CN110454440B - 一种用于制冷循环系统的压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于制冷循环系统的压缩机，其通过管线与冷凝器、蒸发器相连接，其包括壳体、离心叶轮，离心叶轮位于壳体所构成的腔室内，壳体包括第一壳体侧、第二壳体侧，离心叶轮通过转轴与电机连接，离心叶轮径向外周设置有导叶式扩散器，导叶式扩散器包括多个第一导叶、多个第二导叶，第一导叶连接于第一壳体侧，第二导叶连接于第二壳体侧，第一导叶具有轴向宽度T1，第二导叶具有轴向宽度T2，导叶式扩散器具有轴向宽度T，T1+T2＜T，其特征在于：T1＞T2，第一导叶与第二导叶径向前缘尺寸相同，径向后缘尺寸不同。能够提高导叶式扩散器第一壳体侧、第二壳体侧的压力分布，降低扩散器的压力损失，从而提高压缩机的压力性能。
Description
技术领域
本发明涉及制冷循环系统领域，具体为一种用于制冷循环系统的压缩机。
背景技术
制冷循环系统通常包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀器等，压缩机通过管线与冷凝器、蒸发器、膨胀器等相连接，压缩机包括离心叶轮、扩散器。但现有的扩散器存在压力分布不均、压力损失大的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于制冷循环系统的压缩机，通过对第一导叶、第二导叶的结构设计、研究，能够提高导叶式扩散器第一壳体侧、第二壳体侧的压力分布，减少第一导叶、第二导叶之间涡流的产生，能够减少扩散器导叶前缘处的流动分离，降低扩散器的压力损失，从而提高压缩机的压力性能。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于制冷循环系统的压缩机，其通过管线与冷凝器、蒸发器相连接，其包括壳体(1)、离心叶轮(2)，离心叶轮位于壳体所构成的腔室内，壳体包括第一壳体侧(3)、第二壳体侧(4)，离心叶轮通过转轴与电机连接，离心叶轮径向外周设置有导叶式扩散器，导叶式扩散器包括多个第一导叶(5)、多个第二导叶(6)，第一导叶连接于第一壳体侧，第二导叶连接于第二壳体侧，第一导叶具有轴向宽度T1，第二导叶具有轴向宽度T2，导叶式扩散器具有轴向宽度T，T1+T2＜T，其特征在于：T1＞T2，第一导叶与第二导叶径向前缘尺寸相同，径向后缘尺寸不同。
进一步地，所述离心叶轮具有多个沿圆周均匀分布的叶轮叶片(21)，叶轮叶片依次包括径向叶片部(22)、第一弧形部(23)、第二弧形部(24)，第一弧形部与第二弧形部的曲率不等。
进一步地，所述第一弧形部的曲率大于第二弧形部的曲率。
进一步地，所述第一导叶径向后缘具有半径R1，第二导叶径向后缘具有半径R2，R1≠R2，且R1＜R2。
进一步地，所述R1＝(0.90-0.99)R2。
进一步地，在周向上，第一导叶与第二导叶交错布置，即相邻两第二导叶之间设有一个第一导叶，相邻两第二导叶之间具有周向距离S1，第一导叶与所述相邻两第二导叶中的上游的第二导叶之间具有周向距离S2，S2＝(0.20-0.5)S1。
进一步地，所述第一导叶和/或第二导叶的径向前缘具有前缘锥形部(7)，前缘锥形部的两面分别设置有多个第一凹槽部(8、10)、第二凹槽部(9、11)。
进一步地，所述多个第一凹槽部、第二凹槽部分别位于压力面和负压面，多个第一凹槽部、多个第二凹槽部的数量相等，且沿导叶的径向延伸方向分布。
进一步地，所述多个第一凹槽部、第二凹槽部的数量不相等，且沿导叶的径向延伸方向分布。
进一步地，所述第一凹槽部位于压力面，第二凹槽部位于负压面，第二凹槽部的数量等于第一凹槽部数量的(1.2-1.8)倍。
进一步地，所述T2＝(0.50-0.90)T1，T1+T2＝(0.45-0.75)T。
该一种用于制冷循环系统的压缩机，通过对第一导叶、第二导叶的结构设计、研究，能够提高导叶式扩散器第一壳体侧、第二壳体侧的压力分布，减少第一导叶、第二导叶之间涡流的产生，能够减少扩散器导叶前缘处的流动分离，降低扩散器的压力损失，从而提高压缩机的压力性能。
附图说明
图1为本发明压缩机剖面结构主视图；
图2为本发明压缩机侧视图；
图3为本发明导叶的前缘锥形部结构示意图；
图4为本发明导叶的前缘锥形部另一实施例结构示意图；
图5为本发明离心叶轮结构示意图。
图中：壳体1、离心叶轮2、第一壳体侧3、第二壳体侧4、第一导叶5、第二导叶6、前缘锥形部7、第一凹槽部/凹弧部8、第二凹槽部/凹弧部9、第三凹槽部/凹弧部10、第四凹槽部/凹弧部11、叶轮叶片21、径向叶片部22、第一弧形部23、第二弧形部24。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1-5所示，一种用于制冷循环系统的压缩机，其通过管线与冷凝器、蒸发器相连接，其包括壳体1、离心叶轮2，离心叶轮2位于壳体1所构成的腔室内，壳体1具有进气口和出气口，壳体1包括第一壳体侧3、第二壳体侧4，离心叶轮2通过转轴与电机连接(图中未示出)，离心叶轮2具有多个沿圆周均匀分布的叶轮叶片21，离心叶轮2径向外周/外周出口端设置有导叶式扩散器，导叶式扩散器包括多个第一导叶5、多个第二导叶6，第一导叶5连接于第一壳体侧3，第二导叶6连接于第二壳体侧4，第一导叶5具有轴向宽度T1，第二导叶6具有轴向宽度T2，导叶式扩散器具有轴向宽度T，T1+T2＜T，导叶式扩散器具有减速增压的作用，用于提高气体/流体压力。叶轮叶片21的弯曲/凹陷方向与第一导叶5、第二导叶6的弯曲/凹陷方向相反。
如图1所示，本文中，T1＞T2，且T2＝(0.55-0.85)T1，优选地0.65-0.75；T1+T2＝(0.50-0.70)T，优选地0.55-0.60。通过对第一导叶5、第二导叶6的轴向宽度进行设计，能够提高导叶式扩散器第一壳体侧3、第二壳体侧4的压力分布，减少第一导叶5、第二导叶6之间涡流的产生，降低扩散器的压力损失，从而提高压缩机的压力性能。
第一导叶5与第二导叶6径向前缘尺寸相同，径向后缘尺寸不同，具体地，第一导叶5径向后缘具有半径R1，第二导叶6径向后缘具有半径R2，R1≠R2，且R1＜R2，R1＝(0.94-0.99)R2，优选地0.96-0.98。通过对第一导叶5、第二导叶6的径向后缘尺寸进行设计，能够提高导叶式扩散器第一壳体侧3、第二壳体侧4的压力分布，减少第一导叶5、第二导叶6之间涡流的产生，降低扩散器的压力损失。
如图2所示，在周向上，第一导叶5与第二导叶6交错布置，即相邻两第二导叶6之间设有一个第一导叶5，相邻两第二导叶6之间具有周向距离S1，第一导叶5与所述相邻两第二导叶6中的上游的第二导叶6之间具有周向距离S2，S2＝(0.35-0.5)S1，优选地0.4-0.45。该结构设计可以进一步提高/改善导叶式扩散器第一壳体侧3、第二壳体侧4的压力分布，降低扩散器的压力损失。
如图3-4所示，第一导叶5和/或第二导叶6的径向内侧/径向前缘具有前缘锥形部7，前缘锥形部7大体上呈锥形结构或类似于锥形的锥弧形结构，前缘锥形部7的两面分别设置有多个第一凹槽部/凹弧部8、第二凹槽部9(第三凹槽部/凹弧部10、第四凹槽部11)，多个第一凹槽部8、第二凹槽部9分别位于压力面和负压面，多个第一凹槽部8、多个第二凹槽部9的数量基本相等，且沿导叶的径向延伸方向分布/排列。该结构设计可以减少扩散器导叶入口处/前缘处的流动分离，降低扩散器的压力损失，从而提高压缩机的压力性能。
在另一实施例中，多个第三凹槽部10、第四凹槽部11的数量不相等，且沿导叶的径向延伸方向分布/排列，第三凹槽部10位于压力面，第四凹槽部11位于负压面，第四凹槽部11的数量等于第三凹槽部10数量的(1.3-1.7)倍，优选地1.5。该结构设计可以减少扩散器导叶入口处/前缘处的流动分离，降低扩散器的压力损失，从而提高压缩机的压力性能。
如图5所示，叶轮叶片21依次包括径向叶片部22、第一弧形部23、第二弧形部24，第一弧形部23与第二弧形部24的曲率不等，且第一弧形部23的曲率大于第二弧形部24的曲率，如3-10倍，优选地5-7倍，径向叶片部22的径向长度约等于第一弧形部23、第二弧形部24的径向长度之和。该结构设计可以改善离心叶轮出口气流性能，结合前缘锥形部，进一步减少扩散器导叶入口处/前缘处的流动分离，降低扩散器的压力损失，从而提高压缩机的压力性能。
该一种用于制冷循环系统的压缩机，通过对第一导叶、第二导叶的结构设计、研究，能够提高导叶式扩散器第一壳体侧、第二壳体侧的压力分布，减少第一导叶、第二导叶之间涡流的产生，能够减少扩散器导叶前缘处的流动分离，降低扩散器的压力损失，从而提高压缩机的压力性能。
上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种用于制冷循环系统的压缩机，其通过管线与冷凝器、蒸发器相连接，其包括壳体(1)、离心叶轮(2)，离心叶轮位于壳体所构成的腔室内，壳体包括第一壳体侧(3)、第二壳体侧(4)，离心叶轮通过转轴与电机连接，离心叶轮径向外周设置有导叶式扩散器，导叶式扩散器包括多个第一导叶(5)、多个第二导叶(6)，第一导叶连接于第一壳体侧，第二导叶连接于第二壳体侧，第一导叶具有轴向宽度T1，第二导叶具有轴向宽度T2，导叶式扩散器具有轴向宽度T，T1+T2＜T，其特征在于：T1＞T2，第一导叶与第二导叶径向前缘尺寸相同，径向后缘尺寸不同；所述第一导叶径向后缘具有半径R1，第二导叶径向后缘具有半径R2，R1≠R2，且R1＜R2；在周向上，第一导叶与第二导叶交错布置，即相邻两第二导叶之间设有一个第一导叶，相邻两第二导叶之间具有周向距离S1，第一导叶与所述相邻两第二导叶中的上游的第二导叶之间具有周向距离S2，S2＝(0.20-0.5)S1；所述T2＝(0.50-0.90)T1，T1+T2＝(0.45-0.75)T；
所述第一导叶和第二导叶的径向前缘具有前缘锥形部(7)，前缘锥形部的两面分别设置有多个第一凹槽部(8、10)、多个第二凹槽部(9、11)；多个第一凹槽部(8、10)、多个第二凹槽部(9、11)沿第一导叶或第二导叶的径向延伸方向分布；
所述离心叶轮具有多个沿圆周均匀分布的叶轮叶片(21)，叶轮叶片依次包括径向叶片部(22)、第一弧形部(23)、第二弧形部(24)，第一弧形部与第二弧形部的曲率不等，所述第一弧形部的曲率大于第二弧形部的曲率。
2.根据权利要求1所述的一种用于制冷循环系统的压缩机，其特征在于，所述多个第一凹槽部、第二凹槽部分别位于压力面和负压面，多个第一凹槽部、多个第二凹槽部的数量相等。
3.根据权利要求1所述的一种用于制冷循环系统的压缩机，其特征在于，所述多个第一凹槽部、第二凹槽部的数量不相等。
4.根据权利要求3所述的一种用于制冷循环系统的压缩机，其特征在于，所述第一凹槽部位于压力面，第二凹槽部位于负压面，第二凹槽部的数量等于第一凹槽部数量的1.2-1.8倍。
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