壓縮機(jī)及渦輪制冷機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)及具備該壓縮機(jī)的渦輪制冷機(jī)。
[0002]本申請根據(jù)2012年12月28日在日本申請的日本專利申請2012-288891號主張優(yōu)先權(quán)，并將該申請的內(nèi)容援用于此。
【背景技術(shù)】
[0003]渦輪制冷機(jī)是一種廣泛使用于電氣電子相關(guān)工廠等具有無塵車間的大型工廠的空調(diào)、和區(qū)域冷暖氣等用途的大容量的熱源設(shè)備。已知渦輪制冷機(jī)在附近配置有壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器等構(gòu)成設(shè)備并成為一體，并且被單元化(例如，參考專利文獻(xiàn)I)。
[0004]作為渦輪制冷機(jī)，已知有使用二級離心式壓縮機(jī)作為壓縮機(jī)且在第一壓縮段的下游結(jié)合中間冷卻器的形式的制冷機(jī)。具體而言，被中間冷卻器冷卻的氣體制冷劑經(jīng)由圍住構(gòu)成第二壓縮段的第二輪子的入口部周圍的中間吸入腔室、以及形成于中間吸入腔室與設(shè)置于第二輪子的入口部周圍的吸入流路之間的狹縫被導(dǎo)入第一壓縮段的下游。
[0005]并且，在這種具有離心式壓縮機(jī)的渦輪制冷機(jī)中，為了控制制冷機(jī)的動(dòng)作范圍，在構(gòu)成第一壓縮段、第二壓縮段的輪子上分別設(shè)置有根據(jù)運(yùn)行狀況改變角度的可動(dòng)翼片。可動(dòng)翼片通過與離心式壓縮機(jī)設(shè)置成一體的驅(qū)動(dòng)裝置而被驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)裝置的一部分(稱作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))設(shè)置于中間吸入腔室內(nèi)。
[0006]通常，為了減少中間吸入腔室的出口與主流路的合流位置處的流動(dòng)的周向分布，設(shè)置于中間吸入腔室內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于從向中間吸入腔室導(dǎo)入氣體制冷劑的吸入噴嘴沿周向180°的位置，即設(shè)置于相對于吸入噴嘴最遠(yuǎn)的位置。
[0007]并且，專利文獻(xiàn)2中記載有為了實(shí)現(xiàn)離心式壓縮機(jī)的緊湊化，在向離心式壓縮機(jī)的輪子導(dǎo)入流體的吸入流路中具有向周向一側(cè)引導(dǎo)較多流體的形狀的制冷機(jī)。
[0008]以往技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開2002-327700號公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開8-165996號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]然而，如圖6及圖7所示，現(xiàn)有的單元化的渦輪制冷機(jī)101中，主要設(shè)備匯集配置，因此一定程度上配置得比較緊湊?，F(xiàn)有的渦輪制冷機(jī)101具有壓縮氣體制冷劑的離心式壓縮機(jī)2、使在離心式壓縮機(jī)2中壓縮的氣體制冷劑冷凝液化的冷凝器3、暫時(shí)儲(chǔ)存在冷凝器3中冷凝的液體制冷劑并進(jìn)行中間冷卻的中間冷卻器4(節(jié)約器)、以及使從中間冷卻器4導(dǎo)入的液體制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器5作為主要構(gòu)成要件。
[0014]各個(gè)設(shè)備通過配管相連接。例如，離心式壓縮機(jī)2上連接有用于將壓縮后的制冷劑導(dǎo)向冷凝器3的吐出配管7、以及吸入來自蒸發(fā)器5的氣體制冷劑的吸入配管8。并且，中間冷卻器4和離心式壓縮機(jī)2通過中間冷卻器用氣體制冷劑配管9相連接，所述中間冷卻器用氣體制冷劑配管將氣體制冷劑從中間冷卻器4的氣相部導(dǎo)向離心式壓縮機(jī)2的中間段。上述驅(qū)動(dòng)裝置37與離心式壓縮機(jī)2設(shè)置成一體。
[0015]但是，就該現(xiàn)有的渦輪制冷機(jī)101而言，若考慮多個(gè)渦輪制冷機(jī)的保管時(shí)或輸送時(shí)相鄰配置或?qū)盈B，則并不能說是足以令人滿意的配置。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)裝置的緊湊化，例如可以考慮改變上述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的位置而使壓縮機(jī)的配置最優(yōu)化等，但此時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有可能使中間吸入腔室內(nèi)的周向流動(dòng)分布變得不均勻。
[0017]并且，專利文獻(xiàn)2所記載的離心式壓縮機(jī)中未設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且根據(jù)吸入流路形狀的情況，向周向一側(cè)引導(dǎo)流體，并沒有考慮到引導(dǎo)后的流動(dòng)分布的均勻性。
[0018]本發(fā)明提供一種能夠使整體配置緊湊化的壓縮機(jī)及具備該壓縮機(jī)的渦輪制冷機(jī)。
[0019]用于解決課題的方法
[0020](I)根據(jù)本發(fā)明的第I方式，壓縮機(jī)具備:旋轉(zhuǎn)軸，繞軸線旋轉(zhuǎn)；多個(gè)葉輪，安裝于所述旋轉(zhuǎn)軸；主流路，將流體從前級的所述葉輪導(dǎo)向后級的所述葉輪；腔室，呈以所述軸線為中心的環(huán)狀，且與所述主流路連通；吸入噴嘴，將流體從外周側(cè)朝向內(nèi)周側(cè)導(dǎo)入到所述腔室；可動(dòng)翼片，在所述主流路內(nèi)沿所述軸線的周向間隔設(shè)置有多個(gè)，且通過可動(dòng)來調(diào)整在所述主流路內(nèi)流通的流體的流量；及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述腔室內(nèi)的所述吸入噴嘴的所述周向一側(cè)，并改變所述多個(gè)可動(dòng)翼片的角度，其中，所述吸入噴嘴朝向周向另一側(cè)傾斜，以使在所述腔室內(nèi)的周向一側(cè)及周向另一側(cè)中流向所述周向另一側(cè)的所述流體的流量增加。
[0021]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過在吸入噴嘴的周向一側(cè)設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以使壓縮機(jī)的配置最優(yōu)化，從而能夠使渦輪制冷機(jī)的整體配置緊湊化。并且，吸入噴嘴傾斜，由此流向與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相反一側(cè)的流量增加，腔室內(nèi)的周向流動(dòng)分布變得更加均勻。
[0022](2)上述⑴所述的壓縮機(jī)優(yōu)選為，在所述吸入噴嘴的出口側(cè)設(shè)置有引導(dǎo)葉片，所述引導(dǎo)葉片以使在所述腔室內(nèi)的所述周向一側(cè)及周向另一側(cè)中流向所述周向另一側(cè)的所述流體的流量增加的方式引導(dǎo)所述流體。
[0023]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過引導(dǎo)葉片引導(dǎo)流體，由此能夠進(jìn)一步提高腔室內(nèi)的周向流動(dòng)分布的均勻性。
[0024](3)上述(2)所述的壓縮機(jī)優(yōu)選為，所述引導(dǎo)葉片以其長度隨著朝向所述周向另一側(cè)變長的方式形成。
[0025]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，流體的流量流入到與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相反一側(cè)，能夠提高腔室內(nèi)的周向流動(dòng)分布的均勻性。
[0026](4)上述⑴至(3)中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)優(yōu)選為，在所述腔室中設(shè)置有流路引導(dǎo)件，所述流路引導(dǎo)件形成為使所述腔室的流路隨著朝向所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)變狹窄。
[0027]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過流路引導(dǎo)件將流體引導(dǎo)至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)附近，因此能夠進(jìn)一步提高腔室內(nèi)的周向流動(dòng)分布。
[0028](5)上述⑴至(4)中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)優(yōu)選為，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對于所述吸入噴嘴設(shè)置于沿所述周向隔開90°的位置。
[0029](6)并且，本發(fā)明提供一種具備上述(I)至(5)中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)的渦輪制冷機(jī)。
[0030]發(fā)明效果
[0031]根據(jù)本發(fā)明的上述各方式所涉及的壓縮機(jī)，通過在吸入噴嘴的周向一側(cè)設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以使壓縮機(jī)的配置最優(yōu)化，從而能夠使渦輪制冷機(jī)的整體配置緊湊化。并且，吸入噴嘴傾斜，由此流向與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相反一側(cè)的流量增加，腔室內(nèi)的周向流動(dòng)分布變得更加均勻。
【附圖說明】
[0032]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的渦輪制冷機(jī)的離心式壓縮機(jī)周邊的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0033]圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0034]圖3是表示圖2所示的離心式壓縮機(jī)的局部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0035]圖4是圖3的A-A剖視圖。
[0036]圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)的與圖3對應(yīng)的剖視圖。
[0037]圖6是現(xiàn)有的渦輪制冷機(jī)的側(cè)視圖。
[0038]圖7是現(xiàn)有的渦輪制冷機(jī)的主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039](第一實(shí)施方式)
[0040]以下，參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)基本上與現(xiàn)有的渦輪制冷機(jī)同樣具有離心式壓縮機(jī)、使在離心式壓縮機(jī)中壓縮的氣體制冷劑冷凝液化的冷凝器、暫時(shí)儲(chǔ)存在冷凝器中冷凝的液體制冷劑并進(jìn)行中間冷卻的中間冷卻器、以及使從中間冷卻器導(dǎo)入的液體制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器作為主要構(gòu)成要件。并且，在附近配置有壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器等構(gòu)成設(shè)備并成為一體，并且被單元化。
[0041]如圖1所示，本實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)的離心式壓縮機(jī)2上連接有吸入來自蒸發(fā)器的氣體制冷劑的吸入配管8，中間冷卻器4和離心式壓縮機(jī)2通過中間冷卻器用氣體制冷劑配管9相連接，所述中間冷卻器用氣體制冷劑配管將氣體制冷劑從中間冷卻器的氣相部導(dǎo)向離心式壓縮機(jī)2的中間段。從該中間冷卻器用氣體冷卻配管9供給的氣體制冷劑經(jīng)由吸入噴嘴32被導(dǎo)入到離心式壓縮機(jī)2的中間吸入腔室31。
[0042]另外，圖1中示意性地示出冷凝器3、中間冷卻器4及蒸發(fā)器5，并未反映它們在本實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)中的準(zhǔn)確配置。
[0043]離心式壓縮機(jī)2上一體地設(shè)置有驅(qū)動(dòng)后述的第二可動(dòng)翼片36 (參考圖2及圖3)的驅(qū)動(dòng)裝置37。在驅(qū)動(dòng)裝置37中，支架41(參考圖4)及驅(qū)動(dòng)軸39(參考圖4)等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)42設(shè)置于中間吸入腔室31內(nèi)。
[0044]并且，本實(shí)施方式的渦輪制冷機(jī)中，為了使制冷機(jī)整體配置緊湊化(減小設(shè)置面積)，使作為驅(qū)動(dòng)裝置37的一部分的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)42相對于吸入噴嘴32位于沿周向90°的位置。
[0045]如圖2及圖3所示，離心式壓縮機(jī)2具有成為外廓的外殼11、可旋轉(zhuǎn)地支承于外殼11內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸12、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸12的馬達(dá)13、在旋轉(zhuǎn)軸12上沿軸線方向隔開配置的第一輪子15及第二輪子16。
[0046]旋轉(zhuǎn)軸12經(jīng)由一對軸承14可旋轉(zhuǎn)地支承于外殼11。馬達(dá)13的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由齒輪機(jī)構(gòu)17傳遞至旋轉(zhuǎn)軸12，隨著旋轉(zhuǎn)軸12的旋轉(zhuǎn)，第一輪子15及第二輪子16也進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在外殼11的軸線方向一側(cè)設(shè)置有吸入口 19，在軸線方向另一側(cè)設(shè)置有吐出口 20。并且，夕卜殼11上形成有使吸入口 19和吐出口 20連通的內(nèi)部空間21。
[0047]第一輪子15及第二輪子16配置于內(nèi)部空間21，第一輪子15構(gòu)成第一壓縮段，第二輪子16構(gòu)成第二壓縮段。內(nèi)部空間21具備連接于第一輪子15的流路出口 22的返回流路23、以及連接返回流路23和第二輪子16的吸入流路24。吸入流路24是設(shè)置于第二輪子16的入口部周圍的環(huán)狀通道。
[0048]返回流路23使氣體制冷劑從第一輪子15的徑向外側(cè)的流路出口 22朝向第二輪子16的徑向內(nèi)側(cè)的流路入口流通。返回流路23具有擴(kuò)壓器部26、彎曲部27及返回部28。擴(kuò)壓器部26向徑向外側(cè)引導(dǎo)被第一輪子15壓縮并從第一輪子15的流路出口 22向徑向外側(cè)排出的氣體制冷劑。擴(kuò)壓器部26的徑向外側(cè)經(jīng)由彎曲部27與返回部28連通。
[0049]并且，在第二輪子16內(nèi)壓縮的氣體制冷劑經(jīng)過設(shè)置于第二輪子16周圍的吐出通道25從外殼11的吐出口 20向吐出配管7 (參考圖7)被吐出。
[0050]在彎曲部27的下游側(cè)，遍及全周