CN103967785B - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡旋压缩机，包括机壳、电机以及压缩部件，机壳容纳电机和压缩部件；压缩部件包括相互啮合的静蜗卷和动蜗卷；本发明的涡旋压缩机还具有排气引流通道，排气引流通道分别连通压缩部件所在的空腔与电机所在的空腔。本发明有效的加强了对电机的冷却效果，提升了静蜗卷表面的冷却效果。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及空调、冰箱等制冷系统中使用的压缩设备领域，特别涉及一种涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机因其效率高、体积小、质量轻、运行平稳而被广泛运用在制冷、以及空调和热泵等领域中。一般来说，涡旋压缩机由密闭外壳、动蜗卷、静蜗卷、曲轴、机座、防自转机构及电机等组成。动、静蜗卷的型线均是螺旋形，动蜗卷相对静蜗卷偏心并相差180度安装，理论上它们轴向会在几条直线上接触(在横截面上则为几个点接触)，蜗卷体型线的端部与相对的蜗卷体底部相接触，于是在动、静蜗卷间形成了一系列月牙形空间，即基元容积。在动蜗卷以静蜗卷的中心为旋转中心并以一定的旋转半径作无自转的回转平动时，外圈月牙形空间便会不断向中心移动，此时，冷媒被逐渐推向中心空间，其容积不断缩小而压力不断升高，直至与中心排气孔相通，高压冷媒被排出泵体。

涡旋压缩机根据电机所处的环境分为高背压涡旋压缩机和低背压涡旋压缩机，低背压涡旋压缩机属于间接吸气，吸气首先冷却电机，然后再进入静蜗卷的吸气腔，同时静蜗卷的周围介质都是低压和低温气体，所以低背压涡旋压缩机不仅能提高电机的可靠性，同时能降低动静蜗卷的热变形，减少了蜗卷壁面的加热效果，提高了压缩机的可靠性。

高背压涡旋压缩机属于直接吸气，冷媒直接进入静蜗卷吸气腔，减少了吸气的过热度，增加了压缩机的容积效率，且排气温度低于低背压结构；电机和下部空间处于高压环境，便于压缩机的供油和多联机系统的均油。由于排气直接排入上盖空间，造成静蜗卷上表面处于高压和高温的环境，增加了静蜗卷的热变形。

如上所述，现有技术中，高背压涡旋压缩机存在两个问题亟待解决：对静蜗卷冷却的不足；电机处于高温高压的环境中，对电机冷却的不足。

有鉴于此，如何加强对电机和静蜗卷冷却的效果，从而提高高背压涡旋压缩机质量和可靠性以及压缩效率成为本领域中亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种涡旋压缩机，用以提高对电机的冷却效果，克服现有的涡旋压缩机静蜗卷冷却不足的技术问题。

本发明提供的一种涡旋压缩机，包括机壳、电机以及压缩部件：

机壳容纳电机和压缩部件；

压缩部件包括相互啮合的静蜗卷和动蜗卷；

其特征在于，涡旋压缩机还具有排气引流通道，排气引流通道穿过机壳外部空间，分别连通压缩部件与电机所在的空腔。

进一步的，本发明的涡旋压缩机还包括吸气组件，吸气组件包括设置于机壳上的吸气管和设置于静蜗卷上的吸气孔。

进一步的，机壳内设置有密封部件，密封部件将压缩部件所在的空腔与电机所处的空腔隔绝密封。

进一步的，吸气组件还包括槽，槽设置于静蜗卷上的吸气孔周围，并与静蜗卷上的吸气孔连通。

进一步的，槽的数量为多个，多个槽的径向总截面积小于静蜗卷的吸气孔径向截面积的二分之一。

进一步的，机壳上的吸气管悬空设置于静蜗卷上的吸气孔上方；或者插入

到静蜗卷上的吸气孔内，与静蜗卷上的吸气孔形成间隙配合。

进一步的，排气引流通道是一体成型的管道或者分段连接的管道。

进一步的，排气引流通道上的管道外表面设计有肋片。

进一步的，排气引流通道为分段连接的管道，包括静蜗卷排气管、第一连接管和第一引流管；静蜗卷排气管的第一端与设置于静蜗卷的排气口相连通，第一连接管的第一端与静涡卷排气管的第二端连通，第一连接管的第二端与第一引流管的第一端连通，第一引流管的第二端与电机所在的空腔连通。。

进一步的，静蜗卷的排气口与位于机壳内部的排气引流通道密封连接。

本发明的有益效果包括：

本发明提供了一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括机壳、电机以及压缩部件，电机及压缩部件设置在机壳内，其中压缩部件包括相互啮合设置的静蜗卷和动蜗卷，本发明的涡旋压缩机还设置有排气引流通道，排气引流通道穿过机壳外部空间，分别连通压缩部件与电机所在的空腔。

这样，冷媒通过机壳吸气管进入到压缩机后，可以对静蜗卷进行一定量的冷却，而冷媒在压缩部件中完成压缩后，通过排气引流组件与外部大气进行一定的对流换热，可以对电机进行一定的冷却。而本发明涡旋压缩机针对该排气引流通道，对吸气方式也进行了改进，提供了一种新的吸气结构，该吸气结构包括机壳吸气管与静蜗卷上的吸气管，机壳吸气管可悬空设置于静蜗卷上的吸气管上方或者与静蜗卷上的吸气孔形成间隙配合，如此冷媒进入到压缩机内后，将充满压缩部件所在的空腔，可以有效的提升静蜗卷的表面冷却效果。。

附图说明

图1为本发明涡旋压缩机的整体装配示意图；

图2为本发明排气引流通道实施例一的结构示意图；

图3为现有技术中涡旋压缩机的吸气组件结构局部放大图；

图4为本发明涡旋压缩机的静蜗卷吸气孔与槽的相对位置示意图；

图5为本发明涡旋压缩机的静蜗卷吸气孔与槽的相对位置结构半剖示意图；

图6为本发明涡旋压缩机的排气引流通道与静蜗卷排气口密封实施例一的结构示意图；以及

图7为本发明涡旋压缩机的排气引流通道与静蜗卷排气口密封实施例二的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的涡旋压缩机进行详细地说明。

在本发明的描述中，术语“上部”、“下部”“上方”、“下方”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示本发明实施例的涡旋压缩机，包括：机壳4、压缩部件和电机6，压缩部件包括相互啮合设置的静蜗卷1和动蜗卷2，压缩部件与电机6在机壳4内分处不同的空腔，压缩部件位于第一空腔12内，电机6位于第二空腔13内，而本发明的涡旋压缩机还设置有排气引流通道14，排气引流通道14穿过机壳4的外部空间，连接第一空腔12和第二空腔13。

如图1所示出的，本发明的涡旋压缩机还包括密封部件3，密封部件3将压缩部件所在的第一空腔12和电机所在的第二空腔13密封隔绝。具体的，本发明的密封部件3可以在周向设置第一环形槽(未示出)，在第一环形槽内填充能够耐高温、耐高压和耐腐蚀的材料，例如橡胶材料或者高功能塑料。类似的，也可将本发明的密封部件做成台阶状，采用端面进行密封。或者将本发明的密封部件与机壳进行过盈配合，如此完成密封。

本发明的涡旋压缩机还包括吸气组件，如图1示出的，吸气组件包括设置在机壳上的吸气管7和设置在静蜗卷1上的吸气孔9，吸气管7可以悬空设置于吸气孔9上方，这样设置以后，从制冷循环中完成换热过程的冷媒通过设置于机壳上的吸气管7被吸入到压缩机内，在被静蜗卷上的吸气孔吸入到压缩部件之前，部分冷媒将流出并充满第一空腔12，由于从制冷循环中回来的冷媒温度较低，故可以有效的冷却静蜗卷表面。现有技术中，涡旋压缩机的吸气管路较为繁复，如图3示出的，需要壳体吸气管21和泵体吸气管20的配合使用，而本发明的实施例只需要设置在机壳上的吸气管7就可完成吸气过程，降低了压缩机的装配难度。本发明实施例的吸气管7优选使用与机壳材料接近的材料，例如钢，以方便焊接。

优选的，吸气管7与吸气孔9也可这样设置(未示出)，将吸气管7的外径设置成小于吸气孔9的直径，吸气管7插入到吸气孔9内，这样吸气管7与吸气孔9为间隙配合，压缩机运行过程中，也可产生如上所述的冷却效果。同时，为了加强冷却效果，也可如图4、图5所示在吸气孔9周围设置槽24，槽24与吸气孔9连通，槽在竖直方向上的深度比吸气孔9的深度相对要小，槽的数量不限，其数量主要根据压缩机的能力大小决定，但所有槽的径向截面积之和小于吸气孔9的径向截面积的二分之一。

如图2所示出的本发明应用的排气引流通道的实施例一，该排气引流通道包括分段连接的静蜗卷排气管17、第一连接管18以及第一引流管19，三段管路可以焊接形成排气引流通道，结合图1，可以看出，静蜗卷排气管一端与静蜗卷排气口10相连通，另一端与第一连接管18相连通，而第一引流管19连通第一连接管18和第二空腔13。优选的，形成排气引流通道的管道外部可以设置肋片，增加对流换热面积从而加强对流换热，增加了对高温高压排气的冷却效果。同时，根据相关领域的常识，第一连接管18可以做成弧形，以降低排气阻力。相应的，按照本发明的排气引流通道实施例二(未示出)，该排气引流通道也可以做成一体成型的管路，类似的，该排气引流通道可以设计为弧形，以降低排气阻力。

优选的，机壳内的排气引流通道一端与静蜗卷排气口10相连接，为了将排气与进入到第一空腔12内的吸气相隔绝，排气引流通道与静蜗卷排气口10采用密封连接。具体的，如图6及图7分别展示的两种密封方式，图6示出了本发明应用的杆密封方式，即在静蜗卷排气口10内壁设置第二环形槽22，第二环形槽22内填充密封材料，密封材料需能够承受耐高温、耐高压和耐腐蚀，例如橡胶材料或者高功能塑料。而图7示出了本发明的另一种密封方式，即端面密封方式，与图4示出的杆密封方式的区别主要在于，静蜗卷排气口10上端面上开设有第三环形槽23，排气引流通道一端设置沿周向延伸的环状端面25，第三环形槽23内填充前述的密封材料，其性能与前述的材料要求一样，此处不再赘述。

根据本发明的涡旋压缩机，包含了新的吸气组件与排气引流通道，如图1示出的，在电机6的拖动下，曲轴5转动，带动动蜗卷2旋转，进行吸气压缩过程，冷媒经过设置在机壳4上的吸气管7进入到压缩机内，部分冷媒流出并充满整个压缩部件所在的第一空腔12内，由于从制冷循环中回来的冷媒温度较低，可以有效的冷却静蜗卷表面，而本发明的涡旋压缩机还包括排气引流组件14，排气引流组件在机壳内的一段与静蜗卷排气口10相连通，并且密封连接，所以可以有效的隔绝静蜗卷的吸气与排气过程。排气引流通道上还可以设置有肋片，从而加强对流换热。

压缩部件完成压缩过程后，冷媒通过静蜗卷排气口10以及排气引流通道进入到电机6所在的第二空腔13，而如图1所示的，本发明的涡旋压缩机还包括密封部件3，密封部件3将压缩部件所在第一空腔12和电机6所在第二空腔13密封隔绝，第一空腔12所处空间由于充满了从制冷循环回来的冷媒，故处于低温低压状态，这样动、静蜗卷周围就被低压和低温的气体包围，由于动、静蜗卷在压缩过程中，气体压缩和摩擦造成其壁面温度升高，带来较大的热变形，增大摩擦和磨损。当其周围为低温气体时，可以增大对流换热的温差，从而提高动、静蜗卷的对外散热量，减少动、静蜗卷的壁面温度，从而降低动、静蜗卷的热变形。

压缩终了的冷媒经过通过排气引流通道进入到电机所在的第二空腔13内，故第二空腔13处于高温高压状态，被压缩后的冷媒进入到第二空腔13后，部分冷媒通过设置于机壳上的排气管8排放到制冷循环中，而另外一部分冷媒通过电机定子切边通道进入到第二空腔13的下部，起到了冷却电机的作用，之后又通过电机定子切边通道回到第二空腔12的上部，最后通过机壳的排气管8排出压缩机。

从以上描述可以看出，本发明的涡旋压缩机可以有效地解决电机冷却和静蜗卷表面冷却的问题，而且起到的相应的技术效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种涡旋压缩机，包括机壳、电机以及压缩部件：

所述机壳容纳电机和压缩部件；

所述压缩部件包括相互啮合的静蜗卷和动蜗卷；

其特征在于，所述涡旋压缩机还具有排气引流通道，所述排气引流通道穿过所述机壳外部空间，分别连通所述压缩部件所在的空腔与所述电机所在的空腔，还包括吸气组件，所述吸气组件包括设置于所述机壳上的吸气管和设置于所述静蜗卷上的吸气孔，所述吸气组件还包括槽，所述槽设置于所述静蜗卷上的吸气孔周围，并与所述静蜗卷上的吸气孔连通。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于：

所述机壳内设置有密封部件，所述密封部件将所述压缩部件所在的空腔与所述电机所在的空腔隔绝密封。

3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于：

所述槽的数量为多个，所述多个槽的径向总截面积小于所述静蜗卷的吸气孔径向截面积的二分之一。

4.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于：

所述机壳上的吸气管插入到所述静蜗卷上的吸气孔内，与所述静蜗卷上的吸气孔形成间隙配合。

5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于：

所述排气引流通道为一体成型的管道或者分段连接的管道。

6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于：

所述排气引流通道上的管道外表面设计有肋片

7.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于：

所述排气引流通道为分段连接的管道，包括静蜗卷排气管、第一连接管和第一引流管；

所述静蜗卷排气管的第一端与设置于所述静蜗卷上的排气口相连通，所述第一连接管的第一端与所述静涡卷排气管的第二端连通，所述第一连接管的第二端与所述第一引流管的第一端连通，所述第一引流管的第二端与所述电机所在的空腔连通。

8.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于：

所述静蜗卷的排气口与位于所述机壳内部的所述排气引流通道密封连接。