申请/专利权人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司

申请日：2019-01-28

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN109538472B

主分类号：F04C18/02

分类号：F04C18/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2019.04.23#实质审查的生效;2019.03.29#公开

摘要：本申请提供了一种涡旋压缩机及空调器及降低涡旋压缩机的体积的方法。该涡旋压缩机包括壳体和设置在壳体内的静涡旋盘以及动涡旋盘，静涡旋盘的型线中心相对于壳体的中轴线偏心设置。应用发明的技术方案，通过将静涡旋盘的型线中心相对于壳体的中轴线偏心设置，相当于可以将静涡旋盘连同动涡旋盘朝向压缩腔以外的无用空间移动，这样一来就可以缩小壳体，减小涡旋压缩机的整体体积。进而，使得相同排量的涡旋压缩机更小、更轻，成本更低。

主权项：1.一种涡旋压缩机，包括壳体（10）和设置在所述壳体（10）内的静涡旋盘（20）以及动涡旋盘（30），其特征在于，所述静涡旋盘（20）的型线中心相对于所述壳体（10）的中轴线偏心设置；所述静涡旋盘（20）的型线中心与所述壳体（10）的中轴线之间的距离为D，D0.6E2，其中E2为静涡旋盘（20）相对动涡旋盘（30）的偏移偏心量；所述静涡旋盘（20）的最外侧吸气腔吸气结束时的所述动涡旋盘（30）的型线中心与所述静涡旋盘（20）的型线中心的连线为a，所述静涡旋盘（20）的型线中心与所述壳体（10）的中轴线之间的垂线为b，a与b之间的夹角为γ，180°γ270°；所述壳体（10）的中轴线与驱动轴同轴心设置。

全文数据：涡旋压缩机及空调器及降低涡旋压缩机的体积的方法技术领域本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种涡旋压缩机及空调器及降低涡旋压缩机的体积的方法。背景技术传统的涡旋压缩机动涡旋盘和静涡旋盘一般采用圆的渐开线生成涡卷型线，通过涡卷型线相互啮合形成各个压缩腔。压缩机的外形通常为圆形，且其半径尺寸必须大于静涡旋盘涡卷型线最外缘到型线中心的距离。由于渐开线外缘为偏心形状，导致泵体内存在大量空间得不到利用，压缩机尺寸较大。发明内容本发明实施例提供了一种涡旋压缩机及空调器及降低涡旋压缩机的体积的方法，以解决现有技术中涡旋压缩机存在的泵体内存在大量得不到利用的空间所导致的整机体积大的技术问题。本申请实施方式提供了一种涡旋压缩机，包括壳体和设置在壳体内的静涡旋盘以及动涡旋盘，静涡旋盘的型线中心相对于壳体的中轴线偏心设置。在一个实施方式中，静涡旋盘的型线中心与壳体的中轴线之间的距离为D，D0.6E2，其中E2为静涡旋盘相对动涡旋盘的偏移偏心量。在一个实施方式中，静涡旋盘的最外侧吸气腔吸气结束时的动涡旋盘的型线中心与静涡旋盘的型线中心的连线为a，静涡旋盘的型线中心与壳体的中轴线之间的垂线为b，a与b之间的夹角为γ，0°γ270°。在一个实施方式中，180°γ270°。在一个实施方式中，静涡旋盘的型线为渐开线形状，相对应地动涡旋盘的型线也为渐开线形状。本申请还提供了一种空调器，包括螺旋式压缩机，螺旋式压缩机为上述的螺旋式压缩机。本申请还提供了一种降低涡旋压缩机的体积的方法，涡旋压缩机包括壳体和设置在壳体内的静涡旋盘以及动涡旋盘，方法包括：将静涡旋盘的型线中心相对于壳体的中轴线偏心设置。在一个实施方式中，静涡旋盘的型线中心与壳体的中轴线之间的距离为D，D0.6E2，其中E2为静涡旋盘相对动涡旋盘的偏移偏心量。在一个实施方式中，静涡旋盘的最外侧吸气腔吸气结束时的动涡旋盘的型线中心与静涡旋盘的型线中心的连线为a，静涡旋盘的型线中心与壳体的中轴线之间的垂线为b，a与b之间的夹角为γ，0°γ270°。在一个实施方式中，180°γ270°。在上述实施例中，通过将静涡旋盘的型线中心相对于壳体的中轴线偏心设置，相当于可以将静涡旋盘连同动涡旋盘朝向压缩腔以外的无用空间移动，这样一来就可以缩小壳体，减小涡旋压缩机的整体体积。进而，使得相同排量的涡旋压缩机更小、更轻，成本更低。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1是根据现有技术中的涡旋压缩机的结构示意图；图2是根据本发明的涡旋压缩机的结构示意图；图3是本发明及对比例自转力矩对比图；图4是本发明及对比例自转力矩波动对比图；图5是本发明及对比例排量对比图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。传统的涡旋压缩机如图1所示，其静涡旋盘20’的型线和动涡旋盘30’的型线为圆的渐开线形。具体的，在该坐标系中，静涡旋盘20’型线方程如下：x＝A*cosφ+β+A*φ*sinφ+βy＝A*sinφ+β-A*φ*cosφ+β其中：A为基圆半径，φ为渐开线展角，β为渐开线发生角，通过选取合适的A、β值可以形成涡卷内外侧型线。将静涡旋盘20’的型线转180度，并偏移偏心量E2，便可形成与静涡旋盘20’的型线相互啮合的动涡旋盘30’的型线。在驱动轴带动动涡旋盘30’运转的过程中，形成可连续压缩的压缩腔40’。静涡旋盘20’的型线中心与壳体10’的中轴线10a’相重合，动涡旋盘30’沿轨迹10b’运动，完成吸气-压缩-吸气的循环。由于渐开线为偏心形状，泵体的最小壳体10’必须大于静涡旋盘20’涡卷型线最外缘到型线中心的距离，导致在压缩腔以外的区域存在大量的无用空间S。如图2所示，本发明提供了一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机包括壳体10和设置在壳体10内的静涡旋盘20以及动涡旋盘30，静涡旋盘20的型线中心相对于壳体10的中轴线偏心设置。应用发明的技术方案，通过将静涡旋盘20的型线中心相对于壳体10的中轴线偏心设置，相当于可以将静涡旋盘20连同动涡旋盘30朝向压缩腔以外的无用空间移动，这样一来就可以缩小壳体10，减小涡旋压缩机的整体体积。进而，使得相同排量的涡旋压缩机更小、更轻，成本更低。需要说明的是，该壳体10的中轴线与驱动轴同轴心设置。采用上述的技术方案，由于静涡旋盘20连同动涡旋盘30相对于壳体10的中轴线偏心设置，这样一来动涡旋盘30就会相对于驱动轴偏心。在运转的过程中，压缩气体产生的阻力会使动涡旋盘30形成绕驱动轴偏心部旋转的自转力矩，为了抑制自转，通常在压缩机中设置十字滑环等防自转结构。若将静涡旋盘20和动涡旋盘30的型线中心偏移过大，则自转力矩及其波动会增加，影响防自转组件的可靠性。因此，在本发明的技术方案中，通过综合考虑静涡旋盘20连同动涡旋盘30相对于壳体10的中轴线偏心带来的自转力矩、波动增加和缩小壳体10、减小涡旋压缩机的整体体积之间的关系，经过试验发现当偏心距离满足下列关系时，可以在满足缩小壳体10、减小涡旋压缩机的整体体积的基础上，兼顾静涡旋盘20连同动涡旋盘30相对于壳体10的中轴线偏心带来的自转力矩、波动增加的问题。静涡旋盘20的型线中心与壳体10的中轴线之间的距离为D，D0.6E2，其中E2为静涡旋盘20相对动涡旋盘30的偏移偏心量。具体的，在本发明的实施例中，选取D＝0.4E2。在传统的比较例中，选取D＝0，而在对比例中选取D＝0.7E2。如图3和图4所示，当偏移距离D＝0.7E2时，自转力矩波动是传统结构的250％，严重影响动涡旋盘运转的稳定性和可靠性。而在本发明的实施例中，D＝0.4E2，自转力矩波动与传统结构相当，还可以起到良好的缩小壳体10、减小涡旋压缩机作用。此外，在本发明的技术方案中，通过对于静涡旋盘20的型线中心相对于壳体10的中轴线偏心方向的研究，在相同结构尺寸的限制下，发现不同的偏心方向，对于缩小壳体10、减小涡旋压缩机的效果有所不同。经过试验和研究，满足下述条件，可以取得较为良好的缩小壳体10、减小涡旋压缩机的效果。静涡旋盘20的最外侧吸气腔吸气结束时的动涡旋盘30的型线中心与静涡旋盘20的型线中心的连线为a，静涡旋盘20的型线中心与壳体10的中轴线之间的垂线为b，a与b之间的夹角为γ，0°γ270°。如图2所示，在本实施例的技术方案，γ＝174°。在其他的可选的实施方式中，γ取值的角度在a到b’之间都是可行的。更为优选的，180°γ270°。如图5所示，在相同结构尺寸的限制下，对比不同的偏移角度，本发明可显著提升空间利用率，还可以提升压缩机排量。采用本发明的技术方案，可以在维持自转力矩波动的基础上，最大程度利用泵体空间。需要说明的是，本发明的技术方案适用于静涡旋盘20的型线为渐开线形状的情形，相对应地动涡旋盘30的型线也为渐开线形状。具体的，在渐开线形状的涡旋盘中：静涡旋盘的型线方程在坐标系中以驱动轴中心为原点如下x＝A*cosφ+β+A*φ*sinφ+β+D*cosγy＝A*sinφ+β-A*φ*cosφ+β+D*sinγ由于本发明并未改变动、静涡卷型线的形状和相互位置关系，因此仍能保持和原型线相同的啮合情况。上述渐开线形式仅为一个特例，本发明也适用其它类型型线形成的涡卷。本发明还提供了一种空调器，该空调器包括上述的螺旋式压缩机。采用上述的螺旋压缩机，可以缩小壳体10，减小涡旋压缩机的整体体积，进而减小空调器的整体体积。本发明还提供了一种降低涡旋压缩机的体积的方法，涡旋压缩机包括壳体10和设置在壳体10内的静涡旋盘20以及动涡旋盘30。方法包括：将静涡旋盘20的型线中心相对于壳体10的中轴线偏心设置。采用该方法，通过将静涡旋盘20的型线中心相对于壳体10的中轴线偏心设置，相当于可以将静涡旋盘20连同动涡旋盘30朝向压缩腔以外的无用空间移动，这样一来就可以缩小壳体10，减小涡旋压缩机的整体体积。进而，使得相同排量的涡旋压缩机更小、更轻，成本更低。在本发明的技术方案中，通过综合考虑静涡旋盘20连同动涡旋盘30相对于壳体10的中轴线偏心带来的自转力矩、波动增加和缩小壳体10、减小涡旋压缩机的整体体积之间的关系，经过试验发现当偏心距离满足下列关系时，可以在满足缩小壳体10、减小涡旋压缩机的整体体积的基础上，兼顾静涡旋盘20连同动涡旋盘30相对于壳体10的中轴线偏心带来的自转力矩、波动增加的问题。静涡旋盘20的型线中心与壳体10的中轴线之间的距离为D，D0.6E2，其中E2为静涡旋盘20相对动涡旋盘30的偏移偏心量。静涡旋盘20的最外侧吸气腔吸气结束时的动涡旋盘30的型线中心与静涡旋盘20的型线中心的连线为a，静涡旋盘20的型线中心与壳体10的中轴线之间的垂线为b，a与b之间的夹角为γ，0°γ270°。更为优选的，180°γ270°。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种涡旋压缩机，包括壳体10和设置在所述壳体10内的静涡旋盘20以及动涡旋盘30，其特征在于，所述静涡旋盘20的型线中心相对于所述壳体10的中轴线偏心设置。2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘20的型线中心与所述壳体10的中轴线之间的距离为D，D0.6E2，其中E2为静涡旋盘20相对动涡旋盘30的偏移偏心量。3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘20的最外侧吸气腔吸气结束时的所述动涡旋盘30的型线中心与所述静涡旋盘20的型线中心的连线为a，所述静涡旋盘20的型线中心与所述壳体10的中轴线之间的垂线为b，a与b之间的夹角为γ，0°γ270°。4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，180°γ270°。5.根据权利要求1至4中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘20的型线为渐开线形状，相对应地所述动涡旋盘30的型线也为渐开线形状。6.一种空调器，包括螺旋式压缩机，其特征在于，所述螺旋式压缩机为权利要求1至5中任一项所述的螺旋式压缩机。7.一种降低涡旋压缩机的体积的方法，所述涡旋压缩机包括壳体10和设置在所述壳体10内的静涡旋盘20以及动涡旋盘30，其特征在于，所述方法包括：将所述静涡旋盘20的型线中心相对于所述壳体10的中轴线偏心设置。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述静涡旋盘20的型线中心与所述壳体10的中轴线之间的距离为D，D0.6E2，其中E2为静涡旋盘20相对动涡旋盘30的偏移偏心量。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述静涡旋盘20的最外侧吸气腔吸气结束时的所述动涡旋盘30的型线中心与所述静涡旋盘20的型线中心的连线为a，所述静涡旋盘20的型线中心与所述壳体10的中轴线之间的垂线为b，a与b之间的夹角为γ，0°γ270°。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，180°γ270°。

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