专利名称：具有喷气增焓功能的旋转式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及具有喷气增焓功能的旋转式压缩机。
背景技术：
空调和热泵系统一般包括压缩机、室外换热器、一、二级节流装置、闪蒸器、储液罐、室内换热器及连接上述组件的管路，其工作原理此处不再赘述。空调系统在制热的时候随着室外温度的降低，压缩机的吸气温度也随之降低。传统的空调系统采用的是普通压缩机，在工况十多度时可以达到较理想的制热效果，但是在零下二十度左右时，其制热量衰减十分严重，制热量达不到额定值，制热效果不理想。为了解决上述缺陷，现有技术在空调系统中加入一个蒸气喷射系统，通过该蒸气喷射系统将气态形式的制冷剂的一部分喷射到压缩机高压腔中较低压力的空间中。这种气态制冷剂的喷射具有增加制冷或空调系统的系统容量和效率的作用，从而提高空调系统在低温制热情况下的制热量。然而，现有的通过蒸气喷射系统提高空调系统制热量的技术主要应用在涡旋式压缩机及其空调系统中，在旋转式滚子压缩机特别是旋转式单缸滚子压缩机上的应用还存在两个难以解决的问题(1)不管是单、双缸滚子式压缩机都会因为是喷气增焓方式影响正常吸气，造成增焓效果不明显，特别是单缸压缩机，增焓直接影响吸气，造成增焓效果非常不明显，最终影响增焓压缩机的使用和推广。( 在增焓过程中随着压缩腔内压力提升造成增焓倒流，影响增焓效果。为了解决增焓倒流，技术人员设计五花八门喷射装置，造成增焓压缩机装配困难和成本增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有不影响正常吸气、无倒流的喷气增焓功能的旋转式压缩机。上述目的由以下技术方案实现一种具有喷气增焓功能的旋转式压缩机，其特征在于，在上法兰、下法兰上或双缸隔板上开设至少一条喷气通道，喷气通道上至少布置有至少一个喷气口，所述喷气口及喷气通道连通气缸内部和压缩机外部；滚子端面在滚子滚动过程中自动控制所述喷气口的启闭，且喷气口开设的位置满足以下条件一个压缩行程的初期喷气口被滚子端面打开，一个压缩行程的末期喷气口被滚子端面关闭。对于气缸壁上设置吸气口有吸气余隙的泵体结构，且Rje > D1-R2的压缩机，其中 R1为滚子内半径，e为偏心距，D1滚子外径，R2气缸内半径，所述喷气口设置在当滚子外圆最高点位于吸气口右边缘时，当前滚子外圆、滚子内孔最高点经过轨迹以及滑片轨迹所构成区域内。对于气缸壁上设置吸气口有吸气余隙的泵体结构，且Ri+e < D1-R2的压缩机，其中 R1为滚子内半径，e为偏心距，D1滚子外径，R2气缸内半径，所述喷气口设置在当滚子外圆最高点位于吸气口右边缘时，当前滚子外圆、滚子外圆最低点经过轨迹以及滑片轨迹所构成的区域内。对于上法兰、下法兰或双缸隔板上设置吸气口无吸气余隙的泵体结构，且Ri+e> D1-R2的压缩机，其中R1为滚子内半径，e为偏心距，D1滚子外径，R2气缸内半径，所述喷气口设置在当滚子外圆最高点位于滑片装配位时，当前滚子外圆、滚子内孔最高点经过轨迹以及滑片轨迹所构成的区域内。对于上法兰、下法兰或双缸隔板上设置吸气口无吸气余隙的泵体结构，且Ri+e < D1-R2的压缩机，其中R1为滚子内半径，e为偏心距，D1滚子外径，R2气缸内半径，所述喷气口设置在当滚子外圆最高点位于滑片装配位时，当前滚子外圆、滚子外圆最低点经过轨迹和以及滑片轨迹所构成的区域内。所述一条喷气通道上布置有一个喷气口，该喷气口为为半月牙形或圆形。所述一条喷气通道上布置有两个喷气口，第一喷气口位于所述喷气口可设置区域的尖部，第二喷气口设置在所述喷气口可设置区域的中部，该第二喷气口处设置一单向阀。所述喷气通道对外密封连接有喷气管路。本发明较现有技术的有益效果在于1.本发明解决了旋转滚子式压缩机增焓影响吸气的技术难题，同时提高了压缩机增焓量；2.在不采用单向阀装置的基础上解决增焓倒流的技术问题，降低增焓压缩机制作成本；3.使得单缸旋转滚子式增焓压缩机成为可能，并最终会促进此类压缩机广范使用和普及，同时也可以提高双级压缩机增焓效果； 4.提高使用旋转滚子式压缩机空调系统增焓效果，提高系统能效，达到节能目的。
图1为实施例一提供的压缩机的内部构造示意图。图2为实施例一提供的压缩机的喷气孔位置的一种设置方式的示意图。图3为实施例一提供的压缩机的喷气孔位置的另一种设置方式的示意图。图4为实施例二提供的压缩机的喷气孔位置的一种设置方式的示意图。图5为实施例二提供的压缩机的喷气孔位置的另一种设置方式的示意图。图6至图9为实施例三所提供的压缩机增焓过程的工作原理图。图10至图13为实施例三所提供的压缩机增焓过程的工作原理图。
具体实施例方式实施例一结合图1及图2所示，本实施例提供的旋转式压缩机包括壳体1、气缸2、上法兰 3、下法兰4、曲轴5、滚子6、滑片7、电机(图1中未示出)等。气缸2内设置径向伸缩的滑片7，滑片7两侧分别开设不带吸气阀的吸气口 21和带排气阀的排气口，上法兰3、下法兰4 安置在气缸2上、下两端，与气缸2内壁构成封闭的气缸容积。滚子6装在偏心曲轴5上，滚子6沿气缸2内壁滚动，与气缸2形成一个月牙形的工作腔201。滑片7靠弹簧的作用力， 使其端部与滚子6外缘紧密接触，将月牙形工作腔分隔为两部分，一部分为压缩腔、一部分为吸气腔，随着滚子6沿气缸2内壁滚动，压缩腔和吸气腔的容积大小相互转换，周而复始地完成吸气、压缩、排气过程。上法兰3上开设连通气缸2内部的喷气通道8，喷气通道8对外连接喷气管路9。喷气通道8开设在上法兰3端面的喷气口的位置存在以下两种情形(1)如图2所示，对于1^0)032的压缩机(其中R1为滚子内半径，e为偏心距， D1滚子外径，R2气缸内半径)，喷气口设置在当滚子6外圆最高点605 (即滚子6与气缸内壁的切点)位于吸气口 21右边缘211时(即滚子刚要开始一次压缩的时候)，当前滚子外圆601、滚子6内孔最高点611经过轨迹603以及滑片7轨迹所构成区域141 (图中阴影区域)内。(2)如图3所示，对于VeCD1-Ii2的压缩机(其中R1为滚子内半径，e为偏心距， D1滚子外径，R2气缸内半径)，喷气口设置在当滚子6外圆最高点605位于吸气口 21右边缘211时，当前滚子外圆601、滚子外圆最低点606经过轨迹602以及滑片7轨迹所构成的区域142(图中阴影区域)内。实施二实施例二与实施例一的不同在于实施例一基于的压缩机为传统气缸壁吸气孔的方式，这种存在吸气余隙；本实施例二采用的压缩机采用下法兰(或者上法兰、多级气缸时也可能是隔板)吸气孔的方式，该种方式不存在吸气余隙容积。对于无余隙的压缩机，喷气通道8开设在上法兰3端面的喷气口的位置存在以下两种情形(1)如图4所示，对于1^0)032的压缩机(其中R1为滚子内半径，e为偏心距， D1滚子外径，R2气缸内半径)，喷气口设置在当滚子6外圆最高点605 (即滚子6与气缸内壁的切点)位于滑片7装配位时，当前滚子外圆604、滚子6内孔最高点611经过轨迹603 以及滑片7轨迹所构成的区域151(图中阴影区域)内。(2)如图5所示，对于VeSD1-Ii2的压缩机(其中R1为滚子内半径，e为偏心距， D1滚子外径，R2气缸内半径)，喷气口设置在当滚子6外圆最高点605位于滑片7装配位时，当前滚子外圆604、滚子6外圆最低点606经过轨迹602和以及滑片7轨迹所构成的区域152(图中阴影区域)内。实施例三实施例一和实施例二限定了四种不同情形下，喷气通道8在上法兰上开设喷气口的范围，本实施例三提供一种喷气口位置具体的设定方案及其喷气增焓过程。如图6所示， 为了更好地表示出所开设的喷气口相对滑片7及吸气口 21的位置，图中以直观的方式在气缸2的上端直接用虚线画出了喷气通道8所在的位置，以及喷气通道8所具有的一个喷气口 811所在的位置。为了能让喷气口 811及时打开，增大增焓量，喷气口 811可以设置为半月牙形状，也可以采用圆形喷气口。结合图6至图9，实施例三提供的压缩机的喷气增焓过程如下①滚子6最高点通过滑片7，未到达吸气口 21右边缘211时，吸气腔处于吸气状态，此时压缩腔内气体压力较低，喷气口 811处于关闭状态；②曲轴5带动滚子6逆时针旋转，当滚子6最高点通过吸气口 21右边缘211时，喷气口 811逐步打开，向压缩腔内喷射高压、高焓气体(由于滑片7已将压缩腔和吸气腔隔开，此时喷焓的气体不会影响正常吸气)；③曲轴5带动滚子6继续逆时针旋转，喷气口 811全部打开，喷气口面积增大，同时压缩腔内气体压力不断提高；④曲轴5继续带动滚子6逆时针旋转，压缩腔内气体压力不断提高，当压缩腔内气体压力逐步接近喷焓压力时，喷气口 811逐渐关闭，压缩腔内气体开始通过法兰向压缩机壳体内部排放， 之后重复①至④。
本实施例中，所述喷气口的具体位置需要根据喷焓压力设置，喷气口位置越靠近滑片，喷气口开启得越晚，喷气口可以做的越大，要求喷焓压力也越高；喷气口开设位置越靠近气缸吸气低压腔，喷气口开启越早，喷焓效果越明显，但是可以设计的喷气口面积越小。为了增大喷气口的面积可以采用半月牙形状喷气口，采用粉末冶金法兰和隔板可以直接压铸成型，不需要加工。为了提高增焓量可以同时在上、下法兰和隔板上加工增焓孔。如采用非单向阀的喷气口，当喷焓位置设定后，系统需要调整一二级截流结构，使得喷焓压力高于喷气口关闭前气缸压缩腔压力，避免喷焓倒流。如采用单向阀的喷气口，则不用考虑倒流问题。实施例四实施例四与实施例三的不同之处在于如图10所示，喷气通道8在上法兰上开设了第一喷气口 801和第二喷气口 802，本实施例还在第二喷气口 802处设置一单向阀。结合图10至图13，实施例三提供的压缩机的喷气增焓过程如下①滚子6通过吸气口 21右边缘211，此时压缩腔内气体压力较低，第一喷气口 801开始逐步打开(此时第二喷气口 802还处于关闭状态)，向压缩腔内喷射高压、高焓气体；②曲轴5带动滚子6逆时针旋转，开始压缩压缩腔内气体，气体压力不断提高，第一喷气口 801继续喷焓，第二喷气口 802逐步打开开始向压缩腔喷射高压、高焓气体；③曲轴5带动滚子6继续逆时针旋转， 压缩腔内气体压力进一步提高，在压缩腔内压力高于第一喷气口 801压力之前通过滚子6 端面关闭第一喷气口 801，避免增焓倒流；当压缩腔内压力尚未高于第二喷气口 802压力的时候，第二喷气口 802继续向压缩腔增焓，直到压力相当，这段时间由于第二喷气口 802处设置有单向阀结构，同样不会造成增焓倒流；④曲轴5带动滚子6继续逆时针旋转，第二喷气口 802将逐步被关闭，排气完成后第一喷气口 801和第二喷气口 802始终处于关闭状态， 直至滚子6关闭下一个循环的压缩腔，之后重复①至④。实施例四中，由于空调系统运行环境会变化，造成喷焓压力也随着运行工况变化而变化，为了既能提高喷含量，又能避免喷焓倒流，所以采用两个以上喷气口，滚子旋转会逐步打开、先后关闭两个喷气口。第一喷气口 801打开的早，关闭的也早，打开时气缸内压力较小，增焓效果较好，但是第一喷气口 801位于开设范围的尖部，难以做大；第二喷气口 802开启的比较晚、关闭也比较晚，喷焓压力较大，位于开设范围的中部，可以做较大。实施例四既可以保证第一喷气口 801关闭的时候压缩腔内的压力不达到喷气口压力，又为了提高增焓量，延长增焓时间，利用第二喷气口 802继续增焓直到关闭。但是为了防止倒流，第二喷气口 802主动设置了单向阀。以上实施例仅为充分公开而非限制本发明，可以理解的是将将上述喷气通道和喷气口设置在下法兰和双缸隔板上，其原理和工作过程与以上实施例相同；此外，为了增加增焓量也可以同时在上、下法兰、隔板开设喷气孔。另外，由于开始喷气增焓到喷进去的增焓气体影响到吸气需要一段时间，因此实际生产中，喷气口可以开设在实施例一和实施例二所述区域的边缘，也不会影响吸气，同时增加喷焓量。
权利要求
1.一种具有喷气增焓功能的旋转式压缩机，其特征在于，在上法兰、下法兰上或双缸隔板上开设至少一条喷气通道，喷气通道上至少布置有至少一个喷气口，所述喷气口及喷气通道连通气缸内部和压缩机外部；滚子端面在滚子滚动过程中自动控制所述喷气口的启闭，且喷气口开设的位置满足以下条件一个压缩行程的初期喷气口被滚子端面打开，一个压缩行程的末期喷气口被滚子端面关闭。
2.根据权利要求1所述的具有喷气增焓功能的旋转式压缩机，其特征在于，对于气缸壁上设置吸气口有吸气余隙的泵体结构，且札+e > D1-R2的压缩机，其中队为滚子内半径， e为偏心距，D1滚子外径，R2气缸内半径，所述喷气口设置在当滚子外圆最高点位于吸气口右边缘时，当前滚子外圆、滚子内孔最高点经过轨迹以及滑片轨迹所构成区域内。
3.根据权利要求1所述的具有喷气增焓功能的旋转式压缩机，其特征在于，对于气缸壁上设置吸气口有吸气余隙的泵体结构，且礼+e < D1-R2的压缩机，其中队为滚子内半径， e为偏心距，D1滚子外径，R2气缸内半径，所述喷气口设置在当滚子外圆最高点位于吸气口右边缘时，当前滚子外圆、滚子外圆最低点经过轨迹以及滑片轨迹所构成的区域内。
4.根据权利要求1所述的具有喷气增焓功能的旋转式压缩机，其特征在于，对于上法兰、下法兰或双缸隔板上设置吸气口无吸气余隙的泵体结构，且Ri+e > D1-R2的压缩机，其中R1为滚子内半径，e为偏心距，D1S子外径, 气缸内半径，所述喷气口设置在当滚子外圆最高点位于滑片装配位时，当前滚子外圆、滚子内孔最高点经过轨迹以及滑片轨迹所构成的区域内。
5.根据权利要求1所述的具有喷气增焓功能的旋转式压缩机，其特征在于，对于上法兰、下法兰或双缸隔板上设置吸气口无吸气余隙的泵体结构，且Ri+e < D1-R2的压缩机，其中R1为滚子内半径，e为偏心距，D1S子外径, 气缸内半径，所述喷气口设置在当滚子外圆最高点位于滑片装配位时，当前滚子外圆、滚子外圆最低点经过轨迹和以及滑片轨迹所构成的区域内。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的具有喷气增焓功能的旋转式压缩机，其特征在于，所述一条喷气通道上布置有一个喷气口，该喷气口为为半月牙形或圆形。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的具有喷气增焓功能的旋转式压缩机，其特征在于，所述一条喷气通道上布置有两个喷气口，第一喷气口位于所述喷气口可设置区域的尖部，第二喷气口设置在所述喷气口可设置区域的中部，该第二喷气口处设置一单向阀。
8.根据权利要求1所述的具有喷气增焓功能的旋转式压缩机，其特征在于，所述喷气通道对外密封连接有喷气管路。
全文摘要
本发明公开一种具有喷气增焓功能的旋转式压缩机，在上法兰、下法兰上或双缸隔板上开设至少一条喷气通道，喷气通道上至少布置有至少一个喷气口，所述喷气口及喷气通道连通气缸内部和压缩机外部；滚子端面在滚子滚动过程中自动控制所述喷气口的启闭，且喷气口开设的位置满足以下条件一个压缩行程的初期喷气口被滚子端面打开，一个压缩行程的末期喷气口被滚子端面关闭。本发明解决了旋转滚子式压缩机增焓影响吸气的技术难题，同时提高了压缩机增焓量，提高系统能效，达到节能目的。
文档编号F04C18/356GK102364107SQ201110300709
公开日2012年2月29日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者杜俊律, 王勇, 王方明, 陈迪松, 黄楷涛, 黎法运 申请人:珠海凌达压缩机有限公司, 珠海格力电器股份有限公司