CN111189265B - 一种吸气增压结构及制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸气增压结构，包括气缸、涡轮轴、旋片和支撑座；所述气缸包括轴向贯通的内腔，所述气缸的侧壁上设置有连通所述内腔的进气孔和排气孔，所述支撑座数量为两个且分别安装在所述气缸轴向的两端，所述支撑座上设置有中心孔，所述涡轮轴通过所述中心孔可旋转地安装在两个所述支撑座上，所述涡轮轴沿其轴线方向设置有轴孔，所述旋片固定在所述轴孔内部，气源从所述进气孔进入所述气缸推动所述涡轮轴旋转，所述涡轮轴带动所述旋片旋转，使所述轴孔两端形成气压差。吸气增压结构利用冷凝器出口的常温高压的液态制冷剂对压缩机吸气侧增压，提高了吸气效率，降低了压缩机功耗。

Description

一种吸气增压结构及制冷系统
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域，尤其是涉及一种吸气增压结构及制冷系统。
背景技术
在制冷系统中，压缩机将低温低压的气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，然后送到冷凝器(室外机)散热后成为常温高压的液态制冷剂，所以室外机吹出来的是热风。液态的制冷剂经毛细管，进入蒸发器(室内机)，空间突然增大，压力减小，液态的制冷剂就会汽化，变成气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，室内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过，所以室内机吹出来的就是冷风；空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴，顺着水管流出去，这就是空调会出水的原因。然后气态的制冷剂回到压缩机继续压缩，继续循环。制热的时候有一个叫四通阀的部件，使制冷剂在冷凝器与蒸发器的流动方向与制冷时相反，所以制热的时候室外吹的是冷风，室内机吹的是热风。冷凝器的出口连接节流装置，节流装置包括毛细管和膨胀阀，常温高压的液态制冷剂经节流装置节流和减压，压力白白损失掉；同时压缩机的进气管吸入低温低压的气态制冷剂，吸气压力理论上为冷媒在蒸发器中部温度所对应压力，因吸气压力低，压缩机的能耗高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸气增压机构及制冷系统，利用冷凝器出口的常温高压的液态制冷剂对压缩机吸气侧增压，以降低压缩机功耗。
为了达到上述目的，本发明提供了一种吸气增压机构，用于为吸气管吸气增压，所述吸气增压结构包括气缸、涡轮轴、旋片和支撑座；
所述气缸包括轴向贯通的内腔，所述气缸的侧壁上设置有连通所述内腔的进气孔和排气孔，所述支撑座数量为两个且分别安装在所述气缸轴向的两端，所述支撑座上设置有中心孔，所述涡轮轴通过所述中心孔可旋转地安装在两个所述支撑座上，所述涡轮轴沿其轴线方向设置有轴孔，所述旋片固定在所述轴孔内部，气源从所述进气孔进入所述气缸推动所述涡轮轴旋转，所述涡轮轴带动所述旋片旋转，使所述轴孔两端形成气压差，所述轴孔的低压侧连接吸气气源，所述轴孔的高压侧连接所述吸气管。
可选的，所述进气孔的横截面尺寸小于所述排气孔的横截面尺寸。
可选的，所述气缸侧壁上沿一直径方向设置有两个气缸凸台，所述气缸凸台上设置有用于连接进气和排气管路的外螺纹，其中一个所述气缸凸台上设置通孔连通所述内腔，形成所述排气孔，另一所述气缸凸台上设置盲孔，所述盲孔的底部设置一槽连通所述内腔，形成所述进气孔。
可选的，所述支撑座包括一圆盘，所述圆盘上设置有凸台，所述中心孔贯通所述圆盘和所述凸台。
可选的，所述支撑座和所述气缸密封连接，所述支撑座和所述涡轮轴密封连接。
可选的，位于所述高压侧的一所述支撑座的凸台连接所述吸气管，位于所述低压侧的另一所述支撑座的凸台连接所述吸气气源。
可选的，所述吸气增压结构还包括罩壳，所述罩壳为纵截面为U形的壳体，所述罩壳数量为两个，每个所述罩壳与其中一个所述支撑座连接，并罩住所述凸台，所述罩壳底部设置通孔连接所述吸气气源或所述吸气管。
可选的，所述涡轮轴的涡轮旋向为左旋或右旋。
可选的，所述旋片为平带绕中心线扭转形成，所述旋片的旋向为左旋或右旋。
本发明还提供一种制冷系统，所述制冷系统应用以上所述的吸气增压结构，所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和吸气增压结构，所述压缩机的排气管连接所述冷凝器，所述冷凝器的出口连接所述进气孔，所述排气孔连接所述节流装置，所述节流装置连接所述蒸发器，所述蒸发器的出口作为所述吸气气源连接所述吸气增压结构的低压侧，所述吸气增压结构的高压侧连接所述压缩机的进气管。
在本发明提供的一种吸气增压结构及制冷系统中，所述气缸包括轴向贯通的内腔，所述气缸的侧壁上设置有连通所述内腔的进气孔和排气孔，所述支撑座数量为两个且分别安装在所述气缸轴向的两端，所述支撑座上设置有中心孔，所述涡轮轴通过所述中心孔可旋转地安装在两个所述支撑座上，所述涡轮轴沿其轴线方向设置有轴孔，所述旋片固定在所述轴孔内部，气源从所述进气孔进入所述气缸推动所述涡轮轴旋转，所述涡轮轴带动所述旋片旋转，使所述轴孔两端形成气压差，所述轴孔的低压侧连接吸气气源，所述轴孔的高压侧连接所述吸气管。将所述吸气增压结构应用于制冷系统时，冷凝器的出口连接所述吸气增压结构的所述进气孔，所述吸气增压结构的所述排气孔连接节流装置，所述蒸发器的出口作为所述吸气气源连接所述低压侧，所述高压侧连接所述压缩机的进气管。所述吸气增压结构利用所述冷凝器出口的常温高压的液态制冷剂对所述压缩机吸气侧增压，提高了吸气效率，降低了所述压缩机功耗。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的吸气增压结构爆炸图；
图2是本发明一实施例提供的吸气增压结构剖视图；
图3是本发明一实施例提供的制冷系统结构图；
图4是本发明一实施例提供的吸气增压结构断面图；
其中：10-气缸，101-进气孔，102-排气孔，103-内腔，104-凹槽，20-涡轮轴，201-轴孔，30-旋片，40-支撑座，401-中心孔，50-罩壳，01-压缩机，011-进气管，012-排气管，02-冷凝器，03-节流装置，04-蒸发器，05-吸气增压结构。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明一实施例提供一种吸气增压结构，用于为吸气管吸气增压，图1是本发明一实施例提供的吸气增压结构爆炸图，图2是本发明一实施例提供的吸气增压结构剖视图，如图1和图2所示，所述吸气增压结构包括气缸10、涡轮轴20、旋片30和支撑座40；所述气缸10包括轴向贯通的内腔103，所述气缸的侧壁上设置有连通所述内腔103的进气孔101和排气孔102，所述支撑座40数量为两个且分别安装在所述气缸10轴向的两端，所述支撑座40上设置有中心孔401，所述涡轮轴20通过所述中心孔401可旋转地安装在两个所述支撑座40上，所述涡轮轴20沿其轴线方向设置有轴孔201，所述旋片30固定在所述轴孔201内部，高压气源从所述进气孔101进入所述气缸10推动所述涡轮轴20旋转，所述涡轮轴20带动所述旋片30旋转，则所述旋片30旋转时，气流在所述旋片30的作用下，从所述涡轮轴20的所述轴孔201的一端流向所述轴孔201的另一端，使所述轴孔201两端形成气压差，所述轴孔201的低压侧连接吸气气源，所述轴孔201的高压侧连接所述吸气管。需要说明的是，所述涡轮轴20的涡轮的直径和所述内腔103的直径相匹配(即小间隙配合)，所述中心孔401与所述涡轮轴20的轴杆部直径相匹配。
进一步的，所述进气孔101的横截面尺寸小于所述排气孔102的横截面尺寸。图4是本发明一实施例提供的吸气增压结构断面图，如图1、图2和图4所示，所述气缸10侧壁上沿一直径方向设置有两个气缸凸台，所述气缸凸台上设置有用于连接进气和排气管路的外螺纹，其中一个所述气缸凸台上设置通孔连通所述内腔103，形成所述排气孔102，另一所述气缸凸台上设置盲孔，所述盲孔的底部设置一凹槽104连通所述内腔103，形成所述进气孔101。所述凹槽104可设置成“一”字形、“十”字形等。所述进气孔101和所述排气口102包括圆孔、方孔等，所述进气孔101的横截面尺寸小于所述排气孔102的横截面尺寸，使所述进气孔101能够维持较高气压，高压气源从所述进气孔101进入所述气缸10推动所述涡轮轴20旋转，使所述轴孔201两端形成气压差。
进一步的，如图1和图2所示，所述支撑座40包括一圆盘，所述圆盘上设置有凸台，所述凸台上设置有外螺纹，所述中心孔401贯通所述圆盘和所述凸台。所述支撑座40数量为两个，位于所述高压侧的一所述支撑座40的凸台连接所述吸气管，位于所述低压侧的另一所述支撑座40的凸台连接所述吸气气源。当所述吸气增压结构应用于制冷系统时，所述吸气增压结构还可以额外设置罩壳50，所述罩壳50为纵截面为U形的壳体，所述罩壳50数量为两个，两个所述罩壳50分别罩住两个所述凸台，所述罩壳50底部设置通孔用于连接所述吸气气源或所述吸气管。
进一步的，所述支撑座40和所述气缸10密封连接，所述支撑座40和所述涡轮轴20密封连接。两个所述支撑座40分别安装在所述气缸10两端，所述支撑座40和所述气缸10接触面密封；所述涡轮轴20的轴杆部分通过所述中心孔401可旋转地安装在两个所述支撑座40上，所述涡轮轴20的轴杆与所述支撑座40的所述中心孔采用小间隙配合，使所述涡轮轴20可灵活转动的同时，所述支撑座40和所述涡轮轴20的接触面密封。
进一步的，所述涡轮轴20的涡轮旋向为左旋或右旋，所述旋片30为平带绕中心线扭转形成，所述旋片30的旋向为左旋或右旋。所述涡轮轴20的涡轮的旋向可以是左旋或右旋，所述旋片30的旋向可以是左旋或右旋，所述涡轮轴20的涡轮和所述旋片30旋向可任意组合，所述轴孔201两端均会形成气压差，所述轴孔201的低压侧连接吸气气源，所述轴孔201的高压侧连接所述吸气管。
本发明一实施例还提供一种制冷系统，图3是本发明一实施例提供的制冷系统结构图，如图3所示，所述制冷系统应用以上所述的吸气增压结构，所述制冷系统包括压缩机01、冷凝器02、节流装置03、蒸发器04和吸气增压结构05，所述压缩机的排气管012连接所述冷凝器02，所述冷凝器02的出口连接所述进气孔101，所述排气孔102连接所述节流装置03，所述节流装置03连接所述蒸发器04，所述蒸发器04的出口作为所述吸气气源连接所述吸气增压结构05的低压侧L，所述吸气增压结构05的高压侧H连接所述压缩机01的进气管011。所述冷凝器02的出口连接所述节流装置03，常温高压的液态制冷剂经所述节流装置03节流和减压，压力白白损失掉，而通过设置所述吸气增压结构05，利用所述冷凝器02出口的常温高压的液态制冷剂对所述压缩机01的吸气侧增压，提高了吸气效率，降低了所述压缩机01功耗。
综上所述，在本发明一实施例提供的一种吸气增压结构及制冷系统中，所述吸气增压结构包括气缸、涡轮轴、旋片和支撑座；所述气缸包括轴向贯通的内腔，所述气缸的侧壁上设置有连通所述内腔的进气孔和排气孔，所述支撑座数量为两个且分别安装在所述气缸轴向的两端，所述支撑座上设置有中心孔，所述涡轮轴通过所述中心孔可旋转地安装在两个所述支撑座上，所述涡轮轴沿其轴线方向设置有轴孔，所述旋片固定在所述轴孔内部，气源从所述进气孔进入所述气缸推动所述涡轮轴旋转，所述涡轮轴带动所述旋片旋转，使所述轴孔两端形成气压差，所述轴孔的低压侧连接吸气气源，所述轴孔的高压侧连接所述吸气管。将所述吸气增压结构应用于制冷系统时，冷凝器的出口连接所述吸气增压结构的所述进气孔，所述吸气增压结构的所述排气孔连接节流装置，所述蒸发器的出口作为所述吸气气源连接所述低压侧，所述高压侧连接所述压缩机的进气管。所述吸气增压结构利用所述冷凝器出口的常温高压的液态制冷剂对所述压缩机吸气侧增压，提高了吸气效率，降低了所述压缩机功耗。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吸气增压结构，用于为吸气管吸气增压，所述吸气增压结构包括气缸、涡轮轴、旋片和支撑座；
所述气缸包括轴向贯通的内腔，所述气缸的侧壁上设置有连通所述内腔的进气孔和排气孔，所述支撑座数量为两个且分别安装在所述气缸轴向的两端，所述支撑座上设置有中心孔，所述涡轮轴通过所述中心孔可旋转地安装在两个所述支撑座上，所述涡轮轴沿其轴线方向设置有轴孔，所述旋片固定在所述轴孔内部，冷凝器排出的常温高压的液态制冷剂从所述进气孔进入所述气缸推动所述涡轮轴旋转，所述涡轮轴带动所述旋片旋转，使所述轴孔两端形成气压差，所述轴孔的低压侧连接吸气气源，所述轴孔的高压侧连接所述吸气管；
所述吸气气源为蒸发器排出的气体，所述吸气管用于连接压缩机的进气管。
2.根据权利要求1所述的吸气增压结构，其特征在于，所述进气孔的横截面尺寸小于所述排气孔的横截面尺寸。
3.根据权利要求2所述的吸气增压结构，其特征在于，所述气缸侧壁上沿一直径方向设置有两个气缸凸台，所述气缸凸台上设置有用于连接进气和排气管路的外螺纹，其中一个所述气缸凸台上设置通孔连通所述内腔，形成所述排气孔，另一所述气缸凸台上设置盲孔，所述盲孔的底部设置一凹槽连通所述内腔，形成所述进气孔。
4.根据权利要求1所述的吸气增压结构，其特征在于，所述支撑座包括一圆盘，所述圆盘上设置有凸台，所述中心孔贯通所述圆盘和所述凸台。
5.根据权利要求1所述的吸气增压结构，其特征在于，所述支撑座和所述气缸密封连接，所述支撑座和所述涡轮轴密封连接。
6.根据权利要求4所述的吸气增压结构，其特征在于，位于所述高压侧的一所述支撑座的凸台连接所述吸气管，位于所述低压侧的另一所述支撑座的凸台连接所述吸气气源。
7.根据权利要求4所述的吸气增压结构，其特征在于，所述吸气增压结构还包括罩壳，所述罩壳为纵截面为U形的壳体，所述罩壳数量为两个，每个所述罩壳与其中一个所述支撑座连接，并罩住所述凸台，所述罩壳底部设置通孔连接所述吸气气源或所述吸气管。
8.根据权利要求1所述的吸气增压结构，其特征在于，所述涡轮轴的涡轮旋向为左旋或右旋。
9.根据权利要求1所述的吸气增压结构，其特征在于，所述旋片为平带绕中心线扭转形成，所述旋片的旋向为左旋或右旋。
10.一种制冷系统，其特征在于，应用根据权利要求1～9任意一项所述的吸气增压结构，所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和吸气增压结构，所述压缩机的排气管连接所述冷凝器，所述冷凝器的出口连接所述进气孔，所述排气孔连接所述节流装置，所述节流装置连接所述蒸发器，所述蒸发器的出口作为所述吸气气源的输送端口连接所述吸气增压结构的低压侧，所述吸气增压结构的高压侧连接所述压缩机的进气管。
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