專利名稱：離心式壓縮機(jī)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離心式壓縮機(jī)，并且更具體地涉及一種用于連接多個并聯(lián)連接的 副壓縮機(jī)(sub-compressor)的組裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
壓縮機(jī)是一種通過利用機(jī)械能壓縮氣體的裝置，壓縮機(jī)對于諸如冰箱的空調(diào)設(shè)備 而言是必不可少的，以便用于壓縮冷卻介質(zhì)。存在有不同類型的壓縮機(jī)，其包括往復(fù)式壓縮 機(jī)、螺旋式壓縮機(jī)、離心式壓縮機(jī)等。特別地，由于不會產(chǎn)生排放氣體的波動并且易于減小 尺寸和重量，高速旋轉(zhuǎn)的離心式壓縮機(jī)已被廣泛地使用。通常，制冷器中使用的離心式壓縮機(jī)包括在一側(cè)具有冷卻介質(zhì)入口的殼體、設(shè)置 在殼體內(nèi)用以壓縮流入其中的冷卻介質(zhì)的葉輪、用于將由葉輪壓縮的冷卻介質(zhì)的動能轉(zhuǎn)化 為壓力能的散流器、以及用于將流經(jīng)散流器的冷卻介質(zhì)輸送到排放管道的渦殼(volute)。 流經(jīng)離心式壓縮機(jī)的冷卻介質(zhì)入口的冷卻介質(zhì)被葉輪和散流器壓縮，穿過渦殼和排放管 道，之后被輸送到冷凝器中。作為提高離心式壓縮機(jī)的壓縮容量的方法，存在有在壓縮機(jī)中設(shè)置一個大尺寸葉 輪的方法以及并聯(lián)連接小尺寸壓縮機(jī)的方法。特別地，并聯(lián)連接若干壓縮機(jī)單元的結(jié)構(gòu)被 廣泛地采用。當(dāng)壓縮機(jī)串聯(lián)連接并且與各壓縮機(jī)相對應(yīng)的熱交換器被獨立地設(shè)置和串聯(lián)連 接時，可減小穿過單個熱交換器的冷卻水的溫差，因而具有減小各壓縮機(jī)的端蓋(head)的 優(yōu)點。另外，當(dāng)壓縮機(jī)的端蓋減小時，可實現(xiàn)很高的效率。然而，當(dāng)多個壓縮機(jī)單元并聯(lián)設(shè)置時，對于多個壓縮機(jī)而言需要有多個部件，例如 馬達(dá)，因而存在生產(chǎn)成本增加的問題。特別地，作為驅(qū)動單元的馬達(dá)的價格就高到足以占壓 縮機(jī)價格的很大一部分。另外，需要精密加工的部件(例如，齒輪和軸承)的價格也很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種離心式壓縮機(jī)，在該離心式壓縮機(jī)中的部件數(shù)量能被減到最 小，并且多個副壓縮機(jī)并聯(lián)連接，以實現(xiàn)低成本和高效率且易于制造。一方面，提供一種離心式壓縮機(jī)，其包括多個副壓縮機(jī)，各副壓縮機(jī)包括葉輪，并 且多個副壓縮機(jī)并聯(lián)連接以提高壓縮容量，其中，多個副壓縮機(jī)分別被組裝到通過驅(qū)動單 元旋轉(zhuǎn)的單個共用軸上，并且多個副壓縮機(jī)的葉輪沿相反的方向設(shè)置。多個副壓縮機(jī)可分別包括沿該共用軸的縱向設(shè)置的殼體，并且各殼體可通過緊固 構(gòu)件與相鄰的殼體連結(jié)或分離。
可設(shè)置密封構(gòu)件，用以在多個副壓縮機(jī)之間或在副壓縮機(jī)與驅(qū)動單元之間保持密 封。密封構(gòu)件可為迷宮式密封件。各殼體可以設(shè)有供壓縮介質(zhì)流入穿過的入口，并且各入口可沿共用軸的縱向或橫 向形成?？稍谌肟诘囊粋?cè)設(shè)置用于控制流入的入口引導(dǎo)葉片。該共用軸可以穿過多個副壓縮機(jī)并向外延伸，并且該共用軸的延伸部可接收來自 驅(qū)動單元的輸出。接收來自驅(qū)動單元的輸出的小齒輪可被固定到該共用軸的延伸部，并且由軸承支 撐的軸頸可被固定到該共用軸的一端部。另一方面，提供一種離心式壓縮機(jī)的制造方法(或者說，裝配方法)，其包括設(shè)置 共用軸；沿該共用軸的軸向依次組裝多個副壓縮機(jī)；將動力傳遞單元組裝到該共用軸的一 個端部；以及將該動力傳遞單元連接到驅(qū)動單元。在組裝多個副壓縮機(jī)時，可使多個副壓縮機(jī)的葉輪沿相反的方向設(shè)置。由于所披露的離心式壓縮機(jī)具有由單個共用軸和馬達(dá)驅(qū)動多個副壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)， 所以壓縮機(jī)的生產(chǎn)成本被降低了。另外，由于多個葉輪彼此相反地設(shè)置并由此抵消在驅(qū)動過程中的推力，所以可減 小軸承損失并可提高壓縮機(jī)的效率。再者，由于離心式壓縮機(jī)采用沿共用軸的軸向來組裝多個部件的垂直分開的形式 (vertically divided form)，所以其易于制造并減小了泄漏的風(fēng)險。另外，由于離心式壓縮機(jī)包括用于各個副壓縮機(jī)的入口引導(dǎo)葉片，所以可以控制 流速(flow rate)。


通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，所披露的示例性實施例的上述和其它的方面、特 征以及優(yōu)點將變得更清楚，在附圖中圖1是示出根據(jù)一實施例的離心式壓縮機(jī)的整體構(gòu)造的視圖；圖2是示出圖1所示的第一副壓縮機(jī)的構(gòu)造的視圖；圖3是示出圖1所示的第二副壓縮機(jī)的構(gòu)造的視圖；以及圖4至圖8是說明根據(jù)一實施例的離心式壓縮機(jī)的組裝順序的視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將在下文中參照示出了多個示例性實施例的附圖更全面地描述這些示例性 實施例。然而，本發(fā)明可以以多種不同的形式實施，并且不應(yīng)被解釋為局限于在此提出的示 例性實施例。當(dāng)然，提供這些示例性實施例以使本發(fā)明全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全 地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在描述中，可能會省略公知特征和技術(shù)的細(xì)節(jié)，以避免不必要 地使所給出的實施例模糊不清。在此使用的術(shù)語僅用于描述特定的實施例，而并非旨在限制本發(fā)明。如在此所使 用的，單數(shù)形式的“一”、“該(所述)”旨在也包括復(fù)數(shù)(多個)的形式，除非本文清楚地指
4明并非如此。而且，術(shù)語“一”等的使用并不表示對數(shù)量的限制，而是表示存在至少一個所述 項目。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，當(dāng)在該說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包含有”、或“包括” 和/或“包括有”、或“具有”、或“帶有”等時，這些術(shù)語表示存在所述特征、區(qū)域、整體、步驟、 操作、元件和/或部件，但并不排除存在或增加一個或多個其它的特征、區(qū)域、整體、步驟、 操作、元件、部件，和/或它們的任意組合。除非另外限定，在此使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)都具有與本領(lǐng)域的 技術(shù)人員的一般理解相同的含義。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，例如在通常使用的字典中所定義 的術(shù)語應(yīng)被解釋為具有與它們在相關(guān)技術(shù)和本發(fā)明的上下文中的含義一致的含義，而不應(yīng) 解釋為理想化或過于形式化的意思，除非在此清楚地這樣限定。在附圖中，圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的元件，為了清楚的目的，可能夸 張了附圖的形狀、尺寸以及區(qū)域等。在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述根據(jù)一實施例的離心式壓縮機(jī)。圖1是示出根據(jù)一實施例的離心式壓縮機(jī)的整體構(gòu)造的視圖。圖2是示出圖1所 示的第一副壓縮機(jī)的構(gòu)造的視圖。并且，圖3是示出圖1所示的第二副壓縮機(jī)的構(gòu)造的視 圖。首先，參照圖1，離心式壓縮機(jī)100包括作為驅(qū)動單元的馬達(dá)10、用于提高馬達(dá) 10的轉(zhuǎn)速的齒輪箱20、以及連接到齒輪箱20以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的第一副壓縮機(jī)30和第二副壓縮 機(jī)40。第一副壓縮機(jī)30和第二副壓縮機(jī)40共用一軸50。也就是說，第一副壓縮機(jī)30和 第二副壓縮機(jī)40以成排的方式被安裝在單個共用軸50上。共用軸50穿過第一副壓縮機(jī)30和第二副壓縮機(jī)40，并朝向齒輪箱20向外延伸。 在共用軸50延伸的一側(cè)上，安裝有與固定到馬達(dá)10的輸出軸的傳動齒輪22嚙合的小齒輪 52。另外，安裝到用于支撐轉(zhuǎn)動的軸承24的軸頸54被設(shè)置到該共用軸50的一個端部。密封構(gòu)件62、64分別被設(shè)置在第一副壓縮機(jī)30與第二副壓縮機(jī)40之間以及第二 副壓縮機(jī)40與齒輪箱20之間，用以保持密封。迷宮式密封件可被用作為密封構(gòu)件62、64。參照圖2，第一副壓縮機(jī)30包括固定到共用軸50以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的第一級葉輪31 和第二級葉輪32 ；以及分別與葉輪31、32距離預(yù)定間隔地設(shè)置的第一級散流器33和第二 級散流器34。葉輪31、32被設(shè)置為，它們的前側(cè)表面面向一個方向(圖2中的左側(cè)方向)。 用于支撐共用軸50的軸承35被設(shè)置在第二級葉輪32的后側(cè)。金斯伯里軸承(Kingsbury bearing)可被用作軸承35。被葉輪31、32和散流器33、34壓縮的冷卻介質(zhì)經(jīng)由渦殼36流向排放管道。第一副壓縮機(jī)30包括殼體37，共用軸50沿其縱向穿過殼體37。凸緣部371設(shè)置 在殼體37的一側(cè)，以便連結(jié)到第二副壓縮機(jī)40。供冷卻介質(zhì)流動穿過的入口 38被設(shè)置在殼體37的另一側(cè)上，并且沿共用軸50的 縱向設(shè)置。用于控制冷卻介質(zhì)流入的入口引導(dǎo)葉片(IGV) 39被設(shè)置在入口 38側(cè)。參照圖3，第二副壓縮機(jī)40包括固定到共用軸50以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的第一級葉輪41和 第二級葉輪42 ；以及分別與葉輪41、42距離預(yù)定間隔地設(shè)置的第一級散流器43和第二級 散流器44。葉輪41、42被設(shè)置為，它們的前側(cè)表面面向另一個方向(圖3中的右側(cè)方向)。 也就是說，第一副壓縮機(jī)30的葉輪31、32和第二副壓縮機(jī)40的葉輪41、42面向相反的方 向(相對的方向)。葉輪的這種設(shè)置抵消了驅(qū)動過程中的推力，并由此減小了軸承的損壞，提高了壓縮機(jī)的效率。被葉輪41、42和散流器43、44壓縮的冷卻介質(zhì)經(jīng)由渦殼46流向排放管道。由于 第一副壓縮機(jī)30和第二副壓縮機(jī)40并聯(lián)連接，所以排放到第一副壓縮機(jī)的渦殼36的冷卻 介質(zhì)與排放到第二副壓縮機(jī)的渦殼46的冷卻介質(zhì)在排放管道中混合。因此，壓縮容量被提 尚了。第二副壓縮機(jī)40包括殼體47，共用軸50沿其縱向穿過殼體47。凸緣部471設(shè)置 在殼體47的一側(cè)，以便組裝到第一副壓縮機(jī)30。因此，使第一副壓縮機(jī)30的凸緣部371和 第二副壓縮機(jī)40的凸緣部471相互緊密地接觸并通過諸如螺栓和螺母的緊固構(gòu)件相互連結(jié)。密封構(gòu)件62、64分別被設(shè)置在第二級葉輪42的后部和殼體471的前端部，用以保
持密封。供冷卻介質(zhì)流動穿過的入口 48沿垂直于共用軸50的方向被設(shè)置在殼體47的側(cè) 表面上。由于共用軸50沿縱向向外延伸以連接到齒輪箱20，所以入口 48可沿橫向設(shè)置。 用于控制冷卻介質(zhì)流入的入口引導(dǎo)葉片49被設(shè)置在入口 48側(cè)。盡管第一副壓縮機(jī)30和第二副壓縮機(jī)40并聯(lián)連接，但是由于軸50是共用的，所 以可利用單個馬達(dá)10和單個軸50進(jìn)行制造。因此，部件的數(shù)目被減少了并且生產(chǎn)成本也 被降低了。在上述實施例中，兩個兩級副壓縮機(jī)被并聯(lián)連接。然而，本發(fā)明并不限于此，而是 可以以多種方式改變副壓縮機(jī)的數(shù)量和副壓縮機(jī)的級數(shù)。圖4至圖8是說明根據(jù)一實施例的離心式壓縮機(jī)的組裝順序的視圖。首先，參照圖4和圖5，軸承35被組裝到共用軸50，并且從共用軸50的一側(cè)沿軸 向設(shè)置第一副壓縮機(jī)30。隨后，如圖6和圖7所示，從共用軸50的另一側(cè)沿軸線設(shè)置第二 副壓縮機(jī)40。第二副壓縮機(jī)40的殼體47的凸緣部471通過緊固構(gòu)件連結(jié)到第一副壓縮機(jī) 30的殼體37的凸緣部371。第一副壓縮機(jī)30的殼體37和第二副壓縮機(jī)40的殼體47可 被改型為具有使它們的相鄰部分易于相互緊固的結(jié)構(gòu)。在第二副壓縮機(jī)40中，可在殼體47上單獨地形成入口框架472。這樣，在組裝好 殼體47之后，通過緊固構(gòu)件將入口框架472連結(jié)到殼體47。另外，密封構(gòu)件64被設(shè)置在入 口框架472的右端部，用以保持密封。接著，如圖8所示，將小齒輪52組裝到共用軸50，并將作為由軸承24支撐的部分 的軸頸54組裝到其上，隨后將螺栓56緊固到共用軸50，使得這些部件與共用軸50整合在 一起。在軸50與小齒輪52之間以及共用軸50與軸頸54之間插入鍵，以便進(jìn)行固定。在將第一副壓縮機(jī)30和第二副壓縮機(jī)40依次組裝到共用軸50之后，通過使作 為動力傳遞單元的小齒輪52連接到被連接至馬達(dá)10的傳動齒輪22，來完成離心式壓縮機(jī) 100的制造。如上所述，根據(jù)該實施例的離心式壓縮機(jī)采用將多個部件沿軸向組裝在一起的垂 直分開的形式。因此，具有減小泄漏風(fēng)險、對中操作容易的優(yōu)點，并由此使制造操作容易。此外，在根據(jù)該實施例的離心式壓縮機(jī)100中，可將具有多個副壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)更 改為組裝在單個共用軸50上。因此，部件的數(shù)量被減少了并且生產(chǎn)成本被降低了。盡管展示和描述了示例性實施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，可在不偏離由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的情況下對本發(fā)明的形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種 修改。 此外，在不偏離本發(fā)明的實質(zhì)范圍的情況下，可進(jìn)行各種修改以使特定狀況或材 料適合于本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，本發(fā)明并非旨在局限于作為用于實施本發(fā)明的最佳模式而 披露的特定的示例性實施例，而是本發(fā)明將包括落于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有實施 例。
權(quán)利要求
1.一種離心式壓縮機(jī)，包括多個副壓縮機(jī)，各副壓縮機(jī)包括葉輪，并且所述多個副壓縮機(jī)并聯(lián)連接以提高壓縮容量，其中，所述多個副壓縮機(jī)分別被組裝到通過驅(qū)動單元旋轉(zhuǎn)的單個共用軸，并且 多個副壓縮機(jī)的葉輪沿相反的方向設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式壓縮機(jī)，其中，多個副壓縮機(jī)分別包括沿所述共用軸的縱向設(shè)置的殼體，并且 各殼體可通過緊固構(gòu)件與相鄰的殼體連結(jié)或分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心式壓縮機(jī)，其中，設(shè)置有密封構(gòu)件，用以在所述多個副壓 縮機(jī)之間或者在所述副壓縮機(jī)與所述驅(qū)動單元之間保持密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心式壓縮機(jī)，其中，所述密封構(gòu)件為迷宮式密封件。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心式壓縮機(jī)，其中，各殼體設(shè)有供壓縮介質(zhì)流入穿過的入口，并且 各入口沿所述共用軸的縱向或橫向形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的離心式壓縮機(jī)，其中，在所述入口的一側(cè)設(shè)置用于控制流入 的入口引導(dǎo)葉片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式壓縮機(jī)，其中，所述共用軸穿過所述多個副壓縮機(jī)并向外延伸，并且 所述共用軸的延伸部接收來自所述驅(qū)動單元的輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的離心式壓縮機(jī)，其中，接收來自所述驅(qū)動單元的輸出的小齒輪被固定到所述共用軸的所述延伸部，并且由軸承支撐的軸頸被固定到所述共用軸的一端部。
9.一種離心式壓縮機(jī)的制造方法，包括 設(shè)置共用軸；沿所述共用軸的軸向依次組裝多個副壓縮機(jī)； 將動力傳遞單元組裝到所述共用軸的一個端部；以及 將所述動力傳遞單元連接到驅(qū)動單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其中，在組裝所述多個副壓縮機(jī)時，使所述多個 副壓縮機(jī)的葉輪沿相反的方向設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種離心式壓縮機(jī)。在該離心式壓縮機(jī)中，多個副壓縮機(jī)并聯(lián)連接以便提高壓縮容量，其中各副壓縮機(jī)包括葉輪，多個副壓縮機(jī)分別被組裝到通過驅(qū)動單元旋轉(zhuǎn)的單個共用軸上，并且多個副壓縮機(jī)的葉輪沿相反的方向設(shè)置。該離心式壓縮機(jī)降低了生產(chǎn)成本，并抵消了在驅(qū)動過程中的推力，從而減小了軸承損失，由此提高了壓縮機(jī)的效率。
文檔編號F04D29/28GK102121478SQ20101059797
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者姜太振 申請人:Ls美創(chuàng)有限公司