CN104653478B - 离心式压缩机及离心式冷水机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种离心式压缩机及离心式冷水机组。该离心式压缩机包括叶轮、扩压器、蜗壳和冷媒通道，扩压器包括增压通道，流经叶轮的气体进入增压通道的入口；蜗壳用于汇集经扩压器增压的气体；冷媒通道用于从外部引入冷媒，冷媒通道包括设置于增压通道的入口端的喷液孔。应用本发明的技术方案，冷媒通道喷出的冷媒雾化有效地阻挡了噪声的传播，有效地降低了噪声。

Description

离心式压缩机及离心式冷水机组

技术领域

本发明涉及制冷及压缩机领域，更具体地，涉及一种离心式压缩机及离心式冷水机组。

背景技术

中央空调，特别是作为目前制冷能力最大的离心式冷水机组，在运行的过程中不可避免的产生较大的噪音，这些噪音对周围环境是一种严重的污染，给设备使用者和维护者带来危害。如果人经常处在这种高分贝环境中，会变得非常急躁、易怒。为了维护人们的身心健康和生存环境，降噪势在必行。

离心式冷水机组运行过程中产生的噪音大致有三部分组成：第一，机组中的离心式压缩机传动零件啮合过程中产生的机械噪音；第二，带动压缩部件运转的电动机在运行过程中产生的电磁噪音，以及给压缩机轴承供油的油泵产生的噪音；第三，气流在压缩机吸气管道、内部流道、排气扩压管道产生的气流噪音。

关于离心式压缩机内部传动零件啮合产生的机械噪音一般都是单一的通过将齿轮箱体壁厚加厚、提高齿轮加工精度等方法来降噪，降噪方法比较单一，效果也有限。

发明内容

本发明旨在提供一种降低噪音的离心式压缩机及离心式冷水机组。

为了实现上述目的，本发明提供了一种离心式压缩机，离心式压缩机包括：叶轮；扩压器，扩压器包括增压通道，流经叶轮的气体进入增压通道的入口；蜗壳，用于汇集经扩压器增压的气体；冷媒通道，用于从外部引入冷媒，冷媒通道包括设置于增压通道的入口端的喷液孔。

进一步地，喷液孔的喷液方向垂直于增压通道内气体的流动方向。

进一步地，喷液孔的数量为一个，设置在扩压器的入口端的流通面积最小处。

进一步地，扩压器为有叶扩压器，扩压器包括多个导流叶片，相邻的两个导流叶片形成增压通道，至少部分增压通道相对应地设置至少一个喷液孔。

进一步地，离心式压缩机还包括：电机；齿轮箱；主轴，安装在齿轮箱上，主轴的一端与叶轮连接；第一齿轮，安装在主轴上；驱动轴，安装在齿轮箱上并与电机驱动连接；第二齿轮，安装在驱动轴上并与第一齿轮相啮合地设置；润滑系统，润滑系统的润滑油容纳于齿轮箱的下部腔体内。

进一步地，离心式压缩机还包括用于将主轴和/或驱动轴安装在齿轮箱上的三油楔轴承。

进一步地，冷媒通道包括开设在齿轮箱侧壁内的与喷液孔相连通的第一导流孔。

进一步地，扩压器还包括第一隔板和与第一隔板平行地设置的第二隔板，第一隔板包括与齿轮箱侧壁的外侧抵接的圆环形基板和垂直地设置在基板的与齿轮箱侧壁相背的面上的多个导流叶片，多个导流叶片沿基板的周向均匀地设置，相邻的两个导流叶片形成增压通道，冷媒通道包括与多个增压通道相对应地设置的多个喷液孔，每个增压通道至少相对应地设置一个喷液孔。

进一步地，冷媒通道还包括用于连通喷液孔与第一导流孔的第二导流孔，第二导流孔包括由基板的内部向齿轮箱侧壁延伸的第一孔段和用于连通喷液孔与第一孔段的第二孔段，冷媒通道还包括开设在齿轮箱侧壁外侧或开设在第一隔板的与齿轮箱侧壁外侧抵接的面上的用于连通多个第二孔段的长槽，长槽与第一导流孔连通。

进一步地，形成齿轮箱的箱壁中至少部分箱壁为双层壁。

进一步地，双层壁包括内层隔音壁和间隔地设置在内层隔音壁外侧的外层隔音壁，外层隔音壁的厚度为D，内层隔音壁的厚度为H，其中D＞H。

进一步地，D＞H+5mm。

进一步地，20mm＞D＞30mm，15mm＞H＞25mm。

根据本发明的另一方面提供了一种离心式冷水机组，离心式冷水机组包括上述的离心式压缩机。

应用本发明的技术方案，离心式压缩机包括：叶轮；扩压器，扩压器包括增压通道，流经叶轮的气体进入增压通道的入口；蜗壳，用于汇集经扩压器增压的气体；冷媒通道，用于从外部引入冷媒，冷媒通道包括设置于增压通道的入口端的喷液孔。应用本发明的技术方案，冷媒通道喷出的冷媒雾化有效地阻挡了噪声的传播，有效地降低了噪声，有效地降低了噪声。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明实施例的离心式压缩机的结构示意图；

图2示出了本发明实施例的离心式压缩机的剖视的结构示意图。

其中，各附图标记代表：1、吸气室；2、叶轮；21、气体通道；3、扩压器；31、增压通道；32、第一隔板；33、第二隔板；4、冷媒通道；41、喷液孔；42、第一导流孔；43、第二导流孔；431、第一孔段；432、第二孔段；44、冷媒进口；5、齿轮箱；51、内层隔音壁；52、外层隔音壁；6、主轴；7、第一齿轮；8、蜗壳；9、排气扩压管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，本实施例的离心式压缩机包括吸气室1、叶轮2、扩压器3、蜗壳8和排气扩压管9。吸气室1用于引入待压缩气体。叶轮2用于加速待压缩气体，叶轮2的相邻的两个叶片之间的空间为气体通道21。气体通道21的进气端与吸气室1相连通。扩压器3包括用于压缩已加速的待压缩气体的增压通道31。增压通道31与叶轮2的气体通道21的出气端相连通。流经叶轮2的气体进入增压通道31的入口。蜗壳8用于汇集经扩压器3增压的气体。排气扩压管9与蜗壳8相通，排气扩压管9用于将经离心式压缩机压缩的气体导出。排气扩压管9的延伸方向相对于水平面向下倾斜。冷媒通道4用于从外部引入冷媒。冷媒通道4包括设置于增压通道31的入口端的喷液孔41。

吸气室1引入的高温的待压缩气体首先流入叶轮2的气体通道21，高速旋转的叶轮2将气体通道21内的高温的待压缩气体加速。然后，经加速的高温气体流入扩压器3的增压通道31。最后，经扩压器3的增压通道31增压后的高温高压气体由蜗壳8汇集后由排气扩压管9排出。

本实施例中，使用冷媒通道4将空调机组的冷凝器排出的低温高压液态冷媒喷至增压通道31排出的高温高压的气体。低温高压的液态冷媒遇到增压后的高温高压气体后，液态的冷媒变成雾状，雾状的冷媒与增压后的高温高压气体混合后进入蜗壳8，从而吸收了排气摩擦所带来的高频噪声。

扩压器3的增压通道31的流通面积从入口开始逐渐增大，以压缩经叶轮2加速的气体。将喷液孔41设置于增压通道31的流通面积最小的入口端，有利于使冷媒与增压后的高温高压气体充分接触，从而更加有效地降低噪声。

根据本发明的一个优选实施例，扩压器3为有叶扩压器，扩压器3包括多个导流叶片，相邻的两个导流叶片形成增压通道31，至少部分增压通道31相对应地设置至少一个喷液孔41。

离心式压缩机的排气扩压管9相对于水平面斜向下布置，减少了离心式压缩机排出的高温高压气体在排气扩压管道中因为管道折弯引起的噪音及气流损失。

如下表所示为制冷量为1400KW的离心压缩机排气扩压管水平布置和倾斜45°布置在相同的工作状况下的噪音数据对比，通过数据可以看出排气扩压管斜向下布置噪音要比水平排气噪音小1dB(A)左右。

表一：排气扩压管噪音数据

	排气扩压管水平布置	排气扩压管斜向下布置
			数据1	86.5Db(A)	84.8dB(A)
数据2	88.3dB(A)	87.7dB(A)

数据3	83.1dB(A)	83.9dB(A)
			数据4	82.7dB(A)	81.7dB(A)

优选地，排气扩压管81的延伸方向与水平面之间的角度为A，其中15°≤A≤90°。更优选地，15°≤A≤65°。

本实施例的离心式压缩机还包括电机、齿轮箱5、主轴6、第一齿轮7、驱动轴、和第二齿轮。主轴6安装在齿轮箱5上，主轴6的一端与叶轮2连接。第一齿轮7安装在主轴6上。驱动轴安装在齿轮箱5上并与电机驱动连接。其中，第一齿轮和第二齿轮位于齿轮箱5内。

本实施例中，离心式压缩机还包括用于将主轴6和驱动轴安装在齿轮箱5上的三油楔轴承。三油楔轴承有效地提高转轴高速运行的可靠性与稳定性，从而降低了噪声。

本实施例的离心式压缩机还包括润滑系统，润滑系统的润滑油容纳于齿轮箱5的下部箱体内。

离心式压缩机在运转过程中，由于润滑系统的油泵的运转使润滑油液面不断翻滚，形成的油雾可用于润滑处于啮合状态的第一齿轮7和第二齿轮，提高齿轮寿命的同时，提高啮合平稳性及噪音。

更优选地，油箱内的润滑油的液面需得保证不能接触第一齿轮和第二齿轮，且要留有20～40mm余量，30mm为最佳。因如果第一齿轮7或第二齿轮浸在润滑油里会造成机械能损失，影响机组效率。离心式压缩机用的润滑油大部分都是合成脂类润滑油，该润滑油是与冷媒互溶的，当润滑油中含有大量冷媒时，会使润滑油液位升高，因此第一齿轮或第二齿轮与润滑油液位之间的要存在一定的距离。

本实施例的扩压器3还包括第一隔板32和与第一隔板32平行地设置的第二隔板33，第一隔板32包括与齿轮箱5侧壁的外侧抵接的圆环形基板和垂直地设置在基板的与齿轮箱5侧壁相背的面上的多个导流叶片，多个导流叶片沿基板的周向均匀地设置的，相邻的两个导流叶片形成增压通道31，冷媒通道4包括与多个增压通道31相对应地设置的多个喷液孔41，每个增压通道31至少相对应地设置一个喷液孔41。

优选地，喷液孔41的喷液方向垂直于增压通道31内气体的流动方向。增压通道31内的气体从位于圆环基板的内圆处的增压通道31的入口流向从位于圆环基板的外圆处的增压通道31的出口。喷液孔41的喷液方向垂直于增压通道31内气体的流动方向同时也垂直于第一隔板32的基板。因此，本实施例的喷液孔41降低了加工难度，提高了生产效率。

冷媒通道4还包括用于连通喷液孔41与第一导流孔42的第二导流孔43，第二导流孔43包括由基板的内部向齿轮箱5侧壁延伸的第一孔段431和用于连通喷液孔41与第一孔段431的第二孔段432，冷媒通道4还包括开设在齿轮箱5侧壁外侧或开设在第一隔板32的与齿轮箱5侧壁外侧抵接的面上的用于连通多个第二孔段432的长槽，长槽与第一导流孔42连通。有效地，降低了冷媒通道4的复杂程度。进一步地，降低了加工难度，提高了生产效率。更进一步地，实现了对扩压器3中的每个增压通道31的全面地降低噪声。

本实施例中，冷媒通道4还包括与第一导流孔42连通的设置在齿轮箱5上的冷媒进口44。

本实施例中，冷媒通道4包括与多个增压通道31相对应地设置的多个喷液孔41。每个增压通道31至少相对应地设置一个喷液孔41。

还可以优选地，每个增压通道31相对应地设置多个喷液孔41。至少一个喷液孔41设置于增压通道31的入口处。

本实施例中，形成齿轮箱的箱壁中至少部分箱壁为双层壁。优选地，与第一隔板32相抵接的侧壁为单层，以便于在该侧壁上开设第一导流孔42。

双层壁包括内层隔音壁51和间隔地设置在内层隔音壁51外侧的外层隔音壁52，外层隔音壁52的厚度为D，内层隔音壁51的厚度为H，其中D＞H。

优选地，20mm＞D＞30mm，15mm＞H＞25mm。

优选地，在满足上述条件的同时D＞H+5mm。

本实施例中，齿轮箱5的内层隔音壁51和外层隔音壁52的厚度不同，可以吸收的噪音波长更广。

本实施例的齿轮箱5材质为灰口铸铁。内层隔音壁51的厚度为20mm。如果太薄则其吸收噪音的能力会降低较多，同时在铸造时也较难保证，太厚则会增加材料成本和机组重量。本实施例的外层隔音壁52的厚度为25mm。因为外层隔音壁不仅需要起到隔音的作用，还要承担着整个压缩机的压力及支撑，因此外层隔音壁52的厚度大于内层隔音壁51的厚度。

根据本发明的另一方面本实施例还提供了一种离心式冷水机组，离心式冷水机组包括上述的离心式压缩机。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种离心式压缩机，其特征在于，所述离心式压缩机包括：

叶轮(2)；

扩压器(3)，所述扩压器(3)包括增压通道(31)，流经所述叶轮(2)的气体进入所述增压通道(31)的入口；

蜗壳(8)，用于汇集经所述扩压器(3)增压的气体；

冷媒通道(4)，用于从外部引入冷媒，所述冷媒通道(4)包括设置于所述增压通道(31)的入口端的喷液孔(41)；

齿轮箱(5)；

其中，所述扩压器(3)还包括第一隔板(32)和与所述第一隔板(32)平行地设置的第二隔板(33)，所述第一隔板(32)包括与所述齿轮箱(5)侧壁的外侧抵接的圆环形基板和垂直地设置在所述基板的与所述齿轮箱(5)侧壁相背的面上的多个导流叶片，所述多个导流叶片沿所述基板的周向均匀地设置，相邻的两个导流叶片形成所述增压通道(31)，所述冷媒通道(4)包括与多个所述增压通道(31)相对应地设置的多个喷液孔(41)，每个所述增压通道(31)至少相对应地设置一个所述喷液孔(41)；

其中，所述冷媒通道(4)包括开设在所述齿轮箱(5)侧壁内的与所述喷液孔(41)相连通的第一导流孔(42)，所述冷媒通道(4)还包括用于连通所述喷液孔(41)与所述第一导流孔(42)的第二导流孔(43)，所述第二导流孔(43)包括由所述基板的内部向所述齿轮箱(5)侧壁延伸的第一孔段(431)和用于连通所述喷液孔(41)与所述第一孔段(431)的第二孔段(432)，所述冷媒通道(4)还包括开设在所述齿轮箱(5)侧壁外侧或开设在所述第一隔板(32)的与所述齿轮箱(5)侧壁外侧抵接的面上的用于连通所述多个第二孔段(432)的长槽，所述长槽与所述第一导流孔(42)连通；

所述冷媒通道(4)还包括与所述第一导流孔(42)连通的设置在所述齿轮箱(5)上的冷媒进口(44)。

2.根据权利要求1所述的离心式压缩机，其特征在于，所述喷液孔(41)的喷液方向垂直于所述增压通道(31)内气体的流动方向。

3.根据权利要求1或2所述的离心式压缩机，其特征在于，所述喷液孔(41)的数量为一个，设置在所述扩压器(3)的入口端的流通面积最小处。

4.根据权利要求1或2所述的离心式压缩机，其特征在于，所述扩压器(3)为有叶扩压器，所述扩压器(3)包括多个导流叶片，相邻的两个所述导流叶片形成所述增压通道(31)，至少部分所述增压通道(31)相对应地设置至少一个所述喷液孔(41)。

5.根据权利要求1或2所述的离心式压缩机，其特征在于，所述离心式压缩机还包括：

电机；

主轴(6)，安装在所述齿轮箱(5)上，所述主轴(6)的一端与所述叶轮(2)连接；

第一齿轮(7)，安装在所述主轴(6)上；

驱动轴，安装在所述齿轮箱(5)上并与所述电机驱动连接；

第二齿轮，安装在所述驱动轴上并与所述第一齿轮(7)相啮合地设置；

润滑系统，所述润滑系统的润滑油容纳于所述齿轮箱(5)的下部腔体内。

6.根据权利要求5所述的离心式压缩机，其特征在于，所述离心式压缩机还包括用于支承所述主轴(6)和/或所述驱动轴的三油楔轴承。

7.根据权利要求5所述的离心式压缩机，其特征在于，形成所述齿轮箱(5)的箱壁中至少部分箱壁为双层壁。

8.根据权利要求7所述的离心式压缩机，其特征在于，所述双层壁包括内层隔音壁(51)和间隔地设置在所述内层隔音壁(51)外侧的外层隔音壁(52)，所述外层隔音壁(52)的厚度为D，所述内层隔音壁(51)的厚度为H，其中D＞H。

9.根据权利要求8所述的离心式压缩机，其特征在于，D＞H+5mm。

10.根据权利要求8所述的离心式压缩机，其特征在于，20mm＞D＞30mm，15mm＞H＞25mm。

11.一种离心式冷水机组，其特征在于，所述离心式冷水机组包括权利要求1至10任一项所述的离心式压缩机。