專利名稱：兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓和除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及壓縮機(jī)，尤其是涉及一種兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓和除霜的熱 泵循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前高背壓兩級滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)示意圖如圖1，其包括兩個壓縮單元(一級壓 縮機(jī)單元1和二級壓縮單元2)，各壓縮單元分別為轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)構(gòu)并且二級壓縮單元2的 排量小于一級壓縮單元1的排量。電機(jī)3通過曲軸 帶動兩壓縮單元運行。從蒸發(fā)器出口來 的低壓Ps氣體通過一級吸氣口 4進(jìn)入一級壓縮單元，經(jīng)過一級壓縮后，形成中間壓力Pm， 后通過一級排氣孔5排出到殼體外，一級排氣口 5排出的中壓氣體可以直接進(jìn)入二級吸氣 孔6，或通過中間冷卻器進(jìn)行冷卻后，進(jìn)入二級吸氣口 6，再經(jīng)過二級壓縮單元5壓縮后，形 成高壓Pd氣體并排到殼體內(nèi)部，后進(jìn)入二級排氣口 7排出，進(jìn)入冷凝器(或氣冷器)。目前采用熱氣旁通除霜和逆循環(huán)除霜原理圖如圖2 4所示，圖中實線為正常熱 泵運行，虛線為除霜運行；圖2為帶高壓旁通除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)該系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、氣 冷器8、過濾器9、電子膨脹閥10、電磁閥11、蒸發(fā)器12、氣液分離器13，所述的氣冷器8依 次連接過濾器9和電子膨脹閥10后，與電磁閥11并聯(lián)，并聯(lián)后一端連接壓縮機(jī)的二級排氣 口 7，另一端連接蒸發(fā)器12，蒸發(fā)器12通過氣液分離器13連接壓縮機(jī)的一級吸氣口 4，正 常熱泵循環(huán)時電磁閥11關(guān)閉，二級排氣口 7排出的高壓氣體依次經(jīng)過氣冷器8冷卻、過濾 器9過濾，電子膨脹閥10膨脹、蒸發(fā)器12蒸發(fā)、氣液分離器13氣液分離，返回壓縮機(jī)的一 級吸氣口 4 ；除霜循環(huán)時，電磁閥11打開，電子膨脹閥10全開，二級排氣口 7排出的氣體通 過電磁閥11直接進(jìn)入蒸發(fā)器12蒸發(fā)，然后經(jīng)氣液分離器13分離后進(jìn)入一級吸氣口 4，采用 二級排氣進(jìn)行除霜。如圖3所示為帶中壓旁通除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)電磁閥11連接二級吸 氣口 6，正常熱泵循環(huán)時電磁閥11關(guān)閉；除霜循環(huán)時，電磁閥11打開，采用一級排氣進(jìn)行除 霜；圖4為采用逆循環(huán)除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)通過四通換向閥11’控制熱泵劑流向。四通換 向閥11’連接二級排氣口 7，正常熱泵運行時二級排氣經(jīng)過四通換向閥流向冷凝器(氣冷 器)；除霜運行時，四通換向閥換向，二級排氣經(jīng)過四通換向閥流向蒸發(fā)器。以上高背壓兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)在啟動、低負(fù)荷運行和除霜過程中可能遇到一下三 個方面的問題1.在啟動階段在啟動前，系統(tǒng)壓力處于平衡狀態(tài)，一級吸氣壓力相對較高；啟動后參加圖5，一 級排氣迅速形成較高的壓力Pm，此時由于二級壓縮單元的排量較小且二級排氣側(cè)容量較 大，高壓側(cè)壓力Pd上升速度相對較慢，因此可能會出現(xiàn)二級吸氣壓力大于二級排氣壓力的 現(xiàn)象(即Pm > Pd)，從而導(dǎo)致二級排氣閥始終處于打開狀態(tài)，這樣不利于二級排氣閥的可靠 性的保證，此時制冷劑經(jīng)過二級排氣閥時可能已出現(xiàn)節(jié)流現(xiàn)象；由于二級葉片的背壓為殼 體內(nèi)的壓力Pd，Pd<Pm時，會出現(xiàn)其背壓小于二級吸氣腔(Pm)或二級排氣腔的壓力，從而 導(dǎo)致葉片運行不穩(wěn)定，可能出現(xiàn)葉片和活塞脫離，撞擊，“騰躍”現(xiàn)象；[0007]2.低負(fù)荷運行(低壓比運行)兩級滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)運行中，如圖6所示，吸氣壓力Ps保持不變，隨著總壓比的 降低，總壓比逐漸由一級壓縮完成，當(dāng)總壓比降低到一定數(shù)值時，存在一個臨界壓比(Pc)， 此時總壓比的壓縮完全由一級完成，即此時中間壓力Pm和高壓側(cè)壓力Pd相等，二級已不產(chǎn) 生壓縮；當(dāng)總壓比繼續(xù)降低時，可能會出現(xiàn)中間壓力Pm大于高壓側(cè)壓力Pd的現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn) Pm > Pd現(xiàn)象時，同樣會出現(xiàn)上述問題。臨界壓比的大小與一 / 二級的容積比等壓縮機(jī)結(jié)構(gòu) 有關(guān)；3.除霜運行過程無論是采用熱氣旁通除霜還是逆循環(huán)除霜，當(dāng)向除霜循環(huán)轉(zhuǎn)換時，都會出現(xiàn)吸氣 壓力增高，排氣壓力下降的現(xiàn)象；如圖7所示，為氟利昂熱泵劑在除霜過程中吸/排氣壓力 的變化過程，其中圖7a中-·-為排氣，-■-為吸氣，圖7b中——為熱氣旁通除霜的排 氣壓力，……為熱氣旁通除霜的吸氣壓力，-·_為逆循環(huán)除霜的吸氣壓力，一為逆循環(huán)除 霜的排氣壓力，即當(dāng)采用上述兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)時，除霜過程中，可能出現(xiàn)總壓比小于臨界 壓比(Pc)的現(xiàn)象，此時Pm > Pd，因此會出現(xiàn)上述同樣的問題。如果是CO2系統(tǒng)，由于運行 時壓差更大大，向除霜循環(huán)轉(zhuǎn)換時，吸排氣壓力的變換可能更劇烈，壓比可能更小。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種運行穩(wěn)定、 提高壓縮機(jī)的可靠性，減少噪音的兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓和除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓 和除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、氣冷器、過濾器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器、氣液分 離器，所述的壓縮機(jī)包括一級壓縮單元、二級壓縮單元、一級吸氣口、一級排氣口、二級吸氣 口、二級排氣口，所述的二級排氣口連接氣冷器，氣冷器依次連接過濾器、電子膨脹閥、蒸發(fā) 器、氣液分離器后，連接壓縮機(jī)的一級吸氣口，所述的氣液分離器與一級壓縮單元之間構(gòu)成 低壓，一級壓縮單元與二級壓縮單元之間構(gòu)成中壓，二級壓縮單元后為高壓，其特征在于， 還包括連通閥，該連通閥設(shè)置在使低壓與高壓連通的壓縮機(jī)內(nèi)部或外部。所述的連通閥為單向閥或電磁閥。所述的連通閥一端連接二級排氣口，另一端連接一級排氣口。所述的二級排氣口與蒸發(fā)器之間設(shè)有電磁閥。所述的二級吸氣口與蒸發(fā)器之間設(shè)有電磁閥。所述的二級排氣口、蒸發(fā)器、氣冷器和氣液分離器之間設(shè)有四通換向閥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型可以避免葉片背壓小于二級吸氣腔或二級排氣腔的 壓力現(xiàn)象，從而更好的保證葉片穩(wěn)定運行，提高壓縮機(jī)的可靠性，減少噪音。

圖1為現(xiàn)有高背壓兩級滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)示意圖；圖2為現(xiàn)有帶高壓旁通除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的示意圖；圖3為現(xiàn)有帶中壓旁通除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的示意圖；圖4為現(xiàn)有帶逆循環(huán)除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的示意4[0023]圖5為現(xiàn)有壓縮機(jī)啟動后壓力變化示意圖；圖6為現(xiàn)有壓縮機(jī)啟動后壓力隨總壓比的變化示意圖；圖7a為現(xiàn)有第一種除霜過程吸排氣壓力變化趨勢圖；圖7b為現(xiàn)有第二種除霜過程吸排氣壓力變化趨勢圖；圖8為本實用新型帶泄壓和高壓旁通除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)示意圖；圖9為本實用新型帶泄壓和中壓旁通除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)示意圖；圖10為本實用新型帶泄壓和逆循環(huán)除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例1如圖8所示，兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓和除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括壓 縮機(jī)、氣冷器8、過濾器9、電子膨脹閥10、電磁閥11、蒸發(fā)器12、氣液分離器13，所述的壓縮 機(jī)包括一級壓縮單元1、二級壓縮單元2、電機(jī)3、一級吸氣口 4、一級排氣口 5、二級吸氣口 6、二級排氣口 7，各壓縮單元分別為轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)構(gòu)并且二級壓縮單元2的排量小于一級 壓縮單元1的排量，電機(jī)3通過曲軸帶動一級壓縮單元1和二級壓縮單元2運行。所述的 氣冷器8依次連接過濾器9和電子膨脹閥10后，與電磁閥11并聯(lián)，并聯(lián)后一端連接壓縮機(jī) 的二級排氣口 7，另一端連接蒸發(fā)器12，蒸發(fā)器12通過氣液分離器13連接壓縮機(jī)的一級吸 氣口 4，所述的氣液分離器13與一級壓縮單元之間構(gòu)成低壓Ps，一級壓縮單元與二級壓縮 單元之間構(gòu)成中壓Pm，二級壓縮單元后為高壓Pd，從蒸發(fā)器出口來的低壓Ps氣體通過一級 吸氣口 4進(jìn)入一級壓縮單元，經(jīng)過一級壓縮后，形成中間壓力Pm，后通過一級排氣孔5排出 到殼體外，一級排氣口 5排出的中壓氣體可以直接進(jìn)入二級吸氣孔6，或通過中間冷卻器進(jìn) 行冷卻后，進(jìn)入二級吸氣口 6，再經(jīng)過二級壓縮單元2壓縮后，形成高壓Pd氣體并排到殼體 內(nèi)部，后進(jìn)入二級排氣口 7排出。正常熱泵循環(huán)時電磁閥11關(guān)閉，二級排氣口 7排出的高壓氣體依次經(jīng)過氣冷器8 冷卻、過濾器9過濾，電子膨脹閥10膨脹、蒸發(fā)器12蒸發(fā)、氣液分離器13氣液分離，返回壓 縮機(jī)的一級吸氣口 4 ；除霜循環(huán)時，電磁閥11打開，電子膨脹閥10全開，二級排氣口 7排出 的氣體通過電磁閥11直接進(jìn)入蒸發(fā)器12蒸發(fā)，然后經(jīng)氣液分離器13分離后進(jìn)入一級吸氣 口 4，采用二級排氣進(jìn)行除霜。在二級排氣口 7與一級排氣口 5之間設(shè)有單向閥14，該單向閥14的走向為一級排 氣口 5到二級排氣口 7，當(dāng)壓縮機(jī)的中間壓力Pm大于高壓側(cè)壓力Pd時，單向閥14自動打 開，此時中間壓力Pm和高壓側(cè)壓力Pd旁通，使二級壓縮單元處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而進(jìn)一步提 高二級葉片運行穩(wěn)定性。實施例2如圖9所示，兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓和除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括壓 縮機(jī)、氣冷器8、過濾器9、電子膨脹閥10、電磁閥11、蒸發(fā)器12、氣液分離器13，所述的壓縮 機(jī)包括一級壓縮單元1、二級壓縮單元2、電機(jī)3、一級吸氣口 4、一級排氣口 5、二級吸氣口 6、二級排氣口 7，各壓縮單元分別為轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)構(gòu)并且二級壓縮單元2的排量小于一級 壓縮單元1的排量，電機(jī)3通過曲軸帶動一級壓縮單元1和二級壓縮單元2運行。所述的二級排氣口 7依次連接氣冷器8、過濾器9、電子膨脹閥10、蒸發(fā)器12、氣液分離器13后，連 接壓縮機(jī)的一級吸氣口 4，所述的電磁閥11設(shè)置在二級吸氣口 6與蒸發(fā)器12之間，所述的 氣液分離器13與一級壓縮單元之間構(gòu)成低壓Ps，一級壓縮單元與二級壓縮單元之間構(gòu)成 中壓Pm，二級壓縮單元后為高壓Pd，從蒸發(fā)器出口來的低壓Ps氣體通過一級吸氣口 4進(jìn)入 一級壓縮單元，經(jīng)過一級壓縮后，形成中間壓力Pm，后通過一級排氣孔5排出到殼體外，一 級排氣口 5排出的中壓氣體可以直接進(jìn)入二級吸氣孔6，或通過中間冷卻器進(jìn)行冷卻后，進(jìn) 入二級吸氣口 6，再經(jīng)過二級壓縮單元2壓縮后，形成高壓Pd氣體并排到殼體內(nèi)部，后進(jìn)入 二級排氣口 7排出。正常熱泵循環(huán)時電磁閥11關(guān)閉，二級排氣口 7排出的高壓氣體依次經(jīng)過氣冷器8 冷卻、過濾器9過濾，電子膨脹閥10膨脹、蒸發(fā)器12蒸發(fā)、氣液分離器13氣液分離，返回壓 縮機(jī)的一級吸氣口 4 ；除霜循環(huán)時，電磁閥11打開，電子膨脹閥10全開，一級排氣口 5排出 的氣體通過電磁閥11直接進(jìn)入蒸發(fā)器12蒸發(fā)，然后經(jīng)氣液分離器13分離后進(jìn)入一級吸氣 口 4，采用一級排氣進(jìn)行除霜。在二級排氣口 7與一級排氣口 5之間設(shè)有單向閥14，該單向閥14的走向為一級排 氣口 5到二級排氣口 7，當(dāng)壓縮機(jī)的中間壓力Pm大于高壓側(cè)壓力Pd時，單向閥14自動打 開，此時中間壓力Pm和高壓側(cè)壓力Pd旁通，使二級壓縮單元處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而進(jìn)一步提 高二級葉片運行穩(wěn)定性。實施例3如圖10所示，兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括壓縮 機(jī)、氣冷器8、過濾器9、電子膨脹閥10、四通換向閥11’、蒸發(fā)器12、氣液分離器13，所述的 壓縮機(jī)包括一級壓縮單元1、二級壓縮單元2、電機(jī)3、一級吸氣口 4、一級排氣口 5、二級吸氣 口 6、二級排氣口 7，各壓縮單元分別為轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)構(gòu)并且二級壓縮單元2的排量小于一 級壓縮單元1的排量，電機(jī)3通過曲軸帶動一級壓縮單元1和二級壓縮單元2運行。所述 的二級排氣口 7依次連接氣冷器8、過濾器9、電子膨脹閥10、蒸發(fā)器12、氣液分離器13后， 連接壓縮機(jī)的一級吸氣口 4，所述的四通換向閥11’設(shè)置在所述的二級排氣口 7、蒸發(fā)器12、 氣冷器8和氣液分離器13之間，所述的氣液分離器13與一級壓縮單元之間構(gòu)成低壓Ps，一 級壓縮單元與二級壓縮單元之間構(gòu)成中壓Pm，二級壓縮單元后為高壓Pd，從蒸發(fā)器出口來 的低壓Ps氣體通過一級吸氣口 4進(jìn)入一級壓縮單元，經(jīng)過一級壓縮后，形成中間壓力Pm， 后通過一級排氣孔5排出到殼體外，一級排氣口 5排出的中壓氣體可以直接進(jìn)入二級吸氣 孔6，或通過中間冷卻器進(jìn)行冷卻后，進(jìn)入二級吸氣口 6，再經(jīng)過二級壓縮單元5壓縮后，形 成高壓Pd氣體并排到殼體內(nèi)部，后進(jìn)入二級排氣口 7排出。 正常熱泵循環(huán)時，調(diào)節(jié)四通換向閥11’，將二級排氣口 7與氣冷器8連通，蒸發(fā)器 12與氣液分離器13連通，二級排氣口 7排出的高壓氣體依次經(jīng)過氣冷器8冷卻、過濾器9 過濾，電子膨脹閥10膨脹、蒸發(fā)器12蒸發(fā)、氣液分離器13氣液分離，返回壓縮機(jī)的一級吸 氣口 4 ；除霜循環(huán)時，調(diào)節(jié)四通換向閥11’，將二級排氣口 7與蒸發(fā)器12連通，氣冷器8與氣 液分離器13連通，電子膨脹閥10全開，一級排氣口 5排出的氣體通過四通換向閥11’直接 進(jìn)入蒸發(fā)器12蒸發(fā)，然后經(jīng)氣液分離器13分離后進(jìn)入一級吸氣口 4，采用二級排氣進(jìn)行除 Λ" ο 在二級排氣口 7與一級排氣口 5之間設(shè)有單向閥14，該單向閥14的走向為一級排氣口 5到二級排氣口 7，當(dāng)壓縮機(jī)的中間壓力Pm大于高壓側(cè)壓力Pd時，單向閥14自動打 開，此時中間壓力Pm和高壓側(cè)壓力Pd旁通，使二級壓縮單元處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而進(jìn)一步提 高二級葉片運行穩(wěn)定性。 單向閥機(jī)構(gòu)可以安裝在當(dāng)中間壓力Pm出現(xiàn)大于高壓側(cè)壓力Pd的現(xiàn)象時，能夠使 中間壓力Pm和高壓側(cè)壓力Pd貫通的任何位置上，因此也可以安裝在壓縮機(jī)內(nèi)部。單向閥 機(jī)構(gòu)也可考慮被電磁閥等所代替，通過測量對比Pm和Pd的大小，來控制電磁閥的開關(guān)，當(dāng) Pm > Pd時，電磁閥打開，當(dāng)Pm < Pd時，電磁閥關(guān)閉。
權(quán)利要求兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓和除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、氣冷器、過濾器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器、氣液分離器，所述的壓縮機(jī)包括一級壓縮單元、二級壓縮單元、一級吸氣口、一級排氣口、二級吸氣口、二級排氣口，所述的二級排氣口連接氣冷器，氣冷器依次連接過濾器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器、氣液分離器后，連接壓縮機(jī)的一級吸氣口，所述的氣液分離器與一級壓縮單元之間構(gòu)成低壓，一級壓縮單元與二級壓縮單元之間構(gòu)成中壓，二級壓縮單元后為高壓，其特征在于，還包括連通閥，該連通閥設(shè)置在使低壓與高壓連通的壓縮機(jī)內(nèi)部或外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，其特征在 于，所述的連通閥為單向閥或電磁閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓和除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，其特征 在于，所述的連通閥一端連接二級排氣口，另一端連接一級排氣口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓和除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，其特征 在于，所述的二級排氣口與蒸發(fā)器之間設(shè)有電磁閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓和除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，其特征 在于，所述的二級吸氣口與蒸發(fā)器之間設(shè)有電磁閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓和除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，其特征 在于，所述的二級排氣口、蒸發(fā)器、氣冷器和氣液分離器之間設(shè)有四通換向閥。
專利摘要本實用新型涉及兩級轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶泄壓和除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、氣冷器、過濾器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器、氣液分離器，所述的壓縮機(jī)包括一級壓縮單元、二級壓縮單元、一級吸氣口、一級排氣口、二級吸氣口、二級排氣口，所述的二級排氣口連接氣冷器，氣冷器依次連接過濾器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器、氣液分離器后，連接壓縮機(jī)的一級吸氣口，所述的氣液分離器與一級壓縮單元之間構(gòu)成低壓，一級壓縮單元與二級壓縮單元之間構(gòu)成中壓，二級壓縮單元后為高壓，還包括連通閥，該連通閥設(shè)置在使低壓與高壓連通的壓縮機(jī)內(nèi)部或外部。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有運行穩(wěn)定、提高壓縮機(jī)的可靠性，減少噪音等優(yōu)點。
文檔編號F25B41/04GK201772684SQ201020204529
公開日2011年3月23日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者張利, 張龍, 李浩源 申請人:上海日立電器有限公司