压缩机和具有其的空调系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及空调技术领域，更具体地，涉及一种压缩机和具有其的空调系统。
【背景技术】
[0002] R22制冷剂已被"蒙特利尔议定"书列为限期逐步淘汰的制冷剂。欧洲、日本早已 开始转向R410A制冷剂替代，美国也开始禁止R22在新的制冷产品中的使用。中国也加快 了 R22淘汰的步伐，2015年要达到削减基线水平的10%的要求。而国内一些主要品牌也开 始推出R410A作为制冷剂的环保空调。然而R410A的GWP值比R22还大，"京都议定书"已 将R410A列为受控排放的温室效应气体，所有R410A绝不是长远的替代方案。
[0003] 作为替代制冷剂之一的R290,即丙烷，为业界关注。然而，当空调中所使用的制冷 剂发生改变时，空调的结构也应当进行调整。
【发明内容】
[0004] 本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：
[0005] 发明人对使用R290制冷剂的空调系统进行了测试，发现在空调ASHRAE测试条件 下，压缩机无论是在吸气状态还是排气状态，采用R290制冷剂比R22制冷剂的质量流量要 低得多，约为R22制冷剂的45 %~48 %，具体如表1所示。
[0006] 表 1
[0007]
[0008] 至于汽化潜热方面，在40°C和10°C下，R290制冷剂是R22制冷剂的3-4倍。具体 如表2所示。由于汽化潜热越高，单位质量制冷剂吸收或放出的热量越多。因此，实际空调 在匹配时，要得到相同的制冷量的话，采用R290制冷剂时，只需要以往R22制冷剂的25%~ 40%的充灌量（质量）。这样，在压缩机和空调系统中，R290制冷剂比R22制冷剂的质量流 量要低得多。
[0009] 表 2
[0010]
[0011] 当然，由于R290制冷剂的单位容积制冷量约为R22制冷剂的85%。因此，要得到 相同的制冷量的话，采用R290制冷剂的滚动转子压缩机的排出容积比采用R22制冷剂时要 大一点。
[0012] 有鉴于此，本申请的发明人专门针对采用R290制冷剂的空调系统进行了研究，其 中特别对压缩机的结构进行了改进，使改进后的压缩机及其空调系统可以匹配R290制冷 剂，使用性能较好。
[0013] 具体而言，压缩腔中的制冷剂会通过流体通道流入壳体上部的空腔，然后通过排 出口排出壳体。其中，部分在壳体上部的空腔中被分离处理的润滑油也会将经由该流体通 通道回落到压缩机的底部油池。
[0014] 发明人发现，当该流体通道的横截面积过小时，会对制冷剂的排出产生过大的阻 力，使压缩机的功耗增加。特别是当定子铁芯与壳体内壁面之间的流体通道的横截面积过 小时，制冷剂向上流动的速度就会过大，使得在壳体上部的空腔中被分离处理的润滑油下 落困难，造成压缩机油池缺油，从而影响压缩腔的内部供油，致使压缩机的润滑性能恶化， 产生运动部件间的磨损。而当流体通道的横截面积过大时，电机的效率会恶化，也会使得压 缩机的功耗增加。
[0015] 因此，本申请的发明人对采用R290的压缩机的流体通道进行了专门的设计，使采 用R290的压缩机的排气更加顺畅，同时润滑油也更易回到底部油池，压缩机的功耗降低， 工作效率可提升。
[0016] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提 出了 一种压缩机，所述压缩机排气性能和润滑性能好，功耗低。
[0017] 本发明还提出了一种具有上述压缩机的空调系统。
[0018] 根据本发明实施例的压缩机，包括：壳体，所述壳体具有排出口；气缸组件，所述 气缸组件设在所述壳体内，所述气缸组件具有压缩腔；电机组件，所述电机组件设在所述壳 体内，所述电机组件内具有连通所述压缩腔与所述排出口的第一流体通道，所述电机组件 与所述壳体之间限定有第二流体通道，所述压缩机采用的制冷剂为丙烷，所述第一流体通 道和所述第二流体通道在所述制冷剂的流动方向上的最小横截面积分别为G1和G2,所述 压缩机的排出容积为D，所述Gl、G2与D满足关系式：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] 根据本发明实施例的压缩机，排气阻力小，排气和回油更顺畅，压缩机的功耗低， 润滑性更好，运行效率提高且不易磨损，压缩机使用更安全可靠。
[0020] 另外，根据本发明上述实施例的压缩机还可以具有如下附加的技术特征：
[0021] 根据本发明的一个实施例，当所述电机组件的转速不变时，0. 2g/cm2彡f彡2. lg/ cm2,0. 07g/cm2^； h 0. 35g/cm 2〇
[0022] 根据本发明的一个实施例，当所述电机组件的转速可变时，0. lg/cm2彡f彡1. 2g/ cm2,0. 06g/cm2^； h 0. 7g/cm 2〇
[0023] 根据本发明的一个实施例，所述电机组件包括：定子，所述定子设在所述壳体内， 所述定子的外壁面的至少一部分与所述壳体的内壁面间隔开形成所述第二流体通道，所述 定子内设有贯通其厚度方向的装配孔；转子，所述转子可枢转地设在所述装配孔内，所述转 子的外壁面与所述定子的内壁面间隔开形成所述第一流体通道。
[0024] 根据本发明的一个实施例，所述第一流体通道与所述第二流体通道分别沿所述壳 体的轴向延伸。
[0025] 根据本发明的一个实施例，所述第一流体通道与所述第二流体通道在所述壳体的 轴向上的横截面积均不变。
[0026] 根据本发明的一个实施例，所述定子的外壁面上设有切边，所述第二流体通道的 至少一部分由所述切边与所述壳体的内壁面限定出。
[0027] 根据本发明的一个实施例，所述定子的外壁面上设有凹槽，所述第二流体通道的 一部分由所述凹槽与所述壳体的内壁面限定出。
[0028] 根据本发明的一个实施例，所述切边与所述凹槽分别包括多个，多个所述凹槽与 多个所述切边沿所述定子的周向间隔开设置。
[0029] 根据本发明实施例的空调系统，包括根据本发明实施例的压缩机。
[0030] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0031] 图1是根据本发明实施例的压缩机的结构示意图；
[0032]图2是根据本发明实施例的压缩机的电机组件的结构示意图；
[0033]图3是根据本发明实施例的压缩机的第一流体通道的示意图；
[0034]图4是根据本发明实施例的压缩机的第二流体通道的示意图。
[0035] 附图标记：
[0036] 压缩机 100 ;
[0037] 壳体 10;排出口 11;
[0038] 气缸组件20 ;压缩腔21 ;气缸201 ;轴承202。
[0039] 电机组件30;第一流体通道31;第二流体通道32;定子301;装配孔3011;切边 3012;凹槽 3013;转子 302。
【具体实施方式】
[0040] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0041] 下面结合附图详细描述根据本发明实施例的压缩机100。
[0042] 参照图1至图4所示，根据本发明实施例的压缩机100包括壳体10、气缸组件20 和电机组件30。压缩机100采用的制冷剂为丙烷，即R290。
[0043] 气缸组件20和电机组件30分别设在壳体10内。壳体10具有排出口 11，气缸组 件20具有压缩腔21，电机组件30内具有第一流体通道31，即图3中剖面线处所示。第一 流体通道31连通压缩腔21与排出口 11，制冷剂可以通过第一流体通道31流向排出口 11。 电机组件30与壳体10之间限定有第二流体通道32,即图4中剖面线处所示，制冷剂也可以 通过第二流体通道32流向排出口 11。其中，与制冷剂分离的润滑油可以通过两个流体通 道，特别是第二流体通道32回流至底部油池。
[0044] 本申请的发明人经过研究发现，在相同的制冷量下，采用R290的制冷剂时，制冷 剂的流量比以往的制冷剂要小很多，而制冷剂的流量跟压缩机100的排出容积有关。因此， 压缩机100中的两个流体通道的横截面积与压缩机100的排出容积之间应当满足一定的关 系。
[0045] 由于两个流体通道的横截面积在沿制冷剂的流动方向上可以是变化的，此时，制 冷剂的流量则主要取决于两个流体通道的横截面积最小的位置。因此，两个流体通道的最 小横截面积与压缩机100的排出容积之间应当满足一定的关系。
[0046] 为方便描述，假定压缩机100的排出容积为D。假定第一流体通道31和第二流体 通道32在制冷剂的流动方向上的最小横截面积分别为G1和G2。也就是说，在第一流体通 道31内的制冷剂的流动方向上，该第一流体通道31的最小横截面积为G1 ;在第二流体通 道32内的制冷剂的流动方向上，该第二流体通道32的最小横截面积为G2。其中，制冷剂的 流动方向通常即为流体通道的延伸方向。
[0047] 另外，为方便描述，以下所描述的第一流体通道31或第二流体通道32的的最小横 截面积均是指第一流体通道31或第二流体通道32在其内部的制冷剂的流动方向上的最小 横截面积。
[0048] 发明人经过研究得出，Gl、G2与D满足关系式：f =DX pd/Gl，h =DX pd/G2。 其中，f 和 h 为流量系数，0? lg/cm2<f <2. lg/cm2,0. 06g/cm2<h <0? 7g/cm2。pd 为 1.88MPa的压力（绝对压力）下、70°C的温度下，R290制冷剂气态的密度，P d =0? 038g/ cm3。
[0049] 这里，压缩机100的排出容积D可以根据的具体情况进行取值，例如，在本发明的 一些实施例中，3. 5cm3< D < 65cm3。当D、f和h的值确定时，第一流体通道31和第二流体 通道32的最小横截面积S1即可以确定。符合该关系式的压缩机100的排气性能好，压缩 机100的功耗降低，性能提升。
[0050] 根据本发明实施例的压缩机100,通过使第一流体通道31与第二流体通道32的最 小横截面积分别满足一定的关系式，使得采用R290的压缩机100的排气阻力小，排气和回 油更顺畅，压缩机100的