專(zhuān)利名稱(chēng)：離心式壓縮機(jī)組件和方法
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本發(fā)明總地屬于用于壓縮流體的壓縮機(jī)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明的各實(shí)施例涉及用 在制冷系統(tǒng)中的高效離心式壓縮機(jī)組件及其部件。壓縮機(jī)組件的實(shí)施例包括一體式流體流 動(dòng)調(diào)節(jié)組件、流體壓縮構(gòu)件以及由可變速驅(qū)動(dòng)器控制的永磁電動(dòng)機(jī)。制冷系統(tǒng)通常包括制冷回路以提供用于冷卻指定建筑空間的冷卻水。典型的制冷 回路包括壓縮制冷劑氣體的壓縮機(jī)、將壓縮的制冷劑冷凝成液體的冷凝器、以及利用液體 制冷劑來(lái)冷卻水的蒸發(fā)器。然后將冷卻水用管道送到所要冷卻的空間。—個(gè)這種制冷或空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)使用至少一個(gè)離心式壓縮機(jī)并稱(chēng)為離心式冷卻器。 離心式壓縮涉及僅幾個(gè)機(jī)械部件的純轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。單個(gè)離心式壓縮機(jī)冷卻器，有時(shí)也稱(chēng)為單 級(jí)冷卻器，通常制冷量范圍在100至2000冷噸以上。通常，離心式冷卻器可靠性高，且需要 較少維護(hù)。離心式冷卻器在商業(yè)上和其它有高冷卻和/或加熱要求的設(shè)施中消耗大量的能 源。這種冷卻器在某些情況下具有高達(dá)30年或更久的運(yùn)行壽命。離心式冷卻器在用于例如建筑物、城市住宅(例如多層建筑物)或大學(xué)校園時(shí)提 供一定的優(yōu)點(diǎn)和效率。這些冷卻器在包括中東條件在內(nèi)的寬范圍溫度應(yīng)用中是有用的。較 低制冷量的螺桿式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)或往復(fù)型壓縮機(jī)通常用于例如基于水的冷卻器應(yīng)用。在現(xiàn)有單級(jí)冷卻器系統(tǒng)中，在約100冷噸至2000冷噸以上的范圍內(nèi)，壓縮機(jī)組件 通常由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)齒輪驅(qū)動(dòng)。冷卻器系統(tǒng)的各部件通常對(duì)給定的應(yīng)用條件分別優(yōu)化設(shè)計(jì)， 其忽略可通過(guò)各壓縮機(jī)各級(jí)上游與下游之間的流體控制產(chǎn)生的累積優(yōu)點(diǎn)。此外，用在冷卻 器系統(tǒng)中的現(xiàn)有多級(jí)壓縮機(jī)的第一級(jí)定尺寸成優(yōu)化地運(yùn)行，而允許第二(或之后)級(jí)欠佳 地運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，提供一種用于壓縮多級(jí)離心式壓縮機(jī)組件內(nèi)制冷劑 的混合流動(dòng)葉輪機(jī)。該多級(jí)離心式壓縮組件包括終級(jí)壓縮機(jī)和非終級(jí)壓縮機(jī)。每個(gè)壓縮機(jī) 級(jí)別具有混合流動(dòng)葉輪機(jī)，該混合流動(dòng)葉輪機(jī)包括葉輪機(jī)轂、葉輪機(jī)護(hù)罩以及布置成在所 述混合流動(dòng)葉輪機(jī)內(nèi)大致恒定相對(duì)擴(kuò)散的多個(gè)葉輪機(jī)輪葉。該混合流動(dòng)葉輪機(jī)還包括小于 多級(jí)離心式壓縮機(jī)組件制冷量時(shí)最大直徑的標(biāo)稱(chēng)直徑，并定尺寸成滿足目標(biāo)流量和目標(biāo)壓 頭，使得終級(jí)壓縮機(jī)具有用于終級(jí)壓縮機(jī)的最佳特定速度范圍內(nèi)的終級(jí)特定速度，且非終 級(jí)壓縮機(jī)具有超過(guò)終級(jí)特定速度的非終級(jí)特定速度。
在另一實(shí)施例中，提供了一種對(duì)多級(jí)壓縮機(jī)的葉輪機(jī)和擴(kuò)散器定尺寸的方法，該 多級(jí)壓縮機(jī)具有終極壓縮機(jī)和非終級(jí)壓縮機(jī)。該方法包括下列步驟為每級(jí)壓縮機(jī)澆鑄具 有用于多級(jí)壓縮機(jī)的運(yùn)行速度范圍內(nèi)速度的最大直徑的混合流動(dòng)葉輪機(jī)；所述混合流動(dòng)葉 輪機(jī)還包括葉輪機(jī)轂、葉輪機(jī)護(hù)罩以及布置成在動(dòng)葉輪機(jī)內(nèi)大致恒定相對(duì)擴(kuò)散的多個(gè)葉輪 機(jī)輪葉；對(duì)于每個(gè)壓縮機(jī)級(jí)別將混合流動(dòng)葉輪機(jī)從最大直徑修整到標(biāo)稱(chēng)直徑，從而將葉輪 機(jī)出口節(jié)距角設(shè)置在相對(duì)于葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的20至90度范圍內(nèi)，所述對(duì)于每個(gè)壓縮機(jī) 級(jí)別修整混合流動(dòng)葉輪機(jī)滿足目標(biāo)流量和壓頭，從而終級(jí)壓縮機(jī)具有用于終級(jí)壓縮機(jī)的最 佳特定速度范圍內(nèi)的終級(jí)特定速度，且非終級(jí)壓縮機(jī)具有超過(guò)終級(jí)特定速度的非終級(jí)特定 速度；以及將無(wú)葉片擴(kuò)散器加工成具有與由用于具有最大直徑的混合流動(dòng)葉輪機(jī)的葉輪機(jī) 轂和葉輪機(jī)護(hù)罩限定的壁輪廓一致的壁輪廓。 在又一較佳實(shí)施例中，提供一種冷卻器系統(tǒng)，該冷卻器系統(tǒng)包括蒸發(fā)器；冷凝器； 以及用于壓縮制冷劑的多級(jí)離心式壓縮機(jī)。蒸發(fā)器，冷凝器和多級(jí)離心式壓縮機(jī)連接成封 閉回路。該多級(jí)離心式壓縮機(jī)還包括軸；電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)安裝在電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)，該電動(dòng) 機(jī)用于在持續(xù)運(yùn)行速度范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)該軸；可變速驅(qū)動(dòng)器，該可變速驅(qū)動(dòng)器用于在持續(xù)運(yùn)行 速度范圍內(nèi)改變電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行；終級(jí)壓縮機(jī)和非終級(jí)壓縮機(jī)；終級(jí)壓縮機(jī)和非終級(jí)壓縮機(jī) 安裝在所述軸上。每個(gè)壓縮機(jī)包括壓縮機(jī)殼體；所述壓縮機(jī)殼體具有用于接收制冷劑的 壓縮機(jī)入口和用于輸送制冷劑的壓縮機(jī)出口 ；以及混合流動(dòng)葉輪機(jī)，該混合流動(dòng)葉輪機(jī)與 所述壓縮機(jī)入口和所述壓縮機(jī)出口流體連通，安裝在所述軸上的混合流動(dòng)葉輪機(jī)可操作以 壓縮制冷劑，且該混合流動(dòng)葉輪機(jī)還包括葉輪機(jī)轂、葉輪機(jī)護(hù)罩以及布置成在所述混合流 動(dòng)葉輪機(jī)內(nèi)大致恒定相對(duì)擴(kuò)散的多個(gè)葉輪機(jī)輪葉，混合流動(dòng)葉輪機(jī)具有小于多級(jí)離心式壓 縮機(jī)制冷量時(shí)最大直徑的標(biāo)稱(chēng)直徑，并定尺寸成滿足目標(biāo)流量和目標(biāo)壓頭，使得終級(jí)壓縮 機(jī)具有用于終級(jí)壓縮機(jī)的最佳特定速度范圍內(nèi)的終級(jí)特定速度，且非終級(jí)壓縮機(jī)具有超過(guò) 終級(jí)特定速度的非終級(jí)特定速度。本發(fā)明的各實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是顯然的。例如，一實(shí)施例是高性能一體式壓縮機(jī) 組件，該壓縮機(jī)組件可以實(shí)際上恒定的全負(fù)荷效率在較寬標(biāo)稱(chēng)制冷量范圍內(nèi)運(yùn)行，而與標(biāo) 稱(chēng)電源頻率和電壓變化無(wú)關(guān)。較佳壓縮機(jī)組件增加全負(fù)荷效率，產(chǎn)生較高的部分負(fù)荷效率 并實(shí)際上具有在給定制冷量范圍內(nèi)恒定的效率，獨(dú)立于電源頻率或電壓變化進(jìn)行控制。其 它優(yōu)點(diǎn)是壓縮機(jī)組件和冷卻器系統(tǒng)的物理尺寸減小，改進(jìn)整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)的穩(wěn)定性并降低 總噪聲水平。本發(fā)明的較佳實(shí)施例的另一優(yōu)點(diǎn)是可減少在約250至2000冷噸以上的較佳 制冷量范圍內(nèi)所需要運(yùn)行的壓縮機(jī)的總數(shù)量，這可使得制造商的成本顯著下降。從以下說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)，不難了解其它的優(yōu)點(diǎn)和特征。


以下附圖盡可能地包括指示相同特征的相同附圖標(biāo)記圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的冷卻器系統(tǒng)和各種部件的立體圖。圖2示出冷卻器系統(tǒng)的端部剖切圖，示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例用于冷凝器和蒸發(fā) 器的管布置。圖3示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的冷卻器系統(tǒng)的另一立體圖。圖4示出用于根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的冷卻器系統(tǒng)的多級(jí)離心式壓縮機(jī)的剖視圖。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的入口流動(dòng)調(diào)節(jié)組件的立體圖。圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的安裝在流動(dòng)調(diào)節(jié)本體上的多個(gè)入口引導(dǎo)葉片的 布置的立體圖，該流動(dòng)調(diào)節(jié)本體用于示例性非終級(jí)壓縮器。圖7A示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定尺寸成用于冷卻器系統(tǒng)的250冷噸非終級(jí)壓 縮機(jī)混合流動(dòng)葉輪機(jī)和擴(kuò)散器的視圖，去除了護(hù)罩。圖7B示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定尺寸成用于冷卻器系統(tǒng)的250冷噸終級(jí)壓縮 機(jī)的混合流動(dòng)葉輪機(jī)和擴(kuò)散器的視圖，去除了護(hù)罩。圖8A示出示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定尺寸成用于冷卻器系統(tǒng)的300冷噸非終 級(jí)壓縮機(jī)的混合流動(dòng)葉輪機(jī)和擴(kuò)散器的視圖，去除了護(hù)罩。圖8B示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定尺寸成用 于冷卻器系統(tǒng)的300冷噸終級(jí)壓縮 機(jī)的混合流動(dòng)葉輪機(jī)和擴(kuò)散器的視圖，去除了護(hù)罩。圖9A示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定尺寸成用于冷卻器系統(tǒng)的350冷噸非終級(jí)壓 縮機(jī)的混合流動(dòng)葉輪機(jī)和擴(kuò)散器的視圖，去除了護(hù)罩。圖9B示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定尺寸成用于冷卻器系統(tǒng)的350冷噸終級(jí)壓縮 機(jī)的混合流動(dòng)葉輪機(jī)和擴(kuò)散器的視圖，去除了護(hù)罩。圖10示示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于非終級(jí)壓縮機(jī)的混合流動(dòng)葉輪機(jī)和擴(kuò)散 器的立體圖，去除了護(hù)罩。圖11示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于終級(jí)壓縮機(jī)的混合流動(dòng)葉輪機(jī)和擴(kuò)散器的 立體圖，去除了護(hù)罩。圖12示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的附連到同軸節(jié)能器布置的共形吸出管的立體 圖。圖13示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的渦旋減少器的入口側(cè)的立體圖。圖14示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的渦旋減少器的排放側(cè)的立體圖。圖15示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例定位在附連到終級(jí)壓縮機(jī)上游的同軸節(jié)能器布置 的共形吸出管之間的三個(gè)腿部吸入管的第一腿部?jī)?nèi)的渦旋減少器和旋渦隔板。
具體實(shí)施例方式參照附圖的圖1-3，用于制冷系統(tǒng)的冷卻器或冷卻器系統(tǒng)20。圖1-3中示出單個(gè) 離心式冷卻器系統(tǒng)和冷卻器20的基本部件。冷卻器20包括為了圖的簡(jiǎn)化而未示出的多個(gè) 其它常規(guī)結(jié)構(gòu)。此外，作為詳細(xì)說(shuō)明的序文，應(yīng)當(dāng)注意到，在本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中 所使用的單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”以及“該”包括復(fù)數(shù)形式，除非文中清楚地另有說(shuō)明。在所示實(shí)施例中，冷卻器20包括蒸發(fā)器22、多級(jí)壓縮機(jī)24和同軸節(jié)能器40，多級(jí) 壓縮機(jī)24具有由變速直接驅(qū)動(dòng)永磁電動(dòng)機(jī)36驅(qū)動(dòng)的非終級(jí)壓縮機(jī)26和終級(jí)壓縮機(jī)28，同 軸節(jié)能器40帶有冷凝器44。冷卻器20是指約250至2000冷噸或更大范圍內(nèi)的相對(duì)大冷 噸位的離心式冷卻器。在較佳實(shí)施例中，壓縮機(jī)級(jí)數(shù)命名表示在冷卻器的壓縮機(jī)部分內(nèi)有多個(gè)不同級(jí)別 的氣體壓縮。盡管下文將多級(jí)壓縮機(jī)24描述為較佳實(shí)施例中的兩級(jí)構(gòu)造，但本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員會(huì)容易地理解，考慮到本發(fā)明的各實(shí)施例和特征不僅包括并應(yīng)用于兩級(jí)壓縮機(jī)/ 冷卻器，而且還包括并應(yīng)用于單級(jí)或其它串聯(lián)或并聯(lián)的多級(jí)壓縮機(jī)/冷卻器。
參照?qǐng)D1-2，例如，示出較佳蒸發(fā)器22為殼管式。這種蒸發(fā)器是滿溢式。蒸發(fā)器 22也可以是其它已知類(lèi)型并可布置成單個(gè)蒸發(fā)器或者串聯(lián)或并聯(lián)的多個(gè)蒸發(fā)器，例如將單 獨(dú)的蒸發(fā)器連接到每個(gè)壓縮機(jī)。如下文進(jìn)一步解釋的那樣，蒸發(fā)器22也可與節(jié)能器42同 軸布置。蒸發(fā)器22可由碳鋼和/或包括銅合金傳熱管在內(nèi)的其它適當(dāng)材料制成。
蒸發(fā)器22內(nèi)的制冷劑實(shí)施冷卻功能。在蒸發(fā)器22內(nèi)發(fā)生熱交換過(guò)程，其中液態(tài)制 冷劑通過(guò)蒸發(fā)成蒸氣而改變狀態(tài)。該狀態(tài)改變以及制冷劑蒸氣的任何過(guò)熱產(chǎn)生冷卻效應(yīng)， 該冷卻效應(yīng)冷卻穿過(guò)蒸發(fā)器22內(nèi)蒸發(fā)器管48的液體(通常是水)。容納在蒸發(fā)器22內(nèi)的 蒸發(fā)器管48可具有各種直徑和厚度并通常由銅合金制成。各管可以是可更換的，并機(jī)械地 擴(kuò)展成管板且是外部有翅片的無(wú)縫管。將冷卻水或加熱水從蒸發(fā)器22泵吸到空氣處理單元(未示出)。將來(lái)自正在調(diào)節(jié) 溫度的空間的空氣抽吸經(jīng)過(guò)空氣處理單元內(nèi)的盤(pán)管，該空氣處理單元在空氣調(diào)節(jié)的情況下 包含冷卻水。冷卻抽入的空氣。然后強(qiáng)制冷卻空氣通過(guò)空氣調(diào)節(jié)空間并冷卻該空間。此外，在蒸發(fā)器22內(nèi)發(fā)生熱交換過(guò)程期間，制冷劑蒸發(fā)并作為低壓(相對(duì)于該級(jí) 別排放)氣體被引導(dǎo)通過(guò)非終級(jí)吸入入口管50，到達(dá)非終級(jí)壓縮機(jī)26。非終級(jí)吸入入口管 50可以是例如連續(xù)肘管或多件式肘管。例如在圖1-3的非終級(jí)吸入入口管50的實(shí)施例中示出三件式肘管。非終級(jí)吸入 入口管50的內(nèi)徑的尺寸設(shè)置成使液態(tài)制冷劑液滴被抽入非終級(jí)壓縮機(jī)26的風(fēng)險(xiǎn)最小。例 如，其中非終級(jí)吸入入口管50的內(nèi)徑可根據(jù)對(duì)目標(biāo)質(zhì)量流率的每秒60英尺限速、制冷劑溫 度以及三件式肘管構(gòu)造來(lái)設(shè)置尺寸。在多件非終級(jí)吸入入口管50的情況下，每個(gè)管件的長(zhǎng) 度也可定尺寸成用于較短的出口部分以例如使角部旋渦的產(chǎn)生最少。為了調(diào)節(jié)從非終級(jí)吸入入口管50輸送到非終級(jí)壓縮機(jī)26的流體流動(dòng)分布，如圖 13和14所示且在下文進(jìn)一步描述的渦旋減少器或減渦器146可以選配地包含在非終級(jí)吸 入入口管50內(nèi)。制冷劑氣體在其被多級(jí)離心式壓縮機(jī)24、且具體是非終級(jí)離心式壓縮機(jī) 26抽吸時(shí)穿過(guò)非終級(jí)吸入入口管50。通常，在冷卻器的封閉制冷回路運(yùn)行期間，多級(jí)壓縮機(jī)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)葉輪機(jī)的 轉(zhuǎn)動(dòng)多級(jí)壓縮制冷劑氣體和其它氣化流體。該轉(zhuǎn)動(dòng)使流體加速，且又增加流體的動(dòng)能。由 此，壓縮機(jī)使諸如制冷劑的流體的壓力從蒸發(fā)壓力上升到冷凝壓力。該布置提供了從較低 溫度環(huán)境吸熱并將熱量排放到較高溫度環(huán)境的有效裝置?，F(xiàn)參照?qǐng)D4，壓縮機(jī)24通常是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的單元。可變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)多級(jí)壓縮 機(jī)。可變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括較佳地位于非終級(jí)壓縮機(jī)26與終級(jí)壓縮機(jī)28之間的永磁電動(dòng)機(jī) 36以及用于低壓(小于約600伏)、50Hz和60Hz應(yīng)用的具有功率電子器件的可變速驅(qū)動(dòng) 器38?？勺兯衮?qū)動(dòng)系統(tǒng)效率、到電動(dòng)機(jī)軸輸出的線路輸入可較佳地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行范圍內(nèi)約 95%的最小值。盡管常規(guī)類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)可用于本發(fā)明的實(shí)施例并從中受益，但較佳的電動(dòng)機(jī)是永 磁電動(dòng)機(jī)36。永磁電動(dòng)機(jī)36與其它電動(dòng)機(jī)類(lèi)型相比可增加系統(tǒng)效率。較佳電動(dòng)機(jī)36包括直接驅(qū)動(dòng)、可變速、密封、永磁電動(dòng)機(jī)?？赏ㄟ^(guò)改變供給到電 動(dòng)機(jī)36的電功率的頻率來(lái)控制電動(dòng)機(jī)36的速度。較佳電動(dòng)機(jī)36的馬力可在約125至約 2500馬力范圍內(nèi)變化。永磁電動(dòng)機(jī)36受可變速驅(qū)動(dòng)器38的控制。較佳實(shí)施例的永磁電動(dòng)機(jī)38緊湊、高效、可靠且與常規(guī)電動(dòng)機(jī)相比相對(duì)安靜。由于減小了壓縮機(jī)組件的物理尺寸，所以使用的壓 縮機(jī)電動(dòng)機(jī)必須在尺寸上成比例以完全實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的流體流動(dòng)路徑和壓縮機(jī)構(gòu)件形狀和尺 寸的優(yōu)點(diǎn)。與采用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)組件的常規(guī)現(xiàn)有設(shè)計(jì)相比較時(shí)，較佳電動(dòng)機(jī)36體積 減小約30至50%或更多，并具有超過(guò)250冷噸的制冷量。本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)生的尺寸縮小通 過(guò)使用與通過(guò)更常規(guī)實(shí)踐中所能實(shí)現(xiàn)的相比更少的材料和更小的尺寸而提供高效、可靠且 安靜運(yùn)行的更大可能性。通常AC電源(未示出)將對(duì)可變速驅(qū)動(dòng)器38供給多相電壓和頻率。根據(jù)AC電 源，輸送到可變速驅(qū)動(dòng)器38的AC電壓或線路電壓在50Hz或60Hz的線路頻率下通常具有 200V、230V、380V、415V、480V 或 600V 的標(biāo)稱(chēng)值。永磁電動(dòng)機(jī)36包括轉(zhuǎn)子68和定子70。定子70包括圍繞層疊鋼極形成的線圈，層 疊鋼極將可變速驅(qū)動(dòng)器施加的電流轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)。定子70安裝在壓縮機(jī)組件內(nèi)固定位 置并圍繞轉(zhuǎn)子68安裝，用轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)包圍轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子68是電動(dòng)機(jī)36的轉(zhuǎn)動(dòng)部件并包括具有 永磁體的鋼結(jié)構(gòu)，其提供與轉(zhuǎn)動(dòng)定子磁場(chǎng)相互作用的磁場(chǎng)以產(chǎn)生轉(zhuǎn)子扭矩。轉(zhuǎn)子68可具有 多個(gè)磁體并可包括埋入轉(zhuǎn)子鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)或安裝在轉(zhuǎn)子鋼結(jié)構(gòu)表面的磁體。轉(zhuǎn)子68表面安裝 磁體用低損失細(xì)絲、金屬保持套管或通過(guò)其它裝置固定到轉(zhuǎn)子鋼支承件。永磁電動(dòng)機(jī)36的 性能和尺寸部分地歸因于使用高能量密度的永磁體。使用高能量密度磁材料(至少20MG0e(兆高斯奧斯特))形成的永磁體形成強(qiáng)的、 比常規(guī)材料更密的磁場(chǎng)。用具有更強(qiáng)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)子，可產(chǎn)生更大的扭矩，且形成的電動(dòng)機(jī)與包 括感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的常規(guī)電動(dòng)機(jī)相比每單位體積可產(chǎn)生更大的馬力輸出。通過(guò)比較，永磁 體電動(dòng)機(jī)36的每單位體積的扭矩比用在相當(dāng)制冷量的制冷冷卻器中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的每單 位體積的扭矩高至少約75%。結(jié)果是較小尺寸的電動(dòng)機(jī)符合特定壓縮機(jī)組件的所要求的馬 力。用轉(zhuǎn)子68內(nèi)永磁體的數(shù)量和放置可實(shí)現(xiàn)其它制造、性能、運(yùn)行方面的優(yōu)點(diǎn)和缺 點(diǎn)。例如，由于沒(méi)有中介材料的磁損失，易于制造成形成精確磁場(chǎng)，且有效使用轉(zhuǎn)子場(chǎng)而產(chǎn) 生響應(yīng)度高的轉(zhuǎn)子扭矩，所以表面安裝磁體可用于實(shí)現(xiàn)更大的電動(dòng)機(jī)效率。同樣，埋入磁體 可用于實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單制造的組件并反應(yīng)于負(fù)載變化來(lái)控制啟動(dòng)和運(yùn)行轉(zhuǎn)子扭矩。諸如滾動(dòng)件軸承(REB)或液體動(dòng)壓軸承之類(lèi)的軸承可以是油潤(rùn)滑的。其它類(lèi)型的 軸承可以是無(wú)油系統(tǒng)。制冷劑潤(rùn)滑的特定類(lèi)別的軸承是箔帶軸承且另一種使用具有陶瓷滾 珠的REB。每個(gè)軸承類(lèi)型具有對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。可采用適于保持 約2000至約20000RPM轉(zhuǎn)動(dòng)速度范圍的任何軸承類(lèi)型。用于永磁電動(dòng)機(jī)36的轉(zhuǎn)子68和定子70端匝損失與包括感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的某些 常規(guī)軸承相比非常低。因此電動(dòng)機(jī)36可通過(guò)系統(tǒng)制冷劑來(lái)冷卻。由于液體制冷劑僅需要 接觸定子70的外徑，所以可免除通常用在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子內(nèi)的電動(dòng)機(jī)冷卻饋送環(huán)?；蛘?， 可計(jì)量制冷劑到定子70的外表面或到定子70的端匝以提供冷卻?？勺兯衮?qū)動(dòng)器38通常將包括電源轉(zhuǎn)換器，該電源轉(zhuǎn)換器包括線路整流器和線路 電流諧波減少器，功率電路和控制電路(這種電路還包括所有的通信和控制邏輯，包括電 子功率切換電路)?？勺兯衮?qū)動(dòng)器38將響應(yīng)于例如從與冷卻器控制面板182關(guān)聯(lián)的微處理 器(也未示出)接收的信號(hào)來(lái)通過(guò)改變供給到電動(dòng)機(jī)36的電流的頻率來(lái)增加或減小電動(dòng) 機(jī)的速度。電動(dòng)機(jī)36和/或可變速驅(qū)動(dòng)器38或其各部分的冷卻可通過(guò)使用在冷卻器系統(tǒng)20內(nèi)循環(huán)的制冷劑或通過(guò)其它常規(guī)冷卻方法進(jìn)行。利用電動(dòng)機(jī)36和可變速驅(qū)動(dòng)器38，非 終級(jí)壓縮機(jī)26和終級(jí)壓縮機(jī)28通常具有約250冷噸至約2000冷噸或更大范圍內(nèi)的有效 制冷量，具有從約2000至約20000RPM的全負(fù)荷速度范圍。繼續(xù)參照?qǐng)D4并轉(zhuǎn)向壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，非終級(jí)壓縮機(jī)26、終級(jí)壓縮機(jī)28和任何中間級(jí) 壓縮機(jī)(未示出)的結(jié)構(gòu)和功能如果不完全相同也基本上相同，且因此例如圖4所示類(lèi)似 地進(jìn)行表示。但是在較佳實(shí)施例中存在壓縮機(jī)級(jí)之間的區(qū)別，并將在下文討論其區(qū)別。未 討論的特征和區(qū)別對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。較佳的非終級(jí)壓縮機(jī)26具有壓縮機(jī)殼體30，該壓縮機(jī)殼體30具有壓縮機(jī)入口 32 和壓縮機(jī)出口 34。非終級(jí)壓縮機(jī)26還包括入口流動(dòng)調(diào)節(jié)組件54、非終級(jí)葉輪機(jī)56、擴(kuò)散器 112和非終級(jí)外部蝸殼60。非終級(jí)壓縮機(jī)26可具有一個(gè)或多個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪機(jī)56，用于壓縮諸如制冷劑的流 體。這種制冷劑可以是液體、氣體或多相的，并可包括R-123制冷劑。也可考慮諸如R-134a、 R-245fa、R-141b及其它的其它制冷劑以及制冷劑混合物。此外，本發(fā)明還考慮使用共沸混 合物，非共沸混合物和/或其混合物或摻合物已經(jīng)開(kāi)發(fā)作為通用的所考慮的制冷劑的替代 物。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)顯而易 見(jiàn)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在中等壓力制冷劑的情況下，可 免除通常用在高速壓縮機(jī)內(nèi)的齒輪箱。通過(guò)使用電動(dòng)機(jī)36和可變速驅(qū)動(dòng)器38，多級(jí)壓縮機(jī)24在冷卻器系統(tǒng)上的流動(dòng)或 壓頭要求不需要壓縮機(jī)以最大制冷量運(yùn)行時(shí)可低速運(yùn)行，且在對(duì)冷卻器制冷量的需求增加 時(shí)高速運(yùn)行。即，電動(dòng)機(jī)36的速度可改變成與變化的系統(tǒng)要求相匹配，這致使與沒(méi)有可變 速驅(qū)動(dòng)器的壓縮機(jī)相比提高約30%的系統(tǒng)運(yùn)行效率。通過(guò)在冷卻器上的負(fù)荷或壓頭不高或 不是其最大值時(shí)低速運(yùn)行壓縮機(jī)24，可提供足夠的制冷效果來(lái)以節(jié)能方式冷卻減少的熱負(fù) 荷，使冷卻器從運(yùn)行成本觀點(diǎn)看更經(jīng)濟(jì)，并使冷卻器的運(yùn)行與不能進(jìn)行這種負(fù)荷匹配的冷 卻器相比極為高效。仍參照?qǐng)D1-4，將制冷劑從非終級(jí)吸入管50抽吸到非終級(jí)壓縮機(jī)26的一體式入口 流動(dòng)調(diào)節(jié)組件54。一體式入口流動(dòng)調(diào)節(jié)組件54包括入口流動(dòng)調(diào)節(jié)殼體72，該入口流動(dòng)調(diào) 節(jié)殼體72形成具有流動(dòng)調(diào)節(jié)通道入口 76和流動(dòng)調(diào)節(jié)通道出口 78的流動(dòng)調(diào)節(jié)通道74。通 道74部分地由具有護(hù)罩側(cè)表面82的護(hù)罩壁80、流動(dòng)調(diào)節(jié)前端84、支桿86、流動(dòng)調(diào)節(jié)本體 92以及多個(gè)入口引導(dǎo)輪葉/葉片100限定。這些結(jié)構(gòu)可以以渦旋減少器146作為補(bǔ)充，協(xié) 作以產(chǎn)生輸送到葉片100的流體流動(dòng)特性，使得需要葉片100的較少轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)形成用于在葉 輪機(jī)56、58內(nèi)高效運(yùn)行的目標(biāo)渦旋分布。流動(dòng)調(diào)節(jié)通道74是從鄰近于非終級(jí)吸入管50的排放端的流動(dòng)調(diào)節(jié)通道入口 76 延伸的流體流動(dòng)路徑，并延伸到流動(dòng)調(diào)節(jié)通道出口 78。流動(dòng)調(diào)節(jié)通道74延伸過(guò)入口流動(dòng)調(diào) 節(jié)組件54的軸向長(zhǎng)度。較佳的是，流動(dòng)調(diào)節(jié)通道74總體具有沿入口流動(dòng)調(diào)節(jié)殼體72的長(zhǎng) 度徑向減縮的順滑、流線型截面，并使護(hù)罩側(cè)表面82的一部分的形狀做成使葉片100的較 佳護(hù)罩側(cè)邊緣104可嵌入其中。流動(dòng)調(diào)節(jié)通道74的通道入口 76可具有大致與非終級(jí)吸入 管50的內(nèi)徑匹配的直徑。通道入口 76的尺寸的通道入口面積與葉輪機(jī)入口平面面積比值 較佳地至少大于2. 25。通道入口 76的直徑可根據(jù)給定應(yīng)用的設(shè)計(jì)邊界條件而變化。流動(dòng)調(diào)節(jié)前端84較佳地沿入口流動(dòng)調(diào)節(jié)組件54內(nèi)每個(gè)葉輪機(jī)56、58的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線 中央地定位。流動(dòng)調(diào)節(jié)前端84較佳地具有圓錐形形狀。流動(dòng)調(diào)節(jié)前端84較佳地由其端點(diǎn)斜率與非終級(jí)吸入管50相同的三次樣條曲線形成。流動(dòng)調(diào)節(jié)前端84的尺寸和形狀可以變 化。例如，前端84可采用二次樣條、正切卵形線、正割卵形線、橢圓拋物線或冪級(jí)數(shù)的形狀?，F(xiàn)參照?qǐng)D5，流動(dòng)調(diào)節(jié)前端84可選地連接(較佳地一體地連接)到通道入口 76處 或與該通道入口鄰近的支桿86。支桿86將流動(dòng)調(diào)節(jié)前端84定位在流動(dòng)調(diào)節(jié)通道74內(nèi)。 支桿86還分布跨越多個(gè)入口引導(dǎo)葉片/輪葉100的流體流動(dòng)尾流。支桿86可采用各種形 狀并可包括一個(gè)以上的支桿86。較佳的是，支桿86在大致平行于通道入口 76的平面內(nèi)具 有“S”狀形狀，如圖5所示，且支桿86具有沿通道入口 76的流動(dòng)方向平面對(duì)齊的中脊線， 并較佳地具有圍繞支桿86的沿通道入口 76的流動(dòng)方向平面(通道入口 76至通道出口 78) 的中脊線的對(duì)稱(chēng)厚度分布。支桿86可以是曲面的，且較佳地沿通道入口 76的流動(dòng)方向平面 具有薄的對(duì)稱(chēng)翼面形狀。支桿86的形狀使得其使阻塞最小，且同時(shí)符合澆鑄和機(jī)械要求。 如果流動(dòng)調(diào)節(jié)前端84和入口流動(dòng)調(diào)節(jié)殼體72是作為一個(gè)整體單元澆鑄的，則支桿86在將 流動(dòng)調(diào)節(jié)前端84和入口流動(dòng)調(diào)節(jié)殼體72澆鑄在一起的過(guò)程中其輔助作用。例如一體地或機(jī)械地連接到流動(dòng)調(diào)節(jié)前端84和支桿86的是流動(dòng)調(diào)節(jié)本體92。流 動(dòng)調(diào)節(jié)本體92是細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，該細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)較佳地從通道入口 76到葉輪機(jī)轂前端118或與其 重合沿流動(dòng)調(diào)節(jié)通道74的長(zhǎng)度延伸。流動(dòng)調(diào)節(jié)本體92具有第一本體端94、中間部分96以及第二本體端98，其形成的 形狀增加入口引導(dǎo)葉片100相對(duì)于葉輪機(jī)56、58入口的平均半徑。與不存在流動(dòng)調(diào)節(jié)本體 92的情況相比，這致使葉片100以較少轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)流體流動(dòng)的目標(biāo)切向速度。在一實(shí)施例 中，第一本體端94、中間部分96和第二本體端98各具有分別從葉輪機(jī)56、58的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線延 伸的半徑94A、96A和98A。中間部分96的半徑96A大于第一本體端半徑94A或第二本體端 半徑98A。在一較佳實(shí)施例中，流動(dòng)調(diào)節(jié)本體92具有沿葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線高度變化的曲線 外表面，其中流動(dòng)調(diào)節(jié)本體92的最大半徑曲率與葉輪機(jī)轂116的入口平面的半徑的比值約 為 2 1。參照?qǐng)D4-6，多個(gè)入口引導(dǎo)葉片100較佳地在流動(dòng)調(diào)節(jié)本體92的最大半徑位置處 定位在通道入口 76與通道出口 78之間。圖6示出入口引導(dǎo)葉片100的實(shí)施例，去除了入 口流動(dòng)調(diào)節(jié)殼體72。多個(gè)入口引導(dǎo)葉片100具有從轂到護(hù)罩的可變翼展曲面分布。入口引 導(dǎo)葉片100還較佳地是具有對(duì)稱(chēng)厚度分布的徑向變化的曲翼面以嵌入支承軸102。入口流動(dòng)調(diào)節(jié)殼體72較佳地形狀做成使入口引導(dǎo)葉片100的護(hù)罩側(cè)邊緣104能 夠可轉(zhuǎn)動(dòng)地嵌入入口流動(dòng)調(diào)節(jié)殼體72內(nèi)。內(nèi)側(cè)壁表面82和護(hù)罩側(cè)邊緣104的較佳形狀是 大致球形的。用于內(nèi)側(cè)壁表面82和護(hù)罩側(cè)邊緣104的其它形狀應(yīng)當(dāng)是顯而易見(jiàn)的。多個(gè) 入口引導(dǎo)葉片100嵌入形成在壁82上的球形截面內(nèi)使輪葉引導(dǎo)最大，并使對(duì)入口引導(dǎo)葉片 100整個(gè)全范圍轉(zhuǎn)動(dòng)的任何位置的泄漏最少。轂側(cè)上的多個(gè)葉片100較佳地符合流動(dòng)調(diào)節(jié) 本體92的葉片100定位在入口流動(dòng)調(diào)節(jié)通道74內(nèi)位置處的形狀。多個(gè)葉片可另外地形狀 做成嵌入流動(dòng)調(diào)節(jié)本體92內(nèi)。如圖4-6所示，多個(gè)入口引導(dǎo)葉片100的尺寸和形狀做成完全封閉，以使相鄰入口 引導(dǎo)葉片100的前緣與后緣之間的間隙和壁表面82處護(hù)罩側(cè)的間隙最小。入口引導(dǎo)葉片 100的弦長(zhǎng)106至少部分選擇成進(jìn)一步提供泄漏控制。多個(gè)入口引導(dǎo)葉片100的前緣與后 緣之間的某些交疊是較佳的。應(yīng)當(dāng)顯而易見(jiàn)，因?yàn)槎鄠€(gè)入口引導(dǎo)葉片100的轂、中部和護(hù)罩 半徑大于下游多個(gè)葉輪機(jī)輪葉120的轂、中部和護(hù)罩半徑，所以需要多個(gè)入口引導(dǎo)葉片100
12的較小曲面來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的目標(biāo)徑向渦旋。具體來(lái)說(shuō)，引導(dǎo)葉片100的尺寸和形狀做成用壓縮機(jī)通過(guò)引導(dǎo)葉片100的最小總 壓力損失在葉輪機(jī)入口 108處或其上游賦予約0至約20度范圍內(nèi)的恒定徑向渦旋。在較 佳實(shí)施例中，可變翼展曲面在葉輪機(jī)入口 108處產(chǎn)生約恒定徑向12度的渦旋。于是入口引 導(dǎo)葉片100不必這樣封閉，這產(chǎn)生通過(guò)入口引導(dǎo)葉片100的較小壓降。這使入口引導(dǎo)葉片 100能夠停留在其最小損失位置，并還提供目標(biāo)渦旋。多個(gè)葉片100可定位在全打開(kāi)位置，使多個(gè)輪葉120的前緣與流動(dòng)方向?qū)R，且輪 葉120的后緣具有從轂側(cè)到護(hù)罩側(cè)徑向變化的曲面。多個(gè)輪葉120的這種布置使得多個(gè)入 口引導(dǎo)葉片100也可用流體穿過(guò)引導(dǎo)葉片100之后壓縮機(jī)的最小總壓力損失賦予葉輪機(jī)入 口 108上游以0至約20度的渦旋。葉片100的其它構(gòu)造，包括對(duì)于給定應(yīng)用從某些壓縮機(jī) 將它們省略，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)是易于得知的。將流體輸送通過(guò)一體式入口流動(dòng)調(diào)節(jié)組件54的優(yōu)點(diǎn)至少?gòu)南挛膽?yīng)當(dāng)是顯而易見(jiàn) 的。入口流動(dòng)調(diào)節(jié)組件54控制輸送到葉輪機(jī)56、58的制冷劑氣體的渦旋分布，從而可形成 所要求的入口速度三角形，具有最少的徑向和周向變形。通過(guò)例如形成進(jìn)入葉輪機(jī)入口 108 的恒定角度渦旋分布來(lái)實(shí)現(xiàn)流動(dòng)分布的變形和控制。該流動(dòng)產(chǎn)生較低的損失，還實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng) 態(tài)和熱力學(xué)流動(dòng)場(chǎng)分布的不同水平的控制。提供適當(dāng)性能的任何其它受控渦旋分布都是可 接受的，只要其整合在葉輪機(jī)56、58的設(shè)計(jì)中即可。沿流動(dòng)調(diào)節(jié)通道74產(chǎn)生的渦旋使制冷 劑蒸氣能夠在寬范圍的壓縮機(jī)制冷量范圍內(nèi)更高效地進(jìn)入葉輪機(jī)56、58。現(xiàn)轉(zhuǎn)向葉輪機(jī)，圖4還示出雙端軸66，該雙端軸66具有安裝在軸66 —端上的非終 級(jí)葉輪機(jī)56和在軸66另一端上的終級(jí)葉輪機(jī)58。該實(shí)施例的雙端軸構(gòu)造允許進(jìn)行兩級(jí)或 多級(jí)壓縮。葉輪機(jī)軸66通常是動(dòng)態(tài)平衡的，以用于減振運(yùn)行，較佳地且主要地用于無(wú)振運(yùn) 行。葉輪機(jī)56、58，軸66和電動(dòng)機(jī)36的不同布置和定位對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō) 是顯而易見(jiàn)的，且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。還應(yīng)當(dāng)理解，在該實(shí)施例中，葉輪機(jī)56、葉輪機(jī)58和 增加到壓縮機(jī)24的任何其它葉輪機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能即使不完全相同也基本上相同。但是，葉 輪機(jī)56、葉輪機(jī)58和任何其它葉輪機(jī)可能必須提供葉輪機(jī)之間不同的流動(dòng)特性。例如，圖 7A所示的較佳非終級(jí)葉輪機(jī)56和圖7B所示的較佳終級(jí)葉輪機(jī)58之間的區(qū)別是顯而易見(jiàn) 的。葉輪機(jī)56、58可以是完全罩住的并由高強(qiáng)度鋁合金制成。葉輪機(jī)56、58具有葉輪 機(jī)入口 108和葉輪機(jī)出口 110，在葉輪機(jī)出口處流體流出而進(jìn)入擴(kuò)散器112。葉輪機(jī)56、58 的典型部件包括葉輪機(jī)護(hù)罩114、具有葉輪機(jī)轂前端118的葉輪機(jī)轂116以及多個(gè)葉輪機(jī)輪 葉129。葉輪機(jī)56、58的尺寸和形狀部分地取決于電動(dòng)機(jī)36的目標(biāo)速度和葉輪機(jī)上游累積 的流動(dòng)調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)如果有的話，是來(lái)自入口流動(dòng)調(diào)節(jié)組件54和選配渦旋減少器146的 使用。在現(xiàn)有系統(tǒng)中，第一級(jí)壓縮機(jī)和其部件(例如葉輪機(jī))通常這樣來(lái)定尺寸優(yōu)化第 一級(jí)運(yùn)行，允許之后的級(jí)別欠佳運(yùn)行并定尺寸成用于這種欠佳運(yùn)行。相反，在本發(fā)明的各實(shí) 施例中，較佳地通過(guò)設(shè)置每個(gè)冷噸制冷量的目標(biāo)速度來(lái)選擇可變速電動(dòng)機(jī)36的目標(biāo)速度， 從而優(yōu)化終級(jí)壓縮機(jī)28以在對(duì)制冷量和壓頭的目標(biāo)組合最佳的特定速度范圍內(nèi)運(yùn)行。特 定速度的一個(gè)表達(dá)式是NS = RPM*sqrt (CFM/60)) / Δ HisV4，其中RPM是每分鐘轉(zhuǎn)速，CFM是以立方英尺/分鐘為單位的流體流量，且AHis是BTU/lb為單位的等熵壓頭升高變化。在較佳實(shí)施例中，終級(jí)壓縮機(jī)28設(shè)計(jì)成用于接近最佳特定速度(Ns)范圍(例如 95-130)，其中非終級(jí)壓縮機(jī)26速度可上浮，使其特定速度可高于終級(jí)壓縮機(jī)28的最佳特 定速度，例如Ns = 95-180。使用選定的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)速度使終級(jí)壓縮機(jī)28以最佳特定速度 運(yùn)行允許常規(guī)地確定的葉輪機(jī)56、58的直徑能夠滿足壓頭和流動(dòng)要求。通過(guò)將非終級(jí)壓縮 機(jī)26定尺寸成在終級(jí)壓縮機(jī)28的最佳特定速度范圍以上運(yùn)行，效率損失的變化率小于以 最優(yōu)特定速度或更小速度運(yùn)行的壓縮機(jī)，這可通過(guò)非終級(jí)壓縮機(jī)26的壓縮機(jī)絕熱效率與 特定速度的關(guān)系來(lái)確認(rèn)。由于特定速度的范圍從較高值(例如約180以上)至接近最佳值(例如95-130)， 所以從葉輪機(jī)56、58的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線測(cè)得的葉輪機(jī)56、58的出口節(jié)距角各自變化。出口節(jié)距角 可從約20度變化到90度(徑向葉輪機(jī))，約60度至90度是較佳的出口節(jié)距角范圍。葉輪機(jī)56、58較佳地各澆鑄為混合流動(dòng)葉輪機(jī)，澆鑄成用于預(yù)定壓縮機(jī)名義制冷 量的最大直徑。對(duì)于電動(dòng)機(jī)36的運(yùn)行速度范圍內(nèi)的給定應(yīng)用制冷量，葉輪機(jī)56、58通過(guò)加 工或其它方法根據(jù)最大直徑(例如01_，02_，01_等)來(lái)設(shè)定形狀，使得流出葉輪機(jī)56、58 的流體流動(dòng)在運(yùn)行期間在用于給定壓頭和流動(dòng)要求的徑向或混合流動(dòng)狀態(tài)。為給定應(yīng)用定 尺寸的葉輪機(jī)56、58對(duì)于每級(jí)壓縮可具有相同或不同的直徑?；蛘呷~輪機(jī)56、58可澆鑄成 應(yīng)用尺寸而無(wú)需將葉輪機(jī)機(jī)加工成應(yīng)用直徑。因此，通過(guò)改變速度和葉輪機(jī)直徑尺寸，對(duì)于葉輪機(jī)56、58的最大直徑的單次澆 鑄可用于給定壓縮機(jī)制冷量的寬運(yùn)行范圍內(nèi)的多種流動(dòng)要求。具體例如，代表性實(shí)例是 38. 1/100. 0循環(huán)、300冷噸標(biāo)稱(chēng)制冷量壓縮機(jī)24，62度的升角，具有約6150RPM的目標(biāo)速 度。終級(jí)壓縮機(jī)28的尺寸設(shè)置成在用于這些負(fù)荷要求的最佳特定速度范圍內(nèi)運(yùn)行，且非終 級(jí)壓縮機(jī)26的尺寸設(shè)置成以超過(guò)終級(jí)壓縮機(jī)28的最佳特定速度范圍的特定速度運(yùn)行。具體地說(shuō)，對(duì)于這種300冷噸制冷量的壓縮機(jī)，終級(jí)混合流動(dòng)葉輪機(jī)58澆鑄成 D2fflax的最大直徑，并加工成用于300冷噸終級(jí)葉輪機(jī)直徑的D2n，如圖4和8B所示。產(chǎn)生的 終級(jí)出口節(jié)距角約為90度(或徑向出口節(jié)距角)。300冷噸非終級(jí)混合流動(dòng)葉輪機(jī)56則 澆鑄成Dlmax的最大直徑，并加工成用于300冷噸終級(jí)葉輪機(jī)直徑的Din，如圖4和8A所示。 非終級(jí)出口節(jié)距角小于終級(jí)葉輪機(jī)58的出口節(jié)距角(即混合流動(dòng)，具有徑向和軸向流動(dòng)分 量)，因?yàn)榉墙K級(jí)特定速度高于用于終級(jí)壓縮機(jī)28的最佳特定速度范圍。該方法還使該300冷噸壓縮機(jī)的尺寸設(shè)置成在制冷量增加的寬范圍內(nèi)運(yùn)行。例 如，說(shuō)明性的300冷噸制冷量壓縮機(jī)可在250冷噸至350冷噸制冷量之間高效地運(yùn)行。具體地說(shuō)，當(dāng)說(shuō)明性的300冷噸制冷量壓縮機(jī)要輸送用于350冷噸制冷量的應(yīng)用 壓頭和流率時(shí)，同一電動(dòng)機(jī)36將以比300冷噸標(biāo)稱(chēng)速度(例如約6150RPM)高的速度(例 如約7175RPM)運(yùn)行。終級(jí)葉輪機(jī)58將澆鑄成與300冷噸葉輪機(jī)相同的最大直徑D2max，并加 工成用于350冷噸終級(jí)葉輪機(jī)直徑的D23，如圖4和9B所示。350冷噸直徑設(shè)置D23比300 冷噸葉輪機(jī)直徑設(shè)置D2n小。350冷噸終級(jí)出口節(jié)距角則形成混合流出口。300冷噸非終級(jí) 混合流動(dòng)葉輪機(jī)56則澆鑄成與300冷噸葉輪機(jī)相同的最大直徑Dlmax,并加工成用于350冷 噸非終級(jí)葉輪機(jī)直徑D13，如圖4和9A所示。350冷噸非終級(jí)出口節(jié)距角約等于350冷噸終 級(jí)出口節(jié)距角(即都是混合流動(dòng))，因?yàn)榉墙K級(jí)特定速度仍比用于終級(jí)壓縮機(jī)28的最佳特 定速度范圍高。
類(lèi)似地，當(dāng)說(shuō)明性的300冷噸制冷量壓縮機(jī)要輸送用于250冷噸制冷量的應(yīng)用壓 頭和流率時(shí)，同一電動(dòng)機(jī)將以比300冷噸標(biāo)稱(chēng)速度(例如約6150RPM)低的速度(例如約 5125RPM)運(yùn)行。終級(jí)葉輪機(jī)58將澆鑄成與300冷噸葉輪機(jī)相同的最大直徑D2max,并加工成 用于250冷噸終級(jí)葉輪機(jī)直徑D22，如圖4和7B所示。250冷噸直徑設(shè)置D22比300冷噸葉 輪機(jī)直徑設(shè)置D2n大。250冷噸終級(jí)出口節(jié)距角約為90度(或徑向出口節(jié)距角)。250冷 噸非終級(jí)混合流動(dòng)葉輪機(jī)則澆鑄成與300冷噸葉輪機(jī)相同的最大直徑Dlmax,并加工成用于 250冷噸非終級(jí)葉輪機(jī)直徑D12，如圖4和7A所示。250冷噸非終級(jí)出口節(jié)距角約等于250 冷噸終級(jí)出口節(jié)距角(即都是徑向流動(dòng))，因?yàn)榉墙K級(jí)特定速度仍比用于終級(jí)壓縮機(jī)28的 最佳特定速度范圍低。對(duì)于這樣定尺寸的任何壓縮機(jī)，例如以上討論的示例壓縮機(jī)直徑可 改變約至少+/-3%來(lái)實(shí)現(xiàn)從標(biāo)準(zhǔn)ARI到像中東的其它位置的條件的可能的壓頭應(yīng)用范圍。與上述對(duì)葉輪機(jī)56、58定尺寸一體的是在葉輪機(jī)56、58之后有無(wú)葉片擴(kuò)散器112， 該擴(kuò)散器112可以是徑向流動(dòng)或混合流動(dòng)擴(kuò)散器。用于每一級(jí)的擴(kuò)散器112具有入口和出 口。無(wú)葉片擴(kuò)散器112提供穩(wěn)定的流體流動(dòng)場(chǎng)且是較佳的，但如果能夠?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)男阅?，?它常規(guī)擴(kuò)散器布置也是可以接受的。擴(kuò)散器112具有在流體流動(dòng)路徑長(zhǎng)度的至少約50至100%上與具有最大直徑(例 如設(shè)置成Dlmax或D2max)的葉輪機(jī)56、58的經(jīng)向輪廓重合的擴(kuò)散器壁輪廓。即，在葉輪機(jī)加 工成應(yīng)用目標(biāo)壓頭和流率之后，將擴(kuò)散器加工成其與具有最大直徑的葉輪機(jī)的經(jīng)向輪廓基 本上相同(在加工公差內(nèi))。此外，通過(guò)任何兩組多個(gè)葉輪機(jī)輪葉120的出口區(qū)域具有恒定的橫截面面積。修 整時(shí)，擴(kuò)散器112的第一擴(kuò)散器靜止壁部分形成第一恒定橫截面面積。擴(kuò)散器112的第二 擴(kuò)散器靜止壁部分形成局部轂和護(hù)罩壁坡度基本上與擴(kuò)散器入口和出口匹配的過(guò)渡部分。 擴(kuò)散器112的第三擴(kuò)散器靜止壁部分具有恒定寬度的壁，面積朝向擴(kuò)散器112出口快速增 加。擴(kuò)散器尺寸可變化并取決于冷卻器20的目標(biāo)運(yùn)行制冷量。擴(kuò)散器112具有從擴(kuò)散器 入口到擴(kuò)散器出口稍微收縮的擴(kuò)散器面積，這有助于流體流動(dòng)穩(wěn)定性。顯然，本發(fā)明的各實(shí)施例有利地形成對(duì)于單尺寸壓縮機(jī)具有至少約100冷噸或更 多的寬運(yùn)行范圍的高效運(yùn)行的壓縮機(jī)。即，300冷噸標(biāo)稱(chēng)制冷量壓縮機(jī)可通過(guò)選擇不同的速 度和直徑組合而以250冷噸制冷量、300冷噸制冷量和350冷噸制冷量壓縮機(jī)(或其間的制 冷量)高效運(yùn)行，而無(wú)需改變300冷噸標(biāo)稱(chēng)制冷量結(jié)構(gòu)(例如電動(dòng)機(jī)、殼體等)，使得終級(jí)壓 縮機(jī)28在最佳特定速度范圍內(nèi)，且非終級(jí)壓縮機(jī)28可浮動(dòng)到終級(jí)的最佳特定速度以上。采用本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)際效果在于尤其是對(duì)用于制冷系統(tǒng)的多級(jí)壓縮機(jī)的制造 商，無(wú)需提供對(duì)于每個(gè)噸位制冷量?jī)?yōu)化的二十個(gè)或更多的壓縮機(jī)，而是可提供定尺寸成在 比先前已知的噸位制冷量更寬范圍內(nèi)高效運(yùn)行的一個(gè)壓縮機(jī)。葉輪機(jī)56、58可廉價(jià)制造、 具有更緊密的公差和統(tǒng)一性。這通過(guò)減少所要制造和庫(kù)存中保留的部件的數(shù)量而對(duì)制造商 產(chǎn)生顯著的成本節(jié)省。現(xiàn)將討論較佳葉輪機(jī)56、58的其它方面。由葉輪機(jī)轂116和護(hù)罩114的表面(由 前端密封件和出口末端泄漏間隙界定)形成的封閉容積設(shè)置影響軸向和徑向推力負(fù)荷的 轉(zhuǎn)動(dòng)靜態(tài)壓力場(chǎng)。使壓縮機(jī)26、28的靜止結(jié)構(gòu)與葉輪機(jī)56、58的運(yùn)動(dòng)部分之間的間隙最小， 從而減小徑向壓力梯度，這有助于控制整體推力負(fù)荷。葉輪機(jī)轂前端118的形狀做成與葉輪機(jī)入口 108的流動(dòng)調(diào)節(jié)本體92 —致。使轂前端118符合流動(dòng)調(diào)節(jié)本體92的輪廓還改進(jìn)了流體通過(guò)葉輪機(jī)56、58的輸送并可減少通 過(guò)葉輪機(jī)56、58的流動(dòng)損失。如圖4所示，多個(gè)葉輪機(jī)輪葉120設(shè)置在葉輪機(jī)護(hù)罩114與葉輪機(jī)轂116之間以 及葉輪機(jī)入口 108與葉輪機(jī)出口 110之間。如圖4、7-11所示，多個(gè)葉輪機(jī)輪葉120中任何 相鄰的兩個(gè)形成使流體通過(guò)其中并用葉輪機(jī)56、58的轉(zhuǎn)動(dòng)從葉輪機(jī)入口 108被輸送到葉輪 機(jī)出口 110的流體路徑。多個(gè)輪葉120通常周向間隔開(kāi)。多個(gè)葉輪機(jī)輪葉120是全入口輪 葉類(lèi)型?？墒褂梅至鬏喨~，但通常會(huì)增加設(shè)計(jì)和制造成本，尤其是在轉(zhuǎn)動(dòng)馬赫數(shù)大于0. 75 時(shí)更是如此。例如300冷噸制冷量機(jī)器中的多個(gè)輪葉的較佳實(shí)施例使用非終級(jí)葉輪機(jī)56的 二十個(gè)輪葉，如圖7A、8A和9A所示，和終級(jí)葉輪機(jī)58的十八個(gè)輪葉，如圖7B、8B和9B所示。 該布置可控制輪葉阻塞。也考慮其它輪葉數(shù)量，包括奇數(shù)輪葉數(shù)量。較佳實(shí)施例還通過(guò)包含作為半徑的函數(shù)的可變后傾出口輪葉角來(lái)對(duì)每個(gè)壓縮機(jī) 級(jí)別的每個(gè)目標(biāo)速度控制進(jìn)入擴(kuò)散器112的絕對(duì)流動(dòng)角。為了實(shí)現(xiàn)葉輪機(jī)56、58的實(shí)施例 中幾乎恒定的相對(duì)擴(kuò)散，例如可變?nèi)~輪機(jī)后傾出口輪葉角對(duì)非終級(jí)葉輪機(jī)56可在約36至 46度之間，且對(duì)終級(jí)葉輪機(jī)58可在約40至50度之間。也可考慮其它后傾出口角。如圖 10-11所示，多個(gè)葉輪機(jī)輪葉120中相鄰兩個(gè)之間的末端寬度WE可變化以控制葉輪機(jī)出口 110的面積。葉輪機(jī)56、58具有外部葉輪機(jī)表面124。外部表面124較佳地加工成或澆鑄成小 于約125RMS。葉輪機(jī)56、58具有內(nèi)部葉輪機(jī)表面126。內(nèi)部葉輪機(jī)表面126較佳地加工成 或澆鑄成小于125RMS。另外地或替代地，葉輪機(jī)56、58的表面可涂有諸如特氟隆，和/或機(jī) 械或化學(xué)拋光(或其某些組合)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于應(yīng)用來(lái)說(shuō)理想的表面光潔度。在較佳實(shí)施例中，將流體從葉輪機(jī)56、58和擴(kuò)散器112輸送到分別用于每級(jí)的非 終級(jí)外部蝸殼60和終級(jí)外部蝸殼62。圖1-4所示的蝸殼60、62是外部蝸殼。蝸殼60、62 具有大于擴(kuò)散器112出口處質(zhì)心半徑的質(zhì)心半徑。蝸殼60、62對(duì)每級(jí)分別具有彎曲漏斗形 且面積向排放端口 64增加。稍離開(kāi)最大值擴(kuò)散器中心線的蝸殼有時(shí)稱(chēng)為外懸。該實(shí)施例的外部蝸殼60、62代替常規(guī)返回通道設(shè)計(jì)并包括兩個(gè)部分渦卷部分和 排放圓錐部分。在部分負(fù)荷時(shí)使用蝸殼60、62與返回通道相比降低損失，且在全負(fù)荷時(shí)具 有大約相同或更少的損失。由于橫截面面積增加，蝸殼60、62的渦卷部分內(nèi)的流體處于大 約恒定的靜態(tài)壓力，從而其在擴(kuò)散器出口處產(chǎn)生無(wú)變形邊界條件。該排放圓錐通過(guò)面積增 加而增加交換動(dòng)能時(shí)的壓力。在該實(shí)施例的非終級(jí)壓縮機(jī)26的情況下，將流體從外部蝸殼60輸送到同軸節(jié)能 器40。在該實(shí)施例的終級(jí)壓縮機(jī)28的情況下，將流體從外部蝸殼62輸送到冷凝器44 (可 與節(jié)能器同軸布置)?，F(xiàn)轉(zhuǎn)向用在本發(fā)明中的各種節(jié)能器，還已知并考慮標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能器布置。轉(zhuǎn)讓給本發(fā) 明受讓人的美國(guó)專(zhuān)利第4，232，533號(hào)揭示了現(xiàn)有節(jié)能器布置和功能，并以參見(jiàn)的方式納入 本文。本發(fā)明的某些實(shí)施例包含同軸節(jié)能器40。在共同待審查申請(qǐng)第12/034,551號(hào)中 還揭示了對(duì)較佳同軸節(jié)能器40的討論，該申請(qǐng)共同轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并以參見(jiàn)的方 式納入本文。同軸用于表示其中一個(gè)結(jié)構(gòu)(例如節(jié)能器42)具有與至少一個(gè)另一結(jié)構(gòu)(例如冷凝器44或蒸發(fā)器22)重合的軸線的普通含義。對(duì)較佳同軸節(jié)能器40的討論如下。通過(guò)使用同軸節(jié)能器40，可對(duì)冷卻器20內(nèi)發(fā)生的壓縮過(guò)程增加附加效率，并增加 冷卻器20的總體效率。同軸節(jié)能器40具有與冷凝器44同軸布置的節(jié)能器42。申請(qǐng)人將 該實(shí)施例中的該布置稱(chēng)為同軸節(jié)能器40。同軸節(jié)能器40將多種功能組合成一個(gè)整體系統(tǒng) 并進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率。盡管在較佳實(shí)施例中節(jié)能器42圍繞冷凝器44并與其同軸，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)理解，在某些情況下節(jié)能器42圍繞蒸發(fā)器22可能是有利的。這種情況的一個(gè)實(shí)例是 其中由于特定應(yīng)用或使用冷卻器20，需要蒸發(fā)器22在由節(jié)能器42圍繞時(shí)實(shí)際上用作散熱 裝置來(lái)提供對(duì)流過(guò)節(jié)能器40的制冷劑氣體的附加中間級(jí)冷卻，預(yù)期產(chǎn)生冷卻器20內(nèi)制冷 循環(huán)的總體效率的增加。如圖2和15所示，節(jié)能器40具有由兩個(gè)螺旋式擋板154隔離的腔室。擋板154 的數(shù)量可變化。擋板154將節(jié)能器閃蒸室158與過(guò)熱室160隔離。節(jié)能器閃蒸室158包含 兩相流體氣體和液體。冷凝器44將液體供給到節(jié)能器閃蒸室158。圖15中所示的螺旋式擋板154形成由兩個(gè)噴射狹槽限定的流動(dòng)通路156。流動(dòng)通 路156可采取其它形式，諸如擋板154上的多個(gè)穿孔。在運(yùn)行期間，通過(guò)噴射狹槽156將節(jié) 能器閃蒸室158內(nèi)的氣體抽出進(jìn)入過(guò)熱室160。螺旋式擋板154定向成使流體通過(guò)螺旋式 擋板154的兩噴射狹槽流出。流體沿與從非終級(jí)壓縮機(jī)26排出的流動(dòng)大致相同的切線方 向流出。流動(dòng)通路156的表面面積的尺寸設(shè)置成在流動(dòng)通路156內(nèi)產(chǎn)生相對(duì)于相鄰的局部 混合過(guò)熱室160 (吸入管側(cè))大致匹配的速度和流率。這需要流動(dòng)通路156的基于切向排 放圓錐流動(dòng)的位置的不同噴射表面面積，其中最靠近最短路徑長(zhǎng)度距離形成較小間隙，在 最遠(yuǎn)路徑長(zhǎng)度距離形成較大間隙。當(dāng)例如使用兩級(jí)以上壓縮時(shí)可設(shè)置中間過(guò)熱室160和閃 蒸室。節(jié)能器閃蒸室158引入流過(guò)冷卻器20的總流體的約10% (可以更多或更少)。節(jié) 能器閃蒸室158用來(lái)自非終級(jí)壓縮機(jī)26的排放圓錐的過(guò)熱氣體引入較低溫度的節(jié)能器閃 蒸氣體。同軸節(jié)能器42布置將來(lái)自節(jié)能器閃蒸室158的固有局部渦旋與通過(guò)非終級(jí)壓縮 機(jī)26的切向排放(通常在冷凝器44的外徑頂部和同軸布置的節(jié)能器42的內(nèi)徑上的排放) 引起的總體渦流充分混合。將腔室162內(nèi)的液體輸送到蒸發(fā)器22。節(jié)能器閃蒸室158底部?jī)?nèi)的液體與過(guò)熱 室160密封。液體室162的密封可通過(guò)將擋板154焊接到同軸布置的節(jié)能器42的外殼體 來(lái)密封。將其它匹配表面之間的泄漏最小化至小于約5%。除了將多個(gè)功能組合到一個(gè)整體系統(tǒng)中之外，同軸節(jié)能器40還形成緊湊的冷卻 器20布置。該布置之所以有利還因?yàn)榕c現(xiàn)有節(jié)能器系統(tǒng)相比，來(lái)自節(jié)能器閃蒸室158的閃 蒸流體更好地與來(lái)自非終級(jí)壓縮機(jī)26的流動(dòng)混合，在現(xiàn)有節(jié)能器系統(tǒng)中有閃蒸節(jié)能器氣 體在進(jìn)入終級(jí)壓縮機(jī)28之前不混合的傾向。此外，當(dāng)混合的流出過(guò)熱氣體沿周向行進(jìn)到終 級(jí)壓縮機(jī)28并到達(dá)切向終級(jí)吸入入口 52時(shí)，同軸節(jié)能器40消散局部圓錐排放渦旋。盡管 在終級(jí)吸入入口管52的入口處存在一定的總體渦旋，但與非終級(jí)壓縮機(jī)26圓錐排放渦旋 速度相比同軸節(jié)能器40將流體渦旋減少約80%。可以可選地通過(guò)在終級(jí)吸入管52內(nèi)增加 渦旋減少器或減渦器146來(lái)減少其余的總體渦旋。轉(zhuǎn)向圖15，可增加旋渦隔板164來(lái)控制共形吸出管142的四分之一部分內(nèi)的強(qiáng)烈局部角渦系。旋渦隔板164的位置是在同軸布置的節(jié)能器42和共形吸出管142的最相切 交疊點(diǎn)(pickuppoint)上的相對(duì)側(cè)上。旋渦隔板164較佳地通過(guò)從共形吸出管142的內(nèi)徑 突出的金屬板裙部(需要不超過(guò)一半的管或180度)形成，并界定冷凝器44的外徑與同軸 布置的節(jié)能器42的內(nèi)徑之間的表面。旋渦隔板164消除在吸出管142的入口區(qū)域內(nèi)形成 的角旋渦或使其最少。在供給入口流動(dòng)調(diào)節(jié)組件54之前螺旋吸出管142圍繞更大角距離 纏繞的情況下，可能不需要使用旋渦隔板164。通過(guò)終級(jí)壓縮機(jī)28的終級(jí)葉輪機(jī)58從該實(shí)施例的同軸節(jié)能器40抽吸制冷劑蒸 氣并將其輸送到共形吸出管142。參照?qǐng)D12，共形吸出管142具有約180度的總管繞角度， 該管繞角度示出為從吸出管142自恒定面積變化的位置開(kāi)始到其具有零面積的位置。吸出 管142的吸出管出口 144具有與共軸布置的節(jié)能器42的冷凝器44的內(nèi)徑位于相同平面內(nèi) 的外徑表面。共形吸出管142實(shí)現(xiàn)進(jìn)入下一級(jí)壓縮的改進(jìn)的流體流動(dòng)分布、變形控制和渦 旋控制。共形吸出管142可具有多個(gè)腿部。使用多個(gè)腿部比圖12所示的共形吸出管142 生產(chǎn)成本更低。使用這種構(gòu)造具有小于90度的總管繞角度，該管繞角度從突出的管自恒定 面積變化的位置開(kāi)始到減小得多的面積的位置。具有多個(gè)腿部的吸出管142實(shí)現(xiàn)對(duì)分布、 變形和渦旋控制的約80%的理想管結(jié)果。仍參照?qǐng)D15，將流體從吸出管142輸送到終級(jí)吸入管52。終級(jí)吸入管52的構(gòu)造 與入口吸入管50如果不完全相同構(gòu)造也與其類(lèi)似。所述吸入管50、52可以是三件式肘管。 例如，所示終級(jí)吸入管52具有第一腿部52A、第二腿部52B和第三腿部52C?？蛇x的是，渦旋減少器或減渦器146可定位在終級(jí)吸入管52內(nèi)。渦旋減少器146 可定位在第一腿部52A、第二腿部52B或第三腿部52C內(nèi)。參照?qǐng)D10和11，渦旋減少器146 的實(shí)施例具有流動(dòng)導(dǎo)管148和連接到流動(dòng)導(dǎo)管148以及吸入管50、52的徑向輪葉150。流 動(dòng)導(dǎo)管148和徑向輪葉150的數(shù)量可根據(jù)設(shè)計(jì)流動(dòng)條件而變化。流動(dòng)導(dǎo)管148和曲面或非 曲面徑向輪葉150形成多個(gè)流動(dòng)室152。渦旋減少器146定位成使流動(dòng)室152具有與吸入 管50、52重合的中心。渦旋減少器146將渦旋的上游流動(dòng)變成渦旋減少器146下游的基本 上軸向流動(dòng)。流動(dòng)導(dǎo)管148較佳地具有兩個(gè)同心的流動(dòng)導(dǎo)管148并選擇成實(shí)現(xiàn)相同的面積 并使阻塞最少。腔室152的數(shù)量通過(guò)所要求的渦旋控制的量來(lái)設(shè)置。越多的腔室和越多的輪葉以 更大的阻塞為代價(jià)產(chǎn)生更好的減渦控制。在一實(shí)施例中，有四個(gè)徑向輪葉150，輪葉150的 尺寸和形狀無(wú)分別地做成將切向速度分量轉(zhuǎn)換成軸向，并提供最少阻塞。渦旋減少器146的位置可根據(jù)設(shè)計(jì)流動(dòng)條件而位于吸入管52內(nèi)的其它位置。如 上所述，渦旋減少器146可放置在非終級(jí)吸入管50內(nèi)或終級(jí)吸入管52內(nèi)，兩所述管內(nèi)或根 本不使用。此外，渦旋減少器146的外壁可與吸入管52的外壁重合并如圖13和14所示那樣 附連?；蛘撸蓪⒁粋€(gè)或多個(gè)流動(dòng)導(dǎo)管148和一個(gè)或多個(gè)徑向輪葉150附連到外壁并作為 完整單元插入吸入管50、52內(nèi)。如圖13所示，徑向輪葉150的一部分在上游伸出流動(dòng)導(dǎo)管148。在一實(shí)施例中，徑 向輪葉150的總弦長(zhǎng)設(shè)置成為吸入管50、52的直徑的大約一半。徑向輪葉150具有曲面卷 狀物。徑向輪葉150的曲面卷狀物卷成徑向輪葉150的最初約40%。曲面卷狀物可變化。
18徑向輪葉150的脊線曲率半徑設(shè)置成與流動(dòng)入射角相匹配。人們可以通過(guò)將前緣圓卷過(guò)徑 向輪葉150的翼展來(lái)增加入射范圍。圖14示出渦旋減少器146排放側(cè)的一實(shí)施例。徑向輪葉150的徑向非曲面部分 (沒(méi)有幾何轉(zhuǎn)彎)在徑向輪葉150的弦長(zhǎng)的約60%處被同心流動(dòng)導(dǎo)管148捕集。制冷劑流出定位在終級(jí)吸入管52內(nèi)的渦旋減少器146并進(jìn)一步被終級(jí)壓縮機(jī)28 抽吸到下游。流體通過(guò)終級(jí)壓縮機(jī)28壓縮(類(lèi)似于非終級(jí)壓縮機(jī)26的壓縮)并通過(guò)外部 蝸殼62排放出終級(jí)壓縮機(jī)出口 34而進(jìn)入冷凝器44。參照?qǐng)D2，來(lái)自終級(jí)壓縮機(jī)28的錐形 排放口大致與冷凝器管束46相切地進(jìn)入冷凝器?，F(xiàn)轉(zhuǎn)向圖1-3和15所示的冷凝器44，冷凝器44可以是殼管式的，且通常通過(guò)液體 冷卻。通常為城市用水的液體通入并通出冷卻塔，并在與熱的壓縮系統(tǒng)制冷劑通過(guò)熱交換 被加熱后流出冷凝器44，制冷劑被引導(dǎo)出壓縮機(jī)組件24以氣體狀態(tài)進(jìn)入冷凝器44。冷凝 器44可以是一個(gè)或多個(gè)分開(kāi)的冷凝器單元。較佳的是，冷凝器44可以是同軸節(jié)能器40的 一部分。從制冷劑抽取的熱或者通過(guò)空氣冷卻冷凝器直接排放到大氣或通過(guò)與另一水回 路和冷卻塔的熱交換間接排放到大氣。加壓液體制冷劑從冷凝器44穿過(guò)，通過(guò)諸如小孔 (未示出)的膨脹裝置來(lái)降低制冷劑液體的壓力。發(fā)生在冷凝器44內(nèi)的熱交換過(guò)程使輸送到此的相對(duì)熱的壓縮制冷劑氣體冷凝并 作為相對(duì)冷得多的液體積在冷凝器44底部?jī)?nèi)。然后將冷凝的制冷劑引導(dǎo)出冷凝器44、穿過(guò) 排放管、到達(dá)計(jì)量裝置(未示出)，該計(jì)量裝置在較佳實(shí)施例中是固定小孔。制冷劑在穿過(guò) 計(jì)量裝置的其通路內(nèi)壓力減小，并通過(guò)膨脹過(guò)程又進(jìn)一步被冷卻，并接著主要以液體形式 被輸送通過(guò)管道返回例如蒸發(fā)器22或節(jié)能器42諸如小孔系統(tǒng)的計(jì)量裝置可以本領(lǐng)域公知的方式實(shí)施。這種計(jì)量裝置可保持整個(gè) 負(fù)荷范圍的冷凝器42、節(jié)能器42和蒸發(fā)器22之間的正確壓力差。此外，壓縮機(jī)和冷卻器系統(tǒng)的運(yùn)行通常通過(guò)例如微機(jī)控制面板182控制，該微機(jī) 控制面板182與位于冷卻器系統(tǒng)內(nèi)的傳感器連接，這允許冷卻器可靠運(yùn)行，包括冷卻器運(yùn) 行狀態(tài)的顯示?？蓪⑵渌刂破麈溄拥轿C(jī)控制面板，諸如壓縮機(jī)控制器；可與其它控制 器聯(lián)接以改進(jìn)效率的系統(tǒng)監(jiān)管控制器；軟式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器控制器；用于調(diào)節(jié)引導(dǎo)葉片100 的控制器和/或避免系統(tǒng)流體沖擊的控制器；用于電動(dòng)機(jī)或可變速驅(qū)動(dòng)器的控制電路；并 如所應(yīng)當(dāng)理解的那樣還可考慮其它傳感器/控制器。應(yīng)當(dāng)顯而易見(jiàn)的是，可提供與例如可 變速驅(qū)動(dòng)器和冷卻器系統(tǒng)20的其它部件的運(yùn)行關(guān)聯(lián)的軟件。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，所揭示的離心式冷卻器可容易地在其它 環(huán)境中以各種規(guī)格實(shí)施。各種電動(dòng)機(jī)類(lèi)型、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和構(gòu)造用于本發(fā)明各實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。例如，多級(jí)壓縮機(jī)24的實(shí)施例可以是通常采用感應(yīng)電 動(dòng)機(jī)的直接驅(qū)動(dòng)或齒輪驅(qū)動(dòng)型。冷卻器系統(tǒng)也可串聯(lián)或并聯(lián)地連接和運(yùn)行(未示出)。例如，可將四個(gè)冷卻器連接 成根據(jù)建筑負(fù)荷和其它典型運(yùn)行參數(shù)以25%的制冷量運(yùn)行。本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍如以上說(shuō)明書(shū)所描述那樣由權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。盡管已 經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的特定結(jié)構(gòu)、實(shí)施例和應(yīng)用，包括最佳模式，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員可能理解其它特征、實(shí)施例或應(yīng)用也在本發(fā)明的范圍為內(nèi)。因此還考慮到權(quán)利要求書(shū)將覆蓋這些其它特征、實(shí)施例或應(yīng)用，并包含落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的這些特征。
權(quán)利要求
一種用于壓縮多級(jí)離心式壓縮機(jī)組件內(nèi)制冷劑的混合流動(dòng)葉輪機(jī)，所述壓縮機(jī)組件具有終級(jí)壓縮機(jī)和非終級(jí)壓縮機(jī)，所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)包括葉輪機(jī)轂、葉輪機(jī)護(hù)罩以及布置成在所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)內(nèi)大致恒定相對(duì)擴(kuò)散的多個(gè)葉輪機(jī)輪葉，所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)具有小于多級(jí)離心式壓縮機(jī)組件制冷量時(shí)最大直徑的標(biāo)稱(chēng)直徑，并定尺寸成滿足目標(biāo)流量和目標(biāo)壓頭，使得所述終級(jí)壓縮機(jī)具有用于所述終級(jí)壓縮機(jī)的最佳特定速度范圍內(nèi)的終級(jí)特定速度，且所述非終級(jí)壓縮機(jī)具有超過(guò)所述終級(jí)特定速度的非終級(jí)特定速度。
2.如權(quán)利要求1所述的混合流動(dòng)葉輪機(jī)，其特征在于，具有標(biāo)稱(chēng)直徑的所述混合流動(dòng) 葉輪機(jī)的從所述葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線測(cè)得的出口節(jié)距角在相對(duì)于所述葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的 20至90度范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的混合流動(dòng)葉輪機(jī)，其特征在于，所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)還包括由 具有所述最大直徑的所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)的所述葉輪機(jī)轂和所述葉輪機(jī)護(hù)罩限定的壁輪 廓，并與所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)下游的無(wú)葉片擴(kuò)散器的壁輪廓一致。
4.如權(quán)利要求1所述的混合流動(dòng)葉輪機(jī)，其特征在于，所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)具有被加 工、澆鑄、涂敷、拋光或其組合成小于約125RMS的內(nèi)表面。
5.如權(quán)利要求1所述的混合流動(dòng)葉輪機(jī)，其特征在于，所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)具有被加 工、澆鑄、涂敷、拋光或其組合成小于約125RMS的外表面。
6.如權(quán)利要求1所述的混合流動(dòng)葉輪機(jī)，其特征在于，所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)具有外表 面和內(nèi)表面，所述外表面和內(nèi)表面被加工、澆鑄、涂敷、拋光或其組合成小于約125RMS。
7.如權(quán)利要求1所述的混合流動(dòng)葉輪機(jī)，其特征在于，所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)包括容納 在非終級(jí)壓縮機(jī)殼體內(nèi)的非終級(jí)混合流動(dòng)葉輪機(jī)和容納在終級(jí)壓縮機(jī)殼體內(nèi)的終級(jí)混合 流動(dòng)葉輪機(jī)，所述非終級(jí)混合流動(dòng)葉輪機(jī)和所述終級(jí)混合流動(dòng)葉輪機(jī)構(gòu)造成背對(duì)背的關(guān) 系；其中電動(dòng)機(jī)安裝在所述非終級(jí)壓縮機(jī)殼體與所述終級(jí)壓縮機(jī)殼體之間的殼體內(nèi)。
8.一種對(duì)用于多級(jí)壓縮機(jī)的葉輪機(jī)和擴(kuò)散器定尺寸的方法，所述多級(jí)壓縮機(jī)具有終極 壓縮機(jī)和非終級(jí)壓縮機(jī)，所述方法包括以下步驟a.為每級(jí)壓縮機(jī)澆鑄具有用于所述多級(jí)壓縮機(jī)的運(yùn)行速度范圍內(nèi)速度的最大直徑的 混合流動(dòng)葉輪機(jī)；所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)還包括葉輪機(jī)轂、葉輪機(jī)護(hù)罩以及布置成在所述葉 輪機(jī)內(nèi)大致恒定相對(duì)擴(kuò)散的多個(gè)葉輪機(jī)輪葉；b.對(duì)于每個(gè)壓縮機(jī)級(jí)別將所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)從所述最大直徑修整到標(biāo)稱(chēng)直徑，從而 將葉輪機(jī)出口節(jié)距角設(shè)置在相對(duì)于所述葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的20至90度范圍內(nèi)，所述對(duì)于 每個(gè)壓縮機(jī)級(jí)別修整所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)滿足目標(biāo)流量和目標(biāo)壓頭，從而所述終級(jí)壓縮機(jī) 具有用于所述終級(jí)壓縮機(jī)的最佳特定速度范圍內(nèi)的終級(jí)特定速度，且所述非終級(jí)壓縮機(jī)具 有超過(guò)所述終級(jí)特定速度的非終級(jí)特定速度；以及c.將無(wú)葉片擴(kuò)散器加工成具有與由用于具有最大直徑的所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)的所述 葉輪機(jī)轂和所述葉輪機(jī)護(hù)罩限定的壁輪廓一致的壁輪廓。
9.如權(quán)利要求8所述的用于定尺寸的方法，其特征在于所述修整步驟還包括修整成 一線與葉輪機(jī)的中值直徑相交并垂直于與葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線軸線對(duì)稱(chēng)的線。
10.如權(quán)利要求8所述的用于定尺寸的方法，其特征在于所述修整步驟還包括為具有 混合流動(dòng)出口角的所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)修整角度減小。
11.如權(quán)利要求8所述的用于定尺寸的方法，其特征在于所述修整步驟還包括以恒定半徑為具有徑向流動(dòng)出口角的所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)進(jìn)行修整。
12.如權(quán)利要求8所述的用于定尺寸的方法，其特征在于所述澆鑄步驟還包括提供小 于約125RMS的所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)的內(nèi)表面和外表面。
13.如權(quán)利要求8所述的用于定尺寸的方法，其特征在于，還包括通過(guò)加工、涂敷或其 組合將所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)的內(nèi)表面和外表面拋光成小于約125RMS的步驟。
14.一種冷卻器系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器；冷凝器；以及用于壓縮制冷劑的多級(jí)離心式壓縮 機(jī)；所述蒸發(fā)器，所述冷凝器，以及所述多級(jí)離心式壓縮機(jī)連接成封閉回路；所述多級(jí)離心 式壓縮機(jī)還包括a.軸；b.電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)安裝在電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)；所述電動(dòng)機(jī)用于在持續(xù)運(yùn)行速度范圍內(nèi) 驅(qū)動(dòng)所述軸；c.可變速驅(qū)動(dòng)器，所述可變速驅(qū)動(dòng)器用于在所述持續(xù)運(yùn)行速度范圍內(nèi)改變所述電動(dòng)機(jī) 的運(yùn)行；d.終級(jí)壓縮機(jī)和非終級(jí)壓縮機(jī)；終級(jí)壓縮機(jī)和非終級(jí)壓縮機(jī)安裝在所述軸上；每個(gè)壓 縮機(jī)包括i.壓縮機(jī)殼體；所述壓縮機(jī)殼體具有用于接收所述制冷劑的壓縮機(jī)入口和用于輸送 所述制冷劑的壓縮機(jī)出口 ；以及 .混合流動(dòng)葉輪機(jī)，所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)與所述壓縮機(jī)入口和所述壓縮機(jī)出口流體 連通，安裝在所述軸上的所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)可操作以壓縮制冷劑，且所述混合流動(dòng)葉輪 機(jī)還包括葉輪機(jī)轂、葉輪機(jī)護(hù)罩以及布置成在所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)內(nèi)大致恒定相對(duì)擴(kuò)散 的多個(gè)葉輪機(jī)輪葉，所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)具有小于多級(jí)離心式壓縮機(jī)制冷量時(shí)最大直徑的 標(biāo)稱(chēng)直徑，并定尺寸成滿足目標(biāo)流量和目標(biāo)壓頭，使得所述終級(jí)壓縮機(jī)具有用于所述終級(jí) 壓縮機(jī)的最佳特定速度范圍內(nèi)的終級(jí)特定速度，且所述非終級(jí)壓縮機(jī)具有超過(guò)所述終級(jí)特 定速度的非終級(jí)特定速度。
15.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷劑是液態(tài)、氣態(tài)或多相的 R-123、R-134a 或 R-22。
16.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷劑是液態(tài)、氣態(tài)或多相的 共沸混合物、非共沸混合物或其混合物或摻合物。
17.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，還包括無(wú)葉片擴(kuò)散器，所述無(wú)葉片 擴(kuò)散器具有與由用于具有最大直徑的所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)的所述葉輪機(jī)轂和所述葉輪機(jī) 護(hù)罩限定的壁輪廓一致的壁輪廓。
18.如權(quán)利要求17所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，每級(jí)壓縮機(jī)還包括外部蝸殼，所述 外部蝸殼形成圍繞所述壓縮機(jī)殼體的周向流動(dòng)路徑以從所述無(wú)葉片擴(kuò)散器接收制冷劑。
19.如權(quán)利要求18所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述外部蝸殼具有大于所述無(wú)葉 片擴(kuò)散器的質(zhì)心半徑的質(zhì)心半徑。
20.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，具有標(biāo)稱(chēng)直徑的所述混合流動(dòng)葉 輪機(jī)的從所述葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線測(cè)得的出口節(jié)距角在相對(duì)于所述葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的60 至90度范圍內(nèi)。
21.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接在封閉制冷劑回路內(nèi)的節(jié)能器。
22.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接在封閉制冷劑回路內(nèi) 的同軸節(jié)能器，其中所述同軸節(jié)能器還包括a.內(nèi)部殼體和外部殼體，所述內(nèi)部殼體和外部殼體具有公共軸線；所述外部殼體具有 用于從多級(jí)壓縮機(jī)中的一級(jí)接收制冷劑的入口和用于將制冷劑傳送到所述多級(jí)壓縮機(jī)的 下游級(jí)的出口；b.流動(dòng)室，所述流動(dòng)室形成圍繞所述內(nèi)部殼體的流體流動(dòng)路徑；c.閃蒸室，所述閃蒸室用于將液態(tài)制冷劑閃蒸成氣態(tài)；以及d.所述閃蒸室與所述流動(dòng)室之間的流動(dòng)通路，所述流動(dòng)通路用于將閃蒸氣體從所述閃 蒸室傳送到所述流動(dòng)室；其中從所述閃蒸室傳送的所述閃蒸氣體和從所述外部殼體的所述 入口接收的所述制冷劑沿朝向所述外部殼體的所述出口的流體流動(dòng)路徑混合。
23.如權(quán)利要求22所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部殼體由所述冷凝器限定， 且所述外部殼體由所述節(jié)能器限定。
24.如權(quán)利要求22所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部殼體由所述蒸發(fā)器限定， 且所述外部殼體由所述節(jié)能器限定。
25.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述可變速驅(qū)動(dòng)器是構(gòu)造成在所 述持續(xù)運(yùn)行速度范圍內(nèi)改變所述電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行的可變頻驅(qū)動(dòng)器。
26.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
27.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)包括緊湊的高能量密 度電動(dòng)機(jī)。
28.如權(quán)利要求27所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述緊湊的高能量密度電動(dòng)機(jī)包 括由至少20兆高斯奧斯特的高能量密度磁材料制成的永磁電動(dòng)機(jī)。
29.如權(quán)利要求27所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，用于所述緊湊的高能量密度電動(dòng) 機(jī)對(duì)于R_134a制冷劑的持續(xù)運(yùn)行速度范圍為約每分鐘4，000轉(zhuǎn)至約每分鐘20，000轉(zhuǎn)。
30.如權(quán)利要求27所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，用于所述緊湊的高能量密度電動(dòng) 機(jī)對(duì)于R-123制冷劑的持續(xù)運(yùn)行速度范圍為約每分鐘4，000轉(zhuǎn)至約每分鐘8，600轉(zhuǎn)。
31.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)的馬力在約125至約 2500范圍內(nèi)。
32.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述多級(jí)離心式壓縮機(jī)具有約250 冷噸至2000冷噸范圍內(nèi)的制冷量。
33.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，至少一個(gè)混合流動(dòng)葉輪機(jī)具有被 加工、澆鑄、涂敷、拋光或其組合成小于約125RMS的內(nèi)表面。
34.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，至少一個(gè)混合流動(dòng)葉輪機(jī)具有被 加工、澆鑄、涂敷、拋光或其組合成小于約125RMS的外表面。
35.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，非終級(jí)壓縮機(jī)殼體與終級(jí)壓縮機(jī) 殼體以背對(duì)背關(guān)系定位；且所述電動(dòng)機(jī)設(shè)置在所述非終級(jí)壓縮機(jī)殼體與所述終級(jí)壓縮機(jī)殼 體之間。
36.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述多級(jí)離心式壓縮機(jī)的所述非 終級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)造成將所述制冷劑排放到同軸節(jié)能器內(nèi)。
37.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述多級(jí)離心式壓縮機(jī)的所述終 級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)造成排放到同軸節(jié)能器的冷凝器內(nèi)。
38.如權(quán)利要求37所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器包括管束，所述管束與 從所述終級(jí)壓縮機(jī)出口排放的制冷劑的流動(dòng)方向大致相切地布置。
39.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述終級(jí)壓縮機(jī)的所述終級(jí)壓縮 機(jī)入口從第二吸入管接收所述制冷劑，所述第二吸入管限定與同軸節(jié)能器流體連通的流體 流動(dòng)路徑。
40.如權(quán)利要求39所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述第二吸入管還包括定位在所 述第二吸入管內(nèi)的渦旋減少器，使得所述渦旋減少器上游所述制冷劑的渦旋流動(dòng)在所述渦 旋減少器的下游具有基本上軸向流動(dòng)。
41.如權(quán)利要求39所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述第二吸入管從共形吸出管接 收所述制冷劑；所述共形吸出管形成圍繞所述同軸節(jié)能器的周向流動(dòng)路徑并連接到所述同 軸節(jié)能器。
42.如權(quán)利要求41所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述共形吸出管具有圍繞所述節(jié) 能器的纏繞角度，所述纏繞角度約為180度。
43.如權(quán)利要求14所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，至少一個(gè)壓縮機(jī)級(jí)別還包括用于 調(diào)節(jié)所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)上游的制冷劑的入口流動(dòng)調(diào)節(jié)組件，所述入口流動(dòng)調(diào)節(jié)組件包 括a.入口流動(dòng)調(diào)節(jié)殼體，所述入口流動(dòng)調(diào)節(jié)殼體定位在所述壓縮機(jī)內(nèi)和容納在所述壓縮 機(jī)內(nèi)的葉輪機(jī)的上游；所述入口流動(dòng)調(diào)節(jié)殼體形成流動(dòng)調(diào)節(jié)通道，所述入口調(diào)節(jié)通道具有 與通道出口流體連通的通道入口 ；b.流動(dòng)調(diào)節(jié)本體，所述流動(dòng)調(diào)節(jié)本體具有第一本體端、中間部分以及第二本體端；所 述流動(dòng)調(diào)節(jié)本體沿所述流動(dòng)調(diào)節(jié)通道的長(zhǎng)度大致中央地定位；所述流動(dòng)調(diào)節(jié)本體布置成與 所述第一本體端處的流動(dòng)調(diào)節(jié)前端重合并與所述第二本體端處所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)的葉 輪機(jī)轂重合，所述流動(dòng)調(diào)節(jié)本體具有流線型彎曲部分，所述彎曲部分相對(duì)于所述葉輪機(jī)的 轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的曲率半徑超過(guò)所述葉輪機(jī)轂的半徑；以及c.多個(gè)入口引導(dǎo)葉片，所述入口引導(dǎo)葉片定位在所述通道入口和通道出口之間；所述 多個(gè)入口引導(dǎo)葉片在沿所述流動(dòng)調(diào)節(jié)本體的相對(duì)于所述混合流動(dòng)葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的半 徑超過(guò)所述葉輪機(jī)轂的半徑的位置處可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支承軸上。
44.如權(quán)利要求43所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述入口流動(dòng)調(diào)節(jié)組件還包括支 桿，所述支桿包括第一支桿端和第二支桿端，所述第一支桿端附連到所述流動(dòng)調(diào)節(jié)前端，且 所述第二支桿端附連到所述入口流動(dòng)調(diào)節(jié)殼體。
45.如權(quán)利要求44所述的冷卻器系統(tǒng)，其特征在于，所述入口流動(dòng)調(diào)節(jié)組件還包括至 少兩個(gè)支桿。
全文摘要
一種用于壓縮250冷噸或更大制冷量的冷卻器系統(tǒng)(20)內(nèi)制冷劑的離心式壓縮機(jī)組件(24)，該離心式壓縮機(jī)組件包括混合流動(dòng)葉輪機(jī)(56，58)和無(wú)葉片擴(kuò)散器(112)，它們定尺寸成使終級(jí)壓縮機(jī)(28)以用于壓頭和制冷量的目標(biāo)組合的最佳特定速度范圍運(yùn)行，而非終級(jí)壓縮機(jī)(26)以高于終級(jí)壓縮機(jī)的最佳特定速度的速度運(yùn)行。
文檔編號(hào)F04D17/12GK101952601SQ200980106123
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
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