申请/专利权人：珠海格力电器股份有限公司

申请日：2018-08-01

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN108843568B

主分类号：F04C18/16

分类号：F04C18/16;F04C29/04;F04C29/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2018.12.14#实质审查的生效;2018.11.20#公开

摘要：本发明涉及压缩机技术领域，特别是涉及一种螺杆压缩机及其机体。所述机体包括壳体，壳体内部设有转子腔；壳体围绕转子腔设有冷媒流道，冷媒流道靠近转子腔的壁面，冷媒流道用于流通冷媒，当转子腔中具有转子时，冷媒能够与转子通过转子腔的壁面进行热交换。通过在壳体上设置冷媒流道，该冷媒流道能够流通冷媒，利用冷媒与转子进行热交换可以给转子降温，从而减小了转子的变形量。当压缩机使用该机体时，可以有效拓宽压缩机的运行范围，提高压缩机的适用性。

主权项：1.一种机体，其特征在于，包括：壳体100，所述壳体100内部设有转子腔110；所述壳体100围绕所述转子腔110设有冷媒流道200，所述冷媒流道200靠近所述转子腔110的壁面，所述冷媒流道200用于流通冷媒，当所述转子腔110中具有转子时，所述冷媒能够与所述转子通过所述转子腔110的壁面进行热交换；其中，所述冷媒流道200包括第一端210和第二端220，所述第一端210与所述壳体100的外部连通，所述第二端220与所述转子腔110连通，所述冷媒流道200中的冷媒的流向由所述第一端210至所述第二端220，且所述冷媒流道200通过所述第一端210自所述壳体100的外部引入低温液态冷媒，以与所述转子进行热交换，并通过所述第二端220引入至所述转子腔110的中间压力位置。

全文数据：螺杆压缩机及其机体技术领域[0001]本发明涉及压缩机技术领域，特别是涉及一种螺杆压缩机及其机体。背景技术[0002]在螺杆压缩机转子设计中，尤其是在转子型线的设计上，通常会将阴、阳转子啮合间隙，阴转子与阴转子腔之间的间隙，以及阳转子与阳转子腔之间的间隙等设计得比较小，以防止螺杆压缩机运行时由于过多的压缩泄露而导致的能效低的现象。由于上述间隙的值设计的比较小，因此该些间隙能容纳的转子包括阴转子和阳转子变形的量也相应的较小。[0003]转子变形主要由转子受力变形和热变形引起。在螺杆压缩机的运行过程中，当螺杆压缩机运行至其运行范围的极限点时，转子受力变形和热变形最大。为了防止转子变形的量大于上述间隙的值而致使转子擦伤，就必须使螺杆压缩机在较窄的运行范围内运行。由此限制了螺杆压缩机的运行范围，限缩了螺杆压缩机的适用性。发明内容[0004]基于此，有必要针对螺杆压缩机的运行范围受限等问题，提供一种螺杆压缩机及其机体。[0005]一种机体，包括:壳体，壳体内部设有转子腔；[00061壳体围绕转子腔设有冷媒流道，冷媒流道靠近转子腔的壁面，冷媒流道用于流通冷媒，当转子腔中具有转子时，冷媒能够与转子通过转子腔的壁面进行热交换。[0007]在其中一个实施例中，机体还包括排气轴承座，排气轴承座用于与壳体的排气端密封连接；[0008]壳体的排气端面设置有凹槽，凹槽沿转子腔的周向延伸，排气轴承座与壳体连接时，排气轴承座覆盖凹槽，凹槽与排气轴承座之间的空间形成冷媒流道。[0009]在其中一个实施例中，冷媒流道包括第一端和第二端，第一端与壳体的外部连通，第二端与转子腔连通，冷媒流道中的冷媒的流向由第一端至第二端。[0010]在其中一个实施例中，机体还包括第一通道，第一通道设置于壳体的侧壁，第一通道的一端与第一端连通，第一通道的另一端与壳体的外部连通，冷媒流道通过第一通道与壳体的外部连通。[0011]在其中一个实施例中，第一通道沿壳体的径向设置于壳体的侧壁。[0012]在其中一个实施例中，机体还包括第二通道，第二通道设置于壳体的侧壁，第二通道的一端与第二端连通，第二通道的另一端与转子腔连通，冷媒流道通过第二通道与转子腔连通。[0013]在其中一个实施例中，机体还包括第三通道，第三通道设置于壳体的侧壁，第三通道的一端与第二端连通，第三通道的另一端与第二通道连通，第二通道通过第三通道与冷媒流道连通。_4]其中-个实施例中，第二通道和第三通道相互垂直，第二通道沿置，第三通道沿壳体的轴向设置。X_5]在其中-个实施例中，转子腔包括阳转子腔和阴转子腔，冷媒流道包和阴转子腔。[0016]—种螺杆压缩机，包括以上任一方案的机体。[0017]本发明的有益效果包括：。^018]通过在壳体上设置冷媒流道，该冷媒流道能够流通冷媒，利用冷媒与转子进行热交换可以给转子降温，从而减小了转子的变形量。当压缩机使臟机体时，可以有效拓宽压缩机的运行范围，提高压缩机的适用性。附图说明[0019]图1为本发明一实施例提供的机体的结构示意图；[0020]图2为图1所示结构中壳体的结构示意图。丨、’[0021]其中：[0022]10-机体；[0023]100-壳体；[0024]110-转子腔;111-阳转子腔；112-阴转子腔；[0025]120-排气端面;121-凹槽；[0026]i3〇-第一通道;mo-第二通道;iso-第三通道；[0027]200-冷媒流道；’[0028]210-第一端；220-第二端；[0029]300-排气轴承座。具体实施方式[0030]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的螺杆压缩机及其机体进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。'[0031]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上，，时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。[0032]压缩机的运行范围大小决定压缩机的适用场所多样性，是控制压缩机产品竞争能力的重要因素之一。所谓压缩机的运行范围，指的是压缩机在一定范围内的蒸发冷凝温度内都可以正常运行，该范围就是压缩机的运行范围。本发明的螺杆压缩机及其机体，能够具有较宽的运行范围，[0033]请参见图1和图2,本发明一实施例提供的机体10,包括:壳体100,壳体100内部设有转子腔110。转子腔110是用于容置转子的，转子可在转子腔110内绕转子轴转动。壳体100围绕转子腔110设有冷媒流道200,冷媒流道200靠近转子腔110的壁面，冷媒流道200用于流通冷媒。当转子fel10中具有转子时，冷媒能够与转子通过转子腔11〇的壁面进行热交换。通过设置冷媒流道200,利用冷媒流道2〇〇中流通的冷媒与转子进行热交换，从而能够降低转子的温度，从而减小的转子的热变形，进而减小了转子的变形量。当压缩机使用该机体10时，由于转子的变形量有效减小，因此压缩机的可运行范围相对增大。从而有效提高了压缩机的适用场所多样性，提升了压缩机产品的竞争能力。[0034]作为一种可实施的方式，转子腔110包括阳转子腔111和阴转子腔112,冷媒流道200包围阳转子腔111和阴转子腔112。可以理解，阳转子腔111的内部可以转动设置有阳转子，阴转子腔112的内部可转动设置有阴转子。冷媒流道2〇〇包围阳转子腔111和阴转子腔112，冷媒流道200中流通的冷媒能够与阳转子通过阳转子腔丨丨丨的壁面进行热交换，冷媒还能够与阴转子通过阴转子腔112的壁面进行热交换。因此能够有效减小阳转子和阴转子的变形量，进而拓宽压缩机的运行范围。[0035]冷媒流道200的结构形式可以为多种。如图i和图2所示，作为一种可实施的方式，机体10还包括排气轴承座3〇0,排气轴承座300用于与壳体100的排气端密封连接。壳体1〇〇的排气端面120设置有凹槽121，凹槽121沿转子腔110的周向延伸，排气轴承座300与壳体100连接时，排气轴承座300覆盖凹槽m，凹槽121与排气轴承座300之间的空间形成冷媒流道200。本实施例中，冷媒流道2〇〇包括设置于壳体100的排气端面12〇的凹槽121，该凹槽121可利用壳体100与排气轴承座300的密封连接形成流通冷媒的冷媒流道200。如此设计，结构简单且便于加工，同时便于形成封闭的冷媒流道200。并且冷媒流道200的形成灵活利用了排气轴承座300与壳体100的密封连接，无需额外设置其他结构来形成封闭的冷媒流道2〇〇。此外，将冷媒流道200设置于排气端面120的位置，可有效针对转子热变形最大处给转子降温，由此可直接有效地减小转子的热变形，进而减小转子的变形量。[0036]以双转子结构的机体10为例，可以理解，转子包括阴转子和阳转子。由于阴转子齿形关系，阴转子的变形量都会比阳转子大，因此，主要针对阴转子的变形量进行分析。经过仿真实验分析，阴转子变形最大点集中在阴转子靠近排气端的齿顶位置。并且，阴转子在同一极限范围点运行时，从受力与热两方面进行耦合分析可知，热力耦合后的阴转子变形量增大了许多，变形最大值依旧在排气端面120附近，但变形量大的位置明显增多。综合可知，热变形对转子变形量的影响较大，且转子热变形最大位置是靠近排气端面120附近的转子齿顶位置。可以理解，转子齿顶靠近转子腔110的壁面。因此通过设置流通冷媒的冷媒流道2〇〇，可有效与转子进行热交换，降低转子的温度，减小转子的变形。且冷媒流道200设置于机体10的排气端面120,可直接有效地对转子变形最大位置进行降温，从根源上使转子发热降低，从而减小转子变形，保证压缩机在较宽运行范围内的可靠运行。[0037]凹槽121的截面形状可以为多种，例如矩形、U形等等。从理论上来说，冷媒流道200越靠近转子腔110的壁面越好，如此可充分与转子热交换。但是从实际角度出发，以冷媒流道200为包括设置于排气端面1加的凹槽121为例，凹槽121与转子腔110的壁面之间的距离需要根据机体10的类型，以及壳体100的材质等具体设置。凹槽121的深度也需要根据实际情况，比如凹槽121的形状、凹槽m与转子腔110的壁面之间的距离等来具体设计。以保证在具有良好的换热效果的同时，保证壳体100的结构强度，保证机体10的可靠运行。[0038]在其他实施例中，冷媒流道200还可以包括多个沿着壳体100的轴向延伸的子流道，多个子流道围绕转子腔110间隔设置。或者冷媒流道200还可以为其他结构形式，只要其能够流通冷媒，以实现与转子热交换的目的即可。[0039]参见图2，作为一种可实施的方式，冷媒流道200包括第一端210和第二端220，第一端210与壳体100的外部连通，第二端22〇与转子腔110连通，冷媒流道200中的冷媒的流向由第一端210至第二端22〇。需要说明的是，冷媒流道200的第二端220与转子腔110连通，具体指的是与转子腔110的中间压力位置连通，中间压力位置一般是指开始压缩到压缩完成之间的压力不大也不小的区域。而第一端210与壳体100的外部连通，因此冷媒流道200可通过第一端210自壳体100的外部引入低温液态冷媒，以与转子进行热交换。换热后的冷媒吸热变为蒸汽，通过第二端220引入至转子腔110的中间压力位置，可起到补气的作用，从而有效提升压缩机的能效。通过如此设计，便于实现冷媒的不断循环流通，在保证良好的换热效果的同时可起到补气增效的作用。在转子腔110包括阳转子腔111和阴转子腔112时，第一端210、第二端220可分别设置于阳转子腔111的外侧和阴转子腔112的外侧，而冷媒的流向可以是由阳转子腔111一侧流向阴转子腔112—侧，也可以是由阴转子腔111一侧流向阳转子腔112—侧。[0040]在其他实施例中，冷媒流道200还可以是围绕转子腔110呈环形的结构。以冷媒流道200为包括设置于排气端面120的凹槽121为例，凹槽121可以是沿转子腔110周向延伸呈环形的凹槽。可以理解，凹槽121可设有用于输入冷媒的进口，以及输出冷媒的出口。[0041]前述第一端210与壳体100的外部连通的方式有多种。作为一种可实施的方式，机体10还包括第一通道130,第一通道130设置于壳体1〇〇的侧壁，第一通道130的一端与第一端210连通，第一通道130的另一端与壳体100的外部连通，冷媒流道200通过第一通道130与壳体100的外部连通。第一通道130的横截面形状可以为多种，例如圆形、矩形、椭圆形等等。通过设置第一通道130,可便于连通冷媒流道200和壳体1〇〇的外部，以便于向冷媒流道200供给冷媒。[0042]在一个实施例中，第一通道130可以沿壳体1〇〇的径向设置于壳体1〇〇的侧壁。如此设计，可使得连通壳体100的外部和冷媒流道200的第一通道130的长度较短，便于快速地向冷媒流道200提供冷媒。或者，第一通道130还可以是以相对于壳体100的径向呈其它角度设置于壳体1〇〇的侧壁。[0043]当然，在其他实施例中，冷媒流道200的第一端210还可以是通过插入至冷媒流道200的第一端210处的管路与壳体100的外部连通。该管路可以是穿过壳体1〇〇插入至第一端210。或者，该管路还可以是穿过排气轴承座300插入至第一端210。[0044]前述第二端22〇与转子腔110连通的方式有多种。作为一种可实施的方式，机体10还包括第二通道140,第二通道140设置于壳体100的侧壁，第二通道W0的一端与第二端220连通，第二通道140的另一端与转子腔110连通，冷媒流道2〇〇通过第二通道140与转子腔110连通。第二通道140的横截面形状可以为多种，例如圆形、矩形、椭圆形等等。以冷媒流道200为包括设置于排气端面120的凹槽121为例，凹槽121围绕于转子腔11〇外侧，在凹槽121深度较深时，凹槽121沿转子腔110的轴向可延伸到转子腔110的中间压力位置，利用第二通道140可直接连通凹槽121和转子腔110的中间压力位置。第二通道丨4〇可以是沿壳体100的径向设置，可实现以最短的距离连通凹槽121和转子腔11〇。通过设置第二通道140,易于实现冷媒流道200与转子腔110的连通，结构简单。[0045]在一个实施例中，机体10还包括第三通道150,第三通道150设置于壳体1〇〇的侧壁，第三通道150的一端与第二端220连通，第三通道150的另一端与第二通道140连通，第二通道140通过第三通道150与冷媒流道200连通。以冷媒流道200为包括设置于排气端面120的凹槽121为例，凹槽121围绕于转子腔110外侧。在凹槽121的深度不足以到达转子腔110的中间压力位置时，可利用第三通道150将冷媒流道200与第二通道140连通，而第二通道140与转子腔110是连通的，由此能够实现冷媒流道200和转子腔110的连通。通过设置第三通道150与第二通道140连通，易于实现冷媒流道200与转子腔110的连通，结构简单。[0046]在一个实施例中，第二通道140和第三通道150相互垂直，第二通道140沿壳体100的径向设置，第三通道150沿壳体100的轴向设置。如此设计，可使得连通冷媒流道200和转子腔110的第二通道140和第三通道150的长度较短，便于快速地使冷媒流道200中换热后的冷媒进入到转子腔110。或者，第二通道140、第三通道150还可以是以其它角度设置于壳体100的侧壁。[0047]实际在加工第二通道140和第三通道150时，以冷媒流道200为包括设置于排气端面120的凹槽121为例，假设凹槽121深度比较浅。在凹槽121的第二端220沿壳体100的轴向钻孔，钻孔深度以延伸到转子腔110的中间压力位置为准，该轴向的孔形成上述的第三通道150。计算前述轴向孔的末端位置，在壳体1〇〇侧壁沿壳体1〇〇径向钻孔，至径向的孔与轴向孔相互连通，继续沿壳体100径向进给直至径向的孔贯穿到转子腔110内。可以理解，该径向的孔位于轴向孔和转子腔110之间的部分形成上述的第二通道140。而径向孔的其余部分在使用时可利用封堵材料进行封堵。[0048]本发明一实施例还提供了一种螺杆压缩机，包括以上任一方案的机体10。由于上述机体10具有上述效果，该螺杆压缩机也至少具有运行范围宽，适用性广的优点。[0049]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。[0050]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^理解为对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。

权利要求：.一种机体，其特征在于，包括:壳体100，所述壳体100内部设有转子腔110;所述壳体（1⑻）围绕所述转子腔110设有冷媒流道200，所述冷媒流道200靠近所述转子腔（110的壁面，所述冷媒流道200用于流通冷媒，当所述转子腔（110中具有转子时，所述冷媒能够与所述转子通过所述转子腔110的壁面进行热交换。2.根据权利要求1所述的机体，其特征在于，还包括排气轴承座300，所述排气轴承座300用于与所述壳体100的排气端密封连接；所述壳体（100的排气端面（12〇设置有凹槽（121，所述凹槽（121沿所述转子腔no的周向延伸，所述排气轴承座300与所述壳体100连接时，所述排气轴承座300覆盖所述凹槽（121，所述凹槽（121与所述排气轴承座300之间的空间形成所述冷媒流道200。3.根据权利要求1或2所述的机体，其特征在于，所述冷媒'流道2〇〇包括第一端210和第二端220，所述第一端210与所述壳体（1〇〇的外部连通，所述第二端220与所述转子腔（110连通，所述冷媒流道2〇〇中的冷媒的流向由所述第一端210至所述第二端220〇4.根据权利要求3所述的机体，其特征在于，还包括第一通道（130，所述第一通道130设置于所述壳体（1〇〇的侧壁，所述第一通道（130的一端与所述第一端210连通，所述第一通道（130的另一端与所述壳体（1〇〇的外部连通，所述冷媒流道200通过所述第一通道130与所述壳体1〇〇的外部连通。5.根据权利要求4所述的机体，其特征在于，所述第一通道130沿所述壳体100的径向设置于所述壳体100的侧壁。6.根据权利要求3所述的机体，其特征在于，还包括第二通道（140，所述第二通道140设置于所述壳体（1〇〇的侧壁，所述第二通道（140的一端与所述第二端220连通，所述第二通道（14〇的另一端与所述转子腔（110连通，所述冷媒流道200通过所述第二通道Q40与所述转子腔（110连通。7.根据权利要求6所述的机体，其特征在于，还包括第三通道（150，所述第三通道150设置于所述壳体（1〇〇的侧壁，所述第三通道（150的一端与所述第二端220连通，所述第三通道（15〇的另一端与所述第二通道（140连通，所述第二通道（140通过所述第三通道（150与所述冷媒流道200连通。8.根据权利要求7所述的机体，其特征在于，所述第二通道140和所述第三通道（150相互垂直，所述第二通道（140沿所述壳体（1〇〇的径向设置，所述第三通道（150沿所述壳体100的轴向设置。9.根据权利要求1所述的机体，其特征在于，所述转子腔（110包括阳转子腔（111和阴转子腔112，所述冷媒流道200包围所述阳转子腔111和所述阴转子腔112。10.—种螺杆压缩机，包括如权利要求1-9任一项所述的机体10。

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