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CN116608124A - 一种无油涡旋压缩机的吸气结构及一种无油涡旋压缩机 - Google Patents

一种无油涡旋压缩机的吸气结构及一种无油涡旋压缩机 Download PDF

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陈洪辉
翁兆国
梁国标
贾超飞
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Abstract

本发明涉及压缩机设计领域，具体公开了一种无油涡旋压缩机的吸气结构，包括静涡旋盘和动涡旋盘，所述静涡旋盘上设有吸气口、排气口和第一旋涡盘；所述动涡旋盘上设有与所述第一旋涡盘配合的第二旋涡盘；所述静涡旋盘固定设置，所述动涡旋盘能够受驱动而相对所述静涡旋盘以预定轨迹平移；所述第二旋涡盘上设有吸气腔，所述吸气腔由动涡旋盘的涡旋外壁、第一弧形引导段、直线引导段、第二弧形引导段和涡旋内壁依次连接而成；所述吸气口位于所述吸气腔的上方。相应地，本发明还公开了一种无油涡旋压缩机。采用本发明，可减少气体进入吸气结构时遇到的阻力，提升压缩效率，降低能耗。

Description

一种无油涡旋压缩机的吸气结构及一种无油涡旋压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机设计领域，尤其涉及一种无油涡旋压缩机的吸气结构及一种无油涡旋压缩机。
背景技术
压缩机作为空气压缩系统中的动力机构，其在整个空气压缩系统中扮演着重要的角色。无油涡旋压缩机因其能够实现无油压缩以及效率高、体积小、质量轻、运行平稳等特点可运用于洁净气源领域，比如医用以及实验室。它通过静涡旋盘和动涡旋盘的相对周期运动，改变静涡旋盘和动涡旋盘之间的气体通道的容积，将气体从吸气口压向出气口，实现气体的压缩。静涡旋盘的吸气口一般设置在月牙形的吸气腔内，吸气腔由两侧槽壁和弧形末端组成，吸气口一般为圆形，直径要比两侧槽壁的间距小。这样的结构由于吸气面积小，流通面积小，不能对吸入的空气进行引导和整理，会产生较大的吸气阻力，增加压缩机的功耗，压缩机性能较低。
发明内容
本发明为了解决现有技术的缺陷，提供一种无油涡旋压缩机的吸气结构及一种无油涡旋压缩机，可减少气体进入吸气结构时遇到的阻力，提升压缩效率，降低能耗。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种无油涡旋压缩机的吸气结构，包括静涡旋盘和动涡旋盘，所述静涡旋盘上设有吸气口、排气口和第一旋涡盘；所述动涡旋盘上设有与所述第一旋涡盘配合的第二旋涡盘；所述静涡旋盘固定设置，所述动涡旋盘能够受驱动而相对所述静涡旋盘以预定轨迹平移；所述第二旋涡盘上设有吸气腔，所述吸气腔由动涡旋盘的涡旋外壁、第一弧形引导段、直线引导段、第二弧形引导段和涡旋内壁依次连接而成；所述吸气口位于所述吸气腔的上方。
作为上述方案的改进，所述涡旋外壁上设有与所述涡旋外壁的走向平行的凹槽。
作为上述方案的改进，两条以上的所述凹槽相互间隔预定距离地在所述涡旋外壁上平行设置。
作为上述方案的改进，所述凹槽从所述涡旋外壁的起点延伸至所述涡旋外壁的四分一圆周到二分一圆周处。
作为上述方案的改进，所述吸气口包括与所述直线引导段平行的横向直边，与所述涡旋外壁匹配的竖向直边以及相对所述竖向直边倾斜的斜边；所述竖向直边与所述横向直边之间、所述横向直边跟斜边之间均设有引导弧边。
作为上述方案的改进，所述吸气口还包括顶边，所述横向直边的长度大于所述顶边的长度。
作为上述方案的改进，所述吸气口设于所述第一旋涡盘的起始点处，所述吸气口的上边沿与所述第一旋涡盘的前端平齐。
作为上述方案的改进，所述出气口设于所述静涡旋盘的中心处。
作为上述方案的改进，所述静涡旋盘的背面设有加强筋。
相应地，本发明还提供了一种无油涡旋压缩机，包括如上文所述的无油涡旋压缩机的吸气结构。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
采用本实施例，所述第二旋涡盘上设有吸气腔，所述吸气腔由动涡旋盘的涡旋外壁、弧形引导段、直线引导段和涡旋内壁依次连接而成；直线引导段的加入，能够增大吸气腔前端的截面面积，形成截面面积逐渐减小的通气空间，空气从截面较小的吸气口进入后，首先在较大的空间内得到整理，与直线引导段接触，然后经过弧形引导段，引导气流进行转向，流向第二旋涡盘更深处。气体经过直线引导段和弧形引导段的整理，流动更为顺畅，避免乱流产生额外的阻力，提升压缩效率。
所述吸气口还包括顶边，所述横向直边的长度大于所述顶边的长度。所述横向直边和竖向直边能够最大限度增加吸气口的有效进气空间。所述横向直边的长度大于所述顶边的长度，形成类似梯形的进气口结构，并且梯形的底靠近吸气腔的前端，能够与吸气腔的直线引导段配合，对进入的空气进行直线引导，防止流入进气腔的空气产生乱流，减少噪音的同时减少进气阻力。
附图说明
图1是本发明一种无油涡旋压缩机的吸气结构的结构示意图；
图2是本发明的静涡旋盘的结构示意图；
图3是本发明的动涡旋盘的结构示意图；
图4是本发明的第一旋涡盘和第二旋涡盘装配状态示意图；
图5是本发明的吸气腔的结构示意图；
图6是本发明的静涡旋盘的另一实施例的结构示意图；
图7是本发明的吸气口的结构示意图；
图8是本发明一种无油涡旋压缩机的剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
如图1-图5所示，本发明第一实施例提供了一种无油涡旋压缩机的吸气结构，包括静涡旋盘1和动涡旋盘2，所述静涡旋盘1上设有吸气口11、排气口12和第一旋涡盘13；所述动涡旋盘2上设有与所述第一旋涡盘13配合的第二旋涡盘21；所述静涡旋盘1固定设置，所述动涡旋盘2能够受驱动而相对所述静涡旋盘1以预定轨迹平移。所述第二旋涡盘21上设有吸气腔22，所述吸气腔22由动涡旋盘2的涡旋外壁23、第一弧形引导段24、直线引导段25、第二弧形引导段27和涡旋内壁26依次连接而成；所述吸气口11位于所述吸气腔22的上方。在图4中，使用点划线作为所述涡旋外壁23、第一弧形引导段24、直线引导段25、第二弧形引导段27和涡旋内壁26的交界线。
采用本实施例，所述第二旋涡盘21上设有吸气腔22，所述吸气腔22由动涡旋盘2的涡旋外壁23、弧形引导段24、直线引导段25和涡旋内壁26依次连接而成；直线引导段25的加入，能够增大吸气腔22前端的截面面积，形成截面面积逐渐减小的通气空间，空气从截面较小的吸气口11进入后，首先在较大的空间内得到整理，与直线引导段25接触，然后经过弧形引导段24，引导气流进行转向，流向第二旋涡盘21更深处。气体经过直线引导段25和弧形引导段24的整理，流动更为顺畅，避免乱流产生额外的阻力，提升压缩效率。
结合图6所示，根据本发明第二实施例，与第一实施例的不同之处在于，所述涡旋外壁23上设有与所述涡旋外壁23的走向平行的凹槽28。所述凹槽28一方面增大了吸气腔22的进气截面，另一方面，通过水平走向的凹槽28，能够对流过凹槽28的气流形成引导作用，凹槽28中被引导的气流继而影响吸气腔22中的气流，气流分层平滑流动，使得气流流动更为平顺，一致性好，最终减少压缩过程气流产生的阻力，提升压缩效率。
进一步地，两条以上的所述凹槽28相互间隔预定距离地在所述涡旋外壁23上平行设置。在本实施例中为4条，形成相互平行的4股气流沿着吸气腔22的外壁流动，提升气流引导效果。
当气流从吸气腔22进入第二旋涡盘21的螺旋深处时，气流主要受第一旋涡盘13和第二旋涡盘21的挤压作用向前推进，因此无需刻意增大流通截面的大小。所述凹槽28从所述涡旋外壁23的起点延伸至所述涡旋外壁23的四分一圆周到二分一圆周处，能够在初期有效引导气流的同时保持第二旋涡盘21具有足够的结构强度。
结合图7所示，在对吸气腔22的结构进行重新设计的同时，本实施例还设计了与之配合的吸气口11的结构。具体地说，所述吸气口11包括与所述直线引导段25平行的横向直边111，与所述涡旋外壁23匹配的竖向直边112以及相对所述竖向直边112倾斜的斜边113；所述竖向直边112与所述横向直边111之间、所述横向直边111跟斜边113之间均设有引导弧边114。
所述吸气口11还包括顶边115，所述横向直边111的长度大于所述顶边115的长度。在图6中，使用点划线作为横向直边111、竖向直边112、斜边113和顶边115的分界线。
初始状态下，所述吸气口11位于所述吸气腔22的右部，随着动涡旋盘2的运动，所述吸气口11相对吸气腔22向左移动。所述横向直边111和竖向直边112能够最大限度增加吸气口11的有效进气空间。所述横向直边111的长度大于所述顶边115的长度，形成类似梯形的进气口结构，并且梯形的底靠近吸气腔22的前端，能够与吸气腔22的直线引导段25配合，对进入的空气进行直线引导，防止流入进气腔的空气产生乱流，减少噪音的同时减少进气阻力。
优选地，所述吸气口11设于所述第一旋涡盘13的起始点处，所述吸气口11的上边沿与所述第一旋涡盘13的前端平齐。所述出气口设于所述静涡旋盘1的中心处。
根据上述结构，所述静涡旋盘1的第一旋涡盘13设于其底板14的中心位置，所述底板14的边沿强度较低。为了在不增加所述底板14的厚度的情况下增加底板14的强度，所述静涡旋盘1的背面设有加强筋15。所述加强筋15以所述排气口12为中心，向外发散设置。
结合图8，本发明第三实施例还提供了一种无油涡旋压缩机，包括如上文所述的无油涡旋压缩机的吸气结构。
采用本实施例，所述第二旋涡盘21上设有吸气腔22，所述吸气腔22由动涡旋盘2的涡旋外壁23、弧形引导段24、直线引导段25和涡旋内壁26依次连接而成；直线引导段25的加入，能够增大吸气腔22前端的截面面积，形成截面面积逐渐减小的通气空间，空气从截面较小的吸气口11进入后，首先在较大的空间内得到整理，与直线引导段25接触，然后经过弧形引导段24，引导气流进行转向，流向第二旋涡盘21更深处。气体经过直线引导段25和弧形引导段24的整理，流动更为顺畅，避免乱流产生额外的阻力，提升压缩效率。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无油涡旋压缩机的吸气结构，其特征在于，包括静涡旋盘和动涡旋盘，所述静涡旋盘上设有吸气口、排气口和第一旋涡盘；
所述动涡旋盘上设有与所述第一旋涡盘配合的第二旋涡盘；
所述静涡旋盘固定设置，所述动涡旋盘能够受驱动而相对所述静涡旋盘以预定轨迹平移；
所述第二旋涡盘上设有吸气腔，所述吸气腔由动涡旋盘的涡旋外壁、第一弧形引导段、直线引导段、第二弧形引导段和涡旋内壁依次连接而成；
所述吸气口位于所述吸气腔的上方。
2.如权利要求1所述的无油涡旋压缩机的吸气结构，其特征在于，所述涡旋外壁上设有与所述涡旋外壁的走向平行的凹槽。
3.如权利要求2所述的无油涡旋压缩机的吸气结构，其特征在于，两条以上的所述凹槽相互间隔预定距离地在所述涡旋外壁上平行设置。
4.如权利要求2或3所述的无油涡旋压缩机的吸气结构，其特征在于，所述凹槽从所述涡旋外壁的起点延伸至所述涡旋外壁的四分一圆周到二分一圆周处。
5.如权利要求1所述的无油涡旋压缩机的吸气结构，其特征在于，所述吸气口包括与所述直线引导段平行的横向直边，与所述涡旋外壁匹配的竖向直边以及相对所述竖向直边倾斜的斜边；所述竖向直边与所述横向直边之间、所述横向直边跟斜边之间均设有引导弧边。
6.如权利要求5所述的无油涡旋压缩机的吸气结构，其特征在于，所述吸气口还包括顶边，所述横向直边的长度大于所述顶边的长度。
7.如权利要求1所述的无油涡旋压缩机的吸气结构，其特征在于，所述吸气口设于所述第一旋涡盘的起始点处，所述吸气口的上边沿与所述第一旋涡盘的前端平齐。
8.如权利要求1所述的无油涡旋压缩机的吸气结构，其特征在于，所述出气口设于所述静涡旋盘的中心处。
9.如权利要求1所述的无油涡旋压缩机的吸气结构，其特征在于，所述静涡旋盘的背面设有加强筋。
10.一种无油涡旋压缩机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的无油涡旋压缩机的吸气结构。
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