噴氣增焓渦旋壓縮機及空調系統的製作方法
2023-05-28 09:14:31
本實用新型涉及壓縮機領域，尤其涉及噴氣增焓渦旋壓縮機、空調系統。
背景技術：
：渦旋壓縮機因其效率高、體積小、質量輕、運行平穩而被廣泛應用在空調和熱泵等系統中。在渦旋壓縮機中，由動渦旋盤和靜渦旋盤上的型線相互嚙合形成一系列的月牙形壓縮腔，伴隨著動渦旋盤的偏心運轉，月牙形壓縮腔由外圍不斷的向中心移動，同時腔內的冷媒壓力也不斷升高，直至與中心排氣孔相通，冷媒成為高壓氣體被排出壓縮腔，完成壓縮過程。為使渦旋壓縮機在高壓比工況下(如低溫制熱或高溫製冷)仍具有較好的性能，隨之出現了噴氣增焓渦旋壓縮機，即將進入蒸發器或冷凝器之前的部分冷媒導入到壓縮腔中形成準二級壓縮，以提高壓縮比，從而提高了高壓比工況下壓縮機的性能。在壓縮過程中，動渦旋盤將受到向下的軸向分離力，易發生傾覆引起動靜渦旋盤間產生洩漏，容積效率下降。通常，為抑制動渦旋盤的傾覆，在動盤端板中開設有引流通道，將壓縮腔的壓力引到動盤端板與主機架形成的背壓空間，從而抑制動渦旋盤的傾覆。但是在開啟噴氣增焓功能時，壓縮腔內壓力快速上升，而動渦旋盤的引流通道與噴氣時的壓縮腔並不是一直連通的狀態，因此背壓空間的壓力不會隨之上升，從而出現背壓力不足的情況，導致噴氣時動渦旋盤發生傾覆，壓縮機效率下降。技術實現要素：本實用新型的主要目的在於提供噴氣增焓渦旋壓縮機及空調系統，旨在實現噴氣增焓渦旋壓縮機運行過程抑制動渦旋盤發生傾覆，從而提高壓縮機的性能。為實現上述目的，本實用新型提供了一種噴氣增焓渦旋壓縮機，包括壓縮機殼體，收容在壓縮機殼體內的動渦旋盤、靜渦旋盤、主機架；所述靜渦旋盤包括靜盤端板和靜渦旋齒，所述動渦旋盤包括動盤端板和動渦旋齒，且所述動渦旋齒和所述靜渦旋齒相互嚙合形成月牙形壓縮腔；所述動渦旋盤位於主機架上，且所述動盤端板與所述主機架圍合形成背壓室；所述動渦旋盤上設有第一中壓通道，所述靜渦旋盤上設有第二中壓通道；而且，所述動渦旋盤的旋轉過程中，第一中壓通道或第二中壓通道連通所述壓縮腔和所述背壓室。優選地，所述第一中壓通道包括自所述動盤端板的外周壁向內延伸形成的第一通道和與第一通道連通且貫穿所述動盤端板一端面的第一中壓孔，且所述第一中壓孔與所述壓縮腔連通。優選地，所述第二中壓通道包括軸向貫穿所述靜盤端板的第二通道、軸向貫穿所述靜盤端板及所述靜盤渦旋齒的第三通道，且所述第三通道與所述背壓室連通，所述第二通道與所述壓縮腔連通；所述靜盤端板上固定連接有蓋板，且所述蓋板形成連通所述第二通道和所述第三通道的密閉空間。優選地，所述第一中壓孔開設在靠近所述動盤渦旋齒內側型線的位置；而且，所述動渦旋盤與所述靜渦旋盤嚙合時，所述第一中壓孔與所述靜盤端板上設置的增焓孔形成相位差。優選地，所述第二通道的埠位於靠近所述靜盤渦旋齒內側型線的位置，且相對於所述第一中壓孔處於增焓孔另一側的位置。優選地，所述動盤端板中的第一通道在動盤端板外周壁上的埠可以通過密封件進行密封，而且所述動盤端板上還設有與所述第一通道連通且貫穿所述動盤端板的第二中壓孔；所述靜盤渦旋齒的端面上還開設有隨所述動渦旋盤的旋轉可與第二中壓孔斷續連通的環形導氣槽，且所述環形導氣槽與所述背壓室連通。優選地，所述蓋板形成的密閉空間內設有一防逆流裝置，根據壓縮腔與背壓室之間的壓差封堵或釋放所述第二通道。優選地，所述防逆流裝置包括彈性閥片，且所述彈性閥片一端固定在所述靜盤端板上，另一端在壓縮腔與背壓室之間的壓差作用下封堵或釋放所述第二通道。優選地，所述防逆流裝置還包括限位擋板，所述限位擋板一端固定在所述靜盤端板上，且所述限位擋板位於所述彈性閥片下方。此外，為實現上述目的，本實用新型實施例還提供了一種空調系統，包括壓縮機、冷凝器、蒸發器，以及連通壓縮機、冷凝器及蒸發器的冷媒迴路；其特徵在於，所述壓縮機上述結構的渦旋壓縮機。本實用新型噴氣增焓渦旋壓縮機，通過設置第一中壓通道和第二中壓通道，連通壓縮機的壓縮腔和背壓室，在壓縮機工作過程中，可通過第一中壓通道或第二中壓通道將壓縮腔的中間壓力引導至背壓室，從而抑制動渦旋盤和靜渦旋盤的分離，保證了動渦旋盤和靜渦旋盤之間的軸向密封性。另外，通過第一中壓通道和第二中壓通道的壓力引導，使得背壓室的壓力上升更快，從而縮短壓縮機啟動時到達穩定狀態的時間。附圖說明為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。圖1為本實用新型的噴氣增焓渦旋壓縮機第一實施例的截面結構示意圖；圖2為噴氣增焓渦旋壓縮機中動渦旋盤與靜渦旋盤嚙合的壓縮過程示意圖a；圖3為噴氣增焓渦旋壓縮機中動渦旋盤與靜渦旋盤嚙合的壓縮過程示意圖b；圖4為噴氣增焓渦旋壓縮機中動渦旋盤與靜渦旋盤嚙合的壓縮過程示意圖c；圖5為圖1中噴氣增焓渦旋壓縮機的部分截面結構示意圖；圖6為本實用新型的噴氣增焓渦旋壓縮機第二實施例的部分截面結構示意圖；圖7為本實用新型的噴氣增焓渦旋壓縮機中動渦旋盤和靜渦旋盤嚙合時一位置的俯視圖；圖8為本實用新型的噴氣增焓渦旋壓縮機中動渦旋盤和靜渦旋盤嚙合時另一位置的俯視圖；圖9為本實用新型的噴氣增焓渦旋壓縮機第三實施例的部分截面結構示意圖；圖10為本實用新型的噴氣增焓渦旋壓縮機第三實施例中動渦旋盤和靜渦旋盤的嚙合結構示意圖。附圖標號說明：標號名稱標號名稱101機殼17副機架102上蓋18十字滑環103下蓋19導油部件11靜渦旋盤20吸氣管111靜盤端板21排氣管112靜盤渦旋齒22噴氣增焓連接管1121靜盤渦旋齒內側型線30第一中壓通道12動渦旋盤31第一通道121動盤端板32第一中壓孔122動盤渦旋齒33第二中壓孔1221動盤渦旋齒外側型線34密封件113導氣槽40第二中壓通道13主機架41第二通道131回油孔411第二通道埠14曲軸42第三通道141中心孔43蓋板15電機50防逆流裝置151定子51彈性閥片152轉子52限位擋板16油池60增焓孔本實用新型目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參見附圖做進一步說明。具體實施方式下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。需要說明，本實用新型實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、後……)僅用於解釋在某一特定姿態下各部件之間的相對位置關係、運動情況等，如果該特定姿態發生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。另外，在本實用新型中若涉及「第一」、「第二」等的描述，其僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。另外，各個實施例之間的技術方案可以相互結合，但是必須是以本領域普通技術人員能夠實現為基礎，當技術方案的結合出現相互矛盾或無法實現時應當人認為這種技術方案的結合不存在，也不在本實用新型要求的保護範圍之內。本實用新型主要提出一種噴氣增焓渦旋壓縮機，通過設置多條中壓通道，連通壓縮機的壓縮腔和背壓室，在壓縮機工作過程中，可通過中壓通道將壓縮腔的中間壓力引導至背壓室，從而抑制動渦旋盤和靜渦旋盤的分離，保證了動渦旋盤和靜渦旋盤之間的軸向密封性。另外，通過多條中壓通道的壓力引導，使得背壓室的壓力上升更快，從而縮短壓縮機啟動時到達穩定狀態的時間。上述壓縮機可應用於製冷系統中，例如空調、冰箱、冷庫等等。它從吸氣管吸入低溫低壓的製冷劑氣體，通過電機運轉對其進行壓縮後，向排氣管排出高溫高壓的製冷劑氣體，從而為製冷循環提供動力。同時，該壓縮機還具有噴氣增焓功能，在靜渦旋盤上開設噴氣通道，將經過一次換熱的部分冷媒導入壓縮腔中形成準二級壓縮，從而提高壓縮比，提高高壓比工況下壓縮機的性能。參照圖1至圖4所示，該渦旋壓縮機包括由機殼101、上蓋102和下蓋103形成的密閉的收容空間，即壓縮機殼體。該收容空間內設有靜渦旋盤11、動渦旋盤12、主機架13、曲軸14、電機15、油池16、副機架17、十字滑環18。其中：機殼101為圓柱形缸體，且該缸體兩端呈開口狀。上蓋102與缸體的一開口端固定連接，且上蓋102中部朝遠離缸體的方向拱起設置。下蓋103與缸體的另一開口端固定連接，且下蓋103中部朝遠離缸體的方向呈拱起設置。拱起的下蓋103與缸體圍合形成壓縮機底部的油池16，用於裝設潤滑油。缸體的側壁上還連接有吸氣管20、排氣管21和噴氣增焓連接管22。上述主機架13設置於缸體內。該主機架13整體呈柱狀，且主機架13外周壁與缸體的內周壁之間形成一間隙。靜渦旋盤11固定設置在主機架13上。該靜渦旋盤11包括靜盤端板111、靜盤渦旋齒112。動渦旋盤12位於靜渦旋盤11的下方，且由主機架13支撐。該動渦旋盤12包括動盤端板121、動盤渦旋齒122和輪轂。靜盤渦旋齒112和動盤渦旋齒122相互嚙合，形成一系列的月牙形壓縮腔。另外，主機架13內還設有儲油部，儲油部的底部設有回油孔131。主機架13的中心位置還設有供曲軸14穿過的貫穿孔。上述電機15設置於缸體內，且位於主機架13的下方。該電機15可包括定子151和轉子152。副機架17位於電機15的下方。電機15與主機架13之間的空間，及電機15與副機架17之間的空間形成高壓腔。上述排氣管21一端穿過機殼102並延伸至高壓腔。上述曲軸14一端依次穿過轉子152、主機架13，並與動渦旋盤12的輪轂123連接。曲軸14的另一端穿過副機架17，並與伸入油池16的導油部件19連接。該曲軸14上設有中心油孔141。上述壓縮機運行過程中，自吸氣管20將冷媒吸入壓縮腔進行壓縮，壓縮完成後經由靜盤端板111上設置的排氣孔排至排氣腔，並向下排至電機15所在的高壓腔中，最後由排氣管21排出。壓縮機運行的同時，潤滑油在曲軸14下部的導油部件19的作用下，從油池16沿著曲軸14的中心油孔141向缸體的上部供油，在潤滑壓縮機的軸承後進入到主機架13的儲油部中，並由回油孔131流出返回底部油池16。如圖2所示，上述動渦旋盤12以一定的偏心距繞著靜盤中心O平轉，靜盤渦旋齒112與動盤渦旋齒122相互嚙合形成多個月牙形空間。壓縮機啟動並進行順時針旋轉，當壓縮機旋轉至圖2的位置時，靜盤渦旋齒112的內側型線1121與動盤渦旋齒122的外側型線形1221成封閉的空間(圖中陰影部分)，即吸氣空間，此時完成吸氣過程；隨著壓縮機順時針旋轉，當壓縮機旋轉至圖3的位置時，月牙形空間的位置發生改變，且陰影部分的面積在不斷縮小，此時成為了壓縮空間，該空間內冷媒被壓縮，壓力升高；當壓縮機旋轉至圖4的位置時，壓縮空間的容積繼續縮小，並開始與靜盤端板111上的排氣孔連通，此時冷媒的壓力也基本達到了排氣的壓力，陰影部分成為排氣空間，進而從排氣口排出，完成一個壓縮周期。在上述壓縮過程中，動渦旋盤12容易受到向下的軸向分離力而產生傾覆，造成動渦旋盤12和靜渦旋盤11之間產生洩漏，容積效率下降。因此本實用新型實施例採用中壓通道，將壓縮腔中的中間壓力引導至背壓室，以增加背壓室的壓力，使動渦旋盤12背部受到向上的背壓力作用，從而抑制動渦旋盤12的傾覆。背壓室由動渦旋盤12背面與主機架13的上部圍合形成。具體地，再參照圖1及圖5，該中壓通道包括設置在動渦旋盤12上第一中壓通道30和設置在靜渦旋盤11上的第二中壓通道40。其中，第一中壓通道30包括自動盤端板121的外周壁向內延伸形成的第一通道31和與第一通道31連通且貫穿動盤端板121一端面的第一中壓孔32。通過該第一中壓孔32和第一通道31，將壓縮腔和背壓室連通。第二中壓通道40包括設置在靜渦旋盤11上且軸向貫穿靜盤端板111的第二通道41、設置靜渦旋盤11上且軸向貫穿靜盤端板111及靜盤渦旋齒112的第三通道42。而且，第三通道42位於靜渦旋盤11的外周側，並與壓縮機的背壓室連通，第二通道41位於靜渦旋盤11鄰近中心側，並與壓縮腔連通。第二通道41和第三通道42通過蓋板43形成的密閉空間連通。具體地，該蓋板43呈凹狀，並固定在靜盤端板111上，以形成密閉空間。通過第二通道41、第三通道42以及蓋板43形成的密閉空間，將壓縮腔與背壓室連通。為了形成密閉空間，蓋板43與靜盤端板111端面接觸的位置設置密封件，例如密封墊片，並通過螺釘或螺栓固定。進一步地，如圖6所示，為了防止背壓室的氣體逆流至壓縮腔中，蓋板43內設有一防逆流裝置50。當壓縮腔壓力大於背壓室壓力時，防逆流裝置50釋放第二通道41，從而壓縮腔的氣體可沿第二通道41、第三通道42進入背壓室。當壓縮腔壓力小於背壓室壓力時，防逆流裝置50封堵第二通道41，從而背壓室的氣體無法沿第三通道42、第二通道41進入壓縮腔。具體地，該防逆流裝置50可包括彈性閥片51以及限位擋板52，其中彈性閥片51一端固定在靜盤端板111上，另一端在壓力的作用下，可對第二通道41進行封堵或釋放。限位擋板52固定在靜盤端板111上，主要用於限制彈性閥片51的形變行程，如此，可以確保彈性閥片51發生的形變不會超過其自身的彈性限度。可以理解的是，若彈性閥片51的彈性性能比較好，也可以僅通過彈性閥片51實現。另外，上述限位擋板52可設置在彈性閥片51的上方，也可疑設置在彈性閥片51的下方。需要說明的是，該彈性閥片51優選採用彈性性能和密封性能均較好的材料製成，例如：山特維克的7C鋼，該彈性閥片51可以呈長條狀設置，也可以呈扇形設置，當然還可以為其他形狀，在此，不做具體的限定。可以理解的是，上述第二中壓通道40的結構設計也可以為其他結構，只要能連通第二通道41和第三通道43，且與排氣腔隔離開的連接結構，均在本實用新型的保護範圍內。本實用新型噴氣增焓渦旋壓縮機，通過設置第一中壓通道30和第二中壓通道40，連通壓縮機的壓縮腔和背壓室，在壓縮機工作過程中，可通過中壓通道將壓縮腔的中間壓力引導至背壓室，從而抑制動渦旋盤和靜渦旋盤的分離，保證了動渦旋盤和靜渦旋盤之間的軸向密封性。另外，通過第一中壓通道30和第二中壓通道40的壓力引導，使得背壓室的壓力上升更快，從而縮短壓縮機啟動時到達穩定狀態的時間。結合參照圖5、圖7及圖8所示，第一中壓孔32開設在靠近動盤渦旋齒內側型線的位置，且動渦旋盤12與所述靜渦旋11盤嚙合時，所述第一中壓孔與所述靜盤端板上設置的增焓孔60形成一定的相位差。該增焓孔60自靜盤端板111設置靜盤渦旋齒112的端面沿軸向方向向內開設形成，而且自靜盤端板的外周壁向內開設形成增焓通道並與增焓孔60連通。該增焓通道延伸至靜盤端板111外周壁並與噴氣增焓連接管22連通。第二通道41的埠411位於靠近靜盤渦旋齒內側型線的位置，且相對於第一中壓孔32處於增焓孔60另一側的位置。當動渦旋盤與靜渦旋盤處於圖7所示的位置時，第一中壓孔32與增焓孔60處於同一壓縮腔，該壓縮腔由動盤渦旋齒內側型線與靜盤渦旋齒外側型線嚙合形成，稱之為B腔。當動渦旋盤與靜渦旋盤處於圖8所示的位置時，第二通道42的埠421與增焓孔60處於同一壓縮腔，該壓縮腔由動盤渦旋齒外側型線與靜盤渦旋齒內側型線嚙合形成，稱之為A腔。因此，當噴氣增焓功能開啟時，此時壓縮腔內壓力上升，若增焓孔處於B腔，則該腔內壓力可通過第一中壓孔32引導至背壓室中，使動盤端板121背面壓力隨之上升，抑制了動渦旋盤12的傾覆；若增焓孔60處於A腔，則該腔內壓力通過第二通道42的埠421引導至背壓室中，使動盤端板121背面壓力隨之上升，抑制了動渦旋盤12的傾覆。因此，在本實用新型實施例中，通過第一中壓通道和第二中壓通道的設置位置，使得無論何時開啟噴氣增焓，動盤端板121的背面壓力都能隨之升高，從而保證了動渦旋盤和靜渦旋盤之間的軸向密封性。可以理解的是，上述第一中壓通道30的第一中壓孔32的位置以及第二中壓通道40中第二通道42的埠421的位置並不限定於上述實施例的結構。凡是能夠實現壓縮機旋轉時，第一中壓通道30的第一中壓孔32以及第二通道42的埠421中之一與壓縮腔連通，從而連通壓縮腔與背壓室，保證了動渦旋盤和靜渦旋盤之間的軸向密封性。進一步地，如圖9和10所示，上述第一中壓通道30中，動盤端板121中的第一通道31在動盤端板121外周壁上的埠可以通過密封件34進行密封。同時，動盤端板121上還設有與第一通道31連通且貫穿動盤端板121的第二中壓孔33。而且靜盤渦旋齒112的端面上還開設有可與第二中壓孔33連通的環形導氣槽113。導氣槽113的開口端與背壓室連通，且第二中壓孔33隨動渦旋盤12旋轉時進行運動的軌跡為軌跡S。由此可知，導氣槽113在動渦旋盤12的旋轉時與第二中壓孔33斷續的連通。隨著動渦旋盤12的旋轉，第一中壓孔31、第二通道41的埠411所處壓縮腔中的壓力是不斷變化的，因此背壓室中的背壓力也不斷變化，若背壓力大於壓縮腔壓力，則背壓室氣體可能逆流至壓縮腔中重複壓縮，存在脈動損失，降低壓縮機效率，因此通過第一中壓通道30與導氣槽1111斷續連通，第二中壓通道的防逆流裝置，可避免背壓空間的大量氣體在壓縮腔與背壓空間中來回流動，因此防止了壓縮機效率降低。另外，隨著運行工況的改變，如由高負荷工況轉變到低負荷工況，過大的背壓力可通過第一中壓通道30斷續連通時進行緩慢的釋放，使背壓力逐漸達到穩定的狀態。此外，在壓縮機剛啟動時，壓縮腔壓力大於背壓力，動渦旋盤與靜渦旋盤是有一定分離的，壓縮機運轉不平穩，此時，壓縮腔中的氣體可通過第一中壓通道30、第二中壓通道40進入到背壓室中，由於可同時從兩個通道進入背壓空間，能夠快速的建立背壓，達到設計的背壓值，使壓縮機快速的達到穩定狀態，縮短啟動時間。以上僅為本實用新型的優選實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的
技術領域：
，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。當前第1頁1 2 3