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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024055261
(43)【公開日】2024-04-18
(54)【発明の名称】冷凍システム
(51)【国際特許分類】
F25B 9/00 20060101AFI20240411BHJP
F04D 17/10 20060101ALI20240411BHJP
F02C 1/04 20060101ALI20240411BHJP
F25D 11/00 20060101ALI20240411BHJP
F25B 1/00 20060101ALI20240411BHJP
F25B 9/06 20060101ALI20240411BHJP
F25B 1/053 20060101ALI20240411BHJP
【ＦＩ】
F25B9/00 301
F04D17/10
F02C1/04
F25D11/00 101D
F25B1/00 396T
F25B1/00 396C
F25B9/06 K
F25B1/00 399Y
F25B1/053 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022162041
(22)【出願日】2022-10-07
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼田 亮
(72)【発明者】
【氏名】吉田 和貴
【テーマコード（参考）】
3H130
3L045
【Ｆターム（参考）】
3H130AA12
3H130AB27
3H130AB60
3H130AC01
3H130AC11
3H130BA97Z
3H130DD01X
3H130DD09X
3L045AA01
3L045BA02
3L045CA02
3L045DA02
3L045EA01
3L045PA04
3L045PA05
(57)【要約】
【課題】ターボ機械を備える冷凍システムの構造の複雑化を抑制しつつ、ターボ機械を冷却可能な冷凍システムを提供する。
【解決手段】冷凍システムは、回転シャフトと、回転シャフトに夫々取り付けられるコンプレッサインペラ、タービンホイール及び電動モータと、回転シャフト、コンプレッサインペラ、タービンホイール及び電動モータを収容するケーシングと、を含むターボ機械と、コンプレッサインペラにより圧縮された流体をタービンホイールに導くための圧縮流体ラインと、圧縮流体ラインに設けられ、圧縮流体ラインを流れる流体と冷却液との間で熱交換を行う冷却器と、冷却液を冷却するための冷却装置が設けられた冷却液循環ラインと、冷却液循環ラインから冷却液を抜き出してケーシングの内部に導入するための冷却液導入ラインと、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】冷凍システムは、回転シャフトと、回転シャフトに夫々取り付けられるコンプレッサインペラ、タービンホイール及び電動モータと、回転シャフト、コンプレッサインペラ、タービンホイール及び電動モータを収容するケーシングと、を含むターボ機械と、コンプレッサインペラにより圧縮された流体をタービンホイールに導くための圧縮流体ラインと、圧縮流体ラインに設けられ、圧縮流体ラインを流れる流体と冷却液との間で熱交換を行う冷却器と、冷却液を冷却するための冷却装置が設けられた冷却液循環ラインと、冷却液循環ラインから冷却液を抜き出してケーシングの内部に導入するための冷却液導入ラインと、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転シャフトと、
前記回転シャフトの一方側に取り付けられるコンプレッサインペラと、
前記回転シャフトの他方側に取り付けられるタービンホイールと、
前記コンプレッサインペラと前記タービンホイールの間において前記回転シャフトに取り付けられる電動モータであって、前記回転シャフトを回転させる回転力を発生させるように構成された電動モータと、
前記回転シャフト、前記コンプレッサインペラ、前記タービンホイール及び前記電動モータを収容可能に構成されたケーシングと、
を含むターボ機械と、
前記コンプレッサインペラにより圧縮された流体を前記タービンホイールに導くための圧縮流体ラインと、
前記圧縮流体ラインに設けられた冷却器であって、前記圧縮流体ラインを流れる前記流体と冷却液との間で熱交換を行うように構成された冷却器と、
前記冷却液を循環させるための冷却液循環ラインであって、前記冷却液を冷却するための冷却装置が設けられた冷却液循環ラインと、
前記冷却液循環ラインから前記冷却液を抜き出して前記ケーシングの内部に導入するための冷却液導入ラインと、を備える、
冷凍システム。
前記回転シャフトの一方側に取り付けられるコンプレッサインペラと、
前記回転シャフトの他方側に取り付けられるタービンホイールと、
前記コンプレッサインペラと前記タービンホイールの間において前記回転シャフトに取り付けられる電動モータであって、前記回転シャフトを回転させる回転力を発生させるように構成された電動モータと、
前記回転シャフト、前記コンプレッサインペラ、前記タービンホイール及び前記電動モータを収容可能に構成されたケーシングと、
を含むターボ機械と、
前記コンプレッサインペラにより圧縮された流体を前記タービンホイールに導くための圧縮流体ラインと、
前記圧縮流体ラインに設けられた冷却器であって、前記圧縮流体ラインを流れる前記流体と冷却液との間で熱交換を行うように構成された冷却器と、
前記冷却液を循環させるための冷却液循環ラインであって、前記冷却液を冷却するための冷却装置が設けられた冷却液循環ラインと、
前記冷却液循環ラインから前記冷却液を抜き出して前記ケーシングの内部に導入するための冷却液導入ラインと、を備える、
冷凍システム。
【請求項2】
前記ケーシングは、
前記電動モータを収容するモータ車室の外周側を覆う前記ケーシングの外壁の内部に形成されたモータ側内部空間、
前記コンプレッサインペラを収容するコンプレッサ側収容空間と前記モータ車室とを仕切るコンプレッサ側仕切り壁の内部に形成されたコンプレッサ側内部空間、又は、
前記タービンホイールを収容するタービン側収容空間と前記モータ車室とを仕切るタービン側仕切り壁の内部に形成されたタービン側内部空間、のうちの少なくとも１つが形成され、
前記冷却液導入ラインは、
前記モータ側内部空間、前記コンプレッサ側内部空間又は前記タービン側内部空間の何れかに接続された、
請求項１に記載の冷凍システム。
前記電動モータを収容するモータ車室の外周側を覆う前記ケーシングの外壁の内部に形成されたモータ側内部空間、
前記コンプレッサインペラを収容するコンプレッサ側収容空間と前記モータ車室とを仕切るコンプレッサ側仕切り壁の内部に形成されたコンプレッサ側内部空間、又は、
前記タービンホイールを収容するタービン側収容空間と前記モータ車室とを仕切るタービン側仕切り壁の内部に形成されたタービン側内部空間、のうちの少なくとも１つが形成され、
前記冷却液導入ラインは、
前記モータ側内部空間、前記コンプレッサ側内部空間又は前記タービン側内部空間の何れかに接続された、
請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項3】
前記ケーシングは、
前記モータ側内部空間、前記コンプレッサ側内部空間、及び、前記モータ側内部空間と前記コンプレッサ側内部空間と連通させる連通流路が形成され、
前記冷却液導入ラインは、
前記モータ側内部空間、又は、前記コンプレッサ側内部空間に接続された、
請求項２に記載の冷凍システム。
前記モータ側内部空間、前記コンプレッサ側内部空間、及び、前記モータ側内部空間と前記コンプレッサ側内部空間と連通させる連通流路が形成され、
前記冷却液導入ラインは、
前記モータ側内部空間、又は、前記コンプレッサ側内部空間に接続された、
請求項２に記載の冷凍システム。
【請求項4】
前記ケーシングは、
前記タービン側内部空間が形成され、
前記ターボ機械は、
前記タービン側内部空間に配置された断熱材をさらに備える、
請求項２又は３に記載の冷凍システム。
前記タービン側内部空間が形成され、
前記ターボ機械は、
前記タービン側内部空間に配置された断熱材をさらに備える、
請求項２又は３に記載の冷凍システム。
【請求項5】
前記冷却液循環ラインは、
前記冷却装置から前記冷却器に前記冷却液を送るための冷却液供給ラインと、
前記冷却器から前記冷却装置に前記冷却液を送るための冷却液戻しラインと、を含み、
前記冷却液導入ラインは、前記冷却液供給ラインに接続された、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の冷凍システム。
前記冷却装置から前記冷却器に前記冷却液を送るための冷却液供給ラインと、
前記冷却器から前記冷却装置に前記冷却液を送るための冷却液戻しラインと、を含み、
前記冷却液導入ラインは、前記冷却液供給ラインに接続された、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の冷凍システム。
【請求項6】
前記流体は、ヘリウム、水素、ネオン、窒素、アルゴン、酸素、空気、炭化水素の中から選択された何れか１つ、又は２つ以上の混合物からなる、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の冷凍システム。
請求項１乃至３の何れか１項に記載の冷凍システム。
【請求項7】
コンテナ本体と、
前記コンテナ本体の内部に設けられた吸込口を有し、前記吸込口を介して前記コンテナ本体の内部から吸引した気体を前記流体として、前記コンプレッサインペラに導くための気体吸引ラインと、
前記コンテナ本体の内部に設けられた吹出口を有し、前記吹出口を介して前記タービンホイールにより膨張した前記気体を、前記吸込口を介して前記コンテナ本体の内部に導くための膨張気体ラインと、をさらに備える、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の冷凍システム。
前記コンテナ本体の内部に設けられた吸込口を有し、前記吸込口を介して前記コンテナ本体の内部から吸引した気体を前記流体として、前記コンプレッサインペラに導くための気体吸引ラインと、
前記コンテナ本体の内部に設けられた吹出口を有し、前記吹出口を介して前記タービンホイールにより膨張した前記気体を、前記吸込口を介して前記コンテナ本体の内部に導くための膨張気体ラインと、をさらに備える、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の冷凍システム。
【請求項8】
前記ケーシングは、前記電動モータを収容するモータ車室を含み、
前記圧縮流体ラインの前記冷却器よりも下流側に一端が接続され、前記圧縮流体ラインから前記流体を抜き出して、前記電動モータを冷却するための冷熱媒体として前記モータ車室の内部に供給するための冷熱媒体供給ラインと、
前記コンプレッサインペラに前記流体を導くための流体導入ラインに、前記冷熱媒体供給ラインを介して前記モータ車室に供給された前記流体を戻すための冷熱媒体戻しラインと、をさらに備える、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の冷凍システム。
前記圧縮流体ラインの前記冷却器よりも下流側に一端が接続され、前記圧縮流体ラインから前記流体を抜き出して、前記電動モータを冷却するための冷熱媒体として前記モータ車室の内部に供給するための冷熱媒体供給ラインと、
前記コンプレッサインペラに前記流体を導くための流体導入ラインに、前記冷熱媒体供給ラインを介して前記モータ車室に供給された前記流体を戻すための冷熱媒体戻しラインと、をさらに備える、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の冷凍システム。
【請求項9】
前記冷熱媒体戻しラインにおける前記冷熱媒体が流れる流路の最小面積は、前記冷熱媒体供給ラインにおける前記冷熱媒体が流れる流路の最小面積よりも小さい、
請求項８に記載の冷凍システム。
請求項８に記載の冷凍システム。
【請求項10】
前記冷熱媒体供給ラインは、前記冷熱媒体供給ラインから前記モータ車室の内部に前記冷熱媒体を流入させるための冷熱媒体流入口を有し、
前記冷熱媒体戻しラインは、前記モータ車室の内部に供給された前記冷熱媒体を前記冷熱媒体戻しラインに取り込むための冷熱媒体取込口を有し、
前記冷熱媒体取込口は、前記回転シャフトの軸方向において、前記冷熱媒体流入口よりも前記コンプレッサインペラが位置する側に形成された、
請求項８に記載の冷凍システム。
前記冷熱媒体戻しラインは、前記モータ車室の内部に供給された前記冷熱媒体を前記冷熱媒体戻しラインに取り込むための冷熱媒体取込口を有し、
前記冷熱媒体取込口は、前記回転シャフトの軸方向において、前記冷熱媒体流入口よりも前記コンプレッサインペラが位置する側に形成された、
請求項８に記載の冷凍システム。
【請求項11】
前記ケーシングは、
前記電動モータを収容するモータ車室と前記コンプレッサインペラを収容するコンプレッサ側収容空間とを連通させるコンプレッサ側連通孔であって、前記回転シャフトが挿通されるコンプレッサ側連通孔が形成され、
前記冷凍システムは、
前記コンプレッサ側連通孔に配置され、前記回転シャフトを回転可能に支持するように構成されたコンプレッサ側軸受と、
前記コンプレッサ側連通孔の前記コンプレッサ側軸受よりも前記コンプレッサ側収容空間側において、前記コンプレッサ側連通孔と前記回転シャフトとの間を封止するように構成されたコンプレッサ側封止部と、をさらに備え、
前記冷熱媒体戻しラインは、前記モータ車室の内部に供給された前記冷熱媒体を前記冷熱媒体戻しラインに取り込むための冷熱媒体取込口を有し、
前記冷熱媒体取込口は、前記コンプレッサ側連通孔における前記コンプレッサ側軸受と前記コンプレッサ側封止部との間に形成された、
請求項８に記載の冷凍システム。
前記電動モータを収容するモータ車室と前記コンプレッサインペラを収容するコンプレッサ側収容空間とを連通させるコンプレッサ側連通孔であって、前記回転シャフトが挿通されるコンプレッサ側連通孔が形成され、
前記冷凍システムは、
前記コンプレッサ側連通孔に配置され、前記回転シャフトを回転可能に支持するように構成されたコンプレッサ側軸受と、
前記コンプレッサ側連通孔の前記コンプレッサ側軸受よりも前記コンプレッサ側収容空間側において、前記コンプレッサ側連通孔と前記回転シャフトとの間を封止するように構成されたコンプレッサ側封止部と、をさらに備え、
前記冷熱媒体戻しラインは、前記モータ車室の内部に供給された前記冷熱媒体を前記冷熱媒体戻しラインに取り込むための冷熱媒体取込口を有し、
前記冷熱媒体取込口は、前記コンプレッサ側連通孔における前記コンプレッサ側軸受と前記コンプレッサ側封止部との間に形成された、
請求項８に記載の冷凍システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ターボ機械を備える冷凍システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来の冷凍機には、冷凍倉庫内の空気を空気冷媒冷凍装置の冷媒として取入れ、圧縮機において高圧高温になった空気を、冷却器で冷却後、膨張機で低圧低温とすることで、冷却能力を得るものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第４２４１６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１には、外付けの冷却空気ラインによりモータ発熱分を冷却する空気冷媒冷凍装置が開示されている。外付けの冷却空気ラインを設けることで、ターボ機械を冷却できるが、ターボ機械を備える冷凍システムの構造の複雑化を招く虞がある。冷凍システムの構造が複雑であると、そのコンパクト化や軽量化が困難になる虞がある。
【0005】
上述した事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、ターボ機械を備える冷凍システムの構造の複雑化を抑制しつつ、ターボ機械を冷却可能な冷凍システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一実施形態に係る冷凍システムは、
回転シャフトと、
前記回転シャフトの一方側に取り付けられるコンプレッサインペラと、
前記回転シャフトの他方側に取り付けられるタービンホイールと、
前記コンプレッサインペラと前記タービンホイールの間において前記回転シャフトに取り付けられる電動モータであって、前記回転シャフトを回転させる回転力を発生させるように構成された電動モータと、
前記回転シャフト、前記コンプレッサインペラ、前記タービンホイール及び前記電動モータを収容可能に構成されたケーシングと、
を含むターボ機械と、
前記コンプレッサインペラにより圧縮された流体を前記タービンホイールに導くための圧縮流体ラインと、
前記圧縮流体ラインに設けられた冷却器であって、前記圧縮流体ラインを流れる前記流体と冷却液との間で熱交換を行うように構成された冷却器と、
前記冷却液を循環させるための冷却液循環ラインであって、前記冷却液を冷却するための冷却装置が設けられた冷却液循環ラインと、
前記冷却液循環ラインから前記冷却液を抜き出して前記ケーシングの内部に導入するための冷却液導入ラインと、を備える。
回転シャフトと、
前記回転シャフトの一方側に取り付けられるコンプレッサインペラと、
前記回転シャフトの他方側に取り付けられるタービンホイールと、
前記コンプレッサインペラと前記タービンホイールの間において前記回転シャフトに取り付けられる電動モータであって、前記回転シャフトを回転させる回転力を発生させるように構成された電動モータと、
前記回転シャフト、前記コンプレッサインペラ、前記タービンホイール及び前記電動モータを収容可能に構成されたケーシングと、
を含むターボ機械と、
前記コンプレッサインペラにより圧縮された流体を前記タービンホイールに導くための圧縮流体ラインと、
前記圧縮流体ラインに設けられた冷却器であって、前記圧縮流体ラインを流れる前記流体と冷却液との間で熱交換を行うように構成された冷却器と、
前記冷却液を循環させるための冷却液循環ラインであって、前記冷却液を冷却するための冷却装置が設けられた冷却液循環ラインと、
前記冷却液循環ラインから前記冷却液を抜き出して前記ケーシングの内部に導入するための冷却液導入ラインと、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、ターボ機械を備える冷凍システムの構造の複雑化を抑制しつつ、ターボ機械を冷却可能な冷凍システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【0010】
（ターボ機械）
図１は、本開示の一実施形態に係る冷凍システム１を模式的に示す図である。図２は、図１に示されるターボ機械２の軸線ＬＡに沿った概略断面図である。図２では、ターボ機械２の回転シャフト３の軸線ＬＡを含む断面が示されている。冷凍システム１は、図１に示されるように、コンプレッサインペラ４及びタービンホイール５を少なくとも含むターボ機械２を備える。
図１は、本開示の一実施形態に係る冷凍システム１を模式的に示す図である。図２は、図１に示されるターボ機械２の軸線ＬＡに沿った概略断面図である。図２では、ターボ機械２の回転シャフト３の軸線ＬＡを含む断面が示されている。冷凍システム１は、図１に示されるように、コンプレッサインペラ４及びタービンホイール５を少なくとも含むターボ機械２を備える。
【0011】
ターボ機械２は、図１及び図２に示されるように、回転シャフト３と、回転シャフト３の一方側（図１、２中右側）に取り付けられるコンプレッサインペラ４（遠心圧縮機）と、回転シャフト３の他方側（図１、２中左側）に取り付けられるタービンホイール５（膨張機）と、コンプレッサインペラ４とタービンホイール５の間において回転シャフト３に取り付けられる電動モータ６と、回転シャフト３、コンプレッサインペラ４、タービンホイール５及び電動モータ６を収容可能に構成されたケーシング７と、を含む。電動モータ６は、回転シャフト３を回転させる回転力を発生させるように構成されている。
【0012】
回転シャフト３は、回転シャフト３の軸線ＬＡに沿って延在する。回転シャフト３の延在方向の一端側には、コンプレッサインペラ４が連結され、回転シャフト３の延在方向の他端側には、タービンホイール５が連結されている。換言すると、コンプレッサインペラ４及びタービンホイール５は、電動モータ６の出力シャフトである回転シャフト３を介して互いに同軸上に配置され、回転シャフト３にそれぞれ接続されている。
【0013】
以下、回転シャフト３の軸線ＬＡが延在する方向（図２中左右方向）を回転シャフト３（ターボ機械２）の軸方向と定義し、軸線ＬＡに直交する方向を回転シャフト３（ターボ機械２）の径方向と定義し、軸線ＬＡ回りの周方向を回転シャフト３（ターボ機械２）の周方向と定義する。回転シャフト３（ターボ機械２）の軸方向のうち、タービンホイール５に対してコンプレッサインペラ４が位置する側をコンプレッサ側とし、コンプレッサインペラ４に対してタービンホイール５が位置する側をタービン側とする。
【0014】
図示される実施形態では、ターボ機械２は、コンプレッサインペラ４と電動モータ６の間において回転シャフト３を回転可能に支持するように構成されたコンプレッサ側軸受８と、タービンホイール５と電動モータ６の間において回転シャフト３を回転可能に支持するように構成されたタービン側軸受９と、をさらに含む。コンプレッサ側軸受８及びタービン側軸受９の各々は、ケーシング７に支持されている。回転シャフト３は、コンプレッサ側軸受８及びタービン側軸受９に支持されることで、回転シャフト３の軸線ＬＡを中心として回転可能になっている。電動モータ６は、図示しない電源（発電機等）から電流が供給されるようになっており、電源から供給された電流により駆動して、回転シャフト３、コンプレッサインペラ４及びタービンホイール５を駆動（回転）させるようになっている。
【0015】
（コンプレッサインペラ）
コンプレッサインペラ４は、電動モータ６により駆動（回転）されて、ケーシング７の内部に流体を吸入し、コンプレッサインペラ４に導かれた流体を圧縮し、流体の供給先に送るようになっている。コンプレッサインペラ４は、回転シャフト３の軸線ＬＡを中心として回転シャフト３と一体的に回転可能に設けられている。コンプレッサインペラ４は、回転シャフト３の軸方向に沿って導入される流体を、回転シャフト３の径方向における外側に導くように構成されている。
コンプレッサインペラ４は、電動モータ６により駆動（回転）されて、ケーシング７の内部に流体を吸入し、コンプレッサインペラ４に導かれた流体を圧縮し、流体の供給先に送るようになっている。コンプレッサインペラ４は、回転シャフト３の軸線ＬＡを中心として回転シャフト３と一体的に回転可能に設けられている。コンプレッサインペラ４は、回転シャフト３の軸方向に沿って導入される流体を、回転シャフト３の径方向における外側に導くように構成されている。
【0016】
コンプレッサインペラ４は、図２に示されるように、回転シャフト３の上記一端側に固定された略円錐台形状のハブ４１と、ハブ４１の周りに設けられた複数のインペラ翼４２と、を含む。ハブ４１の外周面４３は、回転シャフト３の軸方向におけるタービン側（ハブ４１の背面４４側）に向かうにつれて軸線ＬＡからの距離が大きくなる凹湾曲状に形成されている。複数のインペラ翼４２の各々は、ハブ４１の外周面４３から立設し、軸線ＬＡ周りの周方向において他のインペラ翼４２との間に間隔をあけて配置されている。図示される実施形態では、コンプレッサインペラ４は、複数のインペラ翼４２の各々の先端を覆う環状部材を含まないオープンタイプのインペラからなる。
【0017】
（タービンホイール）
タービンホイール５は、タービンホイール５に導かれた流体のエネルギの一部を回収することで、回転するようになっている。タービンホイール５により回収された流体のエネルギによって、コンプレッサインペラ４の駆動（回転）が補助されるようになっている。タービンホイール５は、回転シャフト３の軸線ＬＡを中心として回転シャフト３と一体的に回転可能に設けられている。タービンホイール５は、回転シャフト３の径方向における外側から導入される流体を、回転シャフト３の軸方向に沿って導くように構成されている。
タービンホイール５は、タービンホイール５に導かれた流体のエネルギの一部を回収することで、回転するようになっている。タービンホイール５により回収された流体のエネルギによって、コンプレッサインペラ４の駆動（回転）が補助されるようになっている。タービンホイール５は、回転シャフト３の軸線ＬＡを中心として回転シャフト３と一体的に回転可能に設けられている。タービンホイール５は、回転シャフト３の径方向における外側から導入される流体を、回転シャフト３の軸方向に沿って導くように構成されている。
【0018】
タービンホイール５は、図２に示されるように、回転シャフト３の上記他端側に固定された略円錐台形状のハブ５１と、ハブ５１の周りに設けられた複数のタービン翼５２と、を含む。ハブ５１の外周面５３は、回転シャフト３の軸方向におけるコンプレッサ側（ハブ５１の背面５４側）に向かうにつれて軸線ＬＡからの距離が大きくなる凹湾曲状に形成されている。複数のタービン翼５２の各々は、ハブ５１の外周面５３から立設し、軸線ＬＡ周りの周方向において他のタービン翼５２との間に間隔をあけて配置されている。
【0019】
（ケーシング）
ケーシング７は、図２に示されるように、コンプレッサインペラ４を回転可能に収容するコンプレッサ側収容空間１１と、タービンホイール５を回転可能に収容するタービン側収容空間１２と、電動モータ６を収容するモータ車室１３が形成されている。電動モータ６は、回転シャフト３におけるコンプレッサ側軸受８とタービン側軸受９の間に取り付けられた回転子と、回転子の外周側を覆うように該回転子との間に隙間を介して配置され、ケーシング７に支持された固定子と、を含む。電動モータ６の回転子は、モータ車室１３に配置され、回転シャフト３と一体的に回転可能に設けられている。電動モータ６の固定子は、モータ車室１３において、上記回転子よりも上記径方向における外側に配置されている。電動モータ６の固定子は、モータ車室１３を形成する壁面（外壁１６、コンプレッサ側仕切り壁１７又はタービン側仕切り壁１８のうち、少なくとも１つの壁）に支持されている。また、ケーシング７は、コンプレッサ側収容空間１１とモータ車室１３とを連通させるコンプレッサ側連通孔１４と、タービン側収容空間１２とモータ車室１３とを連通させるタービン側連通孔１５と、が形成されている。コンプレッサ側連通孔１４及びタービン側連通孔１５の各々は、回転シャフト３の延在方向に沿って延在し、回転シャフト３が挿通されるようになっている。上述したコンプレッサ側軸受８は、コンプレッサ側連通孔１４の内部に設置されている。上述したタービン側軸受９は、タービン側連通孔１５の内部に設置されている。
ケーシング７は、図２に示されるように、コンプレッサインペラ４を回転可能に収容するコンプレッサ側収容空間１１と、タービンホイール５を回転可能に収容するタービン側収容空間１２と、電動モータ６を収容するモータ車室１３が形成されている。電動モータ６は、回転シャフト３におけるコンプレッサ側軸受８とタービン側軸受９の間に取り付けられた回転子と、回転子の外周側を覆うように該回転子との間に隙間を介して配置され、ケーシング７に支持された固定子と、を含む。電動モータ６の回転子は、モータ車室１３に配置され、回転シャフト３と一体的に回転可能に設けられている。電動モータ６の固定子は、モータ車室１３において、上記回転子よりも上記径方向における外側に配置されている。電動モータ６の固定子は、モータ車室１３を形成する壁面（外壁１６、コンプレッサ側仕切り壁１７又はタービン側仕切り壁１８のうち、少なくとも１つの壁）に支持されている。また、ケーシング７は、コンプレッサ側収容空間１１とモータ車室１３とを連通させるコンプレッサ側連通孔１４と、タービン側収容空間１２とモータ車室１３とを連通させるタービン側連通孔１５と、が形成されている。コンプレッサ側連通孔１４及びタービン側連通孔１５の各々は、回転シャフト３の延在方向に沿って延在し、回転シャフト３が挿通されるようになっている。上述したコンプレッサ側軸受８は、コンプレッサ側連通孔１４の内部に設置されている。上述したタービン側軸受９は、タービン側連通孔１５の内部に設置されている。
【0020】
ケーシング７は、モータ車室１３の外周側を覆う外壁１６と、コンプレッサ側収容空間１１とモータ車室１３とを仕切るコンプレッサ側仕切り壁１７と、タービン側収容空間１２とモータ車室１３とを仕切るタービン側仕切り壁１８と、を含む。外壁１６は、回転シャフト３の延在方向に沿って延びる筒状に形成され、外壁１６の外部とモータ車室１３とを仕切るようになっている。コンプレッサ側仕切り壁１７及びタービン側仕切り壁１８の各々は、回転シャフト３の軸線ＬＡに交差（直交）する方向に沿って延在する環状に形成されている。コンプレッサ側連通孔１４は、コンプレッサ側仕切り壁１７の内周面により形成されている。タービン側連通孔１５は、タービン側仕切り壁１８の内周面により形成されている。
【0021】
外壁１６は、モータ車室１３に面する内面１６１を有する。コンプレッサ側仕切り壁１７は、コンプレッサ側収容空間１１に面するコンプレッサ側背面１７１と、モータ車室１３に面するコンプレッサ側内面１７２と、を有する。コンプレッサインペラ４の背面４４は、隙間を介してコンプレッサ側背面１７１に対向している。タービン側仕切り壁１８は、タービン側収容空間１２に面するタービン側背面１８１と、モータ車室１３に面するタービン側内面１８２と、を有する。タービンホイール５の背面５４は、隙間を介してタービン側背面１８１に対向している。上述したモータ車室１３は、内面１６１、コンプレッサ側内面１７２及びタービン側内面１８２により形成されている。
【0022】
（コンプレッサハウジング、タービンハウジング）
ケーシング７は、コンプレッサ側背面１７１との間にコンプレッサ側収容空間１１を形成するコンプレッサハウジング２１と、タービン側背面１８１との間にタービン側収容空間１２を形成するタービンハウジング２２と、をさらに含む。コンプレッサインペラ４、コンプレッサハウジング２１及びコンプレッサ側仕切り壁１７によって、ターボ機械２の遠心圧縮機４Ａが構成される。タービンホイール５、タービンハウジング２２及びタービン側仕切り壁１８によって、ターボ機械２の膨張機５Ａが構成される。なお、図示される実施形態では、コンプレッサ側仕切り壁１７は、コンプレッサハウジング２１及び外壁１６の夫々とは別体に形成されているが、コンプレッサハウジング２１又は外壁１６の何れかと一体的に形成されていてもよい。また、タービン側仕切り壁１８は、タービンハウジング２２及び外壁１６の夫々とは別体に形成されているが、タービンハウジング２２又は外壁１６の何れかと一体的に形成されていてもよい。
ケーシング７は、コンプレッサ側背面１７１との間にコンプレッサ側収容空間１１を形成するコンプレッサハウジング２１と、タービン側背面１８１との間にタービン側収容空間１２を形成するタービンハウジング２２と、をさらに含む。コンプレッサインペラ４、コンプレッサハウジング２１及びコンプレッサ側仕切り壁１７によって、ターボ機械２の遠心圧縮機４Ａが構成される。タービンホイール５、タービンハウジング２２及びタービン側仕切り壁１８によって、ターボ機械２の膨張機５Ａが構成される。なお、図示される実施形態では、コンプレッサ側仕切り壁１７は、コンプレッサハウジング２１及び外壁１６の夫々とは別体に形成されているが、コンプレッサハウジング２１又は外壁１６の何れかと一体的に形成されていてもよい。また、タービン側仕切り壁１８は、タービンハウジング２２及び外壁１６の夫々とは別体に形成されているが、タービンハウジング２２又は外壁１６の何れかと一体的に形成されていてもよい。
【0023】
コンプレッサハウジング２１は、流体導入流路２１１を形成する流体導入流路形成部２１２と、スクロール流路２１３を形成するスクロール流路形成部２１４と、をさらに有する。すなわち、コンプレッサハウジング２１の内部には、流体導入流路２１１及びスクロール流路２１３が形成されている。スクロール流路２１３は、コンプレッサインペラ４の外周側に設けられ、回転シャフト３の周方向に沿って延在する渦巻状の流路からなる。
【0024】
流体導入流路２１１は、コンプレッサハウジング２１の外部から流体を取り込み、取り込んだ流体をコンプレッサインペラ４に導くための流路である。流体導入流路２１１は、回転シャフト３の軸方向に沿って延在している。コンプレッサインペラ４を駆動させることで、流体導入流路２１１にコンプレッサハウジング２１の外部から流体が取り込まれ、取り込まれた流体が流体導入流路２１１を流れてコンプレッサインペラ４に導かれるようになっている。コンプレッサインペラ４を通過した流体は、スクロール流路２１３を流れた後に、コンプレッサハウジング２１の外部に排出されるようになっている。
【0025】
タービンハウジング２２は、スクロール流路２２１を形成するスクロール流路形成部２２２と、流体排出流路２２３を形成する流体排出流路形成部２２４と、をさらに有する。すなわち、タービンハウジング２２の内部には、スクロール流路２２１及び流体排出流路２２３が形成されている。スクロール流路２２１は、タービンホイール５の外周側に設けられ、回転シャフト３の周方向に沿って延在する渦巻状の流路からなる。
【0026】
スクロール流路２２１は、タービンハウジング２２の外部から導入された流体をタービンホイール５に導くための流路である。流体排出流路２２３は、タービンホイール５を通過した流体をタービンハウジング２２の外部に排出するための流路である。流体排出流路２２３は、回転シャフト３の軸方向に沿って延在している。タービンハウジング２２の外部から導入された流体は、スクロール流路２２１を流れてタービンホイール５に導かれる。タービンホイール５を通過した流体は、流体排出流路２２３を流れた後に、タービンハウジング２２の外部に排出されるようになっている。
【0027】
（冷凍システム）
冷凍システム１は、図１に示されるように、上述したターボ機械２と、圧縮流体ライン２３と、冷却器２４と、冷却液循環ライン２５と、冷却液導入ライン２６と、を備える。ターボ機械２、圧縮流体ライン２３及び冷却器２４は、上述した流体を熱媒体として使用する冷凍機（冷凍サイクル）３０を構成する。冷凍機３０において冷却された流体を流体の供給先２７に送ることで、流体の供給先２７の温度を低下させる温度調整が可能である。以下の実施形態では、流体の供給先２７の具体例としてコンテナ本体２７Ａを挙げて説明するが、流体の供給先２７は、コンテナ本体２７Ａに限定されない。
冷凍システム１は、図１に示されるように、上述したターボ機械２と、圧縮流体ライン２３と、冷却器２４と、冷却液循環ライン２５と、冷却液導入ライン２６と、を備える。ターボ機械２、圧縮流体ライン２３及び冷却器２４は、上述した流体を熱媒体として使用する冷凍機（冷凍サイクル）３０を構成する。冷凍機３０において冷却された流体を流体の供給先２７に送ることで、流体の供給先２７の温度を低下させる温度調整が可能である。以下の実施形態では、流体の供給先２７の具体例としてコンテナ本体２７Ａを挙げて説明するが、流体の供給先２７は、コンテナ本体２７Ａに限定されない。
【0028】
コンテナ本体２７Ａは、貨物などの物品を収容可能な内側空間２７０を有する。冷凍機３０は、コンテナ本体２７Ａの内部（すなわち、内側空間２７０）の空気などの流体を冷却可能に構成されている。コンテナ本体２７Ａは、内側空間２７０を形成する複数の壁を有する。この複数の壁の各々により、コンテナ本体２７Ａの内側空間２７０とコンテナ本体２７Ａの外部とが仕切られる。コンテナ本体２７Ａは、貨物などの輸送に用いられる輸送用コンテナであってもよい。コンテナ本体２７Ａは、１０ｆｔコンテナ、２０ｆｔコンテナ又は４０ｆｔコンテナなどの標準的な輸送コンテナであってもよい。
【0029】
図示される実施形態では、冷凍システム１の冷凍機３０は、コンプレッサインペラ４に流体を導くための流体導入ライン２８と、タービンホイール５により膨張した流体をコンテナ本体２７Ａに導くための膨張流体ライン２９と、熱交換器３１と、をさらに備える。流体導入ライン２８の上流端は、コンテナ本体２７Ａに接続されている。流体導入ライン２８は、コンテナ本体２７Ａの内部の空気などの流体を吸い込むための吸込口３２（開口）を有する。膨張流体ライン２９の下流端は、コンテナ本体２７Ａに接続されている。膨張流体ライン２９は、空気などの流体をコンテナ本体２７Ａの内部に吹き出すための吹出口３３（開口）を有する。吸込口３２及び吹出口３３の各々は、コンテナ本体２７Ａの内側空間２７０に形成されている。
【0030】
冷凍機３０は、コンテナ本体２７Ａの内部の流体を取り出して熱媒体として使用するように構成されている。なお、冷凍機３０は、コンテナ本体２７Ａの内部の流体と熱媒体との間で熱交換を行うように構成された熱交換器を有し、該熱交換器においてコンテナ本体２７Ａの内部の流体と熱交換される熱媒体を使用するように構成されていてもよい。
【0031】
流体導入ライン２８、圧縮流体ライン２３及び膨張流体ライン２９の各々は、配管によって形成される。なお、流体導入ライン２８、圧縮流体ライン２３及び膨張流体ライン２９を形成する各配管は、複数の配管部分がフランジ等を介して接続されたものであってもよい。
【0032】
流体導入ライン２８、圧縮流体ライン２３及び膨張流体ライン２９には、吸込口３２を介してコンテナ本体２７Ａの内部から吸引された流体が流れるようになっている。コンプレッサインペラ４（遠心圧縮機４Ａ）は、コンテナ本体２７Ａの内部から吸込口３２を介して吸引された流体を圧縮するように構成される。コンプレッサインペラ４（遠心圧縮機４Ａ）を駆動させることで、コンテナ本体２７Ａの内部の流体が、吸込口３２を介して流体導入ライン２８に吸引される。コンプレッサインペラ４により圧縮された流体は、コンプレッサインペラ４に導入される前よりも昇温昇圧され、高温高圧の流体となる。
【0033】
（圧縮流体ライン）
圧縮流体ライン２３は、コンプレッサインペラ４により圧縮された流体をタービンホイール５に導くための流路である。圧縮流体ライン２３は、その上流端が遠心圧縮機４Ａ（例えば、コンプレッサハウジング２１の流体出口）に接続され、その下流端が膨張機５Ａ（例えば、タービンハウジング２２の流体入口）に接続されている。コンプレッサインペラ４により圧縮された流体は、圧縮流体ライン２３を介してタービンホイール５に導かれる。
圧縮流体ライン２３は、コンプレッサインペラ４により圧縮された流体をタービンホイール５に導くための流路である。圧縮流体ライン２３は、その上流端が遠心圧縮機４Ａ（例えば、コンプレッサハウジング２１の流体出口）に接続され、その下流端が膨張機５Ａ（例えば、タービンハウジング２２の流体入口）に接続されている。コンプレッサインペラ４により圧縮された流体は、圧縮流体ライン２３を介してタービンホイール５に導かれる。
【0034】
（熱交換器）
熱交換器３１は、遠心圧縮機４Ａにおいて圧縮された高温高圧の流体を冷却するように構成される。図示される実施形態では、熱交換器３１は、流体導入ライン２８を流れる流体と圧縮流体ライン２３を流れる流体との間で熱交換を行うように構成される。圧縮流体ライン２３を流れる流体は、コンプレッサインペラ４により圧縮されることで、流体導入ライン２８を流れる流体よりも高温となっている。熱交換器３１における熱交換により、圧縮流体ライン２３を流れる流体が、流体導入ライン２８を流れる流体により冷却されるとともに、流体導入ライン２８を流れる流体が、圧縮流体ライン２３を流れる流体により加熱される。熱交換器３１は、流体導入ライン２８に設けられる流体が流れる低温側熱交換部３１１と、圧縮流体ライン２３に設けられる流体が流れる高温側熱交換部３１２と、を含み、高温側熱交換部３１２を流れる流体から低温側熱交換部３１１を流れる流体に熱の移動が行われるようになっている。
熱交換器３１は、遠心圧縮機４Ａにおいて圧縮された高温高圧の流体を冷却するように構成される。図示される実施形態では、熱交換器３１は、流体導入ライン２８を流れる流体と圧縮流体ライン２３を流れる流体との間で熱交換を行うように構成される。圧縮流体ライン２３を流れる流体は、コンプレッサインペラ４により圧縮されることで、流体導入ライン２８を流れる流体よりも高温となっている。熱交換器３１における熱交換により、圧縮流体ライン２３を流れる流体が、流体導入ライン２８を流れる流体により冷却されるとともに、流体導入ライン２８を流れる流体が、圧縮流体ライン２３を流れる流体により加熱される。熱交換器３１は、流体導入ライン２８に設けられる流体が流れる低温側熱交換部３１１と、圧縮流体ライン２３に設けられる流体が流れる高温側熱交換部３１２と、を含み、高温側熱交換部３１２を流れる流体から低温側熱交換部３１１を流れる流体に熱の移動が行われるようになっている。
【0035】
（冷却器）
図１に示されるように、冷却器２４は、圧縮流体ライン２３のコンプレッサインペラ４と熱交換器３１（高温側熱交換部３１２）の間（圧縮流体ライン２３の熱交換器３１よりも上流側）に設けられ、圧縮流体ライン２３を流れる流体と、該流体よりも低温の冷却液（例えば、水）との間で熱交換を行うように構成される。冷却器２４における熱交換により、圧縮流体ライン２３を熱交換器３１に向かって流れる流体が、冷却液により冷却される。熱交換器３１（高温側熱交換部３１２）には、冷却器２４において冷却された流体が圧縮流体ライン２３を通じて導入される。
図１に示されるように、冷却器２４は、圧縮流体ライン２３のコンプレッサインペラ４と熱交換器３１（高温側熱交換部３１２）の間（圧縮流体ライン２３の熱交換器３１よりも上流側）に設けられ、圧縮流体ライン２３を流れる流体と、該流体よりも低温の冷却液（例えば、水）との間で熱交換を行うように構成される。冷却器２４における熱交換により、圧縮流体ライン２３を熱交換器３１に向かって流れる流体が、冷却液により冷却される。熱交換器３１（高温側熱交換部３１２）には、冷却器２４において冷却された流体が圧縮流体ライン２３を通じて導入される。
【0036】
（冷却液循環ライン）
冷却液循環ライン２５は、冷却液を循環させるための流路である。冷却器２４には、冷却液循環ライン２５を介して冷却液が供給されるようになっている。具体的には、冷却液循環ライン２５には、冷却液を冷却するための冷却装置３４を構成するラジエータ３５と、冷却液循環ライン２５において冷却液を送るためのポンプ３６と、が設けられている。冷却装置３４は、ラジエータ３５と、ラジエータ３５を空冷するためのファン３７と、を含む。冷却器２４において圧縮流体ライン２３を流れる流体との熱交換により温度が上昇した冷却液は、ポンプ３６により冷却液循環ライン２５に送られて、ラジエータ３５を含む冷却装置３４により冷却されるようになっている。冷却装置３４により冷却された冷却液は、冷却液循環ライン２５を介して冷却器２４に供給される。なお、冷却液循環ライン２５を循環する冷媒は、液状に限定されずにガス状であってもよい。冷却液循環ライン２５を循環する冷媒は、例えば、Ｒ－１２３４ＺＥなどのフッ素系冷媒（冷媒ガス）であってもよいし、例えば、グリコール水などの不凍液であってもよい。冷却液循環ライン２５を循環する冷媒は、水よりも凝固点が低い方が好ましい。
冷却液循環ライン２５は、冷却液を循環させるための流路である。冷却器２４には、冷却液循環ライン２５を介して冷却液が供給されるようになっている。具体的には、冷却液循環ライン２５には、冷却液を冷却するための冷却装置３４を構成するラジエータ３５と、冷却液循環ライン２５において冷却液を送るためのポンプ３６と、が設けられている。冷却装置３４は、ラジエータ３５と、ラジエータ３５を空冷するためのファン３７と、を含む。冷却器２４において圧縮流体ライン２３を流れる流体との熱交換により温度が上昇した冷却液は、ポンプ３６により冷却液循環ライン２５に送られて、ラジエータ３５を含む冷却装置３４により冷却されるようになっている。冷却装置３４により冷却された冷却液は、冷却液循環ライン２５を介して冷却器２４に供給される。なお、冷却液循環ライン２５を循環する冷媒は、液状に限定されずにガス状であってもよい。冷却液循環ライン２５を循環する冷媒は、例えば、Ｒ－１２３４ＺＥなどのフッ素系冷媒（冷媒ガス）であってもよいし、例えば、グリコール水などの不凍液であってもよい。冷却液循環ライン２５を循環する冷媒は、水よりも凝固点が低い方が好ましい。
【0037】
タービンホイール５（膨張機５Ａ）は、冷却器２４及び熱交換器３１において冷却された流体を膨張させるように構成される。膨張機５Ａにおいて膨張された低温の流体は、膨張流体ライン２９を介して吹出口３３に導かれ、吹出口３３からコンテナ本体２７Ａの内部に吹き出されるようになっている。
【0038】
（冷却液導入ライン）
幾つかの実施形態に係る冷凍システム１は、図１に示されるように、上述したターボ機械２と、上述した圧縮流体ライン２３と、上述した冷却器２４と、上述した冷却液循環ライン２５と、冷却液導入ライン２６と、を少なくとも備える。
幾つかの実施形態に係る冷凍システム１は、図１に示されるように、上述したターボ機械２と、上述した圧縮流体ライン２３と、上述した冷却器２４と、上述した冷却液循環ライン２５と、冷却液導入ライン２６と、を少なくとも備える。
【0039】
冷却液導入ライン２６は、冷却液循環ライン２５から冷却液を抜き出してケーシング７の内部に導入するための流路である。冷却液導入ライン２６は、配管によって形成される。なお、冷却液導入ライン２６を形成する各配管は、複数の配管部分がフランジ等を介して接続されたものであってもよい。図示される実施形態では、冷却液導入ライン２６は、冷却液循環ライン２５から抜き出した冷却液をケーシング７の内部に吹き出すための冷却液吹出口２６１（開口）を有する。冷却液吹出口２６１は、ケーシング７の内部に形成されている。
【0040】
上記の構成によれば、冷却液循環ライン２５を循環する冷却液は、冷却装置３４において冷却されるため、比較的低温が維持される。冷凍システム１は、冷却液導入ライン２６を介して、冷却液循環ライン２５から冷却液を抜き出して、ターボ機械２のケーシング７の内部に導入することにより、ケーシング７（ターボ機械２）の内部を冷却できる。また、上記の構成によれば、ケーシング７の内部を冷却するための冷却装置として、冷凍システム１が備える冷却液循環ライン２５を用いることができ、上記冷却装置を別途設ける必要がないため、ターボ機械２を備える冷凍システム１の構造の複雑化を抑制できる。
【0041】
幾つかの実施形態では、図１に示されるように、上述した冷凍システム１は、冷却液導入ライン２６を介してケーシング７の内部に導入された冷却液を、ケーシング７の内部から抜き出して、冷却液循環ライン２５に導くための冷却液回収ライン３８をさらに備える。冷却液回収ライン３８は、配管によって形成される。なお、冷却液回収ライン３８を形成する各配管は、複数の配管部分がフランジ等を介して接続されたものであってもよい。図示される実施形態では、冷却液回収ライン３８は、ケーシング７の内部に導入された冷却液を吸い込むための冷却液吸込口３８１（開口）を有する。
【0042】
上記の構成によれば、冷凍システム１は、冷却液回収ライン３８を介して、ケーシング７の内部から冷却液循環ライン２５に回収することで、回収した冷却液の再利用が可能となり、冷却液循環ライン２５への冷却液の補充頻度を低減できる。
【0043】
（冷却液流量調整装置）
幾つかの実施形態では、図１に示されるように、上述した冷凍システム１は、冷却液導入ライン２６に設けられ、冷却液導入ライン２６を流れる冷却液の流量を調整可能に構成された冷却液流量調整装置（冷却液流量調整弁）３９をさらに備える。冷却液流量調整装置３９は、冷却液導入ライン２６に配置された弁体の開度を変更することで、冷却液流量調整装置３９よりも下流側（冷却液吹出口２６１側）に導かれる冷却液の流量を調整可能に構成される。なお、冷却液流量調整装置３９は、全閉と全開に開度調整可能な開閉弁でもよいし、全閉と全開とこれらの間の少なくとも１つの中間開度に開度調整可能な開度調整弁でもよい。なお、本開示の幾つかの実施形態に係る冷凍システム１は、上述した冷却液流量調整装置３９を備えない冷凍システム１にも適用できる。
幾つかの実施形態では、図１に示されるように、上述した冷凍システム１は、冷却液導入ライン２６に設けられ、冷却液導入ライン２６を流れる冷却液の流量を調整可能に構成された冷却液流量調整装置（冷却液流量調整弁）３９をさらに備える。冷却液流量調整装置３９は、冷却液導入ライン２６に配置された弁体の開度を変更することで、冷却液流量調整装置３９よりも下流側（冷却液吹出口２６１側）に導かれる冷却液の流量を調整可能に構成される。なお、冷却液流量調整装置３９は、全閉と全開に開度調整可能な開閉弁でもよいし、全閉と全開とこれらの間の少なくとも１つの中間開度に開度調整可能な開度調整弁でもよい。なお、本開示の幾つかの実施形態に係る冷凍システム１は、上述した冷却液流量調整装置３９を備えない冷凍システム１にも適用できる。
【0044】
幾つかの実施形態では、図１に示されるように、上述した冷却液循環ライン２５は、ラジエータ３５（冷却装置３４）から冷却器２４に冷却液を送るための冷却液供給ライン２５Ａと、冷却器２４からラジエータ３５（冷却装置３４）に冷却液を送るための冷却液戻しライン２５Ｂと、を含む。上述した冷却液導入ライン２６は、冷却液供給ライン２５Ａに接続されている。
【0045】
図示される実施形態では、冷却液供給ライン２５Ａには、上述したポンプ３６が設けられている。上述した冷却液導入ライン２６の上流端は、冷却液供給ライン２５Ａのポンプ３６と冷却器２４の間に位置する接続位置Ｐ１において、冷却液供給ライン２５Ａに接続されている。
【0046】
上記の構成によれば、冷却装置３４により冷却された冷却液を、ケーシング７の内部に導入できる。この場合には、冷却器２４を通過して昇温した冷却液を、ケーシング７の内部に導入する場合に比べて、ケーシング７の内部に導かれる冷却液を低温にできるため、冷却液によりケーシング７の内部をより効果的に冷却できる。
【0047】
図示される実施形態では、上述した冷却液回収ライン３８の下流端は、冷却液戻しライン２５Ｂにおける接続位置Ｐ２において、冷却液戻しライン２５Ｂに接続されている。この場合には、冷却液回収ライン３８を介してケーシング７の内部から回収された冷却液は、冷却装置３４に導入されるようになっている。
【0048】
（モータ側内部空間、コンプレッサ側内部空間、タービン側内部空間）
図３は、図２に示されるターボ機械２の変形例の軸線ＬＡに沿った概略断面図である。図３では、ターボ機械２の回転シャフト３の軸線ＬＡを含む断面が示されている。
幾つかの実施形態では、図２、図３に示されるように、上述したケーシング７は、上述した外壁１６と、上述したコンプレッサ側仕切り壁１７と、上述したタービン側仕切り壁１８と、を含む。上述したケーシング７は、外壁１６の内部に形成されたモータ側内部空間１６０、コンプレッサ側仕切り壁１７の内部に形成されたコンプレッサ側内部空間１７０、又は、タービン側仕切り壁１８の内部に形成されたタービン側内部空間１８０、のうちの少なくとも１つが形成されている。上述した冷却液導入ライン２６は、モータ側内部空間１６０、コンプレッサ側内部空間１７０又はタービン側内部空間１８０の何れかに接続されている。
図３は、図２に示されるターボ機械２の変形例の軸線ＬＡに沿った概略断面図である。図３では、ターボ機械２の回転シャフト３の軸線ＬＡを含む断面が示されている。
幾つかの実施形態では、図２、図３に示されるように、上述したケーシング７は、上述した外壁１６と、上述したコンプレッサ側仕切り壁１７と、上述したタービン側仕切り壁１８と、を含む。上述したケーシング７は、外壁１６の内部に形成されたモータ側内部空間１６０、コンプレッサ側仕切り壁１７の内部に形成されたコンプレッサ側内部空間１７０、又は、タービン側仕切り壁１８の内部に形成されたタービン側内部空間１８０、のうちの少なくとも１つが形成されている。上述した冷却液導入ライン２６は、モータ側内部空間１６０、コンプレッサ側内部空間１７０又はタービン側内部空間１８０の何れかに接続されている。
【0049】
モータ側内部空間１６０、コンプレッサ側内部空間１７０及びタービン側内部空間１８０の各々は、回転シャフト３の周方向に沿って延在する円弧状又は環状に形成されていてもよい。ここで、回転シャフト３の周方向に沿って延在するとは、上述した内部空間１６０、１７０、１８０を上記周方向に沿って延びる流路に限定するものではなく、上記周方向に沿って延びる流路の他に、上記軸方向又は上記径方向のいずれかに延びる流路を含んでいてもよい。例えば、モータ側内部空間１６０は、上記周方向に沿って延びる流路と上記軸方向に延びる流路とを交互に組み合わせた、蛇行流路であってもよい。モータ側内部空間１６０、コンプレッサ側内部空間１７０及びタービン側内部空間１８０の各々は、コンプレッサ側収容空間１１、タービン側収容空間１２及びモータ車室１３の何れにも連通されていない。
【0050】
モータ側内部空間１６０は、図２、図３に示されるような軸線ＬＡを含む断面において、上記軸方向に沿って長手方向を有する矩形状又は長孔状に形成された断面形状を有していてもよい。また、コンプレッサ側内部空間１７０及びタービン側内部空間１８０の各々は、図２、図３に示されるような軸線ＬＡを含む断面において、上記径方向に沿って長手方向を有する矩形状又は長孔状に形成された断面形状を有していてもよい。
【0051】
図示される実施形態では、冷却液導入ライン２６の下流端及び冷却液回収ライン３８の各々は、モータ側内部空間１６０に接続されている。冷却液吹出口２６１及び冷却液吸込口３８１の各々は、モータ側内部空間１６０の内部（図示例では、外壁１６のモータ側内部空間１６０を形成する壁面）に形成されている。なお、冷却液導入ライン２６の下流端及び冷却液回収ライン３８の各々は、コンプレッサ側内部空間１７０又はタービン側内部空間１８０に接続されていてもよいし、コンプレッサハウジング２１の内部に形成された内部空間（不図示）、又は、タービンハウジング２２の内部に形成された内部空間（不図示）に接続されていてもよい。
【0052】
上記の構成によれば、冷却液導入ライン２６を介して、モータ側内部空間１６０、コンプレッサ側内部空間１７０又はタービン側内部空間１８０の何れかの内部に冷却液が導かれる。
【0053】
冷却液導入ライン２６がモータ側内部空間１６０に接続された場合には、冷却液導入ライン２６を介してモータ側内部空間１６０に導かれた冷却液により、ケーシング７の外壁１６、電動モータ６及びモータ車室１３を冷却できる。これにより、電動モータ６の発熱がタービン側（タービン側仕切り壁１８やタービン側内部空間１８０）に伝達されるのを抑制でき、且つケーシング７の外壁１６やモータ車室１３を介して、コンプレッサ側からの入熱が上記タービン側に伝達されるのを抑制できる。
【0054】
冷却液導入ライン２６がコンプレッサ側内部空間１７０に接続された場合には、冷却液導入ライン２６を介してコンプレッサ側内部空間１７０に導かれた冷却液により、コンプレッサ側仕切り壁１７、モータ車室１３及びコンプレッサ側内部空間１７０を冷却できる。これにより、コンプレッサ側仕切り壁１７を介して、コンプレッサ側からの入熱が、電動モータ６側（ケーシング７の外壁１６やモータ車室１３）に伝達されるのを抑制できる。また、コンプレッサインペラ４を通過してコンプレッサ側収容空間１１を流れる流体を冷却することで、圧縮流体ライン２３に導入される流体の温度を低減できるため、圧縮流体ライン２３を含む冷凍機（冷凍サイクル）３０の信頼性や性能の向上が図れる。
【0055】
冷却液導入ライン２６がタービン側内部空間１８０に接続された場合には、冷却液導入ライン２６を介してタービン側内部空間１８０に導かれた冷却液により、タービン側仕切り壁１８を冷却できる。これにより、タービン側仕切り壁１８を介して、電動モータ６やコンプレッサ側からの入熱が上記タービン側に伝達されるのを抑制できる。
【0056】
幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述したケーシング７は、上述したモータ側内部空間１６０、上述したコンプレッサ側内部空間１７０、及び、モータ側内部空間１６０とコンプレッサ側内部空間１７０とを連通させる連通流路１９０が形成されている。上述した冷却液導入ライン２６は、モータ側内部空間１６０、又は、コンプレッサ側内部空間１７０に接続されている。
【0057】
連通流路１９０は、モータ側内部空間１６０の内部に形成された第１開口１９１と、コンプレッサ側内部空間１７０の内部に形成された第２開口１９２と、を有する。図示される実施形態では、第１開口１９１は、外壁１６のモータ側内部空間１６０を形成する壁面の上記軸方向のコンプレッサ側の端部に形成されている。第２開口１９２は、コンプレッサ側仕切り壁１７のコンプレッサ側内部空間１７０を形成する壁面の上記径方向における外側の端部に形成されている。なお、ケーシング７は、モータ側内部空間１６０とタービン側内部空間１８０とを連通させる連通流路（不図示）が形成されていてもよい。
【0058】
上記の構成によれば、連通流路１９０を介して、モータ側内部空間１６０とコンプレッサ側内部空間１７０との間で冷却液の流通が可能になる。これにより、モータ側内部空間１６０及びコンプレッサ側内部空間１７０の両方に冷却液を導くことができ、該冷却液により、ケーシング７の外壁１６やコンプレッサ側仕切り壁１７等を冷却できる。この場合には、モータ側内部空間１６０及びコンプレッサ側内部空間１７０の夫々に対して冷却液を導くための専用流路を設ける必要がないため、冷凍システム１の構造の複雑化を抑制できる。
【0059】
（断熱材）
幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述したケーシング７は、上述したタービン側内部空間１８０が形成されている。上述したターボ機械２は、タービン側内部空間１８０に配置された断熱材１８０Ａをさらに備える。断熱材１８０Ａは、水等の冷却液や空気よりも断熱性能が高い。なお、冷却液が導入されないモータ側内部空間１６０やコンプレッサ側内部空間１７０の内部に断熱材を配置してもよい。
幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述したケーシング７は、上述したタービン側内部空間１８０が形成されている。上述したターボ機械２は、タービン側内部空間１８０に配置された断熱材１８０Ａをさらに備える。断熱材１８０Ａは、水等の冷却液や空気よりも断熱性能が高い。なお、冷却液が導入されないモータ側内部空間１６０やコンプレッサ側内部空間１７０の内部に断熱材を配置してもよい。
【0060】
仮にタービン側内部空間１８０に冷却液を導く場合には、タービン側内部空間１８０に導かれる冷却液の温度次第で、該冷却液がタービン側収容空間１２への入熱源となる虞がある。上記の構成によれば、断熱材１８０Ａをタービン側内部空間１８０に配置することで、該断熱材１８０Ａが上記入熱源となることを回避しつつ、タービン側仕切り壁１８を介して、電動モータ６やコンプレッサ側からの入熱が上記タービン側に伝達されるのを抑制できる。
【0061】
幾つかの実施形態では、上述した冷凍機３０を流れる流体は、ヘリウム、水素、ネオン、窒素、アルゴン、酸素、空気、炭化水素の中から選択された何れか１つ、又は２つ以上の混合物からなる。
【0062】
上記の構成によれば、圧縮流体ライン２３を含む冷凍機（冷凍サイクル）３０を流れる流体を、比較的低温で液化する冷媒（ヘリウム、水素、ネオン、窒素、アルゴン、酸素、空気、炭化水素の中から選択された何れか１つ、又は２つ以上の混合物）とすることで、上記冷凍機（冷凍サイクル）３０の対応可能な温度領域を、極低温や超低温を含む領域まで拡大できる。
【0063】
幾つかの実施形態では、上述した冷凍システム１は、図１に示されるように、上述したコンテナ本体２７Ａと、コンテナ本体２７Ａの内部に設けられた吸込口３２を有し、吸込口３２を介してコンテナ本体２７Ａの内部から吸引した気体を上述した流体として、コンプレッサインペラ４に導くための気体吸引ライン（上述した流体導入ライン２８）と、コンテナ本体２７Ａの内部に設けられた吹出口３３を有し、吹出口３３を介してタービンホイール５により膨張した気体を、コンテナ本体２７Ａの内部に導くための膨張気体ライン（上述した膨張流体ライン２９）と、を備える。
【0064】
上記の構成によれば、コンテナ本体２７Ａの内部の気体（庫内気体）を熱媒体として使用する冷凍機（冷凍サイクル）３０が構築される。コンテナ本体２７Ａの内部の気体は、吹出口３３での圧力と、吸込口３２での圧力との差によって、吹出口３３から吸込口３２に至るまで自然循環するため、気体を循環させるためのファンが不要である。このため、コンテナ本体２７Ａの内部にファン及びファンモータを設けることによる庫内温度の上昇が生じない。よって、庫内温度を所期の温度に維持しやすい。また、コンテナ本体２７Ａの内部にファン及びファンモータが設けられないため、コンテナ本体２７Ａの内部の荷貨スペースを広く確保することができる。したがって、上記の構成によれば、コンテナの庫内の荷貨スペースの縮小を抑制可能であるとともに、庫内温度を安定的に維持可能なコンテナ本体２７Ａを備える冷凍コンテナが得られる。
【0065】
上記コンテナ本体２７Ａを備える冷凍コンテナ（冷凍システム１を搭載した冷凍コンテナ）を輸送用途に用いるためには、冷凍システム１の小型化及び軽量化が要求される。上記要求に応えるために、ターボ機械２を小型化すると、コンプレッサインペラ４とタービンホイール５との間の距離が近く、コンプレッサ側からタービン側に入熱し易い構造になるため、冷却液や断熱材などによる遮熱構造が特に効果を発揮できる。
【0066】
後述する幾つかの実施形態は、独立して実施可能である。例えば、後述する幾つかの実施形態は、冷却液導入ライン２６を備える冷凍システム１にも適用でき、且つ冷却液導入ライン２６を備えない冷凍システム１にも適用できる。
【0067】
（冷熱媒体供給ライン、冷熱媒体戻しライン）
図４は、本開示の一実施形態に係る冷凍システム１を模式的に示す図である。図５は、図４に示されるターボ機械２の軸線ＬＡに沿った概略断面図である。図６は、図５に示されるターボ機械２の変形例の軸線ＬＡに沿った概略断面図である。幾つかの実施形態では、上述した冷凍システム１のケーシング７は、上述したモータ車室１３を含む。上述した冷凍システム１は、図４～図６に示されるように、上述したターボ機械２と、上述した圧縮流体ライン２３と、上述した冷却器２４と、上述した冷却液循環ライン２５と、冷熱媒体供給ライン６１と、冷熱媒体戻しライン６２と、を少なくとも備える。
図４は、本開示の一実施形態に係る冷凍システム１を模式的に示す図である。図５は、図４に示されるターボ機械２の軸線ＬＡに沿った概略断面図である。図６は、図５に示されるターボ機械２の変形例の軸線ＬＡに沿った概略断面図である。幾つかの実施形態では、上述した冷凍システム１のケーシング７は、上述したモータ車室１３を含む。上述した冷凍システム１は、図４～図６に示されるように、上述したターボ機械２と、上述した圧縮流体ライン２３と、上述した冷却器２４と、上述した冷却液循環ライン２５と、冷熱媒体供給ライン６１と、冷熱媒体戻しライン６２と、を少なくとも備える。
【0068】
冷熱媒体供給ライン６１は、圧縮流体ライン２３の冷却器２４よりも下流側に上流端（一端）が接続されている。冷熱媒体供給ライン６１は、圧縮流体ライン２３から流体を抜き出して、電動モータ６を冷却するための冷熱媒体としてモータ車室１３の内部に供給するための流路である。
【0069】
図示される実施形態では、上述した冷熱媒体供給ライン６１の上流端は、圧縮流体ライン２３の冷却器２４と熱交換器３１（高温側熱交換部３１２）の間に位置する接続位置Ｐ３において、圧縮流体ライン２３に接続されている。冷熱媒体供給ライン６１の下流端は、モータ車室１３に接続されている。
【0070】
冷熱媒体戻しライン６２は、コンプレッサインペラ４に流体を導くための流体導入ライン２８に、冷熱媒体供給ライン６１を介してモータ車室１３に供給された流体を戻すための流路である。
【0071】
図示される実施形態では、冷熱媒体戻しライン６２の上流端は、モータ車室１３に接続されている。冷熱媒体戻しライン６２の下流端は、流体導入ライン２８の熱交換器３１（低温側熱交換部３１１）とコンプレッサインペラ４との間に位置する接続位置Ｐ４において、流体導入ライン２８に接続されている。
【0072】
図示される実施形態では、上述した冷凍システム１は、図４に示されるように、冷熱媒体供給ライン６１に設けられ、冷熱媒体供給ライン６１を流れる気体（流体）の流量を調整可能に構成された、冷熱媒体供給量調整装置（冷熱媒体供給量調整弁）６３をさらに備える。冷熱媒体供給量調整装置６３は、冷熱媒体供給ライン６１に配置された弁体の開度を変更することで、冷熱媒体供給量調整装置６３よりも下流側（冷熱媒体流入口６１１側）に導かれる気体（流体）の流量を調整可能に構成される。なお、冷熱媒体供給量調整装置６３は、全閉と全開に開度調整可能な開閉弁でもよいし、全閉と全開とこれらの間の少なくとも１つの中間開度に開度調整可能な開度調整弁でもよい。
【0073】
上記の構成によれば、冷凍システム１は、冷熱媒体供給ライン６１及び冷熱媒体戻しライン６２を備えるため、冷却器２４において冷却された流体を電動モータ６（モータ車室１３）の冷却に用いることができ、電動モータ６を冷却した流体を流体導入ライン２８に戻すことができる。この場合には、電動モータ６を冷却する冷熱媒体（上記流体）の流路として、冷凍サイクル（圧縮流体ライン２３や流体導入ライン２８等）の一部を利用できるため、冷凍システム１の構造のコンパクト化、軽量化が図れる。
【0074】
幾つかの実施形態では、図５に示されるように、上述した冷熱媒体戻しライン６２における冷熱媒体が流れる流路６２Ａの最小面積Ｄ２は、冷熱媒体供給ライン６１における冷熱媒体が流れる流路６１Ａの最小面積Ｄ１よりも小さい。図５に示される実施形態では、流路６１Ａ及び流路６２Ａの各々は、外壁１６（ケーシング７）の内部に形成されている。図５に示される実施形態では、流路６１Ａは、冷熱媒体流入口６１１を含み、流路６２Ａは、冷熱媒体取込口６２１を含む。図６に示される実施形態では、流路６１Ａは、外壁１６の内部に形成され、流路６２Ａは、コンプレッサ側仕切り壁１７の内部に形成されている。図６に示される実施形態では、流路６１Ａは、冷熱媒体流入口６１１を含み、流路６２Ａは、冷熱媒体取込口６２１Ａを含む。
【0075】
上記の構成によれば、冷熱媒体戻しライン６２における冷熱媒体が流れる流路６２Ａの最小面積Ｄ２を、冷熱媒体供給ライン６１における冷熱媒体が流れる流路６１Ａの最小面積Ｄ１よりも小さくすることで、モータ車室１３内を蓄圧できる。これにより、モータ車室１３の内部の圧力とコンプレッサ側収容空間１１の内部の圧力との間の圧力差が小さなものとなるため、コンプレッサ側収容空間１１を流れる気体の、コンプレッサ側収容空間１１からモータ車室１３へのリークを低減でき、コンプレッサ側収容空間１１からモータ車室１３にリークした比較的高温の気体によるモータ車室１３の内部の昇温を抑制できる。
【0076】
幾つかの実施形態では、上述した冷熱媒体供給ライン６１は、冷熱媒体供給ライン６１からモータ車室１３の内部に冷熱媒体を流入させるための冷熱媒体流入口６１１を有する。上述した冷熱媒体戻しライン６２は、モータ車室１３の内部に供給された冷熱媒体を冷熱媒体戻しライン６２に取り込むための冷熱媒体取込口６２１を有する。冷熱媒体取込口６２１は、回転シャフト３の軸方向において、冷熱媒体流入口６１１よりもコンプレッサインペラ４が位置する側に形成されている。
【0077】
上記の構成によれば、冷熱媒体取込口６２１は、上記軸方向における冷熱媒体流入口６１１よりもコンプレッサインペラ４が位置する側に形成されている。この場合には、コンプレッサ側収容空間１１からモータ車室１３にリークする気体、又はリークした気体を、冷熱媒体取込口６２１を介して速やかに冷熱媒体戻しライン６２に排出できる。これにより、コンプレッサ側収容空間１１からモータ車室１３にリークする気体、又はリークした気体によるモータ車室１３の内部の昇温を抑制できる。
【0078】
幾つかの実施形態では、図６に示されるように、上述したケーシング７は、モータ車室１３とコンプレッサ側収容空間１１とを連通させるコンプレッサ側連通孔１４であって、回転シャフト３が挿通されるコンプレッサ側連通孔１４が形成されている。上述した冷凍システム１は、コンプレッサ側連通孔１４に配置され、回転シャフト３を回転可能に支持するように構成されたコンプレッサ側軸受８と、コンプレッサ側連通孔１４のコンプレッサ側軸受８よりもコンプレッサ側収容空間１１側において、コンプレッサ側連通孔１４と回転シャフト３との間を封止するように構成されたコンプレッサ側封止部１９と、を備える。コンプレッサ側封止部１９は、コンプレッサ側連通孔１４と回転シャフト３との間を封止するシール部材を含んでいてもよいし、コンプレッサ側連通孔１４又は回転シャフト３の少なくとも一方に形成されたメカニカルシール（凹部）を含んでいてもよい。
【0079】
上述した冷熱媒体戻しライン６２は、モータ車室１３の内部に供給された冷熱媒体を冷熱媒体戻しライン６２に取り込むための冷熱媒体取込口６２１Ａを有する。この冷熱媒体取込口６２１Ａは、コンプレッサ側連通孔１４におけるコンプレッサ側軸受８とコンプレッサ側封止部１９との間に形成されている。
【0080】
上記の構成によれば、冷熱媒体取込口６２１Ａは、コンプレッサ側連通孔１４におけるコンプレッサ側軸受８とコンプレッサ側封止部１９との間に形成されている。この場合には、コンプレッサ側収容空間１１からコンプレッサ側連通孔１４に導かれた比較的高温の気体を、冷熱媒体取込口６２１Ａを介して速やかに冷熱媒体戻しライン６２に排出できる。これにより、コンプレッサ側収容空間１１からモータ車室１３にリークする気体を低減できるため、リークした気体によるモータ車室１３の内部の昇温を抑制できる。
【0081】
上記の構成によれば、コンプレッサ側連通孔１４に導かれた比較的高温の気体による、コンプレッサ側軸受８の昇温を抑制できる。また、コンプレッサ側軸受８を、冷熱媒体供給ライン６１を介してモータ車室１３の内部に導入された流体により冷却できる。この場合には、コンプレッサ側軸受８の温度を比較的低温に保持できるため、昇温によるコンプレッサ側軸受８の性能低下や熱損傷を抑制でき、ひいてはコンプレッサ側軸受８を備えるターボ機械２の信頼性の向上が図れる。
【0082】
幾つかの実施形態では、上述した熱交換器３１又は冷却器２４の少なくとも一方は、プレート式熱交換器又はマイクロチャネル熱交換器を含んでもよい。プレート式熱交換器又はマイクロチャネル熱交換器は、アルミニウム又はチタンを含む材料から形成されたものであってもよい。
【0083】
本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【0084】
本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【0085】
上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。
【0086】
１）本開示の少なくとも一実施形態に係る冷凍システム（１）は、
回転シャフト（３）と、
前記回転シャフト（３）の一方側に取り付けられるコンプレッサインペラ（４）と、
前記回転シャフト（３）の他方側に取り付けられるタービンホイール（５）と、
前記コンプレッサインペラ（４）と前記タービンホイール（５）の間において前記回転シャフト（３）に取り付けられる電動モータ（６）であって、前記回転シャフト（３）を回転させる回転力を発生させるように構成された電動モータ（６）と、
前記回転シャフト（３）、前記コンプレッサインペラ（４）、前記タービンホイール（５）及び前記電動モータ（６）を収容可能に構成されたケーシング（７）と、
を含むターボ機械（２）と、
前記コンプレッサインペラ（４）により圧縮された流体を前記タービンホイール（５）に導くための圧縮流体ライン（２３）と、
前記圧縮流体ライン（２３）に設けられた冷却器（２４）であって、前記圧縮流体ライン（２３）を流れる前記流体と冷却液との間で熱交換を行うように構成された冷却器（２４）と、
前記冷却液を循環させるための冷却液循環ライン（２５）であって、前記冷却液を冷却するための冷却装置（３４）が設けられた冷却液循環ライン（２５）と、
前記冷却液循環ライン（２５）から前記冷却液を抜き出して前記ケーシング（７）の内部に導入するための冷却液導入ライン（２６）と、を備える。
回転シャフト（３）と、
前記回転シャフト（３）の一方側に取り付けられるコンプレッサインペラ（４）と、
前記回転シャフト（３）の他方側に取り付けられるタービンホイール（５）と、
前記コンプレッサインペラ（４）と前記タービンホイール（５）の間において前記回転シャフト（３）に取り付けられる電動モータ（６）であって、前記回転シャフト（３）を回転させる回転力を発生させるように構成された電動モータ（６）と、
前記回転シャフト（３）、前記コンプレッサインペラ（４）、前記タービンホイール（５）及び前記電動モータ（６）を収容可能に構成されたケーシング（７）と、
を含むターボ機械（２）と、
前記コンプレッサインペラ（４）により圧縮された流体を前記タービンホイール（５）に導くための圧縮流体ライン（２３）と、
前記圧縮流体ライン（２３）に設けられた冷却器（２４）であって、前記圧縮流体ライン（２３）を流れる前記流体と冷却液との間で熱交換を行うように構成された冷却器（２４）と、
前記冷却液を循環させるための冷却液循環ライン（２５）であって、前記冷却液を冷却するための冷却装置（３４）が設けられた冷却液循環ライン（２５）と、
前記冷却液循環ライン（２５）から前記冷却液を抜き出して前記ケーシング（７）の内部に導入するための冷却液導入ライン（２６）と、を備える。
【0087】
上記１）の構成によれば、冷却液循環ライン（２５）を循環する冷却液は、冷却装置（３４）において冷却されるため、比較的低温が維持される。冷凍システム（１）は、冷却液導入ライン（２６）を介して、冷却液循環ライン（２５）から冷却液を抜き出して、ターボ機械（２）のケーシング（７）の内部に導入することにより、ケーシング（７、ターボ機械２）の内部を冷却できる。また、上記１）の構成によれば、ケーシング（７）の内部を冷却するための冷却装置として、冷凍システム（１）が備える冷却液循環ライン（２５）を用いることができ、上記冷却装置を別途設ける必要がないため、ターボ機械（２）を備える冷凍システム（１）の構造の複雑化を抑制できる。
【0088】
２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載の冷凍システム（１）であって、
前記ケーシング（７）は、
前記電動モータ（６）を収容するモータ車室（１３）の外周側を覆う前記ケーシング（７）の外壁（１６）の内部に形成されたモータ側内部空間（１６０）、
前記コンプレッサインペラ（４）を収容するコンプレッサ側収容空間（１１）と前記モータ車室（１３）とを仕切るコンプレッサ側仕切り壁（１７）の内部に形成されたコンプレッサ側内部空間（１７０）、又は、
前記タービンホイール（５）を収容するタービン側収容空間（１２）と前記モータ車室（１３）とを仕切るタービン側仕切り壁（１８）の内部に形成されたタービン側内部空間（１８０）、のうちの少なくとも１つが形成され、
前記冷却液導入ライン（２６）は、
前記モータ側内部空間（１６０）、前記コンプレッサ側内部空間（１７０）又は前記タービン側内部空間（１８０）の何れかに接続された。
前記ケーシング（７）は、
前記電動モータ（６）を収容するモータ車室（１３）の外周側を覆う前記ケーシング（７）の外壁（１６）の内部に形成されたモータ側内部空間（１６０）、
前記コンプレッサインペラ（４）を収容するコンプレッサ側収容空間（１１）と前記モータ車室（１３）とを仕切るコンプレッサ側仕切り壁（１７）の内部に形成されたコンプレッサ側内部空間（１７０）、又は、
前記タービンホイール（５）を収容するタービン側収容空間（１２）と前記モータ車室（１３）とを仕切るタービン側仕切り壁（１８）の内部に形成されたタービン側内部空間（１８０）、のうちの少なくとも１つが形成され、
前記冷却液導入ライン（２６）は、
前記モータ側内部空間（１６０）、前記コンプレッサ側内部空間（１７０）又は前記タービン側内部空間（１８０）の何れかに接続された。
【0089】
上記２）の構成によれば、冷却液導入ライン（２６）を介して、モータ側内部空間（１６０）、コンプレッサ側内部空間（１７０）又はタービン側内部空間（１８０）の何れかの内部に冷却液が導かれる。
モータ側内部空間（１６０）に導かれた冷却液により、ケーシング（７）の外壁（１６）、電動モータ（６）及びモータ車室（１３）を冷却できる。これにより、電動モータ（６）の発熱がタービン側（タービン側仕切り壁１８やタービン側内部空間１８０）に伝達されるのを抑制でき、且つケーシング（７）の外壁（１６）やモータ車室（１３）を介して、コンプレッサ側からの入熱が上記タービン側に伝達されるのを抑制できる。
コンプレッサ側内部空間（１７０）に導かれた冷却液により、コンプレッサ側仕切り壁（１７）、モータ車室（１３）及びコンプレッサ側内部空間（１７０）を冷却できる。これにより、コンプレッサ側仕切り壁（１７）を介して、コンプレッサ側からの入熱が、電動モータ（６）側（ケーシング７の外壁１６やモータ車室１３）に伝達されるのを抑制できる。また、コンプレッサインペラ（４）を通過してコンプレッサ側収容空間（１１）を流れる流体を冷却することで、圧縮流体ライン（２３）に導入される流体の温度を低減できるため、圧縮流体ライン（２３）を含む冷凍機（３０、冷凍サイクル）の信頼性や性能の向上が図れる。
タービン側内部空間（１８０）に導かれた冷却液により、タービン側仕切り壁（１８）を冷却できる。これにより、タービン側仕切り壁（１８）を介して、電動モータ（６）やコンプレッサ側からの入熱が上記タービン側に伝達されるのを抑制できる。
モータ側内部空間（１６０）に導かれた冷却液により、ケーシング（７）の外壁（１６）、電動モータ（６）及びモータ車室（１３）を冷却できる。これにより、電動モータ（６）の発熱がタービン側（タービン側仕切り壁１８やタービン側内部空間１８０）に伝達されるのを抑制でき、且つケーシング（７）の外壁（１６）やモータ車室（１３）を介して、コンプレッサ側からの入熱が上記タービン側に伝達されるのを抑制できる。
コンプレッサ側内部空間（１７０）に導かれた冷却液により、コンプレッサ側仕切り壁（１７）、モータ車室（１３）及びコンプレッサ側内部空間（１７０）を冷却できる。これにより、コンプレッサ側仕切り壁（１７）を介して、コンプレッサ側からの入熱が、電動モータ（６）側（ケーシング７の外壁１６やモータ車室１３）に伝達されるのを抑制できる。また、コンプレッサインペラ（４）を通過してコンプレッサ側収容空間（１１）を流れる流体を冷却することで、圧縮流体ライン（２３）に導入される流体の温度を低減できるため、圧縮流体ライン（２３）を含む冷凍機（３０、冷凍サイクル）の信頼性や性能の向上が図れる。
タービン側内部空間（１８０）に導かれた冷却液により、タービン側仕切り壁（１８）を冷却できる。これにより、タービン側仕切り壁（１８）を介して、電動モータ（６）やコンプレッサ側からの入熱が上記タービン側に伝達されるのを抑制できる。
【0090】
３）幾つかの実施形態では、上記２）に記載の冷凍システム（１）であって、
前記ケーシング（７）は、
前記モータ側内部空間（１６０）、前記コンプレッサ側内部空間（１７０）、及び、前記モータ側内部空間（１６０）と前記コンプレッサ側内部空間（１７０）と連通させる連通流路（１９０）が形成され、
前記冷却液導入ライン（２６）は、
前記モータ側内部空間（１６０）、又は、前記コンプレッサ側内部空間（１７０）に接続された。
前記ケーシング（７）は、
前記モータ側内部空間（１６０）、前記コンプレッサ側内部空間（１７０）、及び、前記モータ側内部空間（１６０）と前記コンプレッサ側内部空間（１７０）と連通させる連通流路（１９０）が形成され、
前記冷却液導入ライン（２６）は、
前記モータ側内部空間（１６０）、又は、前記コンプレッサ側内部空間（１７０）に接続された。
【0091】
上記３）の構成によれば、連通流路（１９０）を介して、モータ側内部空間（１６０）とコンプレッサ側内部空間（１７０）との間で冷却液の流通が可能になる。これにより、モータ側内部空間（１６０）及びコンプレッサ側内部空間（１７０）の両方に冷却液を導くことができ、該冷却液により、ケーシング（７）の外壁（１６）やコンプレッサ側仕切り壁（１７）等を冷却できる。この場合には、モータ側内部空間（１６０）及びコンプレッサ側内部空間（１７０）の夫々に対して冷却液を導くための専用流路を設ける必要がないため、冷凍システム（１）の構造の複雑化を抑制できる。
【0092】
４）幾つかの実施形態では、上記２）又は上記３）に記載の冷凍システム（１）であって、
前記ケーシング（７）は、
前記タービン側内部空間（１８０）が形成され、
前記ターボ機械（２）は、
前記タービン側内部空間（１８０）に配置された断熱材（１８０Ａ）をさらに備える。
前記ケーシング（７）は、
前記タービン側内部空間（１８０）が形成され、
前記ターボ機械（２）は、
前記タービン側内部空間（１８０）に配置された断熱材（１８０Ａ）をさらに備える。
【0093】
仮にタービン側内部空間（１８０）に冷却液を導く場合には、タービン側内部空間（１８０）に導かれる冷却液の温度次第で、該冷却液がタービン側収容空間（１２）への入熱源となる虞がある。上記４）の構成によれば、断熱材（１８０Ａ）をタービン側内部空間（１８０）に配置することで、該断熱材（１８０Ａ）が上記入熱源となることを回避しつつ、タービン側仕切り壁（１８）を介して、電動モータ（６）やコンプレッサ側からの入熱が上記タービン側に伝達されるのを抑制できる。
【0094】
５）幾つかの実施形態では、上記１）から上記４）までの何れかに記載の冷凍システム（１）であって、
前記冷却液循環ライン（２５）は、
前記冷却装置（３４）から前記冷却器（２４）に前記冷却液を送るための冷却液供給ライン（２５Ａ）と、
前記冷却器（２４）から前記冷却装置（３４）に前記冷却液を送るための冷却液戻しライン（２５Ｂ）と、を含み、
前記冷却液導入ライン（２６）は、前記冷却液供給ライン（２５Ａ）に接続された。
前記冷却液循環ライン（２５）は、
前記冷却装置（３４）から前記冷却器（２４）に前記冷却液を送るための冷却液供給ライン（２５Ａ）と、
前記冷却器（２４）から前記冷却装置（３４）に前記冷却液を送るための冷却液戻しライン（２５Ｂ）と、を含み、
前記冷却液導入ライン（２６）は、前記冷却液供給ライン（２５Ａ）に接続された。
【0095】
上記５）の構成によれば、冷却装置（３４）により冷却された冷却液を、ケーシング（７）の内部に導入できる。この場合には、冷却器（２４）を通過して昇温した冷却液を、ケーシング（７）の内部に導入する場合に比べて、ケーシング（７）の内部に導かれる冷却液を低温にできるため、冷却液によりケーシング（７）の内部をより効果的に冷却できる。
【0096】
６）幾つかの実施形態では、上記１）から上記５）までの何れかに記載の冷凍システム（１）であって、
前記流体は、ヘリウム、水素、ネオン、窒素、アルゴン、酸素、空気、炭化水素の中から選択された何れか１つ、又は２つ以上の混合物からなる。
前記流体は、ヘリウム、水素、ネオン、窒素、アルゴン、酸素、空気、炭化水素の中から選択された何れか１つ、又は２つ以上の混合物からなる。
【0097】
上記６）の構成によれば、圧縮流体ライン（２３）を含む冷凍機（３０、冷凍サイクル）を流れる流体を、比較的低温で液化する冷媒（ヘリウム、水素、ネオン、窒素、アルゴン、酸素、空気、炭化水素の中から選択された何れか１つ、又は２つ以上の混合物）とすることで、上記冷凍機（３０、冷凍サイクル）の対応可能な温度領域を、極低温や超低温を含む領域まで拡大できる。
【0098】
７）幾つかの実施形態では、上記１）から上記６）までの何れかに記載の冷凍システム（１）であって、
コンテナ本体（２７Ａ）と、
前記コンテナ本体（２７Ａ）の内部に設けられた吸込口（３２）を有し、前記吸込口（３２）を介して前記コンテナ本体（２７Ａ）の内部から吸引した気体を前記流体として、前記コンプレッサインペラ（４）に導くための気体吸引ライン（流体導入ライン２８）と、
前記コンテナ本体（２７Ａ）の内部に設けられた吹出口（３３）を有し、前記吹出口（３３）を介して前記タービンホイール（５）により膨張した前記気体を、前記コンテナ本体（２７Ａ）の内部に導くための膨張気体ライン（膨張流体ライン２９）と、をさらに備える。
コンテナ本体（２７Ａ）と、
前記コンテナ本体（２７Ａ）の内部に設けられた吸込口（３２）を有し、前記吸込口（３２）を介して前記コンテナ本体（２７Ａ）の内部から吸引した気体を前記流体として、前記コンプレッサインペラ（４）に導くための気体吸引ライン（流体導入ライン２８）と、
前記コンテナ本体（２７Ａ）の内部に設けられた吹出口（３３）を有し、前記吹出口（３３）を介して前記タービンホイール（５）により膨張した前記気体を、前記コンテナ本体（２７Ａ）の内部に導くための膨張気体ライン（膨張流体ライン２９）と、をさらに備える。
【0099】
上記７）の構成によれば、コンテナ本体（２７Ａ）の内部の気体（庫内気体）を熱媒体として使用する冷凍機（３０、冷凍サイクル）が構築される。コンテナ本体（２７Ａ）の内部の気体は、吹出口（３３）での圧力と、吸込口（３２）での圧力との差によって、吹出口（３２）から吸込口（３３）に至るまで自然循環するため、気体を循環させるためのファンが不要である。このため、コンテナ本体（２７Ａ）の内部にファン及びファンモータを設けることによる庫内温度の上昇が生じない。よって、庫内温度を所期の温度に維持しやすい。また、コンテナ本体（２７Ａ）の内部にファン及びファンモータが設けられないため、コンテナ本体（２７Ａ）の内部の荷貨スペースを広く確保することができる。したがって、上記７）の構成によれば、コンテナの庫内の荷貨スペースの縮小を抑制可能であるとともに、庫内温度を安定的に維持可能なコンテナ本体（２７Ａ）を備える冷凍コンテナが得られる。
【0100】
上記コンテナ本体（２７Ａ）を備える冷凍コンテナを輸送用途に用いるためには、冷凍システム（１）の小型化及び軽量化が要求される。上記要求に応えるために、ターボ機械（２）を小型化すると、コンプレッサインペラ（４）とタービンホイール（５）との間の距離が近く、コンプレッサ側からタービン側に入熱し易い構造になるため、冷却液や断熱材などによる遮熱構造が特に効果を発揮できる。
【0101】
８）幾つかの実施形態では、上記１）から上記７）までの何れかに記載の冷凍システム（１）であって、
前記ケーシング（７）は、前記電動モータ（６）を収容するモータ車室（１３）を含み、
前記圧縮流体ライン（２３）の前記冷却器（２４）よりも下流側に一端が接続され、前記圧縮流体ライン（２３）から前記流体を抜き出して、前記電動モータ（６）を冷却するための冷熱媒体として前記モータ車室（１３）の内部に供給するための冷熱媒体供給ライン（６１）と、
前記コンプレッサインペラ（４）に前記流体を導くための流体導入ライン（２８）に、前記冷熱媒体供給ライン（６１）を介して前記モータ車室（１３）に供給された前記流体を戻すための冷熱媒体戻しライン（６２）と、をさらに備える。
前記ケーシング（７）は、前記電動モータ（６）を収容するモータ車室（１３）を含み、
前記圧縮流体ライン（２３）の前記冷却器（２４）よりも下流側に一端が接続され、前記圧縮流体ライン（２３）から前記流体を抜き出して、前記電動モータ（６）を冷却するための冷熱媒体として前記モータ車室（１３）の内部に供給するための冷熱媒体供給ライン（６１）と、
前記コンプレッサインペラ（４）に前記流体を導くための流体導入ライン（２８）に、前記冷熱媒体供給ライン（６１）を介して前記モータ車室（１３）に供給された前記流体を戻すための冷熱媒体戻しライン（６２）と、をさらに備える。
【0102】
上記８）の構成によれば、冷凍システム（１）は、冷熱媒体供給ライン（６１）及び冷熱媒体戻しライン（６２）を備えるため、冷却器（２４）において冷却された流体を電動モータ（６、モータ車室１３）の冷却に用いることができ、電動モータ（６）を冷却した流体を流体導入ライン（２８）に戻すことができる。この場合には、電動モータ（６）を冷却する冷熱媒体（上記流体）の流路として、冷凍サイクル（圧縮流体ライン２３や流体導入ライン２８等）の一部を利用できるため、冷凍システム（１）の構造のコンパクト化、軽量化が図れる。
【0103】
９）幾つかの実施形態では、上記８）に記載の冷凍システム（１）であって、
前記冷熱媒体戻しライン（６２）における前記冷熱媒体が流れる流路（６２Ａ）の最小面積（Ｄ２）は、前記冷熱媒体供給ライン（６１）における前記冷熱媒体が流れる流路（６１Ａ）の最小面積（Ｄ１）よりも小さい。
前記冷熱媒体戻しライン（６２）における前記冷熱媒体が流れる流路（６２Ａ）の最小面積（Ｄ２）は、前記冷熱媒体供給ライン（６１）における前記冷熱媒体が流れる流路（６１Ａ）の最小面積（Ｄ１）よりも小さい。
【0104】
上記９）の構成によれば、冷熱媒体戻しライン（６２）における冷熱媒体が流れる流路（６２Ａ）の最小面積（Ｄ２）を、冷熱媒体供給ライン（６１）における冷熱媒体が流れる流路（６１Ａ）の最小面積（Ｄ１）よりも小さくすることで、モータ車室（１３）内を蓄圧できる。これにより、モータ車室（１３）の内部の圧力とコンプレッサ側収容空間（１１）の内部の圧力との間の圧力差が小さなものとなるため、コンプレッサ側収容空間（１１）を流れる気体の、コンプレッサ側収容空間（１１）からモータ車室（１３）へのリークを低減でき、コンプレッサ側収容空間（１１）からモータ車室（１３）にリークした比較的高温の気体によるモータ車室（１３）の内部の昇温を抑制できる。
【0105】
１０）幾つかの実施形態では、上記８）又は上記９）に記載の冷凍システム（１）であって、
前記冷熱媒体供給ライン（６１）は、前記冷熱媒体供給ライン（６１）から前記モータ車室（１３）の内部に前記冷熱媒体を流入させるための冷熱媒体流入口（６１１）を有し、
前記冷熱媒体戻しライン（６２）は、前記モータ車室（１３）の内部に供給された前記冷熱媒体を前記冷熱媒体戻しライン（６２）に取り込むための冷熱媒体取込口（６２１）を有し、
前記冷熱媒体取込口（６２１）は、前記回転シャフト（３）の軸方向において、前記冷熱媒体流入口（６１１）よりも前記コンプレッサインペラ（４）が位置する側に形成された。
前記冷熱媒体供給ライン（６１）は、前記冷熱媒体供給ライン（６１）から前記モータ車室（１３）の内部に前記冷熱媒体を流入させるための冷熱媒体流入口（６１１）を有し、
前記冷熱媒体戻しライン（６２）は、前記モータ車室（１３）の内部に供給された前記冷熱媒体を前記冷熱媒体戻しライン（６２）に取り込むための冷熱媒体取込口（６２１）を有し、
前記冷熱媒体取込口（６２１）は、前記回転シャフト（３）の軸方向において、前記冷熱媒体流入口（６１１）よりも前記コンプレッサインペラ（４）が位置する側に形成された。
【0106】
上記１０）の構成によれば、冷熱媒体取込口（６２１）は、上記軸方向における冷熱媒体流入口（６１１）よりもコンプレッサインペラ（４）が位置する側に形成されている。この場合には、コンプレッサ側収容空間（１１）からモータ車室（１３）にリークする気体、又はリークした気体を、冷熱媒体取込口（６２１）を介して速やかに冷熱媒体戻しライン（６２）に排出できる。これにより、コンプレッサ側収容空間（１１）からモータ車室（１３）にリークする気体、又はリークした気体によるモータ車室（１３）の内部の昇温を抑制できる。
【0107】
１１）幾つかの実施形態では、上記８）から上記１０）までの何れかに記載の冷凍システム（１）であって、
前記ケーシング（７）は、
前記電動モータ（６）を収容するモータ車室（１３）と前記コンプレッサインペラ（４）を収容するコンプレッサ側収容空間（１１）とを連通させるコンプレッサ側連通孔（１４）であって、前記回転シャフト（３）が挿通されるコンプレッサ側連通孔（１４）が形成され、
前記冷凍システム（１）は、
前記コンプレッサ側連通孔（１４）に配置され、前記回転シャフト（３）を回転可能に支持するように構成されたコンプレッサ側軸受（８）と、
前記コンプレッサ側連通孔（１４）の前記コンプレッサ側軸受（８）よりも前記コンプレッサ側収容空間（１１）側において、前記コンプレッサ側連通孔（１４）と前記回転シャフト（３）との間を封止するように構成されたコンプレッサ側封止部（１９）と、をさらに備え、
前記冷熱媒体戻しライン（６２）は、前記モータ車室（１３）の内部に供給された前記冷熱媒体を前記冷熱媒体戻しライン（６２）に取り込むための冷熱媒体取込口（６２１Ａ）を有し、
前記冷熱媒体取込口（６２１Ａ）は、前記コンプレッサ側連通孔（１４）における前記コンプレッサ側軸受（８）と前記コンプレッサ側封止部（１９）との間に形成された。
前記ケーシング（７）は、
前記電動モータ（６）を収容するモータ車室（１３）と前記コンプレッサインペラ（４）を収容するコンプレッサ側収容空間（１１）とを連通させるコンプレッサ側連通孔（１４）であって、前記回転シャフト（３）が挿通されるコンプレッサ側連通孔（１４）が形成され、
前記冷凍システム（１）は、
前記コンプレッサ側連通孔（１４）に配置され、前記回転シャフト（３）を回転可能に支持するように構成されたコンプレッサ側軸受（８）と、
前記コンプレッサ側連通孔（１４）の前記コンプレッサ側軸受（８）よりも前記コンプレッサ側収容空間（１１）側において、前記コンプレッサ側連通孔（１４）と前記回転シャフト（３）との間を封止するように構成されたコンプレッサ側封止部（１９）と、をさらに備え、
前記冷熱媒体戻しライン（６２）は、前記モータ車室（１３）の内部に供給された前記冷熱媒体を前記冷熱媒体戻しライン（６２）に取り込むための冷熱媒体取込口（６２１Ａ）を有し、
前記冷熱媒体取込口（６２１Ａ）は、前記コンプレッサ側連通孔（１４）における前記コンプレッサ側軸受（８）と前記コンプレッサ側封止部（１９）との間に形成された。
【0108】
上記１１）の構成によれば、冷熱媒体取込口（６２１Ａ）は、コンプレッサ側連通孔（１４）におけるコンプレッサ側軸受（８）とコンプレッサ側封止部（１９）との間に形成されている。この場合には、コンプレッサ側収容空間（１１）からコンプレッサ側連通孔（１４）に導かれた比較的高温の気体を、冷熱媒体取込口（６２１Ａ）を介して速やかに冷熱媒体戻しライン（６２）に排出できる。これにより、コンプレッサ側収容空間（１１）からモータ車室（１３）にリークする気体を低減できるため、リークした気体によるモータ車室（１３）の内部の昇温を抑制できる。
【0109】
上記１１）の構成によれば、コンプレッサ側連通孔（１４）に導かれた比較的高温の気体による、コンプレッサ側軸受（８）の昇温を抑制できる。また、コンプレッサ側軸受（８）を、冷熱媒体供給ライン（６１）を介してモータ車室（１３）の内部に導入された流体により冷却できる。この場合には、コンプレッサ側軸受（８）の温度を比較的低温に保持できるため、昇温によるコンプレッサ側軸受（８）の性能低下や熱損傷を抑制でき、ひいてはコンプレッサ側軸受（８）を備えるターボ機械（２）の信頼性の向上が図れる。
【符号の説明】
【0110】
１ 冷凍システム
２ ターボ機械
３ 回転シャフト
４ コンプレッサインペラ
４Ａ 遠心圧縮機
５ タービンホイール
５Ａ 膨張機
６ 電動モータ
７ ケーシング
８ コンプレッサ側軸受
９ タービン側軸受
１１ コンプレッサ側収容空間
１２ タービン側収容空間
１３ モータ車室
１４ コンプレッサ側連通孔
１５ タービン側連通孔
１６ 外壁
１７ コンプレッサ側仕切り壁
１８ タービン側仕切り壁
１９ コンプレッサ側封止部
２０ タービン側封止部
２１ コンプレッサハウジング
２２ タービンハウジング
２３ 圧縮流体ライン
２４ 冷却器
２５ 冷却液循環ライン
２５Ａ 冷却液供給ライン
２５Ｂ 冷却液戻しライン
２６ 冷却液導入ライン
２７ 流体の供給先
２７Ａ コンテナ本体
２８ 流体導入ライン
２９ 膨張流体ライン
３０ 冷凍機
３１ 熱交換器
３２ 吸込口
３３ 吹出口
３４ 冷却装置
３５ ラジエータ
３６ ポンプ
３７ ファン
３８ 冷却液回収ライン
３９ 冷却液流量調整装置
４１，５１ ハブ
４２ インペラ翼
４３，５３ 外周面
４４，５４ 背面
５２ タービン翼
６１ 冷熱媒体供給ライン
６２ 冷熱媒体戻しライン
６３ 冷熱媒体供給量調整装置
１６０ モータ側内部空間
１６１ 内面
１７０ コンプレッサ側内部空間
１７１ コンプレッサ側背面
１７２ コンプレッサ側内面
１８０ タービン側内部空間
１８０Ａ 断熱材
１８１ タービン側背面
１８２ タービン側内面
１９０ 連通流路
１９１ 第１開口
１９２ 第２開口
２１１ 流体導入流路
２１２ 流体導入流路形成部
２１３，２２１ スクロール流路
２１４，２２２ スクロール流路形成部
２２３ 流体排出流路
２２４ 排出流路形成部
２６１ 冷却液吹出口
２７０ 内側空間
３１１ 低温側熱交換部
３１２ 高温側熱交換部
３８１ 冷却液吸込口
６１１ 冷熱媒体流入口
６２１，６２１Ａ 冷熱媒体取込口
Ｄ１，Ｄ２ 最小面積
ＬＡ 軸線
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 接続位置
２ ターボ機械
３ 回転シャフト
４ コンプレッサインペラ
４Ａ 遠心圧縮機
５ タービンホイール
５Ａ 膨張機
６ 電動モータ
７ ケーシング
８ コンプレッサ側軸受
９ タービン側軸受
１１ コンプレッサ側収容空間
１２ タービン側収容空間
１３ モータ車室
１４ コンプレッサ側連通孔
１５ タービン側連通孔
１６ 外壁
１７ コンプレッサ側仕切り壁
１８ タービン側仕切り壁
１９ コンプレッサ側封止部
２０ タービン側封止部
２１ コンプレッサハウジング
２２ タービンハウジング
２３ 圧縮流体ライン
２４ 冷却器
２５ 冷却液循環ライン
２５Ａ 冷却液供給ライン
２５Ｂ 冷却液戻しライン
２６ 冷却液導入ライン
２７ 流体の供給先
２７Ａ コンテナ本体
２８ 流体導入ライン
２９ 膨張流体ライン
３０ 冷凍機
３１ 熱交換器
３２ 吸込口
３３ 吹出口
３４ 冷却装置
３５ ラジエータ
３６ ポンプ
３７ ファン
３８ 冷却液回収ライン
３９ 冷却液流量調整装置
４１，５１ ハブ
４２ インペラ翼
４３，５３ 外周面
４４，５４ 背面
５２ タービン翼
６１ 冷熱媒体供給ライン
６２ 冷熱媒体戻しライン
６３ 冷熱媒体供給量調整装置
１６０ モータ側内部空間
１６１ 内面
１７０ コンプレッサ側内部空間
１７１ コンプレッサ側背面
１７２ コンプレッサ側内面
１８０ タービン側内部空間
１８０Ａ 断熱材
１８１ タービン側背面
１８２ タービン側内面
１９０ 連通流路
１９１ 第１開口
１９２ 第２開口
２１１ 流体導入流路
２１２ 流体導入流路形成部
２１３，２２１ スクロール流路
２１４，２２２ スクロール流路形成部
２２３ 流体排出流路
２２４ 排出流路形成部
２６１ 冷却液吹出口
２７０ 内側空間
３１１ 低温側熱交換部
３１２ 高温側熱交換部
３８１ 冷却液吸込口
６１１ 冷熱媒体流入口
６２１，６２１Ａ 冷熱媒体取込口
Ｄ１，Ｄ２ 最小面積
ＬＡ 軸線
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 接続位置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】