[發明專利]離心式壓縮機

有效

• 申請號: 201080017942.0
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN102414452A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: M.齊爾德;P.克羅斯利
• 申請（專利權）人: 戴森技術有限公司
• 主分類號: F04D29/44
• 分類號: F04D29/44
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明涉及了一種離心式壓縮機。

背景技術

離心式壓縮機的一種已知的設計包括被靜態護罩覆蓋的有翼片的擴散器和葉輪。為了將性能最大化，葉輪和護罩之間的理想間隙是盡可能小，同時在壓縮機的后續使用期間允許葉輪和護罩出現些微變化。另外，由于任何間隙提供了用于工作流體在不被轉動的情況下流過翼片的通道，理想的是無間隙出現在護罩和擴散器的翼片之間。由于制造公差，通常是很難復制在護罩和葉輪之間具有小的清楚限定的間隙，同時確保護罩和擴散器翼片之間無間隙的離心式壓縮機。

發明內容

在第一方面，本發明提供了一種離心式壓縮機，該離心式壓縮機包括葉輪，擴散器和護罩，擴散器和護罩中的一個包括多個凹槽，擴散器和護罩中的另一個包括多個徑向翼片，其中，護罩覆蓋葉輪和擴散器以使每個徑向翼片突出進入相應的凹槽。

護罩和擴散器定義了腔室，通過葉輪發射進入該腔室的工作流體被膨脹。徑向翼片位于該腔室內，用于使膨脹的流體轉向。通過提供徑向翼片突出進入的凹槽，護罩相對于擴散器和葉輪的位置可被調整以使得在沒有在翼片和護罩或擴散器之間建立徑向間隙的情況下獲得良好限定的護罩和葉輪之間的間隙。因此，高性能的壓縮機可以被實現。

通過調整護罩相對于擴散器的位置，軸向間隙可被產生在每個徑向翼片和護罩或擴散器之間。雖然，軸向間隙被產生，該間隙定義了回轉的通道；而沒有直接的徑向間隙或通道在翼片和護罩或擴散器之間。因此，通過葉輪發射的工作流體撞擊徑向翼片并被徑向翼片轉向。這與一布置相反，在該布置中，清晰的徑向間隙存在于每個徑向翼片和護罩或擴散器之間，其于是提供了直接的通道用于讓工作流體在不被轉向的情況下穿過翼片的上方或下方。

優選地，護罩從葉輪被軸向隔開的量小于在每個徑向翼片和定義相應凹槽的壁之間軸向間隔。也就是說，護罩-葉輪的間隙小于在每個徑向翼片的頂部或底部處的軸向間隙。這于是具有護罩可首先接觸葉輪的優點。然后護罩以預定量從葉輪分隔開以產生良好定義的間隙。

有利的是，每個徑向翼片軸向突出進入相應的凹槽第一量，護罩從葉輪軸向隔開第二量，而每個凹槽具有大于第一量和第二量總和的深度。因此，護罩可首先接觸葉輪，然后從葉輪分開以產生間隙，同時，翼片繼續突出進入到凹槽。

護罩可包括具有中心孔的鐘形壁。于是第一部分覆蓋葉輪，第二部分覆蓋擴散器。第一部分的內表面于是被成形為與葉輪葉片的邊緣相符。

葉輪理想地被安裝到軸，該軸進而可旋轉地安裝到擴散器。通過將軸直接安裝到擴散器，葉輪和擴散器可精確地對準。特別是，軸可被安裝到擴散器以使得軸的旋轉軸線與擴散器同心并正交于擴散器。

優選的，葉輪，擴散器和護罩每個都是由塑料形成，因此，明顯的減少了離心式壓縮機的成本。雖然塑料通常不能保持確保護罩-葉輪之間良好定義的間隙通常所需的公差，徑向翼片突出進入的凹槽作用于承受公差的積累，因此，可以使用在其它情況下被認為不合適的材料而獲得的良好定義的間隙。

在第二方面，本發明提供了一種用于離心式壓縮機的護罩-擴散器組件，所述組件包括護罩和擴散器，護罩和擴散器中的一個包括多個凹槽，護罩和擴散器組件的另一個包括多個徑向翼片，其中，護罩可覆蓋擴散器以使每個徑向翼片突出進入相應的凹槽。

附加地，護罩被用于覆蓋離心式壓縮機的葉輪。如已指出的那樣，通過提供翼片突出進入的凹槽，護罩可相對于葉輪定位以便在沒有在每個翼片的頂部或底部產生徑向間隙的情況下獲得良好定義的間隙。

有利的是，護罩可覆蓋擴散器以使得除了突出進入到相應的凹槽外，每個徑向翼片被從相應的凹槽的壁軸向隔開。也就是說，軸向間隙有利地存在于每個徑向翼片的頂部或底部。通過在每個翼片的頂部或底部具有軸向間隙，護罩可以相對于擴散器定位為具有一定程度的游隙。因此，護罩相對于葉輪的位置可被調整以便達到最佳或良好定義的間隙。雖然軸向間隙出存在于每個徑向翼片的頂部或底部，每個翼片繼續突出進入到凹槽，且因此，不存在與每個翼片相關的徑向間隙。

護罩可包括具有中心孔的鐘形壁，用于覆蓋壓縮機的葉輪的第一部分和用于覆蓋擴散器的第二部分。而且，護罩可包括支撐壁和多個支柱，該支撐壁從鐘形壁延伸，多個支柱在支撐壁和鐘形壁之間延伸。然后，支柱和支撐壁為鐘形壁提供良好結構支撐，于是鐘形壁可被制造成更薄。

優選地，護罩可被直接固定到擴散器以便覆蓋擴散器。因此，在護罩相對于擴散器的位置已經調整以定義在護罩和葉輪之間的間隙之后，護罩可被直接固定到擴散器以便保持間隙。