CN112324511B - 一种膨胀机的吸气结构、膨胀机和空调器 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种膨胀机的吸气结构、膨胀机和空调器，膨胀机的吸气结构包括：曲轴和第一法兰，第一法兰上开设有第一流体通道和第二流体通道；曲轴上位于容纳孔内的部分还设置有流通孔；曲轴在转动的过程中、能够使得流通孔的第五端转动至与第一流体通道连通、同时流通孔的第六端转动至与第二流体通道连通，且当流通孔的第五端转动至与第一流体通道连通时，第一流体通道的中心轴线段与流通孔的中心轴线段之间存在夹角θ，且90°＜θ＜180°。根据本公开使得通过三段流体通道进行进气的弯折较小，高压流体流动时产生的压力损失大大减小，压降大为降低；使得高压流体对曲轴的冲击小，有效提高了曲轴的强度，可靠性高，运行稳定。

Description

一种膨胀机的吸气结构、膨胀机和空调器

技术领域

本公开涉及膨胀机技术领域，具体涉及一种膨胀机的吸气结构、膨胀机和空调器。

背景技术

专利号为CN105179020B的专利公开了一种流体机械及制冷循环装置，具有膨胀机吸入孔及膨胀机排出孔的膨胀机。膨胀机吸入孔随着轴的旋转而实现开启和关闭，当轴旋转到吸入角度时，膨胀机第一流体通道通过曲轴凹槽与第二流体通道连通，即吸入孔处于打开状态，当轴旋转到膨胀角度时，曲轴凹槽与第一流体通道和第二流体通道错位，即吸入孔处于关闭状态。该结构存在以下问题：

1.膨胀机第一流体通道和第二流体通道存在较大的夹角，导致流动通道有较大的折弯，造成压力损失；

2.曲轴凹槽开设在曲轴短轴上，凹槽引入高压流体后，对曲轴短轴有一个径向的冲击力，使曲轴弯曲变形增加，膨胀机运行不稳定；

3.曲轴短轴开设凹槽，导致曲轴承载面减小，降低了曲轴的强度；

4.第一流体通道和第二流体通道距离近，容易造成泄漏；

5.第二法兰上需同时开设第一流体通道和第二流体通道，导致第二法兰厚度较大，增加零件尺寸和成本；

由于现有技术中的膨胀机存在其第一流体通道和第二流体通道存在较大的夹角，导致流动通道有较大的折弯，造成压力损失等技术问题，因此本公开研究设计出一种膨胀机的吸气结构、膨胀机和空调器。

公开内容

因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中膨胀机存在其第一流体通道和第二流体通道存在较大的夹角，导致流动通道有较大的折弯，造成压力损失的缺陷，从而提供一种膨胀机的吸气结构、膨胀机和空调器。

为了解决上述问题，本公开提供一种膨胀机的吸气结构，其包括：

曲轴和第一法兰，所述第一法兰的中心轴线处开设有容纳孔，所述曲轴穿设于所述容纳孔中，且所述第一法兰上开设有第一流体通道和第二流体通道，所述第一流体通道的第一端设置于所述第一法兰的外周面处、以进行吸气，所述第一流体通道的第二端从所述第一法兰的内部延伸至所述容纳孔的位置，所述第二流体通道的第三端与膨胀腔连通、第四端延伸至所述容纳孔的位置；

所述曲轴上位于所述容纳孔内的部分还设置有流通孔，所述流通孔的第五端位于所述曲轴的外周面处、第六端从所述曲轴的内部穿设至所述曲轴的外周面处，所述第五端和所述第六端在所述曲轴的外周面上周向间隔；

所述曲轴在转动的过程中、能够使得所述流通孔的所述第五端转动至与所述第一流体通道连通、同时所述流通孔的所述第六端转动至与所述第二流体通道连通，且当所述流通孔的第五端转动至与所述第一流体通道连通时，所述第一流体通道的中心轴线段与所述流通孔的中心轴线段之间存在夹角θ，且90°＜θ＜180°。

在一些实施方式中，当所述流通孔的所述第六端转动至与所述第二流体通道连通时，所述第二流体通道的中心轴线段与所述流通孔的中心轴线段之间重合或平行。

在一些实施方式中，所述第一流体通道的中心轴线与第二流体通道的中心轴线处在同一平面；当所述曲轴转动至所述流通孔的所述第五端与所述第一流体通道连通、同时所述流通孔的所述第六端与所述第二流体通道连通时，所述第一流体通道的中心轴线、第二流体通道的中心轴线和所述流通孔的中心轴线均处在同一平面。

在一些实施方式中，所述第一流体通道为直流道结构，所述第二流体通道为直流道结构，所述流通孔也为直流道结构；和/或，

所述第一流体通道的中心轴线与所述曲轴的中心轴线之间相垂直设置；所述第二流体通道的中心轴线与所述曲轴的中心轴线夹设不为0的锐角；所述流通孔的中心轴线与所述曲轴的中心轴线夹设不为0的锐角。

在一些实施方式中，所述流通孔的所述第五端与所述第六端位于所述曲轴轴向上的不同高度，所述第一流体通道的所述第二端与所述流通孔的所述第五端在曲轴轴向上高度相对，所述第二流体通道的所述第四端与所述流通孔的所述第六端在曲轴轴向上高度相对。

在一些实施方式中，所述第一流体通道的所述第一端和所述第二端在所述曲轴的轴向上的高度相等；

所述第二流体通道的所述第三端和所述第四端在所述曲轴的轴向上的高度不等。

在一些实施方式中，沿着所述曲轴的轴向方向，所述第二流体通道的所述第三端的轴向高度高于所述第四端的轴向高度，所述第四端的轴向高度高于所述第二端的轴向高度，所述第五端的轴向高度小于所述第六端的轴向高度。

在一些实施方式中，所述流通孔的所述第五端和所述第六端在曲轴轴向上的高度差为L，曲轴直径为d1，所述流通孔的中心轴线与所述曲轴的中心轴线之间夹设的锐角为β，并有tanβ＝d1/L。

在一些实施方式中，所述第一法兰上在所述容纳孔的内周面处、且与所述第一流体通道相连通地设置有第一吸入槽，所述第一吸入槽位于所述第一流体通道和所述曲轴之间，所述第一吸入槽沿着圆周方向延伸为弧线槽的结构，所述第一吸入槽的径向内侧能够在所述曲轴转动的过程中与所述流通孔连通；和/或，

所述第一法兰上在所述容纳孔的内周面处、且与所述第二流体通道相连通地设置有第二吸入槽，所述第二吸入槽位于所述第二流体通道和所述曲轴之间，所述第二吸入槽沿着圆周方向也延伸为弧线槽的结构，所述第二吸入槽的径向内侧能够在所述曲轴转动的过程中与所述流通孔连通。

在一些实施方式中，所述第一吸入槽的沿圆周方向的弧形角度范围为α1，有10°＜α1≤180°，；和/或，所述第二吸入槽的沿圆周方向的弧形角度范围为α2，有10°＜α2≤180°；和/或，α1＝α2。

在一些实施方式中，所述第一吸入槽的沿所述曲轴的轴线方向的高度为H1，所述第一流体通道的直径为D1，且有H1≥D1；和/或，所述第二吸入槽的沿所述曲轴的轴线方向的高度为H2，所述第二流体通道的直径为D2，且有H2≥D2；和/或，D1＝D2，H1＝H2。

在一些实施方式中，所述第一流体通道的直径为D1，所述第二流体通道的直径为D2，所述流通孔的直径为d，且有d≥D1，和/或，d≥D2；和/或，

所述曲轴的设置于所述容纳孔中的轴段为所述曲轴的长轴段或为所述曲轴的短轴段。

本公开还提供一种膨胀机，其包括前任一项所述的膨胀机的吸气结构，还包括气缸和滚子，所述滚子的外周面和所述气缸的内周面之间能够形成所述膨胀腔，所述气缸上与所述第二流体通道相接的位置还设置有气缸吸入口。

在一些实施方式中，还包括第二法兰，其中所述第一法兰设置在所述气缸的轴向一端面上，所述第二法兰设置在所述气缸的轴向另一端面上。

本公开还提供一种空调器，其包括前任一项所述的膨胀机。

本公开提供的一种膨胀机的吸气结构、膨胀机和空调器具有如下有益效果：

1.本公开通过在膨胀机的第一法兰上开设的第一和第二流体通道，并且在曲轴与第一法兰相接的轴段上开设的流通孔，能够使得曲轴转动的过程中、流通孔的一端与第一流体通道连通、以进行进气，并通过流通孔的另一端与第二流体通道连通，进而通过第二流体通道连通至膨胀腔中，有效地对膨胀腔中进行进气作用，并且第一流体通道的中心轴线段与所述流通孔的中心轴线段之间存在夹角θ，且90°＜θ＜180°，从而使得通过三段流体通道进行进气的弯折较小(即弯折角度较大，坡度较平缓)，相对于现有的第一流体通道和第二流体通道之间存在较大的折弯而言，本公开的高压流体流动时产生的压力损失大大减小，压降大为降低；并且由于第一流体通道和流通孔之间的角度大，使得高压流体对曲轴(尤其是曲轴短轴)的冲击小，有效提高了曲轴(尤其是曲轴短轴)的强度，可靠性高，运行稳定；

2.并且本公开的技术方案的吸入槽开设在法兰上，曲轴上仅开设孔，相比在曲轴上开设凹槽，曲轴承载效果好，强度高，提高了曲轴强度，可靠性强；本公开的技术方案中第一流体通道和第二流体通道距离远，密封面长，泄漏少，效率高；并且本公开的技术方案中由于第一流体通道和第二流体通道可分置于法兰孔(容纳孔)的两侧，从而使得第一法兰厚度尺寸(曲轴轴向高度)不会因为两个通道均开设在容纳孔的一侧而需要较大的厚度尺寸，能够使得第一法兰的轴向高度尺寸要求低，易实现泵体零件的扁平化，减小膨胀机的体积。

附图说明

图1是本公开的膨胀机的爆炸结构图；

图2是本公开的膨胀机在吸气状态时的纵向截面结构示意图；

图3是图2中膨胀机的在气缸内部的俯视结构图；

图4是本公开的膨胀机在膨胀状态时的纵向截面结构示意图；

图5是图4中膨胀机的在气缸内部的俯视结构图；

图6是本公开的膨胀机中的曲轴的立体结构示意图；

图7是本公开的膨胀机中的纵向截面结构示意图；

图8是本公开的膨胀机中的第一法兰的立体结构示意图；

图9是本公开的膨胀机中的第一法兰的俯视示意图；

图10是图9中的B-B截面示意图；

图11是图10中的A-A截面示意图；

图12是图10中的Q部分的局部放大结构示意图。

附图标记表示为：

1、曲轴；10、流通孔；11、第五端；12、第六端；2、第一法兰；20、容纳孔；21、第一流体通道；211、第一端；212、第二端；22、第二流体通道；221、第三端；222、第四端；23、第一吸入槽；24、第二吸入槽；3、膨胀腔；4、气缸；41、气缸吸入口；5、滚子；6、第二法兰；7、滑片。

具体实施方式

如图1-12所示，本公开提供一种膨胀机的吸气结构，其包括：

曲轴1和第一法兰2，所述第一法兰2的中心轴线处开设有容纳孔20，所述曲轴1穿设于所述容纳孔20中，且所述第一法兰2上开设有第一流体通道21和第二流体通道22，所述第一流体通道21的第一端211设置于所述第一法兰2的外周面处、以进行吸气，所述第一流体通道21的第二端212从所述第一法兰2的内部延伸至所述容纳孔20的位置，所述第二流体通道22的第三端221与膨胀腔3连通、第四端222延伸至所述容纳孔20的位置；

所述曲轴1上位于所述容纳孔20内的部分还设置有流通孔10，所述流通孔10的第五端11位于所述曲轴1的外周面处、第六端12从所述曲轴1的内部穿设至所述曲轴1的外周面处，所述第五端11和所述第六端12在所述曲轴1的外周面上沿圆周方向间隔预设距离；

所述曲轴1在转动的过程中、能够使得所述流通孔10的所述第五端11转动至与所述第一流体通道21连通、同时所述流通孔10的所述第六端12转动至与所述第二流体通道22连通，且当所述流通孔10的第五端11转动至与所述第一流体通道21连通时，所述第一流体通道21的中心轴线段与所述流通孔10的中心轴线段之间存在夹角θ，且90°＜θ＜180°。

本公开拟申请方案旨在提供一种膨胀机机械吸气控制装置，以解决现有膨胀机曲轴短轴承载能力差、凹槽泄漏严重和流体压力损失大等严重问题。

本公开通过在膨胀机的第一法兰上开设的第一和第二流体通道，并且在曲轴与第一法兰相接的轴段上开设的流通孔，能够使得曲轴转动的过程中、流通孔的一端与第一流体通道连通、以进行进气，并通过流通孔的另一端与第二流体通道连通，进而通过第二流体通道连通至膨胀腔中，有效地对膨胀腔中进行进气作用，并且第一流体通道的中心轴线段与所述流通孔的中心轴线段之间存在夹角θ，且90°＜θ＜180°，从而使得通过三段流体通道进行进气的弯折较小(即弯折角度较大，坡度较平缓)，相对于现有的第一流体通道和第二流体通道之间存在较大的折弯而言，本公开的高压流体流动时产生的压力损失大大减小，压降大为降低；并且由于第一流体通道和流通孔之间的角度大，使得高压流体对曲轴(尤其是曲轴短轴)的冲击小，有效提高了曲轴(尤其是曲轴短轴)的强度，可靠性高，运行稳定；

并且本公开的技术方案的吸入槽开设在法兰上，曲轴上仅开设孔，相比在曲轴上开设凹槽，曲轴承载效果好，强度高，提高了曲轴强度，可靠性强；本公开的技术方案中第一流体通道和第二流体通道距离远，密封面长，泄漏少，效率高；并且本公开的技术方案中由于第一流体通道和第二流体通道可分置于法兰孔(容纳孔)的两侧，从而使得第一法兰厚度尺寸(曲轴轴向高度)不会因为两个通道均开设在容纳孔的一侧而需要较大的厚度尺寸，能够使得第一法兰的轴向高度尺寸要求低，易实现泵体零件的扁平化，减小膨胀机的体积。

在一些实施方式中，当所述流通孔10的所述第六端12转动至与所述第二流体通道22连通时，所述第二流体通道22的中心轴线段与所述流通孔10的中心轴线段之间重合或平行。这是本公开的膨胀机的吸气结构的进一步优选结构形式，如图2所示，第一流体通道21的中心轴线段与流通孔的中心轴线之间存在坡度较缓的钝角夹角，而进一步地将第二流体通道的中心轴线段与流通孔的中心轴线段之间设置为平行或重合的形式，能够使得流体在经由流通孔流入第二流体通道中时其弯角达到0度，即最大程度地减小流体流动方向的弯折，从而能够进一步地减小流体进气过程中的压力损失，减小流体的压降，提高进气效率。

在一些实施方式中，所述第一流体通道21的中心轴线与第二流体通道22的中心轴线处在同一平面；当所述曲轴1转动至所述流通孔10的所述第五端与所述第一流体通道21连通、同时所述流通孔10的所述第六端与所述第二流体通道22连通时，所述第一流体通道21的中心轴线、第二流体通道22的中心轴线和所述流通孔10的中心轴线均处在同一平面。这是本公开的第一流体通道、第二流体通道和流通孔的各自的中心轴线的进一步优选位置关系，将第一和第二流体通道的中心轴线设置在同一平面，能够使得流体进气能够在一个平面的方向内进行流动，进一步能够减小流体的流动弯折，减小压力损失；流通孔的中心轴线也与第一和第二流体通道的中心轴线处于同一平面，能够使得在流体依次流经第一流体通道、流通孔和第二流体通道时使得流体能够在一个平面的方向内进行流动进气，进一步能够减小流体的流动弯折，减小压力损失。

在一些实施方式中，所述第一流体通道21为直流道结构，所述第二流体通道22为直流道结构，所述流通孔10也为直流道结构；和/或，

所述第一流体通道21的中心轴线与所述曲轴1的中心轴线之间相垂直设置；所述第二流体通道22的中心轴线与所述曲轴1的中心轴线夹设不为0的锐角；所述流通孔10的中心轴线与所述曲轴1的中心轴线夹设不为0的锐角。

本公开将第一流体通道设置为直流道结构能够保证流体的流动方向尽可能沿直线方向流动，减小流体流动方向的弯折，减小压力损失，同样地第一流体通道和流通孔被设置为直流道结构也是能够保证流体的流动方向尽可能沿直线方向流动，减小流体流动方向的弯折，减小压力损失；第一流体通道的中心轴线与曲轴中心轴线垂直设置，如图2所示，曲轴的中心轴线沿竖直方向，第一流体通道的中心轴线水平延伸，能够使得第一流体通道中的流体能够最短路径地到达曲轴的位置中，有效缩短了进气路径；第二流体通道的中心轴线与曲轴中心轴线夹设不为0的夹角，能够有效使得流体流动方向发生倾斜，从而使得流体能够进气进入气缸与滚子之间的膨胀腔中，流通孔的中心轴线与曲轴中心轴线夹设不为0的夹角，能够将第一流体通道中的流体导通至第二流体通道中，以有效完成进气；曲轴的流通孔为中间连通段，能够在曲轴转动的过程中进行进气，而进气到达一定角度或时间后断开进气，保证膨胀腔中气体的间歇性进气、和膨胀的过程。

在一些实施方式中，所述流通孔10的所述第五端11与所述第六端12位于所述曲轴轴向上的不同高度，所述第一流体通道21的所述第二端212与所述流通孔10的所述第五端11在曲轴轴向上高度相对，所述第二流体通道22的所述第四端222与所述流通孔10的所述第六端12在曲轴轴向上高度相对。

这是本公开的流通孔和第一流体通道、第二流体通道的各个端之间的优选位置对应关系，流通孔的第五端和第六端在曲轴轴向上位于不同高度，能够使得流体从第一流体通道进入到流通孔中时流体流动方向发生弯折、便于流向气缸中的膨胀腔位置；第一流体通道的第二端位于容纳孔处，将其与流通孔的第五端在曲轴轴向高度上相对，能够使得曲轴转动至第五端与第一流体通道相对时、通过第二端将流体输送至流通孔中，完成流体的传输；第二流体通道的第四端位于容纳孔处，将其与流通孔的第六端在曲轴轴向高度上相对，能够使得曲轴转动至第六端与第二流体通道相对时、通过流通孔的第六端将流体输送至第二流体通道中，完成流体的传输作用。

在一些实施方式中，所述第一流体通道21的所述第一端211和所述第二端212在所述曲轴1的轴向上的高度相等；

所述第二流体通道22的所述第三端221和所述第四端222在所述曲轴1的轴向上的高度不等。

本公开通过将所述第一流体通道的所述第一端和所述第二端在所述曲轴的轴向上的高度相等，能够使得第一流体通道沿水平方向延伸，能够使得第一流体通道中的流体能够最短路径地到达曲轴的位置中，有效缩短了进气路径；第二流体通道的所述第三端和所述第四端在所述曲轴的轴向上的高度不等，能够有效使得流体流动方向发生倾斜，从而使得流体能够进气进入气缸与滚子之间的膨胀腔中。

在一些实施方式中，沿着所述曲轴1的轴向方向，所述第二流体通道22的所述第三端221的轴向高度高于所述第四端222的轴向高度，所述第四端222的轴向高度高于所述第二端212的轴向高度，所述第五端11的轴向高度小于所述第六端12的轴向高度。这是本公开的进一步优选结构形式，第二流体通道的第三端高于第四端，第三端与膨胀腔连通、第四端与法兰的容纳孔连通，能够使得流体从下至上倾斜地被输送至膨胀腔中；第四端的高度高于第二端的高度，能够使得该中间段通过曲轴的倾斜设置流通孔来实现连通，向上流动；第五端高度小于第六端高度，由于第五端与第一流体通道连通、第六端与第二流体通道连通，这样能够进一步保证流体朝上流动连通，保证弯折尽可能的小，弯折坡度较缓。

在一些实施方式中，所述流通孔10的所述第五端11和所述第六端12在曲轴轴向上的高度差为L，曲轴直径为d1，所述流通孔10的中心轴线与所述曲轴1的中心轴线之间夹设的锐角为β，并有tanβ＝d1/L。这是本公开的流通孔的第五端和第六端的进一步优选结构形式，流通孔轴线与曲轴轴线夹角β与曲轴直径d1满足关系：tanβ＝d1/L，以保证流通孔与第一、第二吸入槽连通。

在一些实施方式中，所述第一法兰2上在所述容纳孔20的内周面处、且与所述第一流体通道21相连通地设置有第一吸入槽23，所述第一吸入槽23位于所述第一流体通道21和所述曲轴之间，所述第一吸入槽23沿着圆周方向延伸为弧线槽的结构，所述第一吸入槽23的径向内侧能够在所述曲轴转动的过程中与所述流通孔10连通；和/或，

所述第一法兰2上在所述容纳孔20的内周面处、且与所述第二流体通道22相连通地设置有第二吸入槽24，所述第二吸入槽24位于所述第二流体通道22和所述曲轴之间，所述第二吸入槽24沿着圆周方向也延伸为弧线槽的结构，所述第二吸入槽24的径向内侧能够在所述曲轴转动的过程中与所述流通孔10连通。

本公开通过第一吸入槽能够使得流体经由第一流体通道流进第一吸入槽后、再通过第一吸入槽连通至曲轴的流通孔中，由于第一吸入槽为圆周方向的弧线槽，能够使得曲轴在转动的过程中，实现进气存在一定角度范围，即在该进气角度范围内均能进行进气；同样的通过第二吸入槽能够使得流体经由曲轴的流通孔通过第二吸入槽连通至第二流体通道中，由于第二吸入槽为圆周方向的弧线槽，能够使得曲轴在转动的过程中，实现进气存在一定角度范围，即在该进气角度范围内均能进行进气。

在一些实施方式中，所述第一吸入槽23的沿圆周方向的弧形角度范围为α1，有10°＜α1≤180°，；和/或，所述第二吸入槽24的沿圆周方向的弧形角度范围为α2，有10°＜α2≤180°；和/或，α1＝α2＝α。本公开将α1和α2设置为10°＜α1≤180°，10°＜α2≤180°，能够使得曲轴在转动过程的10°-180°弧形范围内进行进气；优选所述第一吸入槽和第二吸入槽开设角度范围为α，有10°＜α≤180°，以满足膨胀机不同运行工况的要求。

具体来说，第一流体通道与第二流体通道存在高度差L，曲轴流通孔与轴线方向成β角。当曲轴流通孔一端与第一吸入槽连接，另一端与第二吸入槽连接时，此时为输送状态，当曲轴流通孔与第一、第二吸入槽断开时，此时为非输送状态。曲轴旋转带动流通孔旋转，当流通孔旋转至与第一吸入槽和第二吸入槽连接角度时，即进入输送状态，该状态持续角度范围即为第一、第二吸入槽的开设角度α，在此状态下，高压流体可分别经过第一流体通道、第一吸入槽、流通孔、第二吸入槽、第二流体通道、气缸吸入孔进入气缸。曲轴继续旋转，当流通孔与第一、第二吸入槽断开时，第一流体通道、第一吸入槽、曲轴流通孔中高压流体受曲轴与法兰配合面的油膜密封作用而无法实现连通，即进入非输送状态。

在一些实施方式中，所述第一吸入槽23的沿所述曲轴的轴线方向的高度为H1，所述第一流体通道21的直径为D1，且有H1≥D1；和/或，所述第二吸入槽24的沿所述曲轴的轴线方向的高度为H2，所述第二流体通道22的直径为D2，且有H2≥D2；和/或，D1＝D2＝D，H1＝H2＝H。本公开优选通过第一、第二吸入槽高度H与第一、第二流体通道直径D满足：H≥D，以尽可能减小高压流体流通时的压力损失。

在一些实施方式中，所述第一流体通道21的直径为D1，所述第二流体通道22的直径为D2，所述流通孔10的直径为d，且有d≥D1，和/或，d≥D2；和/或，所述曲轴1的设置于所述容纳孔20中的轴段为所述曲轴的长轴段或为所述曲轴的短轴段。

所述曲轴短轴开设有流通孔，流通孔直径d满足：d≥D，以保证高压流体流动过程中不产生截面减小造成的压力损失。本公开技术方案不局限于设置在第一法兰，所述第一、第二流体通道和第一、第二吸入槽亦可设置在第二法兰，此时曲轴流通孔则设置在曲轴长轴。

本公开还提供一种膨胀机，其包括前任一项所述的膨胀机的吸气结构，还包括气缸4和滚子5，所述滚子5的外周面和所述气缸4的内周面之间能够形成所述膨胀腔3，所述气缸4上与所述第二流体通道22相接的位置还设置有气缸吸入口41。

结合图1至图12所示，根据本发明的实施例，提供一种膨胀机机械吸气控制方式。如图1为本技术方案的泵体爆炸示意图，该膨胀机结构主要包括第一法兰、第二法兰、气缸、曲轴、滑片、滚子等组成。其中，气缸套设在曲轴上，第二法兰6套设在曲轴上，并位于气缸的上端，第一法兰套在曲轴上，并位于气缸的下端。

所述第一法兰2上开设有第一流体通道21、第二流体通道22、第一吸入槽23和第二吸入槽24，所述曲轴1上开设有流通孔10。在此实施例中，高压流体通过第一流体通道和第一吸入槽进入曲轴流通孔，再由第二吸入槽、第二流体通道经过气缸吸入口进入气缸进行膨胀。

本公开的技术方案中，高压流体通道截面变化小和弯道角度较小，高压流体流动时压降小，高压流体对曲轴的冲击小，且吸入槽开设在法兰上，曲轴上开设孔，曲轴承载效果好，可靠性高，运行稳定。本公开技术方案第一流体通道和第二流体通道距离远，密封面长，泄漏少，效率高，对第一法兰厚度尺寸要求低，易实现泵体零件的扁平化。

在一些实施方式中，还包括第二法兰6，其中所述第一法兰2设置在所述气缸4的轴向一端面上，所述第二法兰6设置在所述气缸4的轴向另一端面上。

本公开还提供一种空调器，其包括前任一项所述的膨胀机。

本公开通过在膨胀机的第一法兰上开设的第一和第二流体通道，并且在曲轴与第一法兰相接的轴段上开设的流通孔，能够使得曲轴转动的过程中、流通孔的一端与第一流体通道连通、以进行进气，并通过流通孔的另一端与第二流体通道连通，进而通过第二流体通道连通至膨胀腔中，有效地对膨胀腔中进行进气作用，并且第一流体通道的中心轴线段与所述流通孔的中心轴线段之间存在夹角θ，且90°＜θ＜180°，从而使得通过三段流体通道进行进气的弯折较小(即弯折角度较大，坡度较平缓)，相对于现有的第一流体通道和第二流体通道之间存在较大的折弯而言，高压流体流动时产生的压力损失大大减小，压降大为降低；并且由于第一流体通道和流通孔之间的角度大，使得高压流体对曲轴(尤其是曲轴短轴)的冲击小，有效提高了曲轴(尤其是曲轴短轴)的强度，可靠性高，运行稳定；

并且本公开的技术方案的吸入槽开设在法兰上，曲轴上仅开设孔，相比在曲轴上开设凹槽，曲轴承载效果好，强度高，提高了曲轴强度，可靠性强；本公开的技术方案中第一流体通道和第二流体通道距离远，密封面长，泄漏少，效率高；并且本公开的技术方案中由于第一流体通道和第二流体通道可分置于法兰孔(容纳孔)的两侧，从而使得第一法兰厚度尺寸(曲轴轴向高度)不会因为两个通道均开设在容纳孔的一侧而需要较大的厚度尺寸，能够使得第一法兰的轴向高度尺寸要求低，易实现泵体零件的扁平化，减小膨胀机的体积。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。

Claims (15)

1.一种膨胀机的吸气结构，其特征在于：包括：

曲轴(1)和第一法兰(2)，所述第一法兰(2)的中心轴线处开设有容纳孔(20)，所述曲轴(1)穿设于所述容纳孔(20)中，且所述第一法兰(2)上开设有第一流体通道(21)和第二流体通道(22)，所述第一流体通道(21)的第一端(211)设置于所述第一法兰(2)的外周面处、以进行吸气，所述第一流体通道(21)的第二端(212)从所述第一法兰(2)的内部延伸至所述容纳孔(20)的位置，所述第二流体通道(22)的第三端(221)与膨胀腔(3)连通、第四端(222)延伸至所述容纳孔(20)的位置；

所述曲轴(1)上位于所述容纳孔(20)内的部分还设置有流通孔(10)，所述流通孔(10)的第五端(11)位于所述曲轴(1)的外周面处、第六端(12)从所述曲轴(1)的内部穿设至所述曲轴(1)的外周面处，所述第五端(11)和所述第六端(12)在所述曲轴(1)的外周面上沿圆周方向间隔预设距离；

所述曲轴(1)在转动的过程中、能够使得所述流通孔(10)的所述第五端(11)转动至与所述第一流体通道(21)连通、同时所述流通孔(10)的所述第六端(12)转动至与所述第二流体通道(22)连通，且当所述流通孔(10)的第五端(11)转动至与所述第一流体通道(21)连通时，所述第一流体通道(21)的中心轴线段与所述流通孔(10)的中心轴线段之间存在夹角θ，且90°＜θ＜180°。

2.根据权利要求1所述的膨胀机的吸气结构，其特征在于：

当所述流通孔(10)的所述第六端(12)转动至与所述第二流体通道(22)连通时，所述第二流体通道(22)的中心轴线段与所述流通孔(10)的中心轴线段之间重合或平行。

3.根据权利要求1所述的膨胀机的吸气结构，其特征在于：

所述第一流体通道(21)的中心轴线与第二流体通道(22)的中心轴线处在同一平面；当所述曲轴(1)转动至所述流通孔(10)的所述第五端与所述第一流体通道(21)连通、同时所述流通孔(10)的所述第六端与所述第二流体通道(22)连通时，所述第一流体通道(21)的中心轴线、第二流体通道(22)的中心轴线和所述流通孔(10)的中心轴线均处在同一平面。

4.根据权利要求1所述的膨胀机的吸气结构，其特征在于：

所述第一流体通道(21)为直流道结构，所述第二流体通道(22)为直流道结构，所述流通孔(10)也为直流道结构；和/或，

所述第一流体通道(21)的中心轴线与所述曲轴(1)的中心轴线之间相垂直设置；所述第二流体通道(22)的中心轴线与所述曲轴(1)的中心轴线夹设不为0的锐角；所述流通孔(10)的中心轴线与所述曲轴(1)的中心轴线夹设不为0的锐角。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的膨胀机的吸气结构，其特征在于：

所述流通孔(10)的所述第五端(11)与所述第六端(12)位于所述曲轴轴向上的不同高度，所述第一流体通道(21)的所述第二端(212)与所述流通孔(10)的所述第五端(11)在曲轴轴向上高度相对，所述第二流体通道(22)的所述第四端(222)与所述流通孔(10)的所述第六端(12)在曲轴轴向上高度相对。

6.根据权利要求5所述的膨胀机的吸气结构，其特征在于：

所述第一流体通道(21)的所述第一端(211)和所述第二端(212)在所述曲轴(1)的轴向上的高度相等；

所述第二流体通道(22)的所述第三端(221)和所述第四端(222)在所述曲轴(1)的轴向上的高度不等。

7.根据权利要求6所述的膨胀机的吸气结构，其特征在于：

沿着所述曲轴(1)的轴向方向，所述第二流体通道(22)的所述第三端(221)的轴向高度高于所述第四端(222)的轴向高度，所述第四端(222)的轴向高度高于所述第二端(212)的轴向高度，所述第五端(11)的轴向高度小于所述第六端(12)的轴向高度。

8.根据权利要求5所述的膨胀机的吸气结构，其特征在于：

所述流通孔(10)的所述第五端(11)和所述第六端(12)在曲轴轴向上的高度差为L，曲轴直径为d1，所述流通孔(10)的中心轴线与所述曲轴(1)的中心轴线之间夹设的锐角为β，并有tanβ＝d1/L。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的膨胀机的吸气结构，其特征在于：

所述第一法兰(2)上在所述容纳孔(20)的内周面处、且与所述第一流体通道(21)相连通地设置有第一吸入槽(23)，所述第一吸入槽(23)位于所述第一流体通道(21)和所述曲轴之间，所述第一吸入槽(23)沿着圆周方向延伸为弧线槽的结构，所述第一吸入槽(23)的径向内侧能够在所述曲轴转动的过程中与所述流通孔(10)连通；和/或，

所述第一法兰(2)上在所述容纳孔(20)的内周面处、且与所述第二流体通道(22)相连通地设置有第二吸入槽(24)，所述第二吸入槽(24)位于所述第二流体通道(22)和所述曲轴之间，所述第二吸入槽(24)沿着圆周方向也延伸为弧线槽的结构，所述第二吸入槽(24)的径向内侧能够在所述曲轴转动的过程中与所述流通孔(10)连通。

10.根据权利要求9所述的膨胀机的吸气结构，其特征在于：

所述第一吸入槽(23)的沿圆周方向的弧形角度范围为α1，有10°＜α1≤180°；和/或，所述第二吸入槽(24)的沿圆周方向的弧形角度范围为α2，有10°＜α2≤180°；和/或，α1＝α2。

11.根据权利要求9所述的膨胀机的吸气结构，其特征在于：

所述第一吸入槽(23)的沿所述曲轴的轴线方向的高度为H1，所述第一流体通道(21)的直径为D1，且有H1≥D1；和/或，所述第二吸入槽(24)的沿所述曲轴的轴线方向的高度为H2，所述第二流体通道(22)的直径为D2，且有H2≥D2；和/或，D1＝D2，H1＝H2。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的膨胀机的吸气结构，其特征在于：

所述第一流体通道(21)的直径为D1，所述第二流体通道(22)的直径为D2，所述流通孔(10)的直径为d，且有d≥D1，和/或，d≥D2；和/或，

所述曲轴(1)的设置于所述容纳孔(20)中的轴段为所述曲轴的长轴段或为所述曲轴的短轴段。

13.一种膨胀机，其特征在于：包括权利要求1-12中任一项所述的膨胀机的吸气结构，还包括气缸(4)和滚子(5)，所述滚子(5)的外周面和所述气缸(4)的内周面之间能够形成所述膨胀腔(3)，所述气缸(4)上与所述第二流体通道(22)相接的位置还设置有气缸吸入口(41)。

14.根据权利要求13所述的膨胀机，其特征在于：

还包括第二法兰(6)，其中所述第一法兰(2)设置在所述气缸(4)的轴向一端面上，所述第二法兰(6)设置在所述气缸(4)的轴向另一端面上。

15.一种空调器，其特征在于：包括权利要求13-14中任一项所述的膨胀机。

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