CN220850016U - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种涡旋压缩机(1’)，该涡旋压缩机包括壳体(2)和涡旋盘组件(3)。在壳体上设置有制冷剂入口。涡旋盘组件(3)包括第一涡旋盘(31)、第二涡旋盘(32)和涡旋盘吸入口(34)。所述两个涡旋盘相互配合而形成压缩腔(33)。壳体内的制冷剂能够经由涡旋盘吸入口进入压缩腔内。涡旋压缩机还包括设置在壳体中的导向件(6)，该导向件和壳体共同围成导向通道，该导向通道的一端通向制冷剂入口，另一端通向涡旋盘吸入口，以允许将进入制冷剂入口中的制冷剂向涡旋盘吸入口引导。在导向件的壁面(61、62)上设置有多个孔眼(611、621)，以允许导向通道中的制冷剂经由孔眼从导向通道流出。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种涡旋压缩机，具体地涉及具有用于制冷剂的导向件的涡旋压缩机。

背景技术

变频式涡旋压缩机在高转速下的噪音较高。现有的一种解决方案是通过增加内置消音器的方式来降噪，但效果不明显，而且占用了涡旋压缩机的高压强区域的空间，同时需要重新设计涡旋盘盖的构造以适配内置消音器。

因此，希望提出这样的技术方案：在无需显著地改变现有的涡旋压缩机的总体设计的情况下，降低变频式涡旋压缩机在高转速下的噪音。

实用新型内容

【技术问题】

为了解决上述技术问题以及潜在的其他技术问题而做出了本实用新型。

【技术方案】

本实用新型提供一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括：

-壳体，在所述壳体上设置有制冷剂入口，制冷剂能够经由所述制冷剂入口进入所述壳体内；以及

-涡旋盘组件，所述涡旋盘组件设置在所述壳体中并且包括：

第一涡旋盘；

第二涡旋盘，所述第二涡旋盘与所述第一涡旋盘相互配合而形成用于压缩制冷剂的压缩腔；和

涡旋盘吸入口，所述壳体内的制冷剂能够经由所述涡旋盘吸入口进入所述压缩腔内，

其特征在于，所述涡旋压缩机还包括设置在所述壳体中的导向件，所述导向件和所述壳体共同围成导向通道，所述导向通道的一端通向所述制冷剂入口，所述导向通道的另一端通向所述涡旋盘吸入口，以允许将进入所述制冷剂入口中的制冷剂朝向所述涡旋盘吸入口引导。在所述导向件的壁面上设置有多个孔眼，以允许所述导向通道中的制冷剂的一部分经由所述孔眼从所述导向通道流出。

可选地，所述导向件的所述壁面是滤网。

可选地，所述滤网是金属丝编织网，或者是冲压的多孔金属板。

具体地，所述导向件总体上呈L状并且包括竖直区段和水平区段，所述竖直区段与所述壳体的内壁配合，所述水平区段与所述制冷剂入口的内壁配合，使得进入所述制冷剂入口中的制冷剂沿着所述水平区段流动，然后在所述壳体内的负压和所述导向件的阻力的作用下沿着所述竖直区段向上流动。

优选地，所述导向件构造成：当所述涡旋压缩机在低转速下运行时，经由所述制冷剂入口流入所述壳体内的制冷剂的质量流量较低时，允许大部分(例如大于50重量％)制冷剂经由所述孔眼从所述导向通道流出；当所述涡旋压缩机在高转速下运行时，经由所述制冷剂入口流入所述壳体内的制冷剂的质量流量较高时，所述导向件使得大部分(例如大于50重量％)制冷剂经由所述导向通道朝向所述涡旋盘吸入口流动。

可选地，所述导向件构造成：沿着所述水平区段流动的制冷剂能够穿过设置于所述水平区段的壁面中的孔眼朝向所述壳体的底部流动，并且沿着所述竖直区段流动的制冷剂能够穿过设置于所述竖直区段的壁面中的孔眼朝向所述壳体的底部流动。

可选地，所述涡旋压缩机还包括：驱动电机，所述驱动电机设置在所述壳体中，以提供旋转驱动力；以及驱动轴，所述驱动轴的上端连接到所述第二涡旋盘，所述驱动轴的下端连接到所述驱动电机，以驱动所述第二涡旋盘旋转。所述壳体内的制冷剂的一部分能够流动穿过所述驱动电机，以冷却所述驱动电机。

可选地，所述涡旋压缩机还包括阻尼件。所述阻尼件总体上具有环形盘状构造并且包括主体、外周边缘和中心孔边缘。所述主体是设置有多个孔眼的滤网，以允许所述壳体内的制冷剂的一部分能够流动穿过所述主体。

具体地，所述阻尼件设置在所述导向件下方，使得所述外周边缘邻接所述壳体的内壁，并且所述中心孔边缘邻接所述驱动电机的外周。

可选地，构成所述主体的滤网是金属丝编织网，或者是冲压的多孔金属板。

【技术效果】

本实用新型通过采用上述技术方案，能够对进入涡旋压缩机中的制冷剂的气流进行导向优化，从而实现了压缩机在高转速下的噪音减小。

附图说明

为了便于理解本实用新型，在下文中基于示例性实施例并结合附图来更详细地描述本实用新型。在附图中使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的构件。应当理解，附图仅是示意性的，附图中的构件的尺寸和比例不一定精确。

图1是常规变频式涡旋压缩机的剖视图。

图2是根据本实用新型的变频式涡旋压缩机的剖视图。

图3A和图3B是根据本实用新型的导向件的立体图。

图3C、图3D和图3E分别是根据本实用新型的导向件的正视图、侧视图和俯视图。

图4A和图4B分别是根据本实用新型的阻尼件的立体图和俯视图。

图5A示意性地示出根据本实用新型的变频式涡旋压缩机在制冷剂的质量流量较低(即，驱动电机处于低转速)的情况下的制冷剂流路。

图5B示意性地示出根据本实用新型的变频式涡旋压缩机在制冷剂的质量流量较高(即，驱动电机处于高转速)的情况下的制冷剂流路。

具体实施方式

在下文中参照附图来详细描述本实用新型的具体实施例。

【总体构造】

图1是常规变频式涡旋压缩机的剖视图。如图1所示，涡旋压缩机1包括壳体2、涡旋盘组件3、驱动轴4和驱动电机5。

具体地，壳体2包括顶壳、中壳和底壳。在壳体2的中壳上设置有制冷剂入口21，并且在壳体2的顶盖上设置有制冷剂出口22。气态或气液混合态制冷剂能够沿着如箭头R1所示的方向经由制冷剂入口21从涡旋压缩机的外部进入壳体2的内部，并且最终经由制冷剂出口22排出到壳体2的外部。在底壳中形成有用于储存润滑油等物质的油池23。

涡旋盘组件3设置在壳体2中，并且包括第一涡旋盘(即，静涡旋盘)31和第二涡旋盘(即，动涡旋盘)32。第二涡旋盘32的螺旋状涡卷与第一涡旋盘31的螺旋状涡卷相互配合，从而形成用于压缩制冷剂的压缩腔33。在涡旋盘组件3的底部外周区域形成有涡旋盘吸入口34，壳体2内的制冷剂能够经由涡旋盘吸入口34进入压缩腔33内，经压缩腔33压缩的制冷剂向上方(即，朝向壳体2的顶壳方向)排放，由此分别在涡旋盘组件3的上方和下方形成高压强区域和低压强区域。虽然在图1中示出了一个涡旋盘吸入口34，但应该理解的是，可以在涡旋盘组件3的底部外周区域形成有多个涡旋盘吸入口34。例如，至少在涡旋盘组件3的底部外周区域中与图示涡旋盘吸入口34关于涡旋盘组件3的旋转轴线呈中心对称的位置处，可以设置有另一个涡旋盘吸入口。

驱动电机5设置在壳体2中以便为涡旋压缩机的运行提供旋转驱动力。驱动电机5包括定子51和转子52。驱动轴(也称为偏心轴)4的上端插入设置在第二涡旋盘32的下表面上的毂中，驱动轴4的下端插入驱动电机5的转子的中心孔中，由此驱动驱动轴4旋转，进而带动第二涡旋盘32绕转。在驱动电机5运转期间，壳体2内的制冷剂的一部分能够沿着如箭头R2所示的方向总体上向下流动穿过驱动电机5，以及沿着如箭头R3所示的方向总体上向上流动穿过驱动电机5，由此可以利用制冷剂带走驱动电机5运转期间产生的热量，以冷却驱动电机5。

另外，在驱动电机5的顶部及上部外周通常会设置有电机盖53。一方面，电机盖53可以对制冷剂的流动起到导向作用，使得一部分制冷剂能够被引导向下流动穿过驱动电机5，从而对驱动电机5进行冷却。另一方面，电机盖53还可以防止液击效应对驱动电机5造成破坏。

可以理解的是，在图1所示的涡旋压缩机中，经由制冷剂入口21进入壳体2内的制冷剂的一部分(较小部分)直接流向涡旋盘吸入口34，而大部分制冷剂需要在壳体2内经过复杂的流动路径之后才最终流向涡旋盘吸入口34。结果，当涡旋压缩机运行在高转速下时，经由制冷剂入口21流入壳体2内的制冷剂的质量流量较高，涡旋压缩机1容易产生较大的噪音。

这里需要说明的是，涡旋压缩机转速的范围与具体的型号和应用有关，因此不能对所有涡旋压缩机的转速高低进行统一的界定。例如，对于有的涡旋压缩机来说，当驱动电机的转速≥3000rpm时认为压缩机运行在高转速，当驱动电机的转速<3000rpm时认为压缩机运行在低转速；对于有的涡旋压缩机来说，当驱动电机的转速≥3600rpm时认为压缩机运行在高转速，当驱动电机的转速<3600rpm时认为压缩机运行在低转速；对于有的涡旋压缩机来说，当驱动电机的转速≥5400rpm时认为压缩机运行在高转速，当驱动电机的转速<5400rpm时认为压缩机运行在低转速；对于有的涡旋压缩机来说，当驱动电机的转速≥7200rpm时认为压缩机运行在高转速，当驱动电机的转速<7200rpm时认为压缩机运行在低转速；对于有的涡旋压缩机来说，当驱动电机的转速≥8400rpm时认为压缩机运行在高转速，当驱动电机的转速<8400rpm时认为压缩机运行在低转速。上面所述均为示例，而并非枚举。因此，这里所提到的涡旋压缩机运行在高转速或低转速并没有具体的数值设定，而是因不同涡旋压缩机本身的参数设定不同而不同。

图2是根据本实用新型的变频式涡旋压缩机的剖视图。为了使涡旋压缩机在高转速下的噪音减小，本实用新型对进入涡旋压缩机中的制冷剂的气流进行导向优化。

具体地，如图2所示，在前文描述的常规变频式涡旋压缩机的基础上，根据本实用新型的变频式涡旋压缩机1’还包括设置在壳体2中的导向件6。导向件6和壳体2的内壁24共同围成导向通道GD。导向通道GD的一端(在图2中为下端)通向制冷剂入口21，导向通道GD的另一端(在图2中为上端)通向涡旋盘吸入口34，以允许将进入制冷剂入口21中的制冷剂向涡旋盘吸入口34引导。

可选地，涡旋压缩机1’还包括设置在导向件6下方的阻尼件7。阻尼件7总体上具有环形盘状滤网构造(稍后描述)，从而对壳体2内的制冷剂的高速流动产生阻尼作用，进而抑制噪音。

图3A和图3B是根据本实用新型的导向件的立体图。图3C、图3D和图3E分别是根据本实用新型的导向件的正视图、侧视图和俯视图。

如图3A至图3E所示，导向件6总体上呈L状并且包括竖直区段60V和水平区段60H。水平区段的壁面61用于与制冷剂入口21的内壁配合，竖直区段的壁面62用于与壳体2的内壁24配合，使得进入制冷剂入口21中的制冷剂首先沿着水平区段60H流动，然后在壳体2内的负压和导向件6的阻力的作用下沿着竖直区段60V向上流动(稍后描述)。

导向件6在壁面61、62上设置有多个孔眼611、621，以允许导向通道GD中的制冷剂经由孔眼611、621从导向通道GD流出。一方面，尤其是当从制冷剂入口21流入涡旋压缩机中的制冷剂既包含气态又包含液态的情况下，液体制冷剂能够通过孔眼611、621落入压缩机底部，从而避免进入压缩腔中引起液击效应。另一方面，当涡旋压缩机在高转速运转时，气流扰动较大，因此造成的噪音较大，此时希望从制冷剂入口21进入的制冷剂尽可能多地向上流动进入压缩腔，只有一部分制冷剂向下流动用来冷却驱动电机5。由于在高速运转的压缩机中，制冷剂的气流质量流量较大，冷却效果较好，因此仅需要一部分制冷剂就能够对驱动电机进行很好地冷却。带有孔眼的导向件6可以满足此需求。导向件6可以引导制冷剂气流向上流动进入压缩腔，从而减小了气流扰动，降低了噪音，同时一部分制冷剂通过孔眼向下流动从而对驱动电机进行冷却。当涡旋压缩机在低速运转时，由于低速的制冷剂气流质量流量较小，冷却效果差，此时希望尽可能多的制冷剂向下流动来参与对驱动电机的冷却，带有孔眼的导向件6也同样可以满足此需求。

优选地，壁面61、62构造成滤网。滤网可以是诸如由金属丝编织而成的编织网，或者通过对金属板进行冲压而形成的多孔金属板。这样，沿着水平区段60H流动的制冷剂能够穿过设置于水平壁面61中的孔眼611而侧向地(即，朝向压缩机的底部方向)流动，并且沿着竖直区段60V流动的制冷剂能够穿过设置于竖直壁面62中的孔眼621而侧向地(即，朝向压缩机的底部方向)流动。

应该理解的是，设置于水平壁面61中的孔眼611只是示例性的/优选的，而不是限制性的/必需的。例如，在水平壁面61中未设置孔眼611的情况下，沿着水平壁面61流入导向通道GD中的制冷剂仍然可以经由竖直壁面62中的孔眼621从导向通道GD流出。另外，在本实用新型中，对于孔眼611、621的形状、尺寸(内径)、分布密度、分布区域等没有特别的限制，本领域技术人员可以根据具体的应用场合来适当地设计和修改，只要能够实现压缩机在高转速下的噪音减小的目的即可。

进一步地，由于上面提到导向件6对于液击效应具有一定的抑制作用，而电机盖53的存在可能对导向件6的气流引导造成阻碍，即，当制冷剂气流从孔眼621向下流动以冷却驱动电机5时，电机盖53可能会阻挡制冷剂的流动，所以涡旋压缩机1’可以不再设置电机盖53，如图2中的“×”所示，以便于更好地对驱动电机5进行冷却。

另外，在竖直壁面62的两侧边缘处还设置有连续的凸缘622、623，使得竖直壁面62的横截面大致呈“几”字状，凸缘623用于贴合/配合到壳体2的内壁24，以便竖直壁面62和壳体2的内壁24共同围成导向通道GD，如图3E所示(在图3E中用双点划线示出了当导向件6在壳体2安装到位时内壁24所处的位置)。当然，以上描述的竖直壁面62的形状只是示例性的，而不是限制性的。

另外，虽然水平壁面61在图3A至图3E中被示出为呈半圆筒状，但是实际上水平壁面61可以呈其他形状，只要能够与壳体2的内壁24配合即可。

另外，虽然导向件6在图3A至图3E中被示出为一体成型的冲压/钣金构件，但是应该理解的是，导向件6也可以由分立的部件组合而成。例如，可以由金属丝编织形成竖直壁面62和/或水平壁面61中的滤网，然后将通过诸如焊接、粘合、卡扣、铆接、螺纹紧固件等将滤网连接到凸缘622、623，从而形成导向件6。

图4A和图4B分别是根据本实用新型的阻尼件的立体图和俯视图。

如图4A和图4B所示，阻尼件7包括主体71、外周边缘72和中心孔边缘73。主体71是设置有多个孔眼的滤网，以允许壳体2内的制冷剂的一部分能够流动穿过主体71。与前文描述的导向件6类似地，构成主体71的滤网可以是诸如金属丝编织网，或者冲压而成的多孔金属板。

同时参考图2，当阻尼件7在壳体2安装到位时，外周边缘72邻接壳体2的内壁24，并且中心孔边缘73邻接驱动电机5的外周。

虽然阻尼件7在图4A和图4B中被示出为规则的圆环状，但是这样的形状只是示例性的，而不是限制性的。应该理解的是，阻尼件7的外周边缘72和中心孔边缘73的形状可以分别根据壳体2的内壁24和驱动电机5的外周的形状而适应性地变化。

【操作过程】

图5A示意性地示出根据本实用新型的变频式涡旋压缩机在低转速下运转时的制冷剂流路。此时，制冷剂的质量流量较低。

如图5A所示，沿着如箭头R1所示的方向经由制冷剂入口21流入壳体2内的制冷剂在导向件6的水平区段60H和竖直区段60V的交叉处发生分流，其中，在壳体2内的负压和导向件6的阻力的作用下，一部分制冷剂沿着如箭头R4所示的方向在导向通道GD中向上流动，然后沿着如箭头R5所示的方向经由多个孔眼621从导向通道GD流出(即，穿过设置于竖直区段的壁面62中的多个孔眼621侧向地流动)并且可能在重力的作用下向下朝驱动电机5流动；另外，另一部分制冷剂沿着如箭头R6所示的方向穿过设置于水平区段的壁面61中的孔眼611侧向地(即，向下)流动，特别是当制冷剂中混合有液态制冷剂的情况下。向下流动的制冷剂可以如前文已经描述的那样沿着如箭头R2、R3所示的方向流动，其中，一部分制冷剂在向下或向上流动的过程中会穿过阻尼件7，由此受到阻尼件7的阻尼/整流作用。

由此可见，在制冷剂的质量流量较低(即，驱动电机处于低转速)的情况下，导向件6和阻尼件7(特别是导向件6)并不实质性地影响壳体2中的制冷剂的流动。可以理解的是，此时涡旋压缩机所产生的噪音较小，所以无需考虑降噪的问题。

图5B示意性地示出根据本实用新型的变频式涡旋压缩机在高转速下运转时的制冷剂流路。此时，制冷剂的质量流量较高。

如图5B所示，在壳体2内的负压和导向件6的阻力的作用下，沿着如箭头R1所示的方向经由制冷剂入口21流入壳体2内的制冷剂中的大部分(例如大于50重量％)制冷剂沿着如箭头R4所示的方向在导向通道GD中向上流动，并且直接流向涡旋盘吸入口34。此时，虽然仍然有一部分制冷剂如前文所描述的那样沿着如箭头R5、R6所示的方向从导向通道GD流出(出于冷却驱动电机5的目的，这是必要的)，但是与直接流向涡旋盘吸入口34的制冷剂相比，这一部分制冷剂所占的相对比例较小——注意，与图5A所示的情况相比，这一部分制冷剂的绝对质量流量仍然是增加的。

由此可见，在制冷剂的质量流量较高(即，驱动电机处于高转速)的情况下，导向件6和阻尼件7(特别是导向件6)使得经由制冷剂入口21流入壳体2内的制冷剂中的大部分制冷剂直接流向涡旋盘吸入口34，而不再如现有技术中那样在壳体2内经过复杂的流动路径之后才最终流向涡旋盘吸入口34。结果，与未采用导向件6和阻尼件7(特别是导向件6)的现有技术方案相比，本实用新型的上述技术方案能够显著地减小涡旋压缩机所产生的噪音。

虽然在上文中参照具体的实施例和变型例对本实用新型的技术目的、技术方案和技术效果进行了详细的说明，但是应当理解的是，上述实施例和变型例仅是示例性的，而不是限制性的。在本实用新型的实质精神和原则之内，本领域技术人员做出的任何修改、等同替换、改进均被包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种涡旋压缩机(1’)，包括：

壳体(2)，在所述壳体(2)上设置有制冷剂入口(21)，制冷剂能够经由所述制冷剂入口(21)进入所述壳体(2)内；以及

涡旋盘组件(3)，所述涡旋盘组件(3)设置在所述壳体(2)中并且包括：

第一涡旋盘(31)；

第二涡旋盘(32)，所述第二涡旋盘(32)与所述第一涡旋盘(31)相互配合而形成用于压缩制冷剂的压缩腔(33)；和

涡旋盘吸入口(34)，所述壳体(2)内的制冷剂能够经由所述涡旋盘吸入口(34)进入所述压缩腔(33)内，

其特征在于，所述涡旋压缩机(1’)还包括设置在所述壳体(2)中的导向件(6)，所述导向件(6)和所述壳体(2)共同围成导向通道(GD)，所述导向通道(GD)的一端通向所述制冷剂入口(21)，所述导向通道(GD)的另一端通向所述涡旋盘吸入口(34)，以允许将进入所述制冷剂入口(21)中的制冷剂朝向所述涡旋盘吸入口(34)引导。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机(1’)，其特征在于，在所述导向件(6)的壁面(61、62)上设置有多个孔眼(611、621)，以允许所述导向通道(GD)中的制冷剂的一部分经由所述孔眼(611、621)从所述导向通道(GD)流出。

3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机(1’)，其特征在于，所述导向件(6)的所述壁面(61、62)是滤网。

4.根据权利要求2或3所述的涡旋压缩机(1’)，其特征在于，所述导向件(6)总体上呈L状并且包括竖直区段(60V)和水平区段(60H)，所述竖直区段(60V)与所述壳体(2)的内壁(24)配合，所述水平区段(60H)与所述制冷剂入口(21)的内壁配合，使得进入所述制冷剂入口(21)中的制冷剂沿着所述水平区段(60H)流动，然后在所述壳体(2)内的负压和所述导向件(6)的阻力的作用下沿着所述竖直区段(60V)向上流动(R4)。

5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机(1’)，其特征在于，所述导向件(6)构造成：

当所述涡旋压缩机在低转速下运行时，经由所述制冷剂入口(21)流入所述壳体(2)内的制冷剂的质量流量较低，所述导向件(6)允许大部分制冷剂经由所述孔眼(611、621)从所述导向通道(GD)流出(R5)；

当所述涡旋压缩机在高转速下运行时，经由所述制冷剂入口(21)流入所述壳体(2)内的制冷剂的质量流量较高，所述导向件(6)使得大部分制冷剂经由所述导向通道(GD)朝向所述涡旋盘吸入口(34)流动。

6.根据权利要求4所述的涡旋压缩机(1’)，其特征在于，所述导向件(6)构造成：

沿着所述水平区段(60H)流动的制冷剂能够穿过设置于所述水平区段的壁面(61)中的孔眼(611)朝向所述壳体(2)的底部流动；并且

沿着所述竖直区段(60V)流动的制冷剂能够穿过设置于所述竖直区段的壁面(62)中的孔眼(621)朝向所述壳体(2)的底部流动。

7.根据权利要求2所述的涡旋压缩机(1’)，其特征在于，所述涡旋压缩机(1’)还包括：

驱动电机(5)，所述驱动电机(5)设置在所述壳体(2)中，以提供旋转驱动力；以及

驱动轴(4)，所述驱动轴(4)的上端连接到所述第二涡旋盘(32)，所述驱动轴(4)的下端连接到所述驱动电机(5)，以驱动所述第二涡旋盘(32)旋转，

其中，所述壳体(2)内的制冷剂的一部分能够流动穿过(R2、R3)所述驱动电机(5)，以冷却所述驱动电机(5)。

8.根据权利要求7所述的涡旋压缩机(1’)，其特征在于，所述涡旋压缩机(1’)还包括阻尼件(7)，所述阻尼件(7)总体上具有环形盘状构造并且包括主体(71)、外周边缘(72)和中心孔边缘(73)，所述主体(71)是设置有多个孔眼的滤网，以允许所述壳体(2)内的制冷剂的一部分能够流动穿过所述主体(71)。

9.根据权利要求8所述的涡旋压缩机(1’)，其特征在于，所述阻尼件(7)设置在所述导向件(6)下方，使得所述外周边缘(72)邻接所述壳体(2)的内壁(24)，并且所述中心孔边缘(73)邻接所述驱动电机(5)的外周。

10.根据权利要求8所述的涡旋压缩机(1’)，其特征在于，构成所述主体(71)的滤网是金属丝编织网，或者是冲压的多孔金属板。

11.根据权利要求3所述的涡旋压缩机(1’)，其特征在于，构成所述壁面(61、62)的滤网是金属丝编织网，或者是冲压的多孔金属板。