CN105673564A - 压缩设备壳体和压缩设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种压缩设备壳体和压缩设备，所述压缩设备壳体包括：内壳体单元，被构造成容纳叶轮单元的至少一部分；外壳体单元，包括被构造成容纳内壳体单元的至少一部分的内壳体容纳单元；中间壳体单元，设置在内壳体单元和外壳体单元之间，并被构造成与外壳体单元和内壳体单元中的至少一个一起形成流动路径。

Description

压缩设备壳体和压缩设备

本申请要求于2014年12月4日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0173251号韩国专利申请的优先权，该申请的公开内容通过引用而全部包含于此。

技术领域

与示例性实施例一致的设备涉及压缩设备壳体和压缩设备。

背景技术

用于诸如空气、气体和蒸汽的压缩性流体的压缩机用在各个领域，且存在各种类型的压缩机。

在现有技术中，压缩机可被划分成容积式压缩机和涡轮式压缩机。具体地，压缩机可被划分为往复式压缩机、旋转螺杆式压缩机、涡轮压缩机、隔膜压缩机和旋转滑动叶片式压缩机中的一种。

这样的压缩机可单独用作单机，但根据设计意图，可布置多个压缩机以构造多级压缩设备。当组合或布置多个压缩机来构造多级压缩设备时，可实现更高的压缩率。

同时，第1997-0021766号韩国专利公布公开了一种涡轮压缩机，其中，齿轮箱和涡形管(scroll)被单独制造，齿轮箱容纳有齿轮系，且涡形管容纳叶轮。

发明内容

一个或更多个示例性实施例包括压缩设备壳体和压缩设备，该压缩设备壳体和压缩设备能够容易地实现流动路径单元的形状并降低其制造成本。

在下面的描述中将部分地阐述其他方面，部分将通过描述而明显，或者可通过本示例性实施例的实施而得知。

根据示例性实施例的一方面，提供了一种压缩设备壳体，包括：内壳体单元，被构造成容纳叶轮单元的至少一部分；外壳体单元，包括被构造成容纳内壳体单元的至少一部分的内壳体容纳单元；中间壳体单元，设置在内壳体单元和外壳体单元之间，并被构造成与外壳体单元和内壳体单元中的至少一个一起形成流动路径。

内壳体单元可包括被构造成连接到外壳体单元的凸缘单元。

凸缘单元可包括密封安装槽，所述密封安装槽设置在凸缘单元的面对外壳体单元的部分处。

内壳体单元可包括被形成为形成流动路径的内壳体流动路径槽。

外壳体单元可包括被形成为形成流动路径的外壳体流动路径槽。

外壳体单元可包括：上外壳体；下外壳体，连接到上外壳体。

中间壳体单元可具有中空的圆筒形状。

中间壳体单元可包括被构造成引导流体流经流动路径的流体导向单元。

中间壳体单元可包括流动孔，所述流动孔被构造成将流动路径从中间壳体单元的第一侧连接到中间壳体单元的与第一侧相对的第二侧。

流动路径可仅形成在中间壳体单元的相对于压缩设备壳体的径向的内侧上。

根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种压缩设备，包括：至少一个叶轮单元；内壳体单元，被构造成容纳所述至少一个叶轮单元的至少一部分；外壳体单元，包括被构造成容纳内壳体单元的至少一部分的内壳体容纳单元；中间壳体单元，设置在内壳体单元与外壳体单元之间，并被构造成与内壳体单元和外壳体单元中的至少一个一起形成流动路径。

内壳体单元可包括被构造成连接到外壳体单元的凸缘单元。

凸缘单元可包括密封安装槽，所述密封安装槽设置在凸缘单元的面对外壳体单元的部分处。

内壳体单元可包括被形成为形成流动路径的内壳体流动路径槽。

外壳体单元可包括被形成为形成流动路径的外壳体流动路径槽。

外壳体单元可包括：上外壳体；下外壳体，连接到上外壳体。

中间壳体单元可具有中空的圆筒形状。

中间壳体单元可包括被构造成引导流体流经流动路径的流体导向单元。

中间壳体单元可包括流动孔，所述流动孔被构造成将流动路径从中间壳体单元的第一侧连接到中间壳体单元的与第一侧相对的第二侧。

所述压缩设备还可包括被构造成驱动叶轮单元的驱动齿轮系，其中，外壳体单元还可包括被构造成容纳驱动齿轮系的齿轮系容纳单元。

附图说明

上述方面和/或其他方面将通过下面结合附图对示例性实施例的描述而变得明显且更易于理解，在附图中：

图1是根据示例性实施例的压缩设备的示意性透视图；

图2是根据示例性实施例的沿图1的线II-II截取的剖视图，以示出压缩设备的内部结构；

图3是图2中所示的部分A的示意性放大图；

图4是根据示例性实施例的内壳体单元的示意性透视图；

图5是根据示例性实施例的下外壳体的示意性局部平面图；

图6是根据示例性实施例的中间壳体单元的示意性透视图；

图7是图6的中间壳体单元的示意性剖开视图，示出了中间壳体单元的内表面；

图8是根据示例性实施例的变型的压缩设备的示意性局部剖视图。

具体实施方式

现在将对示例性实施例进行详细说明，示例性实施例的示例示出在附图中，其中，相同的标号始终指示相同的元件。为此，本示例性实施例可具有不同的形式，且不应被理解为受限于在此阐述的描述。因此，下面通过参照附图仅描述示例性实施例，以解释本描述的多个方面。如在此所使用的，诸如“…中的至少一个”的表述在位于一列元件之后时，修饰整列元件而不是修饰该列元件中的单个元件。

以下，将参照附图详细描述示例性实施例。此外，在说明书和附图中，相同的标号指示相同的元件，且将省略其重复的描述。

图1是根据示例性实施例的压缩设备100的示意性透视图。图2是根据示例性实施例的沿图1的线II-II截取的剖视图，以示出压缩设备100的内部结构。图3是图2中所示的部分A的示意性放大图。图4是根据示例性实施例的内壳体单元120的示意性透视图。图5是根据示例性实施例的下外壳体132的示意性局部平面图。图6是根据示例性实施例的中间壳体单元140的示意性透视图。图7是图6的中间壳体单元140的示意性剖开视图，示出了中间壳体单元140的内表面。

如图1至图7所示，压缩设备100执行多级压缩并包括叶轮单元110、内壳体单元120、外壳体单元130、中间壳体单元140和驱动齿轮系150。内壳体单元120、外壳体单元130和中间壳体单元140构成压缩设备壳体H。

根据示例性实施例的压缩设备100执行多级压缩。然而，示例性实施例并不限于此。例如，根据示例性实施例的压缩设备100还可包括单个叶轮单元110以具有单个压缩阶段。

叶轮单元110是离心式叶轮，并设置在内壳体单元120中。叶轮单元110包括基板111、安装在基板111上的多个叶片112和连接到基板111的旋转轴113。

旋转轴113连接到驱动齿轮系150的小齿轮151，以传递动力，这将稍后描述。

根据示例性实施例的叶轮单元110是离心式叶轮。然而，示例性实施例并不限于此。例如，叶轮单元110并不限于离心式叶轮还可以是其他类型的叶轮，例如，轴流式叶轮和混流式叶轮。

内壳体单元120容纳叶轮单元110的至少一部分并可具有中空的圆筒形状。根据示例性实施例，内壳体单元120可通过铸造等制造而成。

如图2、图3和图4中所示，内壳体单元120包括流入部121、主体部122、罩部123、凸缘单元124和扩散部125。

流体流经流入部121然后流入到叶轮单元110中。

主体部122从流入部121延伸，且内壳体流动路径槽122a形成在主体部122中。内壳体流动路径槽122a与中间壳体单元140一起构成流动路径单元S。

此外，为了减少材料和重量，空的空间E形成在主体部122中。

根据本示例性实施例，空的空间E形成在主体122中；然而，示例性实施例并不限于此。例如，根据某些示例性实施例，空的空间可以不形成在主体部122中。

罩部123从主体部122延伸，并设置在面对叶轮单元110的叶片112的位置。

凸缘单元124形成在内壳体单元120的一侧。

如图3中所示，密封安装槽124a和安装孔124b形成在凸缘单元124的面对外壳体单元130的部分中。

密封环124c设置在密封安装槽124a中，且密封环124c接触外壳体单元130以执行密封操作。

在装配过程中，螺栓B插入到安装孔124b中，以执行与外壳体单元130的固定。

扩散部125从罩部123延伸，且在其中形成多个扩散叶片。

根据示例性实施例，扩散部125安装在内壳体单元120中，但是示例性实施例并不限于此。即，根据示例性实施例，扩散部125可安装在外壳体单元130的内壳体容纳单元130a内。

如图1中所示，外壳体单元130包括上外壳体131和下外壳体132，支撑单元132a安装在下外壳体132下方。

如图2至图5中所示，内壳体容纳单元130a形成在外壳体单元130中，以容纳内壳体单元120的至少一部分。

此外，外壳体流动路径槽130b形成在外壳体单元130中，且在装配过程后，外壳体流动路径槽130b与中间壳体单元140一起构成流动路径单元S。

根据示例性实施例，外壳体流动路径槽130b形成在外壳体单元130中。然而，示例性实施例并不限于此。例如，外壳体流动路径槽130b可不形成在外壳体单元130中。在这种情况下，仅内壳体流动路径槽122a和中间壳体单元140构成流动路径单元S。

此外，如图3中所示，安装孔130c_1形成在面对内壳体单元120的凸缘单元124的内壳体安装单元130c中(作为外壳体单元130的一部分)。当已经穿过凸缘单元124的安装孔124b的螺栓B穿过安装孔130c_1且被螺母N固定时，凸缘单元124固定到外壳体单元130。

根据示例性实施例，密封安装槽124a形成在内壳体单元120的凸缘单元124中，且未在外壳体单元130的内壳体安装单元130c中形成密封安装槽。然而，示例性实施例并不限于此。例如，根据示例性实施例，密封安装槽可形成在内壳体单元120的凸缘单元124与外壳体单元130的内壳体安装单元130c中的至少一个中。例如，密封安装槽可仅形成在凸缘单元124中，可仅形成在内壳体安装单元130c中，或者可形成在凸缘单元124和内壳体安装单元130c这两者中。

此外，齿轮系容纳单元130d形成在外壳体单元130中。齿轮系容纳单元130d是驱动齿轮系150被设置于其中以驱动叶轮单元110的空间。

根据示例性实施例，齿轮系容纳单元130d形成在外壳体单元130中；然而，示例性实施例并不限于此。例如，根据示例性实施例，齿轮系容纳单元130d可不形成在外壳体单元130中。在这种情况下，涡形管和齿轮箱可单独地形成而不是一体地形成，从而外壳体单元130可构成涡形管，且齿轮系容纳单元130d可形成在单独的齿轮箱中。

如图2中所示，中间壳体单元140设置在内壳体单元120与外壳体单元130之间。

中间壳体单元140可由诸如金属或合成树脂的材料形成。

如图6和图7中所示，中间壳体单元140包括单独制造的第一部141和第二部142。当在装配过程中将第一部141与第二部142组合在一起时，中间壳体单元140可具有中空的圆筒形状。

根据示例性实施例，中间壳体单元140的第一部141和第二部142单独制造；然而，示例性实施例并不限于此。例如，在一些示例性实施例中，中间壳体单元140可在开始时便一体地形成为具有中空的圆筒形状。在这种情况下，在装配过程中，为了与内壳体单元120组合，流体导向单元140a可由可变形的材料形成或者可不被形成。

当中间壳体单元140设置在内壳体单元120与外壳体单元130之间时，中间壳体单元140与内壳体单元120一起构成流动路径单元S，且中间壳体单元140还与外壳体单元130一起构成流动路径单元S，如图2中所示。

根据示例性实施例，中间壳体单元140不仅与内壳体单元120还与外壳体单元130一起构成流动路径单元S。然而，示例性实施例并不限于此。例如，如图8中所示，根据示例性实施例，中间壳体单元240可仅与内壳体单元220构成流动路径单元S而不与外壳体单元130一起形成流动路径单元S。

如图6和图7中所示，流体导向单元140a形成在中间壳体单元140的外表面和内表面上，以引导流体流经流动路径单元S。

流体导向单元140a从中间壳体单元140的外表面突出。流体导向单元140a形成流动路径单元S的一部分并稳定地引导流体流动。

制造者可根据本设计意图通过适当地设计流体导向单元140a的形状、高度和表面粗糙度来构造期望的流动路径单元S。

根据示例性实施例，流体导向单元140a形成在中间壳体单元140的外表面和内表面这两者上；然而，示例性实施例并不限于此。根据示例性实施例，当流动路径单元S仅设置在中间壳体单元140的内表面上或仅设置在中间壳体单元140的外表面上时，流体导向单元140a可仅形成在这两个表面中的设置流动路径单元S的表面上。在一些情况下，流体导向单元140a可以不形成在中间壳体单元140中。

此外，流动孔140b形成在中间壳体单元140中以将流动路径单元S连接到流体导向单元140a。即，因为根据示例性实施例的流动路径单元S不仅设置在中间壳体单元140的内表面上还设置在中间壳体单元140的外表面上，所以需要将流动路径单元S和流体导向单元140a连接的流动孔140b，其中，流体流动通过该流动孔140b。

根据示例性实施例，流动孔140b设置在中间壳体单元140中；然而，示例性实施例并不限于此。根据示例性实施例，当流动路径单元S仅设置在中间壳体单元140的内表面或仅设置在中间壳体单元140的外表面上时，可不形成流动孔140b。

参照图2，驱动齿轮系150包括连接到旋转轴113的小齿轮151、连接到小齿轮151的大齿轮152和连接到大齿轮152的主驱动轴153。

驱动齿轮系150设置在外壳体单元130的齿轮系容纳单元130d中。当主驱动轴153旋转时，所产生的动力通过大齿轮152和小齿轮151传递到叶轮单元110的旋转轴113，以使叶轮单元110旋转。

根据示例性实施例的驱动齿轮系150包括小齿轮151、大齿轮152和主驱动轴153，但示例性实施例并不限于此。例如，根据示例性实施例的驱动齿轮系150仅将动力传递到旋转轴113以使叶轮单元110旋转即可，其具体结构并不受限。

以下，将描述根据示例性实施例的制造压缩设备100的方法。

首先，制造者准备内壳体容纳单元130a、外壳体流动路径槽130b和齿轮系容纳单元130d形成于其中的上外壳体131和下外壳体132。此外，制造者准备将被安装在压缩设备100中的部件：叶轮单元110、内壳体单元120、中间壳体单元140和驱动齿轮系150。

之后，制造者将叶轮单元110和驱动齿轮系150分别装配且设置在下外壳体132的齿轮系容纳单元130d和内壳体容纳单元130a中。

制造者将中间壳体单元140的第一部141和第二部142装配在内壳体单元120的外表面上。如图2中所示，执行装配使得中间壳体单元140的流体导向单元140a插入到内壳体单元120的内壳体流动路径槽122a的适当位置中。

在通过将中间壳体单元140装配到内壳体单元120上而形成组件之后，制造者将该组件插入到外壳体单元130的内壳体容纳单元130a中。

此后，制造者将上外壳体131连接且固定到下外壳体132。在此，上外壳体131可通过螺纹结合或通过焊接而固定到下外壳体132。在固定过程中，制造者通过将密封环124c设置在内壳体单元120的密封安装槽124a中来执行密封，并且还通过在上外壳体131与下外壳体132之间设置诸如密封环(未示出)的密封构件来执行密封。

此外，制造者将内壳体单元120的凸缘单元124与外壳体单元130的内壳体安装单元130c彼此固定，以将内壳体单元120固定到外壳体单元130。即，制造者依次使螺栓B穿过凸缘单元124的安装孔124b和内壳体安装单元130c的安装孔130c_1，然后将螺母N连接到螺栓B，以将内壳体单元120固定到外壳体单元130。

以下，将描述操作根据示例性实施例的压缩设备100的过程。

当用户开始操作压缩设备100时，主驱动轴153旋转。当主驱动轴153旋转时，大齿轮152旋转，且与大齿轮152啮合的小齿轮151也旋转。

当小齿轮151旋转时，旋转轴113旋转且叶轮单元110也旋转以执行压缩操作。

已经通过压缩设备100的流入单元121流入的流体的压力依次通过叶轮单元110的叶片112、扩散部125和流动路径单元S持续地增大，且被压缩的流体再次流入到下一级叶轮单元，或者在单级构造或终级构造的情况下经压缩设备100的出口(未示出)而被排出。

如上所述，根据示例性实施例的压缩设备100的压缩设备壳体H包括内壳体单元120、外壳体单元130和中间壳体单元140，中间壳体单元140设置在内壳体单元120和外壳体单元130之间，以构成流动路径单元S。因此，可容易地实现流动路径单元S的各种形状，且可简化其制造过程。

即，制造者可通过如下的操作来容易地制造具有期望形状的流动路径单元S的压缩设备壳体H：通过模拟或实验来设计适用于期望的流体流动的流动路径单元S，然后形成中间壳体单元140的流体导向单元140a的形状以适应于流动路径单元S的形状。具体地，因为可通过仅简单地改变中间壳体单元140的流体导向单元140a的形状而容易地实现各种尺寸和形状的流动路径单元S，所以可以低成本制造各种性能的压缩设备100。即，因为没有必要对全部的涡形管进行设计修改来改变流动路径单元S的形状，所以可以以低成本来满足用户对压缩设备100的各种需求。

具体地，因为制造者可通过简单地调节中间壳体单元140的尺寸和厚度而将单一尺寸的内壳体单元120应用到各种尺寸的外壳体单元130，所以可通过减少各类型的内壳体单元120的数量来降低制造成本。因为内壳体单元120的结构复杂，所以可通过减少各类型的内壳体单元120的数量同时增加结构相对简单的各类型的中间壳体单元140的数量来降低总制造成本。

此外，根据示例性实施例，可通过简化压缩设备100的内部空间的布局而减少制造工艺的数量并减少部件数量，来降低制造成本。此外，因为压缩设备100的内部空间可在其设计过程中有效地设置，所以可减小压缩设备100的体积，并可提高装配过程或维护过程的操作便利性。

以下，将参照图8描述根据示例性实施例的压缩设备200。在此，下面将描述与上述压缩设备100的不同点。

图8是根据示例性实施例的压缩设备200的示意性局部剖视图。

如图2中所示的上述示例性实施例的空的空间E未形成在被包含在压缩设备200中的内壳体单元220的主体单元222中。

此外，如图2中所示的上述示例性实施例的外壳体流动路径槽130b未形成在外壳体单元230中。因此，中间壳体单元240的流体导向单元240a沿中间壳体单元240的内表面形成，且流动路径单元S通过内壳体流动路径槽222a和中间壳体单元240而构成。

图8中示出的叶轮单元210、流入单元221、罩单元223、凸缘单元224和扩散部225大体上与上述叶轮单元110、流入单元121、罩单元123、凸缘单元124和扩散部125相同。

在根据示例性实施例的压缩设备200的结构中，因为中间壳体单元240的外表面可光滑地形成，所以可提高装配便利性。例如，在装配过程中，在外壳体单元230完全地装配完之后，可将中间壳体单元240和内壳体单元220的组件插入到外壳体单元230的内壳体容纳单元230a中。

因为根据示例性实施例的压缩设备200的除了上述构造、操作和效果之外的构造、操作和效果与参照图1至图7描述的根据上述示例性实施例的压缩设备100的构造、操作和效果相同，所以在此将省略其重复描述。

如上所述，根据上述示例性实施例，压缩设备壳体和压缩设备能够容易地实现流动路径单元的形状，并降低其制造成本。

应该理解，在此描述的示例性实施例应仅以描述性含义理解，而不是出于限制性的目的。每个示例性实施例中的特征或方面的描述通常应该认为是可用于其他示例性实施例中的其他类似的特征或方面。

虽然以上已经具体地示出和描述了示例性实施例，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下可在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种压缩设备壳体，包括：

内壳体单元，被构造成容纳叶轮单元的至少一部分；

外壳体单元，包括被构造成容纳内壳体单元的至少一部分的内壳体容纳单元；

中间壳体单元，设置在内壳体单元和外壳体单元之间，并被构造成与外壳体单元和内壳体单元中的至少一个一起形成流动路径。

2.根据权利要求1所述的压缩设备壳体，其中，内壳体单元包括被构造成连接到外壳体单元的凸缘单元。

3.根据权利要求2所述的压缩设备壳体，其中，凸缘单元包括密封安装槽，所述密封安装槽设置在凸缘单元的面对外壳体单元的部分处。

4.根据权利要求1所述的压缩设备壳体，其中，内壳体单元包括被构造成形成流动路径的内壳体流动路径槽。

5.根据权利要求1所述的压缩设备壳体，其中，外壳体单元包括被形成为形成流动路径的外壳体流动路径槽。

6.根据权利要求1所述的压缩设备壳体，其中，外壳体单元包括：

上外壳体；

下外壳体，连接到上外壳体。

7.根据权利要求1所述的压缩设备壳体，其中，中间壳体单元具有中空的圆筒形状。

8.根据权利要求1所述的压缩设备壳体，其中，中间壳体单元包括被构造成引导流体流经流动路径的流体导向单元。

9.根据权利要求1所述的压缩设备壳体，其中，中间壳体单元包括流动孔，所述流动孔被构造成将流动路径从中间壳体单元的第一侧连接到中间壳体单元的与第一侧相对的第二侧。

10.根据权利要求1所述的压缩设备壳体，其中，流动路径仅形成在中间壳体单元的相对于压缩设备壳体的径向的内侧上。

11.一种压缩设备，包括：

至少一个叶轮单元；

内壳体单元，被构造成容纳所述至少一个叶轮单元的至少一部分；

外壳体单元，包括被构造成容纳内壳体单元的至少一部分的内壳体容纳单元；

中间壳体单元，设置在内壳体单元与外壳体单元之间，并被构造成与内壳体单元和外壳体单元中的至少一个一起形成流动路径。

12.根据权利要求11所述的压缩设备，其中，内壳体单元包括被构造成连接到外壳体单元的凸缘单元。

13.根据权利要求12所述的压缩设备，其中，凸缘单元包括密封安装槽，所述密封安装槽设置在凸缘单元的面对外壳体单元的部分处。

14.根据权利要求11所述的压缩设备，其中，内壳体单元包括被构造成形成流动路径的内壳体流动路径槽。

15.根据权利要求11所述的压缩设备，其中，外壳体单元包括被构造成形成流动路径的外壳体流动路径槽。

16.根据权利要求11所述的压缩设备，其中，外壳体单元包括：

上外壳体；

下外壳体，连接到上外壳体。

17.根据权利要求11所述的压缩设备，其中，中间壳体单元具有中空的圆筒形状。

18.根据权利要求11所述的压缩设备，其中，中间壳体单元包括被构造成引导流体流经流动路径的流体导向单元。

19.根据权利要求11所述的压缩设备，其中，中间壳体单元包括流动孔，所述流动孔被构造成将流动路径从中间壳体单元的第一侧连接到中间壳体单元的与第一侧相对的第二侧。

20.根据权利要求11所述的压缩设备，还包括被构造成驱动叶轮单元的驱动齿轮系，

其中，外壳体单元还包括被构造成容纳驱动齿轮系的齿轮系容纳单元。