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JP5119017B2 - Multistage compressor and refrigerator - Google Patents

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JP5119017B2
JP5119017B2 JP2008067675A JP2008067675A JP5119017B2 JP 5119017 B2 JP5119017 B2 JP 5119017B2 JP 2008067675 A JP2008067675 A JP 2008067675A JP 2008067675 A JP2008067675 A JP 2008067675A JP 5119017 B2 JP5119017 B2 JP 5119017B2
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liquid holding
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義昭 松下
健史 矢嶌
治雄 甘利
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Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
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Tokyo Electric Power Co Inc
Kawasaki Jukogyo KK
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Description

本発明は、中間冷却を有する多段圧縮機、及び冷凍機に関する。 The present invention, multi-stage compressor with intermediate cooling, relates beauty refrigerator.

多段圧縮機において、段間の流路を流れる圧縮流体を冷却する中間段冷却が知られている。効果的な中間段冷却は、圧縮動力の低減につながる。   In a multistage compressor, intermediate stage cooling for cooling a compressed fluid flowing through a flow path between stages is known. Effective intermediate stage cooling leads to a reduction in compression power.

中間段冷却において、段間の流路を流れる圧縮流体に液体を直接的に供給する方式がある(例えば、特許文献1参照)。液体供給式(直接供給式)の中間段冷却において、供給された液体が段間の流路内で気化するとき、蒸発潜熱に相当する熱が圧縮流体から奪われる。
特開2006−17116号公報
In the intermediate stage cooling, there is a system in which a liquid is directly supplied to a compressed fluid flowing through a flow path between stages (see, for example, Patent Document 1). In the intermediate stage cooling of the liquid supply type (direct supply type), when the supplied liquid is vaporized in the flow path between the stages, heat corresponding to latent heat of evaporation is taken away from the compressed fluid.
JP 2006-17116 A

本発明は、液体供給式の中間段冷却を用いて圧縮流体を効果的に冷却可能な多段圧縮機、及び冷凍機を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the multistage compressor and refrigerator which can cool a compressed fluid effectively using the liquid supply type intermediate stage cooling.

本発明の態様に従えば、流体が流れる段間ダクトと、前記段間ダクト内に配置されかつ液体を保持する液保持体であり、その表面の少なくとも一部で前記液体が気化する前記液保持体と、前記液保持体に前記液体を供給する液供給部と、を備える多段圧縮機が提供される。   According to an aspect of the present invention, there is an interstage duct through which a fluid flows, and a liquid holding body that is disposed in the interstage duct and holds a liquid, and the liquid holding at which a part of the liquid vaporizes the liquid. There is provided a multistage compressor including a body and a liquid supply unit that supplies the liquid to the liquid holding body.

この態様によれば、液供給部からの液体が、段間ダクト内に配置された液保持体に保持される。液保持体の表面で液体が気化するとき、蒸発潜熱に相当する熱が段間ダクトを流れる圧縮流体から奪われ、圧縮流体が効果的に冷却される。   According to this aspect, the liquid from the liquid supply unit is held by the liquid holding body arranged in the interstage duct. When the liquid is vaporized on the surface of the liquid holder, heat corresponding to latent heat of evaporation is taken away from the compressed fluid flowing through the interstage duct, and the compressed fluid is effectively cooled.

本発明の別の態様に従えば、上記態様の多段圧縮機を備えた冷凍機が提供される。   According to another aspect of the present invention, a refrigerator including the multistage compressor of the above aspect is provided.

この態様によれば、圧縮動力の低減により、成績係数(COP:coefficient of performance)の向上が図られる。   According to this aspect, the coefficient of performance (COP) can be improved by reducing the compression power.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、2段の遠心圧縮機12の模式的な部分断面図である。圧縮機12は、回転軸20と、回転軸20に取り付けられた第1及び第2インペラ31,32と、回転軸を駆動する駆動装置25と、ケーシング40とを備える。ケーシング40は、回転軸20を回転自在に支持し、第1及び第2インペラ31,32を囲う。本実施形態において、駆動装置25は、内蔵タイプの電動機(ビルトインモータ)を有する。ビルトインモータは、圧縮機12のコンパクト化に有利である。他の実施形態において、駆動装置25は、ビルトインモータとは別の電動機を有することができ、また軸端に配置しても良い。   FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a two-stage centrifugal compressor 12. The compressor 12 includes a rotating shaft 20, first and second impellers 31 and 32 attached to the rotating shaft 20, a driving device 25 that drives the rotating shaft, and a casing 40. The casing 40 rotatably supports the rotary shaft 20 and surrounds the first and second impellers 31 and 32. In the present embodiment, the driving device 25 has a built-in type electric motor (built-in motor). The built-in motor is advantageous for making the compressor 12 compact. In other embodiments, the driving device 25 may have an electric motor different from the built-in motor, and may be disposed at the shaft end.

本実施形態において、ケーシング40は、第1インペラ31からの圧縮流体を第2インペラ32に導く段間ダクト45、及び第2インペラ32からの圧縮流体が排出される排出ダクト47等を有する。段間ダクト45内にはディフューザ案内羽根42が配置され、排出ダクト47内にはディフューザ案内羽根44が配置される。ディフューザ案内羽根42,44は、圧縮流体の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換するなどのために用いられる。段間ダクト45内に、ガイドベーン(吸入案内羽根)43を配置することもできる。   In the present embodiment, the casing 40 includes an interstage duct 45 that guides the compressed fluid from the first impeller 31 to the second impeller 32, a discharge duct 47 that discharges the compressed fluid from the second impeller 32, and the like. A diffuser guide vane 42 is disposed in the interstage duct 45, and a diffuser guide vane 44 is disposed in the discharge duct 47. The diffuser guide vanes 42 and 44 are used for converting the velocity energy of the compressed fluid into pressure energy. A guide vane (suction guide vane) 43 may be disposed in the interstage duct 45.

本実施形態において、圧縮機12は、段間ダクト45内に配置される液保持体70と、液保持体70に冷却用の液体を供給する液供給部80とを含む中間段冷却システム60を備える。   In the present embodiment, the compressor 12 includes an intermediate stage cooling system 60 that includes a liquid holder 70 disposed in the interstage duct 45 and a liquid supply unit 80 that supplies a liquid for cooling to the liquid holder 70. Prepare.

図2は、液保持体70の模式的な断面図である。液保持体70は、圧縮流体が通過する複数の通路71と、通路71にそれぞれ面する複数の面部72とを有する。本実施形態において、各面部72は、少なくとも径方向と軸方向とに延びる。また、後述するように、各面部72は、屈曲(bend)及び曲線(curve)の少なくとも一方を有する輪郭を有することができる。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the liquid holder 70. The liquid holding body 70 includes a plurality of passages 71 through which the compressed fluid passes, and a plurality of surface portions 72 respectively facing the passages 71. In the present embodiment, each surface portion 72 extends at least in the radial direction and the axial direction. Further, as will be described later, each surface portion 72 may have a contour having at least one of a bend and a curve.

本実施形態において、各通路71は、少なくとも2つの面部72に囲まれた空間である。液供給部80からの冷却液は、各面部72に供給され、各面部72の全体に行き渡る。液保持体70は、面部72の概ね全体において液体を保持することができる。各面部72の表面には、液体の膜が形成される。段間ダクト45内の流路を流れる圧縮流体は、液保持体70の各通路71を流れる。液保持体70の面部72の表面は、通路71を流れる圧縮流体と接する。液保持体70の面部72から液体が気化するとき、蒸発潜熱に相当する熱が圧縮流体から奪われる。   In the present embodiment, each passage 71 is a space surrounded by at least two surface portions 72. The coolant from the liquid supply unit 80 is supplied to each surface portion 72 and spreads over the entire surface portion 72. The liquid holding body 70 can hold the liquid over substantially the entire surface portion 72. A liquid film is formed on the surface of each surface portion 72. The compressed fluid flowing through the flow path in the interstage duct 45 flows through each passage 71 of the liquid holding body 70. The surface of the surface portion 72 of the liquid holding body 70 is in contact with the compressed fluid flowing through the passage 71. When the liquid is vaporized from the surface portion 72 of the liquid holding body 70, heat corresponding to latent heat of vaporization is taken away from the compressed fluid.

本実施形態において、段間ダクト45内を圧縮流体が流れるのに対して、液体を保持した液保持体70は静止している。圧縮流体のある一部は、液保持体70の面部72の表面に沿って連続的に移動する。つまり、液保持体70の面部72の1つの位置上に存在する圧縮流体は連続的にリフレッシュされる。これは、冷却液と圧縮流体との間の相対的な接触量の拡大に有利である。   In the present embodiment, the compressed fluid flows in the interstage duct 45, whereas the liquid holding body 70 holding the liquid is stationary. A part of the compressed fluid continuously moves along the surface of the surface portion 72 of the liquid holding body 70. That is, the compressed fluid existing on one position of the surface portion 72 of the liquid holding body 70 is continuously refreshed. This is advantageous for increasing the relative amount of contact between the coolant and the compressed fluid.

これに対して、冷却液を段間ダクト内に拡散放出する従来の方式では、放出された液体の一部は、圧縮流体(主流)に運ばれる。主流に乗った液滴の周りでは、ある時点から液体とガスとの間の熱交換が不活発になる。主流に運ばれた液体の一部は、ダクトの壁や次のインペラなどに衝突する。拡散放出方式において、主流の全体で、圧縮流体と液体との間で均質的に熱交換を行うのは難しい。   On the other hand, in the conventional system in which the cooling liquid is diffused and discharged into the interstage duct, a part of the discharged liquid is carried to the compressed fluid (main flow). Around the mainstream droplet, heat exchange between the liquid and the gas becomes inactive from a certain point in time. Part of the liquid carried to the main stream collides with the wall of the duct or the next impeller. In the diffusion discharge method, it is difficult to exchange heat uniformly between the compressed fluid and the liquid in the entire main stream.

本実施形態では、圧縮流体(主流)が複数の通路71を流れる。各通路71において、圧縮流体(主流)のほぼ全体が液保持体70の液体と接することができる。なお、後述するように、通路71同士が互いに流体的につながることができる。複数の通路71が入り組んだ構成は、主流全体に好ましい乱れを均質に形成することができる。また、本実施形態では、主流が飽和蒸気圧になると液保持体70から気化しないため、不要な液滴が主流に運ばれることが回避される。液保持体70の面部72での液体の気化に伴い、主流の全体で圧縮流体の熱が奪われる。   In the present embodiment, the compressed fluid (main flow) flows through the plurality of passages 71. In each passage 71, almost the entire compressed fluid (main flow) can come into contact with the liquid in the liquid holding body 70. As will be described later, the passages 71 can be fluidly connected to each other. The configuration in which the plurality of passages 71 are intricate can uniformly form a favorable disturbance in the entire mainstream. Further, in the present embodiment, when the main flow reaches the saturated vapor pressure, the liquid holding body 70 does not vaporize, so that unnecessary droplets are prevented from being carried to the main flow. With the vaporization of the liquid at the surface portion 72 of the liquid holding body 70, the heat of the compressed fluid is deprived throughout the mainstream.

したがって、本実施形態において、液体供給式(直接式)の中間段冷却を用いて圧縮流体を効果的に冷却することができる。また、比較的高価なインジェクターを用いる方式に比べて、コスト面でも有利である。   Therefore, in the present embodiment, the compressed fluid can be effectively cooled using liquid supply type (direct type) intermediate stage cooling. Further, it is advantageous in terms of cost as compared with a method using a relatively expensive injector.

図1に戻り、本実施形態において、液保持体70は、段間ダクト45における第1インペラ31と第2インペラ32との中間付近に配置される。圧縮機12の軸方向における液保持体70の位置は、図3Aに示すように、第1インペラ31に比較的近くてもよく、図3Bに示すように、第2インペラ32に比較的近くてもよい。また、図3Cに示すように、段間ダクト45内において、互いに離間する複数の液保持体70が配置されてもよい。本実施形態において、液保持体70の配置エリアは、圧縮機12の軸方向における所定長さを有する。また、液保持体70の配置エリアは、圧縮機12の径方向において、段間ダクト45の流路エリアと同程度の長さを有する。他の実施形態において、液保持体70の径方向の配置エリアは、段間ダクト45の流路エリアに比べて小さくできる。   Returning to FIG. 1, in the present embodiment, the liquid holding body 70 is disposed in the vicinity of the middle between the first impeller 31 and the second impeller 32 in the interstage duct 45. The position of the liquid holding body 70 in the axial direction of the compressor 12 may be relatively close to the first impeller 31 as shown in FIG. 3A and relatively close to the second impeller 32 as shown in FIG. 3B. Also good. In addition, as shown in FIG. 3C, a plurality of liquid holding bodies 70 that are separated from each other may be arranged in the interstage duct 45. In the present embodiment, the arrangement area of the liquid holding body 70 has a predetermined length in the axial direction of the compressor 12. In addition, the arrangement area of the liquid holding body 70 has the same length as the flow path area of the interstage duct 45 in the radial direction of the compressor 12. In another embodiment, the radial arrangement area of the liquid holding body 70 can be made smaller than the flow path area of the interstage duct 45.

本実施形態において、段間ダクト45の流路エリア(流路断面)は、液保持体70の配置範囲において、実質的に円環状を有する。圧縮機12の軸方向に沿って投影された液保持体70の全体のシルエットは、段間ダクト45の流路エリアに応じた実質的に円環状を有する。すなわち、液保持体70は、流路エリアと実質的に同じ又は実質的に相似の円環状のシルエットを有する。   In the present embodiment, the flow path area (flow path cross section) of the interstage duct 45 has a substantially annular shape in the arrangement range of the liquid holding body 70. The overall silhouette of the liquid holder 70 projected along the axial direction of the compressor 12 has a substantially annular shape corresponding to the flow path area of the interstage duct 45. That is, the liquid holding body 70 has an annular silhouette that is substantially the same as or substantially similar to the flow channel area.

本実施形態において、液保持体70が段間ダクト45の流路エリアと実質的に同じシルエットを有することにより、段間ダクト45の流路断面の全体にわたって液保持体70が配置される。その結果、圧縮流体(主流)の全体が冷却される。後述するように、液保持体70は、比較的加工しやすい材質からなる。したがって、液保持体70の形状は、段間ダクト45の流路形状に応じて比較的簡単に設定することができる。   In the present embodiment, the liquid holding body 70 is arranged over the entire flow path cross section of the interstage duct 45 because the liquid holding body 70 has substantially the same silhouette as the flow path area of the interstage duct 45. As a result, the entire compressed fluid (main stream) is cooled. As will be described later, the liquid holding body 70 is made of a material that is relatively easy to process. Therefore, the shape of the liquid holding body 70 can be set relatively easily according to the flow path shape of the interstage duct 45.

図4Aに示す他の形態において、段間ダクト45の流路エリアは、主流の流れ方向に沿って拡大する。この場合、液保持体70は、段間ダクト45の径方向内側の壁に沿った周形状70a、及び段間ダクト45の径方向外側の壁に沿った周形状70bを有することができる。   4A, the flow path area of the interstage duct 45 expands along the mainstream flow direction. In this case, the liquid holding body 70 can have a circumferential shape 70 a along the radially inner wall of the interstage duct 45 and a circumferential shape 70 b along the radially outer wall of the interstage duct 45.

図4Bに示す他の形態において、液保持体70は、段間ダクト45の曲げ部に配置される。この場合においても、液保持体70は、段間ダクト45の径方向内側の壁に沿った周形状70c、及び段間ダクト45の径方向外側の壁に沿った周形状70dを有することができる。   In the other form shown in FIG. 4B, the liquid holding body 70 is disposed at the bent portion of the interstage duct 45. Also in this case, the liquid holding body 70 can have a circumferential shape 70 c along the radially inner wall of the interstage duct 45 and a circumferential shape 70 d along the radially outer wall of the interstage duct 45. .

図1において、圧縮流体は、液保持体70の軸方向の一の端部を介して液保持体70の内部に入る。また、圧縮流体は、液保持体70の軸方向の他の端部を介して液保持体70から出る。   In FIG. 1, the compressed fluid enters the inside of the liquid holding body 70 through one end portion in the axial direction of the liquid holding body 70. In addition, the compressed fluid exits from the liquid holding body 70 through the other end of the liquid holding body 70 in the axial direction.

図5Aに示す他の形態において、液保持体70は、第1インペラ31の比較的近傍に配置される。液保持体70の配置範囲において、圧縮流体(主流)は段間ダクト45内を実質的に径方向に流れる。液保持体70は、流路エリアと実質的に同じ又は実質的に相似の全体形状(シルエット)を有する。この場合においても、圧縮機12の軸方向に沿って投影された液保持体70の全体のシルエットは、段間ダクト45の流路エリアに応じた実質的に円環状を有する。圧縮流体は、液保持体70の径方向内方の端部を介して液保持体70の内部に入る。また、圧縮流体は、液保持体70の径方向外方の他の端部を介して液保持体70から出る。   5A, the liquid holding body 70 is disposed relatively near the first impeller 31. In the other form shown in FIG. In the arrangement range of the liquid holding body 70, the compressed fluid (main flow) flows substantially radially in the interstage duct 45. The liquid holding body 70 has an overall shape (silhouette) that is substantially the same as or substantially similar to the flow path area. Even in this case, the entire silhouette of the liquid holding body 70 projected along the axial direction of the compressor 12 has a substantially annular shape corresponding to the flow path area of the interstage duct 45. The compressed fluid enters the inside of the liquid holder 70 through the radially inner end of the liquid holder 70. Further, the compressed fluid exits from the liquid holding body 70 through the other end portion of the liquid holding body 70 radially outward.

図5Bに示す他の形態において、液保持体70は、第2インペラ32の比較的近傍(第2インペラ32の入口付近)に配置される。液保持体70の配置範囲において、圧縮流体(主流)は段間ダクト45内を実質的に径方向に流れる。液保持体70は、流路エリアと実質的に同じ又は実質的に相似の全体形状(シルエット)を有する。この場合においても、圧縮機12の軸方向に沿って投影された液保持体70の全体のシルエットは、段間ダクト45の流路エリアに応じた実質的に円環状を有する。圧縮流体は、液保持体70の径方向外方の端部を介して液保持体70の内部に入る。また、圧縮流体は、液保持体70の径方向内方の他の端部を介して液保持体70から出る。   5B, the liquid holding body 70 is disposed relatively near the second impeller 32 (near the inlet of the second impeller 32). In the arrangement range of the liquid holding body 70, the compressed fluid (main flow) flows substantially radially in the interstage duct 45. The liquid holding body 70 has an overall shape (silhouette) that is substantially the same as or substantially similar to the flow path area. Even in this case, the entire silhouette of the liquid holding body 70 projected along the axial direction of the compressor 12 has a substantially annular shape corresponding to the flow path area of the interstage duct 45. The compressed fluid enters the inside of the liquid holding body 70 through the radially outer end of the liquid holding body 70. Further, the compressed fluid exits from the liquid holding body 70 via the other end portion inward in the radial direction of the liquid holding body 70.

図5Cは、第2インペラ32の吸込口中心に第1インペラ31(図1参照)の軸が配置されない場合の形態を示す。液保持体70は、第2インペラ32の比較的近傍(第2インペラ32の入口付近)に配置される。液保持体70の配置範囲において、圧縮流体(主流)は段間ダクト45内を実質的に径方向に流れる。液保持体70は、流路エリアと実質的に同じ又は実質的に相似の全体形状(シルエット)を有する。この場合においても、圧縮機12の軸方向に沿って投影された液保持体70の全体のシルエットは、段間ダクト45の流路エリアに応じた実質的に円環状を有する。圧縮流体は、液保持体70の径方向外方の端部を介して液保持体70の内部に入る。また、圧縮流体は、液保持体70の径方向内方の他の端部を介して液保持体70から出る。   FIG. 5C shows a form in which the shaft of the first impeller 31 (see FIG. 1) is not disposed at the suction port center of the second impeller 32. The liquid holding body 70 is disposed relatively near the second impeller 32 (near the inlet of the second impeller 32). In the arrangement range of the liquid holding body 70, the compressed fluid (main flow) flows substantially radially in the interstage duct 45. The liquid holding body 70 has an overall shape (silhouette) that is substantially the same as or substantially similar to the flow path area. Even in this case, the entire silhouette of the liquid holding body 70 projected along the axial direction of the compressor 12 has a substantially annular shape corresponding to the flow path area of the interstage duct 45. The compressed fluid enters the inside of the liquid holding body 70 through the radially outer end of the liquid holding body 70. Further, the compressed fluid exits from the liquid holding body 70 via the other end portion inward in the radial direction of the liquid holding body 70.

代案または追加的に、図5Cに示す他の形態において、図5Dに示すように、液保持体70は、第2インペラ32の比較的近傍に配置することができる。液保持体70の配置範囲において、圧縮流体(主流)は段間ダクト45内を実質的に軸方向に流れる。液保持体70は、流路エリアと実質的に同じ又は実質的に相似の全体形状(シルエット)を有する。この場合において、圧縮機12の軸方向に沿って投影された液保持体70の全体のシルエットは、段間ダクト45の流路エリアに応じた実質的に環状、柱状、又はディスク状を有する。圧縮流体は、液保持体70の軸方向の一の端部を介して液保持体70の内部(通路)に入る。また、圧縮流体は、液保持体70の軸方向の他の端部を介して液保持体70から出る。   Alternatively or additionally, in another form shown in FIG. 5C, the liquid holding body 70 can be disposed relatively close to the second impeller 32, as shown in FIG. 5D. In the arrangement range of the liquid holder 70, the compressed fluid (main flow) flows in the interstage duct 45 substantially in the axial direction. The liquid holding body 70 has an overall shape (silhouette) that is substantially the same as or substantially similar to the flow path area. In this case, the entire silhouette of the liquid holding body 70 projected along the axial direction of the compressor 12 has a substantially annular shape, a column shape, or a disk shape corresponding to the flow path area of the interstage duct 45. The compressed fluid enters the inside (passage) of the liquid holding body 70 through one end portion in the axial direction of the liquid holding body 70. In addition, the compressed fluid exits from the liquid holding body 70 through the other end of the liquid holding body 70 in the axial direction.

図6、図7A、及び図7Bは、液保持体70の構成を模式的に示す図である。図6において、液保持体70は、複数の板部材75が並んだ構成を有する。各板部材75は、波状の輪郭と、少なくとも段間ダクト45の軸方向に実質的に沿って延びる壁(面部72)とを有する。2つの板部材75の間に前述した通路71が形成されている。   6, 7 </ b> A, and 7 </ b> B are diagrams schematically illustrating the configuration of the liquid holding body 70. In FIG. 6, the liquid holding body 70 has a configuration in which a plurality of plate members 75 are arranged. Each plate member 75 has a wavy outline and a wall (surface portion 72) extending substantially along the axial direction of at least the interstage duct 45. The passage 71 described above is formed between the two plate members 75.

図7及び図7Bに示すように、1つの板部材75における各単位波の軸(例えば凹又は凸の中心軸)は互いに平行であり、また、波の軸と同一平面内に配置される所定の基準軸100に対して所定角度傾いている。本実施形態において、例えば、基準軸100は、段間ダクト45の軸方向(主流の流れ方向と概ね一致する)である。複数の板部材75は、基準軸100に対して傾き角度α1の軸を有する複数の第1部材76と、傾き角度α2の軸を有する複数の第2部材77とを有し、前記平面と直交する方向に沿って第1部材76と第2部材77とを交互に繰り返し重ねた構成を有する。   As shown in FIGS. 7 and 7B, the axis of each unit wave (for example, a concave or convex central axis) in one plate member 75 is parallel to each other, and is arranged in the same plane as the wave axis. The reference axis 100 is inclined at a predetermined angle. In the present embodiment, for example, the reference shaft 100 is the axial direction of the interstage duct 45 (generally coincides with the mainstream flow direction). The plurality of plate members 75 include a plurality of first members 76 having an axis having an inclination angle α1 with respect to the reference axis 100, and a plurality of second members 77 having an axis having an inclination angle α2, and are orthogonal to the plane. The first member 76 and the second member 77 are alternately and repeatedly stacked along the direction in which the first member 76 and the second member 77 overlap.

本実施形態において、例えば、第1部材76の輪郭の軸は、主流の流れ方向に沿って、段間ダクト45の軸方向に対して圧縮機12(図1参照)の径方向外方に傾く。第2部材77の輪郭の軸は、主流の流れ方向に沿って、段間ダクト45の軸方向に対して圧縮機12の径方向内方に傾く。傾き角度α1は、角度α2と同じでもよく異なってもよい。傾き角度α1,α2は、例えば、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85°に設定できる。上記数値は一例であって、本発明はこれに限定されない。   In the present embodiment, for example, the contour axis of the first member 76 is inclined outward in the radial direction of the compressor 12 (see FIG. 1) with respect to the axial direction of the interstage duct 45 along the mainstream flow direction. . The contour axis of the second member 77 is inclined inward in the radial direction of the compressor 12 with respect to the axial direction of the interstage duct 45 along the flow direction of the main flow. The inclination angle α1 may be the same as or different from the angle α2. The inclination angles α1 and α2 can be set to 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, and 85 °, for example. The above numerical value is an example, and the present invention is not limited to this.

本実施形態において、傾き角度α1,α2が65°以下であることは、圧力損失の増大の抑制に有利である。傾き角度α1,α2が5°以上であることは、主流内での好ましい乱れの発生に有利である。傾き角度α1,α2は、設計条件に応じて最適化できる。本実施形態に応じた、ある条件下での実施例において、傾き角度α1,α2がともに30°付近であるとき、主流の冷却に最も効果的であった。   In the present embodiment, the inclination angles α1 and α2 being 65 ° or less are advantageous for suppressing an increase in pressure loss. When the inclination angles α1 and α2 are 5 ° or more, it is advantageous for the occurrence of preferable disturbance in the mainstream. The inclination angles α1 and α2 can be optimized according to design conditions. In the example under a certain condition according to the present embodiment, when the inclination angles α1 and α2 are both around 30 °, it was most effective for cooling the mainstream.

本実施形態において、板部材75が波状の輪郭を有することにより、乱流促進及び伝熱面積の拡大が図られる。また、板部材75の波の軸が段間ダクト45の軸方向に対して傾きを有することにより、圧縮流体と板部材75との確実な接触、及び乱流促進に効果的である。   In the present embodiment, the plate member 75 has a wavy contour, thereby promoting turbulent flow and enlarging the heat transfer area. In addition, since the wave axis of the plate member 75 has an inclination with respect to the axial direction of the interstage duct 45, it is effective for reliable contact between the compressed fluid and the plate member 75 and promotion of turbulence.

本実施形態において、隣り合う第1部材76と第2部材77との接触部は、比較的小さい面積である。前述したように、第1部材76の波の軸と第2部材77の波の軸とは所定の角度で交差する。そのため、第1部材76の波の頂部の1つの小領域(点領域)が、第2部材77の波の底部の1つの小領域(点領域)と接する。第1部材76の1つの凹壁に囲まれた通路は、隣接する第2部材77のそれぞれ凹壁に囲まれた複数の通路と流体的につながる。第1部材76の単位凹壁に囲まれた通路を流れる主流の一部は、第2部材77のそれぞれ単位凹壁に囲まれた複数の通路内に入ることができる。   In the present embodiment, the contact portion between the adjacent first member 76 and second member 77 has a relatively small area. As described above, the wave axis of the first member 76 and the wave axis of the second member 77 intersect at a predetermined angle. Therefore, one small region (point region) at the top of the wave of the first member 76 is in contact with one small region (point region) at the bottom of the wave of the second member 77. The passage surrounded by one concave wall of the first member 76 is fluidly connected to a plurality of passages surrounded by the respective concave walls of the adjacent second member 77. A part of the main flow flowing through the passage surrounded by the unit concave wall of the first member 76 can enter each of the plurality of passages surrounded by the unit concave wall of the second member 77.

図6において、このような複数の通路が入り組んだ構成を有する液保持体70において、液保持体70の全体で多数の部分的な乱れが生じ、その結果、圧縮流体と板部材75との確実な接触、及び乱流促進が実現される。   In FIG. 6, in the liquid holding body 70 having such a configuration in which a plurality of passages are complicated, a large number of partial disturbances occur in the entire liquid holding body 70, and as a result, the compressed fluid and the plate member 75 are reliably connected. Contact and acceleration of turbulence are realized.

1つの板部材75の波の頂部を通る平面は、他の板部材75のそれと互いに実質的平行、又は非平行である。本実施形態において、図2に示すように、複数の板部材75は、段間ダクト45の径方向に沿って延びた全体形状をそれぞれ有し、周方向に沿って互いに離間して配置されている。複数の板部材75は、予め一体的に1つのエレメントとして構成された後、段間ダクト45内に配置することができる。   The plane passing through the top of the wave of one plate member 75 is substantially parallel or non-parallel to that of the other plate member 75. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the plurality of plate members 75 each have an overall shape extending along the radial direction of the interstage duct 45, and are spaced apart from each other along the circumferential direction. Yes. The plurality of plate members 75 can be arranged in the interstage duct 45 after being configured integrally as one element in advance.

あるいは、図8A及び8Bに示すように、各々が複数の板部材75からなる複数の構成物(ブロック)を段間ダクト45内に周方向及び/又は軸方向に並べて配置することができる。また、図8Aにおいて、段間ダクト45内の複数の板部材75は、段間ダクト45の径方向に沿って延びた全体形状をそれぞれ有する。図8Bにおいて、複数の板部材75を有する1つのブロックにおいて、1つの板部材75の波の頂部を通る平面は、他の板部材75のそれと互いに実質的平行である。   Alternatively, as shown in FIGS. 8A and 8B, a plurality of components (blocks) each composed of a plurality of plate members 75 can be arranged in the interstage duct 45 in the circumferential direction and / or the axial direction. In FIG. 8A, the plurality of plate members 75 in the interstage duct 45 have an overall shape extending along the radial direction of the interstage duct 45. In FIG. 8B, in one block having a plurality of plate members 75, the plane passing through the top of the wave of one plate member 75 is substantially parallel to that of the other plate member 75.

図8Cに示す他の形態において、複数の板部材75は、段間ダクト45の周方向に沿って延びた全体形状をそれぞれ有し、径方向に沿って互いに離間して配置されている。この形態においても、一体構成タイプのエレメントを用いてもよく、複数のブロックを組み合わせてもよい。   8C, the plurality of plate members 75 each have an overall shape extending along the circumferential direction of the interstage duct 45, and are spaced apart from each other along the radial direction. Also in this form, an integral configuration type element may be used, or a plurality of blocks may be combined.

他の実施形態において、図9、図10、図11に示すように、複数の板部材75は、波状以外の輪郭を有することができる。図9において、複数の板部材75は、実質的に直線状の輪郭を有する。液保持体70は、スリット状の流路断面を有する複数の通路71を有する。図10及び11において、複数の板部材75は、複数の屈曲を有する。また、図10において、液保持体70は、実質的に菱形状の流路断面を有する複数の通路71を有する。図11において、液保持体70は、六角格子構造(hexagonal lattice structure)あるいはハニカム構造を有し、実質的に六角形状の流路断面を有する。   In other embodiments, as shown in FIGS. 9, 10, and 11, the plurality of plate members 75 can have contours other than wavy. In FIG. 9, the plurality of plate members 75 have a substantially linear outline. The liquid holding body 70 has a plurality of passages 71 having a slit-shaped channel cross section. 10 and 11, the plurality of plate members 75 have a plurality of bends. In FIG. 10, the liquid holding body 70 has a plurality of passages 71 having a substantially rhombic channel cross section. In FIG. 11, the liquid holding body 70 has a hexagonal lattice structure or a honeycomb structure, and has a substantially hexagonal channel cross section.

他の実施形態において、図12及び図13に示すように、液保持体70は、1つの部材から構成することが可能である。図12において、液保持体70は、開口比率が比較的高い多孔質部材75Aを有する。図13において、液保持体70は、繰り返し折り畳まれたシート状の多孔質部材75Bを有する。多孔質部材75Bは、開口比率が比較的高いのが好ましく、例えば網目状又は格子状を有する。主流の流れ方向に沿って複数の多孔質部材75Bを並べることも可能である。   In another embodiment, as shown in FIGS. 12 and 13, the liquid holding body 70 can be constituted by one member. In FIG. 12, the liquid holding body 70 has a porous member 75A having a relatively high opening ratio. In FIG. 13, the liquid holding body 70 includes a sheet-like porous member 75B that is repeatedly folded. The porous member 75B preferably has a relatively high opening ratio, and has, for example, a mesh shape or a lattice shape. It is also possible to arrange a plurality of porous members 75B along the mainstream flow direction.

本実施形態において、液保持体70は、毛細管現象が働く構造を有し、吸液性に優れている。本実施形態において、板部材75は、繊維材料から構成することができる。繊維材料からなる構造体は、少なくとも吸液性、成形性、及び成形後の形状の保全性に優れている。   In the present embodiment, the liquid holding body 70 has a structure in which a capillary phenomenon works and is excellent in liquid absorption. In the present embodiment, the plate member 75 can be made of a fiber material. A structure made of a fiber material is excellent in at least liquid absorbency, moldability, and shape maintenance after molding.

本実施形態において、板部材75は、高い吸液性を有する多孔質材料により構成することができる。本実施形態において、板部材75は、不織布から構成される。板部材75の使用条件などに応じて材質が適切に選択される。例えば、板部材75は、無機繊維を骨格とするとともに、空隙を形成しながら骨格上を充填材及び結合材が覆う構造を有することができる。あるいは、板部材75は、無機繊維と有機繊維を骨格とするとともに、空隙を形成しながら骨格上を充填材及び結合材が覆う構造を有することができる。板部材75に用いられる材料としては、無機繊維、天然繊維、半合成繊維、合成繊維、又はこれらの2以上を組み合わせたものが挙げられる。板部材75に適用される不織布は、吸液性に優れた異型横断面を有する構造を有する繊維から構成できる。多数の空洞又は空隙を有する不織布は、毛細管現象が顕著に働く。なお、繊維素材表面の吸湿性が低いことにより、液体と接触した際の不織布の剛性の低下が抑制される。   In the present embodiment, the plate member 75 can be made of a porous material having high liquid absorbency. In this embodiment, the board member 75 is comprised from a nonwoven fabric. The material is appropriately selected according to the use conditions of the plate member 75 and the like. For example, the plate member 75 may have a structure in which an inorganic fiber is used as a skeleton, and a filler and a binding material cover the skeleton while forming voids. Alternatively, the plate member 75 can have a structure in which inorganic fibers and organic fibers are used as a skeleton, and the skeleton is covered with a filler and a binder while forming voids. Examples of the material used for the plate member 75 include inorganic fibers, natural fibers, semi-synthetic fibers, synthetic fibers, or a combination of two or more thereof. The nonwoven fabric applied to the board member 75 can be comprised from the fiber which has a structure which has the unusual cross section excellent in liquid absorption. In a nonwoven fabric having a large number of cavities or voids, capillarity works remarkably. In addition, the fall of the rigidity of the nonwoven fabric at the time of contacting with a liquid is suppressed because the hygroscopicity of the fiber raw material surface is low.

他の実施形態において、不織布以外の素材によって板部材75を構成することができる。板部材75は、吸液性に優れた素材からなる部材に加え、その吸液部材を支持する補強部材を有することができる。例えば、板部材75は、不織布以外の繊維物体と、繊維物を保持する樹脂物体とから構成することができる。   In another embodiment, the plate member 75 can be made of a material other than the nonwoven fabric. The plate member 75 can include a reinforcing member that supports the liquid absorbing member in addition to a member made of a material excellent in liquid absorbing property. For example, the plate member 75 can be composed of a fiber object other than the nonwoven fabric and a resin object that holds the fiber object.

図14、図15、図16、図17A、及び図17Bは、液供給部80の構成例を示す模式図である。本実施形態において、液供給部80は、液供給源82と、液保持体70に局所的に液体を供給する局所供給機構84とを有する。必要に応じて、液供給部80は、ポンプ、制御弁などの他の要素を備えることができる。毛細管現象が働くことにより、高い吸液性を有する液保持体70の全体に液体が行き渡る。局所供給機構84は、液保持体70に向けて液体を滴下する方式、液保持体70の端部を液体に浸ける方式など、様々な局所供給方式を採用することができる。複数の供給方式を組み合わせることも可能である。   FIGS. 14, 15, 16, 17 </ b> A, and 17 </ b> B are schematic diagrams illustrating configuration examples of the liquid supply unit 80. In the present embodiment, the liquid supply unit 80 includes a liquid supply source 82 and a local supply mechanism 84 that locally supplies the liquid to the liquid holding body 70. If necessary, the liquid supply unit 80 may include other elements such as a pump and a control valve. When the capillary action works, the liquid spreads throughout the liquid holding body 70 having high liquid absorbency. The local supply mechanism 84 can employ various local supply methods such as a method of dropping a liquid toward the liquid holder 70 and a method of immersing the end of the liquid holder 70 in the liquid. It is also possible to combine a plurality of supply methods.

図14において、局所供給機構84は、複数のノズルを有する散液配管85を有する。例えば、散液配管85は、液保持体70の一面に液体を散液することができる。図15において、局所供給機構84は、貯液部86を有する。貯液部86に貯溜された液体に液保持体70の端部が接触する。   In FIG. 14, the local supply mechanism 84 has a spray pipe 85 having a plurality of nozzles. For example, the sprinkling pipe 85 can spray liquid on one surface of the liquid holding body 70. In FIG. 15, the local supply mechanism 84 has a liquid storage part 86. The end of the liquid holding body 70 contacts the liquid stored in the liquid storage section 86.

図16において、局所供給機構84は、散液配管87Aと、液保持補助体87Bと、ドレイン配管87Cとを有する。散液配管87Aは、液保持補助体87Bに散液する。液保持補助体87Bは、高い液保持性を有し、段間ダクト45内の液保持体70との間に液膜を形成する。液体の余剰分は、ドレイン配管87Cに送られる。図16に示す局所供給機構84は、特に、概ね軸方向に流体が流れるダクトに好ましく適用することができる。   In FIG. 16, the local supply mechanism 84 includes a spray pipe 87A, a liquid holding auxiliary body 87B, and a drain pipe 87C. The spray pipe 87A sprays the liquid holding auxiliary body 87B. The liquid holding auxiliary body 87B has high liquid holding properties and forms a liquid film with the liquid holding body 70 in the interstage duct 45. The excess liquid is sent to the drain pipe 87C. The local supply mechanism 84 shown in FIG. 16 can be preferably applied particularly to a duct through which a fluid flows substantially in the axial direction.

図17A及び17Bに示す局所供給機構84は、特に、概ね径方向に流体が流れるダクトに好ましく適用することができる。図17A及び17Bにおいて、局所供給機構84は、第1散液配管88Aと、第2散液配管88Bと、液保持補助体89とを有する。液保持補助体89は、シート状及び環状を有し、段間ダクト45の内壁と液保持体70との間に配置される。すなわち、液保持補助体89は、液保持体70の軸方向における端面(環状の液保持体70の側面)に当接するように配置される。重力方向において、第1散液配管88Aは比較的上方に配置され、第2散液配管88Bは比較的下方に配置される。比較的上方位置において、第1散液配管88Aは、液保持体70(液保持体70の外周面)の上方に配置され、液保持補助体89に液体を散液する。比較的下方位置において、第2散液配管88Bは、液保持体70(液保持体70の内周面)の上方に配置され、液保持補助体89に液体を散液する。液保持補助体87Bは、高い液保持性を有し、第1及び第2散液配管88A,88Bからの液体を保持するとともに、液保持体70との間に液膜を形成する。毛細管現象が働くことにより、高い吸液性を有する液保持体70の全体に液体が行き渡る。   The local supply mechanism 84 shown in FIGS. 17A and 17B can be preferably applied particularly to a duct through which fluid flows in a generally radial direction. 17A and 17B, the local supply mechanism 84 includes a first spraying pipe 88A, a second spraying pipe 88B, and a liquid holding auxiliary body 89. The liquid holding auxiliary body 89 has a sheet shape and an annular shape, and is disposed between the inner wall of the interstage duct 45 and the liquid holding body 70. That is, the liquid holding auxiliary body 89 is disposed so as to abut on the end face in the axial direction of the liquid holding body 70 (side surface of the annular liquid holding body 70). In the direction of gravity, the first spray pipe 88A is disposed relatively upward, and the second spray pipe 88B is disposed relatively downward. At a relatively upper position, the first sprinkling pipe 88 </ b> A is disposed above the liquid holding body 70 (the outer peripheral surface of the liquid holding body 70) and sprays liquid to the liquid holding auxiliary body 89. At a relatively lower position, the second spraying pipe 88 </ b> B is disposed above the liquid holding body 70 (the inner peripheral surface of the liquid holding body 70), and sprays the liquid onto the liquid holding auxiliary body 89. The liquid holding auxiliary body 87B has high liquid holding properties, holds the liquid from the first and second spray pipes 88A and 88B, and forms a liquid film with the liquid holding body 70. When the capillary action works, the liquid spreads throughout the liquid holding body 70 having high liquid absorbency.

本実施形態において、段間ダクト45内の静圧は、大気圧に比べて低い。本システムをヒートポンプとして利用する場合、段間ダクト45内の静圧は、凝縮器内の圧力に比べて低い。差圧の利用により、液供給部80における液体の吸い込みが促進される。すなわち、負圧(陰圧)を有する段間ダクト45の内部の冷却に対して、吸液性を有する液供給部80が好ましく適用される。   In the present embodiment, the static pressure in the interstage duct 45 is lower than the atmospheric pressure. When this system is used as a heat pump, the static pressure in the interstage duct 45 is lower than the pressure in the condenser. By using the differential pressure, the suction of the liquid in the liquid supply unit 80 is promoted. That is, the liquid supply part 80 having liquid absorption is preferably applied to the cooling of the interstage duct 45 having a negative pressure (negative pressure).

なお、上記の中間段冷却システム60において、負圧下においても、液保持体70から理想に極めて近い状態で液体が気化すること、及び段間ダクト45内の流体を効果的に冷却できることが本発明者らによって確認された。   In the intermediate stage cooling system 60 described above, the present invention is such that even under a negative pressure, the liquid is vaporized from the liquid holding body 70 in an extremely close to ideal state, and the fluid in the interstage duct 45 can be effectively cooled. Confirmed by the people.

図18は、上記の圧縮機12を備える冷凍機10を示す模式図である。冷凍機10は、蒸発器11と、圧縮機12と、凝縮器13と、制御装置15とを備える。   FIG. 18 is a schematic diagram illustrating the refrigerator 10 including the compressor 12 described above. The refrigerator 10 includes an evaporator 11, a compressor 12, a condenser 13, and a control device 15.

一般に、冷凍機10の作動流体5として、フロン系、アンモニア、炭化水素などの公知の様々な媒体が挙げられる。この他に、作動流体5として、水を用いることができる。本実施形態において、作動流体5として水を用いる。相変化条件の調整などを目的として、水に添加物を加えてもよい。作動流体5が水である場合、冷凍機(ヒートポンプ)において、高い圧縮比(例えば、圧縮比8程度以上)が要求される。圧縮機12として、多段圧縮機(図18では2段)を用いることにより、比較的小型のもので、高い圧縮比を得ることができる。   In general, the working fluid 5 of the refrigerator 10 includes various known media such as chlorofluorocarbons, ammonia, and hydrocarbons. In addition, water can be used as the working fluid 5. In the present embodiment, water is used as the working fluid 5. Additives may be added to water for the purpose of adjusting phase change conditions. When the working fluid 5 is water, a high compression ratio (for example, a compression ratio of about 8 or more) is required in the refrigerator (heat pump). By using a multistage compressor (two stages in FIG. 18) as the compressor 12, it is relatively small and can provide a high compression ratio.

冷凍機10では、作動流体5の相変化を利用して入力媒体19の温度を下げることができる。すなわち、蒸発器11において、入力媒体19(サイクル外の熱源)の熱を吸収して作動流体5が蒸発する。圧縮機12において、蒸発器11からのガス状の作動流体5(水蒸気)が圧縮される。凝縮器13において、サイクル外の熱源(冷熱)に熱を奪われた作動流体5が凝縮する。凝縮器13を出た液状の作動流体5は流量調節弁(圧力境界)188を経て蒸発器11に適宜に戻る。   In the refrigerator 10, the temperature of the input medium 19 can be lowered using the phase change of the working fluid 5. That is, in the evaporator 11, the working fluid 5 evaporates by absorbing the heat of the input medium 19 (heat source outside the cycle). In the compressor 12, the gaseous working fluid 5 (water vapor) from the evaporator 11 is compressed. In the condenser 13, the working fluid 5 deprived of heat by a heat source (cold heat) outside the cycle is condensed. The liquid working fluid 5 exiting the condenser 13 is appropriately returned to the evaporator 11 via a flow control valve (pressure boundary) 188.

本実施形態において、蒸発器11は、シェル・アンド・チューブ式である。すなわち、蒸発器11は、チャンバ130と、ポンプ131と、熱交換チューブ132と、散液機構133と、不図示のミストセパレータとを備える。   In the present embodiment, the evaporator 11 is a shell and tube type. That is, the evaporator 11 includes a chamber 130, a pump 131, a heat exchange tube 132, a spray mechanism 133, and a mist separator (not shown).

蒸発器11において、チャンバ130内に貯溜された作動流体5がポンプ131によって流動され、その作動流体5が、チャンバ130、ポンプ131、及び散液機構133を含む経路を循環する。熱交換チューブ132内を流れる入力媒体19(高温媒体)との熱交換により、チャンバ130内で作動流体5が蒸発し、また、入力媒体19が冷却される。蒸発した作動流体5(水蒸気)は、出口部を介してチャンバ130から排出される。シェル・アンド・チューブ式を用いた蒸発器は、蒸発した作動ガスの流れに対する圧力損失が小さいという利点を有する。他の実施形態において、蒸発器11は、ガス状の作動流体5と液状の作動流体5とが直接的に接触し、外部に設けた熱交換器において入力媒体19と液同士の間接熱交換を行うような構造を有してもよい。   In the evaporator 11, the working fluid 5 stored in the chamber 130 is caused to flow by the pump 131, and the working fluid 5 circulates through a path including the chamber 130, the pump 131, and the spray mechanism 133. By the heat exchange with the input medium 19 (hot medium) flowing in the heat exchange tube 132, the working fluid 5 evaporates in the chamber 130, and the input medium 19 is cooled. The evaporated working fluid 5 (water vapor) is discharged from the chamber 130 through the outlet. The evaporator using the shell and tube method has an advantage that the pressure loss with respect to the flow of the evaporated working gas is small. In another embodiment, the evaporator 11 is configured such that the gaseous working fluid 5 and the liquid working fluid 5 are in direct contact with each other, and an indirect heat exchange between the input medium 19 and the liquid is performed in a heat exchanger provided outside. You may have a structure to do.

本実施形態において、凝縮器13も、シェル・アンド・チューブ式である。すなわち、凝縮器13は、チャンバ210と、ポンプ211と、熱交換チューブ212と、散液機構213とを備える。   In the present embodiment, the condenser 13 is also a shell and tube type. That is, the condenser 13 includes a chamber 210, a pump 211, a heat exchange tube 212, and a spray mechanism 213.

凝縮器13において、熱交換チューブ212内を流れるサイクル外の冷熱媒との熱交換により、チャンバ210内で作動流体5が凝縮する。凝縮した液状の作動流体5(水)がチャンバ210内に貯溜される。チャンバ210内に貯溜された作動流体5がポンプ211によって流動され、その作動流体5が、チャンバ210、ポンプ211、及び散液機構213を含む経路を循環する。なお、この循環流路及びポンプは省略可能である。凝縮した作動流体5(水)は、流量調節弁(圧力境界)188を介してチャンバ210から適宜に蒸発器11に供給される。なお、上記の圧力境界は流量調節弁のほか、他の一般的な方法を用いて実現してもよい。他の実施形態において、凝縮器13は、ガス状の作動流体5と液状の作動流体5とが直接的に接触し、ポンプ211の吐出口下流に設けられた熱交換器で液同士の間接熱交換を行うような構造を有してもよい。   In the condenser 13, the working fluid 5 is condensed in the chamber 210 by heat exchange with the cold medium outside the cycle flowing in the heat exchange tube 212. The condensed liquid working fluid 5 (water) is stored in the chamber 210. The working fluid 5 stored in the chamber 210 is caused to flow by the pump 211, and the working fluid 5 circulates through a path including the chamber 210, the pump 211, and the spray mechanism 213. The circulation channel and the pump can be omitted. The condensed working fluid 5 (water) is appropriately supplied from the chamber 210 to the evaporator 11 via a flow rate adjusting valve (pressure boundary) 188. The above pressure boundary may be realized by using other general methods in addition to the flow rate control valve. In another embodiment, the condenser 13 is configured such that the gaseous working fluid 5 and the liquid working fluid 5 are in direct contact with each other, and the indirect heat between the liquids is provided by a heat exchanger provided downstream of the discharge port of the pump 211. You may have a structure which performs exchange.

本実施形態において、蒸発器11のチャンバ130及び凝縮器13のチャンバ210はともに、真空チャンバであり、チャンバ130及びチャンバ210の内部空間が負圧に設定される。また、本実施形態において、熱交換チューブ132,212は、チャンバ130,210内に、チャンバ130,210の軸方向(重力方向)に沿って単段又は多段の層状に配置される。熱交換チューブ132,212の構成部材としては、高い熱伝導率を有する金属チューブ(例えば、銅チューブ、アルミニウムチューブ)が好ましく用いられる。   In this embodiment, both the chamber 130 of the evaporator 11 and the chamber 210 of the condenser 13 are vacuum chambers, and the internal space of the chamber 130 and the chamber 210 is set to a negative pressure. In the present embodiment, the heat exchange tubes 132 and 212 are arranged in the chambers 130 and 210 in a single-stage or multi-stage layer along the axial direction (gravity direction) of the chambers 130 and 210. As a constituent member of the heat exchange tubes 132 and 212, a metal tube (for example, a copper tube or an aluminum tube) having a high thermal conductivity is preferably used.

本実施形態において、圧縮機12は、前述した中間段冷却システム60を有する。すなわち、中間段冷却システム60は、段間ダクト45内に配置される液保持体70と、液保持体70に液体を供給する液供給部80とを含む。   In the present embodiment, the compressor 12 includes the intermediate stage cooling system 60 described above. That is, the intermediate stage cooling system 60 includes a liquid holder 70 disposed in the interstage duct 45 and a liquid supply unit 80 that supplies the liquid to the liquid holder 70.

本実施形態において、液供給部80は、液供給源82と、液保持体70に局所的に液体を供給する局所供給機構84とを有する。本実施形態において、凝縮器13のチャンバ130及び蒸発器11のチャンバ210が液供給源(82)とされる。局所供給機構84は、散液配管181と、第1供給配管182と、第2供給配管183と、第1バルブ184と、第2バルブ185と、ドレイン配管186とを有する。   In the present embodiment, the liquid supply unit 80 includes a liquid supply source 82 and a local supply mechanism 84 that locally supplies the liquid to the liquid holding body 70. In the present embodiment, the chamber 130 of the condenser 13 and the chamber 210 of the evaporator 11 serve as a liquid supply source (82). The local supply mechanism 84 includes a spray pipe 181, a first supply pipe 182, a second supply pipe 183, a first valve 184, a second valve 185, and a drain pipe 186.

図18において、散液配管181は、液保持体70に凝縮器13のチャンバ210又は蒸発器11のチャンバ130からの液体(水)を供給する。散液配管181と液保持体70との間に図16に示したように液保持補助体を配置してもよい。図18において、液保持体70に保持された液体(水)が段間ダクト45内で気化することにより、蒸発潜熱に相当する熱が作動流体5から奪われ、作動流体5が冷却される。中間段冷却により、圧縮機12の圧縮効率向上、及び圧縮動力低減が図られる。   In FIG. 18, the spray pipe 181 supplies liquid (water) from the chamber 210 of the condenser 13 or the chamber 130 of the evaporator 11 to the liquid holding body 70. A liquid holding auxiliary body may be disposed between the spray pipe 181 and the liquid holding body 70 as shown in FIG. In FIG. 18, the liquid (water) held in the liquid holding body 70 is vaporized in the interstage duct 45, whereby heat corresponding to the latent heat of vaporization is taken from the working fluid 5, and the working fluid 5 is cooled. By the intermediate stage cooling, the compression efficiency of the compressor 12 is improved and the compression power is reduced.

また、図18において、第1供給配管182は、蒸発器11の散液機構133の循環経路から分岐した配管であり、蒸発器11のチャンバ130と液供給部80の散液配管181とを流体的につなぐ。第2供給配管183の一端は、凝縮器13のチャンバ210に底部に接続されている。第2供給配管183は、凝縮器13のチャンバ130と液供給部80の散液配管181とを流体的につなぐ。第1バルブ184は第1供給配管182上に配置され、第2バルブ185は第2供給配管183上に配置されている。   In FIG. 18, the first supply pipe 182 is a pipe branched from the circulation path of the spray mechanism 133 of the evaporator 11, and the chamber 130 of the evaporator 11 and the spray pipe 181 of the liquid supply unit 80 are fluidized. Connect. One end of the second supply pipe 183 is connected to the bottom of the chamber 210 of the condenser 13. The second supply pipe 183 fluidly connects the chamber 130 of the condenser 13 and the spray pipe 181 of the liquid supply unit 80. The first valve 184 is disposed on the first supply pipe 182, and the second valve 185 is disposed on the second supply pipe 183.

凝縮器13の圧力が所定値以上のとき、第1バルブ184が閉、第2バルブ185が開となる。必要に応じて、第2バルブ185の開度を調整することができる。凝縮器13のチャンバ210と散液配管181との差圧を利用して散液配管181から液体を出すことができる。   When the pressure in the condenser 13 is equal to or higher than a predetermined value, the first valve 184 is closed and the second valve 185 is opened. The opening degree of the second valve 185 can be adjusted as necessary. Liquid can be discharged from the sprinkling pipe 181 using the pressure difference between the chamber 210 of the condenser 13 and the sprinkling pipe 181.

凝縮器13の圧力が所定値未満のとき、第1バルブ184が開、第2バルブ185が閉となる。必要に応じて、第1バルブ184の開度を調整することができる。蒸発器11のポンプ131の圧力を利用して散液配管181から液体を出すことができる。   When the pressure of the condenser 13 is less than a predetermined value, the first valve 184 is opened and the second valve 185 is closed. The opening degree of the first valve 184 can be adjusted as necessary. The liquid can be discharged from the sprinkling pipe 181 using the pressure of the pump 131 of the evaporator 11.

局所供給機構84において、液体の余剰分は、ドレイン配管186に流れる。ドレイン配管186には流量調節弁187が設けられ、これが圧力境界となりドレイン配管186に流入した液体は蒸発器11のチャンバー130内に導かれる。なお、上記の圧力境界は、流量調節弁以外の方法で実現してもよい。   In the local supply mechanism 84, the excess liquid flows into the drain pipe 186. The drain pipe 186 is provided with a flow rate adjusting valve 187, which serves as a pressure boundary and the liquid flowing into the drain pipe 186 is guided into the chamber 130 of the evaporator 11. In addition, you may implement | achieve said pressure boundary by methods other than a flow regulating valve.

本実施形態において、中間段冷却に用いられる液体は、作動流体(圧縮流体)の液化物(水)である。そのため、ガスと液体とが化学的に反応して不純物を生じるなどの、両者の混合に伴う不具合の発生が抑制される。   In the present embodiment, the liquid used for the intermediate stage cooling is a liquefied product (water) of the working fluid (compressed fluid). As a result, the occurrence of problems associated with the mixing of the two, such as the chemical reaction between the gas and the liquid to produce impurities, is suppressed.

冷凍機における、蒸発器、圧縮機、及び凝縮器の位置関係は図18の例に限定されない。   The positional relationship among the evaporator, the compressor, and the condenser in the refrigerator is not limited to the example in FIG.

また、圧縮機は、2段に限定されない。圧縮機の段数は、3、4、5、6、7、8、9、又は10以上にできる。   Further, the compressor is not limited to two stages. The number of stages of the compressor can be 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 or more.

図19は、4段の圧縮機312を備える冷凍機310を示す模式図である。以下の説明では、図18の冷凍機10と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。   FIG. 19 is a schematic diagram showing a refrigerator 310 including a four-stage compressor 312. In the following description, the same components as those in the refrigerator 10 of FIG. 18 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図19に示す冷凍機310において、圧縮機312は、回転軸20、駆動装置25、第1インペラ31、第2インペラ32、第3インペラ33、第4インペラ34、及びケーシング40を有する。   In the refrigerator 310 shown in FIG. 19, the compressor 312 includes the rotary shaft 20, the drive device 25, the first impeller 31, the second impeller 32, the third impeller 33, the fourth impeller 34, and the casing 40.

ケーシング40は、蒸発器11のチャンバ130からの圧縮流体を第1インペラ31に導く入口ダクト41、第1インペラ31からの圧縮流体を第2インペラ32に導く段間ダクト45、第2インペラ32からの圧縮流体を第3インペラ33に導く段間ダクト46、第3インペラ33からの圧縮流体を第4インペラ34に導く段間ダクト48、及び第4インペラ34からの圧縮流体を凝縮器13のチャンバ210に導く出口ダクト49を有する。   The casing 40 includes an inlet duct 41 that guides the compressed fluid from the chamber 130 of the evaporator 11 to the first impeller 31, an interstage duct 45 that guides the compressed fluid from the first impeller 31 to the second impeller 32, and the second impeller 32. The interstage duct 46 that guides the compressed fluid to the third impeller 33, the interstage duct 48 that guides the compressed fluid from the third impeller 33 to the fourth impeller 34, and the compressed fluid from the fourth impeller 34 to the chamber of the condenser 13. It has an outlet duct 49 leading to 210.

段間ダクト45,46,48内にそれぞれ中間段冷却システム60の液保持体70が配置される。本実施形態において、液供給部80の局所供給機構84は、散液配管181、第1供給配管371、第2供給配管372、第3供給配管373、第4供給配管374、第5供給配管375、第6供給配管376、第1バルブ381、第2バルブ382、第3バルブ383、第4バルブ384、第5バルブ385、第6バルブ386、第1ドレイン配管391、第2ドレイン配管392、及び第3ドレイン配管393を有する。   The liquid holding bodies 70 of the intermediate stage cooling system 60 are disposed in the interstage ducts 45, 46, and 48, respectively. In the present embodiment, the local supply mechanism 84 of the liquid supply unit 80 includes the spray pipe 181, the first supply pipe 371, the second supply pipe 372, the third supply pipe 373, the fourth supply pipe 374, and the fifth supply pipe 375. A sixth supply pipe 376, a first valve 381, a second valve 382, a third valve 383, a fourth valve 384, a fifth valve 385, a sixth valve 386, a first drain pipe 391, a second drain pipe 392, and A third drain pipe 393 is provided.

本実施形態において、各段間ダクト45,46,48,49内の液保持体70に対する液供給源82は、凝縮器13のチャンバ130及び蒸発器11のチャンバ210である。図18の形態と同様に、バルブ381〜386の制御により、凝縮器13のチャンバ210又は蒸発器11のチャンバ130からの液体(水)が液保持体70に供給される。   In the present embodiment, the liquid supply source 82 for the liquid holding body 70 in each interstage duct 45, 46, 48, 49 is the chamber 130 of the condenser 13 and the chamber 210 of the evaporator 11. Similarly to the embodiment of FIG. 18, the liquid (water) from the chamber 210 of the condenser 13 or the chamber 130 of the evaporator 11 is supplied to the liquid holding body 70 by the control of the valves 381 to 386.

各局所供給機構84において、液体の余剰分は、第1〜第3ドレイン配管391〜393に流れる。ドレイン配管391〜393に流入した液体は、各管の途中に設けられた圧力境界となる流量調節弁387〜389を経て蒸発器11のチャンバー130内に導かれる。なお、上記の圧力境界は、流量調節弁以外の方法で実現してもよい。   In each local supply mechanism 84, the excess liquid flows to the first to third drain pipes 391 to 393. The liquid that has flowed into the drain pipes 391 to 393 is guided into the chamber 130 of the evaporator 11 through flow rate adjusting valves 387 to 389 serving as pressure boundaries provided in the middle of each pipe. In addition, you may implement | achieve said pressure boundary by methods other than a flow regulating valve.

本実施形態においても、液保持体70に保持された液体(水)が段間ダクト45,46,48内で気化することにより、蒸発潜熱に相当する熱が作動流体5から奪われ、作動流体5が冷却される。中間段冷却により、圧縮機12の圧縮効率向上、及び圧縮動力低減が図られる。   Also in the present embodiment, the liquid (water) held in the liquid holding body 70 is vaporized in the interstage ducts 45, 46, 48, whereby heat corresponding to the latent heat of evaporation is taken from the working fluid 5, and the working fluid 5 is cooled. By the intermediate stage cooling, the compression efficiency of the compressor 12 is improved and the compression power is reduced.

段間ダクト45,46,48の各流路エリア(流路断面)は、液保持体70の配置範囲において、実質的に円環状を有する。本実施形態において、段間ダクト45、段間ダクト46、段間ダクト48の順に流路断面積は小さくなる。圧縮機12の軸方向に沿って投影された液保持体70の全体のシルエットは、段間ダクト45,46,48の流路エリアに応じた実質的に円環状を有する。すなわち、段間ダクト45、段間ダクト46、段間ダクト48の順に、対応する液保持体70の大きさが小さくなる。   Each flow passage area (flow passage cross section) of the interstage ducts 45, 46, 48 has a substantially annular shape in the arrangement range of the liquid holding body 70. In the present embodiment, the flow passage cross-sectional area decreases in the order of the interstage duct 45, the interstage duct 46, and the interstage duct 48. The overall silhouette of the liquid holder 70 projected along the axial direction of the compressor 12 has a substantially annular shape corresponding to the flow path areas of the interstage ducts 45, 46, and 48. That is, the size of the corresponding liquid holding body 70 becomes smaller in the order of the interstage duct 45, the interstage duct 46, and the interstage duct 48.

本実施形態において、液保持体70が段間ダクト45,46,48の流路エリアと実質的に同じシルエットをそれぞれ有することにより、各段間ダクト45,46,48の流路断面の全体にわたって液保持体70が配置される。その結果、圧縮流体(主流)の全体が冷却される。   In the present embodiment, the liquid holding body 70 has substantially the same silhouette as the flow path area of the interstage ducts 45, 46, and 48, so that the entire flow path cross section of the interstage ducts 45, 46, and 48 is covered. A liquid holding body 70 is disposed. As a result, the entire compressed fluid (main stream) is cooled.

試算例において、液体供給式(直接式)の中間段冷却を2段圧縮に適用した場合、COPは4.896である。比較例として、段間ダクト内に配置されたチューブの内部に冷媒が流れる間接式の中間段冷却ではCOPが4.511であった。また、3段圧縮において、タービン単段効率は2段と同じとした場合、間接式のCOPは4.366、直接式のCOPは4.947であった。3段圧縮において、タービン単段効率が3段にしたため2段より改善されるとした場合、間接式のCOPは4.617、直接式のCOPは5.244であった。上記数値は理解のための一例であって本発明はこれに限定されない。   In the trial calculation example, when the intermediate cooling of the liquid supply type (direct type) is applied to the two-stage compression, the COP is 4.896. As a comparative example, COP was 4.511 in the indirect intermediate stage cooling in which the refrigerant flows inside the tube disposed in the interstage duct. In the three-stage compression, when the turbine single-stage efficiency was the same as that of the second stage, the indirect COP was 4.366 and the direct COP was 4.947. In the case of three-stage compression, when the turbine single-stage efficiency was improved to three stages, the indirect COP was 4.617 and the direct COP was 5.244. The above numerical values are examples for understanding, and the present invention is not limited thereto.

なお、本発明の圧縮機は、ヒートポンプに適用することもできる。ヒートポンプは、例えば、冷房、暖房、除湿、及び加湿の少なくとも1つの機能を有する空気調和装置に適用される。また、ヒートポンプは、冷却装置(ヒートシンクなど)、暖房装置(床暖房装置など)、給湯装置、冷凍装置、脱水装置、蓄熱装置、融雪装置、乾燥装置など、熱源との間で熱の授受を行う様々な熱利用装置(プラントやシステムを含む)に適用可能である。熱利用装置において、高い圧縮効率を有するヒートポンプの採用により、装置のコンパクト化、エネルギー効率の向上が図られる。また、作動媒体が水であることにより、エネルギー効率の向上とともに、環境面での様々な利点が得られる。   In addition, the compressor of this invention can also be applied to a heat pump. The heat pump is applied to an air conditioner having at least one function of cooling, heating, dehumidification, and humidification, for example. The heat pump also transfers heat to and from a heat source such as a cooling device (such as a heat sink), a heating device (such as a floor heating device), a hot water supply device, a refrigeration device, a dehydration device, a heat storage device, a snow melting device, or a drying device. It can be applied to various heat utilization devices (including plants and systems). By adopting a heat pump having high compression efficiency in a heat utilization device, the device can be made compact and energy efficiency can be improved. In addition, since the working medium is water, energy efficiency is improved and various environmental advantages are obtained.

上記説明において使用した数値は一例であって、本発明はこれに限定されない。   The numerical value used in the above description is an example, and the present invention is not limited to this.

以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の請求の範囲によってのみ限定される。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments. Additions, omissions, substitutions, and other modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The present invention is not limited by the above description, but only by the appended claims.

図1は、2段の遠心圧縮機の模式的な部分断面図である。FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a two-stage centrifugal compressor. 図2は、液保持体の模式的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the liquid holder. 図3Aは、液保持体の配置の他の例を示す模式図である。FIG. 3A is a schematic diagram illustrating another example of the arrangement of the liquid holders. 図3Bは、液保持体の配置の他の例を示す模式図である。FIG. 3B is a schematic diagram illustrating another example of the arrangement of the liquid holders. 図3Cは、液保持体の配置の他の例を示す模式図である。FIG. 3C is a schematic diagram illustrating another example of the arrangement of the liquid holders. 図4Aは、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 4A is a schematic diagram illustrating another example of the liquid holding body. 図4Bは、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 4B is a schematic diagram illustrating another example of the liquid holding body. 図5Aは、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 5A is a schematic diagram illustrating another example of a liquid holding body. 図5Bは、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 5B is a schematic diagram illustrating another example of the liquid holding body. 図5Cは、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 5C is a schematic diagram illustrating another example of the liquid holding body. 図5Dは、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 5D is a schematic diagram illustrating another example of a liquid holding body. 図6は、液保持体の形態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the form of the liquid holder. 図7Aは、液保持体の形態を示す模式図である。FIG. 7A is a schematic diagram illustrating a form of a liquid holding body. 図7Bは、液保持体の形態を示す模式図である。FIG. 7B is a schematic diagram illustrating the form of the liquid holder. 図8Aは、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 8A is a schematic diagram illustrating another example of the liquid holding body. 図8Bは、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 8B is a schematic diagram illustrating another example of the liquid holding body. 図8Cは、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 8C is a schematic diagram illustrating another example of the liquid holding body. 図9は、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing another example of the liquid holding body. 図10は、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating another example of the liquid holding body. 図11は、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating another example of the liquid holder. 図12は、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating another example of the liquid holding body. 図13は、液保持体の他の形態例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating another example of the liquid holder. 図14は、液供給部の形態例を示す模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the liquid supply unit. 図15は、液供給部の形態例を示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the liquid supply unit. 図16は、液供給部の形態例を示す模式図である。FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the liquid supply unit. 図17Aは、液供給部の形態例を示す模式図である。FIG. 17A is a schematic diagram illustrating a configuration example of a liquid supply unit. 図17Bは、液供給部の形態例を示す模式図である。FIG. 17B is a schematic diagram illustrating a configuration example of a liquid supply unit. 図18は、2段圧縮機を備える冷凍機を示す模式図である。FIG. 18 is a schematic diagram showing a refrigerator including a two-stage compressor. 図19は、4段圧縮機を備える冷凍機を示す模式図である。FIG. 19 is a schematic diagram showing a refrigerator including a four-stage compressor.

符号の説明Explanation of symbols

5…作動流体、10,310…冷凍機、11…蒸発器、12,312…圧縮機、13…凝縮器、31,32,33,34…インペラ、25…駆動装置、40…ケーシング、45,46,48…段間ダクト、60…中間段冷却システム、70…液保持体、71…通路、72…面部、75…板部材、76…第1部材、77…第2部材、80…液供給部、82…液供給源、84…局所供給機構、85…散液配管、87B…液保持補助体。   5 ... Working fluid, 10, 310 ... Refrigerator, 11 ... Evaporator, 12, 312 ... Compressor, 13 ... Condenser, 31, 32, 33, 34 ... Impeller, 25 ... Drive device, 40 ... Casing, 45, 46, 48 ... Interstage duct, 60 ... Intermediate cooling system, 70 ... Liquid holding body, 71 ... Passage, 72 ... Face part, 75 ... Plate member, 76 ... First member, 77 ... Second member, 80 ... Liquid supply Part 82, liquid supply source, 84 ... local supply mechanism, 85 ... spraying pipe, 87B ... liquid holding auxiliary body.

Claims (16)

流体が流れる段間ダクトと、
円環状の流路エリアを有する前記段間ダクト内に配置されかつ液体を保持する液保持体であり、その表面の少なくとも一部で前記液体が気化する前記液保持体と、
前記液保持体に前記液体を供給する液供給部と、
を備え
前記液保持体は、前記流体が通過する複数の通路と、前記複数の通路にそれぞれ面しかつ前記液体が供給される複数の面部と、を有し、
前記複数の面部は、前記段間ダクトの径方向に放射状に延びることを特徴とする多段圧縮機。
An interstage duct through which fluid flows;
A liquid holder that is disposed in the interstage duct having an annular channel area and holds a liquid; and the liquid holder that vaporizes the liquid on at least a part of a surface thereof;
A liquid supply section for supplying the liquid to the liquid holder;
Equipped with a,
The liquid holding body has a plurality of passages through which the fluid passes, and a plurality of surface portions respectively facing the plurality of passages and supplied with the liquid,
Wherein the plurality of surface portions, a multi-stage compressor, wherein Rukoto extend radially in a radial direction of said interstage duct.
流体が流れる段間ダクトと、
円環状の流路エリアを有する前記段間ダクト内に配置されかつ液体を保持する液保持体であり、その表面の少なくとも一部で前記液体が気化する前記液保持体と、
前記液保持体に前記液体を供給する液供給部と、
を備え、
前記液供給部は、前記液体を円環状の前記液保持体に局所的に供給する局所供給機構を有し、
前記局所供給機構は、重力方向において前記液保持体の外周面の上側に配置され、前記液保持体の軸方向における端面に当接する液保持補助体に前記液体を散液する第1散液配管と、前記重力方向において前記液保持体の内周面の下側に配置され、前記液保持補助体に前記液体を散液する第2散液配管とを含むことを特徴とする多段圧縮機。
An interstage duct through which fluid flows;
A liquid holder that is disposed in the interstage duct having an annular channel area and holds a liquid; and the liquid holder that vaporizes the liquid on at least a part of a surface thereof;
A liquid supply section for supplying the liquid to the liquid holder;
With
The liquid supply unit has a local supply mechanism that locally supplies the liquid to the annular liquid holder,
The local supply mechanism is disposed above the outer peripheral surface of the liquid holding body in the direction of gravity, and a first spray pipe for spraying the liquid onto a liquid holding auxiliary body that abuts on an end surface in the axial direction of the liquid holding body. And a second spray pipe that is disposed below the inner peripheral surface of the liquid holding body in the direction of gravity and sprays the liquid onto the liquid holding auxiliary body .
前記液保持体は、前記流体が通過する複数の通路と、前記複数の通路にそれぞれ面しかつ前記液体が供給される複数の面部と、を有することを特徴とする請求項に記載の多段圧縮機。 The multistage according to claim 2 , wherein the liquid holding body includes a plurality of passages through which the fluid passes, and a plurality of surface portions that respectively face the plurality of passages and are supplied with the liquid. Compressor. 前記液供給部は、前記液体を前記液保持体に局所的に供給する局所供給機構を有することを特徴とする請求項1に記載の多段圧縮機。 The multistage compressor according to claim 1, wherein the liquid supply unit includes a local supply mechanism that locally supplies the liquid to the liquid holding body. 前記液保持体は、前記流路エリアと実質的に同じ又は実質的に相似のシルエットを有することを有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の多段圧縮機。 The multistage compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the liquid holding body has a silhouette that is substantially the same as or substantially similar to the flow path area. 前記液保持体は、少なくとも一部が吸液性を有することを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の多段圧縮機。 The multistage compressor according to any one of claims 1 to 5 , wherein at least a part of the liquid holder has liquid absorbency. 前記液保持体は、毛細管現象が働く構造を有することを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の多段圧縮機。 The multistage compressor according to any one of claims 1 to 6 , wherein the liquid holder has a structure in which a capillary phenomenon works. 前記段間ダクト内の静圧は、大気圧に比べて低いことを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の多段圧縮機。 The multistage compressor according to any one of claims 1 to 7 , wherein a static pressure in the interstage duct is lower than an atmospheric pressure. 前記液保持体は、少なくとも一部が不織布から構成されることを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の多段圧縮機。 The multistage compressor according to any one of claims 1 to 8 , wherein at least a part of the liquid holder is made of a nonwoven fabric. 前記液保持体は、少なくとも一部が前記段間ダクトの軸方向に実質的に沿った形状を有する板部材を有することを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の多段圧縮機。 The multistage compression according to any one of claims 1 to 9 , wherein the liquid holding body includes a plate member having at least a part of a shape substantially along an axial direction of the interstage duct. Machine. 前記板部材は、屈曲及び曲線の少なくとも一方を有する輪郭を有することを特徴とする請求項10に記載の多段圧縮機。 The multistage compressor according to claim 10 , wherein the plate member has a contour having at least one of a bend and a curve. 前記板部材は、互いに隣接して配置されかつ前記輪郭を各々が有する第1部材及び第2部材を有することを特徴とする請求項11に記載の多段圧縮機。 The multistage compressor according to claim 11 , wherein the plate member includes a first member and a second member which are arranged adjacent to each other and each have the contour. 前記第1部材の前記輪郭が有する第1軸と、前記第2部材の前記輪郭が有する第2軸との少なくとも1つが前記段間ダクトの前記軸方向に対して傾いていることを特徴とする請求項12に記載の多段圧縮機。 At least one of the first axis of the outline of the first member and the second axis of the outline of the second member is inclined with respect to the axial direction of the interstage duct. The multistage compressor according to claim 12 . 前記第1軸と前記第2軸とが所定の角度で互いに交差することを特徴とする請求項13に記載の多段圧縮機。 The multistage compressor according to claim 13 , wherein the first shaft and the second shaft intersect each other at a predetermined angle. 流体が流れる段間ダクトと、
前記段間ダクト内に配置されかつ液体を保持する液保持体であり、その表面の少なくとも一部で前記液体が気化する前記液保持体と、
前記液保持体に前記液体を供給する液供給部とを有する多段圧縮機と、
蒸発器と、
凝縮器と、
を備え、
前記液供給部は、前記液体を前記液保持体に局所的に供給する局所供給機構を含み、
前記局所供給機構は、前記液保持体に対して前記蒸発器のチャンバ又は前記凝縮器のチャンバから前記液体を供給する散液配管と、
前記蒸発器のチャンバと前記散液配管とを流体的につなぐ第1供給配管と、
前記第1供給配管上に配置される第1バルブと、
前記凝縮器のチャンバと前記散液配管とを流体的につなぐ第2供給配管と、
前記第2供給配管上に配置される第2バルブと、
を有するとともに、前記凝縮器の圧力に応じて前記第1バルブ及び前記第2バルブの開度を調整することで前記散液配管から前記液体を供給させることを特徴とする冷凍機。
An interstage duct through which fluid flows;
A liquid holder that is disposed in the interstage duct and holds a liquid; and the liquid holder that vaporizes the liquid on at least a part of a surface thereof;
A multistage compressor having a liquid supply section for supplying the liquid to the liquid holding body;
An evaporator,
A condenser,
With
The liquid supply unit includes a local supply mechanism that locally supplies the liquid to the liquid holding body,
The local supply mechanism is a spray pipe for supplying the liquid from the evaporator chamber or the condenser chamber to the liquid holder,
A first supply pipe fluidly connecting the chamber of the evaporator and the spray pipe;
A first valve disposed on the first supply pipe;
A second supply pipe fluidly connecting the condenser chamber and the sprinkling pipe;
A second valve disposed on the second supply pipe;
And the liquid is supplied from the spray pipe by adjusting the opening degree of the first valve and the second valve according to the pressure of the condenser .
作動媒体が水であることを特徴とする請求項15に記載の冷凍機。 The refrigerator according to claim 15 , wherein the working medium is water.
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