渦輪制冷機的制作方法

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>流體壓力執(zhí)行機構(gòu);一般液壓技術(shù)和氣動零部件的制造及其應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及一種使用地球溫室化系數(shù)(GWP)和臭氧破壞系數(shù)(ODP)都低的R1233zd(E)制冷劑來減輕環(huán)境負(fù)荷的渦輪制冷機。

背景技術(shù)：

目前，渦輪制冷機中使用有R134a等HFC制冷劑。已知該HFC制冷劑的臭氧破壞系數(shù)(ODP)為0，但地球溫室化系數(shù)(GWP)較高。而且，渦輪制冷機需要為了更換軸承、更換潤滑油、更換機油濾清器等而定期進行維修，此時雖然會回收制冷循環(huán)內(nèi)的制冷劑，實施維修，但是仍會存在無法從制冷機內(nèi)回收的制冷劑和融入潤滑油中的制冷劑，有時部分制冷劑會被釋放到大氣中。雖然這樣在法律法規(guī)上沒有問題，但是從地球溫室化的觀點考慮并不理想。

另一方面，有文獻資料提供有如下渦輪制冷機，即在部分渦輪制冷機中，為了通過無油化省略潤滑油系統(tǒng)，并且為了通過壓縮機的高轉(zhuǎn)速化實現(xiàn)高壓縮比、增加吸入風(fēng)量，通過馬達的高轉(zhuǎn)速化實現(xiàn)馬達的小型化、減少軸承損失，通過簡化構(gòu)成要素提高可靠性、降低成本等，而采用將葉輪(Impeller)的旋轉(zhuǎn)軸與馬達直接連接的壓縮機與馬達直接連接的結(jié)構(gòu)，并且以磁力軸承支承該旋轉(zhuǎn)軸(例如，參考專利文獻1、2)。但是，在多數(shù)渦輪制冷機中，仍多采用通過馬達軸經(jīng)由增速齒輪驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)。該情況下，必須有用于對增速齒輪進行冷卻、潤滑的潤滑油系統(tǒng)，因而無法避免更換潤滑油、更換機油濾清器等維修。

在這種狀況下，最近，具有GWP在5以下、ODP為0.00031、兩者都較低且飽和溫度為18℃以下、呈負(fù)壓的特性的R1233zd(E)制冷劑受到矚目。該R1233zd(E)制冷劑為低壓制冷劑，密度低，以往主要作為聚氨酯發(fā)泡劑使用，但因為能減輕環(huán)境負(fù)荷，因此被研究作為HCFO(氫氯氟烯烴)制冷劑的一種應(yīng)用于制冷機。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第2809346號公報

專利文獻2：日本專利特開2013-122331號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

特別是作為低GWP制冷劑而備受矚目的HCFO制冷劑的一種即R1233zd(E)制冷劑，其GWP、ODP都低，對于降低環(huán)境負(fù)荷而言令人滿意，另一方面，R1233zd(E)制冷劑是低壓制冷劑，而且密度低(是R134a制冷劑的五分之一左右)，因此，在采用了渦旋式、旋轉(zhuǎn)式等容積型壓縮機的制冷機、空調(diào)機或熱泵中，很難確保效能而難以采用。

但是，離心式壓縮機即渦輪壓縮機具有適用于大流量制冷劑壓縮的特點。發(fā)明者們著眼于這一點，考慮是否能通過將R1233zd(E)制冷劑應(yīng)用于搭載有渦輪壓縮機的制冷機中來發(fā)揮R1233zd(E)制冷劑是低壓制冷劑、密度低、飽和溫度在18℃以下且呈負(fù)壓等特性，經(jīng)過反復(fù)研究，發(fā)現(xiàn)了以下可能性，即，能夠通過將R1233zd(E)制冷劑應(yīng)用于安裝有具有特定構(gòu)造的渦輪壓縮機的渦輪制冷機來提供可發(fā)揮R1233zd(E)制冷劑的特性從而減輕環(huán)境負(fù)荷的渦輪制冷機。

本發(fā)明鑒于上述情況而完成，目的在于提供一種能夠通過無油化降低維修頻率和因維修而釋放制冷劑的機會并可利用作為低壓制冷劑、飽和溫度在18℃以下且呈負(fù)壓的R1233zd(E)制冷劑的特性減輕環(huán)境負(fù)荷的渦輪制冷機。

技術(shù)方案

本發(fā)明的第一方式所涉及的渦輪制冷機經(jīng)由配管依次連接渦輪壓縮機、冷凝器、減壓裝置及蒸發(fā)器而構(gòu)成閉循環(huán)的制冷循環(huán)，并且在該循環(huán)內(nèi)填充制冷劑，所述制冷劑被設(shè)定為地球溫室化系數(shù)和臭氧破壞系數(shù)都低的低壓制冷劑即R1233zd(E)制冷劑，所述渦輪壓縮機被設(shè)定為將葉輪的旋轉(zhuǎn)軸與馬達直接連接的直接連接結(jié)構(gòu)的渦輪壓縮機，并且支承所述旋轉(zhuǎn)軸的軸承被設(shè)定為磁力軸承。

通過采用該結(jié)構(gòu)，將制冷劑設(shè)定為地球溫室化系數(shù)和臭氧破壞系數(shù)都低的低壓制冷劑即R1233zd(E)制冷劑，將渦輪壓縮機設(shè)定為將葉輪的旋轉(zhuǎn)軸與馬達直接連接的直接連接構(gòu)造的渦輪壓縮機，并將支承該旋轉(zhuǎn)軸的軸承設(shè)定為磁力軸承，因此降低了增速齒輪的動力損失和滾動軸承等的軸承損失，并能夠?qū)崿F(xiàn)與大流量的制冷劑壓縮相適應(yīng)的渦輪壓縮機的進一步高轉(zhuǎn)速化，從而能夠彌補R1233zd(E)制冷劑是低壓制冷劑、密度低、且與以往的HFC制冷劑相比音速高而難以確保效能的弱點，并且通過省略需要以油潤滑的增速齒輪、滾動軸承等實施無油化，能夠省略更換潤滑油、機油濾清器等潤滑油系統(tǒng)的維修。因此，即使使用作為低壓制冷劑且密度低的R1233zd(E)制冷劑也能確保所需要的效能。此外，還能提供如下渦輪制冷機，該渦輪制冷機可降低維修頻率、因維修而釋放制冷劑的機會，利用飽和溫度在18℃以下且呈負(fù)壓的制冷劑的特性，防止制冷劑向大氣釋放，由此能夠減輕環(huán)境負(fù)荷，并且省略潤滑油系統(tǒng)，簡化結(jié)構(gòu)，因而成本低且可靠性高。

本發(fā)明的第二方式所涉及的渦輪制冷機經(jīng)由配管依次連接渦輪壓縮機、冷凝器、減壓裝置及蒸發(fā)器而構(gòu)成閉循環(huán)的制冷循環(huán)，并且在該循環(huán)內(nèi)填充制冷劑，上述制冷劑被設(shè)定為地球溫室化系數(shù)和臭氧破壞系數(shù)都低的低壓制冷劑即R1233zd(E)制冷劑，所述渦輪壓縮機被設(shè)定為將葉輪的旋轉(zhuǎn)軸與馬達直接連接的直接連接結(jié)構(gòu)的渦輪壓縮機，并且支承所述旋轉(zhuǎn)軸的軸承被設(shè)定為無油的陶瓷材料制軸承。

通過采用該結(jié)構(gòu)，將制冷劑設(shè)定為地球溫室化系數(shù)和臭氧破壞系數(shù)都低的低壓制冷劑即R1233zd(E)制冷劑，將渦輪壓縮機設(shè)定為將葉輪的旋轉(zhuǎn)軸與馬達直接連接的直接連接構(gòu)造的渦輪壓縮機，并將支承該旋轉(zhuǎn)軸的軸承設(shè)定為無油的陶瓷材料制軸承，因此降低了增速齒輪的動力損失和滾動軸承等的軸承損失，并能夠?qū)崿F(xiàn)與大流量的制冷劑壓縮相適應(yīng)的渦輪壓縮機的進一步高轉(zhuǎn)速化，從而能夠彌補R1233zd(E)制冷劑是低壓制冷劑、密度低、且與以往的HFC制冷劑相比音速高而難以確保效能的弱點，并且通過使用陶瓷材料制軸承，省略需要以油潤滑的增速齒輪而實施無油化，能夠省略更換潤滑油、機油濾清器等維修。因此，即使使用作為低壓制冷劑且密度低的R1233zd(E)制冷劑也能確保所需要的效能。此外，還能提供如下渦輪制冷機，該渦輪制冷機可大幅降低維修頻率、因維修而釋放制冷劑的機會，利用飽和溫度在18℃以下且呈負(fù)壓的制冷劑的特性，防止制冷劑向大氣釋放，由此能夠減輕環(huán)境負(fù)荷，并且省略潤滑油系統(tǒng)，簡化結(jié)構(gòu)，因而成本低且可靠性高。

根據(jù)上述第二方式所涉及的渦輪制冷機，構(gòu)成為液體制冷劑能夠作為冷卻潤滑介質(zhì)從所述制冷循環(huán)側(cè)向所述軸承的軸承箱和所述馬達的氣隙部循環(huán)。

通過采用該結(jié)構(gòu)，構(gòu)成為液體制冷劑能夠作為冷卻潤滑介質(zhì)從制冷循環(huán)側(cè)向軸承的軸承箱和馬達的氣隙部循環(huán)，因此通過以液體制冷劑對被設(shè)定為陶瓷材料制的軸承進行冷卻、潤滑，能夠提高其耐久性，并且使用液體制冷劑對高轉(zhuǎn)速化的馬達進行冷卻，由此能夠確保冷卻性能，抑制其熱損失、因馬達溫度過度升高導(dǎo)致的保護停止。因此，能夠提供即使無油化，也能充分冷卻潤滑軸承、馬達，且具有提高了其耐久性、性能的高性能、可靠性高而且環(huán)境負(fù)荷小的渦輪制冷機。

根據(jù)上述第二方式所涉及的渦輪制冷機，能夠替代所述液體制冷劑向所述馬達的氣隙部供給低壓氣體制冷劑。

通過采用該結(jié)構(gòu)，能夠替代液體制冷劑向馬達的氣隙供給低壓氣體制冷劑，因此通過作為冷卻介質(zhì)供給低壓汽體制冷劑，與供給液體制冷劑的情況相比，能夠減少馬達的攪拌損失。因此，能夠充分冷卻馬達，降低熱損失等，并且能夠進一步減少攪拌損失，提高馬達效率，更加實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速化。

根據(jù)上述第二方式所涉及的渦輪制冷機，在所述馬達的定子內(nèi)周面、轉(zhuǎn)子外周面或者設(shè)置于轉(zhuǎn)子端面的平衡圈的外周面的至少任一處以上，設(shè)置供向所述馬達的氣隙部供給的所述制冷劑或低壓氣體制冷劑向其軸向外側(cè)流通的螺旋槽。

通過采用該結(jié)構(gòu)，由于在所述馬達的定子內(nèi)周面、轉(zhuǎn)子外周面或者設(shè)置于轉(zhuǎn)子端面的平衡圈的外周面的至少任一處以上，設(shè)置供向所述馬達的氣隙部供給的制冷劑或低壓氣體制冷劑向其軸向外側(cè)流通的螺旋槽，所以能夠通過螺旋槽使被供給至氣隙部的制冷劑向其軸向外側(cè)流通，并迅速排出。因此，能夠更加提高制冷劑對馬達的冷卻效果，并且能夠減少因攪拌制冷劑所產(chǎn)生的馬達的風(fēng)阻損失，進一步提高馬達的效率。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明，降低了增速齒輪的動力損失和滾動軸承等的軸承損失，并能夠?qū)崿F(xiàn)與大流量的制冷劑壓縮相適應(yīng)的渦輪壓縮機的進一步高轉(zhuǎn)速化，從而能夠彌補R1233zd(E)制冷劑是低壓制冷劑、密度低、且與以往的HFC制冷劑相比音速高而難以確保效能的弱點，并且通過取消需要以油潤滑的增速齒輪、滾動軸承或者使用陶瓷材料制軸承而實施無油化，能夠省略更換潤滑油、機油濾清器等維修。此外，還能提供如下渦輪制冷機，該渦輪制冷機可大幅降低維修頻率、因維修而釋放制冷劑的機會，利用飽和溫度在18℃以下且呈負(fù)壓的制冷劑的特性，防止制冷劑向大氣釋放，由此能夠減輕環(huán)境負(fù)荷，并且省略潤滑油系統(tǒng)，簡化結(jié)構(gòu)，因而成本低且可靠性高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第一實施方式所涉及的渦輪制冷機的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是應(yīng)用于上述渦輪制冷機的渦輪壓縮機的示意結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明的第二實施方式所涉及的渦輪壓縮機的示意結(jié)構(gòu)圖。

圖4是圖3所示的渦輪壓縮機的驅(qū)動馬達的局部放大圖。

具體實施方式

以下參照附圖，對本發(fā)明所涉及的實施方式進行說明。

[第一實施方式]

以下，參照圖1和圖2對本發(fā)明的第一實施方式進行說明。

圖1示出該第一實施方式所涉及的渦輪制冷機的結(jié)構(gòu)圖，圖2示出應(yīng)用于渦輪制冷機的渦輪壓縮機的示意結(jié)構(gòu)圖。

渦輪制冷機1如圖1所示，具備閉循環(huán)的制冷循環(huán)9，該制冷循環(huán)9構(gòu)成為經(jīng)由制冷劑配管(配管)8依次連接渦輪壓縮機2、冷凝器3、第一減壓裝置4、作為省油器發(fā)揮作用的氣液分離器5、第二減壓裝置6以及蒸發(fā)器7。

本實施方式的制冷循環(huán)9具備公知的省油器回路10，該省油器回路10經(jīng)由中間口向由渦輪壓縮機2的低壓側(cè)壓縮部14壓縮的中間壓制冷劑中噴射由氣液分離器5分離的氣體制冷劑。該省油器回路10被設(shè)定為使用氣液分離器5的氣液分離方式的省油器回路10，但也可以設(shè)定為設(shè)置有中間冷卻器的中間冷卻器方式的省油器回路，其中，該中間冷卻器對由冷凝器3冷凝液化了的制冷劑的一部分進行分流，對該制冷劑減壓并使其與液體制冷劑熱交換。另外，省油器回路10在本發(fā)明中并非必設(shè)結(jié)構(gòu)。

在上述制冷循環(huán)9中填充需要量的R1233zd(E)制冷劑，該R1233zd(E)制冷劑具有地球溫室化系數(shù)(GWP)在5以下、臭氧破壞系數(shù)(ODP)為0.00031、兩者都較低且飽和溫度為18℃以下、呈負(fù)壓的特性。已知該R1233zd(E)制冷劑是低GWP制冷劑即HCFO(氫氯氟烯烴)制冷劑的一種，其是低壓制冷劑、密度低，密度是目前用于渦輪制冷機的HFC制冷劑的一種即R134a制冷劑的五分之一左右。

在本實施方式中，將組裝于填充了該R1233dz(E)制冷劑的渦輪制冷機1中的渦輪壓縮機2設(shè)定為具有如下結(jié)構(gòu)的渦輪壓縮機2。

圖2示出該渦輪壓縮機2的示意結(jié)構(gòu)圖。

渦輪壓縮機2如眾所周知，通過旋轉(zhuǎn)的葉輪(Impeller)將低壓制冷劑氣體離心壓縮為高壓制冷劑氣體，并使其在制冷循環(huán)9內(nèi)循環(huán)。

此處的渦輪壓縮機2被設(shè)定為如下結(jié)構(gòu)的渦輪壓縮機2，由馬達19驅(qū)動使2級的低壓側(cè)和高壓側(cè)的葉輪(Impeller)15、17旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸18被設(shè)定為與馬達19的轉(zhuǎn)子19A直接連接的直接連接結(jié)構(gòu)，并且該旋轉(zhuǎn)軸18相對于殼體11經(jīng)由前后一對徑向磁力軸承20、21和彼此對置配置的一對推力磁力軸承23、24被旋轉(zhuǎn)自如地支承。

也就是說，該渦輪壓縮機2構(gòu)成為，具備將壓縮機殼體11A和馬達殼體11B一體化了的殼體11，將由蒸發(fā)器7蒸發(fā)了的低壓氣體制冷劑經(jīng)由入口葉片13從制冷劑吸入口12吸入，通過具有低壓側(cè)葉輪15的低壓側(cè)壓縮部14和具有高壓側(cè)葉輪17的高壓側(cè)壓縮部16實施2級壓縮，并作為高溫高壓的氣體制冷劑從蝸殼的排出口向外部的冷凝器3排出，在低壓側(cè)壓縮部14和高壓側(cè)壓縮部16之間，來自省油器回路10的中間壓制冷劑氣體經(jīng)由中間口被噴射。

2級的低壓側(cè)葉輪15和高壓側(cè)葉輪17構(gòu)成為，在旋轉(zhuǎn)軸18的一端側(cè)隔開規(guī)定的間隔分別結(jié)合為一體，進而該旋轉(zhuǎn)軸18與馬達19的轉(zhuǎn)子19B結(jié)合，由此葉輪15、17的旋轉(zhuǎn)軸18與馬達19直接連接。此外，馬達19構(gòu)成為，具備轉(zhuǎn)子19A和定子19B，其被收納設(shè)置于馬達殼體11B內(nèi)的大致中央部位，經(jīng)由省略圖示的變頻器可變控制轉(zhuǎn)速。

進而，上述旋轉(zhuǎn)軸18構(gòu)成為，由設(shè)置于馬達19的前后的一對徑向磁力軸承20、21旋轉(zhuǎn)自如地支承，并且在其后端部固定設(shè)置推力盤22，其通過一對推力磁力軸承23、24夾持該推力盤22相對配置而被支承。另外，一對推力磁力軸承23、24因供給至線圈的電流產(chǎn)生磁引力，通過使推力盤22位于其中央部位，對旋轉(zhuǎn)軸18所受到的推力載荷進行支承。

根據(jù)如上所述的結(jié)構(gòu)，通過本實施方式可實現(xiàn)以下作用效果。

在上述渦輪制冷機1中，渦輪壓縮機2被驅(qū)動，由此由蒸發(fā)器7蒸發(fā)了的低壓氣體制冷劑經(jīng)由入口葉片13從吸入口12被吸入。該低壓制冷劑在低壓側(cè)壓縮部14和高壓側(cè)壓縮部16分別經(jīng)由高速旋轉(zhuǎn)的低壓側(cè)葉輪15和高壓側(cè)葉輪17從低壓到中間壓、從中間壓到高壓以2級被離心壓縮，在被排出到蝸殼后，從此處被壓送向外部冷凝器3。

在冷凝器3中與冷卻介質(zhì)熱交換并被冷凝液化的制冷劑經(jīng)由第一減壓裝置4、作為省油器發(fā)揮作用的氣液分離器5、第二減壓裝置6被過冷卻，并被減壓至低壓，引導(dǎo)至蒸發(fā)器7。被引導(dǎo)到蒸發(fā)器7的低壓液體制冷劑重復(fù)以下動作，即通過與被冷卻介質(zhì)進行熱交換，從被冷卻介質(zhì)吸熱，冷卻該被冷卻介質(zhì)，并且自身被蒸發(fā)氣體化，再次被吸入渦輪壓縮機2而受到壓縮。

此外，在氣液分離器5中被分離、蒸發(fā)并對液體制冷劑進行過冷卻的制冷劑發(fā)揮作為省油器的作用，即經(jīng)由省油器回路10，從渦輪壓縮機2的中間口向在低壓側(cè)壓縮機14中被壓縮的中間壓制冷劑氣體中噴射，由此提高制冷效能。

在該渦輪制冷機1的制冷循環(huán)9內(nèi)填充有R1233zd(E)制冷劑，該R1233zd(E)制冷劑的地球溫室化系數(shù)(GWP)和臭氧破壞系數(shù)(ODP)都低，其是低壓制冷劑，密度低。這種制冷劑很難確保制冷效能，但是在本實施方式中，將適合大流量制冷劑壓縮的渦輪壓縮機2進一步設(shè)定為將葉輪15、17的旋轉(zhuǎn)軸18與馬達19直接連接的結(jié)構(gòu)的渦輪壓縮機2，并且作為以徑向磁力軸承20、21和推力磁力軸承23、24支承該旋轉(zhuǎn)軸18的結(jié)構(gòu)的渦輪壓縮機2進行組裝。

因此，通過降低增速齒輪的動力損失和滾動軸承等的軸承損失，并力求實現(xiàn)與大流量的制冷劑壓縮相適應(yīng)的渦輪壓縮機2的進一步高轉(zhuǎn)速化，能夠彌補因使用作為低壓制冷劑、密度低且與HFC制冷劑相比音速高而難以確保效能的R1233zd(E)制冷劑所產(chǎn)生的弱點，并且通過省略需要以油潤滑的增速齒輪、滾動軸承等實施無油化，能夠省略更換潤滑油、機油濾清器等潤滑油系統(tǒng)的維修。

由此能夠提供如下渦輪制冷機1，該渦輪制冷機1即使使用作為低壓制冷劑且密度低的R1233zd(E)制冷劑也能確保所需要的效能，并且降低維修頻率、因維修而釋放制冷劑的機會，利用飽和溫度在18℃以下且呈負(fù)壓的制冷劑的特性，防止制冷劑向大氣釋放，由此能夠減輕環(huán)境負(fù)荷。此外，能夠提供省略潤滑油系統(tǒng)，簡化結(jié)構(gòu)，低成本且高可靠性的渦輪制冷機1。

另外，在上述實施方式中，說明了2級壓縮的渦輪壓縮機2的示例，但在本發(fā)明中，渦輪壓縮機2并不局限于2級壓縮，還可以是單級壓縮、3級以上的多級壓縮型渦輪壓縮機，關(guān)鍵是，只要渦輪壓縮機2是將葉輪(Impeller)的旋轉(zhuǎn)軸18與馬達19直接連接的直接連接結(jié)構(gòu)的渦輪壓縮機2且其旋轉(zhuǎn)軸18由磁力軸承支承即可。

[第二實施方式]

接著，參照圖3和圖4對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。

本實施方式與上述第一實施方式的不同之處在于，旋轉(zhuǎn)自如地支承旋轉(zhuǎn)軸18的軸承被設(shè)定為無油的陶瓷材料制軸承25、26。其他方面與第一實施方式相同，因此省略說明。

在本實施方式中，以徑向磁力軸承20、21和推力磁力軸承23、24替代旋轉(zhuǎn)自如地支承旋轉(zhuǎn)軸18的軸承，如圖3所示，采用設(shè)定為無油的陶瓷材料制滑動軸承或滾動軸承25、26(以下，在本發(fā)明中稱為陶瓷材料制軸承)的結(jié)構(gòu)。

這里的陶瓷材料制軸承25、26以氮化硅為材料，可確保高耐久性，即使無油也能長壽命化。在本實施方式中，構(gòu)成為能夠經(jīng)由從制冷循環(huán)9側(cè)抽出的液體制冷劑對該陶瓷材料制軸承25、26進行冷卻、潤滑。也就是說，通過制冷劑抽出管27從制冷循環(huán)9側(cè)抽出由冷凝器3冷凝液化了的高壓液體制冷劑的一部分或者從自冷凝器3到蒸發(fā)器7的配管或設(shè)備抽出低壓液體制冷劑的一部分，由流量控制閥28對該液體制冷劑的流量進行調(diào)節(jié)，并將該液體制冷劑供給至陶瓷材料制軸承25、26的軸承箱25A、26A，由此能夠以液體制冷劑對陶瓷材料制軸承25、26實施冷卻、潤滑。

此外，在本實施方式中，為了不僅是陶瓷材料制軸承25、26，也能由上述液體制冷劑冷卻馬達19，而構(gòu)成為，將經(jīng)由制冷劑抽出管27、流量控制閥28導(dǎo)入的液體制冷劑的一部分經(jīng)由在馬達19的定子19B上設(shè)置的制冷劑注入孔19C導(dǎo)入馬達19的氣隙部19D，從而能夠?qū)D(zhuǎn)子19A和定子19B這兩者進行冷卻。對該陶瓷材料制軸承25、26和馬達19進行冷卻后的制冷劑聚集在馬達殼體11B的制冷劑槽29中，經(jīng)由制冷劑排出管30返回制冷循環(huán)9側(cè)的蒸發(fā)器7等低壓區(qū)域。

進而，為了將被導(dǎo)入到上述氣隙部19D的液體制冷劑迅速排出，減少馬達19的風(fēng)阻損失，如圖4所示，構(gòu)成為在馬達19的轉(zhuǎn)子19A的外周面、定子19B的內(nèi)周面或者設(shè)置于轉(zhuǎn)子19A的端面上的平衡圈31的外周面的至少任一處以上，設(shè)置使被供給至氣隙部19D的液體制冷劑朝向其軸向外側(cè)流通的螺旋槽32A、32B、32C。另外，從加工角度考慮，該螺旋槽32A、32B、32C中，最優(yōu)選將螺旋槽32C設(shè)置于平衡圈31的外周面。

如上所述，即使將支承旋轉(zhuǎn)軸18的軸承設(shè)定為無油的陶瓷材料制軸承25、26，也與第一實施方式相同，通過降低增速齒輪的動力損失和滾動軸承等的軸承損失，并力求實現(xiàn)與大流量的制冷劑壓縮相適應(yīng)的渦輪壓縮機2的進一步高轉(zhuǎn)速化，能夠彌補因使用作為低壓制冷劑、密度低且與HFC制冷劑相比音速高而難以確保效能的R1233zd(E)制冷劑所產(chǎn)生的弱點，并且通過省略需要以油潤滑的增速齒輪、滾動軸承等實施無油化，能夠省略更換潤滑油、機油濾清器等潤滑油系統(tǒng)的維修。

因此，能夠提供如下渦輪制冷機1，該渦輪制冷機1即使使用作為低壓制冷劑且密度低的R1233zd(E)制冷劑也能確保所需要的效能，并且降低維修頻率、因維修而釋放制冷劑的機會，利用飽和溫度在18℃以下且呈負(fù)壓的制冷劑的特性，防止制冷劑向大氣釋放，由此能夠減輕環(huán)境負(fù)荷。此外，能夠提供省略潤滑油系統(tǒng)，簡化結(jié)構(gòu)，低成本且高可靠性的渦輪制冷機1。

此外，由于設(shè)定為液體制冷劑能夠作為冷卻潤滑介質(zhì)從制冷循環(huán)9側(cè)經(jīng)由制冷劑抽出管27、流量控制閥28及制冷劑排出管30向陶瓷材料制軸承25、26的軸承箱25A、26A以及馬達19的氣隙部19D循環(huán)，所以通過以液體制冷劑冷卻、潤滑陶瓷材料制軸承25、26，能夠提高其耐久性，并且通過以液體制冷劑冷卻高轉(zhuǎn)速化的馬達19，能夠確保冷卻性能，抑制其熱損失、保護停止。因此，能夠提供即使無油化，也能充分冷卻潤滑陶瓷材料制軸承25、26、馬達19，且具有提高了其耐久性、性能的高性能、可靠性高而且環(huán)境負(fù)荷小的渦輪制冷機1。

進而，在上述實施方式中，在馬達19的定子19B的內(nèi)周面、轉(zhuǎn)子19A的外周面或者設(shè)置于轉(zhuǎn)子端面上的平衡圈31的外周面的至少任一處以上，設(shè)置使被供給至馬達19的氣隙部19D的液體制冷劑朝向其軸向外側(cè)流通的螺旋槽32A、32B、32C。因此，能夠通過該螺旋槽32A、32B、32C使被供給至氣隙部19D的液體制冷劑向軸向外側(cè)流通，并迅速排出。因此，能夠更加提高液體制冷劑對馬達19的冷卻效果，并且能夠減少因攪拌液體制冷劑所產(chǎn)生的馬達19的風(fēng)阻損失，進一步提高馬達的效率。

此外，在上述實施方式中，需要從制冷劑注入孔19C導(dǎo)入高壓液體制冷劑或低壓液體制冷劑來冷卻馬達19，但也可以構(gòu)成為替代這些液體制冷劑，以蒸發(fā)器7進行蒸發(fā)，導(dǎo)入低壓氣體制冷劑來冷卻馬達19。如此，通過設(shè)定為作為馬達19的冷卻介質(zhì)導(dǎo)入低壓氣體制冷劑的結(jié)構(gòu)，與導(dǎo)入液體制冷劑的情況相比，能夠降低因馬達19所產(chǎn)生的攪拌損失，因此能夠充分冷卻馬達19，降低熱損失等，并且能夠進一步降低攪拌損失，提高馬達19的效率，更加實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速化。

另外，本發(fā)明并不僅限于上述實施方式所述的發(fā)明，在不脫離其主旨范圍內(nèi)，可適宜變形。例如，在上述實施方式中，說明了應(yīng)用于具有省油器回路10的制冷循環(huán)9的示例，當(dāng)然也同樣適用于渦輪熱泵的熱泵循環(huán)。此外，在上述第一實施方式中，還可以如第二實施方式所示，構(gòu)成為能夠使用制冷劑冷卻磁力軸承20、21、23、24及馬達19。

附圖標(biāo)記說明

1 渦輪制冷機

2 渦輪壓縮機

3 冷凝器

4 第一減壓裝置

5 氣液分離器

6 第二減壓裝置

7 蒸發(fā)器

8 制冷劑配管(配管)

9 制冷循環(huán)

14 低壓側(cè)壓縮部

15 低壓側(cè)葉輪(葉輪)