1.本实用新型涉及压缩机技术领域,特别是一种压缩机。
背景技术:2.为防止破坏臭氧层和加剧温室效应,寻找一种经济、安全、绿色环保的制冷剂是目前的必然选择,而水是地球生物构成的基本物质,在环保和安全性方面毫无问题,是极为优越的制冷剂。虽然水作为制冷剂具有优越性,但水蒸气分子量低、绝热指数高以及比容大的物理性质也决定了水蒸气压缩系统具有压比大、单位容积制冷量小、排气温度高等特点。
3.当离心式水蒸气压缩机在制冷以及热泵等循环中与其他设备结合使用时,可以有效提高水蒸气的压比,同时降低水蒸气的排气温度,提高系统的效率,降低能量消耗,但较高的排气温度对轴、轴承的耐高温性以及密封等是一大难点。
4.现有技术仅采用梳齿密封结构对叶轮和电机之间存在的泄露进行密封,但是在叶轮高速旋转做功时,气流的温度、压力不断升高,热量也逐步往电机方向扩散,扩散的热量主要被梳齿密封吸收,导致梳齿密封温度不断升高。然而梳齿密封内表面的巴氏合金不能承受过高温度,否则会脱落,致使梳齿密封作用失效,从而增大了气体泄漏量,降低了压缩机的能效。
技术实现要素:5.为了解决现有技术中排气温度影响梳齿密封效果的密封效果的技术问题,而提供一种对梳齿密封结构进行可靠冷却的压缩机。
6.一种压缩机,包括:
7.壳体;
8.电机,所述电机设置于所述壳体内;
9.叶轮,所述叶轮设置于所述壳体内,所述叶轮可转动地位于所述电机的一侧,且所述叶轮与所述电机之间设置有梳齿密封结构;
10.所述壳体上设置有冷却水通道、空气通道和排出通道,所述冷却水通道、所述空气通道和所述排出通道均与所述梳齿密封结构连通。
11.所述排出通道位于所述冷却水通道和所述空气通道之间,且所述冷却水通道位于所述排出通道靠近所述叶轮的一侧。
12.所述冷却水通道的进水压力高于所述叶轮处的压力;和/或,所述空气通道的进气压力高于所述电机处的压力;和/或,所述空气通道的进气压力高于所述冷却水通道的进水压力。
13.所述梳齿密封结构包括多个梳齿槽,至少一个所述梳齿槽位于所述冷却水通道与所述叶轮之间,至少一个所述梳齿槽位于所述冷却水通道与所述排出通道之间。
14.所述梳齿槽具有斜面,在所述冷却水通道与所述叶轮之间的所述梳齿槽中,至少一个所述梳齿槽的斜面朝向所述冷却水通道;和/或,在所述冷却水通道与所述排出通道之
间的所述梳齿槽中,至少一个所述梳齿槽的斜面朝向所述冷却水通道。
15.所述梳齿密封结构包括多个梳齿槽,至少一个所述梳齿槽位于所述空气通道与所述电机之间,至少一个所述梳齿槽位于所述空气通道与所述排出通道之间。
16.所述梳齿槽具有斜面,在所述空气通道与所述电机之间的所述梳齿槽中,至少一个所述梳齿槽的斜面朝向所述空气通道;和/或,在所述空气通道与所述排出通道之间的所述梳齿槽中,至少一个所述梳齿槽的斜面朝向所述空气通道。
17.所述梳齿密封结构包括多个梳齿槽,且所述冷却水通道和所述排出通道之间的所述梳齿槽的数量a的数值范围为1<a<3;和/或,所述空气通道和所述排出通道之间的所述梳齿槽的数量b的数值范围为1< b<5。
18.沿靠近所述梳齿密封结构的方向,所述冷却水通道的截面面积逐渐增加。
19.所述压缩机包括扩压器,所述扩压器设置于所述叶轮和所述电机之间,部分所述冷却水通道设置于所述扩压器上,且位于所述扩压器上的所述冷却水通道的截面面积保持不变;和/或,部分所述空气通道设置于所述扩压器上,且位于所述扩压器上的所述空气通道的截面面积保持不变。
20.所述冷却水通道的截面面积s1与所述排出通道的截面面积s2的比值范围为1:2至1:2.4;和/或,所述空气通道的截面面积s3与所述排出通道的截面面积s2的比值范围为1:2至1:2.4。
21.所述叶轮包括一级叶轮和二级叶轮,所述一级叶轮设置于所述电机的第一侧,所述二级叶轮设置于所述电机的第二侧,且所述一级叶轮与所述电机之间和所述二级叶轮与所述电机之间均设置有所述梳齿密封机构以及所述冷却水通道、所述空气通道和所述排出通道。
22.所述压缩机为水蒸气压缩机。
23.本实用新型提供的压缩机,利用冷却水通道和空气通道对梳齿密封结构进行冷却,可以有效的降低梳齿密封结构的温度,从而减小排气的温度对梳齿密封结构的密封效果产生的影响,保证梳齿密封结构的密封效果和提升了压缩机的能效,同时将空气通道设置在排出通道靠近电机的一侧,可以有效避免水或水蒸气进入电机而影响电机的正常工作。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例提供的压缩机的结构示意图;
25.图2为本实用新型实施例提供的压缩机的局部示意图;
26.图3为图2的a处局部示意图;
27.图中:
28.1、壳体;2、电机;3、叶轮;4、梳齿密封结构;5、冷却水通道; 6、空气通道;7、排出通道;41、梳齿槽;8、扩压器。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例对本实用新型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于解释本
实用新型,并不用于限定本实用新型。
30.如图1至图3所示的压缩机,包括:壳体1;电机2,所述电机2设置于所述壳体1内;叶轮3,所述叶轮3设置于所述壳体1内,所述叶轮3可转动地位于所述电机2的一侧,且所述叶轮3与所述电机2之间设置有梳齿密封结构4;所述壳体1上设置有冷却水通道5、空气通道6和排出通道7,所述冷却水通道、所述空气通道6和所述排出通道7均与所述梳齿密封结构4连通。利用冷却水通道5和空气通道6对梳齿密封结构4进行冷却,可以有效的降低梳齿密封结构4的温度,从而减小排气的温度对梳齿密封结构4的密封效果产生的影响,保证梳齿密封结构4的密封效果和提升了压缩机的能效。
31.具体的,所述排出通道7位于所述冷却水通道5和所述空气通道6之间,且所述冷却水通道5位于所述排出通道7靠近所述叶轮3的一侧。
32.在压缩机工作时,由压缩机的外部分别向冷却水通道5内通入冷却水、向空气通道6内通入一定压力的空气,冷却水不仅起到冷却梳齿与轴的作用,还有液封作用,进一步增加梳齿密封结构4处的密封效果,空气通道6进入的空气能够使得电机2腔处的压力升高,将流向电机2的冷却水压入中间的排出通道7,从而阻止冷却水往电机2内部流动,保证了电机2部分的干燥。
33.所述冷却水通道5的进水压力高于所述叶轮3处的压力。使得冷却水通道5进入的一部分冷却水会被压入并向叶轮3方向流动,在叶轮3旋转过程中,这部分冷却水会被甩进扩压流道里,并与叶轮3出口气流混合,增加了流体分子质量,从而对出口气流进行冷却与降噪,另一部分冷却水在完成对梳齿密封结构4的冷却后由排出通道7排出,保证梳齿密封结构4的密封效果。
34.所述空气通道6的进气压力高于所述电机2处的压力。空气通道6进入的空气能够使得电机2腔处的压力升高,将流向电机2的冷却水压入中间的排出通道7,从而阻止冷却水往电机2内部流动,保证了电机2部分的干燥。
35.所述空气通道6的进气压力高于所述冷却水通道5的进水压力。避免冷却水的压力过高而将冷却水挤入电机2腔处的方向,从而阻止冷却水往电机2内部流动,保证电机2部分的干燥。
36.所述梳齿密封结构4包括多个梳齿槽41,至少一个所述梳齿槽41位于所述冷却水通道5与所述叶轮3之间,至少一个所述梳齿槽41位于所述冷却水通道5与所述排出通道7之间。使得冷却水通道5与叶轮3之间和冷却水通道5与排出通道7之间均存在一定的气流阻力,从而增加冷却水通道5提供的冷却水对梳齿密封结构4的冷却效果。
37.具体的,所述梳齿槽41具有斜面,在所述冷却水通道5与所述叶轮之间的所述梳齿槽41中,为了保证密封效果,梳齿槽41的斜面需朝向压力大的一侧,由于冷却水通道5的进水压力高于所述叶轮3处的压力,因此至少一个所述梳齿槽41的斜面朝向所述冷却水通道5。
38.由于冷却水通道5的进水压力高于所述排出通道7处的压力,为了避免冷却水通道5的冷却水直接由排水通道7排出,因此在所述冷却水通道5与所述排出通道7之间的所述梳齿槽41中,至少一个所述梳齿槽 41的斜面朝向所述冷却水通道5。使冷却水通道5内的冷却水能够尽可能的对梳齿密封结构4进行冷却。
39.同理,所述梳齿密封结构4包括多个梳齿槽41,至少一个所述梳齿槽41位于所述空
气通道6与所述电机2之间,至少一个所述梳齿槽41位于所述空气通道6与所述排出通道7之间。使得空气通道6与电机2之间和空气通道6与排出通道7之间均存在一定的气流阻力,从而增加冷却水通道5提供的冷却水对梳齿密封结构4的冷却效果。
40.具体的,所述梳齿槽41具有斜面,在所述空气通道6与所述电机2 之间的所述梳齿槽41中,为了保证密封效果,梳齿槽41的斜面需朝向压力大的一侧,由于空气通道6的进气压力高于所述电机2处的压力,因此至少一个所述梳齿槽41的斜面朝向所述空气通道6。避免空气通道 6的进气直接进入电机2处而无法对梳齿密封结构4进行有效冷却。
41.由于空气通道6的进气压力高于排出通道7处的压力,为了避免空气通道6进入的气体直接通过排出通道7排出,在所述空气通道6与所述排出通道7之间的所述梳齿槽41中,至少一个所述梳齿槽41的斜面朝向所述空气通道6。使空气通道6内的空气能够尽可能的对梳齿密封结构4 进行冷却。
42.所述梳齿密封结构4包括多个梳齿槽41,所述梳齿槽41具有斜面,为了保证密封效果,梳齿槽41的斜面需朝向压力大的一侧,由于冷却水通道5的进水压力高于所述叶轮3处的压力,因此在位于所述冷却水通道5两侧的梳齿槽41中,所述梳齿槽41的斜面朝向所述冷却水通道5。
43.同理,由于所述空气通道6的进气压力高于所述电机2处的压力,因此在位于所述空气通道6两侧的梳齿槽41中,所述梳齿槽41的斜面朝向所述空气通道6。
44.所述梳齿密封结构4包括多个梳齿槽41,避免冷却水通道5排出的冷却水在梳齿密封结构4中流动到排出通道7之间的距离过长,所述冷却水通道5和所述排出通道7之间的所述梳齿槽41的数量a的数值范围为1<a<3。
45.避免空气通道6排出的空气在梳齿密封结构4中流动到排出通道7 之间的距离过长,所述空气通道6和所述排出通道7之间的所述梳齿槽 41的数量b的数值范围为1<b<5。
46.优选的,为保证梳齿密封轴承侧的冷却与密封,进气孔与气液排出孔之间齿的数量比进水孔与气液排出孔之间齿的数量多1-2个,也即 b=a+1或b=a+2。
47.由于冷却水是由壳体1的外部流入的,其在向梳齿密封结构4流动的过程中,温度也越高,冷却水也越容易气化膨胀,因此梳齿密封的进水孔设计为锥孔,也即,沿靠近所述梳齿密封结构4的方向,所述冷却水通道5的截面面积逐渐增加,满足冷却水气化膨胀产生的体积变化,避免冷却水的压力提高而影响压缩机运行的可靠性。
48.所述压缩机包括扩压器8,所述扩压器8设置于所述叶轮3和所述电机2之间,部分所述冷却水通道5设置于所述扩压器8上,且位于所述扩压器8上的所述冷却水通道5的截面面积保持不变,方便在扩压器8上加工冷却水通道5。
49.部分所述空气通道6设置于所述扩压器8上,且位于所述扩压器8上的所述空气通道6的截面面积保持不变,方便在扩压器8上加工空气通道6。
50.所述冷却水通道5的截面面积s1与所述排出通道7的截面面积s2的比值范围为1:2至1:2.4,便于换热之后的气液快速排出
51.所述空气通道6的截面面积s3与所述排出通道7的截面面积s2的比值范围为1:2至1:2.4,便于换热之后的气液快速排出。
52.优选的,空气通道6的截面面积s3与冷却水通道5的截面面积s1相等。
53.所述叶轮3包括一级叶轮3和二级叶轮3,所述一级叶轮3设置于所述电机2的第一
侧,所述二级叶轮3设置于所述电机2的第二侧,且所述一级叶轮3与所述电机2之间和所述二级叶轮3与所述电机2之间均设置有所述梳齿密封机构以及所述冷却水通道5、所述空气通道6和所述排出通道7。也即,水蒸气压缩机采用两头悬挂,压缩机的转轴与两侧叶轮3采用齿槽结构进行连接,叶轮3轮毂侧与转轴通过齿槽结构进行连接,齿槽间存在间隙,对朝向电机2轴承的排气热量起到一定的阻隔作用,同时齿槽结构使得轴与叶轮3配合紧密,减小旋转时产生的机械力矩,从而有效的降低梳齿密封结构4处的温度。
54.所述压缩机为水蒸气压缩机。
55.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征:1.一种压缩机,其特征在于:包括:壳体(1);电机(2),所述电机(2)设置于所述壳体(1)内;叶轮(3),所述叶轮(3)设置于所述壳体(1)内,所述叶轮(3)可转动地位于所述电机(2)的一侧,且所述叶轮(3)与所述电机(2)之间设置有梳齿密封结构(4);所述壳体(1)上设置有冷却水通道(5)、空气通道(6)和排出通道(7),所述冷却水通道(5)、所述空气通道(6)和所述排出通道(7)均与所述梳齿密封结构(4)连通。2.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于:所述排出通道(7)位于所述冷却水通道(5)和所述空气通道(6)之间,且所述冷却水通道(5)位于所述排出通道(7)靠近所述叶轮(3)的一侧。3.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于:所述冷却水通道(5)的进水压力高于所述叶轮(3)处的压力;和/或,所述空气通道(6)的进气压力高于所述电机(2)处的压力;和/或,所述空气通道(6)的进气压力高于所述冷却水通道(5)的进水压力。4.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于:所述梳齿密封结构(4)包括多个梳齿槽(41),至少一个所述梳齿槽(41)位于所述冷却水通道(5)与所述叶轮(3)之间,至少一个所述梳齿槽(41)位于所述冷却水通道(5)与所述排出通道(7)之间。5.根据权利要求4所述的压缩机,其特征在于:所述梳齿槽(41)具有斜面,在所述冷却水通道(5)与所述叶轮(3)之间的所述梳齿槽(41)中,至少一个所述梳齿槽(41)的斜面朝向所述冷却水通道(5);和/或,在所述冷却水通道(5)与所述排出通道(7)之间的所述梳齿槽(41)中,至少一个所述梳齿槽(41)的斜面朝向所述冷却水通道(5)。6.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于:所述梳齿密封结构(4)包括多个梳齿槽(41),至少一个所述梳齿槽(41)位于所述空气通道(6)与所述电机(2)之间,至少一个所述梳齿槽(41)位于所述空气通道(6)与所述排出通道(7)之间。7.根据权利要求6所述的压缩机,其特征在于:所述梳齿槽(41)具有斜面,在所述空气通道(6)与所述电机(2)之间的所述梳齿槽(41)中,至少一个所述梳齿槽(41)的斜面朝向所述空气通道(6);和/或,在所述空气通道(6)与所述排出通道(7)之间的所述梳齿槽(41)中,至少一个所述梳齿槽(41)的斜面朝向所述空气通道(6)。8.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于:所述梳齿密封结构(4)包括多个梳齿槽(41),且所述冷却水通道(5)和所述排出通道(7)之间的所述梳齿槽(41)的数量a的数值范围为1<a<3;和/或,所述空气通道(6)和所述排出通道(7)之间的所述梳齿槽(41)的数量b的数值范围为1<b<5。9.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于:沿靠近所述梳齿密封结构(4)的方向,所述冷却水通道(5)的截面面积逐渐增加。10.根据权利要求9所述的压缩机,其特征在于:所述压缩机包括扩压器(8),所述扩压器(8)设置于所述叶轮(3)和所述电机(2)之间,部分所述冷却水通道(5)设置于所述扩压器(8)上,且位于所述扩压器(8)上的所述冷却水通道(5)的截面面积保持不变;和/或,部分所述空气通道(6)设置于所述扩压器(8)上,且位于所述扩压器(8)上的所述空气通道(6)的截面面积保持不变。11.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于:所述冷却水通道(5)的截面面积s1与所
述排出通道(7)的截面面积s2的比值范围为1:2至1:2.4;和/或,所述空气通道(6)的截面面积s3与所述排出通道(7)的截面面积s2的比值范围为1:2至1:2.4。12.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于:所述叶轮(3)包括一级叶轮和二级叶轮,所述一级叶轮设置于所述电机(2)的第一侧,所述二级叶轮设置于所述电机(2)的第二侧,且所述一级叶轮与所述电机(2)之间和所述二级叶轮与所述电机(2)之间均设置有所述梳齿密封机构以及所述冷却水通道(5)、所述空气通道(6)和所述排出通道(7)。13.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于:所述压缩机为水蒸气压缩机。
技术总结本实用新型提供一种压缩机,包括壳体;电机,所述电机设置于所述壳体内;叶轮,所述叶轮设置于所述壳体内,所述叶轮可转动地位于所述电机的一侧,且所述叶轮与所述电机之间设置有梳齿密封结构;所述壳体上设置有冷却水通道、空气通道和排出通道,所述冷却水通道、所述空气通道和所述排出通道均与所述梳齿密封结构连通。本实用新型提供的压缩机,利用冷却水通道和空气通道对梳齿密封结构进行冷却,可以有效的降低梳齿密封结构的温度,从而减小排气的温度对梳齿密封结构的密封效果产生的影响,保证梳齿密封结构的密封效果和提升了压缩机的能效。能效。能效。
技术研发人员:梁敬联 蒋楠 钟瑞兴 亓静利
受保护的技术使用者:珠海格力电器股份有限公司
技术研发日:2022.08.11
技术公布日:2022/12/1