Kaiyun（全站）体育官方网站

　　(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号6.5(22)申请日2020.11.24(71)申请人青岛海尔智能技术研发有限公司地址266101山东省青岛市崂山区海尔路1号申请人海尔智家股份有限公司(72)发明人俞国新桂幸民李思茹陈锦践朱万朋韩聪殷纪强常云雪毛守博宋强魏伟(74)专利代理机构北京智汇东方知识产权代理事务所(普通合伙)11391专利代理师张玉涛(51)Int.Cl.F04D17/12(2006.01)F04D25/06(2006.01)F04D29/058(2006.01)F04D29/28(2006.01)F04D29/44(2006.01)F04D29/62(2006.01)(54)发明名称离心压缩机(57)摘要本发明提供了一种离心压缩机，其包括机壳；电机，安装于机壳内；和至少一个压缩单元，每个压缩单元包括安装于机壳的蜗壳和设置在蜗壳内的离心叶轮，离心叶轮配置成在电机驱动下转动，以对进入蜗壳的气流进行压缩并将其经蜗壳的出口排出。本发明利于实现离心压缩机小型化，且能保持高效率。权利要求书1页说明书6页附图7页CN114542488A2022.05.27CN114542488A1.一种离心压缩机，其特征在于包括：机壳；电机，安装于所述机壳内；和至少一个压缩单元，每个所述压缩单元包括安装于所述机壳的蜗壳和设置在所述蜗壳内的离心叶轮，所述离心叶轮配置成在所述电机驱动下转动，以对进入所述蜗壳的气流进行压缩并将其经所述蜗壳的出口排出。2.根据权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，所述蜗壳限定出沿气流方向依次相连的进气流道、蜗形流道和出气流道；所述进气流道沿所述离心叶轮的轴线方向延伸；所述蜗形流道为厚度方向平行于所述离心叶轮轴线方向的扁平状；且所述出气流道从与所述蜗形流道相接处至所述蜗壳的出口处逐渐从扁平状过渡为圆柱状；所述离心叶轮的进口朝向所述进气流道，出口朝向所述蜗形流道。3.根据权利要求2所述的离心压缩机，其特征在于，所述蜗形流道的厚度大于所述离心叶轮的出口宽度。4.根据权利要求3所述的离心压缩机，其特征在于，所述蜗形流道的厚度与所述离心叶轮的出口宽度之比在1.5至2之间。5.根据权利要求2所述离心压缩机，其特征在于，所述进气流道包括沿气流方向截面逐渐变小的渐缩段。6.根据权利要求5所述的离心压缩机，其特征在于，所述渐缩段整体为截锥形，其母线为凹侧朝向进气流道中心轴线所述的离心压缩机，其特征在于，所述离心叶轮为强后弯式闭式叶轮。8.根据权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，所述离心压缩机为双级压缩式，所述至少一个压缩单元的数量为两个，且其中低压级的压缩单元的所述蜗壳的出口通过连接管与高压级的压缩单元的所述蜗壳的进口连通。9.根据权利要求8所述的离心压缩机，其特征在于，低压级的压缩单元与高压级的压缩单元分别位于所述电机的轴向两侧。10.根据权利要求1所述离心压缩机，其特征在于还包括：至少一个径向磁悬浮轴承和/或至少一个轴向磁悬浮轴承，其安装于所述机壳内，以支撑所述电机的转子。权利要求书1/1页2CN114542488A2离心压缩机技术领域[0001]本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种离心压缩机。背景技术[0002]离心压缩机具有节能高效、运行稳定和寿命长的显著优点。但是在制冷领域，离心压缩机适合于大流量、低压比工作场合，难以实现高效率地小流量、高压比运行。因此，离心压缩机均应用于大冷量冷水机组。而中小型的制冷系统则更多使用螺杆压缩机、涡旋压缩机(如小型中央空调，包括多联机)和滚动转子压缩机。但这些种类的压缩机的运行效率远不如离心压缩机。而且，这些种类的压缩机大多采用润滑油润滑。非常容易产生因润滑油积存于换热器中，导致向压缩机回油不利，使压缩相关部件润滑变差、换热器换热热阻变大等问题。[0003]因此，如果能实现离心压缩机的小型化，使其应用于中小型制冷系统，以代替螺杆压缩机、涡旋压缩机甚至滚动转子压缩机，将使这些制冷系统的能效更高，对制冷行业产生深远影响。发明内容[0004]本发明的一个目的是要解决或至少部分地解决现有技术存在的上述问题，提供一种离心压缩机，在实现小型化的基础上，能保持高效率。[0005]本发明的进一步的目的是要避免中小型制冷系统的压缩机回油问题。[0006]本发明的进一步的目的是要减少离心压缩机中压缩后气流的扩压损失。[0007]特别地，本发明提供了一种离心压缩机，其包括：[0008]机壳；[0009]电机，安装于机壳内；和[0010]至少一个压缩单元，每个压缩单元包括安装于机壳的蜗壳和设置在蜗壳内的离心叶轮，离心叶轮配置成在电机驱动下转动，以对进入蜗壳的气流进行压缩并将其经蜗壳的出口排出。[0011]可选地，蜗壳限定出沿气流方向依次相连的进气流道、蜗形流道和出气流道；进气流道沿离心叶轮的轴线方向延伸；蜗形流道为厚度方向平行于离心叶轮轴线方向的扁平状；且出气流道从与蜗形流道相接处至蜗壳的出口处逐渐从扁平状过渡为圆柱状；离心叶轮的进口朝向进气流道，出口朝向蜗形流道。[0012]可选地，蜗形流道的厚度大于离心叶轮的出口宽度。[0013]可选地，蜗形流道的厚度与离心叶轮的出口宽度之比在1.5至2之间。[0014]可选地，进气流道包括沿气流方向截面逐渐变小的渐缩段。[0015]可选地，渐缩段整体为截锥形，其母线为凹侧朝向进气流道中心轴线]可选地，离心叶轮为强后弯式闭式叶轮。[0017]可选地，离心压缩机为双级压缩式，至少一个压缩单元的数量为两个，且其中低压说明书1/6页3CN114542488A3级的压缩单元的蜗壳的出口通过连接管与高压级的压缩单元的蜗壳的进口连通。[0018]可选地，低压级的压缩单元与高压级的压缩单元分别位于电机的轴向两侧。[0019]可选地，离心压缩机还包括：至少一个径向磁悬浮轴承和/或至少一个轴向磁悬浮轴承，其安装于机壳内，以支撑电机的转子。[0020]本发明的离心压缩机相比于传统的离心压缩机而言，省略了扩压器，将离心叶轮直接安装于蜗壳内，以避免气流在扩压器内旋度较大引发比较大的扩压损失，使压缩机整机效率得以提升，同时也使离心压缩机的结构更加紧凑。因此，这种结构有利于实现离心压 缩机的小型化，且使其保持较高效率，以适于应用于小型的冷水机组或多联机等小型中央 空调。 [0021] 进一步地，本发明的离心压缩机可采用径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承，磁悬 浮轴承为无油化轴承，因此无需再在离心压缩机内加入润滑油，从而彻底避免了中小型制 冷系统的压缩机回油问题(传统惯常采用的螺杆式压缩机、涡旋压缩机和滚动转子压缩机 基本均为有油润滑)，提升了换热器的换热效率；而且机械磨损小、能耗低、噪声小，也使整 机稳定性增强，寿命更长。 [0022] 进一步地，本发明的离心压缩机使蜗壳限定出的蜗形流道为厚度方向平行于离心 叶轮轴线方向的扁平状，扁平状的蜗形流道使得蜗壳整体扁平化，利于实现压缩机小型化。 更重要的是，使出气流道从与蜗形流道相接处至蜗壳的出口处逐渐从扁平状过渡为圆柱 状。如此一来，气流从较薄的、扁平状的蜗形流道进入圆柱状、较宽敞的出气流道的过程中， 能够有非常好的扩压效果。而且由于出气流道从与蜗形流道相接处至蜗壳的出口处逐渐从 扁平状过渡为圆柱状，过渡非常平顺，也减少了气流的不必要的阻力损失，同时圆柱状也适 于与下游管道进行连接。 [0023] 进一步地，本发明认识到，由离心叶轮直接向蜗壳排气将导致气流马赫数增加、气 流离心效应大，使气流向径向外侧聚积，导致流场不均匀，引起较大的流动损失。为消除或 至少缓解上述不利影响，本发明特别使蜗形流道的厚度大于离心叶轮的出口宽度，使得气 流进入蜗壳的蜗形流道后扩压降速，使其马赫数下降，离心效应降低，最终使蜗壳出口的流 场均匀性显著增加，最终提升了离心压缩机的效率。 [0024] 进一步地，本发明的离心叶轮为强后弯式闭式叶轮，以使离心叶轮对气流做功更 多转化为静压提升，更少转化为速度增加。由于强后弯式离心叶轮的出口绝对气流角度较 大，若采用传统的扩压器将导致气流旋度更大，扩压损失更大。本发明采用上述特别设计的 蜗壳直接连接离心叶轮，可有效避免这一问题。由此可见，本发明综合性地把离心叶轮直接 安装于蜗壳内，对蜗壳流道进行特别设计，以及采用强后弯式离心叶轮这些改进结合在一 起，不仅获得了各项结构改进的有益效果，而且还避免了各自的不利影响，使得离心压缩机 的整体效率更高，而且结构更加紧凑，利于实现其小型化。 [0025] 根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明 了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。 附图说明 [0026] 后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。 附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些 说明书 2/6 页 4 CN 114542488 A 4 附图未必是按比例绘制的。附图中： [0027] 图1是根据本发明一个实施例的离心压缩机的整机结构示意图； [0028] 图2是对图1所示离心压缩机沿离心叶轮的轴线方向剖切后得到的示意性剖视图； [0029] 图3是图2的A处放大图； [0030] 图4是图1中的一个压缩单元的结构示意图； [0031] 图5是图4所示压缩单元的另一角度示意图； [0032] 图6是图4所示压缩单元的分解示意图； [0033] 图7是图6所示压缩单元中的离心叶轮的结构示意图； [0034] 图8是图7所示离心叶轮的叶片型线所示离心叶轮的分解示意图； [0036] 图10是图9中的第二叶轮体的结构示意图。 具体实施方式 [0037] 下面参照图1至图10来描述本发明实施例的离心压缩机。部分图中用x轴表示离心 叶轮200的轴线的轴线方向；用实心箭头表示气 流方向。 [0038] 图1是根据本发明一个实施例的离心压缩机的整机结构示意图；图2是对图1所示 离心压缩机沿离心叶轮200的轴线方向剖切后得到的示意性剖视图；图3是图2的A处放大 图。 [0039] 如图1至图3所示，本发明实施例的离心压缩机一般性地可包括机壳10、电机40和 至少一个压缩单元20、30。 [0040] 机壳10限定有容纳空间，电机40安装于机壳10内。电机40包括定子41和转子42，定 子41固定于机壳10，转子42可相对定子41转动。压缩单元20、30的数量可为一个或多个。例 如，可使离心压缩机为单级压缩式，仅设置一个压缩单元。也可使离心压缩机为多级压缩 式，其设置多个压缩单元20、30。每个压缩单元20、30包括安装于机壳10的蜗壳100和设置在 蜗壳100内的离心叶轮200。离心叶轮200配置成在电机40驱动下转动，以对进入蜗壳100的 气流进行压缩并将其经蜗壳100的出口排出。 [0041] 传统的离心压缩机基本在每一级的离心叶轮的下游设置一扩压器，离心叶轮将气 流排入扩压器，气流被扩压器扩压后再进入蜗壳。 [0042] 本发明的离心压缩机相比于传统的离心压缩机，省略了扩压器，将离心叶轮200直 接安装于蜗壳100内，以避免气流在扩压器内旋度较大引发比较大的扩压损失，使离心压缩 机的整机效率得以提升，并且也使离心压缩机的结构更加紧凑。因此，这种结构有利于实现 离心压缩机的小型化，且使其保持较高效率，以适于应用与小型的冷水机组或多联机等小 型中央空调。 [0043] 在一些实施例中，例如图1和图2所示，离心压缩机可为双级压缩式，压缩单元的数 量为两个。可知，两个压缩单元20、30中必然有一个为低压级，另一个为高压级，如图1和图2 中，位于图面左侧的压缩单元20为低压级，右侧的压缩单元30为高压级。低压级的压缩单元 20的蜗壳100的出口通过连接管90与高压级的压缩单元30的蜗壳100的进口连通。具体地， 连接管90的进口端设置法兰91以与低压级的压缩单元20的蜗壳100出口的法兰130相接，连

　　中国小分子药物CDMO服务行业市场情况研究及竞争格局分析报告市场调研在线

　　Kaiyun（中国体育） 开云全站网页

　　Kaiyun（中国体育） 开云全站网页