特許 6111915 ターボ圧縮機及びターボ冷凍機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6111915

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】ターボ圧縮機及びターボ冷凍機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/62 20060101AFI20170403BHJP

   F04D 25/06 20060101ALI20170403BHJP

   F04D 29/08 20060101ALI20170403BHJP

   F25B 1/053 20060101ALI20170403BHJP

【ＦＩ】

   F04D29/62 D

   F04D25/06

   F04D29/08 E

   F25B1/053 Z

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-149464(P2013-149464)

(22)【出願日】2013年7月18日

(65)【公開番号】特開2015-21418(P2015-21418A)

(43)【公開日】2015年2月2日

【審査請求日】2015年11月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(72)【発明者】

【氏名】小田 兼太郎

(72)【発明者】

【氏名】佐久間 信義

(72)【発明者】

【氏名】藤咲 克弥

【審査官】 松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】 特公平７−８６３５６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特公昭５０−３８８０１（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 実公昭５１−４７０４２（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開平７−３０１１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１５９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２０２０９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ ２９／６２

Ｆ０４Ｄ ２５／０６

Ｆ０４Ｄ ２９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転によりガスを圧縮するインペラを収容する圧縮機ケーシングと、前記インペラを回転させるモータを収容するモータケーシングと、を有するターボ圧縮機であって、
前記モータケーシングは、前記圧縮機ケーシングに設けられた取付フランジよりも大きな径を有する円筒状の本体部を有しており、
前記圧縮機ケーシングと前記モータケーシングとがアダプタ部材を介して連結されている、ことを特徴とするターボ圧縮機。

【請求項2】

前記アダプタ部材は、前記圧縮機ケーシングに設けられた取付フランジと第１の径において連結可能な第１の連結部と、前記モータケーシングに設けられた取付フランジと前記第１の径よりも大きい第２の径において連結可能な第２の連結部と、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のターボ圧縮機。

【請求項3】

前記アダプタ部材は、前記圧縮機ケーシング若しくは前記モータケーシングとの間を気密にシールするシール部材を配置するための環状溝を有する、ことを特徴とする請求項２に記載のターボ圧縮機。

【請求項4】

前記環状溝は、前記第１の径よりも小さい径を有している、ことを特徴とする請求項３に記載のターボ圧縮機。

【請求項5】

前記圧縮機ケーシングと前記アダプタ部材との間を気密にシールする第１のシール部材と、
前記モータケーシングと前記アダプタ部材との間を気密にシールする第２のシール部材と、を有し、
前記第１のシール部材及び前記第２のシール部材は、同じ径を有する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のターボ圧縮機。

【請求項6】

前記圧縮機ケーシングと前記アダプタ部材との間を気密にシールする第１のシール部材と、前記モータケーシングと前記アダプタ部材との間を気密にシールする第２のシール部材と、を有し、
前記アダプタ部材は、前記圧縮機ケーシングに設けられた取付フランジと第１の径において連結可能な第１の連結部と、前記モータケーシングに設けられた取付フランジと前記第１の径よりも大きい第２の径において連結可能な第２の連結部と、を有し、
前記第１及び第２のシール部材は、いずれも前記第１の径よりも小さい径を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のターボ圧縮機。

【請求項7】

圧縮された冷媒を液化する凝縮器と、
前記凝縮器によって前記液化された冷媒を蒸発させて冷却対象物を冷却する蒸発器と、
前記蒸発器によって前記蒸発された冷媒を圧縮して前記凝縮器に供給するターボ圧縮機と、を有するターボ冷凍機であって、
前記ターボ圧縮機として、請求項１〜６のいずれか一項に記載のターボ圧縮機を有する、ことを特徴とするターボ冷凍機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ターボ圧縮機及びターボ冷凍機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

冷凍機として、モータによってインペラを回転駆動させて冷媒を圧縮して排出するターボ圧縮機を備えるターボ冷凍機が知られている。ターボ圧縮機においては、インペラを収容する圧縮機ケーシングと、モータを収容するモータケーシングと、が連結されて組み立てられている。

【0003】

下記特許文献１には、圧縮機ケーシングとモータケーシングとを連結する構造が開示されている。モータケーシングは、円筒状に形成された本体部と、本体部から半径方向に延出する取付フランジと、を有する。圧縮機ケーシングには、モータケーシングの取付フランジと同じ径の取付フランジが設けられており、両取付フランジが連結ボルトで連結されることで、ターボ圧縮機が組み立てられている（特許文献１の図２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−２２３６７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ターボ冷凍機用のモータには、仕様によって電圧幅があり、電圧の大きさに対応してモータの径も大きくなる。モータの径が大きくなると、それを収容するモータケーシングも大きくしなければならない。したがって、従来では、モータケーシングの大きさに対応して圧縮機ケーシング側も大きくし、両者を連結させていた。

【0006】

しかしながら、圧縮機ケーシングは、ガスを圧縮するための流路が形成されている等、複雑な形状を有している。したがって、モータの電圧が変わる毎に、それに対応する大きさの圧縮機ケーシングを製造しなければならないとなると、在庫場所や在庫費用の関係で大きな問題があった。

【0007】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、圧縮機ケーシングの大きさを変えることなくモータケーシングとの連結が可能なターボ圧縮機及びターボ冷凍機の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明は、回転によりガスを圧縮するインペラを収容する圧縮機ケーシングと、前記インペラを回転させるモータを収容するモータケーシングと、を有するターボ圧縮機であって、前記モータケーシングは、前記圧縮機ケーシングに設けられた取付フランジよりも大きな径を有する円筒状の本体部を有しており、前記圧縮機ケーシングと前記モータケーシングとがアダプタ部材を介して連結されている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、圧縮機ケーシングとモータケーシングとをアダプタ部材を介在させて連結し、ターボ圧縮機を組み立てる。モータケーシングの本体部の径が、圧縮機ケーシングの取付フランジよりも小さい場合には、単純な形状を有するモータケーシングの大きさを変えるだけで対応できる（例えば、モータケーシングの取付フランジを延長する等）。しかしながら、モータの電圧の仕様によって、モータケーシングの本体部の径が、圧縮機ケーシングの取付フランジの径よりも大きくなった場合には、圧縮機ケーシングの大きさを変えることなく、モータケーシングと直接連結することはできなくなる。そこで、本発明では、アダプタ部材を別途準備して、モータケーシングの大きさが変わっても、圧縮機ケーシングの大きさを変えることなく、アダプタ部材を介在させて対応できるようにしている。

【0009】

また、本発明においては、前記アダプタ部材は、前記圧縮機ケーシングに設けられた取付フランジと第１の径において連結可能な第１の連結部と、前記モータケーシングに設けられた取付フランジと前記第１の径よりも大きい第２の径において連結可能な第２の連結部と、を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、アダプタ部材が、第１の連結部において第１の径で圧縮機ケーシングの取付フランジと連結し、また、第２の連結部において第１の径よりも大きい第２の径でモータケーシングの取付フランジと連結する。このため、本発明では、互いに大きさの異なる取付フランジを有する圧縮機ケーシングとモータケーシングとを、アダプタ部材を介在させて連結することができる。

【0010】

また、本発明においては、前記アダプタ部材は、前記圧縮機ケーシング若しくは前記モータケーシングとの間を気密にシールするシール部材を配置するための環状溝を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、アダプタ部材に設けられた環状溝にシール部材を配置し、圧縮機ケーシング若しくはモータケーシングとの間を気密にシールする。圧縮機ケーシングとモータケーシングとをアダプタ部材を介在させて連結すると、繋ぎ目が一つ増えるため、その繋ぎ目からのガスの漏れ出しを防止するためにシール部材を追加して配置する必要がある。そこで、本発明では、アダプタ部材に環状溝を形成し、圧縮機ケーシング若しくはモータケーシングの形状を変えることなく、追加のシール部材を配置できるようにしている。

【0011】

また、本発明においては、前記環状溝は、前記第１の径よりも小さい径を有している、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、圧縮機ケーシングの取付フランジが連結される第１の径よりも内側にシール部材を配置できるため、第１の連結部からのガスの漏れ出しを防止することができる。

【0012】

また、本発明においては、前記圧縮機ケーシングと前記アダプタ部材との間を気密にシールする第１のシール部材と、前記モータケーシングと前記アダプタ部材との間を気密にシールする第２のシール部材と、を有し、前記第１のシール部材及び前記第２のシール部材は、同じ径を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、アダプタ部材を介在させることによって生じる圧縮機ケーシング側の繋ぎ目と、モータケーシング側の繋ぎ目とを、同じ径を有するシール部材によってそれぞれシールする。これにより、本発明では、圧縮機ケーシングとモータケーシングとを直接連結する形態と同じ受圧面積を維持できる。このため、本発明では、連結ボルトの径を大きくすることなく、圧縮機ケーシングとモータケーシングとをアダプタ部材を介在させて連結することができる。

【0013】

また、本発明においては、圧縮された冷媒を液化する凝縮器と、前記凝縮器によって前記液化された冷媒を蒸発させて冷却対象物を冷却する蒸発器と、前記蒸発器によって前記蒸発された冷媒を圧縮して前記凝縮器に供給するターボ圧縮機と、を有するターボ冷凍機であって、前記ターボ圧縮機として、先に記載のターボ圧縮機を有する、という構成を採用する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、圧縮機ケーシングの大きさを変えることなくモータケーシングとの連結が可能なターボ圧縮機及びターボ冷凍機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態におけるターボ冷凍機の系統図である。

【図2】本発明の実施形態におけるアダプタ部材を介した圧縮機ケーシングとモータケーシングとの連結構造を示す断面図である。

【図3】図２における領域Ａの拡大図である。

【図4】本発明の実施形態におけるアダプタ部材を示す左側面図である。

【図5】本発明の実施形態におけるアダプタ部材を介さない圧縮機ケーシングとモータケーシングとの連結構造（直接連結構造）を示す断面図である。

【図6】本発明の実施形態における圧縮機ケーシングとモータケーシングとの連結部分で圧力を受ける受圧面積を模式的に示す図である。

【図7】本発明の別実施形態におけるアダプタ部材を示す左側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。
図１は、本発明の実施形態におけるターボ冷凍機１の系統図である。
本実施形態のターボ冷凍機１は、例えばフロンを冷媒として、空調用の冷水を冷却対象物とするものである。ターボ冷凍機１は、図１に示すように、凝縮器２と、エコノマイザ３と、蒸発器４と、ターボ圧縮機５と、を備えている。

【0017】

凝縮器２は、流路Ｒ１を介してターボ圧縮機５のガス吐出管５ａと接続されている。凝縮器２には、ターボ圧縮機５によって圧縮された冷媒（圧縮冷媒ガスＸ１）が流路Ｒ１を通って供給されるようになっている。凝縮器２は、この圧縮冷媒ガスＸ１を液化するものである。凝縮器２は、冷却水が流通する伝熱管２ａを備え、圧縮冷媒ガスＸ１と冷却水と間の熱交換によって、圧縮冷媒ガスＸ１を冷却するようになっている。

【0018】

圧縮冷媒ガスＸ１は、冷却水との間の熱交換によって冷却され、液化し、冷媒液Ｘ２となって凝縮器２の底部に溜まる。凝縮器２の底部は、流路Ｒ２を介してエコノマイザ３と接続されている。流路Ｒ２には、冷媒液Ｘ２を減圧するための膨張弁６が設けられている。エコノマイザ３には、膨張弁６によって減圧された冷媒液Ｘ２が流路Ｒ２を通って供給されるようになっている。エコノマイザ３は、減圧された冷媒液Ｘ２を一時的に貯留し、冷媒を液相と気相とに分離するものである。

【0019】

エコノマイザ３の頂部は、流路Ｒ３を介してターボ圧縮機５のエコノマイザ連結管５ｂと接続されている。ターボ圧縮機５には、エコノマイザ３によって分離した冷媒の気相成分Ｘ３が、蒸発器４及び第１圧縮段１１を経ることなく、流路Ｒ３を通って第２圧縮段１２に供給され、効率を高めるようになっている。一方、エコノマイザ３の底部は、流路Ｒ４を介して蒸発器４と接続されている。流路Ｒ４には、冷媒液Ｘ２をさらに減圧するための膨張弁７が設けられている。

【0020】

蒸発器４には、膨張弁７によってさらに減圧された冷媒液Ｘ２が流路Ｒ４を通って供給されるようになっている。蒸発器４は、冷媒液Ｘ２を蒸発させてその気化熱によって冷水を冷却するものである。蒸発器４は、冷水が流通する伝熱管４ａを備え、冷媒液Ｘ２と冷水と間の熱交換によって、冷水を冷却すると共に冷媒液Ｘ２を蒸発させるようになっている。冷媒液Ｘ２は、冷水との間の熱交換によって熱を奪って蒸発し、冷媒ガスＸ４となる。

【0021】

蒸発器４の頂部は、流路Ｒ５を介してターボ圧縮機５のガス吸入管５ｃと接続されている。ターボ圧縮機５には、蒸発器４において蒸発した冷媒ガスＸ４が流路Ｒ５を通って供給されるようになっている。ターボ圧縮機５は、蒸発した冷媒ガスＸ４を圧縮し、圧縮冷媒ガスＸ１として凝縮器２に供給するものである。ターボ圧縮機５は、冷媒ガスＸ４を圧縮する第１圧縮段１１と、一段階圧縮された冷媒をさらに圧縮する第２圧縮段１２と、を具備する２段圧縮機である。

【0022】

第１圧縮段１１にはインペラ１３が設けられ、第２圧縮段１２にはインペラ１４が設けられており、それらが回転軸１５で接続されている。ターボ圧縮機５は、モータ１０によってインペラ１３，１４を回転駆動させて冷媒を圧縮するようになっている。インペラ１３，１４は、ラジアルインペラであり、軸方向で吸気した冷媒を半径方向に導出する不図示の３次元的ねじれを含むブレードを有する。

【0023】

ガス吸入管５ｃには、第１圧縮段１１の吸入量を調節するためのインレットガイドベーン１６が設けられている。インレットガイドベーン１６は、冷媒ガスＸ４の流れ方向からの見かけ上の面積が変更可能なように回転可能とされている。インペラ１３，１４の周りには、それぞれディフューザ流路が設けられており、半径方向に導出した冷媒を、当該流路において圧縮・昇圧し、また、さらにその周りに設けられたスクロール流路によって次の圧縮段に供給することができるようになっている。インペラ１４の周りには、出口絞り弁１７が設けられており、ガス吐出管５ａからの吐出量を制御できるようになっている。

【0024】

ターボ圧縮機５は、密閉型のケーシング２０を備える。ケーシング２０は、圧縮流路空間Ｓ１と、第１の軸受収容空間Ｓ２と、モータ収容空間Ｓ３と、ギヤユニット収容空間Ｓ４と、第２の軸受収容空間Ｓ５と、に区画されている。このケーシング２０は、圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとが後述するアダプタ部材６０を介して連結されることで形成されている。

【0025】

圧縮流路空間Ｓ１には、インペラ１３，１４が設けられている。インペラ１３，１４を接続する回転軸１５は、圧縮流路空間Ｓ１、第１の軸受収容空間Ｓ２、ギヤユニット収容空間Ｓ４に挿通して設けられている。第１の軸受収容空間Ｓ２には、回転軸１５を支持する軸受２１が設けられている。

【0026】

モータ収容空間Ｓ３には、ステータ２２と、ロータ２３と、ロータ２３に接続された回転軸２４と、が設けられている。この回転軸２４は、モータ収容空間Ｓ３、ギヤユニット収容空間Ｓ４、第２の軸受収容空間Ｓ５に挿通して設けられている。第２の軸受収容空間Ｓ５には、回転軸２４の反負荷側を支持する軸受３１が設けられている。ギヤユニット収容空間Ｓ４には、ギヤユニット２５と、軸受２６，２７と、オイルタンク２８と、が設けられている。

【0027】

ギヤユニット２５は、回転軸２４に固定される大径歯車２９と、回転軸１５に固定されると共に大径歯車２９と噛み合う小径歯車３０と、を有する。ギヤユニット２５は、回転軸２４の回転数に対して回転軸１５の回転数が増加（増速）するように、回転駆動力を伝達するものである。軸受２６は、回転軸２４を支持するものである。軸受２７は、回転軸１５を支持するものである。オイルタンク２８は、軸受２１，２６，２７，３１等の各摺動部位に供給される潤滑油を貯溜するものである。

【0028】

このようなケーシング２０には、圧縮流路空間Ｓ１と第１の軸受収容空間Ｓ２との間において、回転軸１５の周囲をシールするシール部３２，３３が設けられている。また、ケーシング２０には、圧縮流路空間Ｓ１とギヤユニット収容空間Ｓ４との間において、回転軸１５の周囲をシールするシール部３４が設けられている。また、ケーシング２０には、ギヤユニット収容空間Ｓ４とモータ収容空間Ｓ３との間において、回転軸２４の周囲をシールするシール部３５が設けられている。また、ケーシング２０には、モータ収容空間Ｓ３と第２の軸受収容空間Ｓ５との間において、回転軸２４の周囲をシールするシール部３６が設けられている。

【0029】

次に、図２〜図４を参照して、ターボ圧縮機５における圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとの連結構造について説明する。
図２は、本発明の実施形態におけるアダプタ部材６０を介した圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとの連結構造を示す断面図である。図３は、図２における領域Ａの拡大図である。図４は、本発明の実施形態におけるアダプタ部材６０を示す左側面図である。

【0030】

図２に示すように、圧縮機ケーシング２０ａ及びモータケーシング２０ｂは、アダプタ部材６０を介して連結されている。圧縮機ケーシング２０ａは、環状に形成された取付フランジ４０を有する。取付フランジ４０には、図３に示すように、連結ボルト４１が螺合するネジ穴４２が形成されている。ネジ穴４２は、取付フランジ４０の周方向において間隔をあけて複数設けられている。

【0031】

図２に示すように、モータケーシング２０ｂは、モータ１０を収容する円筒状の本体部４３を有する。ターボ冷凍機１用のモータ１０は、例えば数百〜数万ボルト級までの電圧幅があり、電圧の高低により直径が大きく変わるものである。本体部４３は、円筒状であり、形状が簡単であるため、電圧の高低により直径が変わるモータ１０に対応した大きさで容易に形成することができる。本実施形態の本体部４３は、圧縮機ケーシング２０ａの取付フランジ４０よりも大きな径を有している。

【0032】

モータケーシング２０ｂは、環状に形成された取付フランジ４４を有する。取付フランジ４４には、図３に示すように、連結ボルト４５が挿通する挿通穴４６が形成されている。挿通穴４６は、取付フランジ４４の周方向において間隔をあけて複数設けられている。取付フランジ４４は、本体部４３の端部に形成されており、本体部４３の径よりも大きな径を有している。このため、圧縮機ケーシング２０ａ側のネジ穴４２と、モータケーシング２０ｂ側の挿通穴４６とが一致しないようになっている。

【0033】

モータケーシング２０ｂは、図２に示すように、モータ収容空間Ｓ３を閉鎖する閉鎖カバー４７を有する。閉鎖カバー４７は、本体部４３の端部にボルト止めされている。閉鎖カバー４７は、軸受２６及びシール部３５を保持する保持部４８を有する。この閉鎖カバー４７は、図３に示すように、取付フランジ４４の端面４４ａに形成された溝４９に対してインロー嵌めされている。閉鎖カバー４７の厚みは溝４９の深さよりも大きく、閉鎖カバー４７は、取付フランジ４４の端面４４ａよりも突出している。なお、閉鎖カバー４７は、取付フランジ４０の端面４０ａに形成された溝５０に対してもインロー嵌めが可能な大きさで形成されている（後述の図５参照）。

【0034】

閉鎖カバー４７の周りには、環状溝５１が形成されている。環状溝５１は、取付フランジ４４の端面４４ａに形成された溝であり、溝４９よりも浅く形成されている。この環状溝５１には、モータケーシング２０ｂとアダプタ部材６０との間を気密にシールするＯリング５２（第２のシール部材）が配置されるようになっている。このＯリング５２は、圧縮機ケーシング２０ａとアダプタ部材６０との間を気密にシールするＯリング５３（第１のシール部材）と同じ径を有している。

【0035】

アダプタ部材６０は、圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとの間に介在する板状の連結部材である。アダプタ部材６０は、図４に示すように、環状に形成されている。アダプタ部材６０は、圧縮機ケーシング２０ａに設けられた取付フランジ４０と第１の径ｒ１において連結可能な第１の連結部６１と、モータケーシング２０ｂに設けられた取付フランジ４４と第２の径ｒ２において連結可能な第２の連結部６２と、を有する。

【0036】

第１の連結部６１は、連結ボルト４１が挿通する挿通穴６３を有する。挿通穴６３は、第１の径ｒ１において間隔をあけて複数設けられている。挿通穴６３の周りには、連結ボルト４１のヘッドを、アダプタ部材６０のモータケーシング２０ｂ側の連結面６０ｂから突出させないようにするための座繰り６３ａが形成されている（図３参照）。
第２の連結部６２は、連結ボルト４５が螺合するネジ穴６４を有する。ネジ穴６４は、第１の径ｒ１より大きい第２の径ｒ２において間隔をあけて複数設けられている。

【0037】

また、アダプタ部材６０は、Ｏリング５３を配置するための環状溝６５を有する。環状溝６５は、図４に示すように、第１の径ｒ１よりも小さい径を有する。この環状溝６５の径は、Ｏリング５２を配置するための環状溝５１（図３参照）の径と同じである。本実施形態の環状溝６５は、図３に示すように、アダプタ部材６０の圧縮機ケーシング２０ａ側の連結面６０ａに形成されている。

【0038】

環状溝６５より内径側には、連結面６０ａよりも突出する突起６６が形成されている。突起６６は、環状に形成されており、取付フランジ４０の端面４０ａに形成された溝５０に対してインロー嵌めされるようになっている。また、突起６６の裏側の連結面６０ｂには、溝６７が形成されている。溝６７には、取付フランジ４４の端面４４ａから突出する閉鎖カバー４７がインロー嵌めされるようになっている。このように、アダプタ部材６０の圧縮機ケーシング２０ａ側とモータケーシング２０ｂ側は相関があるインロー形状を有しており、図２に示す回転軸２４の芯ずれ等を防止できるようになっている。

【0039】

続いて、図５及び図６を参照しつつ、上記構成のターボ圧縮機５による作用について説明する。
図５は、本発明の実施形態におけるアダプタ部材６０を介さない圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとの連結構造（直接連結構造）を示す断面図である。図６は、本発明の実施形態における圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとの連結部分で圧力を受ける受圧面積を模式的に示す図である。なお、図６（ａ）は、図２に示す連結構造の受圧面積Ｋ１を示す。図６（ｂ）は、図５に示す連結構造の受圧面積Ｋ２を示す。

【0040】

図５に示すように、モータケーシング２０ｂの本体部４３の径が、圧縮機ケーシング２０ａの取付フランジ４４よりも小さい場合、圧縮機ケーシング２０ａの取付フランジ４０とモータケーシング２０ｂの取付フランジ４４とを合わせ、連結ボルト４１によって直接連結することができる。
しかしながら、モータ１０の電圧の仕様によって、図２に示すように、モータケーシング２０ｂの本体部４３の径が、圧縮機ケーシング２０ａの取付フランジ４０の径よりも大きくなった場合には、圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとを直接連結することはできなくなる。

【0041】

一方で、モータケーシング２０ｂの本体部４３の径が、図５に示す径よりも小さい場合には、単純な形状を有するモータケーシング２０ｂの大きさを変えるだけで対応できる（例えば、モータケーシング２０ｂの取付フランジ４４を延長する等）。
他方、モータケーシング２０ｂの本体部４３の径が、圧縮機ケーシング２０ａの取付フランジ４０の径よりも大きくなった場合に、圧縮機ケーシング２０ａの形状を変更して対応すると、圧縮機ケーシング２０ａは複雑な流路を有し、鋳造により形成されて高価であるために、在庫費用や在庫場所の関係で大きな問題が生じる。

【0042】

そこで、本実施形態では、アダプタ部材６０を別途準備して、モータケーシング２０ｂの大きさが変わっても、圧縮機ケーシング２０ａの大きさを変えることなく、アダプタ部材６０を介在させて対応できるようにしている。アダプタ部材６０は、圧縮機ケーシング２０ａに設けられた取付フランジ４０と第１の径ｒ１において連結可能な第１の連結部６１と、モータケーシング２０ｂに設けられた取付フランジ４４と第１の径ｒ１よりも大きい第２の径ｒ２において連結可能な第２の連結部６２と、を有する。このため、本実施形態では、図２に示すように、互いに大きさの異なる圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとを、アダプタ部材６０を介在させて連結することができる。

【0043】

このように、本実施形態によれば、単純な形状のアダプタ部材６０を準備して、モータ１０の電圧の仕様が変わって、モータケーシング２０ｂの大きさが変わっても、圧縮機ケーシング２０ａの大きさを変えることなく、アダプタ部材６０の変更のみで対応することができる。したがって、本実施形態では、モータ１０の電圧の高低に左右されることなく、圧縮機ケーシング２０ａは一種類で共通のものを使用できるため、圧縮機ケーシング２０ａやその中に収容されている高価な部品を複数種類準備する必要が無く、在庫を最小限にできるため、在庫場所や在庫費用を最小限にすることができる。

【0044】

ところで、圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとをアダプタ部材６０を介在させて連結すると、図５に示す構成との比較から明らかなように、繋ぎ目が一つ増える。このため、その繋ぎ目からの冷媒ガスＸ４の漏れ出しを防止するためにＯリング５３を追加して配置する必要がある。そこで、本実施形態では、図３に示すように、アダプタ部材６０に環状溝６５を形成してＯリング５３を配置し、圧縮機ケーシング２０ａとの間を気密にシールしている。この構成によれば、圧縮機ケーシング２０ａの形状を変えることなく、追加のＯリング５３を配置することができる。また、環状溝６５は、図４に示すように、第１の径ｒ１よりも小さい径を有しており、第１の連結部６１の挿通穴６３等を介した冷媒ガスＸ４の漏れ出しを効果的に防止することができる。

【0045】

また、本実施形態では、図２に示すように、アダプタ部材６０を介在させることによって生じる圧縮機ケーシング２０ａ側の繋ぎ目をシールするＯリング５３は、モータケーシング２０ｂ側の繋ぎ目をシールするＯリング５２と同じ径を有している。この構成によれば、図６（ａ）に示す本実施形態の受圧面積Ｋ１の大きさを、図６（ｂ）に示す圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとを直接連結する形態の受圧面積Ｋ２と同じ大きさに維持できる。このため、本実施形態では、内圧によって圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとを引き離そうとする力が変わらず、連結ボルト４１，４４等の径を大きくすることなく、圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとを連結することができるようになる。

【0046】

このように、上述の本実施形態によれば、回転により冷媒ガスＸ４を圧縮するインペラ１３，１４を収容する圧縮機ケーシング２０ａと、インペラ１３，１４を回転させるモータ１０を収容するモータケーシング２０ｂと、を有するターボ圧縮機５であって、モータケーシング２０ｂは、圧縮機ケーシング２０ａに設けられた取付フランジ４０よりも大きな径を有する円筒状の本体部４３を有しており、圧縮機ケーシング２０ａとモータケーシング２０ｂとがアダプタ部材６０を介して連結されている、という構成を採用することによって、圧縮機ケーシング２０ａの大きさを変えることなくモータケーシング２０ｂとの連結が可能なターボ圧縮機５及びターボ冷凍機が得られる。

【0047】

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【0048】

例えば、図７に示すような構成を採用しても良い。なお、図７において、上記実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付している。
図７は、本発明の別実施形態におけるアダプタ部材６０を示す左側面である。

【0049】

図７に示すように、別実施形態におけるアダプタ部材６０は、第３の連結部７０を有する。第３の連結部７０は、モータケーシング２０ｂに設けられた取付フランジ４４と第３の径ｒ３において連結可能とするものである。第３の径ｒ３は、第１の径ｒ１より大きく、第２の径ｒ２より小さい。第３の連結部７０は、連結ボルト４５が螺合するネジ穴７１を有する。ネジ穴７１は、第３の径ｒ３において間隔をあけて複数設けられている。上記構成によれば、大型のモータケーシング２０ｂだけでなく中型のモータケーシング２０ｂも連結可能となるため、アダプタ部材６０の在庫を低減できる。なお、第３の連結部７０を設けても、図３に示すように、第１の連結部６１より内径側にＯリング５２，５３を配置すればガスの漏れ出しを防止することができる。

【0050】

また、例えば、上記実施形態では、アダプタ部材の圧縮機ケーシング側にシール部材を配置するための環状溝を形成する構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、圧縮機ケーシング側に元々シール部材を配置するための環状溝が形成されていれば、アダプタ部材のモータケーシング側にシール部材を配置するための環状溝を形成する構成を採用しても良い。

【符号の説明】

【0051】

１…ターボ冷凍機、２…凝縮器、４…蒸発器、５…ターボ圧縮機、１０…モータ、１３…インペラ、１４…インペラ、２０ａ…圧縮機ケーシング、２０ｂ…モータケーシング、４０…取付フランジ、４３…本体部、４４…取付フランジ、５２…Ｏリング（第２のシール部材）、５３…Ｏリング（シール部材、第１のシール部材）、６０…アダプタ部材、６１…第１の連結部、６２…第２の連結部、６５…環状溝、ｒ１…第１の径、ｒ２…第２の径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】