压缩机吸气结构及包括其的压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及压缩机技术领域，具体地说，涉及一种压缩机吸气结构及包括其的压缩机。


背景技术：

2.在“双碳”政策指导下，能效提高一直是节能的一个有力的方向。压缩机的能耗中，流动阻力损失占据一席之位。流动阻力损失包括沿程阻力损失和局部阻力损失。沿程阻力是流体沿着固体壁面流动产生的流体层之间的切应力，由沿程阻力引起的能量损失称为沿程阻力损失。局部阻力损失则是在局部区域内，流体边界条件发生变化，流体质点发生碰撞、产生漩涡，是流体的流动产生阻力，由此产生的损失。
3.在压缩机的工作过程中，吸排气阻力是影响压缩机效率的两个重要因素，主要是从储液器入口开始到压缩机排气结束，制冷剂流过的路径存在着大量的截面变化部分，而每一次截面变化，就意味着产生局部阻力损失。而我们的设计，就是要尽量降低在这些截面变化时带来的流动损失。
4.根据流体力学的基础理论，从小截面到大截面，截面积变化最大的地方，往往是局部阻力损失最大的地方，从气缸吸气结构进入到气缸工作腔，恰好就是一个截面变化比较大的地方。针对不同冷媒，由于流速不同，该处的损失也不相同，流速越大，损失也越大。
5.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供了一种压缩机吸气结构及包括其的压缩机，该压缩机吸气结构可有效地降低气流进入压缩机工作腔时的局部阻力损失，从而提高压缩机整机效率。
7.本实用新型的第一方面提供了一种压缩机吸气结构，用于向气缸的工作腔内通入制冷剂，其特征在于，
8.所述吸气结构沿吸气方向包括相连通的第一内腔和第二内腔；
9.所述第二内腔沿吸气方向为渐扩结构，所述第二内腔的内壁的扩展角为θ，且有：5
°
《θ《20
°
。
10.根据本实用新型的第一方面，述第二内腔沿吸气方向的长度l满足0.1*l1≤l≤0.7*l1，其中l1为吸气结构沿吸气方向的总长度。
11.根据本实用新型的第一方面，所述第二内腔的内壁的扩展角为θ，且有6
°
《θ《10
°
。
12.根据本实用新型的第一方面，所述第二内腔沿吸气方向的长度l满足0.5*l1≤l≤0.7*l1，其中l1为吸气结构沿吸气方向的总长度。
13.根据本实用新型的第一方面，所述渐扩结构为圆锥形结构。
14.根据本实用新型的第一方面，所述第一内腔为筒状结构；且筒状结构的直径与渐
扩结构的所述第二内腔的小口端的直径一致。
15.根据本实用新型的第一方面，所述吸气结构还包括设置于所述第一内腔和所述第二内腔之间的第三内腔；
16.所述第三内腔与所述第一内腔连接的一端的直径大于所述第三内腔与所述第二内腔连接的一端的直径。
17.根据本实用新型的第一方面，所述第三内腔为沿吸气方向的渐缩结构。
18.根据本实用新型的第一方面，所述渐扩结构包括两个柱形通孔，两个柱形通孔的端部位于同一平面，均与所述第一内腔连接，两个柱形通孔的部分内腔重合并连通，两个柱形通孔的轴线之间形成夹角为所述扩展角。
19.根据本实用新型的第一方面，所述两个柱形通孔的孔径相同。
20.根据本实用新型的第一方面，所述渐扩结构在平行于其轴线的平面上的截面为锥形，在垂直于其轴线的平面上的截面为腰形或葫芦形。
21.根据本实用新型的第一方面，所述腰形或葫芦形的长边方向平行于所述气缸的中心轴方向。
22.根据本实用新型的第一方面，所述第一内腔的中心轴线和所述第二内腔的中心轴线重合。
23.根据本实用新型的第一方面，所述第二内腔的中心轴线垂直于压缩机缸体形成所述工作腔的内壁。
24.本实用新型的第二方面提供了一种压缩机，包括所述的压缩机吸气结构。
25.根据本实用新型的第二方面，所述吸气结构设置于气缸缸体、缸盖或者多缸压缩机的多个缸体之间的中间板。
26.本实用新型的压缩机吸气结构可有效地降低气流进入压缩机工作腔时的局部阻力损失，从而提高压缩机整机效率。
附图说明
27.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理，通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
28.图1为本实用新型的第一实施例的压缩机吸气结构的结构示意图；
29.图2为图1aa处的剖面图；
30.图3为具有渐扩结构的吸气结构局部损失因数曲线；
31.图4为本实用新型的第二实施例的压缩机吸气结构的结构示意图；
32.图5为图4aa处的剖面图；
33.图6为本实用新型的第三实施例的压缩机吸气结构的结构示意图；
34.图7和图8分别为本实用新型的第三实施例的渐扩结构的剖面图和内部结构图。
具体实施方式
35.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
36.在本说明书的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本说明书的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
37.在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。表示“下”、“上”等相对空间的术语可以为了更容易地说明在附图中图示的一器件相对于另一器件的关系而使用。这种术语是指，不仅是在附图中所指的意义，还包括使用中的装置的其它意义或作业。例如，如果翻转附图中的装置，曾说明为在其它器件“下”的某器件则说明为在其它器件“上”。因此，所谓“下”的示例性术语，全部包括上与下方。装置可以旋转90
°
或其它角度，代表相对空间的术语也据此来解释。
38.虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
39.虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本说明书所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的内容相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。
40.本实用新型提供了一种压缩机吸气结构及包括其的压缩机，所述压缩机吸气结构用于向气缸的工作腔内通入制冷剂，所述吸气结构沿吸气方向包括相连通的第一内腔和第二内腔；所述第二内腔沿吸气方向为渐扩结构，所述第二内腔的内壁的扩展角为θ，且有：5
°
《θ《20
°
。本实用新型的压缩机吸气结构可有效地降低气流进入压缩机工作腔时的局部阻力损失，从而提高压缩机整机效率。
41.下面结合附图以及具体的实施例进一步阐述本实用新型的压缩机吸气结构及包
括其的压缩机，可以理解的是，各个具体实施例不作为本实用新型的保护范围的限制。
42.图1和图2为本实用新型的第一实施例的压缩机吸气结构的结构示意图，压缩机吸气结构用于向气缸的工作腔内通入制冷剂，在此实施例中，以吸气结构设置于压缩机的气缸缸体10为例，所述缸体10设置有用于形成制冷剂压缩工作空间的工作腔a以及用于通入制冷剂的吸气结构b，通常，工作腔a由缸体10的内壁12与气缸的上下端面的部件围成。
43.所述吸气结构b自所述缸体10的外周面11沿径向贯穿所述缸体10的侧壁并与所述工作腔a相连通；
44.所述吸气结构b沿吸气方向(图1中虚线箭头方向)包括相连通的第一内腔131a和第二内腔132a；其中，所述第二内腔132a沿吸气方向为渐扩结构。
45.图2为第一实施例的吸气结构处的剖面图，所述第一内腔131a为筒状结构，且筒状结构的直径沿其轴线方向是一致的。所述渐扩结构为圆锥形结构，即渐扩结构的第二内腔132a一端为小口端，另一端为大口段，且小口端与第一内腔131a连接。同时，在此实施例中，筒状结构131a的直径与渐扩结构的所述第二内腔132a的小口端的直径一致。
46.所述第一内腔131a的中心轴线可以和所述第二内腔132a的中心轴线重合。通常，吸气结构a沿垂直于气缸10的端面的方向开设，此时，有所述第二内腔132a或第一内腔131a的中心轴线垂直于所述缸体10形成所述工作腔a的内壁12。
47.图3为具有渐扩结构的吸气结构局部损失因数曲线，其中，横轴为渐扩结构的扩展角θ，纵轴为渐变管局部损失因数与突变管局部损失因数之比，且有：
[0048][0049]
其中，a1和a1分别为第一内腔和第二内腔的截面积，k为局部阻力因数，v1和v2分别为第一内腔和第二内腔的气流流速；g为重力加速度，hm为局部阻力损失。
[0050]
上述公式中，比值越大，局部损失因数hm，即吸气阻力损失越大；反之，比值越小，局部损失因数hm，即吸气阻力损失越小。根据上述理论，在本实用新型的吸气结构中，所述第二内腔132a的内壁的扩展角为θ，即渐扩结构的扩展角θ设置在5
°
到20
°
之间，优选的，所述第二内腔132a的内壁的扩展角θ在6
°
到10
°
之间，最优选的，该扩展角θ设置为8
°
。
[0051]
需要说明的是，上述结构的吸气结构还可以设置于压缩机的缸盖或者多缸压缩机的多个缸体之间的中间板，说明书中实施例仅以设置于压缩机气缸缸体为例，不再赘述设置于压缩机的缸盖或者多缸压缩机的多个缸体之间的中间板的实施例。
[0052]
本实用新型的吸气结构，通过合理设计结构，尤其设计第二内腔的扩展角，可以有效降低吸气阻力损失，引起吸气腔压力上升，压缩功耗降低，从而使压缩机效率得到提高。
[0053]
图4为本实用新型的第二实施例的压缩机吸气结构的结构示意图，其中，所述吸气结构还包括设置于所述第一内腔131b和所述第二内腔132b之间的第三内腔133b；所述第三内腔133b与所述第一内腔131b连接的一端的直径大于所述第三内腔133b与所述第二内腔132b连接的一端的直径，即所述第三内腔131b为沿吸气方向的渐缩结构。见图5该吸气结构的剖面图；第二实施例中，所述第二内腔132b的内壁的扩展角θ同样可设置在5
°
到20
°
之间，优选的，所述第二内腔132b的内壁的扩展角θ在6
°
到10
°
之间，最优选的，该扩展角θ设置为8
°
。
[0054]
图6为本实用新型的第三实施例的压缩机吸气结构的结构示意图，其中，所述吸气结构还包括设置于所述第一内腔131c和所述第二内腔132c之间的第三内腔133c，第一内腔131c、所述第二内腔132c和第三内腔133c的结构可以如第二实施例，第三实施例的第二内腔132c的结构不同于第一实施例。图7为本实用新型的第三实施例的渐扩结构的剖面图，其中，所述渐扩结构可以看成两个柱形通孔1322在一圆柱体上形成的通道，两个柱形通孔的端部位于同一平面，即第二内腔132c的小口端1321，均与所述第一内腔131c连接，两个柱形通孔1322的部分内腔重合并连通，两个柱形通孔1322连通处显示为锥面1323，两个柱形通孔的轴线之间形成夹角为所述扩展角。第三实施例中，第二内腔132c的小口端与与其连接的第三内腔133c的一端的结构不同，即第二内腔132c的小口端1321小于该处第三内腔133c的尺寸。当然，在其他一些实施例中，第二内腔132c的小口端1321可以直接与第一内腔相连接。同时，第三实施例的所述两个柱形通孔1322的孔径相同。所述渐扩结构在平行于其轴线的平面上的截面为锥形，在垂直于其轴线的平面上的截面为腰形或葫芦形。所述腰形或葫芦形的长边方向平行于所述气缸的中心轴方向。需要说明的是，第二内腔132c的小口端1321在垂直于其轴线的平面上的截面可以是其他形状的，在此不做限定，但第二内腔与工作腔a连接的一端的尺寸大于另一端的尺寸。如第二内腔的小口端在垂直于其轴线的平面上的截面可以四边形，第二内腔呈梯形结构，且第二内腔与工作腔a连接的一端四边形大于小口端的四边形。第二内腔的渐扩结构的扩展角，即两个柱形通孔的轴线之间形成夹角为所述扩展角的设置仍与第一实施例或第二实施例类似。
[0055]
在上述实施例中，所述第一内腔的中心轴线和所述第二内腔的中心轴线重合。在吸气结构设置于缸体的实施例中，所述第二内腔的中心轴线设置为垂直于所述缸体形成所述工作腔的内壁。从而降低气流进入压缩机工作腔时的局部阻力损失
[0056]
为了使吸气结构进一步有效地降低气流进入压缩机工作腔时的局部阻力损失，所述第二内腔沿吸气方向的长度l满足0.1*l1≤l≤0.7*l1，其中l1为吸气孔沿吸气方向的总长度，优选地，所述第二内腔沿吸气方向的长度l满足0.5*l1≤l≤0.7*l1，如第二内腔沿吸气方向的长度l设置为0.52l1。
[0057]
本实用新型还提供了一种压缩机，包括所述的压缩机吸气结构，所述吸气结构设置于气缸缸体、缸盖或者多缸压缩机的多个缸体之间的中间板。由于其中气缸的吸气结构有效地降低气流进入压缩机工作腔时的局部阻力损失，压缩机整机效率得到了提高。
[0058]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。