專利名稱：渦輪壓縮機(jī)和制冷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦輪壓縮機(jī)，特別涉及一種兩個(gè)葉輪以彼此的背 面?zhèn)认鄬?duì)置的朝向固定在同一旋轉(zhuǎn)軸上的二級(jí)式渦輪壓縮機(jī)。
本申請(qǐng)基于2008年2月6日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)?zhí)?008-27068 號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并在此援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
作為將水等冷卻對(duì)象物冷卻或冷凍的制冷機(jī)，已知具備借助具有 葉輪等的壓縮級(jí)壓縮并排出冷媒的渦輪壓縮機(jī)的渦輪制冷機(jī)。
在壓縮機(jī)中，如果壓縮比增大，則壓縮機(jī)的排出溫度升高，容積 效率降低。于是，在如上所述的渦輪制冷機(jī)等所具備的渦輪壓縮機(jī)中， 有時(shí)分級(jí)進(jìn)行冷媒的壓縮。
例如在日本特開(kāi)平5-223090號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了這樣的二級(jí)式渦輪壓 縮機(jī)在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)軸的兩端具有壓縮葉片(葉輪)并將被笫一級(jí)葉輪 壓縮后的流體送至第二級(jí)葉輪。
在該渦輪壓縮機(jī)中，被第一級(jí)葉輪壓縮后的流體經(jīng)由設(shè)置在外部 的配管(外部配管)被引導(dǎo)至笫二級(jí)葉輪的吸入口。
另外，在日本特開(kāi)2007-177695號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了兩個(gè)葉輪以背面
側(cè)相對(duì)置的方式相鄰配設(shè)的渦輪壓縮機(jī)。
在該渦輪壓縮機(jī)中，在包圍第一級(jí)葉輪的笫1殼體內(nèi)和包圍第二 級(jí)葉輪的第2殼體內(nèi)形成有將被第一級(jí)葉輪壓縮后的流體導(dǎo)入第二級(jí) 葉輪的配管(內(nèi)部配管)。
上述的現(xiàn)有渦輪壓縮機(jī)存在以下問(wèn)題。
即，在日本特開(kāi)平5-223090號(hào)公報(bào)記栽的渦輪壓縮機(jī)中，由于在 第一級(jí)葉輪和笫二級(jí)葉輪之間配置驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，所以兩葉輪之間的距離 必然增長(zhǎng)。因此存在以下問(wèn)題當(dāng)由外部配管連接這些葉輪之間時(shí)， 配管結(jié)構(gòu)增長(zhǎng)且變得復(fù)雜，而且配管的彎曲部位增多，所以流體的流 動(dòng)素亂，容易發(fā)生剝離，導(dǎo)致壓力損失增大。
另外，在日本特開(kāi)2007-177695號(hào)乂i^報(bào)記載的渦輪壓縮機(jī)中，雖然在兩葉輪之間沒(méi)有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，能夠縮短該葉輪之間的距離，但是存
在以下問(wèn)題由于是在殼體內(nèi)部具有配管的結(jié)構(gòu)，所以配管的曲率減 小，容易發(fā)生剝離，導(dǎo)致壓力損失增加，進(jìn)而由于不能充分確保設(shè)置 在葉輪周圍的擴(kuò)壓器所配設(shè)的空間，所以不能高效地獲得壓力能，不 能實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的性能提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種渦輪壓 縮機(jī)和具備該渦輪壓縮機(jī)的制冷機(jī)，在二級(jí)式渦輪壓縮機(jī)中具備能夠 實(shí)現(xiàn)壓力損失的減少和壓縮機(jī)的性能提高的最佳化的配管結(jié)構(gòu)，
為了解決上述課題，本發(fā)明的渦輪壓縮機(jī)具有第1壓縮級(jí)，具 有第1葉輪和包圍該第1葉輪的第1殼體，對(duì)流體進(jìn)行抽吸并壓縮； 第2壓縮級(jí)，具有經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸與上述第1壓縮級(jí)連結(jié)的第2葉輪和包 圍該第2葉輪的第2殼體，與上述笫1壓縮級(jí)以背面?zhèn)认嗷?duì)置的方 式相鄰配設(shè)，對(duì)來(lái)自上述第1壓縮級(jí)的壓縮流體進(jìn)一步壓縮；上述第1 壓縮級(jí)中的壓縮流體的排出口 ；與上述排出口形成在同一平面上的上 述第2壓縮級(jí)中的上述壓縮流體的吸入口；和連接上述排出口與上述 吸入口的U字配管。
根據(jù)這樣的特征的渦輪壓縮機(jī)，由于背對(duì)背相鄰的兩葉輪之間的 距離較短，另外第l壓縮級(jí)的排出口和第2壓縮級(jí)的吸入口在同一平 面上開(kāi)口，所以能夠利用路徑長(zhǎng)度最短并且配管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的U字配管 將這些排出口和吸入口在外部連接。
因此，能夠以僅一次的彎曲數(shù)并且大的曲率以最短距離設(shè)置流路， 所以能夠?qū)毫p失抑制到最低限度，并且由于是外部配管方式，所 以在殼體內(nèi)能夠充分確保配設(shè)擴(kuò)壓器的空間。
另外，在本發(fā)明的渦輪壓縮機(jī)中，上述U字配管的彎曲部分可以 呈以上述排出口和上述吸入口之間作為直徑的半圓弧狀。
這樣，通過(guò)U字配管的流體在以一定的曲率緩慢地改變朝向的同 時(shí)從排出口被引導(dǎo)至吸入口，因此能夠抑制流體發(fā)生剝離，能夠抑制 產(chǎn)生壓力損失.
進(jìn)而，在本發(fā)明的渦輪壓縮機(jī)中，可以在上述U字配管上連接用 于對(duì)上述第2壓縮級(jí)追加注入氣體的氣體注入管'由此，能夠使所注入的氣體與在u字配管內(nèi)流動(dòng)的主流均勻地混
合并引導(dǎo)至第2壓縮機(jī)的葉輪，
進(jìn)而，在本發(fā)明的渦輪壓縮機(jī)中，上述氣體注入管可以沿著上述U 字配管的彎曲部分的切線連接。
由此，所注入的氣體不會(huì)擾亂主流的流動(dòng)而是沿著主流匯合，因 此能夠不產(chǎn)生壓力損失地注入氣體。
本發(fā)明的制冷機(jī)具備將壓縮后的冷媒冷卻液化的冷凝器、使液化
冷卻的蒸發(fā)器、和將由上述蒸發(fā)器蒸發(fā)了的上述冷媒壓縮并供給至上 述冷凝器的壓縮機(jī)，其中，作為上述壓縮機(jī)具備上述任一種渦輪壓縮 機(jī)。
根據(jù)這樣的特征的制冷機(jī)，起到與上述的渦輪壓縮機(jī)同樣的作用 和效果。
根據(jù) 本發(fā)明的渦輪壓縮機(jī)和制冷機(jī)，通過(guò)以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)的U字配 管連接第l壓縮級(jí)的排出口和笫2壓縮級(jí)的吸入口，能夠以最短距離、 一次的彎曲數(shù)和大的曲率引導(dǎo)流體，因此能夠減少壓力損失.
另外，通過(guò)為外部配管方式，能夠充分確保配設(shè)擴(kuò)壓器的空間， 所以能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機(jī)的性能提高.


圖1是表示本實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)的概略構(gòu)成的方框圖。 圖2是本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)的垂直剖視圖。 圖3是圖2中的A方向向視圖。 圖4是圖2中的B方向向視圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照

本發(fā)明的渦輪壓縮機(jī)和制冷機(jī)的一個(gè)實(shí)施方 式。此外在以下的附圖中，為了使各部件為能識(shí)別的大小，適當(dāng)?shù)刈?更了各部件的比例尺。
圖1是表示本實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)S (制冷機(jī))的概略構(gòu)成的 方框圖。
本實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)S設(shè)置在大廈或工廠中，例如用來(lái)生成空調(diào)用的冷卻水，如圖1所示，渦輪制冷機(jī)S1具備冷凝器1、節(jié)能器 2、蒸發(fā)器3和渦輪壓縮機(jī)4。
以氣體狀態(tài)被壓縮的作為冷媒(流體)的壓縮冷媒氣體X1供給到 冷凝器l，通過(guò)將該壓縮冷媒氣體X1冷卻液化而成為冷媒液X2。如圖 1所示，該冷凝器1經(jīng)由壓縮冷媒氣體XI流經(jīng)的流路R1與渦輪壓縮機(jī) 4連接，并經(jīng)由冷媒液X2流經(jīng)的流路R2與節(jié)能器2連接，此外，在流 路R2上設(shè)置有用于對(duì)冷媒液X2進(jìn)行減壓的膨脹閥5。
節(jié)能器2臨時(shí)貯留由膨脹閥5減壓后的冷媒液X2。該節(jié)能器2經(jīng) 由冷媒液X2流經(jīng)的流路R3與蒸發(fā)器3連接，并經(jīng)由利用節(jié)能器2產(chǎn) 生的冷媒的氣相成分X3流經(jīng)的流路R4與渦輪壓縮機(jī)4連接。此外， 流路R3設(shè)置有用于對(duì)冷媒液X2進(jìn)一步進(jìn)行減壓的膨脹閥6。此外，流 路R4與渦輪壓縮機(jī)4連接，以將氣相成分X3供給渦輪壓縮機(jī)4所具 備的后述的第2壓縮級(jí)22.
蒸發(fā)器3通過(guò)使冷媒液X2蒸發(fā)并從水等冷卻對(duì)象物奪去氣化熱來(lái) 對(duì)冷卻對(duì)象物進(jìn)行冷卻。該蒸發(fā)器3經(jīng)由冷媒液X2蒸發(fā)而產(chǎn)生的冷媒 氣體X4所流經(jīng)的流路R5與渦輪壓縮機(jī)4連接。此外，流路R5與渦輪 壓縮機(jī)4所具備的后述的第1壓縮級(jí)21連接.
渦輪壓縮機(jī)4將冷媒氣體X4壓縮成上述壓縮冷媒氣體XI。該渦輪 壓縮機(jī)4如上所述經(jīng)由壓縮冷媒氣體XI流經(jīng)的流路Rl與冷凝器1連 接，并經(jīng)由冷媒氣體X4流經(jīng)的流路R5與蒸發(fā)器3連接。
在這樣構(gòu)成的渦輪制冷機(jī)S中，經(jīng)由流路R1供給到冷凝器1的壓 縮冷媒氣體XI被冷凝器1液化冷卻而成為冷媒液X2。
冷媒液X2在經(jīng)由流路R2供給節(jié)能器2時(shí)被膨脹閥5減壓，在減 壓的狀態(tài)下臨時(shí)貯留在節(jié)能器2中，然后在經(jīng)由流路R3供給蒸發(fā)器3 時(shí)被膨脹閥6進(jìn)一步減壓，并以被進(jìn)一步減壓的狀態(tài)供給蒸發(fā)器3。
另外，供給到蒸發(fā)器3的冷媒液X2被蒸發(fā)器3蒸發(fā)而成為冷媒氣 體X4，并經(jīng)由流路R5供給渦輪壓縮機(jī)4。
供給到渦輪壓縮機(jī)4的冷媒氣體X4被渦輪壓縮機(jī)4壓縮而成為壓 縮冷媒氣體X1，并再次經(jīng)由流路R1供給至冷凝器1。
此外，在冷媒液X2貯留在節(jié)能器2中時(shí)產(chǎn)生的冷媒的氣相成分X3 經(jīng)由流路R4供給至渦輪壓縮機(jī)4，與冷媒氣體X4 —起被壓縮，并作為 壓縮冷媒氣體XI經(jīng)由流路Rl供給至冷凝器1。
6另外，在這樣的渦輪制冷機(jī)S中，在利用蒸發(fā)器3使冷媒液X2蒸 發(fā)時(shí)，通過(guò)從冷卻對(duì)象物奪去氣化熱，來(lái)進(jìn)行冷卻對(duì)象物的冷卻或冷 凍。
接下來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本實(shí)施方式的特征部分即上述渦輪壓縮機(jī)4。 圖2是渦輪壓縮機(jī)4的垂直剖視圖，圖3是圖2中的A方向向視圖， 圖4是圖2中的B方向向視圖。
如圖2所示，本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)4具備馬達(dá)單元10、壓縮 機(jī)單元20和齒輪單元30。
馬達(dá)單元IO具備具有輸出軸11并且用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)單元20的成 為驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)12、和包圍該馬達(dá)12并且支承上述馬達(dá)12的馬達(dá)殼 體13。
此外，馬達(dá)12的輸出軸11被固定在馬達(dá)殼體13上的第1軸承14 和第2軸承15支承成能旋轉(zhuǎn)。
此外，在馬達(dá)殼體13中具備回收并且貯留供給到渦輪壓縮機(jī)4的 滑動(dòng)部位的潤(rùn)滑油的油箱(省略圖示)。
壓縮單元20具備吸入并壓縮冷媒氣體X4 (參照?qǐng)D1 )的第1壓縮 級(jí)21、和對(duì)被第1壓縮級(jí)21壓縮后的冷媒氣體X4進(jìn)行進(jìn)一步壓縮并 將其作為壓縮冷媒氣體X1 (參照?qǐng)D1)排出的第2壓縮級(jí)22。
第l壓縮級(jí)n具備笫l葉輪21a(葉輪)，對(duì)從軸向供給的冷 媒氣體X4作用動(dòng)能并將其沿徑向排出；第1擴(kuò)壓器21b，將第1葉輪 21a作用于冷媒氣體X4的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能從而將其壓縮；第1渦旋室 21c，將被第l擴(kuò)壓器21b壓縮的冷媒氣體X4導(dǎo)出到第l壓縮級(jí)21的 外部；和第1吸入口 21d，將冷媒氣體X4吸入并供給到第1葉輪na。
此外，第1擴(kuò)壓器21b、第1渦旋室21c和笫1吸入口 21d的一部 分通過(guò)包圍第1葉輪21a的第1殼體21e形成。
第1葉輪21a固定在旋轉(zhuǎn)軸23上，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力從馬達(dá)12的輸出軸 11傳遞至旋轉(zhuǎn)軸23從而使其旋轉(zhuǎn)，由此驅(qū)動(dòng)第1葉輪21a繞軸線O 旋轉(zhuǎn)，在第1葉輪21a的周圍環(huán)狀地配置有第1擴(kuò)壓器Hb,
第1渦旋室21c形成為環(huán)狀地包圍笫l葉輪Ha和笫l擴(kuò)壓器nb， 在繞這些第1葉輪21a和第1擴(kuò)壓器21b的周圍一周后延伸到第1殼 體21e的外部并開(kāi)口 ，形成圖2至圖4所示的第1排出口 21i。此外， 在該第l排出口 21i的開(kāi)口周緣部設(shè)置有第l排出凸緣21j。
7另外，在第1壓縮級(jí)21的第l吸入口 21d上設(shè)置有多個(gè)用于調(diào)節(jié) 第l壓縮級(jí)21的吸入容量的入口導(dǎo)向葉片21g。
各入口導(dǎo)向葉片21g能夠借助固定在第1殼體21e上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 21h旋轉(zhuǎn)，從而能夠改變從冷媒氣體X4的流動(dòng)方向觀察的外觀上的面積。
第2壓縮級(jí)22具備第2葉輪22a，對(duì)被第1壓縮級(jí)21壓縮并從 軸向供給的冷媒氣體X4作用動(dòng)能并將其沿徑向排出；第2擴(kuò)壓器22b， 將第2葉輪22a (葉輪)作用于冷媒氣體X4的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能從而 將其壓縮，并作為壓縮冷媒氣體XI排出；第2渦旋室22c,將從第2 擴(kuò)壓器22b排出的壓縮冷媒氣體XI導(dǎo)出到第2壓縮級(jí)22的外部；和 導(dǎo)入渦旋室22d，將被第1壓縮級(jí)21壓縮的冷媒氣體X4引導(dǎo)至第2葉 輪22a。
此外，笫2擴(kuò)壓器22b、笫2渦旋室和導(dǎo)入渦旋室的一部 分通過(guò)包圍第2葉輪22a的第2殼體22e形成。
第2葉輪22a以與第1葉輪21a背對(duì)背的方式固定在上述旋轉(zhuǎn)軸 23上，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力從馬達(dá)12的輸出軸11傳遞至旋轉(zhuǎn)軸23從而使其繞軸 線O旋轉(zhuǎn)，由此驅(qū)動(dòng)第2葉輪22a旋轉(zhuǎn)，在第2葉輪22a的周圍環(huán)狀地 配置有第2擴(kuò)壓器22b。
笫2渦旋室22c形成為環(huán)狀地包圍笫2葉輪"a和笫2擴(kuò)壓器"b， 在繞這些第2葉輪22a和笫2擴(kuò)壓器22b的周圍一周后延伸到第2殼 體22e的外部并開(kāi)口，形成圖2至圖4所示的笫2排出口 "i。此外， 在該第2排出口 22i的開(kāi)口周緣部設(shè)置有第2排出凸緣22j。
此外，該笫2排出口 22i與用于將壓縮冷媒氣體Xl供給冷凝器l 的流路R1連接，在圖2和圖4中省略了該流路Rl。
另外，第2壓縮級(jí)22的導(dǎo)入渦旋室2M形成為在比上述第2渦旋 室22c靠近齒輪單元30側(cè)的位置環(huán)狀地包圍旋轉(zhuǎn)軸23，其一部分延伸 到第2殼體22e的外部并開(kāi)口，形成圖2至圖4所示的第2吸入口 "k。 此外，在該第2吸入口 22k的開(kāi)口周緣部設(shè)置有第2吸入凸緣221。
此外，在本實(shí)施方式中，第1排出口 21i的笫1排出凸緣21 j與 第2吸入口 22k的第2吸入凸緣221如圖3所示地形成為位于同一平 面P上。
在本實(shí)施方式中采用以下外部配管方式笫l壓縮級(jí)21的第l排
8出口 21i和第2壓縮級(jí)22的第2吸入口 22k經(jīng)由與第1壓縮級(jí)21和 第2壓縮級(jí)22分體設(shè)置的U字配管40連接，被第1壓縮級(jí)21壓縮后 的冷媒氣體X4經(jīng)由該U字配管40供給到第2壓縮級(jí)22。U字配管40在其兩端開(kāi)口部具備凸緣41、 41，通過(guò)分別與第l排 出口 21i的第1排出凸緣21 j和第2吸入口 22k的笫2吸入凸緣221 氣密液密地接合，而安裝在壓縮機(jī)單元20上。另外，U字配管40的彎曲部分43形成為以第1排出口 21i和第2 吸入口 22k之間作為直徑的半圓弧狀，在其頂點(diǎn)附近以連通狀態(tài)沿著 該彎曲部分43的切線地連接有氣體注入管42.該氣體注入管42與上 述的流路R4連接，由節(jié)能器2產(chǎn)生的冷媒的氣相成分X3經(jīng)由氣體注 入管42和U字配管40供給至第2壓縮級(jí)22.另外，旋轉(zhuǎn)軸23被第3軸承24和第4軸承25支承成能旋轉(zhuǎn)，所 述第3軸承24在第1壓縮級(jí)21和第2壓縮級(jí)"之間的空間50中固 定在笫2壓縮級(jí)22的第2殼體22e上，所述第4軸承25在馬達(dá)單元 IO側(cè)固定在第2殼體22e上'齒輪單元30用于將馬達(dá)12的輸出軸11的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞至旋轉(zhuǎn)軸 23，并收納在通過(guò)馬達(dá)單元10的馬達(dá)殼體13和壓縮機(jī)單元20的第2 殼體22e形成的空間60中.該齒輪單元30通過(guò)固定在馬達(dá)12的輸出軸11上的大徑齒輪31、 和固定在旋轉(zhuǎn)軸23上并且與大徑齒輪31嚙合的小徑齒輪32構(gòu)成，齒 輪單元30將馬達(dá)12的輸出軸11的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞至旋轉(zhuǎn)軸23，以便相 對(duì)于輸出軸11的轉(zhuǎn)速增加旋轉(zhuǎn)軸23的轉(zhuǎn)速。另外，渦輪壓縮機(jī)4具備潤(rùn)滑油供給裝置70，該潤(rùn)滑油供給裝置 70將貯留在油箱(省略圖示)中的潤(rùn)滑油供給到軸承(第1軸承I" 第2軸承15、第3軸承24、第4軸承")、葉輪(第1葉輪Ha、第2 葉輪22a )和殼體(第1殼體21e、第2殼體)之間、以及齒輪單 元30等的滑動(dòng)部位。此外，在附圖中潤(rùn)滑油供給裝置70僅圖示了一 部分。此外，配置第3軸承24的空間50和收納齒輪單元30的空間60 通過(guò)形成在第2殼體22e上的貫通孔80連接，進(jìn)而連接空間60和油 箱。因此，供給到空間50、 60并從滑動(dòng)部位流下的潤(rùn)滑油回收在油箱 中。接下來(lái)說(shuō)明這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)4的動(dòng)作。 首先，利用潤(rùn)滑油供給裝置70從油箱對(duì)渦輪壓縮機(jī)4的滑動(dòng)部位供給潤(rùn)滑油，然后驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12。接著，馬達(dá)12的輸出軸11的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力經(jīng)由齒輪單元30傳遞至旋轉(zhuǎn)軸23，從而驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)單元20的第1葉輪21a和第2葉輪22a旋轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)第1葉輪21a旋轉(zhuǎn)時(shí)，第1壓縮級(jí)21的第1吸入口 21d成為負(fù)壓狀態(tài)，來(lái)自流路R5的冷媒氣體X4經(jīng)由吸入口 21d流入第1壓縮級(jí)21。流入到第l壓縮級(jí)21內(nèi)部的冷媒氣體X4從軸向流入第l葉輪21a， 被第1葉輪21a作用動(dòng)能并沿徑向排出。從第1葉輪21a排出的冷媒氣體X4通過(guò)第1擴(kuò)壓器21b將動(dòng)能轉(zhuǎn) 換為壓力能而被壓縮。從第1擴(kuò)壓器21b排出的冷媒氣體X4經(jīng)由第1渦旋室21c導(dǎo)出到 位于第1壓縮級(jí)21的外部的第1排出口 21i。然后，導(dǎo)入到該第l排出口 21i的冷媒氣體X4在通過(guò)U字配管40 內(nèi)的過(guò)程中，借助氣體注入管42被注入由節(jié)能器2產(chǎn)生的冷媒的氣相 成分X3，之后導(dǎo)入到第2壓縮級(jí)22的第2吸入口 22k。然后，從第2吸入口 22k供給到第2壓縮級(jí)22的冷媒氣體X4經(jīng) 由導(dǎo)入渦旋室22d從軸向流入第2葉輪22a，被第2葉輪2h作用動(dòng)能 并沿徑向排出。從第2葉輪22a排出的冷媒氣體X4通過(guò)第2擴(kuò)壓器2化將動(dòng)能轉(zhuǎn) 換為壓力能而進(jìn)一步被壓縮成壓縮冷媒氣體XI。從第2擴(kuò)壓器22b排出的壓縮冷媒氣體Xl經(jīng)由第2渦旋室2k導(dǎo) 出到位于第2壓縮級(jí)22的外部的笫2排出口 22i，并經(jīng)由流路R1供給 至冷凝器1。在以上的本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)4中，由于第l葉輪21a和第2 葉輪22a背對(duì)背地固定，在它們之間沒(méi)有夾設(shè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)等其他機(jī)構(gòu)， 所以能夠縮短兩葉輪21a、 22a之間的距離，另外，第1壓縮級(jí)21的 第l排出口 21i和第2壓縮級(jí)22的第2吸入口 22k在同一平面上開(kāi)口， 因此，利用路徑長(zhǎng)度最短并且配管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的U字配管，能夠?qū)⑦@些 第1排出口 21i和第2吸入口 22k在壓縮單元20的外部連接。這樣，通過(guò)使用U字配管40，能夠以僅一次的彎曲數(shù)并且大的曲率連接第1排出口 21i和第2吸入口 22k，所以能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)U字配管 40內(nèi)部的流體的剝離抑制到最低限度，進(jìn)而，由于這些第1排出口 21i 和第2吸入口 22k以最短距離連接，所以壓力損失大幅減少。另外，通過(guò)采用在壓縮單元20的外部由U字配管40連接的外部 配管方式，能夠在壓縮單元20內(nèi)的第1殼體21e和第2殼體22e內(nèi)， 充分地確保配設(shè)第1擴(kuò)壓器21b和第2擴(kuò)壓器22b的空間，因此能夠 利用該第1、第2擴(kuò)壓器21b、 22b高效地獲得壓力能，從而能夠?qū)崿F(xiàn) 壓縮機(jī)的性能提高。進(jìn)而，在本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)4中，由于U字配管40的彎曲 部分43呈以第l排出口 21i和第2吸入口 22k之間作為直徑的半圓弧 狀，所以通過(guò)內(nèi)部的流體在以一定的曲率緩慢地改變朝向的同時(shí)從第1 排出口 21i被引導(dǎo)至第2吸入口 22k，因此能夠更有效地抑制剝離的發(fā) 生，能夠進(jìn)一步減少壓力損失。另外，由于用于對(duì)笫2壓縮級(jí)追加注入氣體的氣體注入管42沿著 U字配管40的彎曲部分43的切線連接，所以所注入的氣體不會(huì)擾亂主 流的流動(dòng)而是沿著該主流匯合，因此能夠不產(chǎn)生壓力損失地注入氣體。 以上參照

了本發(fā)明的渦輪壓縮機(jī)和制冷機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方 式，但是本發(fā)明當(dāng)然不限于上述實(shí)施方式。上述的實(shí)施方式中表示的 各構(gòu)成部件的各形狀和組合等是一個(gè)示例，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求等在不 脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如，在上述實(shí)施方式中關(guān)于具備兩個(gè)壓縮級(jí)(第i壓縮級(jí)n和 第2壓縮級(jí)22)的構(gòu)成進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于此，也可以采 用具備三個(gè)以上壓縮級(jí)的構(gòu)成。此外，在上迷實(shí)施方式中說(shuō)明了渦輪制冷機(jī)設(shè)置在大廈或工廠中 以生成空調(diào)用的冷卻水的情況。但是，本發(fā)明不限于此，也可以應(yīng)用于家庭用或商用的冷藏機(jī)或 冷凍機(jī)、或者家庭用的空調(diào)裝置。此外，在上述第1實(shí)施方式中說(shuō)明了第1壓縮級(jí)21所具備的第1 葉輪21a和第2壓縮級(jí)22所具備的第2葉輪22a背對(duì)背的構(gòu)成。但是，本發(fā)明不限于此，也可以構(gòu)成為第1壓縮級(jí)n所具備的第 l葉輪21a的背面和第2壓縮級(jí)22所具備的第2葉輪2h的背面朝向 同一方向。此外，在上述第1實(shí)施方式中說(shuō)明了分別設(shè)置有馬達(dá)單元10、壓 縮單元20和齒輪單元30的渦輪壓縮機(jī)。但是，本發(fā)明不限于此，例如也可以采用馬達(dá)配置在笫1壓縮級(jí)和第2壓縮級(jí)之間的構(gòu)成。
權(quán)利要求
1. 一種渦輪壓縮機(jī)，具有第1壓縮級(jí)，具有第1葉輪和包圍該第1葉輪的第1殼體，對(duì)流體進(jìn)行抽吸并壓縮；第2壓縮級(jí)，具有經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸與上述第1壓縮級(jí)連結(jié)的第2葉輪和包圍該第2葉輪的第2殼體，與上述第1壓縮級(jí)以背面?zhèn)认嗷?duì)置的方式相鄰配設(shè)，對(duì)來(lái)自上述第1壓縮級(jí)的壓縮流體進(jìn)一步壓縮；上述第1壓縮級(jí)中的壓縮流體的排出口；與上述排出口形成在同一平面上的上述第2壓縮級(jí)中的上述壓縮流體的吸入口；和連接上述排出口與上述吸入口的U字配管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪壓縮機(jī)，其特征在于，上述U字 配管的彎曲部分呈以上述排出口和上述吸入口之間作為直徑的半圓弧 狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪壓縮機(jī)，其特征在于，在上述U 字配管上連接有用于對(duì)上述第2壓縮級(jí)追加注入氣體的氣體注入管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦輪壓縮機(jī)，其特征在于，上述氣體 注入管沿著上迷U字配管的彎曲部分的切線連接。
5. —種制冷機(jī)，具備將壓縮后的冷媒冷卻液化的冷凝器、使液物冷卻的蒸發(fā)器、和將由上述蒸發(fā)器蒸發(fā)了的上述冷媒壓縮并供給至 上述冷凝器的壓縮機(jī)，其中，作為上述壓縮機(jī)，具備權(quán)利要求1所述的渦輪壓縮機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種渦輪壓縮機(jī)和具備該渦輪壓縮機(jī)的制冷機(jī)。渦輪壓縮機(jī)具有對(duì)流體進(jìn)行抽吸并壓縮的第1壓縮級(jí)、和經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸與該第1壓縮級(jí)連結(jié)并對(duì)來(lái)自第1壓縮級(jí)的壓縮流體進(jìn)一步壓縮的第2壓縮級(jí)，第1壓縮級(jí)與第2壓縮級(jí)以背面?zhèn)认嗷?duì)置的方式相鄰配設(shè)，其中第1壓縮級(jí)的第1排出口和第2壓縮級(jí)的第2吸入口形成在同一平面上，并設(shè)置有連接這些第1排出口和第2吸入口的U字配管。
文檔編號(hào)F04D29/42GK101504003SQ200910003830
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月6日
發(fā)明者塚本稔, 小田兼太郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ihi