CN1192168C - 压缩机 - Google Patents

Abstract

一种压缩机包括：有进入管和排出管的壳体；在壳体上部的压缩机部分，它有吸入流过进入管的致冷剂的入口孔并压缩流过入口孔的致冷剂；在壳体下部的电动机部分，用于传递运行压缩机部分的驱动力；和有邻接折流板布置的边缘的主机架，折流板将致冷剂分成流向压缩机部分和电动机部分的致冷剂流，边缘有延伸到入口孔的弯曲导向表面，以与折流板形成致冷剂流动通道，从而通过防止额外压力损失和温度升高来改进压缩机性能。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及一种涡旋压缩机，更具体地，涉及一种涡旋压缩机的致冷剂入口。

背景技术

通常，涡旋压缩机用于借助于一对相对的涡旋件来压缩气体，并且由于其高效率、低噪音、尺寸小和重量轻而主要使用在房间空调器或汽车中，用于压缩致冷剂气体。

参照图1，一个现有技术的涡旋压缩机设置有一个压缩机部分10和一个电动机部分20，压缩机部分10用于压缩在一个冷却循环中通过进入管1a从蒸发器(未示出)吸入到壳体1中的致冷剂气体，电动机部分20用于向压缩机部分10传递驱动力以压缩致冷剂。壳体1包围着压缩机部分10和电动机部分20，以便在压缩过程中防止致冷剂泄漏。一个主机架30支承着压缩机部分10，以便从电动机部分20到压缩机部分10进行稳定的动力传递。压缩机部分10具有一个安装到壳体1内侧上部的静止涡旋件11和一个转动涡旋件12，转动涡旋件12与静止涡旋件11接合，以便由从电动机部分20接受的驱动力转动。转动涡旋件20可转动地安装在主机架30上，而静止涡旋件11固定到在转动涡旋件12上的主机架30上。静止涡旋件11和转动涡旋件12具有沿着垂直方向突出的渐伸曲线重叠部分11a和12a，它们用于形成压缩机部分10中的压缩室13。一个入口40用于在壳体1的内部空间与涡旋件11和12中用于压缩致冷剂的压缩室13之间起连通作用。电动机部分20具有转子21/定子22，用于从一个外部动力源，即，从电动机和转动轴50产生驱动力。转动轴50安装到转子21的内侧并在其上端部安装到转动涡旋件12上，以便通过转动轴50将在转子21/定子22产生的驱动力传递到转动涡旋件12。同时，一个在压缩机部分10的顶端中心部分的排气室14与压缩室13连通，排气室14又与排出管1b连通，用于将压缩的致冷剂排到一个冷凝器(未示出)。进入管1a设置在壳体1的一侧，用于接受来自蒸发器(未示出)的致冷剂，并且在进入管1a的排放侧有一个用于使致冷剂的流动改向的折流板60。在压缩机的运行过程中，致冷剂通过进入管1a进入壳体1并在折流板60处沿上下方向分流。当沿着向下方向的致冷剂流过壳体1的内部并向上流动而最终通过入口40进入压缩室13时，该致冷剂冷却电动机部分20。另一方面，沿着向上方向分流的致冷剂向上流动到壳体1的上部，并返回而通过与向上致冷剂流动方向大体上成直角开口的入口40进入压缩室13。尽管存在由于电动机部分20的热量导致温度升高以及由于分流流动导致的压力损失，但现有技术的压缩机的系统和运行通过利用致冷剂而不必设置另外的冷却装置就基本上可以有效地防止电动机部分20过热。实际上，无论如何，在压缩机的运行过程中存在另外的压力损失和温度升高，而不仅仅是刚刚解释的那样，下面将对其进行详细解释。

参照图2，一个现有技术的通向压缩室的致冷剂流动通道结构具有一个包括折流板60和与折流板60邻接的主机架30的边缘在内而连续地形成的流动通道、以及一个与主机架30邻接形成的入口孔40。入口孔40的轴线垂直于流动通道，并且入口孔40设置在主机架30的边缘内侧。因此，沿着向上方向的致冷剂在致冷剂流过流动通道的过程中涉及到流动分离，致冷剂绕过入口孔40而流到壳体1上部。

可以参照图3对致冷剂流动进行清楚地解释。在致冷剂沿着由折流板60和主机架30引导的竖直方向流动的过程中，通过进入管1a进入壳体1的致冷剂由于如上解释的流动通道结构的几何形状而绕过入口孔40。这样，致冷剂不是顺畅地流到入口孔40，而是在致冷剂流到壳体1上部之后通过入口孔40进入由相应的涡旋件11和12形成的压缩室13中。结果，绕过入口40并向上的致冷剂流与在围绕电动机流动的过程中被加热的致冷剂流碰撞从而形成湍流，这又导致另外的压力损失。而且，致冷剂在延长的流动路径中从主机架30吸收热量，导致另外的温度升高。最终，由于另外的压力损失和另外的温度升高影响致冷剂顺畅进入入口孔40，导致致冷剂过热，因而，压缩机的总压缩效率降低。

因此，本发明致力于提供一种压缩机，该压缩机基本上克服了由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或多个问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种压缩机，该压缩机能使致冷剂的压力损失和温度升高最小化，同时使压缩机的各个组件平稳地被冷却。

本发明另外的特征和优点将在以下描述中提出，并且它们部分地在以下描述中是明显的，或者可以从本发明的实践中了解。本发明的目的和其它优点将通过在以下书面描述、权利要求书和附图中特别指出的结构来实现和获得。

为了实现这些和其它优点以及根据所体现和广泛描述的本发明目的，涡旋压缩机包括：一个壳体，该壳体具有用于吸入致冷剂的进入管和用于排出已压缩的致冷剂的排出管；一个布置在所述壳体上部的压缩机部分，它具有用于吸入流过所述进入管的致冷剂的入口孔，该压缩机部分用于压缩流过所述入口孔的致冷剂；一个布置在所述壳体下部的电动机部分，它用于传递运行压缩机部分的驱动力；以及一个主机架，该主机架具有邻接一个折流板布置的边缘，所述折流板设置用于将通过所述进入管流入所述壳体的致冷剂分流成流向压缩机部分的致冷剂流和流向电动机部分的致冷剂流，所述边缘具有延伸到所述压缩机部分的入口孔的弯曲导向表面，以便与折流板一起形成致冷剂流动通道，从而通过防止另外的压力损失和温度升高来改善压缩机的性能。

导向表面具有的曲率半径优选地设定成等于从主机架的边缘到入口孔的距离。

应理解的是，以上的一般描述和下面的详细描述是示例性和说明性的，并用于对权利要求书所限定的本发明提供进一步的解释。

附图说明

用于对本发明提供进一步的理解并作为说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并与以下描述一起用于解释本发明的原理。其中：

图1示出了现有技术的涡旋压缩机的纵向截面图；

图2示出了图1中的“A”部分的放大示意图；

图3示意性地示出了现有技术的涡旋压缩机的入口周围的致冷剂流；

图4示出了根据本发明优选实施例的涡旋压缩机的纵向截面图；

图5示出了图4中的“B”部分的放大示意图；以及

图6示意性地示出了本发明的涡旋压缩机的入口周围的致冷剂流。

具体实施方式

以下将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述，其示例显示在附图中。在对本发明的解释中，相同的组件将用同一名称和标号，对它们的解释将省略。图4示出了根据本发明优选实施例的涡旋压缩机的纵向截面图，而图5示出了图4中的“B”部分的放大示意图。

参照图4，根据本发明优选实施例的涡旋压缩机包括：用于压缩致冷剂气体的压缩机部分10、用于将驱动力传递到压缩机部分10的电动机部分20、用于容纳压缩机部分10和电动机部分20的壳体1、以及用于支承压缩机部分10的主机架130。由于除了上述之外的系统与现有技术的压缩机相同，对它们的详细描述将省略。

同时，参照图5，本发明的压缩机的流动通道结构包括一个折流板160和与折流板160邻接的主机架130的边缘在内而连续地形成的流动通道、以及一个与主机架130的边缘邻接形成的入口孔40a。在本发明的流动通道结构中，主机架130的边缘设置有一个弯曲的导向表面131。也就是说，主机架130的边缘是一个延伸到入口孔40a的弯曲表面，使得在折流板160处被偏折的向上的致冷剂由导向表面131导流，直到致冷剂直接进入入口孔40a。在这种情况下，主机架130的弯曲表面，即，导向表面131的曲率半径“r”优选被设定成大体上为从主机架130的边缘到入口孔40a的距离“h”，以便使致冷剂流的分离最小化。

将参照图4-6对本发明的压缩机的运行进行解释。

经过蒸发器(未示出)而通过进入管1a进入壳体1的致冷剂经过与涡旋件11和12连通的入口孔40a流入在相应的涡旋件11和12之间的相应压缩室13中。在这种状态下，转动涡旋件12随着与转动涡旋件12连接的转动轴50的转动而转动，保持紧密接触的相应涡旋件11和12上的重叠部分11a和12a压缩在涡旋件11和12内的致冷剂。被压缩的致冷剂通过静止涡旋件11上的一个出口孔11b排至排气室14，并从这里通过排出管1b排至冷凝器(未示出)。随后，当前述的抽吸、压缩和排出过程被依次重复时，压缩的致冷剂被供给到冷凝器。

在这种情况下，如图6所示，通过进入管1a进入壳体1的致冷剂被分流成向上的致冷剂流和向下的致冷剂流，其中，向上的致冷剂流沿着导向表面131向前行进并直接进入入口孔40a。这是因为流体具有沿着壁流动的特性，尤其是附着到弯曲表面流动的特性，即，附壁效应。本发明利用了附壁效应来改进致冷剂的流动通道结构。

这样，在折流板160处分流的向上的致冷剂流沿着导向表面131流动并直接进入入口孔40a，即，绕过入口孔40的向上致冷剂流急剧地减少，而阻止了向上致冷剂流不必要地流到壳体1上部。而且，向上的致冷剂流的顺畅流动可以使向下的致冷剂流在冷却了电动机之后顺畅地流回到入口孔40而不受干扰。还有，致冷剂顺畅和直接地流入入口孔40a可以防止致冷剂从主机架130额外的吸收热量。下面的表示出了根据本发明获得的致冷剂流的分析结果。

	现有技术	本发明
			ΔT(℃)	13.8	10.8
ΔPloss(Pa)	288	69.8

其中，ΔT表示进入壳体1的致冷剂的温度差，ΔP_loss表示流过壳体1的致冷剂的压力损失。即，正如从表中所知，与现有技术的主机架30相比，本发明的主机架130可以使总的压力损失减小大约75％，致冷剂温度差减小大约3℃。压力损失和温度升高的这种减小提高了压缩机的总的容积效率大约1％，这实际上提供了改进的压缩性能。

正如所解释的，本发明的压缩机具有如下优点。

在主机架的边缘上形成的弯曲导向表面使得致冷剂顺畅地流入入口并减少了从主机架吸收的热量。防止致冷剂的这种额外的压力损失和温度升高可以使致冷剂的压力损失和温度升高最小化，即使压缩机的组件被充分地冷却，从而改进压缩机的性能。

对本领域的熟练技术人员来说，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以对本发明的压缩机进行不同的修改和变换。因此，本发明将覆盖落入本发明权利要求或其等同物范围内的修改和变换。

Claims (2)

1.一种压缩机，它包括：

一个壳体，该壳体具有用于吸入致冷剂的进入管和用于排出已压缩的致冷剂的排出管；

一个布置在所述壳体上部的压缩机部分，它具有用于吸入流过所述进入管的致冷剂的入口孔，该压缩机部分用于压缩流过所述入口孔的致冷剂；

一个布置在所述壳体下部的电动机部分，它用于传递运行压缩机部分的驱动力；以及

一个主机架，该主机架具有邻接一个折流板布置的边缘，所述折流板设置用于将通过所述进入管流入所述壳体的致冷剂分流成流向压缩机部分的致冷剂流和流向电动机部分的致冷剂流，所述边缘具有延伸到所述压缩机部分的入口孔的弯曲导向表面，以便与折流板一起形成致冷剂流动通道。

2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述导向表面的曲率半径设定成等于从主机架的边缘到入口孔的距离。

Images