CN104989645B - 一种多排气压力滚动转子式压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多排气压力滚动转子式压缩机，该压缩机包括安装在压缩机壳体内的气缸与设置在气缸内的偏心转子，该偏心转子外表面与气缸内表面之间构成一个月牙形空间，该月牙形空间随转子的转动而移动，气缸上设置有往复运动的滑片，该滑片时刻压紧在偏心转子外表面上，并将月牙形空间分成高压腔与低压腔，气缸上开设有与低压腔连通的吸气通道以及与高压腔相连通的排气通道，排气通道开设有多个，且在每个排气通道内分别设置有排气阀。与现有技术相比，本发明实现了一台滚动转子式压缩提供多个排气压力的功能，减少了系统压缩机数量，降低了成本，减少了空间占用，同时保留了滚动转子式压缩机原有优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种滚动转子式压缩机，尤其是涉及一种多排气压力滚动转子式压缩机。
背景技术
滚动转子式压缩机是一种容积式压缩机，主要由气缸、偏心转子、滑片、排气阀等组成。气缸工作容积的变化，依靠一个偏心转子在气缸内的滚动来实现的。偏心转子紧贴在气缸内表面，以气缸中心线为轴心旋转。偏心转子外表面与气缸内表面之间构成一个月牙形空间，随转子的转动而移动。滑片靠弹簧或背压压紧在转子外表面上，往复运动的滑片将该空间范围分为两个独立的部分：高压腔和低压腔。一部分直接和吸气腔相通，另一部分通过排气阀与排气腔相通。
偏心转子外表面与气缸内表面之间构成的一个月牙形空间经过吸气通道时充满制冷剂蒸气。当转子旋转时，空间不再与吸气通道联通，形成独立的压缩腔室。当转子旋转时，压缩腔室容积逐渐减小，制冷剂温度和压力逐步上升。当压缩腔室经过排气通道时，制冷剂蒸气从压缩机排出，完成一个吸气、压缩、排气过程。
目前，常见的用于蒸气压缩制冷/热泵系统的滚动转子式压缩机只能提供单一排气压力，即，当前使用一台滚动转子式压缩机的蒸气压缩制冷/热泵循环只能有一个冷凝温度(不考虑压降)。即便一个系统存在或者需要多个冷凝温度，但压缩机的排气压力通常由最高的冷凝温度所决定，造成压缩机功耗偏大。虽然通过使用多台压缩机可以实现多个冷凝温度，但是系统会变得比较复杂、成本明显增加。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多排气压力滚动转子式压缩机，本发明的一台滚动转子式压缩机能够提供多个排气压力，满足制冷/热泵系统存在或者需要的多个冷凝温度。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种多排气压力滚动转子式压缩机，包括安装在压缩机壳体内的气缸与设置在气缸内的偏心转子，该偏心转子外表面与气缸内表面之间构成一个月牙形空间，该月牙形空间随转子的转动而移动，所述的气缸上设置有往复运动的滑片，该滑片时刻压紧在偏心转子外表面上，并将月牙形空间分成高压腔与低压腔，所述的气缸上开设有与低压腔连通的吸气通道以及与高压腔相连通的排气通道，所述的排气通道开设有多个，且在每个排气通道内分别设置有排气阀。
作为一种实施方式，当压缩机只有两个排气压力时，所述的气缸上开设有两个均与高压腔相连通的排气通道，分别为低压排气通道以及高压排气通道，所述的低压排气通道内设置有低压排气阀，所述的高压排气通道内设置有高压排气阀。
但一台滚动转子式压缩机所能提供的排气压力数量是非限制的，可以通过增减排气通道和排气阀数量、其在腔体上的安装位置、以及更换排气阀的种类和安装位置来改变一台滚动转子式压缩机所能提供的排气压力数量，以实现多个排气压力。
所述的气缸上开设有弹簧孔与滑片槽，在滑片槽内设有滑片，在弹簧孔内设有弹簧，滑片靠弹簧孔内的弹簧紧紧压在偏心转子外表面。
以能提供两个排气压力的双排气压力滚动转子式压缩机为例，说明双排气压力滚动转子式压缩机的应用。
偏心转子外表面与气缸内表面之间构成的月牙形空间，经过吸气通道时充满制冷剂蒸气；偏心转子围绕气缸中心线旋转，月牙形空间最终不再与吸气通道联通，形成独立的压缩腔室；当偏心转子旋转时，压缩腔室容积逐渐减小，制冷剂温度和压力逐步上升，当压缩腔室与低压排气通道联通，且压缩腔内的制冷剂蒸气压力达到低排气压力设定值后，低压排气通道内的低压排气阀开启，部分制冷剂从低压排气通道内排出，低压排气通道关闭，完成低压排气过程，低压排气过程中，高压排气阀始终保持关闭状态。当压缩机只有两个排气压力时，低压排气通道的封闭通过偏心转子堵住低压排气通道入口，或经过一定时间后低压排气阀主动关闭实现，类似的，当压缩机有两个以上排气压力时，任一排气通道的封闭通过偏心转子堵住该排气通道入口，或经过一定时间后该排气通道内的排气阀主动关闭实现。压缩腔室内剩余的制冷剂随着偏心转子的转动被继续压缩至更高的压力，当压缩腔室与高压排气通道联通，且压缩腔室到达指定压力时，高压排气阀打开，蒸气经高压排气通道排出，完成高压排气过程。偏心转子连续旋转，完成连续的吸气、压缩、低压排气、压缩、高压排气过程。类似的，当采用两个以上排气压力时，最终制冷剂按照不同的排气压力，从多个排气通道内依次排出。
当压缩机只有两个排气压力，且采用偏心转子堵住低压排气通道入口的方式关闭低压排气通道时，低压排气通道位置根据高低排气压力的制冷剂流量比例和低排气压力确定。类似的，当压缩机有两个以上排气压力时，且采用偏心转子堵住排气通道入口的方式关闭排气通道时，任一排气通道的位置根据该排气压力对应的制冷剂流量比例和排气压力本身的高低决定。
当压缩机只有两个排气压力，且采用控制低压排气阀开关间隔时间的方式关闭低压排气通道时，开关间隔时间根据高低排气压力的制冷剂流量比例确定，低压排气通道位置根据低排气压力确定。类似的，当压缩机有两个以上排气压力时，且采用控制对应排气通道内排气阀开关间隔时间的方式关闭该排气通道时，任一排气通道的位置根据该排气压力对应的制冷剂流量比例和排气压力本身的高低决定。
双排气压力滚动转子式压缩机的容量调节可以采用变频调节，即改变单位时间内偏心转子的旋转圈数。
与现有技术相比，本发明具备以下优点：
1.实现了一台滚动转子式压缩提供多个排气压力的功能，减少了系统压缩机数量，降低了成本，减少了空间占用；
2.工作原理清晰，控制逻辑简单，具备很强实践性；
3.没有破坏滚动转子式压缩机的原有结构和压缩原理，充分保留了滚动转子式压缩机原有优点。
附图说明
图1为双排气压力滚动转子式压缩机结构示意图。
图中，1为偏心转子，2为气缸，3为吸气通道，4为弹簧孔，5为滑片槽，6为高压排气阀，7为高压排气通道，8为低压排气阀，9为低压排气通道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种双排气压力滚动转子式压缩机，包括安装在压缩机壳体内的气缸2与设置在气缸2内的偏心转子1，该偏心转子1外表面与气缸2内表面之间构成一个月牙形空间，该月牙形空间随转子的转动而移动，气缸2上设置有往复运动的滑片，该滑片时刻压紧在偏心转子1外表面上，并将月牙形空间分成高压腔与低压腔，气缸2上开设有与低压腔连通的吸气通道3以及与高压腔相连通的排气通道，排气通道开设有两个，分别为低压排气通道9以及高压排气通道7，低压排气通道9与高压排气通道7结构设置相同。低压排气通道9内设置有低压排气阀8，高压排气通道7内设置有高压排气阀6。
气缸2上开设有弹簧孔4与滑片槽5，在滑片槽5内设有滑片，在弹簧孔4内设有弹簧，滑片靠弹簧孔4内的弹簧紧紧压在偏心转子1外表面。
双排气压力滚动转子式压缩机的应用原理如下：
偏心转子1外表面与气缸2内表面之间构成的月牙形空间，经过吸气通道3时充满制冷剂蒸气；偏心转子1围绕气缸2中心线旋转，月牙形空间最终不再与吸气通道3联通，形成独立的压缩腔室；当偏心转子1旋转时，压缩腔室容积逐渐减小，制冷剂温度和压力逐步上升，当压缩腔室与低压排气通道9联通，且压缩腔内的制冷剂蒸气压力达到低排气压力设定值后，低压排气通道9内的低压排气阀8开启，部分制冷剂从低压排气通道9内排出，低压排气通道9关闭，完成低压排气过程，低压排气过程中，高压排气阀6始终保持关闭状态。低压排气通道9的封闭通过偏心转子1堵住低压排气通道9入口，或经过一定时间后低压排气阀8主动关闭实现。压缩腔室内剩余的制冷剂随着偏心转子1的转动被继续压缩至更高的压力，当压缩腔室与高压排气通道7联通，且压缩腔室到达指定压力时，高压排气阀6打开，蒸气经高压排气通道7排出，完成高压排气过程。偏心转子连续旋转，完成连续的吸气、压缩、低压排气、压缩、高压排气过程。
采用偏心转子1堵住低压排气通道9入口的方式关闭低压排气通道9时，低压排气通道9位置根据高低排气压力的制冷剂流量比例和低排气压力确定。采用控制低压排气阀8开关间隔时间的方式关闭低压排气通道9时，开关间隔时间根据高低排气压力的制冷剂流量比例确定，低压排气通道9位置根据低排气压力确定。
双排气压力滚动转子式压缩机的容量调节可以采用变频调节，即改变单位时间内偏心转子的旋转圈数。
需要说明的是：一台滚动转子式压缩机所能提供的排气压力数量是非限制的，可以通过增减排气通道和排气阀数量、其在腔体上的安装位置、以及更换排气阀的种类和安装位置来改变一台滚动转子式压缩机所能提供的排气压力数量，以实现多个排气压力。
与双排气压力滚动转子式压缩机的应用原理类似，当压缩机有两个以上排气压力时，任一排气通道的封闭通过偏心转子1堵住该排气通道入口，或经过一定时间后该排气通道内的排气阀主动关闭实现，最终制冷剂按照不同的排气压力，从多个排气通道内依次排出。
类似的，当压缩机有两个以上排气压力时，且采用偏心转子1堵住排气通道入口的方式关闭排气通道时，任一排气通道的位置根据该排气压力对应的制冷剂流量比例和排气压力本身的高低决定。
类似的，当压缩机有两个以上排气压力时，且采用控制对应排气通道内排气阀开关间隔时间的方式关闭该排气通道时，任一排气通道的位置根据该排气压力对应的制冷剂流量比例和排气压力本身的高低决定。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多排气压力滚动转子式压缩机，包括安装在压缩机壳体内的气缸(2)与设置在气缸(2)内的偏心转子(1)，该偏心转子(1)外表面与气缸(2)内表面之间构成一个月牙形空间，该月牙形空间随转子的转动而移动，所述的气缸(2)上设置有往复运动的滑片，该滑片时刻压紧在偏心转子(1)外表面上，并将月牙形空间分成高压腔与低压腔，所述的气缸(2)上开设有与低压腔连通的吸气通道(3)以及与高压腔相连通的排气通道，其特征在于，所述的排气通道开设有多个，且在每个排气通道内分别设置有排气阀；
当压缩机只有两个排气压力时，所述的气缸(2)上开设有两个均与高压腔相连通的排气通道，分别为低压排气通道(9)以及高压排气通道(7)，所述的低压排气通道(9)内设置有低压排气阀(8)，所述的高压排气通道(7)内设置有高压排气阀(6)；
当压缩机只有两个排气压力时，运行过程包括以下环节：
偏心转子(1)外表面与气缸(2)内表面之间构成的月牙形空间，经过吸气通道(3)时充满制冷剂蒸气；
偏心转子(1)围绕气缸(2)中心线旋转，月牙形空间最终不再与吸气通道(3)联通，形成独立的压缩腔室；
当偏心转子(1)旋转时，压缩腔室容积逐渐减小，制冷剂温度和压力逐步上升，当压缩腔室与低压排气通道(9)联通，且压缩腔内的制冷剂蒸气压力达到低排气压力设定值后，低压排气通道(9)内的低压排气阀(8)开启，部分制冷剂从低压排气通道(9)内排出，低压排气通道(9)关闭，完成低压排气过程；
压缩腔室内剩余的制冷剂随着偏心转子(1)的转动被继续压缩至更高的压力，当压缩腔室与高压排气通道(7)联通，且压缩腔室到达指定压力时，高压排气阀(6)打开，蒸气经高压排气通道(7)排出，完成高压排气过程。
2.根据权利要求1所述的一种多排气压力滚动转子式压缩机，其特征在于，某一压力排气过程中，只有一个排气阀打开，其他排气阀保持关闭状态。
3.根据权利要求1所述的一种多排气压力滚动转子式压缩机，其特征在于，当压缩机只有两个排气压力时，低压排气通道(9)的封闭通过偏心转子(1)堵住 低压排气通道(9)入口，或经过一定时间后低压排气阀(8)主动关闭实现。
4.根据权利要求3所述的一种多排气压力滚动转子式压缩机，其特征在于，当压缩机只有两个排气压力，且采用偏心转子(1)堵住低压排气通道(9)入口的方式关闭低压排气通道(9)时，低压排气通道(9)位置根据高低排气压力的制冷剂流量比例和低排气压力确定。
5.根据权利要求3所述的一种多排气压力滚动转子式压缩机，其特征在于，当压缩机只有两个排气压力，且采用控制低压排气阀(8)开关间隔时间的方式关闭低压排气通道(9)时，开关间隔时间根据高低排气压力的制冷剂流量比例确定，低压排气通道(9)位置根据低排气压力确定。
6.根据权利要求1所述的一种多排气压力滚动转子式压缩机，其特征在于，当压缩机有两个以上排气压力时，所述气缸(2)上开设有多个均与高压腔相连通的排气通道，且各个排气通道分别设置有排气阀。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的一种多排气压力滚动转子式压缩机，其特征在于，所述的气缸(2)上开设有弹簧孔(4)与滑片槽(5)，在滑片槽(5)内设有滑片，在弹簧孔(4)内设有弹簧，滑片靠弹簧孔(4)内的弹簧紧紧压在偏心转子(1)外表面。
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