JP2016528441A - 調整器アセンブリおよび遠心圧縮機 - Google Patents

Abstract

調整器アセンブリは、羽根付きディフューザ（４２）、モータ（２０）、駆動歯車（３１）、従動歯車（３２）および調整機構を備え、モータ（２０）は順方向および逆方向に回転可能であり、調整機構は、調整器（４１）、支持部材（４３）および調整器摺動部材（４７）を備え、従動歯車（３２）は調整器（４１）の上にスリーブを形成し、前記調整器（４１）は支持部材（４３）の上にスリーブを形成しており、矩形状の貫通孔が従動歯車（３２）内に形成されており、矩形状の貫通孔が従動歯車（３１）の軸に沿って延在しており、調整器摺動部材（４７）は矩形状の貫通孔により調整器（４１）に固定されており、羽根付きディフューザ（４２）は支持部材上に固定されており、モータ（２０）は駆動歯車（３１）を駆動して回転させ、駆動歯車（３１）は従動歯車（３２）を駆動して回転させ、従動歯車（３２）は回転して調整器摺動部材（４７）を押して移動させ、調整器摺動部材（４７）は調整器（４１）を駆動して羽根付きディフューザ（４２）に対して回転させ、このようにして調整器（４１）はその軸に沿って移動し、従って、より大きな調整範囲が達成される。また、本調整器アセンブリを有する遠心圧縮機も提供する。【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１３年８月２６日に出願された「調整器アセンブリおよび遠心圧縮機」という発明の名称の中国特許出願公開第２０１３１０３７７４４０．４号の優先権の利益を主張するものであり、その開示内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、調整器アセンブリに関し、より詳細には、遠心圧縮機の羽根車の出口幅を調整するための調整器アセンブリおよび遠心圧縮機に関する。

先行技術の遠心圧縮機には、羽根車の出口に調整可能な幅を有するセグメントを形成する調整器が取り付けられている。羽根車の出口幅は、上記圧縮機がより広い範囲で最も高い動作効率を維持することができるように、上記圧縮機の動作条件に従って調整される。先行技術では遠心圧縮機の調整器は通常、羽根車の調整機構に繋がっており、調整器は構造上独立していないため、その制御は十分に正確ではない。その上、羽根車の調整可能な幅の調整範囲は比較的小さく、遠心圧縮機の調整器は様々な種類の動作条件下にある圧縮機に適用することができない。

上記欠点を踏まえた長期間の研究および実践後に、本発明者らは最終的に本発明を得た。

上記状況から、より大きな調整範囲を実現することができる調整器アセンブリを提供し、かつ遠心圧縮機を提供することは必須である。

本開示は、羽根付きディフューザを備え、かつモータ、駆動歯車、従動歯車および調整機構をさらに備えた調整器アセンブリであって、
モータは順方向および逆方向に回転可能であり、駆動歯車は従動歯車に係合し、
調整機構は、調整器、支持部材および調整器摺動部材を備え、
従動歯車は調整器の上にスリーブを形成し、調整器は支持部材の上にスリーブを形成しており、
従動歯車はその上に矩形状の貫通孔を有し、矩形状の貫通孔は従動歯車の軸に沿って配置および延在しており、
調整器摺動部材は矩形状の貫通孔により調整器に固定されており、
羽根付きディフューザは支持部材上に固定され、かつそこには雌ねじが設けられており、
調整器には雄ねじが設けられ、雄ねじは羽根付きディフューザの雌ねじと係合可能であり、
モータは駆動歯車を駆動して回転させるように構成されており、駆動歯車は従動歯車を駆動して回転させるように構成されており、従動歯車は調整器摺動部材を押して移動させるように構成されており、調整器摺動部材は調整器を駆動して羽根付きディフューザに対して回転させるように構成されており、このようにして調整器を駆動してその軸に沿って移動させることを特徴とする調整器アセンブリを提供する。

いくつかの実施形態では、本調整器アセンブリは従動歯車停止部をさらに備え、
従動歯車停止部は調整器の上にスリーブを形成し、かつ従動歯車と羽根付きディフューザとの間に配置されている。

いくつかの実施形態では、従動歯車と従動歯車停止部との間に軸受が配置されている。

いくつかの実施形態では、矩形状の貫通孔に一致する溝が調整器の周囲に配置されており、各溝の軸は従動歯車の軸に垂直である。

各調整器摺動部材は対応する矩形状の貫通孔により対応する溝の中に固定されている。

いくつかの実施形態では、少なくとも２つの矩形状の貫通孔が従動歯車の外周に沿って均等に配置されており、
溝の数は矩形状の貫通孔の数と同じである。

いくつかの実施形態では、溝に雌ねじが設けられており、
調整器摺動部材はボルトであり、溝の雌ねじは調整器摺動部材の雄ねじに係合および固定されている。

いくつかの実施形態では、シール溝が支持部材の周囲に配置されており、シールリングがシール溝の中に配置されている。

いくつかの実施形態では、調整器の長さは支持部材の長さよりも長い。

本開示の冷凍圧縮機は、羽根車および上記調整器アセンブリを備える。

いくつかの実施形態では、その上に雄ねじを有する調整器の端部は羽根車の出口の近くに配置されており、
モータが駆動歯車を駆動して順方向に回転させると、駆動歯車は従動歯車を駆動して順方向に回転させ、かつその上に雄ねじを有する調整器の端部は羽根車の出口が完全に開放されるまで連続的に後退し、モータが駆動歯車を駆動して逆方向に回転させると、駆動歯車は従動歯車を駆動して逆方向に回転させ、かつその上に雄ねじを有する調整器の端部は羽根車の出口が完全に閉鎖されるまで連続的に伸長する。

先行技術と比較すると、本開示は以下のように有利な効果を有する。すなわち、本調整器アセンブリおよび本遠心圧縮機は、より大きな調整範囲を実現し、かつより広い範囲の用途を有することができ、当該出口を完全に密閉することができ、これにより冷媒が逆流して羽根車を駆動して逆方向に回転させるのを防止し、それにより羽根車への損傷を回避し、本調整器アセンブリは独立に制御され、必要とされる伝動機構の数はより少なく、このようにして伝動効率および信頼性が高められ、羽根付きディフューザの入口における空気流方向および空気流量は変わらないまま維持され、これにより衝突損失を減らし、かつサージを効率的に回避し、また、本調整器アセンブリの全体構造は小型であり、本調整器アセンブリは加工および製造に好都合であり、修理に好都合である。

本発明の第１の実施形態に係る完全に開放された本調整器アセンブリを示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る不完全に開放された本調整器アセンブリを示す部分概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る完全に閉鎖された本調整器アセンブリを示す部分概略図である。 本発明の第２の実施形態に係る完全に開放された本調整器アセンブリを示す概略図である。

調整範囲が小さ過ぎるという問題を解決するために、調整器アセンブリを提供する。

上記技術的特徴、さらなる技術的特徴および本開示の有利な効果について、添付の図を参照しながらより詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る完全に開放された本調整器アセンブリを示す概略図である。図１に示すように、本調整器アセンブリは、モータ２０、駆動歯車３１、従動歯車３２、羽根付きディフューザ４２および調整機構を備える。

モータ２０は順方向および逆方向に回転可能である。

好ましくは、駆動歯車３１および従動歯車３２は傘歯車である。

駆動歯車３１はモータ２０に接続されており、モータ２０は駆動歯車３１を駆動して回転させる。駆動歯車３１が従動歯車３２に係合すると、従動歯車３２は同期して回転する。

調整機構は、調整器４１、支持部材４３および調整器摺動部材４７を備える。

支持部材４３の外形は円筒形である。

調整器４１は回転機械加工により形成されており、中心に貫通孔を有する。調整器４１は支持部材４３の外面にスリーブを形成している。調整器４１の長さは支持部材４３の長さよりも長い。支持部材４３は調整器４１の中間部に配置されているため、調整器４１をより均等に支持することができる。

モータ２０は駆動歯車３１を駆動して回転させ、駆動歯車３１は従動歯車３２を駆動して回転させる。従動歯車３２は調整器摺動部材４７を押して移動させ、調整器摺動部材４７は調整器４１を駆動して羽根付きディフューザ４２に対して回転させ、このようにして調整器４１はその軸に沿って移動する。

従動歯車３２は調整器４１の上にスリーブを形成しており、従動歯車３２の軸は調整器４１の軸に一致する。従動歯車３２はその上に矩形状の貫通孔を有し、各矩形状の貫通孔の軸は従動歯車３２の軸に垂直である。矩形状の貫通孔は従動歯車３２の軸に沿って延在している。少なくとも２つの矩形状の貫通孔が従動歯車３２に設けられている。加工および従動歯車に作用している力のバランスの難しさを考慮して、２つの矩形状の貫通孔が設けられていることが好ましい。

調整器摺動部材４７は矩形状の貫通孔により調整器４１に固定されており、調整器摺動部材は溶接によって調整器４１に固定されているか、調整器４１と一体的に形成されている。

好ましくは、従動歯車３２の近位にある調整器４１の近位端に溝が設けられている。溝の数は矩形状の貫通孔の数と同じであり、調整器４１の外周に設けられている溝の位置は矩形状の貫通孔の位置に一致している。調整器摺動部材４７は、従動歯車３２の矩形状の貫通孔により溝に接続されている。この種の構造は加工が容易であり、その取り付けは固定されていて安定している。

溝にはねじ山が設けられてもよく、調整器摺動部材４７にもねじ山が設けられていてもよく、従って、調整器摺動部材４７はねじ山により確実に溝に接続されている。調整器摺動部材４７は、ねじまたはボルトである。調整器４１および調整器摺動部材４７は一体アセンブリとして、調整器４１の軸方向に矩形状の貫通孔内を移動する。矩形状の貫通孔の長さは軸方向への変位距離を決める。

雄ねじは、従動歯車３２から遠位にある調整器４１の遠位端に設けられている。羽根付きディフューザ４２には雌ねじが設けられており。羽根付きディフューザ４２は調整器４１の雄ねじの上にスリーブを形成しており、ねじ山により調整器４１に接続されている。一方、羽根付きディフューザ４２は支持部材４３上に固定されている。

上の記載によれば、従動歯車３２が調整器４１を駆動して回転させると、調整器４１は羽根付きディフューザ４２に螺合可能に係合し、羽根付きディフューザ４２は位置決めおよび固定され、このようにして調整器４１の回転によりそれ自体を軸方向に移動させ、調整器４１は羽根付きディフューザ４２の雌ねじにより軸方向に沿って前方に押される。モータ２０が逆方向に回転すると、モータは、駆動歯車３１、従動歯車３２および調整器４１を駆動して逆方向に回転させ、調整器４１は羽根付きディフューザ４２の雌ねじにより軸方向に沿って後方に移動する。

調整器４１の雄ねじの長さは実際の要件に従って設計されており、従動歯車３２内の対応する矩形状の貫通孔の長さはそれに応じて調整され、それにより実施条件下でより広い調整範囲を実現し、かつ様々な要件を満たす。

好ましくは、従動歯車３２が軸方向に移動するのを防止し、かつ従動歯車３２を確実に駆動歯車３１に係合させるために、従動歯車停止部４４が調整器４１の上に設けられている。従動歯車停止部４４は中心に貫通孔を有し、調整器４１の上にスリーブを形成している。

好ましくは、調整機構は、従動歯車停止部４４をケース１０に固定する位置制限留め具４６をさらに備える。

位置制限留め具４６は、構造上、ボルト、位置決めピンまたはキーであってもよい。複数の位置制限留め具４６が従動歯車停止部４４の周囲に沿って配置されていてもよい。

好ましくは、シールリング４８を収容するために支持部材４３の周囲にシール溝が設けられており、これにより調整器４１と支持部材４３との良好な封着を保証する。

本調整器アセンブリは本遠心圧縮機上に取り付けられている。本遠心圧縮機はケース１０を備える。支持部材４３はケース１０に固定されている。その上に雄ねじを有する調整器４１の端部は羽根車５０の出口の近くに配置されている。調整器４１の軸方向の移動により調整器４１を伸長および後退させ、これにより羽根車５０の出口幅を変える。

モータ２０が駆動歯車３１を駆動して順方向に回転させると、駆動歯車３１は従動歯車３２を駆動して順方向に回転させ、その上に雄ねじを有する調整器４１の端部は羽根車５０の出口が完全に開放されるまで連続的に後退する。最も大きな出口幅を有する羽根車５０の状態が図１に示されている。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る不完全に開放された本調整器アセンブリを示す部分概略図である。図２に示すように、本調整器アセンブリの調整器４１は不完全に開放されている状態にある。図示のように、両矢印によって示されている方向は調整器４１がその軸に沿って移動する方向であり、片矢印によって示されている方向は本遠心圧縮機内の冷媒が流れる方向である。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る完全に閉鎖された本調整器アセンブリを示す部分概略図である。モータ２０が駆動歯車３１を駆動して逆方向に回転させると、駆動歯車３１は従動歯車３２を駆動して逆方向に回転させ、その上に雄ねじを有する調整器４１の端部は羽根車５０の出口が完全に閉鎖されるまで連続的に伸長する。

調整器４１が最も遠い位置まで伸長すると羽根車５０の出口は完全に密閉され、これにより冷媒が逆流して羽根車５０を逆方向に回転させるのを防止する。本調整器アセンブリは、羽根車５０が逆方向に回転して損傷を引き起こすのを防止する逆止弁を使用する必要がない。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る完全に開放された本調整器アセンブリを示す概略図である。第２の実施形態は、本調整器アセンブリでは従動歯車３２と羽根付きディフューザ４２との間に軸受４９が設けられているという点で、図１に示す第１の実施形態とは異なる。

好ましくは、軸受４９はスラスト軸受である。スラスト軸受の摩擦抵抗は比較的より小さく、スラスト軸受の動作状態はより良好である。

従来の遠心圧縮機は連続して大量生産される成熟製品である。既存の羽根付きディフューザおよび既存のケースを僅かに修正して、本調整器アセンブリを従来の遠心圧縮機の既存のスペースに取り付けてもよい。調整器４１の寸法を僅かに変えることにより、調整器４１を異なる直径を有する羽根車５０に適用することができる。本調整器アセンブリは、異なる動力を有する遠心圧縮機に適用することができ、より幅広い用途を有する。

本開示は、羽根車５０の出口幅を用途の動作条件に従って正確に調整して連続的かつ調整可能な幅を形成することができ、これにより本遠心圧縮機を最も高い効率で動作させることができる。

本調整器アセンブリは独立に制御され、必要とされる伝動機構の数はより少なく、伝動効率および信頼性が高められている。本調整器アセンブリの調整により、羽根付きディフューザ４２の入口における空気流方向および空気流量を変わらないまま維持することができ、これにより衝突損失を減らし、かつサージを効率的に回避する。本調整器アセンブリは高い信頼性を有し、本遠心圧縮機はより広い動作範囲を有する。本調整器アセンブリの全体構造は小型であり、本調整器アセンブリは加工および製造に好都合である。

上に述べたことは本発明の実施形態の一部であり、それらは具体的かつ詳細であるが、本発明の範囲を限定するものではない。当業者によって理解されるように、本発明の概念から逸脱することなく各種修正および改良をなすことができ、これらの修正および改良は全て本発明の範囲に含まれる。

Claims (10)

1. 羽根付きディフューザを備え、かつモータ、駆動歯車、従動歯車および調整機構をさらに備えた調整器アセンブリであって、
   前記モータは順方向および逆方向に回転可能であり、前記駆動歯車は前記従動歯車に係合し、
   前記調整機構は、調整器、支持部材および調整器摺動部材を備え、
   前記従動歯車は前記調整器の上にスリーブを形成し、前記調整器は前記支持部材の上にスリーブを形成しており、
   前記従動歯車はその上に矩形状の貫通孔を有し、前記矩形状の貫通孔は前記従動歯車の軸に沿って配置および延在しており、
   前記調整器摺動部材は前記矩形状の貫通孔により前記調整器に固定されており、
   前記羽根付きディフューザは前記支持部材上に固定され、かつそこには雌ねじが設けられており、
   前記調整器には雄ねじが設けられており、前記雄ねじは前記羽根付きディフューザの前記雌ねじと係合可能であり、
   前記モータは前記駆動歯車を駆動して回転させるように構成されており、前記駆動歯車は前記従動歯車を駆動して回転させるように構成されており、前記従動歯車は前記調整器摺動部材を押して移動させるように構成されており、前記調整器摺動部材は前記調整器を駆動して前記羽根付きディフューザに対して回転させるように構成されており、このようにして前記調整器を駆動してその軸に沿って移動させることを特徴とする調整器アセンブリ。
2. 従動歯車停止部をさらに備え、
   前記従動歯車停止部は前記調整器の上にスリーブを形成し、前記従動歯車と前記羽根付きディフューザとの間に配置されている、
   請求項１に記載の調整器アセンブリ。
3. 前記従動歯車と前記従動歯車停止部との間に軸受が配置されている、請求項２に記載の調整器アセンブリ。
4. 前記矩形状の貫通孔に一致する溝が前記調整器の周囲に配置されており、各溝の軸は前記従動歯車の前記軸に垂直であり、
   各調整器摺動部材は対応する矩形状の貫通孔により対応する溝の中に固定されている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の調整器アセンブリ。
5. 少なくとも２つの矩形状の貫通孔が前記従動歯車の外周に沿って均等に配置されており、
   前記溝の数は前記矩形状の貫通孔の数と同じである、
   請求項４に記載の調整器アセンブリ。
6. 前記溝には雌ねじが設けられており、
   前記調整器摺動部材はボルトであり、前記溝の前記雌ねじは前記調整器摺動部材の雄ねじに係合および固定されている、
   請求項４に記載の調整器アセンブリ。
7. 前記支持部材の周囲にシール溝が配置されており、前記シール溝の中にシールリングが配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の調整器アセンブリ。
8. 前記調整器の長さは前記支持部材の長さより長い、請求項１に記載の調整器アセンブリ。
9. 羽根車を備え、かつ請求項１〜８のいずれか１項に定義されている調整器アセンブリをさらに備える冷凍圧縮機。
10. その上に雄ねじを有する前記調整器の端部は、前記羽根車の出口の近くに配置されており、
    前記モータが前記駆動歯車を駆動して順方向に回転させると、前記駆動歯車は前記従動歯車を駆動して順方向に回転させ、かつその上に雄ねじを有する前記調整器の前記端部は前記羽根車の前記出口が完全に開放されるまで連続的に後退し、前記モータが前記駆動歯車を駆動して逆方向に回転させると、前記駆動歯車は前記従動歯車を駆動して逆方向に回転させ、かつその上に雄ねじを有する前記調整器の前記端部は前記羽根車の前記出口が完全に閉鎖されるまで連続的に伸長する、
    請求項９に記載の冷凍圧縮機。

Images