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一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510408381.1

申請日:

2015.07.13

公開號:

CN104989645A

公開日:

2015.10.21

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F04C 18/356申請日:20150713|||公開
IPC分類號: F04C18/356; F04C29/12; F04C29/04 主分類號: F04C18/356
申請人: 同濟大學
發明人: 張春路; 曹祥
地址: 200092上海市楊浦區四平路1239號
優先權:
專利代理機構: 上海科盛知識產權代理有限公司31225 代理人: 趙志遠
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510408381.1

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.04.12|||2015.11.18|||2015.10.21

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機,該壓縮機包括安裝在壓縮機殼體內的氣缸與設置在氣缸內的偏心轉子,該偏心轉子外表面與氣缸內表面之間構成一個月牙形空間,該月牙形空間隨轉子的轉動而移動,氣缸上設置有往復運動的滑片,該滑片時刻壓緊在偏心轉子外表面上,并將月牙形空間分成高壓腔與低壓腔,氣缸上開設有與低壓腔連通的吸氣通道以及與高壓腔相連通的排氣通道,排氣通道開設有多個,且在每個排氣通道內分別設置有排氣閥。與現有技術相比,本發明實現了一臺滾動轉子式壓縮提供多個排氣壓力的功能,減少了系統壓縮機數量,降低了成本,減少了空間占用,同時保留了滾動轉子式壓縮機原有優點。

權利要求書

權利要求書
1.  一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機,包括安裝在壓縮機殼體內的氣缸(2)與設置在氣缸(2)內的偏心轉子(1),該偏心轉子(1)外表面與氣缸(2)內表面之間構成一個月牙形空間,該月牙形空間隨轉子的轉動而移動,所述的氣缸(2)上設置有往復運動的滑片,該滑片時刻壓緊在偏心轉子(1)外表面上,并將月牙形空間分成高壓腔與低壓腔,所述的氣缸(2)上開設有與低壓腔連通的吸氣通道(3)以及與高壓腔相連通的排氣通道,其特征在于,所述的排氣通道開設有多個,且在每個排氣通道內分別設置有排氣閥。

2.  根據權利要求1所述的一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機,其特征在于,當壓縮機只有兩個排氣壓力時,所述的氣缸(2)上開設有兩個均與高壓腔相連通的排氣通道,分別為低壓排氣通道(9)以及高壓排氣通道(7),所述的低壓排氣通道(9)內設置有低壓排氣閥(8),所述的高壓排氣通道(7)內設置有高壓排氣閥(6)。

3.  一種如權利要求2所述的多排氣壓力滾動轉子式壓縮機,其特征在于,當壓縮機只有兩個排氣壓力時,運行過程包括以下環節:
偏心轉子(1)外表面與氣缸(2)內表面之間構成的月牙形空間,經過吸氣通道(3)時充滿制冷劑蒸氣;
偏心轉子(1)圍繞氣缸(2)中心線旋轉,月牙形空間最終不再與吸氣通道(3)聯通,形成獨立的壓縮腔室;
當偏心轉子(1)旋轉時,壓縮腔室容積逐漸減小,制冷劑溫度和壓力逐步上升,當壓縮腔室與低壓排氣通道(9)聯通,且壓縮腔內的制冷劑蒸氣壓力達到低排氣壓力設定值后,低壓排氣通道(9)內的低壓排氣閥8開啟,部分制冷劑從低壓排氣通道(9)內排出,低壓排氣通道(9)關閉,完成低壓排氣過程;
壓縮腔室內剩余的制冷劑隨著偏心轉子(1)的轉動被繼續壓縮至更高的壓力,當壓縮腔室與高壓排氣通道(7)聯通,且壓縮腔室到達指定壓力時,高壓排氣閥(6)打開,蒸氣經高壓排氣通道(7)排出,完成高壓排氣過程。

4.  根據權利要求3所述的一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機,其特征在于,某一壓力排氣過程中,只有一個排氣閥打開,其他排氣閥保持關閉狀態。

5.  根據權利要求3所述的一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機,其特征在于,當壓縮機只有兩個排氣壓力時,低壓排氣通道(9)的封閉通過偏心轉子(1)堵住低壓排氣通道(9)入口,或經過一定時間后低壓排氣閥(8)主動關閉實現。

6.  根據權利要求5所述的一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機,其特征在于,當壓縮機只有兩個排氣壓力,且采用偏心轉子(1)堵住低壓排氣通道(9)入口的方式關閉低壓排氣通道(9)時,低壓排氣通道(9)位置根據高低排氣壓力的制冷劑流量比例和低排氣壓力確定。

7.  根據權利要求5所述的一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機,其特征在于,當壓縮機只有兩個排氣壓力,且采用控制低壓排氣閥(8)開關間隔時間的方式關閉低壓排氣通道(9)時,開關間隔時間根據高低排氣壓力的制冷劑流量比例確定,低壓排氣通道(9)位置根據低排氣壓力確定。

8.  根據權利要求1所述的一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機,其特征在于,當壓縮機有兩個以上排氣壓力時,所述氣缸(2)上開設有多個均與高壓腔相連通的排氣通道,且各個排氣通道分別設置有排氣閥。

9.  根據權利要求1~8中任一項所述的一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機,其特征在于,所述的氣缸(2)上開設有彈簧孔(4)與滑片槽(5),在滑片槽(5)內設有滑片,在彈簧孔(4)內設有彈簧,滑片靠彈簧孔(4)內的彈簧緊緊壓在偏心轉子(1)外表面。

說明書

說明書一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機
技術領域
本發明涉及一種滾動轉子式壓縮機,尤其是涉及一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機。
背景技術
滾動轉子式壓縮機是一種容積式壓縮機,主要由氣缸、偏心轉子、滑片、排氣閥等組成。氣缸工作容積的變化,依靠一個偏心轉子在氣缸內的滾動來實現的。偏心轉子緊貼在氣缸內表面,以氣缸中心線為軸心旋轉。偏心轉子外表面與氣缸內表面之間構成一個月牙形空間,隨轉子的轉動而移動。滑片靠彈簧或背壓壓緊在轉子外表面上,往復運動的滑片將該空間范圍分為兩個獨立的部分:高壓腔和低壓腔。一部分直接和吸氣腔相通,另一部分通過排氣閥與排氣腔相通。
偏心轉子外表面與氣缸內表面之間構成的一個月牙形空間經過吸氣通道時充滿制冷劑蒸氣。當轉子旋轉時,空間不再與吸氣通道聯通,形成獨立的壓縮腔室。當轉子旋轉時,壓縮腔室容積逐漸減小,制冷劑溫度和壓力逐步上升。當壓縮腔室經過排氣通道時,制冷劑蒸氣從壓縮機排出,完成一個吸氣、壓縮、排氣過程。
目前,常見的用于蒸氣壓縮制冷/熱泵系統的滾動轉子式壓縮機只能提供單一排氣壓力,即,當前使用一臺滾動轉子式壓縮機的蒸氣壓縮制冷/熱泵循環只能有一個冷凝溫度(不考慮壓降)。即便一個系統存在或者需要多個冷凝溫度,但壓縮機的排氣壓力通常由最高的冷凝溫度所決定,造成壓縮機功耗偏大。雖然通過使用多臺壓縮機可以實現多個冷凝溫度,但是系統會變得比較復雜、成本明顯增加。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機,本發明的一臺滾動轉子式壓縮機能夠提供多個排氣壓力,滿足制冷/熱泵系統存在或者需要的多個冷凝溫度。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
一種多排氣壓力滾動轉子式壓縮機,包括安裝在壓縮機殼體內的氣缸與設置在氣缸內的偏心轉子,該偏心轉子外表面與氣缸內表面之間構成一個月牙形空間,該月牙形空間隨轉子的轉動而移動,所述的氣缸上設置有往復運動的滑片,該滑片時刻壓緊在偏心轉子外表面上,并將月牙形空間分成高壓腔與低壓腔,所述的氣缸上開設有與低壓腔連通的吸氣通道以及與高壓腔相連通的排氣通道,所述的排氣通道開設有多個,且在每個排氣通道內分別設置有排氣閥。
作為一種實施方式,當壓縮機只有兩個排氣壓力時,所述的氣缸上開設有兩個均與高壓腔相連通的排氣通道,分別為低壓排氣通道以及高壓排氣通道,所述的低壓排氣通道內設置有低壓排氣閥,所述的高壓排氣通道內設置有高壓排氣閥。
但一臺滾動轉子式壓縮機所能提供的排氣壓力數量是非限制的,可以通過增減排氣通道和排氣閥數量、其在腔體上的安裝位置、以及更換排氣閥的種類和安裝位置來改變一臺滾動轉子式壓縮機所能提供的排氣壓力數量,以實現多個排氣壓力。
所述的氣缸上開設有彈簧孔與滑片槽,在滑片槽內設有滑片,在彈簧孔內設有彈簧,滑片靠彈簧孔內的彈簧緊緊壓在偏心轉子外表面。
以能提供兩個排氣壓力的雙排氣壓力滾動轉子式壓縮機為例,說明雙排氣壓力滾動轉子式壓縮機的應用。
偏心轉子外表面與氣缸內表面之間構成的月牙形空間,經過吸氣通道時充滿制冷劑蒸氣;偏心轉子圍繞氣缸中心線旋轉,月牙形空間最終不再與吸氣通道聯通,形成獨立的壓縮腔室;當偏心轉子旋轉時,壓縮腔室容積逐漸減小,制冷劑溫度和壓力逐步上升,當壓縮腔室與低壓排氣通道聯通,且壓縮腔內的制冷劑蒸氣壓力達到低排氣壓力設定值后,低壓排氣通道內的低壓排氣閥開啟,部分制冷劑從低壓排氣通道內排出,低壓排氣通道關閉,完成低壓排氣過程,低壓排氣過程中,高壓排氣閥始終保持關閉狀態。當壓縮機只有兩個排氣壓力時,低壓排氣通道的封閉通過偏心轉子堵住低壓排氣通道入口,或經過一定時間后低壓排氣閥主動關閉實現,類似的,當壓縮機有兩個以上排氣壓力時,任一排氣通道的封閉通過偏心轉子堵住該排氣通道入口,或經過一定時間后該排氣通道內的排氣閥主動關閉實現。壓縮腔室內剩余的制冷劑隨著偏心轉子的轉動被繼續壓縮至更高的壓力,當壓縮腔室與高壓排氣通道聯通,且壓縮腔室到達指定壓力時,高壓排氣閥打開,蒸氣經高壓排氣通道排出,完成高壓排氣過程。偏心轉子連續旋轉,完成連續的吸氣、壓縮、低壓排 氣、壓縮、高壓排氣過程。類似的,當采用兩個以上排氣壓力時,最終制冷劑按照不同的排氣壓力,從多個排氣通道內依次排出。
當壓縮機只有兩個排氣壓力,且采用偏心轉子堵住低壓排氣通道入口的方式關閉低壓排氣通道時,低壓排氣通道位置根據高低排氣壓力的制冷劑流量比例和低排氣壓力確定。類似的,當壓縮機有兩個以上排氣壓力時,且采用偏心轉子堵住排氣通道入口的方式關閉排氣通道時,任一排氣通道的位置根據該排氣壓力對應的制冷劑流量比例和排氣壓力本身的高低決定。
當壓縮機只有兩個排氣壓力,且采用控制低壓排氣閥開關間隔時間的方式關閉低壓排氣通道時,開關間隔時間根據高低排氣壓力的制冷劑流量比例確定,低壓排氣通道位置根據低排氣壓力確定。類似的,當壓縮機有兩個以上排氣壓力時,且采用控制對應排氣通道內排氣閥開關間隔時間的方式關閉該排氣通道時,任一排氣通道的位置根據該排氣壓力對應的制冷劑流量比例和排氣壓力本身的高低決定。
雙排氣壓力滾動轉子式壓縮機的容量調節可以采用變頻調節,即改變單位時間內偏心轉子的旋轉圈數。
與現有技術相比,本發明具備以下優點:
1.實現了一臺滾動轉子式壓縮提供多個排氣壓力的功能,減少了系統壓縮機數量,降低了成本,減少了空間占用;
2.工作原理清晰,控制邏輯簡單,具備很強實踐性;
3.沒有破壞滾動轉子式壓縮機的原有結構和壓縮原理,充分保留了滾動轉子式壓縮機原有優點。
附圖說明
圖1為雙排氣壓力滾動轉子式壓縮機結構示意圖。
圖中,1為偏心轉子,2為氣缸,3為吸氣通道,4為彈簧孔,5為滑片槽,6為高壓排氣閥,7為高壓排氣通道,8為低壓排氣閥,9為低壓排氣通道。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
實施例1
一種雙排氣壓力滾動轉子式壓縮機,包括安裝在壓縮機殼體內的氣缸2與設置 在氣缸2內的偏心轉子1,該偏心轉子1外表面與氣缸2內表面之間構成一個月牙形空間,該月牙形空間隨轉子的轉動而移動,氣缸2上設置有往復運動的滑片,該滑片時刻壓緊在偏心轉子1外表面上,并將月牙形空間分成高壓腔與低壓腔,氣缸2上開設有與低壓腔連通的吸氣通道3以及與高壓腔相連通的排氣通道,排氣通道開設有兩個,分別為低壓排氣通道9以及高壓排氣通道7,低壓排氣通道9與高壓排氣通道7結構設置相同。低壓排氣通道9內設置有低壓排氣閥8,高壓排氣通道7內設置有高壓排氣閥6。
氣缸2上開設有彈簧孔4與滑片槽5,在滑片槽5內設有滑片,在彈簧孔4內設有彈簧,滑片靠彈簧孔4內的彈簧緊緊壓在偏心轉子1外表面。
雙排氣壓力滾動轉子式壓縮機的應用原理如下:
偏心轉子1外表面與氣缸2內表面之間構成的月牙形空間,經過吸氣通道3時充滿制冷劑蒸氣;偏心轉子1圍繞氣缸2中心線旋轉,月牙形空間最終不再與吸氣通道3聯通,形成獨立的壓縮腔室;當偏心轉子1旋轉時,壓縮腔室容積逐漸減小,制冷劑溫度和壓力逐步上升,當壓縮腔室與低壓排氣通道9聯通,且壓縮腔內的制冷劑蒸氣壓力達到低排氣壓力設定值后,低壓排氣通道9內的低壓排氣閥8開啟,部分制冷劑從低壓排氣通道9內排出,低壓排氣通道9關閉,完成低壓排氣過程,低壓排氣過程中,高壓排氣閥6始終保持關閉狀態。低壓排氣通道9的封閉通過偏心轉子1堵住低壓排氣通道9入口,或經過一定時間后低壓排氣閥8主動關閉實現。壓縮腔室內剩余的制冷劑隨著偏心轉子1的轉動被繼續壓縮至更高的壓力,當壓縮腔室與高壓排氣通道7聯通,且壓縮腔室到達指定壓力時,高壓排氣閥6打開,蒸氣經高壓排氣通道7排出,完成高壓排氣過程。偏心轉子連續旋轉,完成連續的吸氣、壓縮、低壓排氣、壓縮、高壓排氣過程。
采用偏心轉子1堵住低壓排氣通道9入口的方式關閉低壓排氣通道9時,低壓排氣通道9位置根據高低排氣壓力的制冷劑流量比例和低排氣壓力確定。采用控制低壓排氣閥8開關間隔時間的方式關閉低壓排氣通道9時,開關間隔時間根據高低排氣壓力的制冷劑流量比例確定,低壓排氣通道9位置根據低排氣壓力確定。
雙排氣壓力滾動轉子式壓縮機的容量調節可以采用變頻調節,即改變單位時間內偏心轉子的旋轉圈數。
需要說明的是:一臺滾動轉子式壓縮機所能提供的排氣壓力數量是非限制的,可以通過增減排氣通道和排氣閥數量、其在腔體上的安裝位置、以及更換排氣閥的 種類和安裝位置來改變一臺滾動轉子式壓縮機所能提供的排氣壓力數量,以實現多個排氣壓力。
與雙排氣壓力滾動轉子式壓縮機的應用原理類似,當壓縮機有兩個以上排氣壓力時,任一排氣通道的封閉通過偏心轉子1堵住該排氣通道入口,或經過一定時間后該排氣通道內的排氣閥主動關閉實現,最終制冷劑按照不同的排氣壓力,從多個排氣通道內依次排出。
類似的,當壓縮機有兩個以上排氣壓力時,且采用偏心轉子1堵住排氣通道入口的方式關閉排氣通道時,任一排氣通道的位置根據該排氣壓力對應的制冷劑流量比例和排氣壓力本身的高低決定。
類似的,當壓縮機有兩個以上排氣壓力時,且采用控制對應排氣通道內排氣閥開關間隔時間的方式關閉該排氣通道時,任一排氣通道的位置根據該排氣壓力對應的制冷劑流量比例和排氣壓力本身的高低決定。
上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改,并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此,本發明不限于上述實施例,本領域技術人員根據本發明的揭示,不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。

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