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具有包括缓和室的气体流动路径的离心式 涡轮 压缩机

阅读：125发布：2020-05-08

专利汇可以提供具有包括缓和室的气体流动路径的离心式涡轮压缩机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种离心式涡轮压缩机 (2)，该离心式涡轮压缩机包括：密封壳体(3)；驱动轴 (6)，该驱动轴具有纵向轴线并以可旋转的方式被布置在密封壳体(3)内；压缩级，该压缩级包括连接到驱动轴(6)的叶轮 (17)；气体抽吸入口(42)；以及气体流动路径(P)，该气体流动路径以流体连通的方式连接到气体抽吸入口(42)，并被构造成向压缩级供应气流。气体流动路径(P)包括：至少部分地围绕驱动轴(6)的缓和室(46)，基本上径向地通到缓和室(46)中的气体抽吸入口(42)；以及多个入口导流通道(51)，所述多个入口导流通道以流体连通的方式连接到缓和室(46)并围绕驱动轴(6)的纵向轴线成角度地分布，入口导流通道(51)朝向驱动轴(6)径向延伸并与气体抽吸入口(42)和缓和室(46)轴向偏移。，下面是具有包括缓和室的气体流动路径的离心式涡轮压缩机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种离心式涡轮压缩机(2)，包括：
-密封壳体(3)；
-驱动轴(6)，所述驱动轴具有纵向轴线(A)并以可旋转的方式被布置在所述密封壳体(3)内；
-压缩级，所述压缩级包括连接到所述驱动轴(6)的叶轮(17)；
-气体抽吸入口(42)；
-气体流动路径(P)，所述气体流动路径以流体连通的方式连接到所述气体抽吸入口(42)，并被构造成向所述压缩级供应气流，
其中，所述气体流动路径(P)包括：
-缓和室(46)，所述缓和室至少部分地围绕所述驱动轴(6)，所述气体抽吸入口(42)基本上径向地通到所述缓和室(46)中；和
-多个入口导流通道(51)，所述多个入口导流通道以流体连通的方式连接到所述缓和室(46)并且围绕所述驱动轴(6)的纵向轴线(A)成角度地分布，所述入口导流通道(51)朝向所述驱动轴(6)径向地延伸并与所述气体抽吸入口(42)和所述缓和室(46)轴向偏移。
2.根据权利要求1所述的离心式涡轮压缩机(2)，其中，所述缓和室(46)围绕所述驱动轴(6)沿小于360°的角扇区延伸。
3.根据权利要求2所述的离心式涡轮压缩机(2)，还包括分离壁部(48)，所述分离壁部与所述气体抽吸入口(42)相反地定位，并且被构造成使得所述缓和室(46)包括第一弓形室部(46.1)和第二弓形室部(46.2)，所述第一弓形室部(46.1)相对于所述驱动轴(6)的纵向轴线(A)沿第一角度方向从所述气体抽吸入口(42)延伸到所述分离壁部(48)，所述第二弓形室部(46.2)相对于所述驱动轴(6)的纵向轴线(A)沿与所述第一角度方向相反的第二角度方向从所述气体抽吸入口(42)延伸到所述分离壁部(48)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的离心式涡轮压缩机(2)，其中，所述缓和室(46)具有马蹄铁形横截面轮廓。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的离心式涡轮压缩机(2)，其中，所述缓和室(46)的轴向长度(L)大于所述气体抽吸入口(42)的入口直径(D1)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的离心式涡轮压缩机(2)，其中，所述气体流动路径(P)还包括连接通道(49)，所述连接通道围绕所述驱动轴(6)延伸并以流体连通的方式连接所述缓和室(46)与所述入口导流通道(51)。
7.根据权利要求6所述的离心式涡轮压缩机(2)，其中，所述连接通道(49)在所述缓和室(46)的径向外部处通到所述缓和室(46)中以便限定用于所述气流的限流部。
8.根据权利要求6或7所述的离心式涡轮压缩机(2)，其中，所述连接通道(49)为环状。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的离心式涡轮压缩机(2)，还包括入口导流构件(52)，所述入口导流构件(52)至少部分地限定所述入口导流通道(51)，所述入口导流构件(52)围绕所述驱动轴(6)的纵向轴线(A)成角度地分布。
10.根据权利要求9所述的离心式涡轮压缩机(2)，其中，所述入口导流构件(52)中的每一个都朝向所述驱动轴(6)径向延伸并朝向所述驱动轴(6)会聚。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的离心式涡轮压缩机(2)，还包括入口分配器(37)，所述入口分配器具有环形盘状形状并围绕所述驱动轴(6)，所述入口导流通道(51)至少部分地由所述入口分配器(37)限定。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的离心式涡轮压缩机(2)，其中，所述气体流动路径(P)还包括环形供应通道(56)，所述环形供应通道围绕所述驱动轴(6)延伸并以流体连通的方式连接到所述入口导流通道(51)，所述环形供应通道(56)被构造成向所述压缩级轴向地供应所述气流。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的离心式涡轮压缩机(2)，其中，所述气体抽吸入口(42)包括气体入口部(43)和气体出口部(44)，所述气体入口部具有圆形横截面，所述气体出口部包括通到所述缓和室(46)中的气体出口(45)，所述气体出口部(45)朝向所述缓和室(46)扩张。

说明书全文

具有包括缓和室的气体流动路径的离心式涡轮 压缩机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种离心式涡轮压缩机。

背景技术

[0002] 众所周知，双级离心式涡轮压缩机特别包括：

[0003] -密封壳体，

[0004] -驱动轴，所述驱动轴以可旋转的方式布置在密封壳体内并沿纵向轴线延伸，[0005] -第一叶轮和第二叶轮，所述第一叶轮和所述第二叶轮连接到驱动轴，第一叶轮和第二叶轮以背靠背的构造布置，

[0006] -气体抽吸入口，所述气体抽吸入口相对于所述驱动轴的纵向轴线切向地延伸，以及

[0007] -入口分配器，所述入口分配器被构造成向第一叶轮供应气流，入口分配器具有环形盘状形状并且围绕驱动轴，入口分配器包括入口导流构件，所述入口导流构件围绕驱动轴的纵向轴线成角度地分布并且部分地限定入口导流通道，所述入口导流通道以流体连通的方式连接到气体抽吸入口并且朝向驱动轴径向延伸。

[0008] 在操作期间，从气体抽吸入口流出的气流切向地进入由入口分配器在内部限定的环形室中，然后在进入入口导流通道并径向流动通过入口导流通道之前围绕入口分配器的外表面流动。然后，从相应的入口导流通道出来的气流被轴向地供应给第一叶轮。

[0009] 由于气体抽吸入口和入口分配器的所述构造，流动通过各个入口导流通道的各个气流不一致且不均匀，这导致通过入口分配器的大量流动变形和在第一叶轮的流体入口处沿圆周方向的不均匀的流动分布。

[0010] 这种不均匀的流动分布引起每个叶轮叶片在其旋转过程中看到的流动变化，因此强烈地影响压缩机的喘振极限和压缩机效率。

发明内容

[0011] 本发明的目的是提供一种改进的离心式涡轮压缩机，该离心式涡轮压缩机能够克服在具有切向气体抽吸入口的传统离心式涡轮压缩机中遇到的缺陷。

[0012] 本发明的另一个目的是提供一种离心式涡轮压缩机，该离心式涡轮压缩机可靠且易于制造，同时具有提高的效率。

[0013] 根据本发明，这种离心式涡轮压缩机包括：

[0014] -密封壳体；

[0015] -驱动轴，所述驱动轴具有纵向轴线并以可旋转的方式被布置在密封壳体内；

[0016] -压缩级，所述压缩级包括连接到驱动轴的叶轮；

[0017] -气体抽吸入口；

[0018] -气体流动路径，所述气体流动路径以流体连通的方式连接到气体抽吸入口并被构造成向压缩级供应气流，

[0019] 其中，所述气体流动路径包括：

[0020] -缓和室，所述缓和室至少部分地围绕所述驱动轴，所述气体抽吸入口基本上径向地通到所述缓和室中；和

[0021] -多个入口导流通道，所述多个入口导流通道以流体连通的方式连接到缓和室并且围绕驱动轴的纵向轴线成角度地分布，入口导流通道朝向驱动轴径向地延伸并且与气体抽吸入口和缓和室轴向偏移。

[0022] 由于缓和室的存在以及气体抽吸入口基本上径向地通到缓和室中的事实，从气体抽吸入口出来的气流以低速流动通过缓和室，这基本上使气体流动路径的入口处的压力损失最小化，并且基本上使通过入口导流通道的流动变形最小化。这导致在第一叶轮的流体入口处沿圆周方向的更均匀的流动分布。

[0023] 因此，气体流动路径和气体抽吸入口的这种构造显著地提高了压缩机效率，同时使得能够容易地制造涡轮压缩机。

[0024] 离心式涡轮压缩机还可以包括单独或组合的以下特征中的一个或多个。

[0025] 根据本发明的实施例，离心式涡轮压缩机是双级离心式涡轮压缩机。

[0026] 根据本发明的实施例，离心式涡轮压缩机是单级离心式涡轮压缩机。

[0027] 根据本发明的实施例，气体流动路径被构造成向压缩级供应制冷剂流。

[0028] 根据本发明的实施例，缓和室和驱动轴同轴地延伸。

[0029] 根据本发明的实施例，缓和室围绕驱动轴沿着小于360°的角扇区延伸。

[0030] 根据本发明的实施例，离心式涡轮压缩机还包括分离壁部，该分离壁部与气体抽吸入口相反地定位，并且被构造成使得缓和室包括第一弓形室部和第二弓形室部，该第一弓形室部相对于驱动轴的纵向轴线沿第一角度方向从气体抽吸入口延伸到分离壁部，该第二弓形室部相对于驱动轴的纵向轴线沿与第一角度方向相反的第二角度方向从气体抽吸入口延伸到分离壁部。缓和室的这种构造进一步减小通过入口导流通道的流动变形，并且因此在第一叶轮的流体入口处提供了进一步更均匀的角向流动分布，这进一步提高了压缩机效率。

[0031] 根据本发明的实施例，第一弓形室部和第二弓形室部在驱动轴的纵向轴线的两侧延伸。

[0032] 根据本发明的实施例，缓和室具有马蹄铁形横截面轮廓。

[0033] 根据本发明的实施例，缓和室的轴向长度大于气体抽吸入口的入口直径。

[0034] 根据本发明的实施例，缓和室具有外径和内径，其遵循以下方程式：OD2-ID2＞2*D1，其中，OD是缓和室的外径，ID是缓和室的内径，D1是气体抽吸入口的入口直径。

[0035] 根据本发明的实施例，缓和室具有沿着驱动轴的纵向轴线基本恒定的横截面。

[0036] 根据本发明的实施例，缓和室具有沿着缓和室的整个圆周的基本恒定的径向尺寸。

[0037] 根据本发明的实施例，入口导流通道具有基本上相同的宽度。

[0038] 根据本发明的实施例，入口导流通道具有基本上相同的轴向尺寸。

[0039] 根据本发明的实施例，气体流动路径还包括连接通道，该连接通道围绕驱动轴延伸并以流体连通的方式连接缓和室和入口导流通道。

[0040] 根据本发明的实施例，连接通道在缓和室的径向外部处通到缓和室中以便限定用于气流的限流部。

[0041] 根据本发明的实施例，连接通道为环状。

[0042] 根据本发明的实施例，连接通道具有比缓和室的内径大的内径。

[0043] 根据本发明的实施例，连接通道具有基本上等于缓和室的外径的外径。

[0044] 根据本发明的实施例，离心式涡轮压缩机还包括入口导流构件，所述入口导流构件至少部分地限定入口导流通道，所述入口导流构件围绕驱动轴的纵向轴线成角度地分布。

[0045] 根据本发明的实施例，入口导流构件围绕驱动轴的纵向轴线规则地成角度分布。

[0046] 根据本发明的实施例，入口导流构件中的一个定位于与分离壁部相同的角位置处，同时与分离壁部轴向偏移。入口导流构件的这种布置在第一叶轮的流体入口处提供了进一步更均匀的角向流动分布，这进一步提高了压缩机效率。

[0047] 根据本发明的实施例，入口导流构件中的每一个都具有朝向驱动轴定向的后缘。

[0048] 根据本发明的实施例，连接通道被构造成使得遵循以下方程式：π*H*Di＜π/4*(Do2-Di2)，其中，H是每个入口导流构件的高度，Di是连接通道的内径，Do是连接通道的外径。

[0049] 根据本发明的实施例，入口导流构件中的每一个都朝向驱动轴径向地延伸并且朝向驱动轴会聚。

[0050] 根据本发明的实施例，入口导流构件被布置成使得每对相邻的入口导流构件限定相应的入口导流通道。

[0051] 根据本发明的实施例，每个入口导流构件都具有翼形横截面轮廓。

[0052] 根据本发明的实施例，每个入口导流构件都具有恒定的高度。

[0053] 根据本发明的实施例，每个入口导流构件都包括具有高曲率半径的前缘。

[0054] 根据本发明的实施例，离心式涡轮压缩机还包括入口分配器，该入口分配器具有环形盘状形状并且围绕驱动轴，入口导流通道至少部分地由入口分配器限定。有利地，入口导流构件至少部分地设置在入口分配器上。

[0055] 根据本发明的实施例，离心式涡轮压缩机还包括固定导流部，该固定导流部具有环形盘状形状并围绕入口分配器，入口导流构件至少部分地设置在固定导流部上。

[0056] 根据本发明的实施例，连接通道部分地由固定导流部限定。有利地，连接通道由固定导流部和密封壳体限定。

[0057] 根据本发明的实施例，入口导流构件面朝叶轮。

[0058] 根据本发明的实施例，气体流动路径还包括环形供应通道，所述环形供应通道围绕驱动轴延伸并以流体连通的方式连接到入口导流通道，环形供应通道被构造成向压缩级轴向地供应气流。

[0059] 根据本发明的实施例，环形供应通道位于入口导流通道的下游。

[0060] 根据本发明的实施例，环形供应通道在内部由朝向压缩级会聚的环形会聚表面限定。

[0061] 根据本发明的实施例，环形供应通道设置在固定到入口分配器的盖部上，该盖部围绕驱动轴延伸并被构造成使得从入口导流通道流动到叶轮的气流不与旋转部接触，并且例如不与驱动轴接触。

[0062] 根据本发明的实施例，气体抽吸入口包括具有圆形横截面的气体入口部、和包括通到缓和室中的气体出口的气体出口部，气体出口部朝向缓和室扩张。气体抽吸入口(尤其是气体出口部)的这种构造降低了气体速度，并因此降低了缓和室入口处的压降。

[0063] 根据本发明的实施例，气体入口部相对于驱动轴的纵向轴线径向延伸。

[0064] 根据本发明的实施例，气体出口是椭圆形的，并且相对于驱动轴的纵向轴线沿圆周方向延伸。有利地，气体出口具有沿驱动轴的纵向轴线截取的第一尺寸和沿圆周方向截取的第二尺寸，第二尺寸大于第一尺寸。

[0065] 根据本发明的实施例，气体出口的第一尺寸与第二尺寸遵循以下方程式：Do2*Do1＞D12，其中，Do1是气体出口的第一尺寸，Do2是气体出口的第二尺寸，D1是气体抽吸入口的入口直径。

[0066] 根据本发明的实施例，离心式涡轮压缩机还包括附加压缩级，该附加压缩级包括连接到驱动轴的附加叶轮。

[0067] 根据本发明的实施例，叶轮和附加叶轮中的每一个都具有前侧和后侧，叶轮和附加叶轮以背靠背的构造布置。

[0068] 根据本发明的实施例，离心式涡轮压缩机还包括轴向轴承装置，所述轴向轴承装置被构造成限制驱动轴在操作期间的轴向运动。

[0069] 根据本发明的实施例，离心式涡轮压缩机还包括径向轴承装置，所述径向轴承装置被构造成以可旋转的方式支撑驱动轴。

[0070] 根据本发明的实施例，缓和室至少部分地围绕径向轴承装置。

[0071] 根据本发明的实施例，离心式涡轮压缩机还包括电动马达，该电动马达被构造成驱动驱动轴围绕旋转轴线旋转。

[0072] 根据本发明的实施例，驱动轴包括第一轴向端部和与第一轴向端部相反的第二轴向端部，叶轮连接到驱动轴的第一轴向端部，并且电动马达连接到驱动轴的第二轴向端部。

[0073] 根据本发明的实施例，叶轮和附加叶轮中的每一个都连接到驱动轴的第一轴向端部。

[0074] 根据本发明的实施例，入口分配器具有面朝叶轮的第一轴向表面、和面朝轴向轴承装置的第二轴向表面。

[0075] 根据本发明的实施例，缓和室由密封壳体限定。

[0076] 在基于附图阅读以下描述时，这些及其它优点将变得显而易见，其中附图作为非限制性示例示出了根据本发明的离心式涡轮压缩机的一个实施例。

附图说明

[0077] 当结合理解的附图一起阅读时，可以更好地理解本发明的一个实施例的以下详细描述，然而，本发明不限于所公开的特定实施例。

[0078] 图1是根据本发明的第一实施例的离心式涡轮压缩机的局部剖开透视图；

[0079] 图2是图1的离心式涡轮压缩机的分解透视图；

[0080] 图3是图1的离心式涡轮压缩机的纵向剖视图；

[0081] 图4是图1的离心式涡轮压缩机的气体流动路径的纵向剖视图；

[0082] 图5和图6是图1的离心式涡轮压缩机的横截面图；以及

[0083] 图7是根据本发明的第二实施例的离心式涡轮压缩机的纵向剖视图。

具体实施方式

[0084] 图1至图6表示根据本发明的第一实施例的密封型离心式涡轮压缩机2，特别是双级密封型离心式涡轮压缩机。

[0085] 离心式涡轮压缩机2包括密封壳体3，该密封壳体3包括叶轮壳体部分3.1、轴承壳体部分3.2和马达壳体部分3.3。如图3中更清楚地所示，叶轮壳体部分3.1和轴承壳体部分3.2分别包括同轴延伸的圆筒形叶轮壳体4和圆筒形轴承壳体5。叶轮壳体部分3.1和轴承壳体部分3.2例如通过螺纹连接或焊接而彼此固定。

[0086] 离心式涡轮压缩机2还包括以可旋转的方式布置在密封壳体3内并沿纵向轴线A延伸的驱动轴6。驱动轴6包括第一轴向端部7、与第一轴向端部7相反的第二轴向端部8、以及布置在第一轴向端部7与第二轴向端部8之间的中间部分9。

[0087] 离心式涡轮压缩机2还包括第一压缩级11和第二压缩级12，所述第一压缩级11和所述第二压缩级12布置在圆筒形叶轮壳体4中，并被构造成压缩气体(例如，制冷剂)。第一压缩级11包括流体入口13和流体出口14，而第二压缩级12包括流体入口15和流体出口16，第一压缩级11的流体出口14以流体连通的方式连接到第二压缩级12的流体入口15。

[0088] 第一压缩级11和第二压缩级12分别包括叶轮17和附加叶轮18，所述叶轮17和所述附加叶轮18连接到驱动轴6的第一轴向端部7，并与驱动轴6同轴地延伸。叶轮17包括配备有多个叶片19的前侧，叶片19被配置成在驱动轴6的旋转期间使进入第一压缩级11的气体加速，而附加叶轮18包括配备有多个叶片21的前侧，叶片21被配置成在驱动轴6的旋转期间使进入第二压缩级12的气体加速。此外，叶轮17和附加叶轮18中的每一个都包括基本上垂直于驱动轴6延伸的后侧。

[0089] 叶轮17和附加叶轮18以背靠背的构造布置而成，以使得在第一压缩级11和第二压缩级12的流体入口13和流体入口15处的流体流的方向彼此相反。

[0090] 此外，第一压缩级11和第二压缩级12分别包括第一气动构件22和第二气动构件23，每个气动构件都具有环形盘状形状。第一气动构件22和第二气动构件23分别面朝叶轮
17的前侧和附加叶轮18的前侧。第一气动构件22和第二气动构件23的外径基本上等于圆筒形叶轮壳体4的内径。根据图1至图6所示的实施例，第一气动构件22和第二气动构件23可轴向滑动地布置在圆筒形叶轮壳体4中。

[0091] 离心式涡轮压缩机2还包括电动马达24，所述电动马达24连接到驱动轴6的第二轴向端部8，并被构造成驱动驱动轴6围绕纵向轴线A旋转。电动马达24布置在马达壳体部分3.3中。

[0092] 离心式涡轮压缩机2还包括轴向轴承装置，也被称为推力轴承装置，所述轴向轴承装置布置在叶轮17与电动马达24之间，并被构造成限制驱动轴6在操作期间的轴向运动。轴向轴承装置可以是流体轴向轴承装置，并且例如是气体轴向轴承装置。

[0093] 根据图1至图6所示的实施例，轴向轴承装置包括轴向轴承构件25，该轴向轴承构件25布置在驱动轴6的中间部分9的外表面上，并相对于驱动轴6径向向外延伸。

[0094] 轴向轴承装置还包括第一轴向支承板26和第二轴向支承板27，所述第一轴向支承板26和所述第二轴向支承板27每一个都具有环形盘状形状并且平行布置。第一轴向支承板26面朝叶轮17，而第二轴向支承板27面朝电动马达24。

[0095] 轴向轴承装置还包括间隔环28，该间隔环28围绕轴向轴承构件25，并且在第一轴向支承板26和第二轴向支承板27的径向外部处被夹持在第一轴向支承板26与第二轴向支承板27之间。间隔环28特别地限定了第一轴向支承板26与第二轴向支承板27之间的轴向距离，所述轴向距离略大于轴向轴承构件25的宽度。

[0096] 有利地，离心式涡轮压缩机2被构造成使得气体被引入轴向轴承构件25与第一轴向支承板26和第二轴向支承板27之间以形成气体轴向轴承。

[0097] 离心式涡轮压缩机2还包括径向轴承装置，所述径向轴承装置被构造成以可旋转的方式支撑驱动轴6。径向轴承装置包括轴承套29，也被称为轴承壳体，所述轴承套围绕驱动轴6并沿着驱动轴6的中间部分9延伸。轴承套29至少部分地布置在圆筒形轴承壳体5中，并且定位于轴向轴承装置与电动马达24之间。轴承套29可以是一件式轴承套，或者可以由组装在一起的单独部件制成。

[0098] 根据图1至图6所示的实施例，轴承套29特别地包括：

[0099] -径向轴承部31，所述径向轴承部为管状并且围绕驱动轴6的中间部分9，径向轴承部31被构造为以可旋转的方式支撑驱动轴6，

[0100] -外套筒部32，所述外套筒部围绕径向轴承部31并包括轴向端面33，所述轴向端面面朝电动马达24并抵接轴承壳体部分3.2的环形轴向支承表面34，以及

[0101] -环形间隙35，所述环形间隙形成在径向轴承部31与外套筒部32之间，并且面朝第二轴向支承板27。

[0102] 轴承套29还包括抵接表面36，第二轴向支承板27抵接该抵接表面36。抵接表面36有利地定位于外套筒部32的面朝面朝第二轴向支承板27的轴向端面处，并且横向地且有利地垂直于驱动轴6的纵向轴线A延伸。因此，轴承套29被夹持在第二轴向支承板27与轴承壳体部分3.2的轴向支承表面34之间。

[0103] 离心式涡轮压缩机2还包括入口分配器37，该入口分配器37例如布置在圆筒形轴承壳体5中并被构造成向第一压缩级11供应气体，并且例如向第一压缩级11轴向地供应气体。入口分配器37邻近第一气动构件22，并且具有环形盘状形状和基本上等于圆筒形轴承壳体5的内径的外径。入口分配器37有利地可轴向滑动地布置在圆筒形轴承壳体5中。

[0104] 离心式压缩机2还可以包括布置在叶轮壳体部分3.1与第二气动构件23之间的弹性元件。有利地，弹性元件是与驱动轴6同轴布置的环形弹簧垫圈(例如，贝勒维尔型环形弹簧垫圈)。弹性元件例如布置在形成于叶轮壳体部分3.1的轴向表面中的环形凹部中。

[0105] 根据本发明的实施例，弹性元件以预定的力(例如在8000N至10000N的范围内)将第一气动构件22和第二气动构件23、设置在叶轮17与附加叶轮18之间的级间密封装置39、入口分配器37和轴承套29 偏压抵靠在轴承壳体部分3.2的环形轴向支承表面34上。

[0106] 特别是当在离心式涡轮压缩机2中发生热膨胀时，弹性元件允许第一气动构件22和第二气动构件23、级间密封装置39、入口分配器37和轴承套29相对于密封壳体3轴向滑动，并且因此可避免所述部件的变形，其中所述部件的变形可能会导致离心式涡轮压缩机2的寿命缩短。

[0107] 离心式涡轮压缩机2还可以包括一个或多个弹性构件，该一个或多个弹性构件以预定的力(例如在1000N至2000N的范围内)将第一轴向支承板26和第二轴向支承板27以及间隔环28轴向地偏压抵靠在轴承套29的抵接表面36上。离心式涡轮压缩机2例如可以包括定位于第一气动构件22与第一轴向支承板26之间的多个弹性构件，并且每个弹性构件都布置在设置在入口分配器37中的相应通孔中。每个弹性构件都可以例如是螺旋弹簧。

[0108] 离心式涡轮压缩机2还包括设置在密封壳体3上，例如设置在轴承壳体部分3.2上的气体抽吸入口42。根据图1至图6所示的实施例，气体抽吸入口42包括具有圆形横截面的气体入口部43、和与气体入口部43相对的扩张的气体出口部44。有利地，气体入口部43相对于驱动轴6的纵向轴线A径向延伸。

[0109] 气体出口部44特别地包括气体出口45，所述气体出口为椭圆形并且相对于驱动轴6的纵向轴线A沿着圆周方向延伸。有利地，气体出口45具有沿驱动轴6的纵向轴线A截取的第一尺寸和沿圆周方向截取的第二尺寸，第二尺寸大于第一尺寸。根据本发明的一个实施例，气体出口45的第一尺寸与第二尺寸遵守以下方程式：

[0110] Do2*Do1＞D12，其中，D1是气体抽吸入口42的入口直径，所述入口直径特别地对应于气体入口部43的内径，Do1是气体出口45的第一尺寸，而Do2是气体出口45的第二尺寸。

[0111] 此外，离心式涡轮压缩机2包括气体流动路径P，该气体流动路径P以流体连通的方式连接到气体抽吸入口42并被构造成向第一压缩级且特别是叶轮17供应气体流。气体流动路径P示意性地显示在图1中。

[0112] 气体流动路径P包括围绕驱动轴6延伸的缓和室46。气体抽吸入口42，并且尤其是气体出口部44，径向地通到缓和室46中。如图4中更好地示出的，缓和室46具有轴向长度L，该轴向长度L大于气体抽吸入口42的入口直径D1。有利地，缓和室46具有外径OD和内径ID，所述外径OD和所述内径ID遵守以下方程式：

[0113] OD2-ID2＞2*D1。

[0114] 根据图1至图6所示的实施例，缓和室46由密封壳体3限定，并且例如由轴承壳体部分3.2限定，并且围绕驱动轴6沿着小于360°的角扇区延伸。

[0115] 有利地，缓和室46具有马蹄铁形横截面轮廓。为此，密封壳体3，并且具体地轴承壳体部分3.2，包括部分地限定缓和室46的环形容积47和位于环形容积47内并与气体抽吸入口42相反的分离壁部48，分离壁部48被构造成使得缓和室46包括从气体抽吸入口42延伸到分离壁部48的第一弓形室部46.1和从气体抽吸入口42延伸到分离壁部48的第二弓形室部46.2。第一弓形室部46.1和第二弓形室部46.2在驱动轴6的纵向轴线A的两侧延伸。

[0116] 气体流动路径P还包括连接通道49，该连接通道49围绕驱动轴6延伸并与驱动轴6的纵向轴线A同轴。连接通道49是环形的，并且以流体连通的方式连接到缓和室46。有利地，连接通道49在缓和室46的径向外部处通到缓和室46中，以便限定用于气流的限流部，并且特别是环形限流部。

[0117] 根据图1至图6所示的实施例，连接通道49具有比缓和室46的内径ID大的内径Di、和等于缓和室46的外径OD的外径Do。

[0118] 气体流动路径P还包括经由连接通道49以流体连通的方式连接到缓和室46的多个入口导流通道51。入口导流通道51围绕驱动轴6的纵向轴线A规则地成角度地分布，并且有利地具有基本上相同的宽度。入口导流通道51径向地朝向驱动轴6延伸，并且与气体抽吸入口42和缓和室46轴向偏移。特别地，入口导流通道51在同一延伸平面中延伸，该延伸平面垂直于驱动轴6的纵向轴线A并与气体抽吸入口42的中心轴线轴向偏移。

[0119] 如图5中更好地所示，离心式涡轮压缩机2包括入口导流构件52，所述入口导流构件部分地限定入口导流通道51，并围绕驱动轴6的纵向轴线A规则地成角度地分布。特别地，入口导流构件52被布置成使得每对相邻的入口导流构件52限定相应的入口导流通道51。根据图1至图6所示的实施例，入口导流构件52中的每一个都朝向驱动轴6径向延伸，并朝向驱动轴6会聚。有利地，每个入口导流构件52具有翼形横截面轮廓，并且包括具有高曲率半径的前缘和朝向驱动轴6定向的后缘。每个入口导流构件52都可以具有恒定的高度。

[0120] 如图5中更好地所示，入口导流通道51中的一个定位于与分离壁部48相同的角位置处，同时与分离壁部48轴向偏移。

[0121] 根据图1至图6所示的实施例，每个入口导流构件52部分地由入口分配器37和具有环形盘状形状的固定导流部53限定，固定导流部53围绕入口分配器27并且被夹持在叶轮壳体部分3.1与轴承壳体部分3.2之间。

[0122] 特别地，入口分配器37包括入口导流元件54，所述入口导流元件朝向驱动轴6径向延伸并从入口分配器37的面朝叶轮17的轴向表面突出，并且固定导流部53还包括入口导流部分55，所述入口导流部分55从固定导流部53的面朝叶轮17的轴向表面突出。每个入口导流元件54特别地与相应的入口导流部分55成角度地对准以便限定相应的入口导流构件52。

[0123] 根据图1至图6所示的实施例，连接通道49由固定导流部53和密封壳体3限定，并且连接通道49被构造以便遵循以下方程式：

[0124] π*H*Di＜π/4*(Do2-Di2)，其中，H是每个入口导流构件52的高度(所述高度对应于每个入口导流通道51沿纵向轴线A截取的尺寸)，Di是连接通道49的内径，Do是连接通道49的外径。

[0125] 气体流动路径P还包括环形供应通道56，所述环形供应通道以流体连通的方式连接到入口导流通道51，并且被构造成向叶轮17轴向地供应气流。有利地，环形供应通道56围绕驱动轴6延伸，并且在内部由朝向叶轮17会聚的环形会聚表面57限定。根据图1至图6所示的实施例，环形会聚表面57设置在固定到入口分配器37的盖部58上，所述盖部58围绕驱动轴6延伸并被构造成使得从入口导流通道51流动到叶轮17的气流不与旋转部(例如，驱动轴6)接触。

[0126] 在离心式涡轮压缩机2的操作期间，从气体抽吸入口42流出的气流径向地进入缓和室46中，然后在进入连接通道49之前在第一弓形室部46.1和第二弓形室部46.2中以低速流动。从连接通道49出来的气流进入入口导流通道51，并且在经由环形供应通道56轴向地供应到叶轮17之前径向地流动通过入口导流通道。

[0127] 气体流动路径和气体抽吸入口的这种构造基本上使气体流动路径的入口处的压力损失最小化，并且基本上使通过入口导流通道的流动变形最小化。这导致在第一叶轮的流体入口处沿圆周方向的更均匀的流动分布，并且因此显著地提高了压缩机效率，同时使得能够容易地制造涡轮压缩机。

[0128] 图7表示根据本发明的第二实施例的单级密封型离心式涡轮压缩机2，所述离心式涡轮压缩机与第一实施例的不同之处主要在于，该离心式涡轮压缩机仅包括一个压缩级，并且因此包括一个叶轮17和一个气动构件22。

[0129] 当然，本发明并不限于上述作为非限制性示例的实施例，相反，本发明包含其所有实施例。

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具有包括缓和室的气体流动路径的离心式涡轮压缩机