一种双级涡旋结构的压缩机的制作方法

本实用新型涉及涡旋压缩机领域，主要涉及一种双级涡旋结构的压缩机。

背景技术：
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随着涡旋压缩机日益广泛的应用，其使用范围越来越宽，能效要求也越来越高。在家用空气能热泵、热水器的使用上尤为突出，而同时满足采暖、空调、热水器条件，目前的涡旋压缩机结构应用在这一领域存在诸多问题。主要表现以下几方面：

1.运行负荷高。热泵热水器系统的出水温度在55度以上，因此压缩机基本都是运行在冷凝温度较高的区域。冷凝温度是影响压缩机寿命的主要因素，在运行相同时间的条件下，热泵热水器中压缩机所受的综合负荷要远高于空调中的压缩机。

2.运行范围大。在冬季和夏季北方室外温差大，因此压缩机运行的蒸发温度范围就大，达到-30～30℃甚至更高的跨度区间，在确保热泵热水器系统出水温度的前提下，压缩机的实际运行外压比变化非常大，约2～20的外压比，而对于涡旋机构其设计的内压比是固定的，外压比与内压比差距越大则压缩机的额外耗工就越多。

3.运行条件无法满足。压缩机由于排气温度过高而无法正常运行，目前常用的解决措施就是采用喷液的方式，损失部分主回路中的冷媒直接喷射进涡旋的中间压缩腔来降低压缩机的排气温度使得压缩机可以正常完成运转，但该种方式无益于压缩机能效，降低了有效冷媒流量，当蒸发温度在-20℃以下时压缩机的能效值就变得很低，甚至无法运行。

技术实现要素：
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本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种双级涡旋结构的压缩机，主要利用两套涡旋机构和两套支撑机构分担整体压缩机的负荷，降低了单个涡旋机构和支撑机构的负荷，提高压缩机整体可靠性。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种双级涡旋结构的压缩机，包括有壳体(3)，所述壳体(3)内设置有一横直的驱动曲轴(7)，其特征在于:所述驱动曲轴(7)的一端安装有轴承支撑Ⅰ (5)，所述轴承支撑Ⅰ(5)的外侧安装有定涡旋Ⅰ(2)，所述轴承支撑Ⅰ(5) 的端部安装有位于定涡旋Ⅰ(2)与轴承支撑Ⅰ(5)之间且与定涡旋Ⅰ(2)配合的动涡旋Ⅰ(4)，所述动涡旋Ⅰ(4)与轴承支撑Ⅰ(5)之间安装有防自转机构Ⅰ(6-1)；所述驱动曲轴(7)的另一端安装有轴承支撑Ⅱ(10)，所述轴承支撑Ⅱ(10)的外侧安装有定涡旋Ⅱ(12)，所述轴承支撑Ⅱ(10)的端部安装有位于定涡旋Ⅱ(12)与轴承支撑Ⅱ(10)之间且与定涡旋Ⅱ(12)配合的动涡旋Ⅱ(11)，所述动涡旋Ⅱ(11)与轴承支撑Ⅱ(10)之间安装有防自转机构Ⅱ(6-2)，且定涡旋Ⅱ的外侧安装有用于隔开壳体内腔室的高低压隔离板(13)，所述壳体的两端通过端盖封装形成一个封闭的腔室，所述高低压隔离板(13)隔开的两个腔室上分别连通有吸气管(19)和排气管(17)。

所述的壳体(3)内驱动曲轴(7)上安装有电动机定子(8)和电动机转子 (9)。

所述的定涡旋Ⅰ(2)固定在轴承支撑Ⅰ(5)上，并与动涡旋Ⅰ(4)相配合形成独立的低压级压缩机，低压级压缩机的吸气口与穿过壳体(3)的吸气管 (19)直接相连。

所述的定涡旋Ⅱ(12)固定在轴承支撑Ⅱ(10)上并与动涡旋Ⅱ(11)相配合形成独立的高压级压缩机，高压级压缩机的排气口通过高低压隔离板(13)与所述压缩机内部腔室Ⅱ(21)相连；

所述的定涡旋Ⅰ(2)和轴承支撑Ⅰ(5)与壳体(3)接触面上设有一个或多个气体通道(22)，确保气体可以顺利在压缩机内部流动。

所述的壳体(3)上位于轴承支撑Ⅰ(5)和轴承支撑Ⅱ(10)间的位置设有一个或多个喷液或者补气的管(18)。

所述的定涡旋Ⅱ(12)上设有一个或多个提前排气孔(23)，孔一端设有阀片(15)另一端与涡旋的压缩腔室相连，当压缩机内压比大于外压比时阀片(15) 打开。

所述高低压隔离板(13)将壳体内的腔体分隔成腔室Ⅰ(20)和腔室Ⅱ(21)，所述吸气管(19)安装在腔室Ⅰ(20)的端盖Ⅰ(1)上，所述排气管(17)安装在腔室Ⅱ(21)的端盖Ⅱ(16)，所述腔室Ⅱ(21)中高低压隔离板(13)与定涡旋Ⅱ(12)之间设有一密封圈(14)。

本实用新型的优点是：

1、压缩机整体负荷由两套涡旋机构和轴承支撑分担，因此降低了各摩擦副的负荷，提高了压缩机的可靠性；

2、由于压缩机采用双级压缩方式，突破了壳体外径尺寸对压比的限制，在较小的外径尺寸下，压比可以做得很高，有利于压缩机小型化设计；

3、由于压缩机用于两套涡旋盘，若采用错峰排气的方式，可有效降低曲轴扭矩的最大负荷，进一步提高压缩机可靠性；

4、定涡旋Ⅱ的提前排气孔结构，突破了涡旋压缩机内压比不可调的限制，同时通过低压级压比的放大效果，使得整体压缩机内压比可调范围非常广，使得压缩机可以更好的适应于各种工况，在提高压缩机运行范围的同时可有效降低压缩机整体功耗，提高能效；

5、壳体上设有补气或喷液用的通道，可以在压缩机运行工况严重超出内压比调整范围时，确保压缩机正常运转，与传统的直接向涡旋中间压缩腔进行喷液或者补气相比，该通道两端压差恒定，通道不受结构限制，阻力小，喷液或者补气充分。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型定涡旋Ⅰ的结构示意图。

图3是本实用新型定涡旋Ⅱ的结构示意图。

图4为图3的剖视图。

图中件号说明：1、端盖Ⅰ2、定涡旋Ⅰ3、壳体4、动涡旋Ⅰ5、轴承支撑Ⅰ、6-1、防自转结构Ⅰ6-2、防自转结构Ⅱ7、驱动曲轴8、电动机定子9、电机动转子10、轴承支撑Ⅱ11、动涡旋Ⅱ12、定涡旋Ⅱ13、高低压隔离板14、密封圈15、阀片16、端盖Ⅱ17、排气管18、补气或喷液的管19、吸气管20、腔室Ⅰ21、腔室Ⅱ22、气体通道23、提前排气孔。

具体实施方式：

参见附图。

一种双级涡旋结构的压缩机，包括有壳体3，所述壳体3内设置有一横直的驱动曲轴7，其特征在于:所述驱动曲轴7的一端安装有轴承支撑Ⅰ5，所述轴承支撑Ⅰ5的外侧安装有定涡旋Ⅰ2，所述轴承支撑Ⅰ5的端部安装有位于定涡旋Ⅰ 2与轴承支撑Ⅰ5之间且与定涡旋Ⅰ2配合的动涡旋Ⅰ4，所述动涡旋Ⅰ4与轴承支撑Ⅰ5之间安装有防自转机构Ⅰ6-1；所述驱动曲轴7的另一端安装有轴承支撑Ⅱ10，所述轴承支撑Ⅱ10的外侧安装有定涡旋Ⅱ12，所述轴承支撑Ⅱ10的端部安装有位于定涡旋Ⅱ12与轴承支撑Ⅱ10之间且与定涡旋Ⅱ12配合的动涡旋Ⅱ 11，所述动涡旋Ⅱ11与轴承支撑Ⅱ10之间安装有防自转机构Ⅱ6-2，且定涡旋Ⅱ的外侧安装有用于隔开壳体内腔室的高低压隔离板13，所述壳体的两端通过端盖封装形成一个封闭的腔室，所述高低压隔离板13隔开的两个腔室上分别连通有吸气管19和排气管17。

所述的壳体3内驱动曲轴7上安装有电动机定子8和电动机转子9。所述驱动曲轴7组件可同时驱动动涡旋Ⅱ11和动涡旋Ⅰ4运转，压缩机运转过程中，气体通过壳体3上的吸气管19直接进入低压级涡旋，经一次压缩后排入压缩机内部腔室Ⅰ20，然后经由高压级涡旋二次压缩后通过定涡旋Ⅱ12排气口排入压缩机内部高低压隔离板13右侧的腔室Ⅱ21内，最后经排气管17排出压缩机。

所述的定涡旋Ⅰ2固定在轴承支撑Ⅰ5上，并与动涡旋Ⅰ4相配合形成独立的低压级压缩机，低压级压缩机的吸气口与穿过壳体3的吸气管19直接相连。

所述的定涡旋Ⅱ12固定在轴承支撑Ⅱ10上并与动涡旋Ⅱ11相配合形成独立的高压级压缩机，高压级压缩机的排气口通过高低压隔离板13与所述压缩机内部腔室Ⅱ(21)相连；

所述的定涡旋Ⅰ2和轴承支撑Ⅰ5与壳体3接触面上设有一个或多个气体通道22，确保气体可以顺利在压缩机内部流动。

所述的壳体3上位于轴承支撑Ⅰ5和轴承支撑Ⅱ10间的位置设有一个或多个喷液或者补气的管18。

所述的定涡旋Ⅱ12上设有一个或多个提前排气孔23，孔一端设有阀片15 另一端与涡旋的压缩腔室相连，当压缩机内压比大于外压比时阀片15打开。

所述高低压隔离板13将壳体内的腔体分隔成腔室Ⅰ20和腔室Ⅱ21，所述吸气管19安装在腔室Ⅰ20的端盖Ⅰ1上，所述排气管17安装在腔室Ⅱ21的端盖Ⅱ16，所述腔室Ⅱ21中高低压隔离板13与定涡旋Ⅱ12之间设有一密封圈14，高低压隔离板13与定涡旋Ⅱ12之间通过密封圈14进行密封。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。