CN110345075A - 涡旋压缩机和热泵系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种涡旋压缩机和热泵系统。该涡旋压缩机包括壳体(1)、静涡旋盘(2)和吸气管(3)，吸气管(3)设置在壳体(1)上，静涡旋盘(2)上设置有排气口(4)，涡旋压缩机还包括吸气回热组件，吸气回热组件与吸气管(3)换热接触，吸气回热组件的进气口连通至排气口(4)，吸气回热组件的出气口连通至壳体(1)的排气腔(5)，至少部分排气口(4)排出的冷媒流经吸气回热组件，并与流经吸气管(3)的冷媒换热后流动至排气腔(5)。根据本申请的涡旋压缩机，能够有效避免吸气带液现象，提高涡旋压缩机的运行可靠性。

Description

涡旋压缩机和热泵系统
技术领域
本申请涉及压缩机技术领域，具体涉及一种涡旋压缩机和热泵系统。
背景技术
涡旋压缩机因其效率高、体积小、质量轻、运行平稳等特点被广泛运用于制冷空调和热泵等领域。一般来说，涡旋压缩机由密闭壳体、静涡旋盘、动涡旋盘、支架、曲轴、防自转机构供油装置和电机构成，动、静涡旋盘的型线均是螺旋形，动涡旋盘相对静涡旋盘偏心并相差180°安装，于是在动、静涡旋盘间形成了多个月牙形空间。在动涡旋盘以静涡旋盘的中心为旋转中心并以一定的旋转半径作无自转的回转平动时，外圈月牙形空间便会不断向中心移动，此时，冷媒被逐渐推向中心空间，其容积不断缩小而压力不断升高，直至与中心排气孔相通，高压冷媒被排出泵体，完成压缩过程。
涡旋压缩机运行范围广，运行吸气温度低的工况及低温制热等领域时，存在吸气带液隐患——吸气中有部分液体冷媒。吸气带液会对压缩机的运行带来诸多问题，主要有以下三点：(1)吸气中有液体冷媒，占据了部分吸气体积，会造成吸气损失，制冷量下降；(2)吸气带液会稀释泵体摩擦副表面的润滑油，恶化泵体润滑环境，加剧泵体磨损，降低运行可靠性；(3)吸气带液过多，会造成泵体液击，泵体侧壁被击出小坑，涡旋盘轴向密封失效；甚至造成涡旋齿断裂，压缩机报废。因此在涡旋压缩机上，吸气带液问题需要关注，在低温制冷、低温制热等领域更要避免。
现有技术方案中，压缩机单机并没有专门针对吸气带液问题进行预防。使用R410A冷媒、应用在常规空调制冷领域的场合，吸气带液很少出现。但是对于使用R134a冷媒、应用在冷藏冷冻领域的海上集装箱涡旋压缩机，某些工况吸气温度会低至-45℃，吸气带液不容忽视；对于应用在低温制热领域的热泵系统的涡旋压缩机，吸气带液问题也会频繁出现；另外，随着多联机系统近年来应用领域的增加，工况范围也增大，对压缩机在低温、高温领域提出了更高的要求，吸气带液问题随之而来。
当涡旋压缩机运行时出现吸气带液，就会造成压缩机异常磨损，甚至出现涡旋齿断裂问题，降低涡旋压缩机的运行可靠性。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种涡旋压缩机和热泵系统，能够有效避免吸气带液现象，提高涡旋压缩机的运行可靠性。
为了解决上述问题，本申请提供一种涡旋压缩机，包括壳体、静涡旋盘和吸气管，吸气管设置在壳体上，静涡旋盘上设置有排气口，涡旋压缩机还包括吸气回热组件，吸气回热组件与吸气管换热接触，吸气回热组件的进气口连通至排气口，吸气回热组件的出气口连通至壳体的排气腔，至少部分排气口排出的冷媒流经吸气回热组件，并与流经吸气管的冷媒换热后流动至排气腔。
优选地，吸气回热组件包括回热管和换热部，换热部与吸气管套接，换热部包括进口和出口，回热管的一端连通至排气口，回热管的另一端连通至换热部的进口，换热部的出口与排气腔连通。
优选地，换热部套设在吸气管外，并与吸气管的外壁密封配合，换热部与吸气管之间形成冷媒流动腔，进口和出口与冷媒流动腔连通。
优选地，换热部包括换热套管，换热套管设置在壳体外，换热套管的第一端与吸气管密封连接，第二端设置在壳体上。
优选地，换热部还包括吸气固定环，吸气固定环固定设置在壳体上，换热套管的第二端固定设置在吸气固定环上。
优选地，吸气固定环包括中心孔，吸气管穿设在中心孔内，吸气管的外周壁设置有定位台阶，定位台阶轴向止挡在中心孔的孔壁上。
优选地，吸气固定环止挡在壳体外，吸气固定环包括端板，换热套管与端板之间密封配合，端板上设置有进口和出口。
优选地，吸气固定环还包括外环壁，外环壁位于端板的外周，并沿吸气管的轴向延伸，换热套管套设于外环壁内。
优选地，进口和出口关于吸气管的中心轴线中心对称。
优选地，换热套管为柔性管或刚性管。
优选地，回热管为弯管，回热管与排气口连接的一端与排气口的中心轴线平行，和/或，回热管与进口连接的一端与进口同轴。
优选地，排气口处设置有排气约束盖，排气约束盖罩设在排气口外，排气约束盖包括第一气口和第二气口，第一气口连通排气口和排气腔，回热管连通至第二气口。
优选地，排气口外周侧的静涡旋盘上开设有嵌槽，排气约束盖嵌设在嵌槽内。
优选地，排气约束盖的底板与静涡旋盘的盘面之间形成预设间隔。
优选地，静涡旋盘上设置有吸气口，吸气管伸入吸气口内，并与静涡旋盘密封连接。
优选地，回热管内径与吸气管内径之间的关系满足：
其中d放热为吸气管内径，d吸热为回热管内径，Δt吸热为吸气过热度，Δt放热为排气过冷度，Nuf放热为放热端的平均努谢尔特数，Nuf吸热为吸热端的平均努谢尔特数。
优选地，回热管内径与吸气管内径之间的关系满足：
其中d放热为吸气管内径，d吸热为回热管内径，Δt吸热为吸气过热度，Δt放热为排气过冷度，Nuf放热为放热端的平均努谢尔特数，Nuf吸热为吸热端的平均努谢尔特数，α为放大系数，取值为1.2～1.5。
根据本申请的另一方面，提供了一种热泵系统，包括涡旋压缩机，该涡旋压缩机为上述的涡旋压缩机。
本申请提供的涡旋压缩机，包括壳体、静涡旋盘和吸气管，吸气管设置在壳体上，静涡旋盘上设置有排气口，涡旋压缩机还包括吸气回热组件，吸气回热组件与吸气管换热接触，吸气回热组件的进气口连通至排气口，吸气回热组件的出气口连通至壳体的排气腔，至少部分排气口排出的冷媒流经吸气回热组件，并与流经吸气管的冷媒换热后流动至排气腔。该涡旋压缩机在排气口处增加了吸气回热组件，使得至少部分排气口排出的高温冷媒能够经吸气回热组件与吸气管内的低温冷媒进行换热，从而利用排气口处的高温冷媒对吸气管内的低温冷媒进行加热，防止出现吸气带液的问题，优化泵体内部润滑环境，有利于压缩机运行，提高了压缩机的运行可靠性。
附图说明
图1为本申请实施例的涡旋压缩机的吸气回热结构的剖视图；
图2为本申请实施例的涡旋压缩机的吸气回热结构的冷媒流动图；
图3为本申请实施例的涡旋压缩机的吸气回热结构的俯视图；
图4为本申请实施例的涡旋压缩机的排气约束盖的立体结构图；
图5为本申请实施例的涡旋压缩机的吸气固定环的立体结构图；
图6为涡旋压缩机正常工作时的回热循环p-h图；
图7为涡旋压缩机吸气带液时的吸排换热p-h图；
图8为本申请实施例的涡旋压缩机吸气不带液时的吸排换热p-h图；
图9为本申请实施例的涡旋压缩机的剖视结构图。
附图标记表示为：
1、壳体；2、静涡旋盘；3、吸气管；4、排气口；5、排气腔；6、回热管；7、进口；8、出口；9、冷媒流动腔；10、换热套管；11、吸气固定环；12、中心孔；13、定位台阶；14、端板；15、外环壁；16、排气约束盖；17、第一气口；18、第二气口；19、嵌槽；20、吸气口；21、上盖；22、上支架组件；23、动涡旋盘；24、轴系组件；25、电机组件；26、机壳；27、下支架组件；28、下盖；29、排气管；30、吸气密封圈。
具体实施方式
结合参见图1至图9所示，根据本申请的实施例，涡旋压缩机包括壳体1、静涡旋盘2和吸气管3，吸气管3设置在壳体1上，静涡旋盘2上设置有排气口4，涡旋压缩机还包括吸气回热组件，吸气回热组件与吸气管3换热接触，吸气回热组件的进气口连通至排气口4，吸气回热组件的出气口连通至壳体1的排气腔5，至少部分排气口4排出的冷媒流经吸气回热组件，并与流经吸气管3的冷媒换热后流动至排气腔5。
该涡旋压缩机在排气口4处增加了吸气回热组件，使得至少部分排气口4排出的高温冷媒能够经吸气回热组件与吸气管3内的低温冷媒进行换热，从而利用排气口4处的高温冷媒对吸气管3内的低温冷媒进行加热，防止出现吸气带液的问题，优化泵体内部润滑环境，有利于压缩机运行，提高了压缩机的运行可靠性。
吸气回热组件包括回热管6和换热部，换热部与吸气管3套接，换热部包括进口7和出口8，回热管6的一端连通至排气口4，回热管6的另一端连通至换热部的进口7，换热部的出口8与排气腔5连通。
换热部通过回热管6与排气口4连通，使得吸气回热组件实现分体式设计，能够合理设置换热部的结构，使得换热部不受与排气口4连接位置处的结构影响，可以根据吸气管3的结构进行设计，与吸气管3之间实现良好的换热效果，提高换热效率。排气口4排出的高温冷媒可以经由回热管6进入到换热部，并在换热部处与吸气管3内的低温冷媒进行换热，对吸气管3内的低温冷媒进行加热，避免吸气管3内的低温冷媒带液。
在本实施例中，换热部套设在吸气管3外，并与吸气管3的外壁密封配合，换热部与吸气管3之间形成冷媒流动腔9，进口7和出口8与冷媒流动腔9连通。换热部套设在吸气管3外，不会对吸气管3的吸气通道形成阻碍，保证了冷媒吸入效果，同时也不会影响换热部与吸气管3之间的换热结构，能够简化吸气管3的设计结构，使得换热部与吸气管3的配合更加简单方便。
优选地，换热部为单壁结构，换热部的内壁面与吸气管3的外壁面之间形成冷媒流动腔9，从而使得冷媒在进入到冷媒流动腔9之后，能够直接与吸气管3的外壁接触，提高高温冷媒与吸气管3内的低温冷媒的换热效果。
在本实施例中，换热部包括换热套管10，换热套管10设置在壳体1外，换热套管10的第一端与吸气管3密封连接，第二端设置在壳体1上。换热套管具体为上小下大的环形结构，小径端的管径与吸气管3的外径相同，从而使得小径段可以密封贴合在吸气管3的外壁上，实现与吸气管3之间的密封配合。换热管的大径端可以延伸至壳体1上，从而使得大径端能够固定在壳体1上，并与壳体1之间密封连接，避免发生泄漏现象。大径端与吸气管3之间具有较大间隙，该间隙形成上述的冷媒流动腔9。将换热套管10设置在壳体1外，能够避免换热套管10占用壳体1内的体积，同时能够避免壳体1内的排气腔5的压力对换热套管10产生不利影响。
优选地，换热部还包括吸气固定环11，吸气固定环11固定设置在壳体1上，换热套管10的第二端固定设置在吸气固定环11上。吸气固定环11能够更加方便与壳体1之间进行固定连接，且换热套管10与吸气固定环11分体设置，可以简化各自结构，降低各部件的成型难度和加工成本，而且可以根据结构和功能的不同选用不同的材料制作，既能够方便实现与相关部件的连接，又能够使得所选取的材料更加充分地发挥该部件在相应位置处的功能和作用。
吸气固定环11包括中心孔12，吸气管3穿设在中心孔12内，吸气管3的外周壁设置有定位台阶13，定位台阶13轴向止挡在中心孔12的孔壁上。为了保证吸气管3与吸气固定环11之间的配合结构稳定性，优选地，中心孔12处设置有轴向凸环，从而能够增加吸气固定环11与吸气管3之间的轴向配合长度，提高吸气管3在吸气固定环11上的设置结构的稳定性和可靠性。此外，轴向凸环可以与吸气固定环11的端面之间形成台阶，从而在壳体1上设置有安装孔，轴向凸环穿设在该安装孔内，通过安装孔对轴向凸环形成径向限位，同时吸气固定环11通过台阶止挡在壳体1外，形成对吸气固定环11的轴向限位。
吸气固定环11可以焊接固定在壳体1上，也可以通过其他方式固定在壳体1上，为了进一步提高密封性能，可以在吸气固定环11与壳体1之间设置密封垫。
在本实施例中，吸气固定环11止挡在壳体1外，吸气固定环11包括端板14，换热套管10与端板14之间密封配合，端板14上设置有进口7和出口8。端板14能够止挡在换热套管10的端口处，从而对换热套管10形成端部密封，方正换热套管10的密封性能。换热套管10与端板14之间可以为焊接，也可以为粘接固定，或者是螺栓连接等，具体需要根据两者的材料和配合结构选择合适的固定连接方式。
吸气固定环11还包括外环壁15，外环壁15位于端板14的外周，并沿吸气管3的轴向延伸，换热套管10套设于外环壁15内。外环壁15能够与换热套管10形成套接配合，从而进一步提高吸气固定环11与换热套管10之间的密封连接效果。
优选地，进口7和出口8关于吸气管3的中心轴线中心对称，能够保证高温冷媒的流程最大，使得高温冷媒能够最大程度地与吸气管3内的低温冷媒进行换热，更加有效地避免吸气带液。
优选地，换热套管10为柔性管或刚性管。当换热套管10为柔性管时，在换热套管10设置在壳体1外时，由于通入换热套管10内的为高温高压冷媒，因此能够保证换热套管10膨胀，不会影响冷媒的进入效果，同时在压缩机不工作时，可以使得换热套管10收拢在吸气管3上，不额外占用体积，空间利用率更高。当换热套管10为刚性管时，换热套管10例如为铜管。
优选地，回热管6为弯管，回热管6与排气口4连接的一端与排气口4的中心轴线平行，和/或，回热管6与进口7连接的一端与进口7同轴。该种回热管6的结构设计，能够保证回热管6内的冷媒流动与相应接口处冷媒流动方向一致，减少冷媒流动压力损失，降低冷媒流动换向过程中的冲击作用，提高冷媒流动效果和流动效率。
排气口4处设置有排气约束盖16，排气约束盖16罩设在排气口4外，排气约束盖16包括第一气口17和第二气口18，第一气口17连通排气口4和排气腔5，回热管6连通至第二气口18。通过设置排气约束盖16，能够利用排气约束盖16形成排气口4与回热管6之间的连接，可以方便设计与回热管6相连的结构，保证回热管6与排气口4的连接结构的稳定性和可靠性。此外，通过设计排气约束盖16形成中间连接结构，也能够方便进行回热管6的设置，简化了回热管6与排气口4的连接结构，降低了设计难度，提高了加工和装配效率，降低了加工成本。
当排气口4处设置有上述的排气约束盖16时，回热管6与排气口4连接的一端与第二气口18同轴。
在本实施例中，排气口4外周侧的静涡旋盘2上开设有嵌槽19，排气约束盖16嵌设在嵌槽19内。排气约束盖17具有轴向延伸的卡环，卡环伸入嵌槽19内，并与嵌槽19之间过盈配合，从而实现排气约束盖16与嵌槽19之间的固定连接。
优选地，排气约束盖16的底板与静涡旋盘2的盘面之间形成预设间隔，可以通过该间隔所形成的空腔来形成缓冲腔，降低排气口4排出的冷媒压力，并能够在缓冲腔内进行冷媒再分配，使得冷媒分别流向第一气口17和第二气口18。
静涡旋盘2上设置有吸气口20，吸气管3伸入吸气口20内，并与静涡旋盘2密封连接。为了提高吸气管3与静涡旋盘2之间的密封效果，优选地，在吸气管3与吸气口20的周壁之间设置有吸气密封圈30。
回热管内径与吸气管内径之间的关系满足：
其中d放热为吸气管内径，d吸热为回热管内径，Δt吸热为吸气过热度，Δt放热为排气过冷度，Nuf放热为放热端的平均努谢尔特数，Nuf吸热为吸热端的平均努谢尔特数。
优选地，回热管内径与吸气管内径之间的关系满足：
其中d放热为吸气管内径，d吸热为回热管内径，Δt吸热为吸气过热度，Δt放热为排气过冷度，Nuf放热为放热端的平均努谢尔特数，Nuf吸热为吸热端的平均努谢尔特数，α为放大系数，取值为1.2～1.5。通过设置放大系数，能够考虑到带液率，进一步保证吸气管3与回热管6之间面积关系的准确性，提高控制精度。
按照上述的方式来设计吸气管3与回热管6之间的面积关系，可以使吸气管3内冷媒温度上升的同时，不至于产生严重的吸气过热，保证压缩机运行的稳定性和可靠性，提高压缩机的运行能效。
涡旋压缩机还包括上盖21、上支架组件22、动涡旋盘23、轴系组件24、电机组件25、机壳26、下支架组件27、下盖28和排气管29。其中壳体1包括上盖21、机壳26以及下盖28。动涡旋盘23和静涡旋盘2组合形成压缩机构，进行冷媒的压缩。电机组件25与轴系组件24组合构成驱动部分。
涡旋压缩机工作过程中，由驱动部分驱动动涡旋盘23运转，与静涡旋盘2相互啮合从而形成月牙形压缩腔。随着轴系组件24的旋转，制冷剂经过吸气管3进入压缩机构的吸气腔，动涡旋盘23作继续回转平动并始终保持良好的啮合状态，吸气腔不断向中心推移，容积不断缩小，腔体内压力不断上升；当压缩达预定压缩比时，制冷剂由静涡旋盘2的中心排气口4排出，一部分制冷剂经过排气约束盖16上的第一气口17进入密封容器上部空间的排气腔5内，另一部分制冷剂经过排气约束盖16上的第二气口18、回热管6、吸气固定环11，对吸气管3内的液态冷媒加热后，再经过吸气固定环11上的出口8回到封闭容器上部空间的排气腔5内，两部分制冷剂混合后，经上支架组件22与壳体1的间隙到达电机组件25处，对电机组件25进行冷却，然后经排气管29排出压缩机外。
吸气固定环11上的进口7和出口8是分开布置的，但不限于对称180°分布。各个角度分布中，180°时高温排气冷媒与吸气管3内的低温冷媒换热效果最佳。
图6为涡旋压缩机正常工作时的回热循环p-h图。其中，1-2-3-4-1表示理论循环，1-1’-2’-3-3’-4’-1表示回热循环，1-1’与3-3’表示回热过程，在没有冷量损失的情况下，热交换过程中液体放出的热量应等于蒸汽吸收的热量
h3-h3′＝h1′-h1
回热循环中的单位制冷量为
q0＝h1-h4′＝h1′-h4
单位制冷量的增加量
Δq0＝h4-h4′＝h1′-h1
循环的比功增加量
Δw0＝(h2′-h1′)-(h2-h1)
由此可见，采用回热循环后性能系数可以增加，也可以减少，它的变化规律与有效过热对单位容积制冷量及性能系数的变化规律一致。对于T-s图上饱和蒸汽线向左下方倾斜的制冷剂，如果吸入饱和蒸汽，经压缩机压缩后会进入湿蒸汽区，为防止压缩过程中产生液击现象，必须采用回热循环。
在低温制冷装置中，吸气温度过低会使压缩机气缸外壁结霜，润滑条件恶化，因此必须设法提高吸气温度。同时，为了避免高压液体进入膨胀阀或毛细管之前因管道阻力等因素使部分液体汽化，影响节流元件的工作特性，也希望液体有一定的过冷度。为此，在低温装置中往往装有回热器。
上述为空调系统中回热循环的基本原理。而本发明在压缩机内部就实现吸气的加热和排气的冷却，避免压缩过程中产生液击现象。
如图7为吸气带液时的循环示意图，压缩机吸气管3处，冷媒带液，处于状态1。不使用本发明时，带液冷媒1压缩至状态2，再经过冷凝、节流和蒸发过程，完成一个循环1-2-3-4-1。此时带液冷媒进入压缩机，造成液击。采用本发明后，静涡旋盘排出的高温高压冷媒2，分为两部分，一部分直接排出，仍处于状态2；另一部分则加热带液冷媒1，吸气管内冷媒由状态1到达状态1’。在吸气固定环和吸气柔性环组成的空间中，高温高压冷媒2被吸气冷却，到达状态2’。2’再回到压缩机上部空间时，与2混合为2”。即，此循环为1’-2”-3-4-1’。
此循环中的1-1’、2-2’等过程均发生在压缩机内部，冷凝器内、蒸发器内的冷媒变化过程是不变的，即此循环对冷量的增加没有帮助。但是压缩机比功会下降，即
h2′-h1′＜h2-h1
因此采用本发明，不仅会防止吸气带液，还会减少压缩机比功，有助于提高压缩机的可靠性与能效。
如图8为吸气不带液时的循环示意图。1-1’表示吸气管中的冷媒受热，变成过热蒸汽的过程。其他过程与带液循环一致。如前述，对于T-s图上饱和蒸汽线向左下方倾斜的制冷剂，如果吸入饱和蒸汽，经压缩机压缩后会进入湿蒸汽区，为防止压缩过程中产生液击现象，必须使吸气过热。
同时，吸气冷媒过热，将造成制冷量降低：压缩机吸气腔体积不变，即冷媒的体积流量不变；气态冷媒过热后，密度降低，体积流量不变，因此质量流量降低，单位制冷量降低。因此，必须控制吸气过热。本发明中，一种简单的控制方法是控制吸气管和回热弯管的面积比，以控制高温排气流量，从而影响吸气过热量。
将吸气管内外冷媒换热简化为两个模型：在吸气管外的高温冷媒对吸气管的放热为外掠圆管的对流换热；在吸气管内的低温冷媒吸热为管内受迫对流换热。对流换热的基本计算式为牛顿冷却公式：
q＝h·Δt
其中，q——热流密度，W/m2；
h——表面传热系数，W/(m2·K)；
Δt——壁表面与流体间温度差，K。
根据努谢尔特(Nusselt)准则：
其中，Nu——努谢尔特数；
λ——流体导热系数，W/(m·K)；
l——定型尺寸，m。
得到：
则吸气管外冷媒放热量Q放热
其中，A——当量面积，m2，d放热是指管外冷媒流道的当量直径，此发明中应为回热管的内径，方管、椭圆管等可得出相应当量直径，且回热弯管不应为变截面管，扩管、缩管将造成冷媒流动能量损失，会对吸排气压力产生不利影响；
Nuf放热——放热端的平均努谢尔特数，根据受迫紊流换热准则计算；
吸气管内冷媒吸热量Q吸热
吸热模型中当量面积为A吸热，当量直径d吸热即吸气管内径；
建立吸热与放热平衡
Q吸热＝Q放热
则
其中，l放热与l吸热都是定型尺寸，即当量直径。流体导热系数λ放热与λ吸热近似相等。Δt放热为排气过冷度，在图7、图8中为t2-t2’，实际应用中可以给一个预期值。Δt吸热为吸气过热度，在图7、图8中为t1’-t1，这就是期望达到的过热温度，也是人为给定的。
综上得到吸气管内径d吸热与回热管内径d放热的关系为：
考虑到带液率，上述关系式还要乘一个放大系数α，以1.2～1.5为宜。
以上是本申请的一种具体实施方式，通过本申请的回热机构，防止压缩机运行时吸气带液的产生；优化泵体内部润滑环境，有利于压缩机运行，提高了压缩机的可靠性；代替部分回热器的作用，可降低压缩机功耗，提高可靠性及空调器性能。
根据本申请的实施例，热泵系统包括涡旋压缩机，该涡旋压缩机为上述的涡旋压缩机。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (18)

1.一种涡旋压缩机，其特征在于，包括壳体(1)、静涡旋盘(2)和吸气管(3)，所述吸气管(3)设置在所述壳体(1)上，所述静涡旋盘(2)上设置有排气口(4)，所述涡旋压缩机还包括吸气回热组件，所述吸气回热组件与所述吸气管(3)换热接触，所述吸气回热组件的进气口连通至所述排气口(4)，所述吸气回热组件的出气口连通至所述壳体(1)的排气腔(5)，至少部分所述排气口(4)排出的冷媒流经所述吸气回热组件，并与流经所述吸气管(3)的冷媒换热后流动至所述排气腔(5)。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述吸气回热组件包括回热管(6)和换热部，所述换热部与所述吸气管(3)套接，所述换热部包括进口(7)和出口(8)，所述回热管(6)的一端连通至所述排气口(4)，所述回热管(6)的另一端连通至所述换热部的进口(7)，所述换热部的出口(8)与所述排气腔(5)连通。
3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述换热部套设在所述吸气管(3)外，并与所述吸气管(3)的外壁密封配合，所述换热部与所述吸气管(3)之间形成冷媒流动腔(9)，所述进口(7)和所述出口(8)与所述冷媒流动腔(9)连通。
4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述换热部包括换热套管(10)，所述换热套管(10)设置在所述壳体(1)外，所述换热套管(10)的第一端与所述吸气管(3)密封连接，第二端设置在所述壳体(1)上。
5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述换热部还包括吸气固定环(11)，所述吸气固定环(11)固定设置在所述壳体(1)上，所述换热套管(10)的第二端固定设置在所述吸气固定环(11)上。
6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述吸气固定环(11)包括中心孔(12)，所述吸气管(3)穿设在所述中心孔(12)内，所述吸气管(3)的外周壁设置有定位台阶(13)，所述定位台阶(13)轴向止挡在所述中心孔(12)的孔壁上。
7.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述吸气固定环(11)止挡在所述壳体(1)外，所述吸气固定环(11)包括端板(14)，所述换热套管(10)与所述端板(14)之间密封配合，所述端板(14)上设置有所述进口(7)和所述出口(8)。
8.根据权利要求7所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述吸气固定环(11)还包括外环壁(15)，所述外环壁(15)位于所述端板(14)的外周，并沿所述吸气管(3)的轴向延伸，所述换热套管(10)套设于所述外环壁(15)内。
9.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述进口(7)和所述出口(8)关于所述吸气管(3)的中心轴线中心对称。
10.根据权利要求4至8中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述换热套管(10)为柔性管或刚性管。
11.根据权利要求2至9中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述回热管(6)为弯管，所述回热管(6)与所述排气口(4)连接的一端与所述排气口(4)的中心轴线平行，和/或，所述回热管(6)与所述进口(7)连接的一端与所述进口(7)同轴。
12.根据权利要求2至9中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述排气口(4)处设置有排气约束盖(16)，所述排气约束盖(16)罩设在所述排气口(4)外，所述排气约束盖(16)包括第一气口(17)和第二气口(18)，所述第一气口(17)连通所述排气口(4)和所述排气腔(5)，所述回热管(6)连通至所述第二气口(18)。
13.根据权利要求12所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述排气口(4)外周侧的所述静涡旋盘(2)上开设有嵌槽(19)，所述排气约束盖(16)嵌设在所述嵌槽(19)内。
14.根据权利要求12所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述排气约束盖(16)的底板与所述静涡旋盘(2)的盘面之间形成预设间隔。
15.根据权利要求1至9中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘(2)上设置有吸气口(20)，所述吸气管(3)伸入所述吸气口(20)内，并与所述静涡旋盘(2)密封连接。
16.根据权利要求2至9中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述回热管内径与所述吸气管内径之间的关系满足：
其中d放热为吸气管内径，d吸热为回热管内径，Δt吸热为吸气过热度，Δt放热为排气过冷度，Nuf放热为放热端的平均努谢尔特数，Nuf吸热为吸热端的平均努谢尔特数。
17.根据权利要求2至9中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述回热管内径与所述吸气管内径之间的关系满足：
其中d放热为吸气管内径，d吸热为回热管内径，Δt吸热为吸气过热度，Δt放热为排气过冷度，Nuf放热为放热端的平均努谢尔特数，Nuf吸热为吸热端的平均努谢尔特数，α为放大系数，取值为1.2～1.5。
18.一种热泵系统，包括涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机为权利要求1至17中任一项所述的涡旋压缩机。
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