[发明专利]膨胀涡轮装置

权利要求书

1.一种膨胀涡轮装置，具备：

内部形成有膨胀室、制动气体室和轴插通孔，且所述轴插通孔形成为连通所述膨胀室与所述制动气体室并能被转轴插通的主体；

容纳于所述膨胀室且使制冷剂气体膨胀的涡轮叶轮；

容纳于所述制动气体室且藉由与所述制冷剂气体相同种类的制动气体进行制动的制动叶轮；

有间隙地插通所述轴插通孔，一侧的端部设置有所述涡轮叶轮，另一侧的端部设置有所述制动叶轮的所述转轴；

设置在形成于所述轴插通孔内的轴承室内，通过与入口供给且出口排出的所述制冷剂气体相同种类的轴承气体的静压能旋转地支持所述转轴的静压气体轴承；

在所述轴承室的所述膨胀室侧的一端与设置有所述静压气体轴承的部分之间的部分上设置的第一迷宫式密封件；

供所述轴承气体与从所述膨胀室通过所述第一迷宫式密封件泄漏至所述轴承室的制冷剂气体的混合气体排出的混合气体排出路径；

设置于所述混合气体排出路径并调节所述静压气体轴承的背压的第一背压调节阀；

设置于所述混合气体排出路径并测量所述混合气体的温度的温度传感器；以及

在所述混合气体排出路径中流动的所述混合气体的温度下降时以使所述静压气体轴承的背压上升的形式控制所述第一背压调节阀的控制装置。

2.根据权利要求1所述的膨胀涡轮装置，其特征在于，

所述静压气体轴承具备在径向上能旋转地支持所述转轴的第一径向静压轴承和第二径向静压轴承、以及在轴向上能旋转地支持所述转轴的轴向静压轴承；

将所述第一径向静压轴承、所述轴向静压轴承以及所述第二径向静压轴承以从所述膨胀室向着所述制动气体室依次配置的形式设置于所述轴承室内；并且，

所述第一迷宫式密封件设置于所述轴承室的所述膨胀室侧的一端与设有所述第一径向静压轴承的部分之间的部分上；

所述第一径向静压轴承的出口连接所述混合气体排出路径的上游端；

所述轴向静压轴承的出口以及所述第二径向静压轴承的出口连接轴承气体专用排出路径的上游端。

3.根据权利要求1所述的膨胀涡轮装置，其特征在于，

所述静压气体轴承具备在径向上能旋转地支持所述转轴的第一径向静压轴承和第二径向静压轴承、以及在轴向上能旋转地支持所述转轴的轴向静压轴承；

将所述第一径向静压轴承、所述轴向静压轴承以及所述第二径向静压轴承以从所述膨胀室向着所述制动气体室依次配置的形式设置于所述轴承室内；并且，

还具备：在所述轴承室的所述第一径向静压轴承与所述轴向静压轴承之间的部分上设置的第二迷宫式密封件；

上游端连接于所述轴向静压轴承的出口以及所述第二径向静压轴承的出口的轴承气体专用排出路径；

设置于所述轴承气体专用排出路径上并调节所述轴向静压轴承以及所述第二径向静压轴承的背压的第二背压调节阀；

一端连接所述制动气体室的出口且另一端连接所述制动气体室的入口的制动线路；以及

一端连接所述制动线路且另一端连接所述轴承气体专用排出路径的通气路径。

4.根据权利要求1所述的膨胀涡轮装置，其特征在于，

所述静压气体轴承具备在径向上能旋转地支持所述转轴的第一径向静压轴承和第二径向静压轴承、以及在轴向上能旋转地支持所述转轴的轴向静压轴承；

将所述第一径向静压轴承、所述轴向静压轴承以及所述第二径向静压轴承以从所述膨胀室向着所述制动气体室依次配置的形式设置于所述轴承室内；并且，

所述第一迷宫式密封件设置于所述轴承室的所述膨胀室侧的一端与设有所述第一径向静压轴承的部分之间的部分上；

所述第一径向静压轴承的所述膨胀室侧的出口连接所述混合气体排出路径的上游端；

所述第一径向静压轴承的所述制动气体室侧的出口、所述轴向静压轴承的出口以及所述第二径向静压轴承的出口连接轴承气体专用排出路径的上游端。