CN105545788B - 离心式压缩机及具有其的空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种离心式压缩机及具有其的空调器，其中，离心式压缩机包括壳体以及形成在壳体内的压缩腔，压缩腔具有出口(11)，离心式压缩机还包括用于调节出口(11)的过流面积的调节机构，调节机构包括：调节部(30)，可移动地设置在出口(11)处，通过调节部(30)的移动调节出口(11)的过流面积；驱动装置(60)，与调节部(30)驱动连接。本发明的技术方案能够有效地解决现有技术中的压缩腔出口的调节器的结构不独立，无法独立控制的问题。

Description

离心式压缩机及具有其的空调器

技术领域

本发明涉及离心式压缩机技术领域，具体而言，涉及一种离心式压缩机及具有其的空调器。

背景技术

为了使离心式压缩机能够在较宽的工况范围(制冷量变化范围)内稳定工作，通常需要按照机组运行情况调节压缩腔出口的宽度。在现有技术中，调节压缩腔出口宽度的调节器一般与叶片调节机构联动，结构不独立，控制不独立，无法用于二级叶轮出口处，并且调节不够精确。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种离心式压缩机及具有其的空调器，以解决现有技术中的压缩腔出口的调节器的结构不独立，无法独立控制的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种离心式压缩机，包括壳体以及形成在壳体内的压缩腔，压缩腔具有出口，其特征在于，离心式压缩机还包括用于调节出口的过流面积的调节机构，调节机构包括：调节部，可移动地设置在出口处，通过调节部的移动调节出口的过流面积；驱动装置，与调节部驱动连接。

进一步地，调节部呈环状。

进一步地，调节部的移动方向为调节部的轴线方向。

进一步地，驱动装置具有转轴，离心式压缩机还包括设置在转轴与调节部之间的传动装置，传动装置将转轴的转动转化为调节部的直线运动。

进一步地，传动装置包括：第一传动件，可转动地设置，第一传动件具有第一螺纹部；第二传动件，与调节部连接，第二传动件具有第二螺纹部，第二传动件通过止转结构限制其转动，当第一传动件转动时，第一螺纹部与第二螺部相配合以驱动第二传动件移动。

进一步地，第一传动件包括第一传动套筒，第一传动套筒套设在第二传动件上，第一传动套筒的内壁上具有第一螺纹部，离心式压缩机还包括用于限制第一传动件在第一传动套筒的轴向方向上的位移的限位部。

进一步地，第一传动件还包括沿第一传动套筒的轴向方向设置并与第一传动套筒连接的第一齿轮结构，驱动装置包括电机和第二齿轮结构，电机固定设置，电机的输出轴形成转轴，第二齿轮结构安装在输出轴上，第一齿轮结构与第二齿轮结构啮合。

进一步地，第一传动套筒的外周向侧壁上设置有限位凸缘，限位部包括固定设置的第一限位板以及设置在第一限位板上的第二限位板，第一限位板和第二限位板夹持限位凸缘以限制第一传动件在第一传动套筒的轴向方向上的位移。

进一步地，第二限位板为弧形挡板，弧形挡板的内边缘的形状与第一传动套筒的横截面的外轮廓的形状相适配。

进一步地，壳体包括压缩腔壁，第二传动件包括第二传动套筒，第二传动套筒套设在压缩腔壁上，第二传动套筒的外壁上具有第二螺纹部，调节部设置在第二传动套筒的端部。

进一步地，止转结构包括：限位孔，设置在第二传动套筒的侧壁上；限位凹槽，设置在压缩腔壁上，限位凹槽沿压缩腔壁的轴向方向延伸；限位销，限位销的第一端固定连接在限位孔内，限位销的第二端可移动地设置在限位凹槽内，限位销的第二端与限位凹槽之间为间隙配合。

进一步地，调节部远离第二传动套筒的一端具有弧形导流面，弧形导流面朝向出口设置。

进一步地，离心式压缩机还包括设置在壳体上的箱体，壳体具有与箱体连通的安装口，电机和至少部分第二齿轮结构设置在箱体内。

进一步地，箱体内具有用于固定电机的电机座。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括离心式压缩机，离心式压缩机为上述的离心式压缩机。

应用本发明的技术方案，设置用于调节出口的过流面积的调节机构。上述调节机构包括调节部和驱动装置，驱动装置与调节部驱动连接使调节部可移动地设置在出口处，通过调节部的移动可以调节出口的过流面积。上述调节机构为独立设置的结构，不与其他机构联动，可以进行独立控制，既可以安装在一级叶轮出口处，也可以安装在二级叶轮出口处。当离心式压缩机工作时，可以根据机组工况(制冷量变化)控制驱动装置驱动调节部移动，从而对出口的过流面积进行调节，进而保持出口处的气流的方向、速度不发生变化，有效地防止喘振的产生，并且可以降低冲击损失，使离心式压缩机能够在较宽的工况范围(制冷量变化范围)内稳定工作，保持机组的高效率运行。

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示出了根据本发明的离心式压缩机的实施例的结构示意图；

图2示出了图1的离心式压缩机的局部示意图；

图3示出了图1的离心式压缩机的第二限位板的结构示意图；

图4示出了图1的离心式压缩机的限位凹槽和限位销的俯视示意图；

图5示出了图1的离心式压缩机的第二传动件、调节部及限位孔的结构示意图；以及

图6示出了图1的离心式压缩机的第一传动件的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、出口；12、压缩腔壁；20、叶轮；30、调节部；31、弧形导流面；41、第一传动件；411、第一传动套筒；4111、限位凸缘；412、第一齿轮结构；42、第二传动件；50、止转结构；51、限位孔；52、限位凹槽；53、限位销；60、驱动装置；61、电机；62、第二齿轮结构；70、限位部；71、第一限位板；72、第二限位板；90、箱体；91、电机座。

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所示，本实施例的离心式压缩机包括壳体、形成在壳体内的压缩腔、设置在所述压缩腔内的叶轮20以及调节机构。其中，压缩腔具有出口11，调节机构用于调节出口11的过流面积。上述调节机构包括调节部30和驱动装置60。调节部30可移动地设置在出口11处，通过调节部30的移动调节出口11的过流面积，驱动装置60，与调节部30驱动连接。

应用本实施例的离心式压缩机，设置用于调节出口11的过流面积的调节机构。上述调节机构包括调节部30和驱动装置60，驱动装置60与调节部30驱动连接使调节部30可移动地设置在出口11处，通过调节部30的移动可以调节出口11的过流面积。上述调节机构为独立设置的结构，不与其他机构联动，可以进行独立控制，既可以安装在一级叶轮出口处，也可以安装在二级叶轮出口处。当离心式压缩机工作时，可以根据机组工况(制冷量变化)控制驱动装置60驱动调节部30移动，从而对出口11的过流面积进行调节，进而保持出口11处的气流的方向、速度不发生变化，有效地防止喘振的产生，并且可以降低冲击损失，使离心式压缩机能够在较宽的工况范围(制冷量变化范围)内稳定工作，保持机组的高效率运行。

如图5所示，在本实施例的离心式压缩机中，调节部30呈环状。由于压缩腔的出口11为环形出口，将调节部30设置为环形，通过调节部30的移动来调节出口11的宽度，进而调节出口11的过流面积，这样可以使对出口11的过流面积的调节效果更好。在本实施例中，调节部30的移动方向为调节部30的轴线方向。上述调节部30的移动方式更为简单，便于控制。当然，调节部30的结构和设置方式不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，调节部可以为其他结构，也可以为其他设置方式，只要能够调节出口的过流面积即可。例如，调节部可以为多个沿出口的周向间隔设置的弧形遮挡板，该弧形遮挡板的移动方向与出口的轴向方向呈一定夹角。

如图1所示，在本实施例的离心式压缩机中，驱动装置60具有转轴，离心式压缩机还包括设置在转轴与调节部30之间的传动装置，传动装置将转轴的转动转化为调节部30的直线运动。上述结构可以对出口11的宽度进行精确调节，同时，当离心式压缩机停止工作后，可以控制驱动装置驱动调节部30移动至将出口11完全关死的位置，从而防止气流回流，避免出现叶轮20反转的现象。

如图1和图2所示，在本实施例的离心式压缩机中，传动装置包括第一传动件41和第二传动件42。其中，第一传动件41包括第一传动套筒411以及沿第一传动套筒411的轴向方向设置并与第一传动套筒411连接的第一齿轮结构412。壳体包括压缩腔壁12，第二传动件42包括第二传动套筒，第二传动套筒套设在压缩腔壁12上，调节部30设置在第二传动套筒的端部。第一传动套筒411套设在第二传动套筒上，第一传动套筒411的内壁上具有第一螺纹部(图6中第一传动套筒411的内壁上的实线部分表示第一螺纹部)，第二传动套筒的外壁上具有第二螺纹部，上述第一螺纹部和第二螺纹部相适配，可以为方头螺纹或者圆头螺纹，也可以为单螺纹或者双螺纹。驱动装置60包括电机61和第二齿轮结构62，电机61固定设置，电机61的输出轴形成转轴，第二齿轮结构62安装在输出轴上，第一齿轮结构412与第二齿轮结构62啮合(图6中第一齿轮结构412的外周向侧壁上的虚线部分表示第一齿轮结构412与第二齿轮结构62相啮合的位置)。

此外，第一传动件41通过限位部70限制其在第一传动套筒411的轴向方向上的位移，第二传动套筒通过止转结构50限制其转动。也就是说，第一传动件41在限位部70的限位下只能转动，不能轴向移动；第二传动套筒在止转结构50的限位下只能轴向移动，不能转动。当需要对出口11的宽度进行调节时，电机61带动第二齿轮结构62转动，通过第一齿轮结构412与第二齿轮结构62的啮合将转动传递给第一齿轮结构412和第一传动套筒411。由于第一传动套筒411套设在第二传动套筒上进行转动，并且第一传动套筒411只能转动不能轴向移动，第二传动套筒只能轴向移动不能转动，当第一传动套筒411转动时，第一传动套筒411内壁上的第一螺纹部与第二传动套筒外壁上的第二螺纹部相配合就可以推动第二传动套筒沿其轴向直线移动。

如图1至图4所示，在本实施例的离心式压缩机中，第一传动套筒411的外周向侧壁上设置有限位凸缘4111。限位部70包括固定设置的第一限位板71以及设置在第一限位板71上的第二限位板72。在本实施例中，第一限位板71为用于形成放置扩压器的通道的扩压器板，第二限位板72为通过螺钉固定连接在上述扩压器板上的弧形挡板，该弧形挡板的内边缘的形状与第一传动套筒411的横截面的外轮廓的形状相适配。上述扩压器板与弧形挡板之间形成凹槽，限位凸缘4111在上述凹槽内被扩压器板与弧形挡板夹持，从而限制第一传动套筒411在其轴向方向上的位移。限位部70为沿压缩腔壁12的轴线对称设置的两个，即扩压器板呈环形，弧形挡板为为沿压缩腔壁12的轴线对称设置在环形扩压器板上的两个。当然，限位部70的结构不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，限位部可以为其他形式的限位结构，只要能够限制第一传动套筒在其轴向方向上的位移即可。如图5和图6所示，在本实施例中，第一传动套筒411、限位凸缘4111和第一齿轮结构412为一体成形结构，第二传动套筒和调节部30为一体成形结构。第一齿轮结构412上开设有若干圆孔，这样可以减轻重量，也方便拧入固定弧形挡板的螺钉。第二齿轮结构62为圆柱直齿齿轮。

如图1至图5所示，在本实施例的离心式压缩机中，止转结构50包括限位孔51、限位凹槽52以及限位销53。其中，限位孔51设置在第二传动套筒的侧壁上。限位凹槽52设置在压缩腔壁12上，限位凹槽52沿压缩腔壁12的轴向方向延伸。限位销53包括螺纹部分和光轴部分，螺纹部分的直径大于光轴部分的直径，两者之间形成台阶面。限位销53的对应螺纹部分的第一端通过螺纹固定连接在限位孔51内，该螺纹部分位于限位孔51中，不能突出于限位孔51的两端，这样可以保证不会影响到第二传动套筒与第一传动套筒411、压缩腔壁12的配合。限位销53的对应光轴部分的第二端可移动地设置在限位凹槽52内，限位凹槽52的宽度略大于限位销53的光轴部分的直径，即限位销53的第二端与限位凹槽52之间为间隙配合，这样可以在保证限位销53不会沿限位凹槽52的宽度方向窜动的同时，使限位销53可以沿限位凹槽52的长度方向顺利地移动。

在本实施例中，压缩腔壁12可以对第二传动套筒起到支撑的作用，限位凹槽52为沿压缩腔壁12的轴线对称设置在压缩腔壁12上的两个，也就是说，止转结构50为沿压缩腔壁12的轴线对称设置的两个，限位孔51也为沿压缩腔壁12的轴线对称设置在第二传动套筒上的两个。当对第二传动套筒进行安装时，先将限位销53的第二端对准限位凹槽52装配在一起，再将限位销53的第一端通过螺纹拧入限位孔51中。当然，限位凹槽52的设置位置不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，可以在压缩机上方的壳体上额外设置支撑架，支撑架上具有对称设置的限位凹槽。当对第二传动套筒进行安装时，先将限位销的第二端对准支撑架的限位凹槽装配在一起，再将限位销的第一端通过螺纹拧入限位孔中，此后将支撑架固定安装到壳体上，限位凹槽位置固定，限位销可以沿着限位凹槽轴向移动。

如图2所示，在本实施例的离心式压缩机中，调节部30远离第二传动套筒的一端具有弧形导流面31，弧形导流面31朝向出口11设置，并且上述弧形导流面31呈环形。上述结构可以对通过出口11的气流起到导流的作用，减少冲击损失。

如图1所示，在本实施例的离心式压缩机中，离心式压缩机还包括设置在壳体上的箱体90。壳体具有与箱体90连通的安装口，电机61和至少部分第二齿轮结构62设置在箱体90内。箱体90内具有用于固定电机61的电机座91。上述结构可以使驱动装置60安装在壳体外部，更加便于操作，并且对驱动装置60起到保护作用。

如图1和图2所示，在本实施例的离心式压缩机中，电机61带动第二齿轮结构62转动，通过啮合将转动传递给第一齿轮结构412和第一传动套筒411。由于第一传动套筒411套设在第二传动套筒上进行转动，并且第一传动套筒411、第二传动套筒分别通过限位部70、止转结构50被限位(第一传动套筒411只能转动不能轴向移动，第二传动套筒只能轴向移动不能转动)，相当于第一传动件41和第二传动件42形成螺母和螺杆的关系，当第一传动套筒411转动时，第二传动套筒被第一螺纹部和第二螺纹部相配合推动，使第二传动套筒沿其轴向直线移动。电机61的转动方向不同，第二传动套筒的移动方向不同。电机61可以按照机组运行情况编程控制来进行驱动，使第二传动套筒左右移动，从而使出口11的宽度可连续调节，进而保持出口11处的气流的方向、速度不发生变化，有效地防止喘振的产生，并且可以降低冲击损失，使离心式压缩机能够在较宽的工况范围(制冷量变化范围)内稳定工作，保持机组的高效率运行。

当离心式压缩机的进气量(制冷量)减少时，控制电机61转动，带动第二齿轮结构62转动，从而带动第一齿轮结构412和第一传动套筒411转动，进而推动第二传动套筒和调节部30移动，使出口11的宽度减小，以此来增大气流的速度，保持出口11处的气流的方向、速度不发生变化。当离心式压缩机的进气量(制冷量)增加时，控制电机61反向转动，带动第二齿轮结构62反向转动，从而带动第一齿轮结构412和第一传动套筒411反向转动，进而推动第二传动套筒和调节部30反向移动，使出口11的宽度增加，以此来减小气流的速度，保持出口11处的气流的方向、速度不发生变化。当离心式压缩机停止工作后，可以控制调节部30移动至将出口11完全关死的位置(最右端)，从而防止气流回流，避免出现叶轮20反转的现象。需要说明的是，上述离心式压缩机的调节机构包括齿轮啮合、螺纹传动的多个动配合面，所以要注意配合的合理设计，以免摩擦阻力过大，磨损增加，影响调节机构的运行效率和可靠性。

本申请还提供了一种空调器(图中未示出)，根据本申请的空调器的实施例包括离心式压缩机，离心式压缩机为上述的离心式压缩机。上述空调器的离心式压缩机能够在较宽的工况范围(制冷量变化范围)内稳定工作，机组效率高。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本实施例的离心式压缩机的整体结构紧凑，占用空间小，结构独立，因此安装位置灵活，可以安装在一级叶轮出口处，也可以安装在二级叶轮出口处。同时，结构简单，加工制造方便，传动环节少，因此，传动效率和可靠性较高。此外，上述离心式压缩机的调节机构可以独立控制，电机可以按照机组运行情况编程控制来进行驱动，使第二传动套筒左右移动，从而使出口的宽度可连续调节，进而保持出口处的气流的方向、速度不发生变化，有效地防止喘振的产生，并且可以降低冲击损失，使离心式压缩机能够在较宽的工况范围(制冷量变化范围)内稳定工作，保持机组的高效率运行。

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 (9)

1.一种离心式压缩机，包括壳体以及形成在所述壳体内的压缩腔，所述压缩腔具有出口(11)，其特征在于，所述离心式压缩机还包括用于调节所述出口(11)的过流面积的调节机构，所述调节机构包括：

调节部(30)，可移动地设置在所述出口(11)处，通过所述调节部(30)的移动调节所述出口(11)的过流面积；

驱动装置(60)，与所述调节部(30)驱动连接；

所述驱动装置(60)具有转轴，所述离心式压缩机还包括设置在所述转轴与所述调节部(30)之间的传动装置，所述传动装置将所述转轴的转动转化为所述调节部(30)的直线运动；

所述传动装置包括：

第一传动件(41)，可转动地设置，所述第一传动件(41)具有第一螺纹部；

第二传动件(42)，与所述调节部(30)连接，所述第二传动件(42)具有第二螺纹部，所述第二传动件(42)通过止转结构(50)限制其转动，当所述第一传动件(41)转动时，所述第一螺纹部与所述第二螺部相配合以驱动所述第二传动件(42)移动；

所述第一传动件(41)包括第一传动套筒(411)，所述第一传动套筒(411)套设在所述第二传动件(42)上，所述第一传动套筒(411)的内壁上具有所述第一螺纹部，所述离心式压缩机还包括用于限制所述第一传动件(41)在所述第一传动套筒(411)的轴向方向上的位移的限位部(70)；

所述第一传动套筒(411)的外周向侧壁上设置有限位凸缘(4111)，所述限位部(70)包括固定设置的第一限位板(71)以及设置在所述第一限位板(71)上的第二限位板(72)，所述第一限位板(71)和所述第二限位板(72)夹持所述限位凸缘(4111)以限制所述第一传动件(41)在所述第一传动套筒(411)的轴向方向上的位移；

其中，所述壳体包括压缩腔壁(12)，所述第二传动件(42)包括第二传动套筒，所述第二传动套筒套设在所述压缩腔壁(12)上，所述第二传动套筒的外壁上具有所述第二螺纹部，所述调节部(30)设置在所述第二传动套筒的端部；所述止转结构(50)包括：

限位孔(51)，设置在所述第二传动套筒的侧壁上；

限位凹槽(52)，设置在所述压缩腔壁(12)上，所述限位凹槽(52)沿所述压缩腔壁(12)的轴向方向延伸；

限位销(53)，所述限位销(53)的第一端固定连接在所述限位孔(51)内，所述限位销(53)的第二端可移动地设置在所述限位凹槽(52)内，所述限位销(53)的第二端与所述限位凹槽(52)之间为间隙配合。

2.根据权利要求1所述的离心式压缩机，其特征在于，所述调节部(30)呈环状。

3.根据权利要求1所述的离心式压缩机，其特征在于，所述调节部(30)的移动方向为所述调节部(30)的轴线方向。

4.根据权利要求1所述的离心式压缩机，其特征在于，所述第一传动件(41)还包括沿所述第一传动套筒(411)的轴向方向设置并与所述第一传动套筒(411)连接的第一齿轮结构(412)，所述驱动装置(60)包括电机(61)和第二齿轮结构(62)，所述电机(61)固定设置，所述电机(61)的输出轴形成所述转轴，所述第二齿轮结构(62)安装在所述输出轴上，所述第一齿轮结构(412)与所述第二齿轮结构(62)啮合。

5.根据权利要求1所述的离心式压缩机，其特征在于，所述第二限位板(72)为弧形挡板，所述弧形挡板的内边缘的形状与所述第一传动套筒(411)的横截面的外轮廓的形状相适配。

6.根据权利要求1所述的离心式压缩机，其特征在于，所述调节部(30)远离所述第二传动套筒的一端具有弧形导流面(31)，所述弧形导流面(31)朝向所述出口(11)设置。

7.根据权利要求4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设置在所述壳体上的箱体(90)，所述壳体具有与所述箱体(90)连通的安装口，所述电机(61)和至少部分所述第二齿轮结构(62)设置在所述箱体(90)内。

8.根据权利要求7所述的离心式压缩机，其特征在于，所述箱体(90)内具有用于固定所述电机(61)的电机座(91)。

9.一种空调器，包括离心式压缩机，其特征在于，所述离心式压缩机为权利要求1至8中任一项所述的离心式压缩机。

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