渦輪壓縮機以及制冷機的製作方法

2023-05-15 02:33:11 5

專利名稱：渦輪壓縮機以及制冷機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種渦輪壓縮機以及製冷才凡。
背景技術：
在渦輪壓縮機中，已知有使擴散器流路的截面積變化的可變擴散器。
例如，在特開2007-211716號公報中公開有如下機構3點支承被配置在 擴散器流路上的環狀部件(擴散器環)，並且經由傳遞機構沿周方向傳遞 用於調節環狀部件位置的驅動力。
在具備環狀部件的可變擴散器中，由環狀部件的前面(徑方向內側面) 與背面(徑方向外側面)之間的壓力差等引起的軸方向的力作用於環狀部 件。
在上述專利文獻l中，作為驅動力的傳遞機構而具有張設在周方向整 體上的線狀部件，作用於環狀部件的力的一部分傳遞至線狀部件，存在使 傳遞機構或者位置調節機構的部件的姿態不穩定的情況。
此外，在具有環繞連接的傳遞機構中，某個區間的拉伸狀態的調整影 響其左右相鄰的區間。這意味著有可能某個區間的調整的影響會波及整個 區間。這樣的傳遞機構的調整會十分複雜。

發明內容
本發明的方式的目的在於提供一種渦輪壓縮機，能夠使被配置在擴散 器流路上的環狀部件的位置穩定地變化。
本發明的方式提供了一種渦輪壓縮機，具有在葉輪的軸方向上相互 分開且之間形成有擴散器流路的第1以及第2壁、至少一部分能夠配置在 上述擴散器流路中的環狀部件、支承上迷環狀部件且調節上述環狀部件自 上述第1壁或者上述第2壁的高度的位置調節裝置。上述位置調節裝置具 有多個杆機構，分別具有與上述環狀部件連接的杆，並且在上述環狀部 件的周方向上相互分開地配置；傳遞機構，將上述多個杆機構的至少l個 所受到的驅動力傳遞至其他杆機構。傳遞機構具有部分地設置有斷開區間 的環繞連接(周o&力Si9 )的關係。根據該方式，藉助位置調節裝置來調節擴散器流路中的環狀部件的位
置(高度)。在位置調節裝置中，驅動力經由傳遞機構被傳遞至多個杆機 構，環狀部件的位置藉助被適當地分配了的驅動力而變化。此外，因為傳 遞機構的環繞連接具有部分的斷開區間，所以能夠通過該斷開區間斷開傳 遞機構的力的一部分。此外，根據該方式傳遞機構的調整比較容易。即傳 遞機構中的某個區間的調整的影響至少能夠在斷開區間處斷開。
本發明的另一方式提供了一種具備上述渦輪壓縮機的制冷機。 根據該方式，因為能夠獲得穩定的擴散器效果，所以能夠實現可靠性 的提升。
根據本發明的方式，能夠穩定地維持傳遞機構或者杆機構中的部件的 姿態，其結果，能夠使配置在擴散器流量上的環狀部件的位置穩定地變化。


圖l是表示渦輪制冷機的概略構成的框圖。
圖2是渦輪制冷機所具備的渦輪壓縮機的水平剖視圖。
圖3是渦輪制冷機所具備的渦輪壓縮機的垂直剖視圖。
圖4是圖3的要部放大圖。
圖5是表示擴散器流路的示意剖視圖。
圖6是表示擴散器環的示意立體圖。
圖7是表示位置調節裝置的俯視圖。
圖8是表示沿著圖7所示的A-B-C-D-E-F線的殼體以及位置調節裝置
的剖^L圖。
圖9A是表示杆機構的示意主視圖。 圖9B是表示杆機構的示意主視圖。 圖IO是用於說明杆機構的動作的圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發明的渦輪壓縮機以及制冷機的一實施方式。另 外，在以下附圖中，為了能夠最大程度地識別各部件，適宜地變更了各部件 的比例尺。
圖1是表示渦輪制冷機S1 (制冷機)的概略構成的框圖。 在本實施方式中，渦輪制冷機S1例如為了生成空調用的冷卻水而被設置在大樓或工廠中，如圖l所示具有冷凝器l、預熱器2、蒸發器3、渦輪壓 縮機4。
在冷凝器1中，作為在氣體狀態下淨皮壓縮的冷卻介質(工作流體)的壓 縮冷卻介質氣體XI液化而變為冷卻介質液體X2。冷凝器1如圖1所示，經 由壓縮冷卻介質氣體XI所流通的流路Rl與渦輪壓縮機4流體流動地連接， 經由冷卻介質液體X2所流通的流路R2與預熱器2流體流動地連接。在流路 R2上設置有用於減壓冷卻介質液體X2的膨脹閥5。
預熱器2，暫時地貯留藉助膨脹閥5而被減壓的冷卻介質液體X2。該預 熱器2經由冷卻介質液體X2所流通的流路R3與蒸發器3流體流動地連接， 經由在預熱器2中產生的冷卻介質的氣相成分X3所流通的流路R4與渦輪壓 縮機4流體流動地連接。在流路R3上設置有用於進一步減壓冷卻介質液體 X2的膨脹閥6。流路R4與渦輪壓縮機4流體流動地連接，以便將氣相成分 X3供給至渦輪壓縮機4所具備的後述的第2壓縮級22。
在蒸發器3中，隨著冷卻介質液體X2的蒸發而從水等的冷卻對象物帶 走相當於氣化熱的熱，該冷卻對象物被冷卻。蒸發器3經由蒸發的冷卻介質 氣體X4所流通的流路R5與渦輪壓縮機4流體流動地連接。流路R5與渦輪 壓縮機4所具備的後述的第1壓縮級21流體流動地連接。
渦輪壓縮機4，壓縮冷卻介質氣體X4而令其變為上述壓縮冷卻介質氣 體X1。該渦輪壓縮才幾4如上所述，經由壓縮冷卻介質氣體X1所流通的流路 Rl與冷凝器1流體流動地連接，經由冷卻介質氣體X4所流通的流路R5與蒸 發器3流體流動地連接。
在如此構成的渦輪制冷機Sl中，經由流路Rl被供給至冷凝器1的壓縮 冷卻介質氣體XI :故液化冷卻而成為冷卻介質液體X2。冷卻介質液體X2藉助 膨脹鬧5被減壓，經由流路R2被供給至預熱器2。被減壓的冷卻介質液體 X2被暫時地貯留在預熱器2中。來自預熱器的冷卻介質液體X2藉助膨脹閥 6被進一步減壓，經由流路R3被供給至蒸發器3。
被供給至蒸發器3的冷卻介質液體X2蒸發而成為冷卻介質氣體X4。該 冷卻介質氣體X4經由流路R5被供給至渦輪壓縮機4。冷卻介質氣體X4藉助 渦輪壓縮機4被壓縮而成為壓縮冷卻介質氣體XI，經由流路R1被再次供給 至冷凝器1。
由^r留在預熱器2中的冷卻介質液體X2產生的氣相成分X3，經由流路 R4被供給至渦輪壓縮機4。該氣相成分X3與冷卻介質氣體X4 —起被壓縮而成為壓縮冷卻介質氣體XI，經由流路Rl -皮供給至冷凝器1。在這樣的渦輪 制冷機S1中，在蒸發器3中蒸發冷卻介質液體X2時，從冷卻對象物帶走熱 而冷卻或者冷凍冷卻對象物。
接著，更詳細地說明渦輪壓縮機4。
圖2是渦輪壓縮機4的水平剖視圖。圖3是渦輪壓縮機4的垂直剖視 圖。圖4是放大了渦輪壓縮機4所具備的壓縮單元20的垂直剖視圖。
在本實施方式中，渦輪壓縮機4如圖2~4所示，具有馬達單元IO、壓 縮機單元20、齒輪單元30。
馬達單元10具備馬達12，具有輸出軸11,是用於驅動壓縮機單元 20的驅動源；馬達殼體13，包圍馬達12並且支承馬達12。馬達12的輸出 軸11藉助固定在馬達殼體13上的第1軸承14和第2軸承15而被能夠旋轉 地支承。馬達殼體13具備支承渦輪壓縮機4的腳部13a。腳部13a的內部是 中空的，該空間能夠作為被供給至渦輪壓縮機4的滑動部位的潤滑油的回收 用的油容器40使用。
壓縮單元20具有第l壓縮級21 (壓縮機構)，吸入冷卻介質氣體X4 (參照圖1)而進行壓縮；第2壓縮級22 (壓縮機構)，進一步壓縮被第1 壓縮級21壓縮的冷卻介質氣體X4，作為壓縮冷卻介質氣體X1 (參照圖1) 排出。
第1壓縮級21具有第1葉輪21a，對沿著推力方向(軸方向)供給 的冷卻介質氣體X4提供速度能量，向徑向方向引導該冷卻介質氣體X4;第 1擴散器21b，具有將藉助第1葉輪21a提供給冷卻介質氣體X4的速度能量 轉換為壓力能量的擴散器流路；第1渦旋室21c，將被第1擴散器21b壓縮 的冷卻介質氣體X4導出至第l壓縮級21的外部；52UV口 21d，將冷卻介質 氣體X4吸入並引導向第l葉輪21a。第l擴散器21b、第l渦旋室21c以及 吸入口 21d的至少一部分由包圍第1葉輪21a的第1殼體21e形成。
第l葉輪21a固定在旋轉軸23上。若旋轉軸23從馬達12的輸出軸11 接收旋轉動力的傳遞而旋轉，則第1葉輪21a被驅動旋轉。
第l擴散器21b具有包圍為第1葉輪21a的環狀的擴散器流路。在本實 施方式中，第l擴散器21b是具備多個擴散器葉片21f的帶葉片的擴散器， 使冷卻介質氣體X4的旋轉速度降低並將速度能量高效率地轉換為壓力能量。
在第1壓縮級21的吸入口 21d上設置有多個用於控制笫1壓縮級n 的"A^流量的進氣引導葉片21g。各個進氣引導葉片21能夠藉助固定在第1殼體21e上的驅動機構21h而變更配設角度。與進氣引導葉片21g的配設角 度相對應，能夠改變從冷卻介質氣體X4的流動方向看的面積(實質的流路 截面積)。
第2壓縮級22具有第2葉輪22a，對來自第1壓縮級21的冷卻介質 氣體X4提供速度能量，並將其向徑向方向引導；第2擴散器22b,具有將借 助第2葉輪22a提供給冷卻介質氣體X4的速度能量轉換為壓力能量的擴散 器流路；第2渦旋室22c,將被第2擴散器22b壓縮的壓縮冷卻介質氣體XI 導出至第2壓縮級22的外部；導入渦旋室22d,將#:笫1壓縮級21壓縮的 冷卻介質氣體X4導向第2葉輪22a。第2擴散器22b、第2渦旋室22c以及 導入渦旋室22d的至少一部分由包圍第2葉輪22a的第2殼體22e形成。
第2葉輪22a，以與第1葉輪21a背面相對的方式配置，且被固定在上 述旋轉軸23上。若旋轉軸23從馬達12的輸出軸ll接收旋轉動力的傳遞而 旋轉，則第2葉輪22a被驅動旋轉。在其他實施方式中，第l葉輪21a和第 2葉輪22a能夠是背面相對以外的位置關係。
第2擴散器22b具有為包圍第2葉輪22a的環狀擴散器流路。在本實施 方式中，第2擴散器22b是不具備擴散器葉片的無葉片擴散器。此外，在本 實施方式中，第2擴散器22b具有擴散器環500以及位置調節裝置510，擴 散器流路的實質的截面積是可變的。後述擴散器環500以及其位置調節裝置 510。
第2渦旋室22c與配管Rl流體流動地連接，自第2壓縮級22的壓縮冷 卻介質氣體XI經由流路Rl供給至冷凝器1。
第1壓縮級21的第1渦旋室21c和第2壓縮級的導入渦旋室22d經由 與第l壓縮級21以及第2壓縮級22分體設置的外部配管(未圖示)連接。 被第1壓縮級21壓縮的冷卻介質氣體X4經由該外部配管被供給至第2壓縮 級22。此外，在該外部配管上流體流動地連接有上述的流路R4(參照圖1)。 在預熱器2中產生的冷卻介質的氣相成分X3經由該外部配管淨皮供給至第2 壓縮級22。
旋轉軸23藉助第3軸承24和第4軸承25被能夠旋轉地支承，第3軸 承24在第1壓縮級21和第2壓縮級22之間的空間50中被固定在第2壓縮 級22的第2殼體22e上，第4軸承25在馬達單元10側被固定在第2殼體 22e上。
齒輪單元30收納在由馬達單元10的馬達殼體12和壓縮機單元20的第2殼體22e形成的空間60中，向旋轉軸23傳遞馬達12的輸出軸11的旋轉 動力。齒輪單元30具有被固定在馬達12的輸出軸11上的大徑齒輪31、和 被固定在旋轉軸23上且與大徑齒輪31嚙合的小徑齒輪32。在齒輪單元30 中，馬達12的輸出軸11的旋轉動力^L傳遞至旋轉軸23,並且相對輸出軸 11的轉速，旋轉軸23的轉速增加。
在本實施方式中，渦輪壓縮機4具有潤滑油供給裝置70，將^留在油 容器40中的潤滑油供給至軸承(第1軸承14、第2軸承15、第3軸承24、 第4軸承25)、葉輪(第l葉輪21a、第2葉輪22a)與殼體(第1殼體21e、 第2殼體22e)之間、以及齒輪單元30等的滑動部位。另外，在附圖中，潤 滑油供給裝置70僅僅圖示了局部。配置有第3軸承24的空間50經由在第2 殼體22e上形成的貫通孔80，與收納有齒輪單元30的空間60流體流動地連 接。進而空間60與油容器40流體流動地連接。淨皮供給至空間50、 60且從 滑動部位回收的潤滑油被送至油容器40。
接著，說明這樣構成的渦輪壓縮機4的動作。
潤滑油藉助潤滑油供給裝置70而從油容器40 ^C供給至渦輪壓縮機4 的滑動部位，之後馬達12被驅動。馬達12的輸出軸11的旋轉動力經由齒 輪單元30被傳遞至旋轉軸23，壓縮機單元20的第1葉輪2la和第2葉輪 22a被驅動旋轉。
若第l葉輪21a旋轉，則第1壓縮級21的吸入口 21d為負壓狀態，來 自流路R5的冷卻介質氣體X4經由吸入口 21d流入至第1壓縮級21。
在第l壓縮級21中，冷卻介質氣體X4沿著推力方向(軸方向)流入至 第l葉輪21a。藉助第l葉輪21aj皮提供速度能量的冷卻介質氣體X4沿著徑 向方向被從第1葉輪21a排出。
在第1擴散器21b中，冷卻介質氣體X4的速度能量被轉換為壓力能量， 冷卻介質氣體X4被壓縮。在本實施方式中，藉助冷卻介質氣體X4與擴散器 葉片21f碰撞，冷卻介質氣體X4的旋轉速度被急劇地減小，速度能量被高 效率地轉換為壓力能量。從第l擴散器21b排出的冷卻介質氣體X4，經由第 1渦旋室21c被導出至第1壓縮級21的外部，經由外部配管被供給至第2 壓縮級22。
在第2壓縮級22中，來自第l壓縮級n的冷卻介質氣體X4經由導入 渦旋室22d沿著推力方向(軸方向)流入至第2葉輪22a。；故第2葉輪22a 提供了速度能量的冷卻介質氣體X4沿著徑向方向被從第2葉輪22a排出。在第2擴散器22b中，冷卻介質氣體X4的速度能量被轉換為壓力能量， 冷卻介質氣體X4被壓縮。在本實施方式中，因為第2擴散器22b沒有葉片， 所以不會由於冷卻介質氣體X4與擴散器葉片碰撞而產生振動。被從第2擴 散器22b排出的壓縮冷卻介質氣體Xl經由第2渦旋室22c被導出至第2壓 縮級22的外部。
來自第2壓縮級22的壓縮冷卻介質氣體XI經由流路Rl被供給至冷凝器1。
在本實施方式中，因為第2擴散器22b中的振動被降低，所以能夠防止 發生在冷凝器1的內部反應的強烈的振動音。
接著，詳細地說明第2擴散器22b的可變機構。
在圖4所示的渦輪壓縮機4中，若流體的吸入流量變化則有時不能充分 地獲得擴散器效果。吸入流量例如能夠通過使馬達12的輸出速度即旋轉軸 23的旋轉速度變化而變化。或者，^1^流量例如能夠通過控制進氣引導葉片 21g的配設角度而變化。若吸入流量變化，則例如從第1葉輪21a吹出的流 體的流動方向變得與在第1擴散器21b的流路的中途或者出口附近配置的擴 散器葉片21f的配設方向不一致等，從而有可能無法充分地獲得擴散器效果。
在本實施方法中，將用於與冷卻介質氣體(流體)的吸入流量等相對應 而調節擴散器流路的寬度(流路截面積)的可變機構裝入渦輪壓縮機4中。 在本實施方式中，可變擴散器設置在第2擴散器22b上。在其他實施方式中， 可變擴散器也可以設置在第1擴散器21b上，也可以設置在第1以及第2擴 散器21b以及22b的雙方上。
圖5是表示第2擴散器22b中的擴散器流路600的示意剖視圖。圖5 中，渦輪壓縮機4具有在第2葉輪22a的軸方向上相互地分開的第1以及 第2壁611、 612;擴散器環500;位置調節裝置M0。第1以及第2壁"1、 612，至少沿第2葉輪22a的徑向方向延伸。在本實施方式中，能夠實質平 行地配置第1壁611和第2壁612。在其他實施方式中，至少第1壁611的 局部可以與笫2壁612實質不平行，或者至少第2壁612的局部可以與第1 壁611實質不平行。
被夾在第1以及第2壁611、 612之間的擴散器流路600的整體形狀為 包圍第2葉輪22a的環狀。被第2葉輪"a壓縮的流體，在環狀的擴散器流 路600中至少向徑向方向(徑方向外方)流動。
在本實施方式中，擴散器環500的整體形狀具有與第2葉輪22a或者擴散器流路600同心的環狀。在笫1壁611上設置有收納擴散器環500的環狀 的槽502。在本實施方式中，擴散器環500相對於擴散器流路600進退自如。 位置調節裝置510支承擴貴、器環500且調節自第1壁611的擴舉_器環500的 高度(伸出高度、伸出量)。在本實施方式中，擴散器環500的伸出高度能 夠實質地為零。
在擴散器環500的配設位置中，與擴散器環500的伸出高度相對應而擴 散器流路600的截面積(擴散器流路600的寬度)變化。在本實施方式中， 使用位置調節裝置510來最適當地設定與渦輪壓縮機4中的吸入流量等相對 應的擴散器環500的伸出高度，以便與第1擴散器21b的流路組合而獲得最 好的擴散器效果。
位置調節用的驅動力經由驅動軸512從外部被供給至位置調節裝置 510。在本實施方式中，驅動軸512，具有在與連接在位置調節裝置510上的 端部相反側的端部上安裝的未圖示的捏手。從渦輪壓縮機4的外部通過手動 使驅動軸512旋轉，從而驅動力被供給至位置調節裝置510。在其他實施方 式中，驅動軸512能夠與飼服電動機等的馬達的輸出軸連接。馬達也可以設 置在渦輪壓縮機4的內部，也可以設置在外部。此時，能夠經由馬達控制驅 動力的攻擊時機以及供給量。
圖6是表示擴散器環500的示意立體圖。在本實施方式中，如圖6所 示，擴散器環500的軸方向的長度(軸方向的寬帶)，比徑向方向的尺寸 (徑向寬度，擴散器環500的厚度)長。在其他實施方式中，擴散器環 500的軸方向的長度，與徑向方向的尺寸相比，能夠相同或者短。
圖6中，在擴散器環500上安裝有3根杆515。 3根杆515，在擴散 器環500的周方向上實質等間隔地分開。經由螺栓等，各個杆515的一個 端部被固定在擴散器環500上。隨著杆515的軸方向的運動，擴散器環 500沿軸方向運動。在本實施方式中，杆515的端部被固定在擴散器環500 的內周面上。在其他實施方式中，杆515也可以固定在擴散器環500的其 他適合的位置上。此外，在其他實施方式中，杆515的數量能夠是2、 4、 5、 6、 7、 8、 9或者10以上。若杆515的數量為3，則擴散器環500的傾 斜調整就比較容易。
圖7是表示位置調節裝置510的俯視圖，圖8是表示沿著圖7所示的 A-B-C-D-E-F的線的殼體501以及位置調節裝置的剖視圖。
在圖7以及圖8中，位置調節裝置510具有三個杆機構"0A、 5208、520C，分別具有上述杆515且配置為在周方向上相互分開；傳遞機構540， 將三個杆機構520A、 520B、 520C的至少一個所受到的驅動力傳遞至其他 杆機構。在本實施方式中，來自驅動軸512的驅動力;故傳遞至1個杆機構 520A。傳遞機構540將杆機構520A所受到的驅動力傳遞至其他杆機構 520B、 520C。
圖9A以及圖9B是表示杆護"構520A的示意主S見圖。其他杆,機構520B、 520C能夠與杆機構520A為相同的構成。
在圖9A以及圖9B中，杆520A具有上述杆515、襯套517、連結軸 524、擺動杆530以及連結軸532。襯套517以及杆515插入至設置在殼 體501上的孔504中。杆515的軸方向的運動被村套517引導。
連結軸524,將擺動杆530與殼體501擺動自如地連結。擺動杆530， 能夠以連結軸524的軸心(支點522 )為中心而擺動。
在本實施方式中，驅動軸512與杆機構520A的擺動杆530連接。具 體而言，驅動軸512的一端被固定在擺動杆530上，驅動軸512的軸心與 擺動杆530的支點(連結軸524的軸心) 一致。若驅動軸512轉動，則擺 動杆530的配設角度以支點522為中心而發生變化。
連結軸532連結擺動杆530和杆515，並且將擺動杆530的擺動運動 轉換為沿著軸方向的直線運動。連結軸532的軸心被配置在擺動杆530的 擺動中心(連結軸524的軸心)的側方。即連結軸532的軸心位於沿著與 杆515的移動方向垂直的方向的擺動中心的側方。在擺動杆530上設有槽 531，能夠插入連結軸532且允許連結軸532與擺動中心的距離發生變化， 隨著擺動杆530的擺動，連結軸532以及杆515沿著軸方向直線運動，其 結果，自第1壁611的擴散器環500的伸出高度發生變化。
如圖9A以及圖9B所示，傳遞機構540的傳遞杆550也與擺動杆530 連結。連結軸552連結擺動杆530和傳遞杆550。連結軸552的軸心相對 於擺動中心(連結軸524的軸心)位於朝向杆515的移動方向的一側。傳 遞杆550沿至少與杆515的移動方向(杆515的延長方向)垂直的方向延 長。隨著擺動杆530的擺動，傳遞杆550的軸心(連結軸552 )以支點522 (連結軸524的軸心)為中心而擺動。此外，隨著擺動杆530的擺動，擺 動杆530相對於傳遞杆550的配設角度經由連結軸552而變化，並且，傳 遞杆550的位置發生移動。
回到圖7，傳遞機構540具有三個上述傳遞杆550。即，傳遞機構540具有分別與杆才幾構520A、 520B、 520C連結的三個傳遞杆550。進而傳遞 機構540具有六個中繼器部件560和兩個可變接頭570。
在本實施方式中，如圖7所示，六個中繼器部件560沿著擴散器環 500的周方向以大約60°間距配置。此外，沿著擴散器環500的周方向， 交替地配置傳遞杆550和可變接頭570。各個傳遞杆550的一個端部與1 個中繼器部件560連結，另一端部與相鄰的中繼器部件560連結。此外， 各個可變接頭570的一個端部與1個中繼器部件560連結，另一端部與相 鄰的中繼器部件560連結。
各個中繼器部件560安裝在殼體501上，以各軸心562為中心擺動自 如。被連結在中繼器部件560上的傳遞杆550以及可變接頭570的軸(長 軸)至少沿擴散器環500的切線方向延伸。
如圖10所示，若驅動力經由驅動軸512被供給至杆機構520A，則至 少沿著擴散器環500的切線方向的傳遞杆550的位置發生移動。藉助杆機 構520A的連結軸552 (參照圖9)等，沿著擴散器環500的徑方向的傳遞 杆550的變位被允許。隨著傳遞杆550的運動，與該傳遞杆550連結的兩 個中繼器部件560擺動。此外，使與其中的1個中繼器部件560連結的可 變接頭570運動。
回到圖7，在傳遞機構540中，若與杆機構520A相對應的傳遞杆550 運動，則經由中繼器部件560以及可變接頭570，使分別與杆機構"0B 以及520C相對應的傳遞杆550同步地運動。即，在本實施方式中傳遞機 構540具有實質地構成環繞連接的關係的多個連結機構(三個傳遞杆550、 六個中繼器部件560、兩個可變接頭570 )。
杆機構520A所受到的驅動力傳遞至相鄰的杆機構520B，進而傳遞至 相鄰的杆機構520C。即，1個杆520A所受到的驅動力經由傳遞機構540 被傳遞至其他杆機構520B、 520C。其結果，使沿著周方向相互地分開地 配置的杆機構520A、 520B、 520C實質地同步運動。各個杆機構520B、 520C, 隨著傳遞杆550的運動，擺動杆530擺動，並且杆515沿著軸方向直線運 動。此時，各個杆才幾構520A、 520B、 520C的杆515沿著軸方向同步地移 動，擴散器環500的軸方向的位置(伸出高度)變化。即，位置調節裝置 510藉助適當地分配給三個杆機構520A、 520B、 520C的驅動力，能夠使 擴散器環500的位置穩定地變化。
在本實施方式中，杆機構5MA與杆機構5MB為相互地鄰接的關係。間，配置有連結這些的可變接頭570。同樣的，杆機構520B與杆機構520C 為相互地鄰接的關係。在與杆.機構52OB對應的傳遞杆550和與杆,機構52OC 對應的傳遞杆550之間，配置有連結這些的可變接頭570。
杆機構520C與杆機構520A也為相互地鄰接的關係。但是，在與杆機 構520A對應的傳遞杆550和與杆才凡構520B對應的傳遞杆550之間，沒有 配置連結機構。
如此，在本實施方式中，在杆機構520C和杆機構520A之間，部分地 設置有環繞連接的斷開區間580。這對於位置調節裝置510中的部件姿態 的穩定性以及張力調節的容易度等方面有利。
在此，圖7中，若來自第2葉輪22a的流體在擴散器流路600中流動， 則由擴散器環500的前面(徑方向內側面)與背面(徑方向外側面)之間 的壓力差等引起的軸方向的力作用於擴散器環500上。作用於擴散器環 500上的軸方向的力通常是朝向擴散器流路600而提升擴散器環500的方 向。
由流體流動引起的該軸方向的力，在圖9A以及9B中，傳遞至杆機構 520A的擺動杆530以及傳遞機構540的傳遞杆550。在傳遞杆550上，沿 著擴散器環500的切線方向的應力發生作用。
圖7中，在與其他杆機構520B、 5Z0C對應的傳遞杆5S0上也一樣， 由流體流動引起的應力發生作用。作用於三個傳遞杆550上的應力的方 向，是在傳遞機構540的環繞連接中的相互相同的方向。在本實施方式中， 作用於與杆機構520A對應的傳遞杆550上的應力的方向是從環繞連接中 的杆機構520A向杆機構520B的方向。即，作用於三個傳遞杆"0上的應 力的方向，全部是從環繞連接中的杆機構520A向杆機構520C的方向(圖 7中的左旋)。在其他實施方式中，作用於三個傳遞杆550上的應力的方 向，也可以全部是從環繞連接中的杆機構520C向杆機構"OA的方向(圖 7中右旋)。
在傳遞機構540中，在構成環繞連接的關係的多個連結機構(三個傳 遞杆550、六個中繼器部件560、兩個可變接頭570 )上，基於流體流動， 沿著環繞連接中的相同的方向應力發生作用。基於作用於傳遞機構MO上 的流體流動的力的方向在整個傳遞機構540中一樣，從而能夠穩定地維持 與傳遞機構540連結的三個杆機構520A、 520B、 520C的姿態。在本實施方式中，沿著從環繞連接中的杆機構520A向杆機構520C 的方向的力的傳遞，被與杆520C對應的傳遞杆550斷開。即，在傳遞機 構540中，沿著環繞連接中的一個方向的力的傳遞在斷開區間580處被斷 開。設置在杆機構520C和杆機構520A之間的傳遞機構540的環繞連接的 斷開區間580，對於作用於傳遞機構540的應力的方向的一致性發揮貢獻。 假如在傳遞機構540的環繞連接上沒有部分的斷開區間，環繞連接為完全 封閉的體系時，存在在傳遞機構540以及/或者杆機構520A、 520B、 520C 內的至少一部分中發生姿態扭曲的可能性。
在本實施方式中，藉助斷開區間580處的力的釋放，能夠穩定地維持 傳遞機構540以及杆機構520A、 520B、 520C的部件的姿態。其結果，位 置調節裝置510能夠使擴散器環500的高度位置穩定地變化。
此外，圖7中傳遞機構540的環繞連接的張力(張緊力)的調整能夠 採用兩個可變接頭570進行。例如，首先調整杆機構520A和杆機構520B 之間的可變接頭570的軸長，之後調整整杆機構520B和杆機構520C之間 的可變接頭570的軸長。 一方的可變接頭570的軸長的調整的影響經由傳 遞杆550以及中繼器部件560等傳遞至另一方的可變接頭570。
在本實施方式中，使用可變接頭570的調整的影響的傳遞在斷開區間 580處被斷開。假如在傳遞機構540的環繞連接中沒有部分的斷開區間， 在環繞連接為完全封閉的體系時，若調整一個可變接頭570的軸長，則該 影響不被斷開而波及該可變接頭570自身。通過將可變接頭570的調整的 影響在環繞連接的斷開區間580處斷開，能夠實施容易且精密的調整作 業。
在本實施方式中，斷開區間580與受到驅動力的杆機構5卩0A鄰接。 這對於作用於傳遞機構540上的應力的方向的一致性發揮貢獻。在環繞連 接的關係中，力的方向在一個方向中穩定，從而能夠使得位置調節裝置 510平穩工作。
在其他實施方式中，能夠在從受到驅動力的杆機構離開的位置上設置 環繞連接中的斷開區間。此時，在與受到驅動力的杆機構鄰接的一方的杆 才幾構和鄰接的另一方的杆機構之間杆機構的構成也可以不一樣。
此外，在其他實施方式中，作為構成環繞連接的關係的連結機構的局 部，也可以使用線狀部件(金屬線)。即使在使用線狀部件時，也能夠通 過在環繞連接上也要設置部分的斷開區間，而獲得位置調節裝置中的部件姿態的穩定性以及張力調整的容易度等的優點。
另外，在其他實施方式中，上述可變擴散器(擴散器環500、位置調 節裝置510)能夠適用於單級的渦輪壓縮機。或者，在其他實施方式中， 渦輪壓縮機的級數能夠是3、 4、 5、 6、 7、 8、 9或者10以上。
另外，在其他實施方式中，上述可變擴散器能夠適用於帶葉片的擴散器。
另外，在其他實施方式中，上述渦輪壓縮機能夠適用於家庭用或者業 務用的冰箱或者冷庫、家庭用的空調裝置。
以上，說明了本發明的優選實施方式，但是本發明並不限定於這些實 施方式。在上述說明中使用的數值是一例，本發明並不限定於此。在不脫 離本發明的主旨的範圍中，構成的添加、省略、置換以及其他的變更都可 以。本發明不受上述說明進行限定，僅僅由權利要求書限定。
1權利要求
1.一種渦輪壓縮機，具有在葉輪的軸方向上相互分開且之間形成擴散器流路的第1以及第2壁；至少一部分能夠配置在上述擴散器流路中的環狀部件、支承上述環狀部件且調節上述環狀部件自上述第1壁或者上述第2壁的高度的位置調節裝置，上述位置調節裝置具有多個杆機構，分別具有與上述環狀部件連接的杆，並且在上述環狀部件的周方向上相互分開地配置；傳遞機構，將上述多個杆機構的至少1個所受到的驅動力傳遞至其他杆機構，並且具有部分地設置有斷開區間的環繞連接的關係。
2. 如權利要求1所述的渦輪壓縮機，其特徵在於，上述斷開區間與 上述多個杆機構中受到上述驅動力的一個杆機構鄰接。
3. 如權利要求1所述的渦輪壓縮機，其特徵在於，從上述多個杆機 構傳遞至上述傳遞機構的、基於上述擴散器流路內的流體流動的沿上述環 繞連接的力的朝向在上述多個杆機構之間是相同的。
4. 如權利要求2所述的渦輪壓縮機，其特徵在於，從上述多個杆機 構傳遞至上述傳遞機構的、基於上述擴散器流路內的流體流動的沿上述環 繞連接的力的朝向在上述多個杆機構之間是相同的。
5. —種制冷機，具備如權利要求1 ~ 4的任意一項所述的渦輪壓縮機。
全文摘要
渦輪壓縮機的位置調節裝置，支承至少一部分能夠配置在擴散器流路上的環狀部件，並且調節環狀部件的高度。位置調節裝置具有多個杆機構，分別具有與環狀部件連接的杆，並且相互分隔地配置在環狀部件的周方向上；傳遞機構，將多個杆機構的至少1個所承受的驅動力傳遞至其他杆機構。傳遞機構具有部分地設置有斷開區間的環繞連接的關係。
文檔編號F25B1/10GK101526090SQ200910003829
公開日2009年9月9日 申請日期2009年2月6日 優先權日2008年2月6日
發明者塚本稔, 小田兼太郎 申請人:株式會社Ihi