[发明专利]具有扩展的操作范围的离心压缩机

说明书

相关申请的交叉参照

本申请要求2013年1月31日提交的美国临时申请No.61/758,817的权益，该美国临时申请的全部内容通过引用结合到本文中。

背景技术

制冷压缩机用于通过制冷剂回路在冷却器中循环制冷剂。一种已知类型的制冷压缩机以固定速度操作，并且具有布置在压缩机入口、叶轮上游处的一组可变式入口引导叶片，该一组可变式入口引导叶片在制冷压缩机的操作期间被致动以在各种操作条件中调节性能。

其它已知的制冷压缩机已经另外使用了位于叶轮的下游处的几何结构可变式扩散器，以在部分负载的操作条件期间改善性能控制。几何结构可变式扩散器使扩散器的横截流动面积适应于在部分负载条件下面临的低流量，由此将流动角度和速度维持成近似等于全负载设计的条件下的流动角度和速度。

一种现有技术的制冷压缩机的构思提议将制冷剂再循环以改善性能控制。例如，在授予Brasz的美国专利No.5,669,756中，制冷剂从扩散器出口处进行再循环，并且在叶轮处回注到流动主路径中。

发明内容

本公开涉及一种离心压缩机。在第一示例中，该压缩机包括：第一叶轮，所述第一叶轮布置在制冷剂流动主路径中；第二叶轮，所述第二叶轮在所述制冷剂流动主路径中布置在所述第一叶轮的下游；以及再循环流动路径。在第一示例中，再循环流动路径沿制冷剂流动主路径布置在第一部位和第二部位之间。第一部位在第二部位下游，并且第二部位在第一叶轮的下游。在第二示例中，该压缩机包括：叶轮，所述叶轮布置在制冷剂流动主路径中；以及再循环流动路径，该再循环流动路径沿制冷剂流动主路径设置在第一部位和第二部位之间。在第二示例中，再循环流动路径包括再循环蜗壳。本发明另外公开了一种用于操作离心压缩机的方法。

前述段落、权利要求、或下文的描述以及附图的实施例、示例以及可替代方案(包括它们的任意的各种方面或相应的独立的特征)可以独立地考虑或以任何组合考虑。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非这种特征是不相匹配的。

附图说明

附图可以如下作简要描述：

图1是制冷压缩机的高度示意性的视图。

图2是图1的制冷压缩机的一部分的外部透视图。

图3是沿图2的线3-3截取的剖视图。

图4是沿图2的线4-4截取的剖视图。

图5是图1中的被圈起来的区域的视图。

图6示出了再循环流动喷嘴相对于扩散器叶片的示例性布置。

图7是另一制冷压缩机的高度示意性的视图。

具体实施方式

图1示出了用于循环制冷剂的制冷压缩机10(“压缩机10”)。示例性的制冷剂包括化学制冷剂，诸如R-134a等。在一个示例中，压缩机10与制冷剂回路L流体连通。制冷剂回路L已知为包括冷凝器11、膨胀装置13、以及蒸发器15。

压缩机10包括外壳12，该外壳包容电动机14。外壳12可以包括一个或更多个零件。电动机14绕轴线A旋转地驱动至少一个叶轮以压缩制冷剂。电动机14可以由变频式驱动装置驱动。压缩机10包括第一叶轮16和第二叶轮18，该第一叶轮和第二叶轮均通过轴19连接到电动机14。虽然示出了两个叶轮，但本公开能够扩展到具有额外的叶轮或具有更少的叶轮的压缩机。轴19由支承组件B支撑，该支承组件在这个示例中是磁性支承组件。

外壳12建立了制冷剂流动主路径F。尤其地，外壳12为制冷剂流动主路径F建立了外边界。制冷剂的第一流动流或主流动流被设定成沿制冷剂流动主路径F在压缩机入口20和压缩机出口22之间流动。在这个示例中，在压缩机入口20处未布置有入口引导叶片。入口引导叶片的缺失减少了压缩机10中的在长期使用之后将需要维护和/或更换的机械部件的数量。如将从下文理解的，第一叶片式扩散器24的存在允许去除入口引导叶片。

在图1中从左到右，制冷剂流动主路径F开始于压缩机入口20，在该压缩机入口处，制冷剂被吸向第一叶轮16。第一叶轮16布置在制冷剂流动主路径F中，并且关于制冷剂流动主路径F布置在第二叶轮18的上游。第一叶轮16包括：入口16I，该入口基本上平行于轴线A轴向地布置；以及出口16O，该出口基本上垂直于轴线A径向地布置。