壓縮機(jī)和具有其的空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種壓縮機(jī)和具有其的空調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] R22制冷劑已被"蒙特利爾議定"書列為限期逐步淘汰的制冷劑。歐洲、日本早已 開始轉(zhuǎn)向R410A制冷劑替代，美國(guó)也開始禁止R22在新的制冷產(chǎn)品中的使用。中國(guó)也加快 了 R22淘汰的步伐，2015年要達(dá)到削減基線水平的10%的要求。而國(guó)內(nèi)一些主要品牌也開 始推出R410A作為制冷劑的環(huán)?？照{(diào)。然而R410A的GWP值比R22還大，"京都議定書"已 將R410A列為受控排放的溫室效應(yīng)氣體，所有R410A絕不是長(zhǎng)遠(yuǎn)的替代方案。
[0003] 作為替代制冷劑之一的R290,即丙烷，為業(yè)界關(guān)注。然而，當(dāng)空調(diào)中所使用的制冷 劑發(fā)生改變時(shí)，空調(diào)的結(jié)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本申請(qǐng)是基于發(fā)明人對(duì)以下事實(shí)和問題的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)作出的：
[0005] 發(fā)明人對(duì)使用R290制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在空調(diào)ASHRAE測(cè)試條件 下，壓縮機(jī)無(wú)論是在吸氣狀態(tài)還是排氣狀態(tài)，采用R290制冷劑比R22制冷劑的質(zhì)量流量要 低得多，約為R22制冷劑的45 %~48 %，具體如表1所示。
[0006] 表 1
[0007]
[0008] 至于汽化潛熱方面，在40°C和10°C下，R290制冷劑是R22制冷劑的3-4倍。具體 如表2所示。由于汽化潛熱越高，單位質(zhì)量制冷劑吸收或放出的熱量越多。因此，實(shí)際空調(diào) 在匹配時(shí)，要得到相同的制冷量的話，采用R290制冷劑時(shí)，只需要以往R22制冷劑的25%~ 40%的充灌量（質(zhì)量）。這樣，在壓縮機(jī)和空調(diào)系統(tǒng)中，R290制冷劑比R22制冷劑的質(zhì)量流 量要低得多。
[0009] 表 2
[0010]
[0011] 當(dāng)然，由于R290制冷劑的單位容積制冷量約為R22制冷劑的85%。因此，要得到 相同的制冷量的話，采用R290制冷劑的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的排出容積比采用R22制冷劑時(shí)要 大一點(diǎn)。
[0012] 有鑒于此，本申請(qǐng)的發(fā)明人專門針對(duì)采用R290制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，其 中特別對(duì)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使改進(jìn)后的壓縮機(jī)及其空調(diào)系統(tǒng)可以匹配R290制冷 劑，使用性能較好。
[0013] 具體而言，壓縮腔中的制冷劑會(huì)通過流體通道流入殼體上部的空腔，然后通過排 出口排出殼體。其中，部分在殼體上部的空腔中被分離處理的潤(rùn)滑油也會(huì)將經(jīng)由該流體通 通道回落到壓縮機(jī)的底部油池。
[0014] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)該流體通道的橫截面積過小時(shí)，會(huì)對(duì)制冷劑的排出產(chǎn)生過大的阻 力，使壓縮機(jī)的功耗增加。特別是當(dāng)定子鐵芯與殼體內(nèi)壁面之間的流體通道的橫截面積過 小時(shí)，制冷劑向上流動(dòng)的速度就會(huì)過大，使得在殼體上部的空腔中被分離處理的潤(rùn)滑油下 落困難，造成壓縮機(jī)油池缺油，從而影響壓縮腔的內(nèi)部供油，致使壓縮機(jī)的潤(rùn)滑性能惡化， 產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)部件間的磨損。而當(dāng)流體通道的橫截面積過大時(shí)，電機(jī)的效率會(huì)惡化，也會(huì)使得壓 縮機(jī)的功耗增加。
[0015] 因此，本申請(qǐng)的發(fā)明人對(duì)采用R290的壓縮機(jī)的流體通道進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)，使采 用R290的壓縮機(jī)的排氣更加順暢，同時(shí)潤(rùn)滑油也更易回到底部油池，壓縮機(jī)的功耗降低， 工作效率可提升。
[0016] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提 出了 一種壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)排氣性能和潤(rùn)滑性能好，功耗低。
[0017] 本發(fā)明還提出了一種具有上述壓縮機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)，包括：殼體，所述殼體具有排出口；氣缸組件，所述 氣缸組件設(shè)在所述殼體內(nèi)，所述氣缸組件具有壓縮腔；電機(jī)組件，所述電機(jī)組件設(shè)在所述殼 體內(nèi)，所述電機(jī)組件內(nèi)具有連通所述壓縮腔與所述排出口的第一流體通道，所述電機(jī)組件 與所述殼體之間限定有第二流體通道，所述壓縮機(jī)采用的制冷劑為丙烷，所述第一流體通 道和所述第二流體通道在所述制冷劑的流動(dòng)方向上的最小橫截面積分別為G1和G2,所述 壓縮機(jī)的排出容積為D，所述Gl、G2與D滿足關(guān)系式：f = DX p d/Gl，h = DX p d/G2,其 中，0? lg/cm2< f < 2. lg/cm2,0. 06g/cm2< h < 0? 7g/cm2，p d = 0? 038g/cm3〇
[0019] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)，排氣阻力小，排氣和回油更順暢，壓縮機(jī)的功耗低， 潤(rùn)滑性更好，運(yùn)行效率提高且不易磨損，壓縮機(jī)使用更安全可靠。
[0020] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的壓縮機(jī)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)所述電機(jī)組件的轉(zhuǎn)速不變時(shí)，0. 2g/cm2彡f彡2. lg/ cm2,0. 07g/cm2^； h 0. 35g/cm 2〇
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)所述電機(jī)組件的轉(zhuǎn)速可變時(shí)，0. lg/cm2彡f彡1. 2g/ cm2,0. 06g/cm2^； h 0. 7g/cm 2〇
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述電機(jī)組件包括：定子，所述定子設(shè)在所述殼體內(nèi)， 所述定子的外壁面的至少一部分與所述殼體的內(nèi)壁面間隔開形成所述第二流體通道，所述 定子內(nèi)設(shè)有貫通其厚度方向的裝配孔；轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子可樞轉(zhuǎn)地設(shè)在所述裝配孔內(nèi)，所述轉(zhuǎn) 子的外壁面與所述定子的內(nèi)壁面間隔開形成所述第一流體通道。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一流體通道與所述第二流體通道分別沿所述殼 體的軸向延伸。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一流體通道與所述第二流體通道在所述殼體的 軸向上的橫截面積均不變。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述定子的外壁面上設(shè)有切邊，所述第二流體通道的 至少一部分由所述切邊與所述殼體的內(nèi)壁面限定出。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述定子的外壁面上設(shè)有凹槽，所述第二流體通道的 一部分由所述凹槽與所述殼體的內(nèi)壁面限定出。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述切邊與所述凹槽分別包括多個(gè)，多個(gè)所述凹槽與 多個(gè)所述切邊沿所述定子的周向間隔開設(shè)置。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)，包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)。
[0030] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0031] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的電機(jī)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的第一流體通道的示意圖；
[0034]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的第二流體通道的示意圖。
[0035] 附圖標(biāo)記：
[0036] 壓縮機(jī) 100 ;
[0037] 殼體 10;排出口 11;
[0038] 氣缸組件20 ;壓縮腔21 ;氣缸201 ;軸承202。
[0039] 電機(jī)組件30;第一流體通道31;第二流體通道32;定子301;裝配孔3011;切邊 3012;凹槽 3013;轉(zhuǎn)子 302。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0041] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)100。
[0042] 參照?qǐng)D1至圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)100包括殼體10、氣缸組件20 和電機(jī)組件30。壓縮機(jī)100采用的制冷劑為丙烷，即R290。
[0043] 氣缸組件20和電機(jī)組件30分別設(shè)在殼體10內(nèi)。殼體10具有排出口 11，氣缸組 件20具有壓縮腔21，電機(jī)組件30內(nèi)具有第一流體通道31，即圖3中剖面線處所示。第一 流體通道31連通壓縮腔21與排出口 11，制冷劑可以通過第一流體通道31流向排出口 11。 電機(jī)組件30與殼體10之間限定有第二流體通道32,即圖4中剖面線處所示，制冷劑也可以 通過第二流體通道32流向排出口 11。其中，與制冷劑分離的潤(rùn)滑油可以通過兩個(gè)流體通 道，特別是第二流體通道32回流至底部油池。
[0044] 本申請(qǐng)的發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在相同的制冷量下，采用R290的制冷劑時(shí)，制冷 劑的流量比以往的制冷劑要小很多，而制冷劑的流量跟壓縮機(jī)100的排出容積有關(guān)。因此， 壓縮機(jī)100中的兩個(gè)流體通道的橫截面積與壓縮機(jī)100的排出容積之間應(yīng)當(dāng)滿足一定的關(guān) 系。
[0045] 由于兩個(gè)流體通道的橫截面積在沿制冷劑的流動(dòng)方向上可以是變化的，此時(shí)，制 冷劑的流量則主要取決于兩個(gè)流體通道的橫截面積最小的位置。因此，兩個(gè)流體通道的最 小橫截面積與壓縮機(jī)100的排出容積之間應(yīng)當(dāng)滿足一定的關(guān)系。
[0046] 為方便描述，假定壓縮機(jī)100的排出容積為D。假定第一流體通道31和第二流體 通道32在制冷劑的流動(dòng)方向上的最小橫截面積分別為G1和G2。也就是說，在第一流體通 道31內(nèi)的制冷劑的流動(dòng)方向上，該第一流體通道31的最小橫截面積為G1 ;在第二流體通 道32內(nèi)的制冷劑的流動(dòng)方向上，該第二流體通道32的最小橫截面積為G2。其中，制冷劑的 流動(dòng)方向通常即為流體通道的延伸方向。
[0047] 另外，為方便描述，以下所描述的第一流體通道31或第二流體通道32的的最小橫 截面積均是指第一流體通道31或第二流體通道32在其內(nèi)部的制冷劑的流動(dòng)方向上的最小 橫截面積。
[0048] 發(fā)明人經(jīng)過研究得出，Gl、G2與D滿足關(guān)系式：f =DX pd/Gl，h =DX pd/G2。 其中，f 和 h 為流量系數(shù)，0? lg/cm2<f <2. lg/cm2,0. 06g/cm2<h <0? 7g/cm2。pd 為 1.88MPa的壓力（絕對(duì)壓力）下、70°C的溫度下，R290制冷劑氣態(tài)的密度，P d =0? 038g/ cm3。
[0049] 這里，壓縮機(jī)100的排出容積D可以根據(jù)的具體情況進(jìn)行取值，例如，在本發(fā)明的 一些實(shí)施例中，3. 5cm3< D < 65cm3。當(dāng)D、f和h的值確定時(shí)，第一流體通道31和第二流體 通道32的最小橫截面積S1即可以確定。符合該關(guān)系式的壓縮機(jī)100的排氣性能好，壓縮 機(jī)100的功耗降低，性能提升。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)100,通過使第一流體通道31與第二流體通道32的最 小橫截面積分別滿足一定的關(guān)系式，使得采用R290的壓縮機(jī)100的排氣阻力小，排氣和回 油更順暢，壓縮機(jī)100的