[发明专利]涡轮式压缩机和备有该涡轮式压缩机的制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及用旋转的叶轮压缩流体的涡轮式压缩机、以及备有该涡轮式压缩机的制冷装置。

背景技术

已往，在制冷装置中，采用涡轮式压缩机作为制冷剂的压缩机。该涡轮式压缩机，通过使设有叶轮的旋转轴旋转，用叶轮压缩流体。

下面，以图10所示压缩机为例，说明该涡轮式压缩机的构造。

如图所示，在该涡轮式压缩机的旋转轴1上沿周方向隔开间隔地固定着具有多个叶片2的叶轮3，使其与旋转轴1一起旋转。由该旋转轴1和叶轮3构成的旋转体(转子)收容在壳体4内。

壳体4内，用分隔板5划分出扩压部6和回流路7，扩压部6与回流路7之间、通过断面为U字形的回转弯头部8连通。

扩压部6由壳体4侧的第1壁部4a和分隔板5侧的第2壁部5a形成，第1壁部4a和第2壁部5a相互平行并垂直于旋转轴1。在回流路7中，沿周方向隔开间隔地设有多个回流叶片9，用于导引流动的流体。

该涡轮式压缩机中，被叶轮3压缩后送入扩压部6的流体，通过回转弯头部8送出到回流路7。

由第1壁部4a和第2壁部5a形成的扩压部6把从叶轮3送出的流体的流动减速后，使大部分动压回复成静压，代表涡轮式压缩机性能的压力回复系数Cp受扩压部6的形状的左右。

因此，通过改善该扩压部6的流体入口6a和出口6b的面积及形状，可以加大压力回复系数Cp。

但是，其现状如图11的曲线图所示，压力回复系数Cp达不到0.5，尚有待于改进。为此，在不导致大型化的前提下，要求改善扩压部6的压力回复系数Cp，提高涡轮式压缩机的性能。

另外，压力回复系数Cp可用扩压部6的入口6a、出口6b的长宽比和面积比表示。

长宽比和面积比可用下式求得。

长宽比：2ΔR/b2＝2(R2-R1)/b2     …(1)

面积比：AR-1＝(R2b2/R1b1)-1      …(2)

式中，R1：扩压部6的入口6a的半径

      R2：扩压部6的出口6b的半径

      b1：扩压部6的入口6a的宽度尺寸

      b2：扩压部6的出口6b的宽度尺寸

另外，扩压部6的压力回复系数Cp可用下式表示。

压力回复系数Cp＝(Ps2-Ps1)/(Pt1-Ps2)

式中，Ps1：扩压部6的入口6a的静压

      Ps2：扩压部6的出口6b的静压

      Pt1：扩压部6的入口6a的全压

即，如果压力系数Cp增大，则相应地，被叶轮3压缩后送出的流体的动压能良好地回复成静压。

本发明是鉴于上述问题做出的，其目的是在不导致大型化的前提下，提供一种性能高、效率高的涡轮式压缩机、以及备有该涡轮式压缩机的制冷装置。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的涡轮式压缩机，具有壳体、旋转轴、叶轮、扩压部；上述壳体上设有吸入口和排出口；上述旋转轴被驱动机构驱动旋转；上述叶轮一体地设在该旋转轴上；上述扩压部在上述叶轮外周侧由一对壁部形成，是借助上述叶轮的旋转向外周侧送出流体的流路；上述旋转轴被驱动机构旋转时上述叶轮也一起旋转，借助该旋转的叶轮将流体从上述吸入口吸入并压缩后，通过上述扩压部从上述排出口排出；其特征在于，上述扩压部沿其轴方向的宽度尺寸，是外周侧的出口大于被上述叶轮送出的流体的入口。

这样，由于扩压部的入口侧和出口侧的沿轴方向宽度尺寸是出口侧大于入口侧，所以，入口侧与出口侧的纵宽比减小，同时面积比增大，可加大扩压部的压力回复系数。即，不需要复杂的构造，借助扩压部就可以把从叶轮送出的被压缩的流体的动压高效率地回复成静压，这样，在不导致大型化和复杂化的前提下可以实现压缩效率高的涡轮式压缩机。

本发明另一实施例的涡轮式压缩机，其特征在于，不改变上述扩压部的入口与出口的面积比，出口的宽度尺寸大于入口的宽度尺寸。

这样，由于不改变上述扩压部的入口与出口的面积比，出口的宽度尺寸大于入口的宽度尺寸，即，加大出口的宽度尺寸，相应地减小出口的直径，所以，可实现外径的小型化，降低成本。

由于即使不改变上述扩压部的入口与出口的面积比，也使出口的宽度尺寸大于入口的宽度尺寸，所以，通过减小纵宽比，加大压力回复系数，可切实提高性能。

本发明另一实施例的涡轮式压缩机，其特征在于，形成上述扩压部的一对壁部形成为从入口朝着出口渐渐分开的锥形。