專利名稱：渦輪壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種渦輪壓縮機，尤其涉及具有改進結構、從而能消除葉輪與罩蓋之間的漏流的渦輪壓縮機。
背景技術：
通常，渦輪壓縮機包括驅動電動機、被驅動電動機驅動旋轉的葉輪、以及與葉輪的葉片分隔開的罩蓋。渦輪壓縮機通過容納在罩蓋中的葉輪轉動而產生的離心力抽吸和壓縮諸如制冷劑等氣體。
驅動電動機包括安裝在電動機室中的固定定子、以及可轉動地設置在定子內部的轉子。轉子通過轉軸一體連接至葉輪，并且與葉輪一體轉動。
圖1至3是設置在傳統渦輪壓縮機中的葉輪和罩蓋的剖視圖和透視圖。如圖所示，傳統渦輪壓縮機包括與驅動電動機(未示出)一體轉動的轉軸105；連接至轉軸105并且與轉軸105一起轉動的葉輪140；遮住葉輪140并且與葉輪140分離開的罩蓋160；與罩蓋160的第一側連通的氣體抽吸部分145，氣體通過所述氣體抽吸部分145被引入葉輪140中；以及與罩蓋160的第二側連通的擴散器147，所述擴散器147將被葉輪140吸入的氣體的動能轉換成壓縮能量。
葉輪140包括連接至轉軸105的葉輪體141、以及多個形成在葉輪體141上且與罩蓋160分離開的葉片143。
對于從氣體抽吸部分145至擴散器147的擴散流“c”，由于氣體抽吸部分145中的壓力與擴散器147中的壓力相比相對較低，因此通過空間165產生了從擴散器147至氣體抽吸部分145的氣體回流。因此，罩蓋160設有多個回流防止凹槽161，以防止氣體回流。
多個回流防止凹槽161沿葉輪140的轉動方向呈環(huán)形地設置在罩蓋160的內圓周表面上，并且相互分離開。即，回流防止凹槽161形成為相互之間具有不同直徑的環(huán)形凹槽，并且形成在罩蓋160的內圓周表面上，以葉輪140的轉軸為中心。
這樣，傳統渦輪壓縮機在罩蓋160上設有多個回流防止凹槽161，以便回流防止凹槽161容納從擴散器147沿罩蓋160的內圓周表面流至氣體抽吸部分145的氣體，從而防止如圖1所示的回流“a”。
并且，如圖3所示，被吸氣體的速度和摩擦力根據葉輪140的轉動方向以及葉片143之間的通道的形狀而有所不同，因此速度差和摩擦力差使得施加在每個葉片143的相對側上的壓力不同。這種在每個葉片143的相對側面上的壓力差產生漏流“b”，漏流“b”從葉片143的第一側越過葉片143至葉片143的第二側、從而通過罩蓋160與葉片143之間的空間165而被產生。并且，漏流“b”越過擴散流“c”流溢至相鄰的葉片143并對擴散流“c”產生影響。由此，漏流減小了壓縮效率。
然而，在傳統渦流壓縮機中，多個回流防止凹槽設置在罩蓋中，以便消除從擴散器至氣體抽吸部分的回流，但是沒有消除漏流的結構，結果使壓縮效率降低。即，因為漏流沿葉輪的轉動方向流動，所以沿葉輪的轉動方向形成的回流防止凹槽不能消除漏流。由此，為了增加壓縮效率，即需要消除回流，也需要消除漏流。

發(fā)明內容
由此，本發(fā)明的一方面是提供一種壓縮效率得到改善的渦輪壓縮機。
通過提供一種渦輪壓縮機實現本發(fā)明的前述和/或其他方面，所述渦輪壓縮機包括驅動電動機；被驅動電動機驅動旋轉的葉輪；第二氣體抽吸部分，氣體通過所述第二氣體抽吸部分被引入葉輪中；以及排放件，氣體通過所述排放件從葉輪排出。渦輪壓縮機還包括設置在氣體抽吸部分與氣體排放件之間且與葉輪的葉片分離開的罩蓋、以及多個設置在罩蓋上且沿葉輪的轉動方向向氣體排放件傾斜的通道。
根據本發(fā)明的另一方面，多個通道設置在罩蓋的與氣體排放件相鄰的氣體排放區(qū)域上。
根據本發(fā)明的另一方面，相鄰的通道沿氣體排放方向相互分離開，并且相互重疊。
根據本發(fā)明的另一方面，渦輪壓縮機還包括至少一個輔助通道，所述輔助通道位于氣體抽吸部分與多個通道之間的罩蓋上，并且沿著葉輪的轉動方向設置。
根據本發(fā)明的另一方面，通道和輔助通道凹入在罩蓋上。
本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點部分將在下面的描述中進行說明，部分可從下面的描述中明顯得出，或通過實施本發(fā)明而獲得教導。


結合附圖，從下面對實施例的描述中，本發(fā)明的這些和/或其方面和優(yōu)點將變得更加明顯和更加容易理解，其中圖1是設置在傳統渦輪壓縮機中的葉輪和罩蓋的剖視圖；圖2是圖1中葉輪的透視圖；圖3是圖1中罩蓋的透視圖；圖4是根據本發(fā)明第一實施例的渦輪壓縮機的示意性剖視圖；圖5是圖4中渦輪壓縮機的局部放大剖視圖；圖6是圖4中罩蓋的透視圖；圖7是示出了氣體流入根據本發(fā)明第一實施例的渦輪壓縮機的葉輪和通道中的透視圖；以及圖8是根據本發(fā)明第二實施例的設置在渦輪壓縮機中的罩蓋的透視圖。
具體實施例方式
以下將詳細說明本發(fā)明的實施例，在附圖中示出了它的例子，其中在全部附圖中相同的標號表示相同的部件。以下對實施例的描述旨在參考附圖解釋本發(fā)明。
如圖4至7所示，根據本發(fā)明第一實施例的渦輪壓縮機1包括安裝在電動機殼體10中的驅動電動機20；第一和第二葉輪40和50，所述第一和第二葉輪40和50連接至驅動電動機20的轉軸5，并且與轉軸5一體轉動；遮住第一和第二葉輪40和50并且與第一和第二葉輪40和50分離開的一對罩蓋60；與每個罩蓋60的第一側面連通的第一和第二氣體抽吸部分45和55，諸如制冷劑等氣體通過所述第一和第二氣體抽吸部分45和55被引入葉輪40和50中；作為氣體排放件的第一和第二擴散件47和57，它們與每個罩蓋60的第二側面連通，并且將被葉輪40和50吸入的氣體的動能轉化成壓縮能量；以及在第一擴散器47和第二氣體抽吸部分55之間的氣體連接器48，所述氣體連接器48將被第一擴散器47擴散的氣體引入到第二氣體抽吸部分55中。并且，第二擴散器57設有氣體排放件58，以排放被壓縮的氣體。
電動機殼體10包括預定容納空間，用來容納驅動電動機20和轉軸5；形成在電動機殼體10的第一側面中的冷卻氣體抽吸部分11，冷卻氣體通過所述冷卻氣體抽吸部分11被引入以冷卻驅動電動機20；以及形成在電動機殼體10的第二側面中的冷卻氣體排放件13，冷卻了驅動電動機20之后、從冷卻氣體抽吸部分11引入的冷卻氣體通過所述冷卻氣體排放件13排出。并且，電動機殼體10包括與轉軸5連接以支撐轉軸5的相對橫向側面。另外，密封件15設置在電動機殼體10與轉軸5連接的位置處，以便防止被壓縮氣體流入電動機殼體10的內部。
轉軸5包括分別連接至第一和第二葉輪40和50的相對端、以及連接至驅動電動機20的轉子31且隨轉子31一體轉動的中間部分。并且，在本發(fā)明的實施例中，轉軸5與推力軸承17連接以沿旋轉軸線的方向支撐轉軸5，并且與徑向軸承19連接以沿徑向支撐轉軸5。
驅動電動機包括一體安裝至電動機殼體10的定子21、以及可轉動地插入在定子21中且與定子21分離開的轉子。
定子21包括定子芯23，其具有圓柱體形狀且形成有用來容納轉子31的轉子外殼27；以及連接至定子芯23的多個線圈25。
轉子31形成得象圓柱體，并且插入在轉子外殼27中。在轉子外殼27中，轉子31與轉子外殼27分離開。并且，轉子31包括由多個芯薄片的疊層形成的轉子芯33、以及用于支撐設置在轉子芯33中的每個芯薄片的保持件35。這樣，轉軸5插入在轉子31的轉子芯33的中心內，并且與轉子31一體轉動。
這里，第一葉輪40和遮住第一葉輪40的罩蓋60具有與第二葉輪50和遮住第二葉輪50的罩蓋60相類似的結構。第一葉輪40和遮住第一葉輪40的罩蓋60的結構將在下面作為典型例子進行描述。
第一葉輪40包括連接至轉軸5的葉輪體41、以及形成在葉輪體41上并且與罩蓋60分離開的多個葉片43。
在本發(fā)明的實施例中，葉輪體41具有截頭圓錐體的形狀，并且具有第一側，轉軸5一體插入在所述第一側中。因此，第一側與轉軸5一體轉動。
多個葉片43以規(guī)則的間隔形成在葉輪體41的第二側上。每個葉片43成曲線以從第一氣體抽吸部分45將氣體吸至第一擴散器47。然而，應該理解，多個葉片無曲率地形成在葉輪體41的第二側面上。
罩蓋60位于第一氣體抽吸部分45和第一擴散器47之間，與第一葉輪47的葉片43分離開。并且，罩蓋60形成有多個通道61，所述通道61沿葉輪40的轉動方向向第一擴散器47傾斜，以便消除回流“a”和漏流“b”。
如圖5所示，當由于第一擴散器47與第一氣體抽吸部分45之間的壓力差、而使氣體從壓力相對較高的第一擴散器47沿罩蓋60流至壓力相對較低的第一氣體抽吸部分45時，產生回流“a”。這種回流中斷了氣體從第一氣體抽吸部分45通過第一葉輪40流至第一擴散器47的擴散流“c”，從而降低了壓縮效率。并且，在設置在第一葉輪40中的每個葉片43的相對側上的被吸入氣體根據第一葉輪40的轉動方向而具有不同的速度、摩擦屬性等。因此，施加在每個葉片43的相對側上的氣體壓力不同。結果，壓力差通過罩蓋60與葉片43之間的空間65而產生漏流“b”(見圖7)，其中氣體從葉片43的第一側越過葉片43流至葉片43的第二側。這種漏流“b”越過擴散流“c”流溢至相鄰的葉片43，并且影響擴散流“c”，從而降低了壓縮效率。
在本發(fā)明的實施例中，如圖6所示，多個通道61設置在罩蓋60的、與第一擴散器47相鄰的氣體排放區(qū)域60a，與罩蓋60的鄰近第一氣體抽吸部分45的氣體抽吸區(qū)域60b相對。將通道61設置在氣體排放區(qū)域60a上的原因是，大部分回流“c”和漏流“b”出現在罩蓋60的氣體排放區(qū)域60a上。然而，多個通道61可以設置在罩蓋60的、包括氣體抽吸區(qū)域60a和氣體排放區(qū)域60a的整個內圓周表面上。
在本發(fā)明的實施例中，相鄰通道61沿擴散流“c”的方向相互分離開，并且相互重疊。即，如圖6所示，相鄰通道61相互重疊，以有效地消除在每個通道61的相對端處的回流“a”和漏流“b”。
在本發(fā)明的實施例中，每個通道61具有曲線的形狀。即，如圖6所示，每個通道61相對于擴散流“c”的方向限定弧形。這樣允許產生在第一葉輪40的葉片43的相對側面中、通過多個通道61至第一擴散器47的漏流“b”排出。
根據本發(fā)明的一方面，每個通道61凹入在罩蓋60的內圓周表面上。并且，每個通道61具有矩形的截面，然而也可以具有半圓形截面，等等。并且，每個通道61的寬度足以消除回流“a”和漏流“b”，其中通道61的寬度可以根據第一葉輪40的尺寸、轉速等而變化。
采用該結構，根據本發(fā)明第一實施例的渦輪壓縮機1的第一葉輪40和罩蓋60的操作過程如下。
首先，驅動電動機20被開啟并轉動轉軸5。然后，第一葉輪40與轉軸5一體轉動，以便在第一葉輪40的轉動下使氣體從第一氣體抽吸部分45流至第一擴散器47。這時，如圖5所示，由于第一擴散器47和第一氣體抽吸部分45之間的壓力差作用而從第一擴散器47流至第一氣體抽吸部分45的回流“a”被容納在多個通道61中，從而消除了回流“a”。并且，如圖7所示，由于葉輪40的葉片43的相對側面之間的壓力而產生的漏流“b”被容納并沿每個通道61的縱向流向第一擴散器47，從而防止漏流“b”穿流通過擴散流“c”。
這樣，多個通道61設置在罩蓋60上，并且沿葉輪40的轉動方向傾斜向第一擴散器47，從而使漏流“b”和回流“a”基本上消除。
圖8是設置在根據本發(fā)明第二實施例的渦輪壓縮機中的罩蓋的透視圖。如圖所示，根據第二實施例的罩蓋60還包括至少一個輔助通道63，所述輔助通道63位于第一氣體抽吸部分45與多個通道61之間，并且沿第一葉輪40的轉動方向設置。
多個輔助通道63沿葉輪40的轉動方向環(huán)形地設置在形成有通道61的罩蓋60的前部中，其中輔助通道63相互分離開。即，輔助通道63設在罩蓋60的氣體抽吸區(qū)域60b中，在設置在罩蓋60的氣體排放區(qū)域60a中的通道61的前面。并且，輔助通道63凹入罩蓋60的內圓周表面上，它們具有相互不同的直徑并且以葉輪140的旋轉軸線為共同的中心。
這樣，在根據本發(fā)明第二實施例的渦輪壓縮機中，多個輔助通道63附加地設置在罩蓋60上，從而即使在從第一擴散器至第一氣體抽吸部分45的回流“a”流溢出通道61時，也能消除回流。
在以上描述中，通道61和輔助通道63應用在第一葉輪40和遮住第一葉輪40的罩蓋60上，然而應該理解，通道61和輔助通道63也應用在第二葉輪50和遮住第二葉輪50的罩蓋60上。
如上所述，本發(fā)明提供一種渦輪壓縮機，其中通過消除回流和漏流提高了壓縮效率。
盡管對本發(fā)明的一些實施例進行了圖示和描述，本領域技術人員應該理解，在不偏離本發(fā)明的原理和實質的情況下，可對這些實施例進各種變化，其范圍由權利要求及其等同物來限定。
權利要求
1.一種渦輪壓縮機，包括驅動電動機；被驅動電動機驅動旋轉且具有葉片的葉輪；氣體抽吸部分，氣體通過所述氣體抽吸部分被引入葉輪中；以及排放件，氣體通過所述排放件從葉輪排出，所述渦輪壓縮機包括在氣體抽吸部分與氣體排放件之間且與葉輪的葉片分離開的罩蓋；以及多個設置在罩蓋上且沿葉輪的轉動方向向氣體排放件傾斜的通道。
2.根據權利要求1所述的渦輪壓縮機，其中所述多個通道設置在罩蓋的、與氣體排放件相鄰的氣體排放區(qū)域上。
3.根據權利要求1所述的渦輪壓縮機，其中所述多個通道沿氣體排放方向相互分離開并且相互重疊。
4.根據權利要求1所述的渦輪壓縮機，其中所述多個通道中的每個通道具有曲線形狀。
5.根據權利要求1所述的渦輪壓縮機，其中所述渦輪壓縮機還包括輔助通道，所述輔助通道位于氣體抽吸部分與多個通道之間的罩蓋上，并且沿著葉輪的轉動方向設置。
6.根據權利要求5所述的渦輪壓縮機，其中通道和輔助通道凹入在罩蓋上。
7.一種渦輪壓縮機，包括葉輪；氣體抽吸部分，氣體通過所述氣體抽吸部分被引入葉輪中；以及排放件，氣體通過所述排放件從葉輪排出，所述渦輪壓縮機包括沿葉輪外表面的葉片；罩蓋，其具有在空氣流動通道起始處的第一側面和在空氣流動通道末端處的第二側面，位于葉輪的葉片之上且最靠近葉輪的葉片；以及通道，其凹入罩蓋的外表面，并且沿葉輪的轉動方向向氣體排放件傾斜，其中葉輪具有大致的截頭圓錐形狀。
8.根據權利要求7所述的渦輪壓縮機，其中渦輪壓縮機包括附加葉輪和附加罩蓋，附加罩蓋具有在空氣流動通道起始處的第一側面和在空體流動通道末端處的第二側面，與附加葉輪對應。
9.根據權利要求8所述的渦輪壓縮機，還包括電動機殼體；驅動電動機，其具有轉軸，并且安裝在電動機殼體中；附加氣體抽吸部分，氣體通過所述附加氣體抽吸部分被引至葉輪，以與罩蓋的第一側面連通；附加擴散器，其與罩蓋的第二側面連通，并且將氣體的動能轉換成壓縮能量；以及氣體連通件，用于將氣體從擴散器引至氣體抽吸部分。
10.根據權利要求9所述的渦輪壓縮機，其中所述罩蓋中的至少一個包括與擴散器中的其中一個相鄰的氣體排放區(qū)域；以及與氣體抽吸部分中的其中一個相鄰的氣體抽吸區(qū)域。
11.根據權利要求10所述的渦輪壓縮機，其中多個通道設置在罩蓋中的至少一個罩蓋的氣體排放區(qū)域上。
12.根據權利要求11所述的渦輪壓縮機，其中多個通道包括分離通道，它們沿擴散流的方向相互分離開。
13.根據權利要求12所述的渦輪壓縮機，其中每個通道在沿擴散流方向上呈曲線形狀。
14.根據權利要求13所述的渦輪壓縮機，其中每個通道呈大致的矩形截面。
15.根據權利要求14所述的渦輪壓縮機，其中每個通道呈大致的半圓形截面。
16.一種渦輪壓縮機，包括葉輪；氣體抽吸部分，氣體通過所述氣體抽吸部分被引入葉輪中；以及排放件，氣體通過所述排放件從葉輪排出，所述渦輪壓縮機包括沿葉輪外表面的葉片；罩蓋，其具有在空氣流動通道起始處的第一側面和在空氣流動通道末端處的第二側面，位于葉輪的葉片之上且最靠近葉輪的葉片；以及通道，其凹入罩蓋的外表面，并且沿葉輪的轉動方向向氣體排放件傾斜；以及至少一個附加通道，其在氣體抽吸部分與通道之間，其中葉輪具有大致的截頭圓錐形狀。
全文摘要
一種渦輪壓縮機，包括驅動電動機；被驅動電動機驅動旋轉的葉輪；第二氣體抽吸部分，氣體通過所述氣體抽吸部分被引入葉輪中；以及排放件，氣體通過所述排放件從葉輪排出，所述渦輪壓縮機包括在氣體抽吸部分與氣體排放件之間且與葉輪的葉片分離開的罩蓋；以及多個設置在罩蓋上且沿葉輪的轉動方向向氣體排放件傾斜的通道。通過該結構，本發(fā)明提供一種渦輪壓縮機，其中通過消除回流和漏流提高了壓縮效率。
文檔編號F04D29/66GK1637301SQ20041005933
公開日2005年7月13日 申請日期2004年6月18日 優(yōu)先權日2004年1月8日
發(fā)明者盧秀赫, 金哲宇 申請人:三星電子株式會社