形状可变扩散器的制作方法

本实用新型涉及一种扩散器，具体而言，涉及一种形状可变扩散器。

背景技术：

离心压缩机是一种利用进行旋转运动的叶轮而对流体赋予离心力，从而使流体压缩的装置。

离心压缩机通常可以包括：驱动部，用于生成驱动力；齿轮单元，与驱动部连接；齿轮盒，内部设置有齿轮单元；旋转轴，被插入到齿轮盒而与齿轮单元连接；叶轮(impeller)，与旋转轴连接而旋转，从而将旋转动能传递给流体，以使流体的压力上升；涡形管(scroll)，用于支撑叶轮；护罩(Shuraud)，与涡形管结合而形成用于使流体流动的空间。

借助叶轮而被压缩的空气通过沿着叶轮的外周而布置的扩散器(diffuser)被引导至涡形管。扩散器包括多个叶片(vane)，从而通过叶片与叶片之间的空间向涡形管排出被压缩的空气。

扩散器的叶片以预设角度沿着圆周而以预定方式排列，并将从叶轮排出的空气以预定的方式排出。然而，产生了一种需要调节被排出的流量的必要性，而且在现有技术中存在一种为了调节流量而调节叶片的角度的技术。

在图1至图3中，示出了一种能够调节叶片104的角度的扩散器100。为了调节叶片104的角度，将叶片104连接到环103，并且将环103连接到与致动器(actuator)101连接的旋转臂102的末端而使其旋转。随着环103的旋转，叶片104的开度变得不同，从而能够通过叶片104之间的空间的流量会发生变化。然而存在着如下的问题：由于在旋转臂102的末端连接环103，所以难以进行精密的开度调节，而且由于旋转臂102为了与致动器101连接而向外部突出，所以难以缩小整体的大小。

[现有技术文献]

[专利文献]

美国公开专利第2010-0172745号(2010.07.08.公开)

技术实现要素：

本实用新型所要解决的课题是提供一种形状可变扩散器。

本实用新型的课题并不局限于以上提到的课题，对于未提到的其他课题，本领域技术人员可根据下述的记载而明确地理解。

用于解决上述壳体的根据本实用新型的一实施例的形状可变扩散器可以包括：壳体；第一杆，固定于所述壳体，并从所述壳体沿着轴向延伸；枢轴链杆，可旋转地结合于所述第一杆，并接收由驱动部提供的驱动力而以所述第一杆为中心而转动；第二杆，结合于所述枢轴链杆的输出端而移动，并且包括：叶片环，借助所述第二杆的移动而转动；以及多个叶片，布置方向随着所述叶片环的旋转而改变，而且所述第一杆、所述第二杆以及所述叶片环的旋转轴可以彼此平行且不一致。

所述枢轴链杆的输出端可以配备有沿着所述枢轴链杆的长度方向延伸的插槽，而且所述第二杆插入于所述插槽而可滑动地结合于所述插槽。

所述插槽的所述长度方向上的一端可以被开放。

所述枢轴链杆的中心部可以可旋转地结合于所述第一杆，而且所述枢轴链杆的输入端连接于所述驱动部，并且所述输出端和所述输入端以所述第一杆为基准而分别布置于所述枢轴链杆的彼此相反的位置。

所述枢轴链杆和所述第二杆可以以使所述枢轴链杆的长度方向和所述第二杆的长度方向彼此垂直的方式结合。

随着所述枢轴链杆转动，所述第二杆可以沿着所述叶片环的外周而移动。

所述驱动部可以包括：致动器；以及驱动臂，与所述枢轴链杆所配备的输入端连接，并将从所述致动器接收的驱动力传递给所述枢轴链杆。

所述致动器可以是用于使所述驱动臂转动的旋转致动器。

所述驱动臂的旋转轴可以垂直于所述第一杆的旋转轴。

所述输入端可以形成为球状，而且所述驱动臂在与所述枢轴链杆结合的一端形成有能够使所述输入端插入并滑动的挂钩。

所述壳体可以在内部收容所述第一杆、第二杆以及叶片环。

根据实施例的形状可变扩散器还可以包括布置方向随着所述叶片环的旋转而改变的多个中间链杆，而且所述多个叶片的布置方向随着所述多个中间链杆的布置方向的变更而改变。

根据实施例的形状可变扩散器还可以包括：多个第三杆，将所述叶片环和所述多个中间链杆连接，并且借助所述叶片环的旋转而沿着所述叶片环的外周移动；多个第四杆，将所述多个叶片和所述多个中间链杆连接，并且沿着所述多个中间链杆的旋转轴而延伸，而且根据所述多个中间链杆的布置方向的变更而以所述中间链杆的旋转轴为中心进行转动。

随着所述多个叶片借助所述多个第四杆而以所述多个中间杆的旋转轴为中心进行转动，所述多个叶片的布置方向可以发生变化。

所述多个中间链杆的旋转轴与所述叶片环的旋转轴可以平行，并且与所述叶片环的旋转轴不一致。

本实用新型的其他具体事项包括在详细的说明及附图中。

根据本实用新型的实施例，至少具有下述的效果。

可精密地调节叶片的布置方向。

通过减少枢轴链杆(pivot link)的旋转幅度，从而可以减少扩散器外部形状的变更幅度，并能够减小整体的尺寸。

根据本实用新型的效果并不局限于以上示例的内容，更为多样的效果包含在本说明书内。未提到的其他效果可以根据权利要求书的记载而被本领域技术人员明确地理解。

附图说明

图1是示出现有的扩散器的整体形状的立体图。

图2是从上方观察现有的扩散器的平面图。

图3是示出在现有的扩散器中使用的叶片调整结构的立体图。

图4是示出使用根据本实用新型的一实施例的扩散器的压缩机的外观的立体图。

图5是从正面观察使用根据本实用新型的一实施例的扩散器的压缩机的正面图。

图6是根据本实用新型的一实施例的扩散器的立体图。

图7是使用根据本实用新型的一实施例的扩散器的压缩机的剖面图。

图8是示出根据本实用新型的一实施例的扩散器的致动器连接于枢轴链杆的情形的立体图。

图9是示出根据本实用新型的扩散器的致动器向枢轴链杆传递驱动力而使其旋转的情形的立体图。

图10是根据本实用新型的一实施例的扩散器的平面图。

图11是示出使根据本实用新型的一实施例的扩散器的枢轴链杆工作的情形的平面图。

图12是示出根据本实用新型的一实施例的扩散器的叶片打开的情形的平面图。

图13是示出根据本实用新型的一实施例的扩散器的叶片关闭的情形的平面图。

符号说明

1：压缩机 2：扩散器

4：涡形管 10：致动器

11：驱动臂 12：动力传递部

13：挂钩 20：壳体

21：第一杆 30：枢轴链杆

31：输入端 32：输出端

40：叶片环 41：第二杆

42：中间链杆 43：第三杆

50：叶片 51：第四杆

60：叶轮 61：引入流路

100：现有的压缩机 101：现有的线性致动器

102：现有的旋转臂 103：现有的控制环

104：现有的叶片 A1、A2：叶片所形成的角度

具体实施方式

如果参照根据附图而详细地说明的实施例，则本实用新型的优点和特征以及实现这些的方法会变得更加明确。然而本实用新型并不局限于以下公开的实施例，可由互不相同的多种形态来实现，只是，提供本实施例的目的在于完整地公开本实用新型，且使本实用新型所属的技术领域中具有基本知识的技术人员能够完整地知晓本实用新型的范围，而且本实用新型仅由权利要求书中记载的范围来被定义。整个说明书中，相同的参照标号指称相同的构成要素。

如果没有其他的定义，则本说明书中用到的所有术语(包括技术以及科学的术语)可以作为本实用新型所属的技术领域中具有基本知识的人能够共同地理解的意义而使用。另外，对在通常使用的词典中得到定义的术语而言，在没有特别明确地定义的情况下，不会被异常地或者过度地解释。

在本说明书中使用的术语用于说明实施例，而并非用于限制本实用新型。在本说明书中，单数型的表述在句中没有特别提及的情况下也可以包括复数型的表述。对在说明书中使用的“包含(comprises)”和/或“包含……的(comprising)”等术语除了所提到的构成要素以外，不排除一个以上的其他构成要素的存在或增设的情形。

另外，参考作为本实用新型的理想的示例图的剖面图和/或示意图而对本说明书中记述的实施例进行说明。因此，示例图的形态可能根据制造技术和/或允许误差等而改变。另外，本实用新型所示出的各个附图中，考虑到说明的方便性，各个构成要素可能被多多少少放大或缩小而表示。在整个说明书中，相同的参照标号指称相同的构成要素，而且“和/或”包括所提到的项目中的每一个或者一个以上的所有组合。

空间上相对性的术语在图示于附图中的方向的基础上使用时，应当被理解为包括各个构成要素的互不相同的方向的术语。构成要素也可以沿着另一方向而配置，据此，空间上相对性的术语可以根据配置方向而得到解释。

以下，参照附图对本实用新型的优选实施例的构成进行详细的说明。

图4是示出使用根据本实用新型的一实施例的扩散器2的压缩机1的外观的立体图。图5是从正面观察使用根据本实用新型的一实施例的扩散器2的压缩机1的正面图。

参照图4及图5，使用根据本实用新型的一实施例的扩散器2的压缩机1包括涡形管(scroll)4、叶轮60、齿轮单元等以及扩散器2。

离心压缩机1由前方的开口接收流体。所流入的流体借助于在压缩机1的内部以一轴为中心旋转的叶轮60而接收旋转动能，从而变成高压的流体。以包围叶轮60的方式形成的扩散器2具有如下的功能：接收从叶轮60排出的高压的流体，并进行引导以使流体通过预定的流路而向涡形管4移动。因此，流入到前方的开口的流体变成高压的流体之后通过涡形管4排出，由此实现压缩机1的工作。

图6是根据本实用新型的一实施例的扩散器2的立体图。

如果参照图6，则可以确认到，在离心压缩机1中使用的根据本实用新型的一实施例的扩散器2包括壳体20、枢轴链杆30、叶片环(vane ring)40、中间链杆(link)42以及用于连接其他各个构成要素的构成要素。扩散器2的叶片50在图6中收容于壳体20的内部，对此将在针对图12和图13的说明中进行描述。

壳体20是将根据本实用新型的一实施例的扩散器2的构成要素收容于内部的构成要素。在壳体20的内部收容有第一杆(rod)21、第二杆41、叶片环40以及中间链杆42，而且还可以收容有连接叶片环40与中间链杆42的第三杆43及连接中间链杆42与多个叶片50的第四杆51。

枢轴链杆30是为了改变本实用新型的多个叶片50的布置方向而转动的构成要素。因此，为了进行转动，可转动地结合到固定于壳体20的第一杆21。枢轴链杆30以第一杆21的旋转轴为中心进行转动。

第一杆21是沿着一方向延伸，从而一端连接到壳体20的基底面，另一端结合于枢轴链杆30的杆状物(shaft)。第一杆21所延伸的方向可以是与叶片环40垂直的方向，但是并不局限于此。

枢轴链杆30沿着一方向延伸，优选地，沿着与第一杆21垂直的方向延伸。延伸的枢轴链杆30的一端为输入端31，另一端为输出端32。输入端31构成为球形态而连接到驱动部的驱动臂11，输出端32与第二杆41结合。此外，在枢轴链杆30的输入端31和输出端32之间形成有枢轴链杆30中心部，以使第一杆21结合。因此，枢轴链杆30的旋转轴布置于枢轴链杆30的中心区域，而不是两端，因此枢轴链杆30的输入端31和输出端32将在枢轴链杆30转动时移动。

输出端32沿着长度方向延伸且具有长度方向上的一端被开放的插槽。插槽中插入有第二杆41，并且能够在插槽内滑动，从而在枢轴链杆30转动时使第二杆41能够在插槽内滑动而移动。在本实用新型的一实施例中，示出为插槽的一侧面被开放，但是插槽的形态并不局限于此。

用于使枢轴链杆30转动的驱动力借助未在图6中示出的驱动部而被传递至枢轴链杆30的输入端31。借助驱动部以及驱动部所包含的驱动臂的枢轴链杆30的转动将会在针对图12及图13的说明中描述。

第二杆41是在两端分别与叶片环40和枢轴链杆30连接并结合的构成要素。如上所述，第二杆41的一端可滑动地插入到形成于枢轴链杆30的输出端32的插槽，而且另一端结合于叶片环40。因此，第二杆41在借助枢轴链杆30而移动的情况下，叶片环40可以随着第二杆41而移动。

第二杆41在壳体20内的空间形成为沿着一方向延伸的杆的形态，优选地，沿着与第一杆21平行的方向，即，与枢轴链杆30垂直的方向延伸，并且布置于与第一杆21相隔的位置而结合于叶片环40的一侧区域。

叶片环40是为了使多个叶片50旋转而存在的环形的构成要素，其以包围使空气向叶轮60进入的引入流路61的方式构成。因此，叶片环40形成为中心处形成有圆形的引入流路61的圆环形。叶片环40结合有第二杆41，因此叶片环40通过第二杆41而与枢轴链杆30连接。因此，随着第二杆41借助枢轴链杆30的转动而移动，叶片环40以位于中心处的旋转轴为中心而转动。第二杆41借助枢轴链杆30的转动而移动，但是由于与叶片环40结合而无法脱离，所以沿着叶片环40的外周而移动。

中间链杆42是通过多个第三杆43而与叶片环40连接的构成要素，所述多个第三杆43结合于叶片环40的与第二杆41所连接的一侧面的相反面。因此，中间链杆42构成为多个，而且在第三杆43的一端结合有叶片环40，另一端结合有中间链杆42。

第三杆43在壳体20内的空间形成为沿着一方向延伸的杆的形态，优选地，沿着与叶片环40垂直的方向延伸，并且与叶片环40的一侧面和中间链杆42结合。此外，由于叶片环40形成为圆环形，所以多个第三杆43沿着叶片环40的圆周以相隔预定间距的方式布置。

随着叶片环40的转动，连接于叶片环40的第三杆43沿着叶片环40的外周而移动，而且连接于第三杆43的多个中间链杆42转动而其布置方向发生变化。

中间链杆42安置于壳体20的基底面，并且以包围引入流路61的方式相隔预定间距而布置。未与第三链杆43连接的一端连接于第四链杆51。因此，中间链杆42借助第三杆43的移动而将第四杆51作为旋转轴而进行转动。此外，由于中间链杆42构成为多个，所以第四杆51也构成为多个。

第四杆51是贯通壳体20的基底面而延伸至叶片50的构成要素，优选地，沿着与叶片环40垂直的方向，即，与叶片环40的旋转轴平行的方向延伸，从而与中间链杆42和叶片50结合。只不过，由于叶片环40的旋转轴是经由引入流路61的中心的轴，所以第四杆51及中间链杆42的旋转轴与叶片环40的旋转轴并排，但并非一致。由于第四杆51贯通壳体20的基底面，所以朝向与长度方向垂直的另一方向的移动被壳体20限制。

以下，参照图7对构成根据本实用新型的另一实施例的扩散器2的构成要素的连接关系进行观察。

图7是使用根据本实用新型的一实施例的扩散器2的压缩机1的剖面图。

参照图7，可以确认如下的路径：流体通过压缩机1的引入流路61而进入到压缩机1的内部，并通过叶轮60而被压缩，并且通过扩散器2而被传递至涡形管4。

由于在图6中可以确认枢轴链杆30、第一杆21以及第二杆41之间的连接关系，所以在图7中，对从叶片环40到叶片50为止的连接结构进行说明。

叶片环40包围引入流路61，并且将引入流路61作为轴而转动。多个第三杆43在壳体20内沿着与叶片环40垂直的方向延伸，所述多个第三杆43连接于叶片环40的连接有第二杆41的一侧面的相反面。延伸的第三杆43的一端连接到多个中间链杆42。中间链杆42再次连接到贯通壳体20的基底面而延伸的第四杆51的一端，并且第四杆51的另一端连接到叶片50。

因此，借助叶片环40的转动，第三杆43沿着叶片环40的外周而移动，并且借助第三杆43的移动，中间链杆42将第四杆51作为中心而转动。第四干51借助中间链杆42的转动而将自身作为旋转轴而转动，而且随着第四杆51的转动，与第四杆51连接的叶片50将第四杆51作为旋转轴而转动，从而改变布置方向。

多个叶片50在壳体20的基底部的外侧面以包围叶轮60的方式安置，而且以沿上下抵接于壳体20的方式构成于与涡形管4连接的外部壳体20，从而避免被压缩的空气泄漏。

所述第一杆21、第二杆41以及叶片环40的旋转轴可以形成为彼此平行，但非彼此一致。

以下，参照图8至图13而对根据本实用新型的一实施例的扩散器2通过枢轴链杆30的转动而改变叶片50的布置方向的过程进行说明。

图8是示出根据本实用新型的一实施例的扩散器2的致动器10连接于枢轴链杆30的情形的立体图。

参照图8，根据本实用新型的枢轴链杆30连接于与驱动部所包含的致动器10连接的驱动臂11。在本说明书中，将图8的状态假设为基本的形状可变扩散器2的枢轴链杆30的位置而进行说明。

在本实用新型的一实施例中使用的致动器10是旋转(rotary type)致动器10，其与现有技术中的将直线运动传递至旋转臂的线性致动器不同地，能够将使驱动臂11以与驱动臂11平行的轴为中心而转动的旋转力作为驱动力而产生。通过使用旋转致动器10，与需要将直线运动改变为旋转运动的现有技术不同，将旋转运动转换为旋转运动，因此能够更为准确地控制枢轴链杆30。

与旋转致动器10连接而将驱动力传递给枢轴链杆30的驱动臂11可被布置成具有与第一杆21的旋转轴垂直的旋转轴。驱动臂11在其一端具有作为与枢轴链杆30结合的结构的动力传递部12，并且动力传递部12可以沿着与驱动臂11的旋转轴垂直的方向延伸。因此，借助驱动臂11的转动，动力传递部12可以以驱动臂11的旋转轴为中心进行转动。

动力传递部12结合于枢轴链杆30的输入端31。枢轴链杆30的输入端31如上所述地形成为球形态。而且动力传递部12形成为挂钩(hook)13结构，以使所述球形态虽然能够沿着动力传递部12的长度方向而滑动，但在另一方向上不会被脱离。因此，输入端31被插入到挂钩13内，从而随着动力传递部12的转动而在挂钩13内滑动并移动。

图9是示出根据本实用新型的扩散器2的致动器10向枢轴链杆30传递驱动力而使其旋转的情形的立体图。

参照图9，致动器10运行，从而动力传递部12随着驱动臂11的转动而以驱动臂11的旋转轴为中心进行转动。由于在沿着与驱动臂11垂直的方向延伸的动力传递部12的挂钩13结构内插入有输入端31，所以位于挂钩13内的输入端31将会一同朝向动力传递部12所移动的位置移动，从而枢轴链杆30以第一杆21为中心进行转动。与图8相比，可知图示于图9的枢轴链杆30以第一杆21为中心而进行了逆时针方向的旋转。

图10是根据本实用新型的一实施例的扩散器2的平面图。图11是示出使根据本实用新型的一实施例的扩散器2的枢轴链杆30工作的情形的平面图。

在图10的状态下，通过驱动力的传递而变成图11的状态。枢轴链杆30随着驱动力被传递至输入端31而以第一杆21为旋转轴进行转动。

在枢轴链杆30的输出端32形成有插槽，并且第二杆41可沿着枢轴链杆30的长度方向滑动地插入结合于所述插槽，因此随着枢轴链杆30的转动，第二杆41将会以插入于输出端32的状态滑动而移动。

同时，第二杆41由于结合于叶片环40，所以会沿着叶片环40的外周而移动，并且随着第二杆41的移动，叶片环40将会以引入流路61为中心进行转动。

随着叶片环40的转动，连接于叶片环40的多个第三杆43使多个中间链杆42转动，并且其旋转轴变为第四杆51。从第四杆51延续的内容将在针对图12及图13的说明中描述。

参照图10及图11可以确认，驱动力被传递至枢轴链杆30而使枢轴链杆30转动，据此叶片轮40转动且中间链杆42转动，从而改变了布置方向。

参照图10及图11可以确认，枢轴链杆30和第一杆21及第二杆41全部位于壳体20内侧。因此，相比于现有技术，在外部移动的构成要素的移动半径及范围缩小，从而能够缩小扩散器2的整体尺寸。

此外，第一杆21在枢轴链杆30的中心处作为旋转轴而连接，从而在作为施加力的点的输入端31和作为传递力的点的输出端32之间配备有旋转轴。因此，相比于在中心部没有旋转轴且与控制环直接连接的轴(shaft)成为旋转轴的现有技术，可以更为精密地使枢轴链杆30旋转。

图12是示出根据本实用新型的一实施例的扩散器2的叶片50打开的情形的平面图。图13是示出根据本实用新型的一实施例的扩散器2的叶片50关闭的情形的平面图。

扩散器2执行如下功能：接收从旋转的叶轮60排出的高压的流体并通过引导而使流体通过预定的流路向涡形管4移动。因此，具有倾斜地布置的多个叶片50，用于形成倾斜的流路，以使从旋转的叶轮60接收的高压的流体能够自然地移动到涡形管4。

多个叶片50通过贯通壳体20的第四杆51而与中间链杆42连接，因此随着中间链杆42的转动，多个叶片50通过第四杆51而接收转动，从而将会以第四杆51为中心进行转动。因此，叶片50的布置方向如图12及图13所示地改变，并且水平线与叶片50所形成的角度会改变(A1->A2)。由于多个叶片50沿着圆周而朝一个方向布置，而且在叶片50的一端连接有第四杆51，所以随着叶片50的布置方向改变，叶片50与叶片50之间形成的流路的开度也会改变。因此，可以如图10所示地打开叶片，也可以如图11所示地关闭叶片50而使流体无法从叶轮60向涡形管4排出，并且可以维持中间程度的开度。通过改变流路的开度，从叶轮60通过扩散器2而向涡形管4排出的流量会根据用户的选择而得到调节。

综上所述，图8、图10及图12示出了在根据本实用新型的一实施例的形状可变扩散器2的叶片50如图12所示地被打开的情况下的各个构成要素的布置方向及位置；图9、图11及图13示出了同一个形状可变扩散器2的叶片如图13所示地被关闭的情况下的各个构成要素的布置方向及位置。因此，随着用户将控制信号传递给驱动部，驱动部会沿着一方向或者另一方向进行旋转，并且叶片50的状态可以根据该旋转而从被打开的情形转换为关闭的情形，反之亦然。

在本实用新型所属的技术领域中具有基本知识的人均可理解本实用新型在不改变其技术思想或必要特征的情况下也能够被实施为其他具体的形态。因此，将理解，在上文中描述的实施例在所有方面上均为示例性而不是局限性的。本实用新型的范围通过权利要求书中记载的范围来表现，而不是上述的详细的说明，而且需要解释为：从权利要求书中记载的含义、范围以及其等同概念导出的所有的变更或变形的形态均包含在本实用新型的范围内。

虽然，本实用新型与上述提到的优选实施例相关地得到了说明，但是在不脱离实用新型的主旨和范围的情况下能够实现多样的修改或变形。因此，在所附权利要求书的范围中，只要属于本实用新型的主旨，则会包含上述的修改或变形。