壓縮機及渦輪制冷機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種壓縮機及具備該壓縮機的渦輪制冷機。
[0002]本申請根據2012年12月28日在日本申請的日本專利申請2012-288891號主張優先權，并將該申請的內容援用于此。
【背景技術】
[0003]渦輪制冷機是一種廣泛使用于電氣電子相關工廠等具有無塵車間的大型工廠的空調、和區域冷暖氣等用途的大容量的熱源設備。已知渦輪制冷機在附近配置有壓縮機、冷凝器、蒸發器等構成設備并成為一體，并且被單元化(例如，參考專利文獻I)。
[0004]作為渦輪制冷機，已知有使用二級離心式壓縮機作為壓縮機且在第一壓縮段的下游結合中間冷卻器的形式的制冷機。具體而言，被中間冷卻器冷卻的氣體制冷劑經由圍住構成第二壓縮段的第二輪子的入口部周圍的中間吸入腔室、以及形成于中間吸入腔室與設置于第二輪子的入口部周圍的吸入流路之間的狹縫被導入第一壓縮段的下游。
[0005]并且，在這種具有離心式壓縮機的渦輪制冷機中，為了控制制冷機的動作范圍，在構成第一壓縮段、第二壓縮段的輪子上分別設置有根據運行狀況改變角度的可動翼片。可動翼片通過與離心式壓縮機設置成一體的驅動裝置而被驅動，該驅動裝置的一部分(稱作驅動機構)設置于中間吸入腔室內。
[0006]通常，為了減少中間吸入腔室的出口與主流路的合流位置處的流動的周向分布，設置于中間吸入腔室內部的驅動機構設置于從向中間吸入腔室導入氣體制冷劑的吸入噴嘴沿周向180°的位置，即設置于相對于吸入噴嘴最遠的位置。
[0007]并且，專利文獻2中記載有為了實現離心式壓縮機的緊湊化，在向離心式壓縮機的輪子導入流體的吸入流路中具有向周向一側引導較多流體的形狀的制冷機。
[0008]以往技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本專利公開2002-327700號公報
[0011]專利文獻2:日本專利公開8-165996號公報
【發明內容】
[0012]發明要解決的課題
[0013]然而，如圖6及圖7所示，現有的單元化的渦輪制冷機101中，主要設備匯集配置，因此一定程度上配置得比較緊湊。現有的渦輪制冷機101具有壓縮氣體制冷劑的離心式壓縮機2、使在離心式壓縮機2中壓縮的氣體制冷劑冷凝液化的冷凝器3、暫時儲存在冷凝器3中冷凝的液體制冷劑并進行中間冷卻的中間冷卻器4(節約器)、以及使從中間冷卻器4導入的液體制冷劑蒸發的蒸發器5作為主要構成要件。
[0014]各個設備通過配管相連接。例如，離心式壓縮機2上連接有用于將壓縮后的制冷劑導向冷凝器3的吐出配管7、以及吸入來自蒸發器5的氣體制冷劑的吸入配管8。并且，中間冷卻器4和離心式壓縮機2通過中間冷卻器用氣體制冷劑配管9相連接，所述中間冷卻器用氣體制冷劑配管將氣體制冷劑從中間冷卻器4的氣相部導向離心式壓縮機2的中間段。上述驅動裝置37與離心式壓縮機2設置成一體。
[0015]但是，就該現有的渦輪制冷機101而言，若考慮多個渦輪制冷機的保管時或輸送時相鄰配置或層疊，則并不能說是足以令人滿意的配置。
[0016]為了實現裝置的緊湊化，例如可以考慮改變上述驅動機構的位置而使壓縮機的配置最優化等，但此時，驅動機構有可能使中間吸入腔室內的周向流動分布變得不均勻。
[0017]并且，專利文獻2所記載的離心式壓縮機中未設置有驅動機構，而且根據吸入流路形狀的情況，向周向一側引導流體，并沒有考慮到引導后的流動分布的均勻性。
[0018]本發明提供一種能夠使整體配置緊湊化的壓縮機及具備該壓縮機的渦輪制冷機。
[0019]用于解決課題的方法
[0020](I)根據本發明的第I方式，壓縮機具備:旋轉軸，繞軸線旋轉；多個葉輪，安裝于所述旋轉軸；主流路，將流體從前級的所述葉輪導向后級的所述葉輪；腔室，呈以所述軸線為中心的環狀，且與所述主流路連通；吸入噴嘴，將流體從外周側朝向內周側導入到所述腔室；可動翼片，在所述主流路內沿所述軸線的周向間隔設置有多個，且通過可動來調整在所述主流路內流通的流體的流量；及驅動機構，設置于所述腔室內的所述吸入噴嘴的所述周向一側，并改變所述多個可動翼片的角度，其中，所述吸入噴嘴朝向周向另一側傾斜，以使在所述腔室內的周向一側及周向另一側中流向所述周向另一側的所述流體的流量增加。
[0021]根據上述結構，通過在吸入噴嘴的周向一側設置驅動機構，可以使壓縮機的配置最優化，從而能夠使渦輪制冷機的整體配置緊湊化。并且，吸入噴嘴傾斜，由此流向與驅動機構相反一側的流量增加，腔室內的周向流動分布變得更加均勻。
[0022](2)上述⑴所述的壓縮機優選為，在所述吸入噴嘴的出口側設置有引導葉片，所述引導葉片以使在所述腔室內的所述周向一側及周向另一側中流向所述周向另一側的所述流體的流量增加的方式引導所述流體。
[0023]根據上述結構，通過引導葉片引導流體，由此能夠進一步提高腔室內的周向流動分布的均勻性。
[0024](3)上述(2)所述的壓縮機優選為，所述引導葉片以其長度隨著朝向所述周向另一側變長的方式形成。
[0025]根據上述結構，流體的流量流入到與驅動機構相反一側，能夠提高腔室內的周向流動分布的均勻性。
[0026](4)上述⑴至(3)中任一項所述的壓縮機優選為，在所述腔室中設置有流路引導件，所述流路引導件形成為使所述腔室的流路隨著朝向所述驅動機構變狹窄。
[0027]根據上述結構，通過流路引導件將流體引導至驅動機構附近，因此能夠進一步提高腔室內的周向流動分布。
[0028](5)上述⑴至(4)中任一項所述的壓縮機優選為，所述驅動機構相對于所述吸入噴嘴設置于沿所述周向隔開90°的位置。
[0029](6)并且，本發明提供一種具備上述(I)至(5)中任一項所述的壓縮機的渦輪制冷機。
[0030]發明效果
[0031]根據本發明的上述各方式所涉及的壓縮機，通過在吸入噴嘴的周向一側設置驅動機構，可以使壓縮機的配置最優化，從而能夠使渦輪制冷機的整體配置緊湊化。并且，吸入噴嘴傾斜，由此流向與驅動機構相反一側的流量增加，腔室內的周向流動分布變得更加均勻。
【附圖說明】
[0032]圖1是表示本發明的第一實施方式所涉及的渦輪制冷機的離心式壓縮機周邊的結構的主視圖。
[0033]圖2是表示本發明的第一實施方式所涉及的離心式壓縮機的內部結構的剖視圖。
[0034]圖3是表示圖2所示的離心式壓縮機的局部結構的剖視圖。
[0035]圖4是圖3的A-A剖視圖。
[0036]圖5是本發明的第二實施方式所涉及的離心式壓縮機的與圖3對應的剖視圖。
[0037]圖6是現有的渦輪制冷機的側視圖。
[0038]圖7是現有的渦輪制冷機的主視圖。
【具體實施方式】
[0039](第一實施方式)
[0040]以下，參考附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。本實施方式的渦輪制冷機基本上與現有的渦輪制冷機同樣具有離心式壓縮機、使在離心式壓縮機中壓縮的氣體制冷劑冷凝液化的冷凝器、暫時儲存在冷凝器中冷凝的液體制冷劑并進行中間冷卻的中間冷卻器、以及使從中間冷卻器導入的液體制冷劑蒸發的蒸發器作為主要構成要件。并且，在附近配置有壓縮機、冷凝器、蒸發器等構成設備并成為一體，并且被單元化。
[0041]如圖1所示，本實施方式的渦輪制冷機的離心式壓縮機2上連接有吸入來自蒸發器的氣體制冷劑的吸入配管8，中間冷卻器4和離心式壓縮機2通過中間冷卻器用氣體制冷劑配管9相連接，所述中間冷卻器用氣體制冷劑配管將氣體制冷劑從中間冷卻器的氣相部導向離心式壓縮機2的中間段。從該中間冷卻器用氣體冷卻配管9供給的氣體制冷劑經由吸入噴嘴32被導入到離心式壓縮機2的中間吸入腔室31。
[0042]另外，圖1中示意性地示出冷凝器3、中間冷卻器4及蒸發器5，并未反映它們在本實施方式的渦輪制冷機中的準確配置。
[0043]離心式壓縮機2上一體地設置有驅動后述的第二可動翼片36 (參考圖2及圖3)的驅動裝置37。在驅動裝置37中，支架41(參考圖4)及驅動軸39(參考圖4)等驅動機構42設置于中間吸入腔室31內。
[0044]并且，本實施方式的渦輪制冷機中，為了使制冷機整體配置緊湊化(減小設置面積)，使作為驅動裝置37的一部分的驅動機構42相對于吸入噴嘴32位于沿周向90°的位置。
[0045]如圖2及圖3所示，離心式壓縮機2具有成為外廓的外殼11、可旋轉地支承于外殼11內的旋轉軸12、旋轉驅動旋轉軸12的馬達13、在旋轉軸12上沿軸線方向隔開配置的第一輪子15及第二輪子16。
[0046]旋轉軸12經由一對軸承14可旋轉地支承于外殼11。馬達13的驅動力經由齒輪機構17傳遞至旋轉軸12，隨著旋轉軸12的旋轉，第一輪子15及第二輪子16也進行旋轉。在外殼11的軸線方向一側設置有吸入口 19，在軸線方向另一側設置有吐出口 20。并且，夕卜殼11上形成有使吸入口 19和吐出口 20連通的內部空間21。
[0047]第一輪子15及第二輪子16配置于內部空間21，第一輪子15構成第一壓縮段，第二輪子16構成第二壓縮段。內部空間21具備連接于第一輪子15的流路出口 22的返回流路23、以及連接返回流路23和第二輪子16的吸入流路24。吸入流路24是設置于第二輪子16的入口部周圍的環狀通道。
[0048]返回流路23使氣體制冷劑從第一輪子15的徑向外側的流路出口 22朝向第二輪子16的徑向內側的流路入口流通。返回流路23具有擴壓器部26、彎曲部27及返回部28。擴壓器部26向徑向外側引導被第一輪子15壓縮并從第一輪子15的流路出口 22向徑向外側排出的氣體制冷劑。擴壓器部26的徑向外側經由彎曲部27與返回部28連通。
[0049]并且，在第二輪子16內壓縮的氣體制冷劑經過設置于第二輪子16周圍的吐出通道25從外殼11的吐出口 20向吐出配管7 (參考圖7)被吐出。
[0050]在彎曲部27的下游側，遍及全周