié)能器14的流入管23與一方的葉輪18的流入口22連接，始于另一方的節(jié)能器14的流入管23與另一方的葉輪18的流入口22連接。

這樣，不必一定在葉輪18彼此間即級間連接始于節(jié)能器14的流入管23，因此即使在離心壓縮機(jī)10是二級離心壓縮機(jī)的情況下，也能夠設(shè)置兩個節(jié)能器14。即，能夠不受級數(shù)限制地進(jìn)行節(jié)能器14的設(shè)置，能夠抑制成本并提高制冷能力，能夠?qū)崿F(xiàn)性能提高。

此外，如圖7所示，在將離心壓縮機(jī)10形成為二級離心壓縮機(jī)的情況下，也可以是，始于一方的節(jié)能器14的流入管23與一方的葉輪18的流入口22連接，始于另一方的節(jié)能器14的流入管23與葉輪18彼此間的級間連接。

并且，如圖8所示，在將離心壓縮機(jī)10形成為單級離心壓縮機(jī)的情況下，不限定于通過本實(shí)施方式說明過的一個節(jié)能器14以及兩個膨脹閥。例如，也可以設(shè)置兩個節(jié)能器14以及三個膨脹閥25、26、27，將始于兩個節(jié)能器14的流入管23與一個葉輪18的流入口22連接，向主流路fc導(dǎo)入來自節(jié)能器14的制冷劑w的氣相w1。

此外，在設(shè)置有兩個節(jié)能器14的情況下，如圖9所示，相對于一個葉輪18，在葉片21的前緣21a與后緣21b之間分離地形成兩個以上流入口22。并且，可以將一方的流入口22與一方的節(jié)能器14連接，將另一方的流入口22與另一方的節(jié)能器14連接。

另外，也可以相對于一個葉輪18設(shè)置三個以上節(jié)能器14以及四個以上膨脹閥。即，只要將膨脹閥的數(shù)量設(shè)定為比節(jié)能器14的數(shù)量多一個，則節(jié)能器14的設(shè)置數(shù)量不受離心壓縮機(jī)10的級數(shù)限制。因此，能夠不受離心壓縮機(jī)10的級數(shù)限制地選擇節(jié)能器14的設(shè)置數(shù)量，能夠?qū)崿F(xiàn)基于節(jié)能器14的制冷能力的進(jìn)一步提高，能夠進(jìn)一步提高性能。并且，也能夠?qū)⑦@樣的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于二級離心壓縮機(jī)、多級離心壓縮機(jī)。

接下來，對本發(fā)明的第二實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)1b進(jìn)行說明。

需要說明的是，對與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略詳細(xì)說明。

在本實(shí)施方式中，在離心壓縮機(jī)30中，從節(jié)能器14朝向葉輪18的流入路36與第一實(shí)施方式的流入路16不同。

如圖10所示，流入路36包括形成于離心壓縮機(jī)30的外殼17上的流入口42、以及連接流入口42與節(jié)能器14的流入管43。流入口42的形成位置與第一實(shí)施方式相同地設(shè)在葉片21的前緣21a與后緣21b之間，優(yōu)選設(shè)在比葉片21的前緣21a與后緣21b的中間部靠前緣21a側(cè)。

此外，如圖11所示，各流入路36在流入口42的開口的跟前處，在內(nèi)周面42a上具有在流入口42的高度整體上延伸的導(dǎo)流葉44。該導(dǎo)流葉44與葉片21的延伸方向平行地設(shè)置。

另外，流入口42在主流路fc中朝向葉輪18的子午面中的制冷劑w的流通方向開口。具體而言，如圖10所示，為了使氣相w1沿著制冷劑w的流通方向流入，流入口42的開口部形成為沿著制冷劑w的流通方向。在這種情況下，既可以使流入口42在開口部的跟前平滑地轉(zhuǎn)向(參照圖10)，也可以在流入管43的中途轉(zhuǎn)向。

在這樣的渦輪制冷機(jī)1b中，來自節(jié)能器14的制冷劑w的氣相w1通過流入路36向葉輪18內(nèi)的主流路fc吹入。于是，向在主流路fc中流通的制冷劑w中混合來自節(jié)能器14的制冷劑w的氣相w1。此時，來自節(jié)能器14的制冷劑w的氣相w1沿著葉輪18的子午面中的主流路fc內(nèi)的制冷劑w的流通方向流入。此外，通過導(dǎo)流葉44，所述氣相w1在周向上也沿著主流路fc內(nèi)的制冷劑w的流通方向流入。因此，不會阻礙主流路fc內(nèi)的制冷劑w的流動的順暢性，能夠減少向主流路fc內(nèi)的制冷劑w的混合損失。

根據(jù)本實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)1b，與第一實(shí)施方式相同，通過減少離心壓縮機(jī)30的級數(shù)，能夠抑制成本并且實(shí)現(xiàn)性能提高。

在此基礎(chǔ)上，由于能夠利用流入路36的流入口42的形成方向與導(dǎo)流葉44減少來自節(jié)能器14的制冷劑w的氣相w1朝向主流路fc內(nèi)流入時的混合損失，因此能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)葉輪18的性能提高。

需要說明的是，若流入口42的形成方向朝向制冷劑w的流通方向，則也可以不設(shè)置導(dǎo)流葉44。另外，若設(shè)置導(dǎo)流葉44，則流入口42的形成方向也可以不朝向制冷劑w的流通方向。

接下來，對本發(fā)明的第三實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)1c進(jìn)行說明。

需要說明的是，對與第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略詳細(xì)說明。

在本實(shí)施方式中，在離心壓縮機(jī)50中，從節(jié)能器14朝向葉輪18的流入路56與第一實(shí)施方式的流入路16以及第二實(shí)施方式的流入路36不同。

如圖12所示，流入路56包括形成于離心壓縮機(jī)50的外殼17上的流入口62、以及連接流入口62與節(jié)能器14的流入管63。流入口62的形成位置與第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式相同地設(shè)在葉片21的前緣21a與后緣21b之間，優(yōu)選設(shè)在比葉片21的前緣21a與后緣21b的中間部靠前緣21a側(cè)的位置。

此外，流入路56的、成為流入口62的葉片21側(cè)的端部的開口側(cè)擴(kuò)徑。即，流入路56具有在從開口朝向外殼17的內(nèi)部至流入口的中途位置在周向觀察下以比流入口62大的尺寸凹陷成凹狀的擴(kuò)徑部64。

在這樣的渦輪制冷機(jī)1c中，來自節(jié)能器14的制冷劑w的氣相w1通過流入路56向葉輪18內(nèi)的主流路fc吹入，向在主流路fc中流通的制冷劑w混合來自節(jié)能器14的制冷劑w的氣相w1。此時，由于流入路56具有擴(kuò)徑部64，從而流入口62的剖面積在開口側(cè)增大，來自節(jié)能器14的制冷劑w的氣相w1以減小了流速的狀態(tài)流入。因此，不會阻礙主流路fc內(nèi)的制冷劑w的流動的順暢性，能夠減少向主流路fc內(nèi)的制冷劑w的混合損失。

根據(jù)本實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)1c，與第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式相同，通過減少離心壓縮機(jī)50的級數(shù)，能夠抑制成本并且實(shí)現(xiàn)性能提高。

在此基礎(chǔ)上，由于能夠通過流入路56的擴(kuò)徑部64減少來自節(jié)能器14的制冷劑w的氣相w1朝向主流路fc內(nèi)流入時的混合損失，故而能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)葉輪18的性能提高。

(第三實(shí)施方式的第一變形例)

這里，作為所述的第三實(shí)施方式的第一變形例，如圖13所示，擴(kuò)徑部64也可以不是凹狀，而由流入口62的內(nèi)周面62a隨著朝向開口而逐漸擴(kuò)徑的曲面形成。在這種情況下，流入口62的剖面積不會急劇增大，內(nèi)周面62a平滑地?cái)U(kuò)徑。由此，能夠抑制從流入口62吹出的制冷劑w的氣相w1剝離等情況，并且能夠以減小了流速的狀態(tài)使氣相w1更順暢地向主流路fc流入。

(第三實(shí)施方式的第二變形例)

另外，作為所述的第三實(shí)施方式的第二變形例，如圖14所示，擴(kuò)徑部64也可以不是凹狀，而由內(nèi)周面62a僅在葉輪18的后緣側(cè)隨著朝向流入口22而逐漸擴(kuò)徑的曲面形成。在這種情況下，能夠以順暢地減小了流速的狀態(tài)使從流入口62吹出的制冷劑w的氣相w1向主流路fc流入。另外，能夠沿著在主流路fc中流通的制冷劑w的流通方向從流入口62吹出氣相w1。

以上，詳細(xì)說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但在不脫離本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)，也能夠進(jìn)行一些設(shè)計(jì)變更。

例如，也可以將第二實(shí)施方式的導(dǎo)流葉44應(yīng)用于第一實(shí)施方式以及第三實(shí)施方式的流入路16、56。

工業(yè)上的可利用性

根據(jù)所述的渦輪制冷機(jī)，通過在相鄰的葉片間的前緣與后緣之間設(shè)置流入路，能夠在設(shè)置數(shù)量不受離心壓縮機(jī)的級數(shù)限制的情況下進(jìn)行氣液分離器的設(shè)置。因此，減少了離心壓縮機(jī)的級數(shù)，能夠抑制成本并且提高制冷能力，能夠?qū)崿F(xiàn)性能提高。

附圖標(biāo)記說明

1a…渦輪制冷機(jī)

5…旋轉(zhuǎn)軸

10…離心壓縮機(jī)

11…冷凝器

12…第一膨脹閥(減壓器)

13…第二膨脹閥(減壓器)

14…節(jié)能器(氣液分離器)

15…蒸發(fā)器

16…流入路

17…外殼

18…葉輪

18a…葉輪

20…盤

21…葉片

21a…前緣

21b…后緣

22…流入口

23…流入管

24…密封件

25、26、27…膨脹閥

28…隔板

29…護(hù)圈

w…制冷劑

w1…氣相

p…軸線

fc…主流路

1b…渦輪制冷機(jī)

30…離心壓縮機(jī)

36…流入路

42…流入口

42a…內(nèi)周面

43…流入管

44…導(dǎo)流葉

1c…渦輪制冷機(jī)

50…離心壓縮機(jī)

56…流入路

62…流入口

62a…內(nèi)周面

63…流入管

64…擴(kuò)徑部