CN110762000A - 增焓脉动衰减装置、涡旋压缩机及空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡旋压缩机用增焓脉动衰减装置、涡旋压缩机及空调系统，所述增焓脉动衰减装置包括具有内部容腔(13)的主壳体(1)，主壳体(1)设置有进气口(11)和出气口(12)，在所述出气口(12)设置有增焓管(2)，增焓管(2)具有位于所述内部容腔(13)内的第一管段(21)和伸出所述主壳体(1)外的第二管段(22)，所述第一管段(21)的管壁上设置有多个开孔(211)。本发明提供的增焓脉动衰减装置、涡旋压缩机及空调系统，可以有效衰减管路中气流脉动引起的振动，并使得增焓管路中的冷媒气体可以压力均等地流入压缩机的压缩腔。由此解决现有技术中增焓管路中冷媒产生脉动而导致增焓管路与压缩机的壳体连接处发生断裂的问题。

Description

增焓脉动衰减装置、涡旋压缩机及空调系统

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体地涉及一种增焓脉动衰减装置、涡旋压缩机及空调系统。

背景技术

涡旋压缩机是一种新型容积式流体机械，如图1所示，涡旋压缩机主要包括外壳4及位于外壳4内的静涡旋盘7、动涡旋盘8和曲轴等构成。其中动、静涡旋盘之间设置一定的偏心距，并相对旋转180°安装在一起；由此，在动、静涡旋盘之间的容积腔室中可形成多个月牙形的压缩腔9，当曲轴转动时，安装在曲轴偏心部的动涡盘在十字滑环的约束下做周期性公转平动；当涡旋盘最外侧的容积腔室与吸气口连通时，开始吸气，直至与吸气孔脱离，完成吸气；随着曲轴的转动，动、静涡旋盘之间的月牙形腔室容积逐渐向内收缩，直至与排气孔10连通，开始排气，完成压缩介质压缩。

由于涡旋压缩机独特的结构和运动规律，与传统的往复式、转子式、螺杆式等压缩机相比，其具有零件数少、容积效率高、压缩过程连续且平稳、振动噪音小等诸多优良特性，目前被广泛应用于多联机空调及热泵系统中。作为制冷系统的核心设备，涡旋压缩机的性能直接决定系统的换热效果。当外界环境温度恒定，传统的涡旋压缩机在工作过程中常会出现冷媒循环量下降、制热能力不足的现象。为解决这一问题，在传统涡旋压缩机上设置喷气增焓的结构，其基本结构如图1所示。在涡旋压缩机的静涡旋盘7上设置补气的冷媒通道，将冷媒气体通过增焓管道从制冷系统引入到压缩腔9的中压腔室部分，通过这种方式，可降低压缩腔室中介质温度、增大排气量，大幅提高涡旋压缩机的制热能力。

但是，由于设置在静涡旋盘7上的增焓通道的出口的位置是固定不动的，而与增焓通道连通的容积腔室中的压力是随着曲轴转动周期性变化的，并且随着动涡旋盘8的运动，压缩腔9与增焓通道周期性地连通、闭合，造成冷媒气体通过增焓通道流入压缩机的过程实际上处于一个脉动形式。这种脉动式的流动存在相位差，造成与增焓通道连接的增焓管路20所承受的压力是一个压差△P，随着压缩机的运行，该压力差△P周期性的作用于增焓管路20上，产生一个激振力，当低阶激振力频率与增焓管路20低阶频率接近时，造成增焓管路20强烈振动，并伴随产生较大噪音，甚至导致增焓管路20的断裂。为解决这一问题，现有的喷气增焓涡旋压缩机通常将增焓管路20设计为U型结构，并在U型的增焓管路20的中部设置卡箍30与压缩机的外壳4固定，以达到减小振动的目的。

但工程实际表明，此种U型增焓管路20与壳体固接的方式并未彻底解决问题，在涡旋压缩机运行过程中，受到气流脉动以及壳体振动的影响，增焓管路20与外壳4之间的连接处发生失效的现象依然存在，使涡旋压缩机可靠性大打折扣，冷媒介质通过增焓管路20破裂处外泄，造成环境污染。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中因涡旋压缩机的增焓管路中因气体产生脉动而使得压缩机振动，从而导致增焓管路与壳体的连接处产生破裂的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种涡旋压缩机用增焓脉动衰减装置，所述增焓脉动衰减装置包括具有内部容腔的主壳体，所述主壳体设置有进气口和出气口，在所述出气口设置有增焓管，所述增焓管具有位于所述内部容腔内的第一管段和伸出所述主壳体外的第二管段，所述第一管段的管壁上设置有多个开孔。

优选地，每个所述开孔为圆孔，且所述圆孔的直径为0.8～1.5mm。

优选地，所述增焓管在轴向的延伸方向上的横截面一致；

所述多个开孔的总面积的和为所述增焓管的横截面面积的1.4～1.8倍。

优选地，所述第一管段为直线延伸的管路，所述开孔沿所述第一管段的轴向呈多排布置。

优选地，所述增焓管的所述第二管段为弯折为直角状的弯管或者为直线状管路；

所述主壳体的所述进气口设置有进气管，所述进气管为弯折的直角状的弯管或者为直线状管路。

优选地，所述进气口和所述出气口分别位于所述主壳体的相对的两端。

根据本发明的另一方面，还提供一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括外壳、设置于所述外壳内的静涡旋盘和能够相对所述静涡旋盘转动的动涡旋盘，所述静涡旋盘和所述动涡旋盘形成压缩腔，所述静涡旋盘上设置有通向所述压缩腔的增焓通道，所述涡旋压缩机还包括如上所述的增焓脉动衰减装置，所述增焓脉动衰减装置的所述增焓管的所述第二管段与所述增焓通道连通。

优选地，所述增焓通道的远离所述压缩腔的部分为垂直于所述动涡旋盘的转轴的水平通道，所述增焓管的所述第二管段插入所述水平通道中固定。

根据本发明的再一方面，还提供一种空调系统，所述空调系统包括通过管路连接的冷凝器、蒸发器、闪蒸器以及如上所述的涡旋压缩机。

优选地，与所述闪蒸器的出口连接的管路连接至所述涡旋压缩机的所述增焓脉动衰减装置的所述进气口。

本发明提供的增焓脉动衰减装置可以大幅衰减管路中气流脉动引起的振动，并使得增焓管路中的冷媒气体可以压力均等地流入压缩腔室。由此可以解决现有技术中增焓管路中冷媒产生脉动使得压缩机振动从而导致增焓管路与压缩机的壳体连接处发生断裂的问题。

所述涡旋压缩机及空调系统相对于现有技术与上述增焓脉动衰减装置所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为现有技术中涡旋压缩机的剖切结构示意图；

图2为根据本发明的一个实施方式中增焓脉动衰减装置的结构示意图；

图3为根据本发明的另一实施方式中增焓脉动衰减装置的结构示意图；

图4为本发明的一个实施方式中涡旋压缩机的剖切结构示意图；

图5为图4所示的涡旋压缩机在压缩腔处横向剖切的结构示意图。

附图标记说明

100-增焓脉动衰减装置；1-主壳体；11-进气口；12-出气口；13-内部容腔；2-增焓管；21-第一管段；211-开孔；22-第二管段；3-进气管；4-外壳；5-进气管路；6-排气管路；7-静涡旋盘；71-增焓通道；72-增焓出口；8-动涡旋盘；9-压缩腔；10-排气孔；20-增焓管路；30-卡箍。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本发明提供了一种涡旋压缩机用增焓脉动衰减装置，如图2和图3所示的增焓脉动衰减装置100，其包括具有内部容腔13的主壳体1，所述主壳体1设置有进气口11和出气口12，在所述出气口12设置有增焓管2，所述增焓管2具有位于所述内部容腔13内的第一管段21和伸出所述主壳体1外的第二管段22，所述第一管段21的管壁上设置有多个开孔211。

本发明提供的增焓脉动衰减装置100在连接于压缩机的增焓通道中时，冷媒气体可以从增焓脉动衰减装置100的进气口11进入到主壳体1的内部容腔13内，然后通过增焓管2经压缩机的增焓通道进入到压缩机的压缩腔内。其中，增焓管2的第一管段21由于设置有多个开孔211，可以改变管路的阻尼特性和气流脉动频率，当冷媒气体流经具有多个开孔211的第一管段21时，将打乱其原有的脉动流态，且由于开孔211的节流作用，冷媒的压力脉动能量将转化为热能而耗散掉，而后进入容积较大的主壳体1的内部容腔13内，剩余能量将压缩该内部容腔13内的气体，而当剩余脉动能量小于该内部容腔13内的压力平均值时，则内部容腔13中的冷媒将释放一部分压力能量，以此来调节该内部容腔13内的压力水平，使得内部容腔13内的压力区域稳定和均等。最后，由于前后压差的作用，内部容腔13中的冷媒气体经增焓管2进入压缩腔。

因此，本发明提供的增焓脉动衰减装置100可以大幅衰减管路中气流脉动引起的振动，并使得增焓管路中的冷媒气体可以压力均等地流入压缩机的压缩腔室内。由此可以解决现有技术中增焓管路中冷媒产生脉动使得压缩机振动从而导致增焓管路与压缩机的壳体连接处发生断裂的问题。

在本发明的具体实施方式中，如图2和图3所示，增焓管2的位于主壳体1内的第一管段21优选设置为直线状延伸的管路，且其上的多个开孔211沿第一管段21的轴向呈多排布置，也可设置为其它的布置方式，如开孔211沿管路的周向呈多圈布置。

优选地，所述开孔211分别设置为圆孔，所述圆孔的直径为0.8～1.5mm。

本实施方式中，增焓管2在轴向的延伸方向上的横截面一致。多个开孔211的总面积的和为增焓管2的横截面面积的1.4～1.8倍。

本领域技术人员可以理解的是，多个开孔211的设置方式并不限于如上设置，例如，开孔211也可设置为其它形状或大小，增焓管2也可设置为弯管等，本实施方式中增焓管2及其上的开孔211的设置方式是能够使得压缩机的增焓管路具有较好的脉动衰减效果的优选设置。

本实施方式中，如图2所示，增焓管2设置为直线状管路，当然，该增焓管2也可弯曲状的管路，在此并不限制。优选地，为方便该增焓脉动衰减装置100在压缩机上的安装，将增焓管2的第二管段22设置为直角状的弯管，如图3所示。具有直角状的第二管段22的增焓脉动衰减装置100安装在压缩机上的结构如图4所示。

本实施方式中，主壳体1的进气口11设置有进气管3，所述进气管3根据进气的方向或者安装需要可以将进气管3设置为直线状管路(如图2所示)或者设置为弯折的直角状的弯管(如图3所示)。

另外，本实施方式中，优选地，增焓脉动衰减装置100的主壳体1的进气口11和出气口12分别位于所述主壳体1的相对的两端。

根据本发明的另一方面，还提供一种涡旋压缩机，如图4所示，该涡旋压缩机包括外壳4、设置于外壳4内的静涡旋盘7和能够相对静涡旋盘7转动的动涡旋盘8，所述静涡旋盘7和动涡旋盘8形成压缩腔9。其中如本领域技术人员都知道，静涡旋盘7和动涡旋盘8是涡旋压缩机最为核心的部件，安装时静涡旋盘7和动涡旋盘8相对旋转一定角度，且错开一段距离后对插在一起，如此，动涡旋盘8的壁面与静涡旋盘7的壁面形成一系列周期性变化的月牙形容积腔室。其中在压缩时，从进气管路5向压缩腔9内供应冷媒气体，当动涡旋盘8通过曲轴的驱动而转动时，动静涡旋盘之间最外面的月牙形腔室逐渐封闭，完成压缩机的吸气，随着曲轴的继续旋转，月牙形腔室容积逐渐缩小，实现冷媒介质的连续性压缩；当压缩腔9与设置在静涡旋盘7上的排气孔10连通时，压缩腔室中的高压介质通过排气孔10排出，完成一个周期的吸气-压缩-排气的循环。经静涡旋盘7的排气孔10排出的冷媒介质首先进入排气高压腔中，同时对外壳4内的电机进行冷却，最后经排气管路6排出。为改善压缩机能效，在静涡旋盘7上设置有通向所述压缩腔9的增焓通道71，以通过增焓通道71向压缩腔9内补气。通常地，增焓通道71的增焓出口72设置为与压缩腔9的中压部分连通，如图5所示。

该涡旋压缩机还包括如上所述的增焓脉动衰减装置100，该增焓脉动衰减装置100的所述增焓管2的所述第二管段22与所述增焓通道71连通。通过设置增焓通道71向压缩腔9内补气，相当于为压缩机设置了第二个吸气口，形成了准二级压缩。进入压缩腔9内的冷媒气体可以降低压缩腔内部温度和排气温度，增大压缩机排气量，并增大主循环回路的焓差，从而实现了压缩机能效的大幅度提高。

本实施方式中，优选地，所述增焓通道71的远离压缩腔9的部分为垂直于动涡旋盘8的转轴的水平通道，增焓脉动衰减装置100的增焓管2的第二管段22插入所述水平通道中固定。

本发明提供的涡旋压缩机，通过设置增焓脉动衰减装置100，可以衰减和抑制涡旋压缩机运行过程中增焓管因产生脉动而引起的振动，解决了现有技术中涡旋压缩机因增焓管振动而引起管路破裂的问题。

根据本发明的再一方面，还提供一种空调系统，通常地，空调系统包括通过管路连接的冷凝器、蒸发器、闪蒸器以及压缩机，其中该空调系统中的压缩机为根据上述所述的包括有增焓脉动衰减装置100的涡旋压缩机。

优选地，该空调系统中，与闪蒸器的出口连接的管路连接至所述涡旋压缩机的所述增焓脉动衰减装置100的所述进气口11，以将经过闪蒸器的冷媒供应到压缩机的增焓脉动衰减装置100中，然后进入压缩机的压缩腔9内。当然，也可以设置将从冷凝器或蒸发器出来的冷媒供应到压缩机内。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种涡旋压缩机用增焓脉动衰减装置，其特征在于，所述增焓脉动衰减装置包括具有内部容腔(13)的主壳体(1)，所述主壳体(1)设置有进气口(11)和出气口(12)，在所述出气口(12)设置有增焓管(2)，所述增焓管(2)具有位于所述内部容腔(13)内的第一管段(21)和伸出所述主壳体(1)外的第二管段(22)，所述第一管段(21)的管壁上设置有多个开孔(211)。

2.根据权利要求1所述的增焓脉动衰减装置，其特征在于，每个所述开孔(211)为圆孔，且所述圆孔的直径为0.8～1.5mm。

3.根据权利要求1所述的增焓脉动衰减装置，其特征在于，所述增焓管(2)在轴向的延伸方向上的横截面一致；

所述多个开孔(211)的总面积的和为所述增焓管(2)的横截面面积的1.4～1.8倍。

4.根据权利要求1所述的增焓脉动衰减装置，其特征在于，所述第一管段(21)为直线延伸的管路，所述开孔(211)沿所述第一管段(21)的轴向呈多排布置。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的增焓脉动衰减装置，其特征在于，所述增焓管(2)的所述第二管段(22)为弯折为直角状的弯管或者为直线状管路；

所述主壳体(1)的所述进气口(11)设置有进气管(3)，所述进气管(3)为弯折的直角状的弯管或者为直线状管路。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的增焓脉动衰减装置，其特征在于，所述进气口(11)和所述出气口(12)分别位于所述主壳体(1)的相对的两端。

7.一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括外壳(4)、设置于所述外壳(4)内的静涡旋盘(7)和能够相对所述静涡旋盘(7)转动的动涡旋盘(8)，所述静涡旋盘(7)和所述动涡旋盘(8)形成压缩腔(9)，所述静涡旋盘(7)上设置有通向所述压缩腔(9)的增焓通道(71)，其特征在于，所述涡旋压缩机还包括根据权利要求1-6中任意一项所述的增焓脉动衰减装置(100)，所述增焓脉动衰减装置(100)的所述增焓管(2)的所述第二管段(22)与所述增焓通道(71)连通。

8.根据权利要求7所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述增焓通道(71)的远离所述压缩腔(9)的部分为垂直于所述动涡旋盘(8)的转轴的水平通道，所述增焓管(2)的所述第二管段(22)插入所述水平通道中固定。

9.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括通过管路连接的冷凝器、蒸发器、闪蒸器以及根据权利要求7或8所述的涡旋压缩机。

10.根据权利要求9所述的空调系统，其特征在于，与所述闪蒸器的出口连接的管路连接至所述涡旋压缩机的所述增焓脉动衰减装置(100)的所述进气口(11)。

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