[发明专利]一种膨胀机壳体、膨胀机和循环机

说明书

本公开提供一种膨胀机壳体、膨胀机和循环机，膨胀机包括：膨胀机壳体，膨胀机壳体包括涡管和出气管；涡管包括圆弧段，圆弧段的半径为R，且圆弧段的圆心与中心轴线之间的距离为D，以中心轴线为中心，α为朝着z轴正方向按顺时针方向转过的角，以中心与蜗舌相连连线为0°起始角，R/D＝aα³+bα²+cα+d，其中a、b、c和d均为常数，且a的取值为[‑0.01，0]，b的取值为[0，0.01]，c的取值为[0.0001，0.06]，d的取值为[0.01，0.07]。根据本公开能够综合考虑流动损失和尺寸空间的要求，既能够有效减低气体的流动损失，还能够有效减小涡管的尺寸和空间，最大程度地提高膨胀机的膨胀效率，且结构更为紧凑可靠。

技术领域

本公开涉及空气循环机技术领域，具体涉及一种膨胀机壳体、膨胀机和循环机。

背景技术

在采用空气为工质的压缩空气循环制冷系统中，空气先在导向装置中膨胀加速，然后再流入膨胀叶轮，驱动叶轮旋转做功，驱动压缩机压缩空气和风机送风。膨胀机由转子、导向装置和壳体等主要部件组成。壳体由进气管、涡管、轮盖和出气管等零件装配而成，为膨胀转子提供一个工作腔体。

由于现有技术中的膨胀机存在气体在涡管中的流动效率低，导致流动损失大的问题；并且叶轮与轮盖之间的间隙，存在间隙泄漏的问题；并且由于壳体由多个零件组装而成，导致存在壳体的装配精度较低，装配效率低等技术问题，因此本公开研究设计出一种膨胀机壳体、膨胀机和循环机。

公开内容

因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中的膨胀机存在气体在涡管中的流动效率低，导致流动损失大的缺陷，从而提供一种膨胀机壳体、膨胀机和循环机。

为了解决上述问题，本公开提供一种膨胀机壳体，其包括：

涡管和出气管，所述出气管具有中心轴线，且沿所述中心轴线的方向设置z轴，且以所述出气管中的气流方向为z轴正方向确定柱坐标系；

在经过所述中心轴线的所述膨胀机壳体的纵向截面内，所述涡管包括圆弧段，所述圆弧段的半径为R，且所述圆弧段的圆心与所述中心轴线之间的距离为D，

在所述膨胀机壳体的横截面内，以中心轴线为中心，α为朝着z轴正方向按顺时针方向转过的角，所述圆弧段具有蜗舌，且以中心与所述蜗舌相连连线为0°起始角，R/D＝aα³+bα²+cα+d，其中a、b、c和d均为常数，且a的取值为[-0.01，0]，b的取值为[0，0.01]，c的取值为[0.0001，0.06]，d的取值为[0.01，0.08]。

在一些实施方式中，当α为0°时R/D的取值范围为[0.03,0.08]；

当α为45°时R/D的取值范围为[0.04,0.12]；

当α为90°时R/D的取值范围为[0.06,0.17]；

当α为135°时R/D的取值范围为[0.07,0.22]；

当α为180°时R/D的取值范围为[0.09,0.27]；

当α为225°时R/D的取值范围为[0.1,0.31]；

当α为270°时R/D的取值范围为[0.12,0.35]；

当α为315°时R/D的取值范围为[0.13,0.39]。

在一些实施方式中，在经过所述中心轴线的所述膨胀机壳体的纵向截面内，所述涡管还包括第一直线段和第二直线段，所述第一直线段与所述圆弧段的一端连接，所述第二直线段与所述圆弧段的另一端连接，且所述圆弧段与所述第二直线段相切。