CN107701512A - 蜗壳、压缩机及空调器 - Google Patents

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蒋楠
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Abstract

本发明提供了一种蜗壳、压缩机及空调器。根据本发明的蜗壳包括壳主体，壳主体上设置有增加壳主体刚度和/或散热面积的加强筋，加强筋凸出于壳主体的外表面。该蜗壳能够提高壳主体的结构强度，从而减少振动和由于振动产生的噪声。

Description

蜗壳、压缩机及空调器
技术领域
本发明涉及空气调节设备领域，具体而言，涉及一种蜗壳、压缩机及空调器。
背景技术
离心压缩机蜗壳是通常伸出壳体较多，蜗壳部位相比壳体部位薄弱，强度较低，压缩机运行时，蜗壳处的压力与温度较高，导致蜗壳部位结构应力较大，同时蜗壳部位的振动较大，造成压缩工作过程中蜗壳噪声较大，温度过高，影响压缩机和蜗壳的使用寿命。
发明内容
本发明旨在提供一种能够减少振动的蜗壳、压缩机及空调器。
本发明提供了一种蜗壳，其包括壳主体，壳主体上设置有增加壳主体刚度和/或散热面积的加强筋，加强筋凸出于壳主体的外表面。
可选地，加强筋包括流线加强筋，流线加强筋沿壳主体的气体流动方向延伸。
可选地，壳主体具有排气口，流线加强筋为多个，且沿排气口的周向间隔设置。
可选地，各流线加强筋包括至少两个相互间隔的流线加强段。
可选地，壳主体上设置有排气口，加强筋包括弧形加强筋，弧形加强筋沿壳主体的排气口的周向延伸。
可选地，弧形加强筋的起始布置位置设置在壳主体的起始位置至180°之间。
可选地，弧形加强筋的数量的取值范围为5个至25个。
可选地，各弧形加强筋包括至少两个相间隔的弧形加强段。
可选地，壳主体具有排气口，加强筋包括流线加强筋和弧形加强筋，流线加强筋沿壳主体的气体流动方向延伸，弧形加强筋沿排气口的周向延伸，弧形加强筋与流线加强筋相交，且具有第一相交角。
可选地，第一相交角的取值范围为60°至120°。
可选地，流线加强筋的数量的取值范围为4个至8个，和/或，弧形加强筋的数量的取值范围为8个至15个。
可选地，加强筋的横截面形状为圆形、梯形、矩形中至少之一。
根据本发明的另一方面，提供一种压缩机，压缩机包括蜗壳，蜗壳为上述的蜗壳。
根据本发明的另一方面，提供一种空调器，空调器包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。
根据本发明的蜗壳、压缩机及空调器，通过在壳主体上设置凸出的加强筋，使得壳主体至少在加强筋的延伸方向上的抗拉强度增大，从而使得壳主体的强度增加，进而减少了壳主体的振动和振动产生的噪声，一方面提高了壳主体的使用寿命，另一方面降低了蜗壳工作时的噪声，避免了噪声污染。此外，由于加强筋凸出于壳主体设置，相当于增大了壳主体的表面积，从而增大了散热面积，提升了散热效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的仅带有流线加强筋的蜗壳的主视结构示意图；
图2是根据本发明的仅带有流线加强筋的蜗壳的俯视结构示意图；
图3是根据本发明的仅带有流线加强筋的蜗壳的立体结构示意图；
图4是根据本发明的仅带有弧形加强筋的蜗壳的主视结构示意图；
图5是根据本发明的仅带有弧形加强筋的蜗壳的俯视结构示意图；
图6是根据本发明的仅带有弧形加强筋的蜗壳的立体结构示意图；
图7是根据本发明的带有弧形加强筋和流线加强筋的蜗壳的主视结构示意图；
图8是根据本发明的带有弧形加强筋和流线加强筋的蜗壳的俯视结构示意图；
图9是根据本发明的带有弧形加强筋和流线加强筋的蜗壳的立体结构示意图。
附图标记说明：
10、壳主体；11、排气口；20、流线加强筋；30、弧形加强筋。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图9所示，根据本发明的实施例，蜗壳包括壳主体，壳主体10上设置有增加壳主体刚度和/或散热面积的加强筋，加强筋凸出于壳主体10的外表面。通过在壳主体10上设置凸出的加强筋，使得壳主体10至少在加强筋的延伸方向上的抗拉强度增大，从而使得壳主体10的强度增加，进而减少了壳主体10的振动和振动产生的噪声，一方面提高了壳主体10的使用寿命，另一方面降低了蜗壳工作时的噪声，避免了噪声污染。此外，由于加强筋凸出于壳主体10设置，相当于增大了壳主体10的表面积，从而增大了散热面积，提升了散热效果。
在本实施例中，该蜗壳应用于压缩机中，尤其是离心压缩机。这种应用于离心压缩机的蜗壳其表面设计加强筋结构。
现有技术中，当压缩机运行时，蜗壳部位的压力与温度较高。蜗壳部位的结构应力较大。通过在离心压缩机的蜗壳表面设计加强筋结构，能够有效增加蜗壳部位的结构强度，减少蜗壳部位工作时的机械应力。
此外，由于蜗壳部位通常伸出壳体较长距离，这导致蜗壳受到脉动气流时候容易产生振动。通过采用加强筋结构，能够有效减少蜗壳结构的振动，从而降低噪声。
又由于蜗壳处的气体经过压缩之后温度较高，较高的温度会影响机组的性能，通过采用加强筋结构，能够有效提升蜗壳部位的散热面积，增加蜗壳部位的散热，降低蜗壳内部气体的温度，提升整机性能。而且，蜗壳部位的加强筋结构还能够增加压缩机外观的工业感，提升压缩机外观。
蜗壳表面设计的加强筋结构可以采用弧形加强筋或者流线加强筋。下面将对不同结构的加强筋进行详细说明。
如图1-3所示，加强筋包括流线加强筋20，流线加强筋20沿壳主体10的气体流动方向延伸，即流线加强筋20是指筋的延伸方向(长度方向)与蜗壳的流线方向相同。流线加强筋20可以增加壳主体10在气体流动方向的抗拉强度，减少压缩机运行时蜗壳在流线方向的变形，同时流线加强筋20增加蜗壳的悬臂端的强度，减少压缩机运行时，悬臂段的振动变形，从而可以减少振动噪声。
蜗壳表面的流线加强筋20能够加强蜗壳沿流线方向的强度，减少该方向的变形，此外能够有效加强蜗壳悬臂端的强度，减少蜗壳的振动变形。
可选地，壳主体10具有排气口11，流线加强筋20为多个，且沿排气口11的周向间隔设置。这样在壳主体10的外表面形成有多条加强筋20，使得壳主体10的整体强度更好。弧形加强筋30能够有效加强蜗壳部位由内向外的抗拉强度，减少蜗壳结构膨胀产生的应力与变形。
当然，在其他实施例中，壳主体10上可以仅设置一条流线加强筋20。
流线加强筋20从蜗壳的起始位置延伸至排气口11，能够有效增加蜗壳流线方向的抗拉强度。其中，蜗壳为变截面结构，随着角度增加，蜗壳尺寸增大，在本实施例中，起始位置指蜗壳尺寸最小的地方。
各流线加强筋20可以包括至少两个相互间隔的流线加强段，即一条流线加强筋20可以是由多个小的流线加强段组成的。
流线加强筋20的横截面形状(由于垂直于长度方向的平面所截的面)可以是矩形、梯形、圆环形等多种形状，其中以矩形、梯形、圆形筋成型比较容易，加工成本更低。
此外，流线加强筋20可以是从蜗壳的起始位置至排气口截止位置，也可以是位于蜗壳起始位置至排气口之间。
可选地，壳主体10上设置有排气口11，加强筋包括弧形加强筋30，弧形加强筋30沿壳主体10的排气口11的周向延伸。通过在蜗壳的表面设置不同的筋结构，可以产生不同的加强效果。压缩机运行时，蜗壳内部压力较大，蜗壳会产生向外膨胀的力，以及沿蜗壳流线方向的力。此外蜗壳部位悬臂段较长，容易产生振动。通过在壳主体10上设置弧形加强筋，能够有效增加蜗壳由内向外的抗拉强度，减少蜗壳受内部压力而向外膨胀的应力与变形。
可选地，弧形加强筋30可以是U形筋或C形筋等，其可以适应于蜗壳的外形设置。弧形加强筋30的延伸方向基本垂直于蜗壳的流线方向，即垂直于所在位置处的气体流动方向的切线。
可选地，弧形加强筋30可以是一条或多条。其为多条时，可以从蜗壳的起始位置到排气口11位置依次设置。相邻两条弧形加强筋30之间的间距可以是等间距，也可以不是等间距。
可选地，弧形加强筋30的起始布置位置设置在壳主体10的起始位置至180°之间。弧形加强筋30也可以从蜗壳的起始位置与排气口11之间的某一位置开始布置，直至另一位置，或者从起始位置与排气口11之间的某一位置开始布置直至排气口11。
为了保证弧形加强筋30的加强效果，其最好在蜗壳起始位置至180°之间开始布置。
弧形加强筋30的数量可以根据不同型号的蜗壳及其工作参数具体确定。优选地，弧形加强筋30的数量在5个至25个之间。更优选地，弧形加强筋30的数量的取值范围为8个至15个，这样既能够保证结构强度，又能够降低成本和加工难度。
弧形加强筋30可以均匀分布或者非均匀分布，均匀分布使外观更漂亮。
在本实施例中，各弧形加强筋30可以包括至少两个相间隔的弧形加强段。
可选地，如图7-9所示，加强筋包括流线加强筋20和弧形加强筋30，这两种加强筋组合形状网格加强筋。其中，弧形加强筋30与流线加强筋20相交，且具有第一相交角。
需要说明的是弧形加强筋30的横截面形状可以与流线加强筋20的横截面形状相同，也可以不同。具有多个弧形加强筋30或流线加强筋20时，弧形加强筋30或流线加强筋20的横截面形状可以是相同形状，这样更加便于加工，也可以是不同的形状。
网格加强筋由沿蜗壳流线延伸的流线加强筋20与弧形加强筋30组合而成，这种加强筋结构能够最大限度的增加蜗壳的结构强度与散热面积。减少压缩机运行过程中，蜗壳的应力以及变形，同时最大限度减少蜗壳伸出段的振动。此外，采用网格加强筋能大幅度增加蜗壳表面的散热面积，提升蜗壳的散热性能，降低蜗壳内气体的温度，从而提升压缩机性能。
其中，网格加强筋通常由多条弧形加强筋30与流线加强筋20组合而成，为了较好的效果，流线加强筋20一般不少于3条，弧形加强筋30不少于5条。例如，弧形加强筋30的数量为5至25条。优选地，弧形加强筋30在8至15条之间，流线加强筋20在4至8条之间。弧形加强筋30与流线加强筋20的相交角度(第一相交角的角度)最好在60°至120°之间。更优选地，为90°左右。
根据本发明的另一方面，提供一种压缩机，压缩机包括蜗壳，蜗壳为上述的蜗壳。采用上述蜗壳的压缩机，尤其是离心压缩机，可以提升散热效率，提升强度，减少振动。
根据本发明的另一方面，提供一种空调器，空调器包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。该空调器的压缩机使用寿命更高，振动噪声更小。
根据本发明的蜗壳、压缩机及空调器具有如下技术效果：
该蜗壳的壳主体上设置增强蜗壳结构强度，减少蜗壳的应力的加强筋，能够减少蜗壳部位的振动，增加蜗壳部位的散热功能，降低压缩机内部气体温度，增强压缩机外观，从而解决蜗壳运行时产生的变形、振动以及散热问题。
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 (14)

1.一种蜗壳，其特征在于，包括壳主体(10)，所述壳主体(10)上设置有增加所述壳主体刚度和/或散热面积的加强筋，所述加强筋凸出于所述壳主体(10)的外表面。
2.根据权利要求1所述的蜗壳，其特征在于，所述加强筋包括流线加强筋(20)，所述流线加强筋(20)沿所述壳主体(10)的气体流动方向延伸。
3.根据权利要求2所述的蜗壳，其特征在于，所述壳主体(10)具有排气口(11)，所述流线加强筋(20)为多个，且沿所述排气口(11)的周向间隔设置。
4.根据权利要求2所述的蜗壳，其特征在于，各所述流线加强筋(20)包括至少两个相互间隔的流线加强段。
5.根据权利要求1所述的蜗壳，其特征在于，所述壳主体(10)上设置有排气口(11)，所述加强筋包括弧形加强筋(30)，所述弧形加强筋(30)沿所述壳主体(10)的排气口(11)的周向延伸。
6.根据权利要求5所述的蜗壳，其特征在于，所述弧形加强筋(30)的起始布置位置设置在所述壳主体(10)的起始位置至180°之间。
7.根据权利要求5所述的蜗壳，其特征在于，所述弧形加强筋(30)的数量的取值范围为5个至25个。
8.根据权利要求5所述的蜗壳，其特征在于，各所述弧形加强筋(30)包括至少两个相间隔的弧形加强段。
9.根据权利要求1所述的蜗壳，其特征在于，所述壳主体(10)具有排气口(11)，所述加强筋包括流线加强筋(20)和弧形加强筋(30)，所述流线加强筋(20)沿所述壳主体(10)的气体流动方向延伸，所述弧形加强筋(30)沿所述排气口(11)的周向延伸，所述弧形加强筋(30)与所述流线加强筋(20)相交，且具有第一相交角。
10.根据权利要求9所述的蜗壳，其特征在于，所述第一相交角的取值范围为60°至120°。
11.根据权利要求9所述的蜗壳，其特征在于，所述流线加强筋(20)的数量的取值范围为4个至8个，和/或，所述弧形加强筋(30)的数量的取值范围为8个至15个。
12.根据权利要求1所述的蜗壳，其特征在于，所述加强筋的横截面形状为圆形、梯形、矩形中至少之一。
13.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括蜗壳，所述蜗壳为权利要求1-12中任一项所述的蜗壳。
14.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括压缩机，所述压缩机为权利要求13所述的压缩机。
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