冷媒中间流道及包括该冷媒中间流道的压缩机

摘要

本发明提供了一种压缩机的冷媒中间流道，该冷媒中间流道整体为一渐变截面管道，所述冷媒中间流道的内壁平滑。本发明还提供了一种二级回转式压缩机，该压缩机包括内壁平滑的冷媒中间流道。采用本发明的冷媒中间流道内壁平滑相对减小了冷媒的中间流程，使得压力损失减小，进而使得高压缸能耗降低，同时避免了在阶梯处出现压力脉动，使得高压缸吸气稳定，提高了高压缸吸气压力，降低高压缸能耗，提高压缩机性能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种压缩机，尤其涉及一种包括变截面的冷媒中间流道的二级 回转式压缩机。

背景技术

现代社会不断进步是因为人们不断的追求更好的生活品质。随着时代的进 步，许多优良的产品也随之产生，压缩机就是一个跟随时代不断进步的产品之 一。随着人类的不断创新，压缩机产业具有更多元的发展空间。

通常，压缩机是从动力产生设备如电动机、涡轮机等接受动力的机械装置 然后对空气、制冷剂或各种气体进行压缩。压缩机是制冷系统的心脏，它从吸 气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向 排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷 凝→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。

二级回转式压缩机在上部和下部设置两个滚轮和两个缸，且两个缸彼此连 通，使得一个滚轮和缸可以压缩压力较低的制冷剂，而另一对滚轮和缸可以压 缩进过低压压缩步骤的压力较高的制冷剂。

但是目前的二级回转式压缩机的冷媒中间流道采用阶梯状的，增大了冷媒 的中间流程，使得压力损失增大，高压缸能耗变大，并且在阶梯处容易出现压 力脉动，影响高压缸的吸气稳定性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种非阶梯状的冷媒中间流道及包括 该冷媒中间流道的压缩机，其结构简单、使用方便。

本发明的技术方案如下：

一种压缩机的冷媒中间流道，所述冷媒中间流道整体为一渐变截面管道， 所述冷媒中间流道的内壁平滑。

在其中一个实施例中，所述冷媒中间流道的两侧内壁的截面形状均为斜线。

在其中一个实施例中，所述冷媒中间流道的两侧内壁的截面形状均为曲线。

在其中一个实施例中，所述冷媒中间流道的冷媒入口的面积大于所述冷媒 中间流道的冷媒出口的面积，所述冷媒中间流道的冷媒出口与所述冷媒中间流 道的冷媒入口的面积比为0.4至1。

在其中一个实施例中，所述冷媒中间流道的冷媒出口与所述冷媒中间流道 的冷媒入口的面积比为0.4至0.8。

在其中一个实施例中，所述冷媒中间流道的中心线与水平方向之间的角度 为45度至90度。

在其中一个实施例中，述冷媒中间流道的中心线与水平方向之间的角度为 90度。

本发明的另一目的是通过以下技术方案实现的：

一种两级回转式压缩机，包括分液器组件、下气缸、下法兰、下盖板、增 焓泵体吸气管、增焓壳体吸气管、曲轴、下滚子、泵体隔板、上气缸、上滚子、 上法兰组件、电机定子、电机转子、壳体、上盖组件和排气口，所述下气缸固 定在所述下法兰的上方，所述泵体隔板设置在所述下气缸的上方，还包括权利 要求如上所述的冷媒中间流道，所述两级压缩机的冷媒中间流道包括下法兰的 下法兰流道、下气缸的下气缸流道和泵体隔板的泵体隔板流道。

在其中一个实施例中，所述下法兰流道的第一流道出口与所述下气缸流道 的第二流道入口相互接触，所述下气缸流道的第二流道出口与所述泵体隔板流 道的第三流道入口相互接触；所述下法兰流道的第一流道入口的面积大于所述 下法兰流道的第一流道出口的面积，所述下法兰流道的第一流道出口的面积大 于所述下气缸流道的第二流道入口的面积，所述下气缸流道的第二流道入口的 面积大于所述下气缸流道的第二流道出口的面积，所述下气缸流道的第二流道 出口的面积大于所述泵体隔板流道的第三流道入口的面积，所述泵体隔板流道 的第三流道入口的面积大于所述泵体隔板流道的第三流道出口的面积。

本发明的有益效果是：

本发明的冷媒中间流道内壁平滑，即冷媒中间流道的内壁非阶梯状；相对 减小了冷媒的中间流程，使得压力损失减小，进而使得高压缸能耗降低，同时 避免了在阶梯处出现压力脉动，使得高压缸吸气稳定，提高了高压缸吸气压力， 降低高压缸能耗，提高压缩机性能。

附图说明

以下结合具体附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。

图1为本发明的高压缸吸气压力随冷媒中间流道的冷媒入口与冷媒出口的 面积比的变化图；

图2为本发明的高压缸功率随冷媒中间流道的冷媒入口与冷媒出口的面积 比的变化图；

图3为本发明的高压缸吸气压力与冷媒中间流道的中心线的角度的关系图；

图4为本发明的二级压缩机的一个实施例的整体示意图；

图5为本发明的二级压缩机的冷媒中间流道的示意图；

图6为压缩机的部分零件配合图。

附图标记说明：1-分液器组件、2-下气缸、3-下法兰、4-下盖板、5-增焓泵 体吸气管、6-增焓壳体吸气管、7-曲轴、8-下滚子、9-泵体隔板、10-上气缸、11- 上滚子、12-上法兰组件、13-电机定子、14-电机转子、15-壳体、 16-上盖组件、17-排气口。

具体实施方式

本发明提供一种新型的、结构简单的冷媒中间流道及压缩机。更特别的， 本发明主要对冷媒中间流道进行了改进，使得压缩机能耗降低。以下将详述本 发明的较佳具体实施例。

一种压缩机的冷媒中间流道，所述冷媒中间流道整体为一渐变截面管道， 所述冷媒中间流道的内壁平滑。也就是说本发明的冷媒中间流道与现有技术中 的阶梯状的冷媒中间流道不同，本发明的冷媒中间流道的内壁平滑，不存在阶 梯状的截面突变，本发明的冷媒中间流道整体是一个截面渐变的管道，其管道 内径或者面积是逐渐改变的。一般而言，随着冷媒流程长度的增加，被压缩的 冷媒的压力会逐渐降低，压力损失随着冷媒流程的增加而增加，对于两级压缩 机而言，第二级滚轮和缸就需要更多的机械能来对冷媒进行压缩以达到冷媒压 力的要求，由此会增加不必要的能耗。采用这种内壁平滑的冷媒中间流道，相 对减小了冷媒的中间流程，使得压力损失减小，进而使得高压缸能耗降低，同 时避免了在阶梯处出现压力脉动，使得高压缸吸气稳定，提高了高压缸吸气压 力，降低高压缸能耗，提高压缩机性能。

较佳的，作为一种可实施方式，所述冷媒中间流道的两侧内壁的截面形状 均为斜线。本实施例中，整个冷媒中间流道的两侧内壁的截面形状是一个斜线， 该斜线的斜率是一个定值，斜率的大小可以根据具体的冷媒入口和冷媒出口的 相对位置、流道长度等具体确定，只要冷媒中间流道的内壁的截面变化率为定 值即可。

较佳的，作为一种可实施方式，所述冷媒中间流道的两侧内壁的截面形状 均为曲线。本实施例中，整个冷媒中间流道的两侧内壁的截面形状为曲线，也 就说截面变化率非定值。所述的截面形状为曲线也就说说从冷媒中间流道的剖 面图看，整个冷媒中间流道的形状为曲线，优选为抛物线，这样可以更方便的 设计整个冷媒中间流道的位置。

较佳的，作为一种可实施方式，所述冷媒中间流道的冷媒入口的面积大于 所述冷媒中间流道的冷媒出口的面积，所述冷媒中间流道的冷媒出口与所述冷 媒中间流道的冷媒入口的面积比为0.4至1。参见图1和图2，图1为高压缸吸 气压力随冷媒中间流道的冷媒入口与冷媒出口的面积比的变化示意图；图2为 高压缸功率随冷媒中间流道的冷媒入口与冷媒出口的面积比的变化示意图。通 过图1可以看出，当采用阶梯状的冷媒中间流道时，高压缸吸气压力为一直线， 而采用减缩形中间流道时，随着冷媒出口与冷媒入口的面积比的增加，高压缸 吸气压力为一抛物线，当冷媒出口与冷媒入口的面积比为0.4至1时，高压缸的 吸气压力大于阶梯状的冷媒中间流道时的吸气压力，这样可以高压缸的能耗降 低。通过图2可以看出，当采用阶梯状的冷媒中间流道时，高压缸功率为一直 线，而采用减缩形中间流道时，随着冷媒出口与冷媒入口的面积比的增加，高 压缸功率为一抛物线，当冷媒出口与冷媒入口的面积比为0.4至1时，高压缸的 功率小于阶梯状的冷媒中间流道时的功率，这样高压缸的能耗较低。较优的， 所述冷媒中间流道的冷媒出口与所述冷媒中间流道的冷媒入口的面积比为0.4 至0.8；在这个范围内，高压缸的吸气压力最大，功率最低。

较佳的，作为一种可实施方式，所述冷媒中间流道的中心线与水平方向之 间的角度为45度至90度。冷媒中间流道可以根据实际需要设计，一般将冷媒 中间流道设计为对称的形状，这样方便设计及冷媒的流动。图3是高压缸吸气 压力与冷媒中间流道的中心线的角度的关系图。通过图3分析可以得出，随着 冷媒中间流道的中心线与水平方向角度的增加，高压缸吸气压力增加。

较佳的，作为一种可实施方式，所述冷媒中间流道的中心线与水平方向之 间的角度为90度。参见图3，当冷媒中间流道的中心线与水平方向之间的角度 为90度时，高压缸吸气压力最大。

作为一种实施方式，参见图4至图6，将非阶梯形的冷媒中间流道应用于两 级回转式压缩机，该两级回转式压缩机包括分液器组件1、下气缸2、下法兰3、 下盖板4、增焓泵体吸气管5、增焓壳体吸气管6、曲轴7、下滚子8、泵体隔板 9、上气缸10、上滚子11、上法兰组件12、电机定子13、电机转子14、壳体 15、上盖组件16和排气口17，所述下气缸2固定在所述下法兰3的上方，所述 泵体隔板9设置在所述下气缸2的上方，还包括如上所述的冷媒中间流道，所 述两级压缩机的冷媒中间流道包括下法兰的下法兰流道、下气缸的下气缸流道 和泵体隔板的泵体隔板流道。参见图4和图6，本实施例提供了一种两级回转式 压缩机，该压缩机在下气缸上开设增焓口，并且增加了增焓密封圈、增焓泵体 吸气管、增焓壳体吸气管。所述压缩机的分液器组件1通过吸气管与下气缸2 相连通，所述下气缸也就是低压气缸，下盖板4通过螺钉固定在下法兰3的下 方，增焓壳体吸气管6焊接在壳体15的侧面，增焓泵体吸气管5通过与其过盈 配合的增焓密封圈压紧安装在下气缸2的增焓口内壁上，增焓弯管通过焊接将 增焓壳体吸气管6和增焓泵体吸气管5相连通，上气缸10通过螺钉与上法兰组 件12固定并同时与泵体隔板9相连接，上法兰组件12焊接在壳体15上，曲轴 7穿过下法兰3、下气缸2、下盖板4、泵体隔板9、上气缸10、上法兰组件12、 下滚子8套在曲轴7的下偏心部上，上滚子11套在曲轴7的上偏心部上，排气 管17焊接在上盖组件16上，上盖组件16焊接在壳体15上。

所述二级回转式压缩机的冷媒流通过程简述如下：在电机（电机转子14、 电机定子13）的拖动下，压缩机运转，从系统回来的冷媒通过分液器组件1进 入到下气缸2（低压气缸）中经压缩并排到下法兰3中，另一部分冷媒从系统的 另一回路过来进入增焓弯管，再进入增焓泵体吸气管5，通过下气缸2上的增焓 口流入下法兰3中，与经下气缸2压缩机后进来的冷媒混合，形成中压的混合 冷媒流体，该流体再通过下气缸2上的下气缸流道流经泵体隔板9后，被上气 缸10吸入并压缩成高压冷媒流体，通过上法兰组件12排出至由壳体15、上盖 组件16包围的空间内，并从排气管17排到系统（蒸发器或冷凝器），即完成压 缩机的一次双级压缩并进行增焓的工作过程。

参见图5，本实施例中的冷媒中间流道即中压混合冷媒流体的流通通道，本 实施例中的冷媒中间流道包括下法兰3的下法兰流道31、下气缸的2下气缸流 道21和泵体隔板9的泵体隔板流道91。混合后的中压冷媒流体依次通过下法兰 3的下法兰流道31、下气缸的2下气缸流道21和泵体隔板9的泵体隔板流道91 进入上气缸10，该冷媒中间流道整体为一渐变截面管道，所述冷媒中间流道的 内壁平滑，为非阶梯状。也就是说下法兰流道、下气缸流道和泵体隔板流道之 间不会出现截面突变的阶梯，整个冷媒中间流道的内壁都是平滑的。采用这种 内壁平滑的冷媒中间流道，相对减小了冷媒的中间流程，使得压力损失减小， 进而使得高压缸能耗降低，同时避免了在阶梯处出现压力脉动，使得高压缸吸 气稳定，提高了高压缸吸气压力，降低高压缸能耗，提高压缩机性能。

较佳的，作为一种可实施方式，所述下法兰流道31的第一流道出口与所述 下气缸流道21的第二流道入口相互接触，所述下气缸流道21的第二流道出口 与所述泵体隔板流道91的第三流道入口相互接触；所述下法兰流道31的第一 流道入口的面积大于所述下法兰流道31的第一流道出口的面积，所述下法兰流 道31的第一流道出口的面积大于所述下气缸流道21的第二流道入口的面积， 所述下气缸流道21的第二流道入口的面积大于所述下气缸流道21的第二流道 出口的面积，所述下气缸流道21的第二流道出口的面积大于所述泵体隔板流道 91的第三流道入口的面积，所述泵体隔板流道91的第三流道入口的面积大于所 述泵体隔板流道的第三流道出口的面积。总而言之，本实施例中的冷媒中间流 道的流道入口（即下法兰流道的第一流道入口）的面积大于冷媒中间流道的流 道出口（即泵体隔板流道的第三流道出口）的面积，并且整个冷媒中间流道时 渐缩的，不存在阶梯状的内壁，不存在截面突变。

较佳的，作为一种可实施方式，本实施例中的压缩机的所述冷媒中间流道 的两侧内壁的截面形状均为斜线。该斜线的斜率是一个定值，斜率的大小可以 根据具体的冷媒入口和冷媒出口的相对位置、流道长度等具体确定，只要冷媒 中间流道的内壁的截面变化率为定值即可。

较佳的，作为一种可实施方式，本实施例中的压缩机的所述冷媒中间流道 的两侧内壁的截面形状均为曲线。也就说截面变化率非定值。所述的截面形状 为曲线也就是从冷媒中间流道的剖面图看，整个冷媒中间流道的形状为曲线， 优选为抛物线，这样可以更方便的设计整个冷媒中间流道的位置。

较佳的，作为一种可实施方式，本实施例中的压缩机的所述冷媒中间流道 的冷媒入口的面积大于所述冷媒中间流道的冷媒出口的面积，所述冷媒中间流 道的冷媒出口与所述冷媒中间流道的冷媒入口的面积比为0.4至1。参见图1和 图2，图1为高压缸吸气压力随冷媒中间流道的冷媒入口与冷媒出口的面积比的 变化示意图；图2为高压缸功率随冷媒中间流道的冷媒入口与冷媒出口的面积 比的变化示意图。通过图1可以看出，当采用阶梯状的冷媒中间流道时，高压 缸吸气压力为一直线，而采用减缩形中间流道时，随着冷媒出口与冷媒入口的 面积比的增加，高压缸吸气压力为一抛物线，当冷媒出口与冷媒入口的面积比 为0.4至1时，高压缸的吸气压力大于阶梯状的冷媒中间流道时的吸气压力，这 样可以高压缸的能耗降低。通过图2可以看出，当采用阶梯状的冷媒中间流道 时，高压缸功率为一直线，而采用减缩形中间流道时，随着冷媒出口与冷媒入 口的面积比的增加，高压缸功率为一抛物线，当冷媒出口与冷媒入口的面积比 为0.4至1时，高压缸的功率小于阶梯状的冷媒中间流道时的功率，这样高压缸 的能耗较低。较优的，所述冷媒中间流道的冷媒出口与所述冷媒中间流道的冷 媒入口的面积比为0.4至0.8；在这个范围内，高压缸的吸气压力最大，功率最 低。

较佳的，作为一种可实施方式，本实施例中的压缩机的所述冷媒中间流道 的中心线与水平方向之间的角度为45度至90度。冷媒中间流道可以根据实际 需要设计，一般将冷媒中间流道设计为对称的形状，这样方便设计及冷媒的流 动。图3是高压缸吸气压力与冷媒中间流道的中心线的角度的关系图。通过图3 分析可以得出，随着冷媒中间流道的中心线与水平方向角度的增加，高压缸吸 气压力增加。较佳的，作为一种可实施方式，所述冷媒中间流道的中心线与水 平方向之间的角度为90度。参见图3，当冷媒中间流道的中心线与水平方向之 间的角度为90度时，高压缸吸气压力最大。

最后，需要说明的是，在本专利文件中，诸如第一、第二等之类的关系术 语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要 求或者暗示这些实体或操作之间存在任何关系或者顺序。而且，在本专利文件 中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体，其意在涵盖而非排他性包含， 从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备，不仅包括这些要素， 而且还包括没有明确列出而本领域技术人员能够知晓的其他要素，或者还包括 为这些过程、方法、物品或者设备所公知的必不可少的要素。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和 改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附 权利要求为准。