CN113530855A - 压缩机以及包括该压缩机的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压缩机，所述压缩机包括：马达，包括旋转轴；第一叶轮壳体，形成第一制冷剂流入的第一入口，并且在内部包括第二制冷剂流入的腔室；第一叶轮，连接于所述旋转轴的一端，并且可旋转地容纳在所述第一叶轮壳体中；扩散器，与所述第一叶轮壳体的内侧隔开配置，并且形成第一出口；第二叶轮壳体，形成有第二入口；第二叶轮，连接于所述旋转轴的另一端，并且可旋转地容纳在所述第二叶轮壳体中；蜗壳，形成有蜗室；以及马达壳体，其内部包括连接所述第一出口和所述第二入口的连接流路。

Description

压缩机以及包括该压缩机的冷却装置

技术领域

本发明涉及压缩机以及包括该压缩机的冷却装置，更详细而言，涉及一种用于使从经济器(economizer)吐出的气态制冷剂高效地流入压缩机内部的结构。

背景技术

一般而言，冷却装置用于将冷水供应到冷水需求端，其特征在于，在制冷剂循环中循环的制冷剂与在需求端中循环的冷水之间进行热交换以冷却冷水。这种冷却装置作为大容量设备，可以被设置于大型建筑物等中。

冷却装置包括压缩制冷剂的压缩机，为了提高使用HFC系列环保制冷剂即“R134a”制冷剂的单级压缩机的效率，可以使用构成分两级或多级压缩制冷剂的回路的多级压缩机。

图1是多级压缩机的一个示例，示出了包括一般的双级压缩机2的冷却装置1。

如图1所示，冷却装置1包括：双级压缩机2，包括第一压缩机10和第二压缩机20，用于将低温低压的制冷剂分两级压缩成高温高压的制冷剂；冷凝器30，用于将压缩后的高温高压的制冷剂冷凝成液相；第一膨胀器40和第二膨胀器50，用于使冷凝的液相制冷剂分两级减压和膨胀；以及蒸发器60，通过蒸发离开第二膨胀器50的液体来冷却用于需求端(例如，室内机)的冷水。

与单级压缩机不同，在包括这种双级压缩机2的冷却装置1中还可以设置有经济器70。另外，可以在三级压缩方式中设置两个经济器，而在四级压缩方式中设置三个经济器。

经济器70在多级制冷循环中起到如下作用：将在膨胀过程中离开低级膨胀器(例如，图1的第一膨胀器40)的两相(即，饱和液体和饱和蒸气)混合的制冷剂分离成气相(即，饱和蒸气)和液相(即，饱和液体)，并且将液相制冷剂分配给高级膨胀器(例如，图1的第二膨胀器50)或蒸发器60，而将气相制冷剂分配给高级压缩机(例如，图1的第二压缩机20)以再次进行压缩。

这种经济器70通过将穿过低级膨胀器时产生的气相制冷剂(例如，闪蒸气)回收到高级压缩机，减少流入蒸发器的制冷剂的干燥度，以增加相对于相同的质量流量的蒸发潜热，从而提高制冷效率。另外，通过降低高级压缩机的入口温度来减小制冷剂的比容，并且减少高级压缩机的负荷，以提高压缩效率。

此时，当从经济器70流入第二压缩机20的气相制冷剂对在双级压缩机2内部穿过第一压缩机10的制冷剂的流动造成干扰时，双级压缩机2的压缩效率可能会降低。因此，从经济器70流入第二压缩机20的气相制冷剂必须以对穿过第一压缩机10的制冷剂的流动干扰最小化的方式流入。

现有技术文献

专利文献

韩国KR10-1092692B1

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种使由于从经济器流入双级叶轮的前端的制冷剂引起的流动干扰最小化的压缩机。

另外，本发明的目的在于提供一种包括上述压缩机和经济器的冷却装置。

本发明的课题不限于以上提及的课题，本领域技术人员可以通过以下记载清楚地理解未提及的其他课题。

为了实现上述课题，本发明的压缩机包括：马达，包括旋转轴；第一叶轮壳体，形成第一制冷剂流入的第一入口，并且在内部包括第二制冷剂流入的腔室；第一叶轮，连接于所述旋转轴的一端，并且可旋转地容纳在所述第一叶轮壳体中；扩散器，与所述第一叶轮壳体的内侧隔开配置，并且形成第一出口；第二叶轮壳体，形成有第二入口；第二叶轮，连接于所述旋转轴的另一端，并且可旋转地容纳在所述第二叶轮壳体中；蜗壳，形成有蜗室；以及马达壳体，其内部包括连接所述第一出口和所述第二入口的连接流路。

为了实现上述课题，本发明的冷却装置包括：所述压缩机，用于压缩混合制冷剂；冷凝器，用于冷凝由所述压缩机压缩的制冷剂；第一膨胀器，用于使冷凝的所述制冷剂膨胀；经济器，用于将膨胀的所述制冷剂分离成气态的第一制冷剂和液态的第二制冷剂，并且使所述第一制冷剂流入所述压缩机；第二膨胀器，用于使所述第二制冷剂膨胀；以及蒸发器，用于使膨胀的所述第二制冷剂蒸发。

所述第一叶轮可以是沿轴向吸入所述第一制冷剂并且沿轴向与离心方向之间的倾斜方向吐出所述第一制冷剂的斜流式叶轮。

所述第一叶轮壳体可以由形成所述第一入口和所述第一叶轮的容纳空间的第一内周面、面向所述扩散器的第二内周面以及形成外观的外周面构成。

所述腔室可以在所述第一内周面、所述第二内周面和所述外周面之间与所述第一入口以及所述第一叶轮的容纳空间隔开设置。

所述腔室的最大外径可以大于所述连接流路的外径。

所述第一叶轮壳体的外径和内径可以沿所述第一制冷剂的流动方向扩大。

所述第一叶轮壳体还可以包括：第二制冷剂流入口，连通经济器的吐出管和所述腔室，以使所述第二制冷剂流入所述腔室；以及第二制冷剂吐出口，连通所述腔室和所述第一出口。

所述第二制冷剂流入口可以沿与所述旋转轴垂直的方向连接到所述腔室的前端。

所述第二制冷剂吐出口可以沿平行于所述旋转轴的方向连接到所述腔室的后端。

从所述旋转轴到所述第二制冷剂吐出口的距离可以在从所述旋转轴到所述连接流路的距离的预设距离以内。

所述连接流路可以提供由所述第一制冷剂和所述第二制冷剂混合的混合制冷剂穿过的通路，并且沿所述马达壳体的外周面在轴向上延伸。

所述扩散器可以包括：平面部，形成中空；扩张部，从所述平面部的边缘沿所述第一制冷剂的流动方向外径逐渐扩大；以及扩散器叶片，从所述扩张部向外侧凸出。

所述扩张部可以与所述第二内周面隔开，以在所述扩张部和所述第二内周面之间形成所述第一出口。

所述扩散器叶片可以在与扩张部的倾斜方向形成锐角的同时安装有复数个，并且各个扩散器叶片在圆周方向上隔开规定间隔。

所述扩散器叶片的数量可以与所述第二制冷剂吐出口的数量相同。

所述第二制冷剂吐出口在径向上可以位于比所述扩散器叶片的一端距所述旋转轴更远或相等的位置处，并且可以在圆周方向上位于各个扩散器叶片之间。

所述第二叶轮壳体的内径可以沿由所述第一制冷剂和所述第二制冷剂混合的混合制冷剂的流动方向逐渐减小。

所述第二叶轮可以是所述混合制冷剂沿轴向吸入并且沿离心方向吐出的离心式叶轮。

所述蜗壳可以在所述第二叶轮壳体和所述蜗壳之间形成由所述第二叶轮吐出的混合制冷剂穿过的第二出口。

其他实施例的具体细节包括在详细说明和附图中。

附图说明

图1是包括一般的双级压缩机的冷却装置的系统图。

图2A至图2B是示出本发明一实施例的压缩机的外观的图。

图3至图4是本发明一实施例的压缩机的剖视图。

图5是示出本发明一实施例的压缩机中的制冷剂的流动的图。

图6至图7是示出本发明一实施例的压缩机的第一叶轮和扩散器的图。

图8是示出本发明一实施例的第二制冷剂吐出口和扩散器叶片的位置的图。

附图标记说明

100：压缩机

101：旋转轴 102：转子

103：定子 104：马达壳体

105：连接流路

110：第一叶轮

111：第一叶轮壳体 112：第二制冷剂流入口

113：第二制冷剂吐出口 115：第一入口

S1：第一叶轮容纳空间 R：腔室

120：第二叶轮

121：第二叶轮壳体 125：第二入口

S2：第二叶轮容纳空间

130：扩散器

131：平面部 132：扩张部

133：扩散器叶片 135：第一出口

140：蜗壳

145：第二出口 V：蜗室

具体实施方式

参照附图详细说明本发明的实施例，本发明的优点和特征以及用于实现本发明的优点和特征的方法将变得显而易见。然而，实施例不限于在下文中公开的实施例，可以以不同的方式实现。提供实施例是为了完善公开并且用于向本领域普通技术人员公开本发明的范围。在整个说明书中，相同的附图标记可以表示相同的元件。

如图所示，作为关于空间的相对性术语的“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可以为了便于说明一个构成要素和另一构成要素的相互关系而使用。关于空间的相对性术语除了附图中所示的方向之外，还应该理解为包括在使用时或动作时构成要素的彼此不同的方向的术语。例如，在将附图中图示的构成要素倒转的情况下，描述为位于另一构成要素“之下”或“下方”的构成要素可以安放于另一构成要素的“上方”。因此，作为示例性术语的“下方”可以将下方和上方均包括。构成要素可以沿其他方向取向，因此，关于空间的相对性术语可以根据取向来解释。

在本说明书中使用到的术语是用于说明实施例的，而并非用于限定本发明。在本说明书中，除非有特别说明，否则单数的表述包含复数的表述。在说明书中使用到的“包含”和/或“包括”并不表示除了提及到的构成要素、步骤和/或动作之外，存在或追加一个以上的其他构成要素、步骤和/或动作。

除非另有其他定义，否则本说明书中使用到的所有术语(包括技术术语和科学术语)可以作为本发明所属技术领域的普通技术人员共通理解的意思使用。另外，除非有明确的特别定义，否则通常使用的词典中定义的术语不应被理想化或夸大解释。

在附图中，为了便于说明和说明的明确性，各个构成要素的厚度或尺寸被夸大或省略或示意性地示出。另外，各个构成要素的尺寸和面积并不完全反应实际尺寸或面积。

在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施例。

图1是包括一般的双级压缩机的冷却装置的系统图。

如上所述，参照图1，冷却装置1可以包括：压缩机2，用于将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂；冷凝器30，用于将压缩后的高温高压的制冷剂冷凝成液相；膨胀器40、50，用于使冷凝的液相制冷剂减压和膨胀；以及蒸发器60，用于通过蒸发液体制冷剂来冷却供需求端使用的冷水。

压缩机2可以由包括第一压缩机10和第二压缩机20的双级压缩机构成，以增加压缩效率。使用这种双级压缩机的冷却装置还可以包括经济器70，用于将从第一膨胀器40吐出的两相混合的制冷剂分离成气相和液相。

然而，当从经济器70流入第二压缩机20的气相制冷剂对穿过第一压缩机10的制冷剂的流动造成干扰时，双级压缩机2的压缩效率可能会降低。

以下说明的图2至图8的压缩机是包括第一叶轮壳体和扩散器的实施例，用于使从经济器70流入第二压缩机20的气相制冷剂对穿过第一压缩机10的制冷剂的流动干扰最小化。

在下文中，第一叶轮是指第一压缩机10，第二叶轮是指第二压缩机20，第一制冷剂是指经由蒸发器60蒸发的制冷剂，第二制冷剂是指从经济器70分离出的气相制冷剂。

图2A至图2B是示出本发明一实施例的压缩机的外观的图。

图2A是本发明一实施例的压缩机的立体图，图2B是所述压缩机的主视图。

压缩机可以被构造成压缩制冷剂气体等气体，在这种压缩机中，当马达的驱动力被传递到叶轮使叶轮旋转时，叶轮的旋转力使气体流入叶轮，气体在随着叶轮流动的同时其动能增加，动能增加的气体在通过扩散器的同时其动能被转化为静压使其压力增加。以这种方式增加了压力的气体在依次穿过蜗室以及与蜗室连通的吐出口之后被吐出到离心压缩机的外部。

参照图2A至图2B，压缩机100的外观可以由形成第一入口115和腔室R的第一叶轮壳体111、可旋转地容纳于所述第一叶轮壳体111中的第一叶轮110、包围转子102和定子103的马达壳体104、可旋转地容纳第二叶轮120的第二叶轮壳体121、形成有蜗室V的蜗壳140、用于将压缩后的制冷剂吐出到冷凝器的吐出口141、以及轴承控制部150构成。

第一叶轮壳体111上可以形成有第二制冷剂流入口112，从经济器70吐出的第二制冷剂通过所述第二制冷剂流入口112流入腔室R。第二制冷剂可以从经济器70分离出并通过第二制冷剂流入口112流入腔室R，并且均匀地散布在腔室R内部。

第二制冷剂可以从腔室R内部通过第二制冷剂吐出口113流入连接流路105，同时与由第一叶轮110压缩的第一制冷剂混合。由第一制冷剂和第二制冷剂混合的混合制冷剂可以穿过马达壳体104内部和第二叶轮壳体121内部，并且通过吐出口141流入冷凝器。

稍后将参照图5对制冷剂的流动进行详细说明。

图3是本发明一实施例的压缩机的剖视图，图4是图3所示的A部分的放大剖视图。

参照图3至图4，压缩机100可以包括：马达M，包括旋转轴101；第一叶轮壳体111，形成第一入口115，并且包括腔室R；第一叶轮110，连接于所述旋转轴101的一端，并且可旋转地容纳在所述第一叶轮壳体111中；扩散器130，与所述第一叶轮壳体111的内侧隔开配置；第二叶轮壳体121，形成第二入口125；第二叶轮120，连接于所述旋转轴101的另一端，并且可旋转地容纳在所述第二叶轮壳体121中；蜗壳140，形成有蜗室V；以及马达壳体104，形成有连接流路105。

马达M可以包括连接到第一叶轮110和第二叶轮120的旋转轴101、安装于所述旋转轴101的转子102、围绕所述转子102的定子103、以及马达壳体104。马达壳体104可以形成有在内部容纳转子102和定子103的空间以及连接流路105。

马达M还可以包括：间隙传感器(未示出)，用于检测与旋转轴101的距离；推力轴承107，用于限制旋转轴101在轴向Ax上振动；以及复数个轴颈轴承108，用于支撑旋转轴101以使其能够在空中旋转。

马达M可以使旋转轴101旋转。旋转轴101可以连接到第一叶轮110和第二叶轮120，并且在图3的左右方向上延伸。在下文中，旋转轴101的轴向Ax是指左右方向。另外，外侧方向是指轴向Ax的左侧方向，而内侧方向是指轴向Ax的右侧方向。

为了防止旋转轴101在轴向Ax(左右方向)上的振动，推力轴承107在与轴向Ax垂直的平面上可以具有规定的面积。

具体地，旋转轴101还可以包括旋转轴叶片106，所述旋转轴叶片106可以借助推力轴承107的推力使旋转轴101移动。旋转轴叶片106在与轴向Ax垂直的平面上的面积可以大于旋转轴101的截面积。旋转轴叶片106可以在旋转轴101的旋转径向上延伸而形成。

推力轴承107可以限制旋转轴101由于轴向Ax振动而移动，并且防止在发生喘振(surge)时旋转轴101向第一叶轮110的方向移动而与压缩机100的其他构成发生碰撞。

轴颈轴承108使旋转轴101在旋转时能够在悬浮在空中的状态下无摩擦地旋转。为此，可以以旋转轴101为中心设置至少两个以上的轴颈轴承108。

轴颈轴承108设置有复数个，并且可以隔开间隙而设置以避免与旋转轴101接触。即，第一轴颈轴承和第二轴颈轴承可以以旋转轴101为中心相互隔开设置。

轴颈轴承108可以设置在旋转轴101的至少两个位置处。两个位置处对应于沿旋转轴101的长度方向彼此不同的位置处。由于旋转轴101相当于直线，因此必须在至少两个位置处支撑旋转轴101才能够防止其在圆周方向上振动。

另一方面，马达壳体104还可以包括支撑推力轴承107的第一轴承壳体(未示出)以及支撑轴颈轴承108的第二轴承壳体(未示出)。

在旋转轴101的一端可以连接有第一叶轮110，当旋转轴101旋转时，第一叶轮110可以在第一叶轮容纳空间S1中旋转。第一叶轮容纳空间S1可以形成于第一叶轮壳体111的内侧。

第一叶轮110可以吸入并压缩第一制冷剂。第一叶轮110可以沿轴向吸入第一制冷剂并且沿轴向与离心方向之间的倾斜方向吐出所述第一制冷剂。即，第一叶轮110可以是斜流式叶轮。

第一叶轮壳体111可以由形成第一入口115以及第一叶轮的容纳空间S1的第一内周面411、面向扩散器130的第二内周面412、以及形成外观的外周面413构成。第一制冷剂可以通过第一入口115从蒸发器60流入第一叶轮110。

第一叶轮壳体111可以包括彼此不同尺寸的中空部。中空部可以是指第一内周面411之间的空间。第一内周面411之间的空间可以形成第一入口115和第一叶轮容纳空间S1。第一入口115可以小于第一叶轮容纳空间S1的尺寸。

腔室R位于第一叶轮壳体111内部，并且可以形成于第一内周面411、第二内周面412和外周面413之间。腔室R可以位于与第一入口115以及第一叶轮的容纳空间S1分隔开的位置处。

腔室R的外径是指从旋转轴Ax到腔室R的外周面的长度。腔室R的外周面是指腔室R的与第一叶轮壳体111的外周面413相对的圆周面。腔室R的外径可以对应于第一叶轮壳体111的外径朝向内侧方向逐渐增大。

腔室R的最大外径可以大于连接流路105的外径。由此，腔室R内部的第二制冷剂可以通过后面将描述的第二制冷剂吐出口113流入连接流路105，同时使对第一制冷剂的流动干扰最小化。

腔室R的尺寸可以对应于第一叶轮壳体111的尺寸。

第一叶轮壳体111的内径是指从旋转轴Ax到第一内周面411或第二内周面412的长度，第一叶轮壳体111的外径是指从旋转轴Ax到外周面413的长度。

第一叶轮壳体111可以具有沿第一制冷剂的流动方向扩大的外径和内径。具体地，第一叶轮壳体111的内径可以逐级增大，而第一叶轮壳体111的外径可以逐渐增大。通过使第一叶轮壳体111的内径逐级增大，可以形成具有与第一入口115不同的尺寸的第一叶轮容纳空间S1。通过使第一叶轮壳体111的外径逐渐增大，可以使后面将描述的第一出口135处的流动干扰最小化。

从第一叶轮壳体111的一端421到第一内周面411与第二内周面412的边界415的第一叶轮壳体111的外径的扩大速度可以比第一叶轮壳体111的内径的扩大速度快。另外，从第一内周面411与第二内周面412的边界415到第一叶轮壳体111的末端422的第一叶轮壳体111的外径的扩大速度可以比第一叶轮壳体111的内径的扩大速度慢。

即，第一内周面411与外周面413之间的距离可以沿第一制冷剂的流动方向增加，而第二内周面412与外周面413之间的距离可以沿第一制冷剂的流动方向减小。由此，在第一叶轮壳体111的内部将存在由第一内周面411、第二内周面412和外周面413围绕的空间，并且所述空间可以形成腔室R。

第一叶轮壳体111还可以包括：第二制冷剂流入口112，连通经济器的吐出管和腔室R；以及第二制冷剂吐出口113，连通腔室R和第一出口135。第二制冷剂流入口112可以使第二制冷剂从经济器流入腔室R。第二制冷剂吐出口113可以使第二制冷剂从腔室R流入第一出口135。

第二制冷剂流入口112可以沿与旋转轴Ax垂直的方向连接到腔室R的前端。第二制冷剂流入口112可以连接到腔室R的外周面的外侧。由此，通过第二制冷剂流入口112流入的第二制冷剂可以均匀地散布在腔室R内部。

第二制冷剂流入口112的直径可以大于第二制冷剂吐出口113的直径。第二制冷剂吐出口113有复数个，并且第二制冷剂流入口112的直径可以根据第二制冷剂吐出口113的数量而变化。

例如，如果第二制冷剂吐出口113有八个，则第二制冷剂流入口112的截面积可以是相当于第二制冷剂吐出口113的截面积的八倍的尺寸。由于第二制冷剂流入口112的直径根据第二制冷剂吐出口113的数量而变化，因此，均匀地散布在腔室R内部的第二制冷剂可以以与复数个第二制冷剂吐出口113均等的速度和流量穿过第二制冷剂吐出口113。

第二制冷剂吐出口113可以沿与旋转轴Ax平行的方向连接到腔室R的后端。从旋转轴Ax到第二制冷剂吐出口113的距离可以在从旋转轴Ax到连接流路105的距离的预设距离以内。

参照图4，从旋转轴Ax到第二制冷剂吐出口113的中心的距离L1可以在从旋转轴Ax到连接流路105的中心的距离L2的预设距离以内。例如，从旋转轴Ax到第二制冷剂吐出口113的中心的距离L1可以与从旋转轴Ax到连接流路105的中心的距离L2相同。由此，通过第二制冷剂吐出口113吐出的第二制冷剂可以使流速的减小最小化而穿过连接流路105。

连接流路105可以存在于马达壳体104的内部。连接流路105可以沿马达壳体104的外周面在轴向上延伸。连接流路105可以提供由第一制冷剂和第二制冷剂混合的混合制冷剂穿过的通路。

连接流路105可以连接第一出口135和第二入口125。即，通过第一叶轮110压缩后的第一制冷剂可以被吐出到第一出口135，与通过第二制冷剂吐出口113流入的第二制冷剂混合，并且通过连接流路105流入第二入口125。

扩散器130用于将第一制冷剂的动能转化为静压，其可以是第一制冷剂穿过的流路的截面积沿第一制冷剂的流动方向逐渐减小，并且在这种流路中设置有复数个叶片的叶片扩散器(Vane Diffuser)。

扩散器130可以配置在第一叶轮壳体111的内部，并且安装于马达壳体104。在扩散器130和第一叶轮壳体111之间可以形成由扩散器130引导的第一制冷剂可以穿过的间隙。

扩散器130可以包括：平面部131，形成中空；扩张部132，从所述平面部131的边缘沿第一制冷剂的流动方向外径逐渐扩大；以及扩散器叶片133，从所述扩张部132向外侧凸出。

平面部131可以形成中空，并且中空中可以插入旋转轴101。平面部131可以与第一叶轮110的内侧面隔开而相对。在平面部131的外侧可以安装有轴承。即，在平面部131和第一叶轮110之间可以设置有轴承。

扩张部132可以与第二内周面412隔开而相对。扩张部132可以具有沿第一制冷剂的流动方向增大的外径，以对应于第二内周面412。第一出口135可以形成于扩张部132和第二内周面412之间。穿过第一叶轮110的第一制冷剂可以通过第一出口135流入连接流路105。

扩张部132与第二内周面412之间的距离可以沿第一制冷剂的流动方向逐渐减小。即，第一出口135的入口处的截面积可以大于第一出口135的出口处的截面积。

参照图4，在第一出口135的入口处的扩张部132与第二内周面412之间的距离L1可以大于在第一出口135的出口处的扩张部132与第二内周面412之间的距离L2。由此，第一出口135可以使第一制冷剂的压力减小最小化，同时提供使第一制冷剂恢复压力的流路。

扩散器叶片133可以将由第一叶轮110压缩的第一制冷剂的转速能量恢复为压力。扩散器叶片133可以具有从扩张部132的一部分向外侧凸出的形状。扩散器叶片133有复数个，并且各个扩散器叶片133可以在圆周方向上隔开规定间隔。

第二叶轮壳体121可以形成第二入口125和第二叶轮容纳空间S2。第二入口125可以提供使穿过连接流路105的混合制冷剂流入第二叶轮120的流路。第二叶轮120可以可旋转地容纳于第二叶轮容纳空间S2中。

第二叶轮壳体121的内径可以沿混合制冷剂的流动方向逐渐减小。混合制冷剂是指由穿过第一叶轮110的第一制冷剂和穿过腔室R的第二制冷剂混合的制冷剂。混合制冷剂可以通过连接流路105流入第二入口125，并且由第二叶轮120压缩。

第二叶轮120可以沿轴向吸入混合制冷剂并且沿离心方向吐出所述混合制冷剂。即，第二叶轮120可以是离心式叶轮。然而，第二叶轮120的类型不限于离心式叶轮。

蜗壳140可以存在于压缩机100的最内侧。蜗壳140可以形成第二出口145和蜗室V。第二出口145可以在第二叶轮壳体121和蜗壳140之间提供由第二叶轮120吐出的混合制冷剂穿过的流路。穿过第二出口145的混合制冷剂可以通过蜗室V被吐出到吐出口141。

图5是示出本发明一实施例的压缩机中的制冷剂的流动的图。

参照图5，制冷剂可以由压缩机100压缩并吐出到冷凝器，制冷剂可以包括在经济器分离成液相的第一制冷剂以及分离成气相的第二制冷剂。

第一制冷剂可以通过由第一叶轮壳体111形成的第一入口115流入压缩机100内部(S10)。流入压缩机100内部的第一制冷剂可以由第一叶轮110压缩，并且通过第一出口的入口136被吐出到第一出口135(S15)。第一叶轮110可以是斜流式叶轮，因此，第一出口135可以提供沿轴向与径向之间的倾斜方向形成的流路。

第二制冷剂可以通过第二制冷剂流入口112流入形成于第一叶轮壳体111内部的腔室R(S20)。在腔室R内部均匀扩散的第二制冷剂可以通过第二制冷剂吐出口113被吐出到第一出口135(S25)。第二制冷剂吐出口113在径向上可以位于比扩散器叶片133更远的位置处。扩散器叶片133可以形成于第一出口135的内部，并且可以引导第一制冷剂的流动。

第二制冷剂可以在第一出口的出口137处与第一制冷剂混合(S30)。由第一制冷剂和第二制冷剂混合的混合制冷剂可以穿过马达壳体104内部的连接流路105(S40)。连接流路105可以在转子102和定子103的外部沿马达壳体104的外周面在轴向上延伸。连接流路105可以连接第一出口135和第二入口125。

混合制冷剂可以穿过连接流路105并流入由第二叶轮壳体121形成的第二入口125(S50)。流入第二入口125的混合制冷剂沿轴向流入第二叶轮120(S60)，并且可以沿径向被吐出。第二叶轮120可以是离心式叶轮，并且压缩机100可以是包括第一叶轮110和第二叶轮120的双级压缩机。

由第二叶轮120压缩的混合制冷剂可以被吐出到形成于蜗壳140和第二叶轮壳体121之间的第二出口145(S70)。第二出口可以与形成于蜗壳140内部的蜗室V连通。混合制冷剂可以通过蜗室V被吐出到吐出口141并流入冷凝器。

简而言之，第一制冷剂可以通过第一入口115流入并由第一叶轮110一级压缩，并且在第一出口135的出口处与穿过腔室R的第二制冷剂混合。由第一制冷剂和第二制冷剂混合的混合制冷剂可以通过连接流路105并穿过马达M，并且经由第二入口125由第二叶轮120二级压缩。二级压缩后的混合制冷剂通过第二出口145和蜗室V从吐出口141吐出，从而压缩机100可以完成二级压缩过程。

图6至图7是示出本发明一实施例的压缩机的第一叶轮和扩散器的图。

图6是图3所示的A部分的一实施例，是示出安装第一叶轮壳体之前的第一叶轮600和扩散器630的外观的图。图7是图6的主视图。

参照图6，第一叶轮600可以是沿轴向吸入空气并且沿轴向X与离心方向Y之间的倾斜方向Z送风的斜流式叶轮。与轴流式叶轮或离心式叶轮相比，斜流式叶轮可以使制冷剂的弯曲最小化，并且使制冷剂的流动损失最小化。

因此，从第一叶轮600吐出的第一制冷剂通过的第一出口可以形成沿轴向X与离心方向Y之间的倾斜方向Z引导制冷剂的斜流式流路。

第一叶轮600可以包括：轮毂610，其内侧面面向扩散器630的平面部631；以及复数个叶片620，沿轮毂610的外周面以螺旋形状形成。

轮毂610的内侧面可以朝向扩散器630，而外侧面可以朝向第一入口。轮毂610的外径可以随着靠近扩散器630而逐渐增大。

叶片620可以包括前缘626和后缘628。叶片620还可以包括连接前缘626和后缘628的叶片尖端627。

叶片尖端627可以是叶片620在第一叶轮600的离心方向上的外侧端部，并且可以形成为连接前缘626中距轮毂610最远的尖端和后缘628中距轮毂610最远的尖端。叶片尖端627可以形成为三维形状。叶片尖端627可以与第一叶轮壳体的第一内周面(例如，图4的421)隔开以具有间隙(Tip Clearance)。

后缘628可以形成为与叶片尖端627的下部大致正交，也可以形成为叶片尖端627和后缘628具有呈锐角的倾斜角。

叶片620可以包括连接于轮毂610的边界部629，边界部629可以具有与叶片尖端627不同的角度。即，叶片620可以是具有三维形状的三维叶片。

另一方面，压缩机还可以包括扩散器630，用于引导随着第一叶轮600流动的第一制冷剂。在第一叶轮600中流动的制冷剂可以由扩散器630引导。

扩散器630可以配置在第一叶轮壳体(例如，图3的111)的内部。扩散器630可以安装在马达壳体(例如，图3的104)和马达支架中的至少一个上。扩散器630和第一叶轮壳体之间可以形成由扩散器630引导的第一制冷剂可以穿过的间隙。

扩散器630可以包括：平面部631，形成中空；扩张部632，从所述平面部631的边缘沿第一制冷剂的流动方向外径逐渐扩大；以及扩散器叶片633，从所述扩张部632向外侧凸出。

扩散器630的一部分可以与第一叶轮600相对，并且在扩散器630的一个面和第一叶轮600的与扩散器相对的面之间可以形成间隙。具体地，平面部631可以面向第一叶轮600的内侧面，并且在平面部631的外侧面和第一叶轮600的内侧面之间可以形成间隙。在上述间隙中可以设置有轴承。

扩张部632可以将从第一叶轮600沿倾斜方向Z送风的制冷剂引导至第一叶轮壳体的第二内周面(例如，图4的412)。

扩张部632可以具有沿第一制冷剂的流动方向增大的外径。第一出口形成于扩张部632和第二内周面之间，并且可以与马达壳体内部的连接流路(例如，图3的105)连通。

扩散器叶片633可以从扩张部632向外侧凸出。扩散器叶片633可以从扩张部632凸出，从而位于扩张部632的外周面与第一叶轮壳体的第二内周面之间。扩散器叶片633可以将穿过第一叶轮600的空气的动压转换成静压。

扩散器叶片633可以在扩张部632上形成有复数个，参照图7，各个扩散器叶片633可以在圆周方向上隔开规定间隔。所述间隔的基准可以是扩散器叶片633的一端，也可以是另一端。

扩散器叶片633具有三维形状，并且可以沿扩张部632的外周面延伸。扩散器叶片633的一端朝向倾斜方向Z，而扩散器叶片633的另一端可以向第一叶轮600的旋转方向朝向规定的锐角方向。即，扩散器叶片633可以以向第一叶轮600的旋转方向弯曲规定的锐角的曲线形状延伸。

根据另一实施例，扩散器叶片633可以形成为直线形状。

参照图7，扩散器叶片633可以以直线形状安装于扩张部632。扩散器叶片633的轴线C可以相对于倾斜方向Z向第一叶轮600的旋转方向700扭转预设锐角θ。即，第一叶轮600的旋转方向700为右，并且扩散器叶片633可以相对于倾斜方向Z向右扭转锐角θ。

扩散器叶片633的一端可以与平面部631隔开规定距离，而扩散器叶片633的另一端可以延伸至后面将描述的第二制冷剂吐出口(图8的813)。

穿过第一叶轮600的第一制冷剂可以沿扩散器630的扩张部632被引导。扩张部632可以与第一叶轮壳体隔开，以形成使第一制冷剂沿扩张部632的外周面流动的第一出口(例如，图3的135)。第一出口可以是从第一叶轮600沿倾斜方向Z吐出的制冷剂被广泛地散布和扩散的流路。

穿过第一出口的第一制冷剂通过扩散器叶片633而恢复压力，并且可以流入马达壳体内部的连接流路(例如，图3的105)。连接流路可以是穿过第一出口的制冷剂沿平行于旋转轴601的方向穿过马达(例如，转子和定子)的流路。

图8是示出本发明一实施例的第二制冷剂吐出口和扩散器叶片的位置的图。

图8可以理解为在图7中增加了第一叶轮壳体811的图。参照图8，第一叶轮810向右800旋转，并且第一叶轮壳体811可以包括连通腔室(例如，图3的R)和第一出口(例如，图3的135)的第二制冷剂吐出口813。

第二制冷剂吐出口813的数量可以与扩散器叶片833的数量相同。第二制冷剂吐出口813可以在圆周方向上隔开规定间隔。扩散器叶片833可以在圆周方向上隔开规定间隔。第二制冷剂吐出口813的隔开间隔d1可以与扩散器叶片833的隔开间隔d2相同。

在这种情况下，扩散器叶片833的隔开间隔d2可以以扩散器叶片833的另一端834为基准。即，扩散器叶片833的隔开间隔d2可以是指第一扩散器叶片833a的另一端834a与第二扩散器叶片833b的另一端834b之间的圆周方向间隔。

第二制冷剂吐出口813在径向上可以位于比扩散器叶片833的另一端834距旋转轴801更远或相等的位置处。具体地，从旋转轴801到第二制冷剂吐出口813的中心的距离可以大于或等于从旋转轴801到扩散器叶片833的另一端834的距离。

如果从旋转轴801到第二制冷剂吐出口813的中心的距离D1比从旋转轴801到扩散器叶片833的另一端834的距离D2小，则从第二制冷剂吐出口813吐出的第二制冷剂可能会干扰在扩散器叶片833中恢复压力的第一制冷剂的流动。

第二制冷剂吐出口813可以在圆周方向上位于各个扩散器叶片833之间。具体地，第二制冷剂吐出口813可以位于从旋转轴801到第一扩散器叶片833a的另一端834a与第二扩散器叶片833b的另一端834b之间的角度的等分线上。

第二制冷剂吐出口813在圆周方向上位于各个扩散器叶片833之间，使得从第二制冷剂吐出口813吐出的第二制冷剂对沿扩散器叶片833流动的第一制冷剂的流动干扰可以最小化。即，第一制冷剂和第二制冷剂可以高效地混合。

根据本发明，具有以下一种或多种效果。

第一、通过在第一叶轮壳体内部构成腔室，能够使第二制冷剂的吐出流速均等。

第二、通过将第二制冷剂吐出口与连接流路平行地设置在预设范围内，具有对第一制冷剂的流动干扰最小化的效果。

第三、通过使扩散器叶片和第二制冷剂吐出口在圆周方向上交错，能够使流入第二叶轮时的流动干扰最小化，并且提升第二叶轮的压缩效率。

第四、通过使用本发明的压缩机，能够提升冷却装置的制冷效率。

本发明的效果不限于以上提及的效果，本领域技术人员可以通过以下记载清楚地理解未提及的其他效果。

以上，参照附图对本发明的优选实施例进行了说明，但是本发明并不限定于上述特定的实施例，在不背离权利要求书中主张的本发明的技术思想的范围内，本领域的一般技术人员能够对其进行多种变形实施，这样的变形实施不应脱离本发明的技术思想或前景而单独地加以理解。

Claims (15)

1.一种压缩机，其中，包括：

马达，包括旋转轴；

第一叶轮壳体，形成第一制冷剂流入的第一入口，并且在内部包括第二制冷剂流入的腔室；

第一叶轮，连接于所述旋转轴的一端，并且可旋转地容纳在所述第一叶轮壳体中；

扩散器，与所述第一叶轮壳体的内侧隔开配置，并且形成第一出口；

第二叶轮壳体，形成有第二入口；

第二叶轮，连接于所述旋转轴的另一端，并且可旋转地容纳在所述第二叶轮壳体中；

蜗壳，形成有蜗室；以及

马达壳体，其内部包括连接所述第一出口和所述第二入口的连接流路。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，

所述第一叶轮是所述第一制冷剂沿轴向吸入并且沿轴向与离心方向之间的倾斜方向吐出的斜流式叶轮。

3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，

所述第一叶轮壳体由形成所述第一入口和所述第一叶轮的容纳空间的第一内周面、面向所述扩散器的第二内周面以及形成外观的外周面构成，

所述腔室在所述第一内周面、所述第二内周面和所述外周面之间与所述第一入口和所述第一叶轮的容纳空间隔开设置。

4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，

所述腔室的最大外径大于所述连接流路的外径。

5.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，

所述第一叶轮壳体的外径和内径沿所述第一制冷剂的流动方向扩大。

6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，

从所述第一叶轮壳体的一端到所述第一内周面与所述第二内周面的边界的所述外径的扩大速度比所述内径的扩大速度快，

从所述第一内周面与所述第二内周面的边界到所述第一叶轮壳体的末端的所述外径的扩大速度比所述内径的扩大速度慢。

7.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，

所述第一叶轮壳体还包括：

第二制冷剂流入口，连通经济器的吐出管和所述腔室，以使所述第二制冷剂流入所述腔室；以及

第二制冷剂吐出口，连通所述腔室和所述第一出口。

8.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，

所述第二制冷剂流入口沿与所述旋转轴垂直的方向连接到所述腔室的前端，

所述第二制冷剂流入口的直径大于所述第二制冷剂吐出口的直径。

9.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，

所述第二制冷剂吐出口沿平行于所述旋转轴的方向连接到所述腔室的后端，

从所述旋转轴到所述第二制冷剂吐出口的距离在从所述旋转轴到所述连接流路的距离的预设距离以内。

10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，

所述连接流路提供由所述第一制冷剂和所述第二制冷剂混合的混合制冷剂通过的通路，并且沿所述马达壳体的外周面在轴向上延伸。

11.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，

所述扩散器包括：

平面部，形成中空；

扩张部，从所述平面部的边缘沿所述第一制冷剂的流动方向外径逐渐扩大；以及

扩散器叶片，从所述扩张部向外侧凸出。

12.根据权利要求11所述的压缩机，其特征在于，

所述扩张部与所述第二内周面隔开，以在所述扩张部和所述第二内周面之间形成所述第一出口。

13.根据权利要求12所述的压缩机，其特征在于，

所述扩张部与所述第二内周面之间的距离沿所述第一制冷剂的流动方向逐渐减小。

14.根据权利要求11所述的压缩机，其特征在于，

所述扩散器叶片与所述扩张部的倾斜方向形成锐角，且安装有复数个所述扩散器叶片，

各个扩散器叶片在圆周方向上隔开规定间隔。

15.一种冷却装置，其中，包括：

压缩机；

冷凝器，用于冷凝由所述压缩机压缩的制冷剂；

第一膨胀器，用于使冷凝的制冷剂膨胀；

经济器，用于将膨胀的制冷剂分离成气态的第一制冷剂和液态的第二制冷剂，并且使所述第一制冷剂流入所述压缩机；

第二膨胀器，用于使所述第二制冷剂膨胀；以及

蒸发器，用于使膨胀的所述第二制冷剂蒸发，

所述压缩机包括：

马达，包括旋转轴；

第一叶轮壳体，形成第一制冷剂流入的第一入口，并且在内部包括第二制冷剂流入的腔室；

第一叶轮，连接于所述旋转轴的一端，并且可旋转地容纳在所述第一叶轮壳体中；

扩散器，与所述第一叶轮壳体的内侧隔开配置，并且形成第一出口；

第二叶轮壳体，形成有第二入口；

第二叶轮，连接于所述旋转轴的另一端，并且可旋转地容纳在所述第二叶轮壳体中；

蜗壳，形成有蜗室；以及

马达壳体，其内部包括连接所述第一出口和所述第二入口的连接流路。

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