專利名稱：節(jié)能型滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
壓縮機(jī)是制冷空調(diào)系統(tǒng)的核心部件，其有效節(jié)能運(yùn)行對于系統(tǒng)的能源有效利用程度有著重要意義。依據(jù)熱力學(xué)理論，壓縮機(jī)內(nèi)運(yùn)行工質(zhì)作等熵壓縮所消耗的功率最大，等溫壓縮所消耗的功率最小，多變壓縮(l<n<k)消耗功率介于兩者之間。從降低制冷壓縮機(jī)能耗角度考慮，最好的制冷劑方案是采用等溫壓縮。由于制冷劑氣體在壓縮過程產(chǎn)生的熱量無法及時散發(fā)，現(xiàn)有制冷壓縮機(jī)的實(shí)際工作過程接近于等熵，壓縮機(jī)耗功很大，排氣溫度也很高，同時過高的排氣熱量增大了制冷循環(huán)系統(tǒng)的冷凝負(fù)荷。若能實(shí)現(xiàn)制冷劑壓縮過程按照等溫路徑進(jìn)行，可以有效降低壓縮機(jī)輸入功率消耗、抑制排氣溫度過高進(jìn)而降低制冷系統(tǒng)中的冷凝負(fù)荷。但是，若直接對制冷壓縮機(jī)中氣態(tài)制冷劑直接進(jìn)行等溫壓縮，會迫使制冷劑進(jìn)入液相區(qū)，即出現(xiàn)“濕壓縮”現(xiàn)象，產(chǎn)生壓縮機(jī)汽缸內(nèi)部液擊現(xiàn)象，嚴(yán)重時會沖擊壓縮部件，造成機(jī)器損壞，是不被允許的。只能設(shè)法通過降低壓縮機(jī)整機(jī)及其部件的溫度來最大程度的降低壓縮腔內(nèi)制冷劑的溫度，從而獲得和等溫壓縮過程近似的效果。滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于家用及商用空調(diào)、制冷系統(tǒng)，是一種依靠偏心設(shè)置的滾動活塞在圓筒形汽缸內(nèi)作滾動運(yùn)動和一個與滾動活塞相接觸的葉片的往復(fù)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)氣態(tài)制冷劑壓縮的制冷壓縮機(jī)。目前立式小型全封閉式結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)應(yīng)用廣泛，其主要構(gòu)成包括儲液器、密封殼體及設(shè)置于密封殼體內(nèi)的電機(jī)和壓縮部。其中，汽缸是壓縮部的核心?，F(xiàn)有技術(shù)有針在汽缸蓋上開孔對汽缸內(nèi)部直接噴入液態(tài)制冷劑進(jìn)行汽缸壓縮過程的冷卻方式，但這類方案在實(shí)施過程中存有過量噴液造成壓縮機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)液擊的危險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過引入制冷系統(tǒng)中的部分低溫制冷劑，在對原有殼體內(nèi)的壓縮部結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)的前提下，對壓縮機(jī)汽缸部件進(jìn)行外部冷卻處理，大量移除制冷劑氣體壓縮過程中產(chǎn)生的熱量，可以達(dá)到和等溫壓縮過程相近的效果，有效降低轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的能耗；本發(fā)明的目的是通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供一種節(jié)能型滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)。具體的結(jié)構(gòu)改進(jìn)技術(shù)方案如下
節(jié)能型滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)包括圓柱筒狀的殼體7，殼體7內(nèi)軸向設(shè)有曲軸1，曲軸1的一側(cè)上設(shè)有由轉(zhuǎn)子10和定子9組成的電機(jī)，曲軸1的另一側(cè)上依次設(shè)有上缸蓋2、活塞4、 和下缸蓋5 ；活塞4的外部套設(shè)有汽缸6，汽缸6為環(huán)狀，一側(cè)外周設(shè)有凸塊；凸塊一側(cè)汽缸 6上分別設(shè)有貫通徑向的吸氣口 6. 1和葉片槽，葉片槽內(nèi)設(shè)有葉片15，葉片15的內(nèi)端與活塞4的外圓周緊密接觸；葉片15將汽缸6分隔成兩個吸氣腔和排氣腔，其中吸氣腔與吸氣口 6. 1相連通，排氣腔側(cè)的汽缸6內(nèi)圓周上靠近葉片位置設(shè)有一排氣口 6.4 ；與上缸蓋2對應(yīng)的汽缸6的軸向端面上設(shè)有換熱槽6. 2，換熱槽6. 2的一端連通著吸氣口 6. 1，另一端與引流管8相連通，引流管8的另一端伸至殼體7外部。
所述換熱槽6. 2為大半圓弧狀，且位于汽缸6的軸向端面的周邊，連通換熱槽6. 2 的引流管8沿著汽缸6的凸塊處向外伸；所述引流管8中心線、排氣口 6. 4中心和汽缸6中心在同一半徑方向上。本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面
1、 本發(fā)明通過在汽缸體上布置換熱槽，利用槽內(nèi)的來自制冷系統(tǒng)的液態(tài)制冷劑與汽缸外壁進(jìn)行熱交換，降低汽缸壁面溫度，移除缸內(nèi)氣體壓縮過程的生產(chǎn)熱，迫使壓縮機(jī)工作過程向等溫方式轉(zhuǎn)變；
2、汽缸換熱槽的制冷劑入口靠近汽缸排氣側(cè)，換熱槽的制冷劑出口與汽缸吸氣口連通，保證槽內(nèi)制冷劑與汽缸內(nèi)制冷劑進(jìn)行逆向熱交換；
3、采用新結(jié)構(gòu)壓縮部的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)并入制冷系統(tǒng)時僅需要增設(shè)一段節(jié)流裝置至冷凝器末端(或系統(tǒng)中儲液罐的液面下方部分)即可；
4、本發(fā)明壓縮機(jī)通過對傳統(tǒng)滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)內(nèi)汽缸進(jìn)行冷卻處理，可以有效減少壓縮機(jī)消耗功率、降低排氣溫度、實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能運(yùn)行。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的局部放大圖。圖3為圖2的A-A剖視圖。圖4為圖2的B-B剖視圖。圖1-4中序號如下1 一曲軸，2 —上缸蓋，3 —螺栓，4 一活塞，5 —下缸蓋，6 —汽缸，6. 1—吸氣口，6. 2—換熱槽，6. 4—排氣口，7 —?dú)んw，8 —引流管，9 一定子，10 —轉(zhuǎn)子， 11 一消音器，12 一上殼蓋，13 一排氣管，14 一下殼蓋，15-葉片，16 一吸氣管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。參見圖1，節(jié)能型滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)包括圓柱筒狀的殼體7，殼體7的上端連接著上殼蓋12，上殼蓋12上裝有排氣管13，殼體7的下端連接著下殼蓋14。殼體7內(nèi)軸向設(shè)有曲軸1，曲軸1的一側(cè)上安裝有由轉(zhuǎn)子10和定子9組成的電機(jī)，曲軸1的另一側(cè)上依次安裝有上缸蓋2、活塞4和下缸蓋5，活塞4的外部套裝有汽缸6，與汽缸6對應(yīng)的殼體7 — 側(cè)設(shè)有吸氣管16。汽缸6為環(huán)狀，一側(cè)外周設(shè)有凸塊；凸塊一側(cè)汽缸上分別開設(shè)有貫通徑向的吸氣口 6. 1和葉片槽，葉片槽內(nèi)裝有葉片15，葉片15的內(nèi)端與活塞4的外圓周緊密接觸，葉片15將汽缸6分隔成吸氣腔和排氣腔，其中吸氣腔側(cè)與吸氣口 6. 1相連通，排氣腔側(cè)的汽缸6的內(nèi)圓周上靠近葉片位置設(shè)有一排氣口 6. 4。上缸蓋2、汽缸6和下缸蓋5通過軸向均布的多個螺栓3固定連接在一起。上缸蓋2上安裝有消音器11，與上缸蓋2對應(yīng)的汽缸6的軸向端面的周邊上開設(shè)有換熱槽6. 2，換熱槽6. 2為大半圓弧狀，換熱槽6. 2的一端連通著吸氣口 6. 1，另一端與引流管8相連通，引流管8的另一端沿著汽缸6的凸塊處伸至殼體7外部。本發(fā)明的壓縮機(jī)，通過引流管8將制冷系統(tǒng)冷凝器末端部分(或系統(tǒng)中儲液罐的液面下方部分)高壓低溫制冷劑節(jié)流降壓成液體后引入換熱槽6. 2，對汽缸6進(jìn)行冷卻。這部分制冷劑吸熱蒸發(fā)后經(jīng)連通氣缸的吸氣口 6. 1的換熱槽6. 2導(dǎo)入汽缸6內(nèi)部參與壓縮過程。由于換熱槽6. 2的設(shè)置有效阻止了壓縮機(jī)內(nèi)汽缸6外部的高溫排氣對缸內(nèi)氣體的熱傳遞，引流制冷劑流經(jīng)汽缸6的軸向端面上的換熱槽6. 2內(nèi)時對缸內(nèi)氣體冷卻效果明顯，迫使缸內(nèi)制冷劑壓縮過程趨近等溫。汽缸6的換熱槽6. 2內(nèi)的引流制冷劑與汽缸6內(nèi)部由吸氣至排氣進(jìn)行循環(huán)過程的制冷劑進(jìn)行逆向熱交換，引流制冷劑吸收熱量后導(dǎo)入汽缸6的吸氣口 6. 1，維持了引流管8兩端的壓差，引流循環(huán)得以順利運(yùn)行；換熱槽6. 2末端與汽缸的吸氣口 6. 1垂直角度連通，并且換熱槽6. 2深度方向上與吸氣口 6. 1僅有微小垂直干涉，不會破壞吸氣流脈動、造成吸氣流動損失。 使用本結(jié)構(gòu)汽缸的壓縮機(jī)配入制冷系統(tǒng)時，只需要增設(shè)一段引流裝置(如管徑可控的毛細(xì)管)。這段引流節(jié)流裝置連接制冷系統(tǒng)冷凝器末端(或系統(tǒng)中儲液罐的液面下方部分)和壓縮機(jī)殼體外接出的引流管接口。通過節(jié)流降溫后的液態(tài)制冷劑進(jìn)入封閉式壓縮機(jī)的引流部分制冷劑對系統(tǒng)制冷量沒有貢獻(xiàn)，但參與了汽缸內(nèi)的氣體壓縮過程，需要消耗壓縮機(jī)的部分耗功。通過對引流節(jié)流裝置流量、管徑的控制，引流制冷劑的壓縮耗功相對于制冷劑近等溫壓縮過程的節(jié)省功要少得多。因此，通過引流制冷劑循環(huán)回路的布置，可有效提升壓縮機(jī)和制冷系統(tǒng)的性能。同時，由于近似等溫壓縮過程的實(shí)現(xiàn)，壓縮機(jī)排氣溫度也大幅降低，是對現(xiàn)有滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)以及整套制冷系統(tǒng)進(jìn)行能效提升的可行方案。
權(quán)利要求
1.節(jié)能型滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)，包括圓柱筒狀的殼體(7)，殼體(7)內(nèi)軸向設(shè)有曲軸(1)， 曲軸(1)的一側(cè)上設(shè)有由轉(zhuǎn)子(10)和定子(9)組成的電機(jī)，曲軸(1)的另一側(cè)上依次設(shè)有上缸蓋(2)、活塞(4)、和下缸蓋(5);活塞(4)的外部套設(shè)有汽缸(6)，汽缸(6)為環(huán)狀，一側(cè)外周設(shè)有凸塊；凸塊一側(cè)汽缸(6)上分別設(shè)有貫通徑向的吸氣口(6. 1)和葉片槽，葉片槽內(nèi)設(shè)有葉片(15)，葉片(15)的內(nèi)端與活塞(4)的外圓周緊密接觸；葉片(15)將汽缸(6)分隔成吸氣腔和排氣腔，其中吸氣腔與吸氣口(6. 1)相連通，排氣腔側(cè)的汽缸(6)內(nèi)圓周上靠近葉片位置設(shè)有一排氣口(6. 4)，其特征在于與上缸蓋(2)對應(yīng)的汽缸(6)的軸向端面上設(shè)有換熱槽(6. 2)，換熱槽(6. 2)的一端連通著吸氣口(6. 1)，另一端與引流管(8)相連通，引流管(8)的另一端伸至殼體(7)外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)，其特征在于所述換熱槽(6.2)為大半圓弧狀，且位于汽缸(6)的軸向端面的周邊，連通換熱槽(6. 2)的引流管(8)沿著汽缸 (6)的凸塊處向外伸；所述引流管(8)中心線、排氣口(6. 4)中心和汽缸(6)中心在同一半徑方向上。
全文摘要
本發(fā)明涉及節(jié)能型滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)的殼體內(nèi)軸向設(shè)有曲軸，曲軸的一側(cè)上設(shè)有電機(jī)，曲軸的另一側(cè)上依次設(shè)有上缸蓋、活塞、和下缸蓋；活塞的外部套設(shè)有汽缸，汽缸為環(huán)狀，一側(cè)外周設(shè)有凸塊；凸塊處分別設(shè)有貫通汽缸徑向的吸氣口和葉片槽，葉片槽內(nèi)的葉片與活塞的外圓周接觸；與上缸蓋對應(yīng)的汽缸的端面上開設(shè)有換熱槽，換熱槽的一端連通著吸氣口，另一端與引流管相連通，引流管的另一端伸至殼體外部。本發(fā)明通過在汽缸體上布置引流換熱槽，利用槽內(nèi)的來自制冷系統(tǒng)的液態(tài)制冷劑與汽缸缸體進(jìn)行熱交換，降低汽缸壁面溫度，移除缸內(nèi)氣體壓縮過程的生產(chǎn)熱，迫使壓縮機(jī)工作過程向等溫方式轉(zhuǎn)變。本發(fā)明有效減少了壓縮機(jī)消耗功率、降低排氣溫度、實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能運(yùn)行。
文檔編號F04C18/356GK102352844SQ20111032070
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者史敏, 吳俊峰, 張秀平, 王汝金, 賈磊, 鐘喻 申請人:合肥通用機(jī)械研究院, 合肥通用環(huán)境控制技術(shù)有限責(zé)任公司