压缩机、空调器、燃料电池模组和车辆的制作方法

本发明涉及压缩机，具体而言，涉及一种压缩机、空调器、燃料电池模组和车辆。

背景技术：

1、目前，压缩机包括壳体和叶轮，叶轮设置于壳体内，冷媒介质能够在叶轮的驱动下由低压侧向高压侧流动，进而实现对冷媒介质的压缩。

2、在相关技术中，为使得叶轮能够在壳体内转动更顺畅，所以在叶轮与壳体之间需要具有间隙，高压侧的冷媒介质会在压力的作用下由高压侧经壳体与叶轮之间的间隙回流至低压侧，进而降低压缩机的压缩效率。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明的第一方面提出一种压缩机。

3、本发明的第二方面提出一种空调器。

4、本发明的第三方面提出一种燃料电池模组。

5、本发明的第四方面提出一种车辆。

6、有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种压缩机，包括壳体和叶轮；壳体具有安装腔；叶轮设置于安装腔内；其中，安装腔的内壁设置有向壳体外部凹陷的至少一个凹槽，至少一个凹槽位于安装腔的内壁与叶轮相对的区域。

7、本发明所提供的压缩机，包括壳体和叶轮，壳体内设置有安装腔，叶轮设置于安装腔内，进而实现对叶轮的安装。在通过压缩机对冷媒介质进行压缩时，叶轮转动，叶轮能够驱动安装腔的低压侧的冷媒介质向安装腔的高压侧流动，进而实现对冷媒介质的压缩。在压缩冷媒的过程中，安装腔的低压侧的压力降低，安装腔的低压侧的外部的气体能够被吸入安装腔的低压侧，以实现压缩机的进气，安装腔的高压侧的冷媒介质能够在压力的作用下排出安装腔，以实现压缩机的排气。安装腔的内壁设置有向壳体外部凹陷的至少一个凹槽，至少一个凹槽位于安装腔的内壁与叶轮相对的区域，在压缩机进气和排气的过程中，由于安装腔的内壁上与叶轮相对的区域内设置有至少一个凹槽，凹槽能够抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动，进而减少压缩机工作过程中冷媒的泄漏，降低压缩机工作过程中的能量损耗，提升压缩机的工作效率。

8、具体地，安装腔的内壁上与叶轮相对的区域内设置有至少一个凹槽，使得安装腔的内壁的粗糙度增加，在冷媒介质经过设置有至少一个凹槽的安装腔的内壁时，安装腔的内壁对冷媒介质的阻力增大。在压缩机工作时，由于安装腔的高压侧的冷媒介质向安装腔的低压侧流动时需要经过设置有至少一个凹槽的安装腔的内壁，所以设置有至少一个凹槽的安装腔的内壁会减缓冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧的流动速度，进而在压缩机工作过程中，减少冷媒介质经叶轮与安装腔的内壁之间的间隙的泄漏量，提升压缩机的效率，进而提升压缩机的综合性能。

9、经过仿真分析和试验，在安装腔的内壁上设置有至少一个凹槽的压缩机与未在安装腔的内壁上设置凹槽的压缩机相比，能够提高叶轮0.5％至1.7％的性能。

10、在安装腔上设置至少一个凹槽来减少冷媒介质泄漏量的同时，安装腔低压侧的冷媒介质会在叶轮的作用下由叶轮的进气侧进入到叶轮的多个叶片之间，并在叶轮的多个叶片的作用下，运动至安装腔的高压侧，在安装腔上设置至少一个凹槽不会影响冷媒介质的正常压缩过程。

11、具体地，压缩机为离心式压缩机，叶轮为离心叶轮。

12、压缩机也可为回转式压缩机或螺杆式压缩机。

13、具体地，冷媒介质可为空气，也可为其它用于冷却的气体或液体，例如氟利昂。

14、另外，本发明提供的上述技术方案中的压缩机还可以具有如下附加技术特征：

15、在本发明的一个技术方案中，至少一个凹槽呈不封闭的环形沿叶轮的周向延伸。

16、在该技术方案中，至少一个凹槽呈不封闭的环形沿叶轮的周向延伸，即至少一个凹槽在叶轮的周向上不会形成贯通的凹槽，同一个凹槽在周向上的两端形成一定的间距。压缩机通过将至少一个凹槽设置为呈不封闭的环形，进而提升安装腔的内壁抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动的能力，进一步减少压缩机工作过程中冷媒的泄漏，提升压缩机的工作效率。

17、具体地，在叶轮的同一周向上，凹槽可以为连续的一个凹槽，并且凹槽的两端具有间隙。凹槽也可为间隔设置的多个凹槽，多个凹槽之间具有间隙。

18、具体地，至少一个凹槽在叶轮的周向上非均匀分布。

19、具体地，至少一个凹槽在叶轮的周向上非整圆分布。

20、在本发明的一个技术方案中，至少一个凹槽在叶轮的周向上所对应的圆心角的角度大于等于45度，且小于等于180度。

21、在该技术方案中，至少一个凹槽在叶轮的周向上所对应的圆心角的角度为45度至180，使得叶轮的同一周向上连贯的凹槽不超过180度，进一步提升安装腔的内壁抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动的能力，减少压缩机工作过程中冷媒的泄漏，提升压缩机的工作效率。

22、具体地，至少一个凹槽在叶轮的周向上所对应的圆心角的角度可为45度。

23、至少一个凹槽在叶轮的周向上所对应的圆心角的角度也可为90度。

24、至少一个凹槽在叶轮的周向上所对应的圆心角的角度也可为120度。

25、至少一个凹槽在叶轮的周向上所对应的圆心角的角度还可为180度。

26、具体地，凹槽在同一回旋半径上可以设置180度、90度、45度或任意角度分布。

27、在本发明的一个技术方案中，至少一个凹槽包括多个凹槽，多个凹槽沿叶轮的周向和/或径向布置。

28、在该技术方案中，至少一个凹槽包括多个凹槽，且多个凹槽沿叶轮的周向和/或径向布置，使得安装腔的内壁与叶轮对应的区域具备更多的凹槽，进一步提升凹槽抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动的效果，进而减少冷媒介质的泄漏，提升压缩机的效率。并且多个凹槽沿叶轮的周向和/或径向布置，使得凹槽的布置方式更多样，进而提升安装腔的内壁与叶轮对应的区域能够布置凹槽的数量，进一步提升凹槽抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动的效果。

29、在本发明的一个技术方案中，多个凹槽位于安装腔的吸气侧至安装腔的排气侧之间的至少部分区域内。

30、在该技术方案中，多个凹槽位于安装腔的吸气侧至安装腔的排气侧之间的至少部分区域内，在实现抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动的同时，避免凹槽对安装腔内其他区域的冷媒介质的流动产生影响，进一步提高压缩机的工作效率。

31、进一步地，在叶轮为离心叶轮的情况下，凹槽位于离心叶轮的顶部，与离心叶轮的子午线相对，凹槽位于叶轮顶部所对应子午线的全长或部分长度。

32、在本发明的一个技术方案中，多个凹槽包括多列凹槽，多列凹槽沿叶轮的周向布置，多列凹槽中每列凹槽沿叶轮的轴向布置。

33、在该技术方案中，凹槽呈多列布置，并且多列凹槽沿叶轮的周向布置，多列凹槽中每列凹槽沿叶轮的轴向布置，进一步增加凹槽的数量，进一步提升凹槽抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动的效果。

34、在本发明的一个技术方案中，多列凹槽中相邻两列凹槽交错布置。

35、在该技术方案中，多列凹槽中相邻两列凹槽交错布置，也可理解为凹槽在不同回旋半径上，错开设置，使得凹槽在周向上形成多个断续的凹槽，而不会形成连贯的凹槽，进一步提升多个凹槽抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动的效果。

36、进一步地，相邻的三列凹槽中，位于两侧的两列凹槽与位于中间位置的一列凹槽交错布置。位于两侧的两列凹槽可相对布置，也可交错布置。在叶轮的周向上只布置有三列凹槽的情况下，三列凹槽中每两列凹槽均为交错布置，即相邻的两列凹槽交错布置。

37、在本发明的一个技术方案中，多列凹槽中相邻两列凹槽相断开。

38、在该技术方案中，多列凹槽中相邻两列凹槽相断，使得凹槽在周向上形成多个断续的凹槽，而不会形成连贯的凹槽，进一步提升多个凹槽抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动的效果。

39、进一步地，相邻的两列凹槽可断开，也可交错布置。相邻的两列凹槽可即断开设置，也交错布置。

40、在本发明的一个技术方案中，多个凹槽包括多排凹槽，多排凹槽沿叶轮的轴向布置，多排凹槽中每排凹槽沿叶轮的周向布置。

41、在该技术方案中，凹槽呈多排布置，并且多排凹槽沿叶轮的轴向布置，多排凹槽中每排凹槽沿叶轮的周向布置，进一步提升凹槽抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动的效果。

42、在本发明的一个技术方案中，多排凹槽中相邻两排凹槽交错布置。

43、在该技术方案中，多排凹槽中相邻两排凹槽交错布置，使得凹槽在轴向上形成多个断续的凹槽，而不会形成连贯的凹槽，进一步提升多个凹槽抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动的效果。

44、进一步地，相邻的三排凹槽中，位于两侧的两排凹槽与位于中间位置的一排凹槽交错布置。位于两侧的两排凹槽可相对布置，也可交错布置。在叶轮的轴向上只布置有三排凹槽的情况下，三排凹槽中每两排凹槽均为交错布置，即相邻的两排凹槽交错布置。

45、在本发明的一个技术方案中，多个凹槽的深度相同或不同。

46、在该技术方案中，多个凹槽的深度可相同，便于对凹槽进行加工，进而简化壳体的加工工艺，降低壳体的加工难度。多个凹槽的深度也可不相同，进一步提升凹槽抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动的效果，进而减少冷媒介质的泄漏，提升压缩机的效率。

47、进一步地，多个凹槽中可一部分凹槽的深度相同，另一部分凹槽的深度也相同，但两部分凹槽的深度不同。

48、在本发明的一个技术方案中，多个凹槽中每个凹槽的深度与叶轮的直径的比值大于0，且小于等于5％。

49、在该技术方案中，多个凹槽中每个凹槽的深度与叶轮的直径的比值为0至5％，进一步抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动，进而减少压缩机工作过程中冷媒的泄漏，降低压缩机工作过程中的能量损耗，提升压缩机的工作效率。

50、进一步地，多个凹槽中每个凹槽的深度与叶轮的直径的比值大于等于0.35％，且小于等于4％。

51、可选地，多个凹槽中每个凹槽的深度与叶轮的直径的比值大于等于1.8％，且小于等于2％。

52、进一步地，多个凹槽中每个凹槽的深度与叶轮的直径的比值为0.35％、1.8％、2％、4％或5％。

53、可选地，多个凹槽中每个凹槽的深度与叶轮的直径的比值为1.9％。

54、具体地，凹槽的深度为凹槽在与安装腔的内壁切向垂直的方向上尺寸。

55、叶轮的直径为叶轮的出口端的尺寸。

56、在本发明的一个技术方案中，至少一个凹槽在叶轮的轴向上的截面呈正方形、矩形、三角形或扇形。

57、在该技术方案中，至少一个凹槽在叶轮的轴向上的截面呈正方形、矩形、三角形或扇形，进一步提升凹槽抑制冷媒介质由安装腔的高压侧向安装腔的低压侧流动的效果，进而减少冷媒介质的泄漏，提升压缩机的效率。

58、具体地，凹槽在叶轮的轴向上的截面即为凹槽的横截面，凹槽的横截面可为正方形、矩形、三角形或扇形，凹槽的横截面也可为圆弧型、五边形、六边形或其它不规则的形状。

59、在本发明的一个技术方案中，叶轮包括叶轮本体和多个叶片，多个叶片沿叶轮本体的周向分布；至少一个凹槽与多个叶片相对。

60、在该技术方案中，叶轮包括叶轮本体和多个叶片，多个叶片沿叶轮本体的周向分布，通过叶轮本体对多个叶片进行支撑和定位，使得叶片能够驱动冷媒介质由叶轮的低压侧向叶轮的高压侧运动，进而实现对冷媒介质的压缩。少一个凹槽与多个叶片相对，实现对回流的冷媒介质的抑制。并且避免对其它其余的冷媒介质的流动产生影响，提升压缩机在工作过程中的稳定性。

61、在本发明的一个技术方案中，壳体包括吸气部、盖体、扩压部和蜗壳。吸气部设置有吸气腔，吸气腔位于安装腔的进气侧；盖体与吸气部连接，设置有安装腔；扩压部与盖体连接，位于安装腔的排气侧，沿盖体的周向布置；蜗壳与扩压部连接，沿扩压部的周向布置。

62、在该技术方案中，吸气部为安装腔的低压侧，冷媒介质通过吸气部的吸气腔进入到安装腔内，扩压部为安装腔的排气侧，被叶轮压缩后的高温高压冷媒介质由扩压部排出，经过蜗壳后进入到换热器内散热，进而实现冷媒介质与压缩机外部空气的热交换。

63、本发明第二方面提供了一种空调器，包括如上述任一技术方案的压缩机，因此该空调器具备上述任一技术方案的压缩机的全部有益效果。

64、本发明第三方面提供了一种燃料电池模组，包括如上述任一技术方案的压缩机，因此该燃料电池模组具备上述任一技术方案的压缩机的全部有益效果。

65、具体地，压缩机为燃料电池模组用的无油离心空气压缩机。

66、本发明第四方面提供了一种车辆，包括如上述任一技术方案的压缩机，或如上述任一技术方案的燃料电池模组，因此该车辆具备如上述任一技术方案的压缩机或如上述任一技术方案的燃料电池模组的全部有益效果。

67、具体地，车辆为电动车辆。

68、本技术书提供的压缩机用于燃料电池无油离心空气压缩机中，燃料电池主要应用在车载氢能源燃料电池系统，具有流量大、体积紧凑、振动小等优点。

69、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。