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压缩机及空调器的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-30 14:44:04

本发明涉及压缩机,特别是涉及一种压缩机及空调器。

背景技术:

1、离心式压缩机为提升能效,根据制冷原理,充分利用多级压缩高效循环的特性,采用两级压缩补气增焓、三级压缩补气增焓或更高级数的系统。相应的,离心式压缩机需采用多级压缩带补气的机械结构型式,且为叶轮悬臂叶轮结构,级数越多,悬臂越长,转子高速运转时,旋转挠度越大,稳定性越差,甚至出现振动过大,轴承磨损的情况。特别在冷媒代替阶段,r1233zd(e)为各厂家公认为替代r134a最佳选择,虽然该冷媒具有非常好的环保性,但容积制冷量约为r134a的1/4,造成同冷量下,叶轮大很多,这就加剧多级压缩机转子高速运行的不稳定,过大几何尺寸的压缩机,在整机结构设计、制造工艺、装配工艺、装机试验上均存在瓶颈,因此限制了环保冷媒环境下压缩机容量的提升,进一步限制了环保冷媒离心压缩机的发展。

2、因此,现有技术中的离心式压缩机设计时,虽然可以通过多级压缩中间补气的方式,实现系统增焓提升能效,但该方式也会导致机械结构复杂,且对转子系统的设计要求出现较高的要求,存在能效与可靠性相矛盾的难题,往往需要折中取舍,无法达到两者最佳的结果。

技术实现思路

1、基于此,有必要针对现有技术中的离心式压缩机存在能效与可靠性相矛盾的难题,往往需要折中取舍,无法达到两者最佳的结果的问题,提供一种压缩机及空调器。

2、其技术方案如下:

3、一方面,提供了一种压缩机,包括:

4、安装本体,其设有安装腔及补气通道;

5、电机,其安装于所述安装腔内,所述电机包括转轴;及

6、叶轮,其位于所述安装腔内,所述叶轮包括轮毂、轮盖、第一叶片及第二叶片,所述轮毂套设于所述转轴上,所述轮盖间隔套设于所述轮毂的外侧,并与所述轮毂围设形成压缩通道,所述轮毂和/或所述轮盖设有补气口,所述补气通道、所述补气口及所述压缩通道依次连通,所述第一叶片及所述第二叶片均安装于所述压缩通道内,并沿所述压缩通道的轴线方向位于所述补气口的两侧。

7、上述实施例中的压缩机,以补气口的位置为界限,将压缩通道分为前半段和后半段,第一叶片位于前半段,第二叶片位于后半段。压缩机使用时,将工质输送至前半段,电机提供驱动力以使转轴带动轮毂旋转,轮毂带动第一叶片对前半段内的工质进行无补气流量压缩,且压缩工质进入后半段。同时,将工质从补气通道及补气口引入至后半段,轮毂带动第二叶片对后半段内的补气工质和压缩工质进行有补气流量压缩,实现补气增焓的目的。本技术中的压缩机,在叶轮设计时承担系统循环压缩比,其单级叶轮压比可达到现有技术中的双级压缩的能力,采用高压比设计,使得电机中转子系统轴向长度缩短,直径减小,有效提升性能,且同时能提升转子系统运行的稳定性,从而实现高效、高可靠性的目的。同时,低温的补气工质和高温的压缩工质在后半段内混合中和,使得后半段内工质的温度降低,进一步提高压缩机的性能。另外,本技术中的压缩机还可以有效解决双级或多级压缩带来的机械损失、加工成本、结构成本、及气动损失等多方面人力物力的耗费,通过该设计方案可以提升压缩机的整体性能,且降低其生产成本,从而实现最佳的利益增长空间。

8、下面进一步对技术方案进行说明:

9、在其中一个实施例中,所述轮盖包括第一盖体及第二盖体,所述第一盖体与所述第二盖体间隔设置以形成所述补气口,所述第一盖体及所述第二盖体均间隔套设于所述轮毂的外侧,以使所述第一盖体、所述第二盖体及所述轮毂围设形成所述压缩通道,所述第一叶片安装于所述第一盖体与所述轮毂之间,所述第二叶片安装于所述第二盖体与所述轮毂之间。

10、在其中一个实施例中,沿所述压缩通道的轴线方向,所述第一盖体的两端分别设置为第一端及第二端,所述第二盖体的两端分别设置为第三端及第四端,所述第一端与所述轮毂配合形成进气口,所述第二端的外侧壁与所述第三端的内侧壁间隔设置以形成所述补气口,所述第四端与所述轮毂配合形成出气口。

11、在其中一个实施例中,所述第一叶片与所述轮毂及所述第一盖体均固定连接,所述第二叶片与所述轮毂及所述第二盖体均固定连接。

12、在其中一个实施例中,所述压缩机还包括第一导流件,所述第一导流件安装于所述进气口,所述第一导流件的导流方向与工质在所述压缩通道内的流动方向相适配。

13、在其中一个实施例中,沿所述压缩通道的轴线方向,所述第一盖体与所述第二盖体相互靠近的端面间隔设置以形成所述补气口,所述第一叶片与所述轮毂固定连接,并与所述第一盖体间隙配合,所述第二叶片与所述轮毂固定连接,并与所述第二盖体间隙配合。

14、在其中一个实施例中,所述第一叶片与所述第一盖体之间的间隙距离为0.1mm至0.45mm;和/或,所述第二叶片与所述第二盖体之间的间隙距离为0.1mm至0.45mm。

15、在其中一个实施例中,所述安装本体包括箱体、第一补气板及第二补气板,所述箱体设有所述安装腔,所述第一补气板的一端及所述第二补气板的一端均与所述箱体连接,所述第一补气板的另一端与所述第一盖体密封配合,所述第二补气板的另一端与所述第二盖体密封配合,所述第一补气板与所述第二补气板间隔设置以形成所述补气通道。

16、在其中一个实施例中,所述第一盖体的外侧壁设有第一连接部,所述第一连接部与所述第一补气板远离所述箱体的一端密封配合;

17、和/或,所述第二盖体的外侧壁设有第二连接部,所述第二连接部与所述第二补气板远离所述箱体的一端密封配合。

18、在其中一个实施例中,所述压缩机还包括第一密封件,所述第一密封件填充于所述第一补气板与所述第一盖体之间的间隙;

19、和/或,所述压缩机还包括第二密封件,所述第二密封件填充于所述第二补气板与所述第二盖体之间的间隙。

20、在其中一个实施例中,所述压缩通道具有出气口,所述压缩机还包括扩压器及蜗壳,所述扩压器套设于所述叶轮的外侧壁,并与所述出气口连通,所述蜗壳套设于所述扩压器的外侧壁,并与所述扩压器连通。

21、在其中一个实施例中,所述扩压器与所述轮毂间隙配合。

22、在其中一个实施例中,所述压缩通道具有进气口,所述压缩机还包括第二导流件,所述第二导流件设置于所述转轴上,并位于所述轮毂的一侧,所述第二导流件与所述安装本体配合形成第一进气通道,所述第一进气通道的一端与所述进气口连通,所述第二导流件用于将所述第一进气通道内的工质导流至所述进气口。

23、在其中一个实施例中,所述压缩机还包括调节机构,所述调节机构安装于所述第一进气通道远离所述进气口的一端,并用于调节所述第一进气通道的进气面积。

24、在其中一个实施例中,所述补气通道及所述叶轮均为两个,所述转轴设有第一轴端,两个所述叶轮并联安装于所述第一轴端,并与两个所述补气通道对应连通。

25、在其中一个实施例中,所述转轴还设有与所述第一轴端间隔设置的第二轴端,所述安装本体还设有沿所述转轴的径向进气的第二进气通道,所述第二进气通道与靠近所述第二轴端的所述叶轮中的所述压缩通道连通。

26、在其中一个实施例中,所述补气通道及所述叶轮均为两个,所述转轴间隔设有第一轴端及第二轴端,两个所述叶轮并联设置,两个所述叶轮分别安装于所述第一轴端及所述第二轴端,并与两个所述补气通道对应连通。

27、在其中一个实施例中,所述补气通道及所述叶轮均为三个,所述转轴设有第一轴端,三个所述叶轮并联安装于所述第一轴端,并与三个所述补气通道对应连通。

28、在其中一个实施例中,所述补气通道及所述叶轮均为三个,所述转轴间隔设有第一轴端及第二轴端,三个所述叶轮并联设置,三个所述叶轮中的两个安装于所述第一轴端,三个所述叶轮中的另一个安装于所述第二轴端,三个所述叶轮与三个所述补气通道对应连通。

29、在其中一个实施例中,所述补气通道及所述叶轮均为四个,所述转轴间隔设有第一轴端及第二轴端,四个所述叶轮并联设置,四个所述叶轮中的两个安装于所述第一轴端,四个所述叶轮中的另两个安装于所述第二轴端,四个所述叶轮与四个所述补气通道对应连通。

30、在其中一个实施例中,所述补气通道及所述叶轮均为四个,所述转轴间隔设有第一轴端及第二轴端,四个所述叶轮中的两个串联安装于所述第一轴端,四个所述叶轮中的另两个串联安装于所述第二轴端,所述第一轴端上的所述叶轮与所述第二轴端上的所述叶轮并联设置,四个所述叶轮与四个所述补气通道对应连通。

31、另一方面,提供了一种空调器,包括所述的压缩机。

32、上述实施例中的空调器,以补气口的位置为界限,将压缩通道分为前半段和后半段,第一叶片位于前半段,第二叶片位于后半段。空调器使用时,将工质输送至前半段,电机提供驱动力以使转轴带动轮毂旋转,轮毂带动第一叶片对前半段内的工质进行无补气流量压缩,且压缩工质进入后半段。同时,将工质从补气通道及补气口引入至后半段,轮毂带动第二叶片对后半段内的补气工质和压缩工质进行有补气流量压缩,实现补气增焓的目的。本技术中的空调器,在叶轮设计时承担系统循环压缩比,其单级叶轮压比可达到现有技术中的双级压缩的能力,采用高压比设计,使得电机中转子系统轴向长度缩短,直径减小,有效提升性能,且同时能提升转子系统运行的稳定性,从而实现高效、高可靠性的目的。同时,低温的补气工质和高温的压缩工质在后半段内混合中和,使得后半段内工质的温度降低,进一步提高空调器的性能。另外,本技术中的压缩机还可以有效解决双级或多级压缩带来的机械损失、加工成本、结构成本、及气动损失等多方面人力物力的耗费,通过该设计方案可以提升空调器的整体性能,且降低其生产成本,从而实现最佳的利益增长空间。

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