一种非对称涡旋压缩机论文和设计-贾祥敏

全文摘要

本实用新型涉及一种非对称涡旋压缩机，包括壳体和压缩机构，压缩机构包括动涡旋盘和定涡旋盘，动涡旋盘适于相对于定涡旋盘平动使得动涡旋盘的叶片与定涡旋盘的叶片接合从而在动涡旋盘与定涡旋盘之间限定第一压缩腔和第二压缩腔。该非对称涡旋压缩机还包括并联的第一喷气增焓通路和第二喷气增焓通路，第一喷气增焓通路和第二喷气增焓通路适于分别向第一压缩腔和第二压缩腔内喷射喷气增焓制冷剂气体，并且第一喷气增焓通路与第二喷气增焓通路彼此不连通。根据本实用新型的非对称涡旋压缩机既能够增加喷气增焓喷射的时间，又能够防止在喷气增焓喷射时制冷剂气体回灌进行重复压缩，因此能够充分地提高非对称涡旋压缩机的性能。

主设计要求

1.一种非对称涡旋压缩机，包括：壳体，以及压缩机构，所述压缩机构包括动涡旋盘和定涡旋盘，所述动涡旋盘适于相对于所述定涡旋盘平动使得所述动涡旋盘的叶片与所述定涡旋盘的叶片接合从而在所述动涡旋盘与所述定涡旋盘之间限定第一压缩腔和第二压缩腔，其特征在于：所述非对称涡旋压缩机还包括并联的第一喷气增焓通路和第二喷气增焓通路，所述第一喷气增焓通路适于向所述第一压缩腔内喷射喷气增焓制冷剂气体，所述第二喷气增焓通路适于向所述第二压缩腔内喷射喷气增焓制冷剂气体，并且，所述第一喷气增焓通路和所述第二喷气增焓通路构造成防止所述第一压缩腔内的制冷剂气体与所述第二压缩腔内的制冷剂气体经由所述第一喷气增焓通路和所述第二喷气增焓通路而彼此流窜。

设计方案

1.一种非对称涡旋压缩机，包括：

壳体，以及

压缩机构，所述压缩机构包括动涡旋盘和定涡旋盘，所述动涡旋盘适于相对于所述定涡旋盘平动使得所述动涡旋盘的叶片与所述定涡旋盘的叶片接合从而在所述动涡旋盘与所述定涡旋盘之间限定第一压缩腔和第二压缩腔，

其特征在于：所述非对称涡旋压缩机还包括并联的第一喷气增焓通路和第二喷气增焓通路，所述第一喷气增焓通路适于向所述第一压缩腔内喷射喷气增焓制冷剂气体，所述第二喷气增焓通路适于向所述第二压缩腔内喷射喷气增焓制冷剂气体，并且，所述第一喷气增焓通路和所述第二喷气增焓通路构造成防止所述第一压缩腔内的制冷剂气体与所述第二压缩腔内的制冷剂气体经由所述第一喷气增焓通路和所述第二喷气增焓通路而彼此流窜。

2.根据权利要求1所述的非对称涡旋压缩机，其中，所述非对称涡旋压缩机还包括设置在所述壳体上的第一喷气增焓入口，所述第一喷气增焓通路和所述第二喷气增焓通路共用所述第一喷气增焓入口。

3.根据权利要求2所述的非对称涡旋压缩机，其中，所述第一喷气增焓通路设置有第一单向阀，使得所述第一压缩腔内的制冷剂气体被阻止经所述第一喷气增焓通路和所述第二喷气增焓通路流窜至所述第二压缩腔。

4.根据权利要求3所述的非对称涡旋压缩机，其中，所述第二喷气增焓通路设置有第二单向阀，使得所述第二压缩腔内的制冷剂气体被阻止经所述第二喷气增焓通路和所述第一喷气增焓通路流窜至所述第一压缩腔。

5.根据权利要求4所述的非对称涡旋压缩机，其中，所述第一单向阀靠近所述第一喷气增焓通路的喷气增焓喷射口设置；并且\/或者所述第二单向阀靠近所述第二喷气增焓通路的喷气增焓喷射口设置。

6.根据权利要求1所述的非对称涡旋压缩机，其中，所述非对称涡旋压缩机还包括设置在所述壳体上的第一喷气增焓入口和第二喷气增焓入口，所述第一喷气增焓通路包括所述第一喷气增焓入口，所述第二喷气增焓通路包括所述第二喷气增焓入口。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的非对称涡旋压缩机，其中，所述第一压缩腔位于所述动涡旋盘的叶片的外表面与所述定涡旋盘的叶片的内表面之间，所述第二压缩腔位于所述动涡旋盘的叶片的内表面与所述定涡旋盘的叶片的外表面之间，并且所述第一压缩腔内的压力不同于所述第二压缩腔内的压力。

8.根据权利要求7所述的非对称涡旋压缩机，其中，所述第一压缩腔内的压力大于所述第二压缩腔内的压力。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的非对称涡旋压缩机，其中，所述第一喷气增焓通路包括设置于所述定涡旋盘的第一喷气增焓通道和第一喷气增焓喷射口，所述第一喷气增焓喷射口选择性地仅暴露于所述第一压缩腔，以及

所述第二喷气增焓通路包括设置于所述定涡旋盘的第二喷气增焓通道和第二喷气增焓喷射口，所述第二喷气增焓喷射口选择性地仅暴露于所述第二压缩腔。

10.根据权利要求9所述的非对称涡旋压缩机，其中，所述第一喷气增焓喷射口和\/或所述第二喷气增焓喷射口靠近所述定涡旋盘的叶片壁设置；或者，

所述第一喷气增焓喷射口和\/或所述第二喷气增焓喷射口设置成至少部分地位于所述定涡旋盘的叶片壁中。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及压缩机领域，特别地，涉及一种在喷气增焓方面做出改进的非对称涡旋压缩机。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本实用新型相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

在涡旋压缩机中，通常设置有喷气增焓通路，通过喷气增焓通路向涡旋压缩机的压缩腔内喷射制冷剂气体，以改善涡旋压缩机的性能。在涡旋压缩机的一个压缩循环中，喷气增焓喷射的时间越长，则涡旋压缩机的性能越好。对于对称涡旋压缩机，压缩机构的定涡旋盘的叶片的型线与动涡旋盘的叶片的型线延伸大体相同的角度，使得当动涡旋盘的叶片与定涡旋盘的叶片接合时，在两者之间所形成的压缩腔相对于压缩机的纵向中心平面是对称的，在定涡旋盘的叶片的型线端部与动涡旋盘的叶片的型线端部之间形成两个错开180度的吸气口(动涡旋盘的叶片与定涡旋盘的叶片的型线端部闭合点)，制冷剂气体从两侧的吸气口进入压缩腔，两侧的相应压缩腔内的压力是基本相等的。而对于非对称涡旋压缩机，压缩机构的定涡旋盘的叶片和动涡旋盘的叶片的型线延伸的角度不同，定涡旋盘的叶片的型线延伸的角度比动涡旋盘的叶片的型线延伸的角度大，定涡旋盘的叶片的型线相对于动涡旋盘的叶片的型线进一步延伸小于或等于180度的角度，因此，当动涡旋盘的叶片与定涡旋盘的叶片接合时，在定涡旋盘的叶片的型线端部与动涡旋盘的叶片的型线端部之间形成的两个吸气口位于压缩机构的同一侧并且彼此靠近，制冷剂气体仅从一侧进入压缩机构内，在压缩机构内先后形成两个压缩腔，即，第一压缩腔和第二压缩腔，第一压缩腔先压缩，第二压缩腔后压缩，使得在压缩过程中，第一压缩腔的压力一直高于第二压缩腔的压力。当在非对称涡旋压缩机中设置喷气增焓通路时，若设置单个喷气增焓通路来对第一压缩腔和第二压缩腔进行喷气增焓喷射，则喷气增焓喷射的时间较短；若设置多个(例如，两个)喷气增焓通路来分别对第一压缩腔和第二压缩腔进行喷气增焓喷射，则由于第一压缩腔内较高的压力，会造成制冷剂气体从第一压缩腔内经喷气增焓通路回灌至第二压缩腔，造成重复压缩，引起性能损失。

因此，存在对非对称涡旋压缩机的性能进一步改善的空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决或改善以上问题中的一个或多个。

本实用新型的一个方面在于提供一种非对称涡旋压缩机，该非对称涡旋压缩机包括壳体和压缩机构。压缩机构包括动涡旋盘和定涡旋盘，动涡旋盘适于相对于定涡旋盘平动使得动涡旋盘的叶片与定涡旋盘的叶片接合从而在动涡旋盘与定涡旋盘之间限定第一压缩腔和第二压缩腔。该非对称涡旋压缩机还包括并联的第一喷气增焓通路和第二喷气增焓通路，第一喷气增焓通路适于向第一压缩腔内喷射喷气增焓制冷剂气体，第二喷气增焓通路适于向第二压缩腔内喷射喷气增焓制冷剂气体，并且，第一喷气增焓通路和第二喷气增焓通路构造成防止第一压缩腔内的制冷剂气体与第二压缩腔内的制冷剂气体经由第一喷气增焓通路和第二喷气增焓通路而彼此流窜。

在一个实施方式中，非对称涡旋压缩机还包括设置在壳体上的第一喷气增焓入口，第一喷气增焓通路和第二喷气增焓通路共用第一喷气增焓入口。

第一喷气增焓通路设置有第一单向阀，使得第一压缩腔内的制冷剂气体被阻止经第一喷气增焓通路和第二喷气增焓通路流窜至第二压缩腔。

优选地，第二喷气增焓通路设置有第二单向阀，使得第二压缩腔内的制冷剂气体被阻止经第二喷气增焓通路和第一喷气增焓通路流窜至第一压缩腔。

优选地，所述第一单向阀靠近第一喷气增焓通路的喷气增焓喷射口设置；并且\/或者第二单向阀靠近第二喷气增焓通路的喷气增焓喷射口设置。

在一个实施方式中，该非对称涡旋压缩机还包括设置在壳体上的第一喷气增焓入口和第二喷气增焓入口，第一喷气增焓通路包括第一喷气增焓入口，第二喷气增焓通路包括第二喷气增焓入口。

在一个实施方式中，第一压缩腔位于动涡旋盘的叶片的外表面与定涡旋盘的叶片的内表面之间，第二压缩腔位于动涡旋盘的叶片的内表面与定涡旋盘的叶片的外表面之间，并且第一压缩腔内的压力不同于第二压缩腔内的压力。

在一个实施方式中，第一压缩腔内的压力大于第二压缩腔内的压力。

第一喷气增焓通路包括设置于定涡旋盘的第一喷气增焓通道和第一喷气增焓喷射口，第一喷气增焓喷射口选择性地仅暴露于第一压缩腔。第二喷气增焓通路包括设置于定涡旋盘的第二喷气增焓通道和第二喷气增焓喷射口，第二喷气增焓喷射口选择性地仅暴露于第二压缩腔。

第一喷气增焓喷射口和\/或第二喷气增焓喷射口靠近定涡旋盘的叶片壁设置。可替换地，第一喷气增焓喷射口和\/或第二喷气增焓喷射口设置成至少部分地位于定涡旋盘的叶片壁中。

本实用新型通过在非对称涡旋压缩机中设置并联且彼此不连通的两条喷气增焓通路，能够增加喷气增焓喷射的时间，并且即使在对第一压缩腔和第二压缩腔同时进行喷气增焓喷射时，也能够防止在喷气增焓喷射时制冷剂气体从压力较高的第一压缩腔经喷气增焓通路回灌至压力较低的第二压缩腔，从而能够防止由于制冷剂气体重复压缩引起的性能损失，能够充分地改善非对称涡旋压缩机的性能。

附图说明

以下将参照附图仅以示例方式描述本实用新型的实施方式，在附图中，相同的特征或部件采用相同的附图标记来表示且附图不一定按比例绘制，并且在附图中：

图1至图6示出了第一对比示例的非对称涡旋压缩机，其中，图1示出了该非对称涡旋压缩机的俯视图，图2示出了该非对称涡旋压缩机的局部剖视图，图3示出了该非对称涡旋压缩机的压缩机构的剖视图，图4示出了该非对称涡旋压缩机的定涡旋盘的仰视图，图5和图6分别示出了在该非对称涡旋压缩机的压缩过程中的不同时刻的压缩机构的定涡旋盘的叶片与动涡旋盘的叶片的示意图；

图7示出了第一对比示例的非对称涡旋压缩机的压缩腔的压力图；

图8至图13示出了第二对比示例的非对称涡旋压缩机及其喷气增焓通路，其中，图8示出了该非对称涡旋压缩机的俯视图，图9示出了该非对称涡旋压缩机的局部剖视图，图10示出了该非对称涡旋压缩机的压缩机构的剖视图，图11示出了该非对称涡旋压缩机的定涡旋盘的仰视图，图12和图13分别示出了在该非对称涡旋压缩机的压缩过程中的不同时刻的压缩机构的定涡旋盘的叶片与动涡旋盘的叶片的示意图；

图14示出了该第二对比示例的非对称涡旋压缩机的压缩腔的压力图；

图15至图19示出了根据本实用新型的第一实施方式的非对称涡旋压缩机，其中，图15示出了根据该非对称涡旋压缩机的俯视图，图16示出了该非对称涡旋压缩机的局部剖视图，图17示出了该非对称涡旋压缩机的压缩机构的剖视图，图18示出了该非对称涡旋压缩机的定涡旋盘的仰视图，图19示出了在该非对称涡旋压缩机的压缩过程中的某一时刻的压缩机构的定涡旋盘的叶片与动涡旋盘的叶片的示意图；以及

图20至图24示出了根据本实用新型的第二实施方式的非对称涡旋压缩机，其中，图20示出了根据该非对称涡旋压缩机的俯视图，图21示出了该非对称涡旋压缩机的局部剖视图，图22示出了该非对称涡旋压缩机的压缩机构的剖视图，图23示出了该非对称涡旋压缩机的定涡旋盘的仰视图，图24示出了在该非对称涡旋压缩机的压缩过程中的某一时刻的压缩机构的定涡旋盘的叶片与动涡旋盘的叶片的示意图。

具体实施方式

下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本实用新型、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本实用新型的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本实用新型各个实施方式的具体尺寸及其比例。在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本实用新型的实施方式的相关细节或结构。

图1至图6示出了第一对比示例的非对称涡旋压缩机100。非对称涡旋压缩机100具有压缩机构M。压缩机构M包括定涡旋盘40和动涡旋盘50。定涡旋盘40包括端板41以及自端板41的一个侧面延伸的叶片42。动涡旋盘50包括端板51、叶片52以及毂部53，叶片52从端板51的一个侧面延伸，毂部53从端板51的相反的另一侧面反向延伸。在本对比示例中，非对称涡旋压缩机100的压缩机构M采用非对称175°的设计，定涡旋盘40的叶片42的型线相对于动涡旋盘50的叶片52的型线进一步延伸175°。当动涡旋盘50的叶片52与定涡旋盘40的叶片42接合时，定涡旋盘40的叶片42的型线末端与动涡旋盘50的叶片52的型线末端彼此靠近，并在两者之间仅在一侧形成吸气口。吸气口包括形成于叶片42的内表面与叶片52的外表面之间的第一吸气口P1以及形成于叶片42的外表面与叶片52的内表面之间的第二吸气口P2。非对称涡旋压缩机100的驱动轴(未示出)旋转并通过容置在毂部53内的偏心曲柄销60带动动涡旋盘50相对于定涡旋盘40平动，定涡旋盘40的叶片42与动涡旋盘50的叶片52接合并在其之间形成形成两组压缩腔，即，第一组压缩腔和第二组压缩腔。第一组压缩腔形成于叶片42的内表面与叶片52的外表面之间，第二组压缩腔形成于叶片42的外表面与叶片52的内表面之间。在压缩过程中，第一组压缩腔先压缩，第二组压缩腔后压缩，并且第一组压缩腔与第二组压缩腔彼此不连通，第一组压缩腔中的压力相应地高于第二组压缩腔中的压力，第一组压缩腔中的中压腔(例如，图5A中的第一压缩腔A)的压力始终高于第二组压缩腔中的中压腔(例如，图6中的第二压缩腔B)的压力。制冷剂气体经进气口10进入非对称涡旋压缩机100内，经第一吸气口P1进入第一组压缩腔，经第二吸气口P2进入第二组压缩腔，经压缩后从排气口20排出非对称涡旋压缩机100。

非对称涡旋压缩机100还设置有一条喷气增焓(EVI)通路，即，第一喷气增焓(EVI)通路。第一EVI通路包括设置在非对称涡旋压缩机100的壳体上的第一喷气增焓(EVI)入口30(请见图1)以及设置在定涡旋盘40上的第一喷气增焓(EVI)通道31和第一喷气增焓(EVI)喷射孔32(请见图3)。如图4所示，第一EVI喷射孔32设置在定涡旋盘40的叶片42所形成的环形空间的中间，即，位于叶片42的相邻叶片段的中间。喷气增焓制冷剂气体从经济器(未示出)经第一EVI入口30进入非对称涡旋压缩机100内，并通过第一EVI通道31、第一EVI喷射孔32喷射到压缩机构M的中压腔(例如，上述第一压缩腔A和第二压缩腔B)，如图2中的箭头所示，以增强非对称涡旋压缩机100的性能。

在动涡旋盘50相对于定涡旋盘40平动的过程中，第一压缩腔A内的压力始终高于第二压缩腔B内的压力，并且第一EVI喷射孔32选择性地暴露于第一压缩腔A或者第二压缩腔B。如图5所示，在动涡旋盘50相对于定涡旋盘40平动的一个时间段内，第一EVI喷射孔32暴露于叶片52的外表面与叶片42的内表面之间，从而通向第一压缩腔A，以将喷气增焓制冷剂气体喷射到第一压缩腔A中。如图6所示，在动涡旋盘50相对于定涡旋盘40平动的另一时间段内，第一EVI喷射孔32暴露于叶片52的内表面与叶片42的外表面之间，从而通向第二压缩腔B，以将喷气增焓制冷剂气体喷射到第二压缩腔B中。

图7示出了非对称涡旋压缩机100的第一压缩腔A和第二压缩腔B内的压力在压缩循环中随非对称涡旋压缩机100的驱动轴(未示出)的旋转而变化的曲线图，其中，横轴表示驱动轴的旋转角度(对应于动涡旋盘平动角度即涡卷角度)，纵轴表示压缩腔内的压力，曲线S1表示第一压缩腔A内的压力随驱动轴的旋转角度的变化，曲线S2表示第二压缩腔B内的压力随驱动轴的旋转角度的变化。驱动轴旋转360度对应于非对称涡旋压缩机100的压缩机构M的一个压缩循环。图7还示意性地示出了在驱动轴旋转(即，动涡旋盘50相对于定涡旋盘40平动)的过程中的喷气增焓制冷剂气体在相应压缩腔内的喷射。在与驱动轴的旋转角度为B1至B2对应的时间段内，喷气增焓制冷剂气体经EVI通路喷射到第二压缩腔B中，在与驱动轴的旋转角度为A1至A2对应的时间段内，喷气增焓制冷剂气体经EVI通路喷射到第一压缩腔A中，而在与驱动轴的旋转角度为B2至A1对应的时间段内，EVI通路不向压缩腔喷射喷气增焓制冷剂气体。

在非对称涡旋压缩机100的一个压缩循环(驱动轴旋转360度)中，在某些时间段(例如，与驱动轴的旋转角度为B2至A1对应的时间段)内，EVI通路不喷射，另外，分别与对第一压缩腔A和第二压缩腔B进行EVI喷射的时间段对应的驱动轴的旋转角度较小，例如从图7可见，仅为140°～150°，因此，分别对第一压缩腔A和第二压缩腔B进行EVI喷射的时间较短。另外，EVI通路不能够同时向第一压缩腔A和第二压缩腔B喷射。因此，非对称涡旋压缩机100的EVI通路所能够提供的性能改进是有限的，还存在进一步改善的空间。

图8至图13示出了根据第二对比示例的非对称涡旋压缩机200。非对称涡旋压缩机200与非对称涡旋压缩机100具有大体相同的结构，区别仅在于喷气增焓通路的设计。在附图以及下文中，相同的部件用相同的附图标记表示，并省略其介绍，下文仅对非对称涡旋压缩机200与非对称涡旋压缩机100之间的区别进行介绍。

非对称涡旋压缩机200设置有两条喷气增焓(EVI)通路，即，第一喷气增焓(EVI)通路和第二喷气增焓(EVI)通路。第一EVI通路和第二EVI通路共用设置于非对称涡旋压缩机200的壳体上的单个喷气增焓(EVI)入口，即，第一喷气增焓(EVI)入口30，并且第一EVI通路还包括设置在定涡旋盘40上的第一喷气增焓(EVI)通道31和第一喷气增焓(EVI)喷射孔32，第二EVI通路还包括设置在定涡旋盘40上的第二喷气增焓(EVI)通道33和第二喷气增焓(EVI)喷射孔34。喷气增焓制冷剂气体从经济器(未示出)经第一EVI入口30进入非对称涡旋压缩机200内，分流至相应的EVI支路并经相应的EVI喷射孔喷射到压缩机构M的中压腔(例如，上述第一压缩腔A和第二压缩腔B)，如图9中的箭头所示，以增强非对称涡旋压缩机200的性能。喷气增焓制冷剂气体经第一EVI通路喷射到第一压缩腔A内，经第二EVI通路喷射到第二压缩腔B内。如图11所示，第一EVI喷射孔32和第二EVI喷射孔34分别靠近定涡旋盘40的叶片42的相邻叶片壁设置。

与图7类似，图14示出了非对称涡旋压缩机200的第一压缩腔A和第二压缩腔B内的压力在压缩循环中随非对称涡旋压缩机200的驱动轴(未示出)的旋转而变化的曲线图，其中，横轴表示驱动轴的旋转角度(对应于动涡旋盘平动角度即涡卷角度)，纵轴表示压缩腔内的压力，曲线S1表示第一压缩腔A内的压力随驱动轴的旋转角度的变化，曲线S2表示第二压缩腔B内的压力随驱动轴的旋转角度的变化。图14还示意性地示出了在驱动轴旋转(即，动涡旋盘50相对于定涡旋盘40平动)的过程中的喷气增焓制冷剂气体在压缩腔内的喷射。如图14所示，在与驱动轴的旋转角度为B1’至B2’对应的时间段内，喷气增焓制冷剂气体经第二EVI通路(第二EVI通道33和第二EVI喷射孔34)喷射到第二压缩腔B中，在与驱动轴的旋转角度为A1’至A2’对应的时间段内，喷气增焓制冷剂气体经第一EVI通路(第一EVI通道31和第一EVI喷射孔32)喷射到第一压缩腔A中，而在与驱动轴的旋转角度为A1’至B2’对应的时间段内，第一EVI通路和第二EVI通路同时分别向第一压缩腔A和第二压缩腔B内喷射喷气增焓制冷剂气体。

在压缩机构M的一个压缩循环中，与非对称涡旋压缩机100相比，在非对称涡旋压缩机200中，第一EVI通路和第二EVI通路能够同时分别向第一压缩腔A和第二压缩腔B喷射喷气增焓制冷剂气体，并且分别与对第一压缩腔A和第二压缩腔B进行EVI喷射的时间段对应的驱动轴的旋转角度较大，例如从图14可见，可达到约230°，因此，分别对第一压缩腔A和第二压缩腔B进行EVI喷射的时间增加，非对称涡旋压缩机200的性能得到了进一步改善。

然而，本发明人发现，当对压缩机构M的第一压缩腔A和第二压缩腔B同时进行喷气增焓喷射时(如图14中的与旋转轴的旋转角度为A1’至B2’对应的时间内)，对第一压缩腔A进行喷射的第一EVI通路与对第二压缩腔B进行喷射的第二EVI通路会保持连通，此时，由于第一压缩腔A和第二压缩腔B内的压力始终不相等，因此压力较高的压缩腔内的制冷剂气体将会通过与该压缩腔连通的EVI通路回灌至与压力较低的压缩腔连通的EVI通路并进入该压力较低的压缩腔，并且在该压力较低的压缩腔内进行重复压缩，这将造成非对称涡旋压缩机200的性能损失。图12示出了当形成于叶片42的外表面与叶片52的内表面之间的第二组压缩腔的第二吸气口P2关闭时压缩机构的定涡旋盘的叶片与动涡旋盘的叶片的示意图。如图12所示，第一EVI通路和第二EVI通路同时分别向第一压缩腔A和第二压缩腔B进行喷射，此时，由于在第二吸气口P2闭合而形成第二压缩腔B时，第一压缩腔A已经被压缩，而第二压缩腔B尚未压缩，因此第一压缩腔A内的压力高于第二压缩腔B内的压力，第一压缩腔A内的制冷剂气体将会通过第一EVI通路回灌至第二压缩腔B。图13示出了形成于叶片42的内表面与叶片52的外表面之间的第一组压缩腔的第一吸气口P1闭合时的压缩机构的定涡旋盘的叶片与动涡旋盘的叶片的示意图。如图13所示，第一EVI通路和第二EVI通路同时分别向第一压缩腔A和第二压缩腔B进行喷射，此时，由于在第一吸气口P1闭合而形成第一压缩腔A时，第二EVI通路进行喷射的第二组压缩腔中的第二压缩腔B已经经过压缩，因此第二压缩腔B内的压力高于第一压缩腔A内的压力，第二压缩腔B内的制冷剂气体将会通过第二EVI通路回灌至第一压缩腔A。

鉴于以上，本发明人提出了一种设置有喷气增焓通路的非对称涡旋压缩机，能够解决上述技术问题中的一些或全部。在根据本实用新型的非对称涡旋压缩机中，通过设置彼此不连通的两条喷气增焓通路，既能够保证较长的喷气增焓喷射时间，又能够防止处于较高压力的中压腔中的制冷剂气体经喷气增焓通路回灌到处于较低压力的中压腔内重复压缩，因此能够充分地改善非对称涡旋压缩机的性能。下面将结合附图对根据本实用新型的各实施方式的非对称涡旋压缩机进行说明。

图15至图19示出了根据本实用新型的第一实施方式的非对称涡旋压缩机300。非对称涡旋压缩机300与非对称涡旋压缩机100、非对称涡旋压缩机200具有大体相同的结构，区别仅在于喷气增焓通路的设计。在附图以及下文中，相同的部件用相同的附图标记表示，并省略其介绍，下文仅对非对称涡旋压缩机300与非对称涡旋压缩机100、非对称涡旋压缩机200之间的区别进行介绍。

非对称涡旋压缩机300设置有两条喷气增焓通路，即，第一喷气增焓(EVI)通路和第二喷气增焓(EVI)通路。第一EVI通路包括设置在非对称涡旋压缩机300的壳体上的第一喷气增焓(EVI)入口30以及设置在定涡旋盘40中的第一喷气增焓(EVI)通道31和第一喷气增焓(EVI)喷射孔32。第二EVI通路包括设置在非对称涡旋压缩机300的壳体上的第二喷气增焓(EVI)入口70以及设置在定涡旋盘40中的第二喷气增焓(EVI)通道33和第二喷气增焓(EVI)喷射孔34。制冷剂气体从进气口10进入非对称涡旋压缩机300，并经第一吸气口P1进入第一组压缩腔，经第二吸气口P2进入第二组压缩腔，经压缩后从排气口20排出非对称涡旋压缩机300。在非对称涡旋压缩机300的压缩过程中，喷气增焓制冷剂气体经第一EVI入口30进入非对称涡旋压缩机300，并且经第一EVI通道31和第一EVI喷射孔32喷射到压缩机构M的第一压缩腔A中，如图16的右侧的箭头所示。另外，喷气增焓制冷剂气体还经第二EVI入口70进入非对称涡旋压缩机300，并且经第二EVI通路33和第二组EVI喷射孔34喷射到第二压缩腔B中。第一压缩腔A为形成于叶片42的内表面与叶片52的外表面之间的第一组压缩腔中的、具有介于吸入压力与排出压力的中压压力的中压压缩腔。第二压缩腔B为形成于叶片42的外表面与叶片52的内表面之间的第二组压缩腔中的、具有介于吸入压力与排出压力的中压压力的中压压缩腔。

如图18所示，第一EVI喷射孔32和第二EVI喷射孔34均靠近定涡旋盘40的叶片42的壁设置，使得在压缩过程中，随着动涡旋盘50的平动，这些EVI喷射孔能够相应地被动涡旋盘50的叶片52遮挡，而不露出到其他压缩腔。当动涡旋盘50的叶片52不足以遮挡这些EVI喷射孔时，这些EVI喷射孔可以部分地形成在定涡旋盘40的叶片42的壁上，使得这些EVI喷射孔在压缩过程中能够选择性地被遮挡并选择性地仅与一个压缩腔连通。这种设计使得在动涡旋盘50相对于定涡旋盘40平动的过程中，第一EVI喷射孔32仅可以暴露于叶片42的内表面与叶片52的外表面之间从而与第一压缩腔A连通，或者完全被叶片52遮挡；第二EVI喷射孔34仅可以暴露于叶片42的外表面与叶片52的内表面之间从而与第二压缩腔B连通，或者完全被叶片52遮挡。因此，第一EVI喷射孔32仅选择性地与第一压缩腔A连通，而始终不与第二压缩腔B连通，第二EVI喷射孔34仅选择性地与第二压缩腔B连通，而始终不与第一压缩腔A连通。

在非对称涡旋压缩机300中，分别为第一EVI通路和第二EVI通路设置单独的EVI入口，因此，在非对称涡旋压缩机300的整个压缩过程中，第一EVI通路与第二EVI通路始终不连通，虽然第一压缩腔A与第二压缩腔B内的压力始终不相等，也可以避免了压力较高的压缩腔内的制冷剂气体回灌到压力较低的压缩腔内进行重复压缩。与图12类似，图19示出了当形成于叶片42的外表面与叶片52的内表面之间的第二组压缩腔的第二吸气口P2关闭时压缩机构的定涡旋盘的叶片与动涡旋盘的叶片的示意图。如图19所示，第二吸气口P2关闭，此时，第一压缩腔A内的压力高于第二压缩腔B内的压力。然而，由于第一EVI通路和第二EVI通路始终不连通，因此，压力较高的第一压缩腔A内的制冷剂气体并不会回灌至压力较低的第二压缩腔B。在如图13所示的时刻，第二EVI通路所喷射的第二压缩腔B内的压力高于第一EVI所喷射的第一压缩腔A内的压力，此时，由于第一EVI通路和第二EVI通路始终不连通，因此，压力较高的第二压缩腔B内的制冷剂气体并不会回灌至压力较低的第一压缩腔A。因此，非对称涡旋压缩机300既可以解决上述第一对比示例的非对称涡旋压缩机100中所存在的喷气增焓喷射时间短的问题，又可以解决上述第二对比示例的非对称涡旋压缩机200中所存在的制冷剂气体回灌并重复压缩的问题，从而能够充分地改善非对称涡旋压缩机300的性能。

图20至图24示出了根据本实用新型的第二实施方式的非对称涡旋压缩机400。非对称涡旋压缩机400与非对称涡旋压缩机100、非对称涡旋压缩机200以及非对称涡旋压缩机300具有大体相同的结构，区别仅在于喷气增焓通路的设计。在附图以及下文中，相同的部件用相同的附图标记表示，并省略其介绍，下文仅对非对称涡旋压缩机400与非对称涡旋压缩机100、非对称涡旋压缩机200以及非对称涡旋压缩机300之间的区别进行介绍。

非对称涡旋压缩机400设置有两条喷气增焓通路，即，第一喷气增焓(EVI)通路和第二喷气增焓(EVI)通路。第一EVI通路和第二EVI通路共用设置在非对称涡旋压缩机400的壳体上的第一喷气增焓(EVI)入口30，并且第一EVI通路还包括设置在定涡旋盘40中的第一喷气增焓(EVI)通道31和第一喷气增焓(EVI)喷射孔32，第二EVI通路还包括设置在定涡旋盘40中的第二喷气增焓(EVI)通道33和第二喷气增焓(EVI)喷射孔34。如图23所示，第一EVI喷射孔32和第二EVI喷射孔34均靠近定涡旋盘40的叶片42的壁设置，使得这些EVI喷射孔在非对称涡旋压缩机400的压缩过程中能够选择性地被动涡旋盘50的叶片52完全遮挡。在动涡旋盘50的叶片50的厚度设置成不足以完全遮挡EVI喷射孔时，这些EVI喷射孔可以至少部分地形成在定涡旋盘40的叶片42的壁上。如上文所述，在动涡旋盘50相对于定涡旋盘40平动的过程中，第一EVI喷射孔32仅可以暴露于叶片42的内表面与叶片52的外表面之间从而与第一压缩腔A连通，或者完全被叶片52遮挡；第二EVI喷射孔34仅可以暴露于叶片42的外表面与叶片52的内表面之间从而与第二压缩腔B连通，或者完全被叶片52遮挡。因此，第一EVI喷射孔32仅选择性地与第一压缩腔A连通，而始终不与第二压缩腔B连通，第二EVI喷射孔34仅选择性地与第二压缩腔B连通，而始终不与第一压缩腔A连通。在非对称涡旋压缩机400的压缩过程中，喷气增焓制冷剂气体经第一EVI入口30进入非对称压缩机400，并且分流至相应的EVI通道并经相应的EVI喷射孔喷射到相应的压缩腔中，如图21中的箭头所示。一部分喷气增焓制冷剂气体经第一EVI通道31和第一EVI喷射孔32喷射到压缩机构M中的第一压缩腔A中，另一部分喷气增焓制冷剂气体经第二EVI通路33和第二EVI喷射孔34喷射到压缩机构M中的第二压缩腔B中。第一压缩腔A为形成于叶片42的内表面与叶片52的外表面之间的第一组压缩腔中的、具有介于吸入压力与排出压力的中压压力的中压压缩腔。第二压缩腔为形成于叶片42的外表面与叶片52的内表面之间的第二组压缩腔中的、具有介于吸入压力与排出压力的中压压力的中压压缩腔。

另外，如图22所示，在非对称涡旋压缩机400中，还在第一EVI通道31中设置有第一单向阀82，使得制冷剂气体可以经第一EVI通道喷射到第一压缩腔A内，但是第一压缩腔A内的制冷剂气体不能够经第一EVI通道和第二EVI通道回灌到第二压缩腔B内。这种设置使得非对称涡旋压缩机400既可以克服上述第一对比示例的非对称涡旋压缩机100中所存在的喷射增焓时间短的问题，又可以克服上述第二对比示例的非对称涡旋压缩机200中所存在的制冷剂气体回灌并反复压缩的问题，能够实现与根据本实用新型的第一实施方式的非对称涡旋压缩机300类似的技术效果，充分地改善非对称涡旋压缩机400的性能。

优选地，第一单向阀82在第一EVI通道31中设置成靠近第一EVI喷射孔32，以减小余隙容积。可替换地，也可以将第一单向阀82设置在第一EVI喷射孔32中。

另外，在非对称涡旋压缩机400中，还在第二EVI通道33中设置第二单向阀81，使得制冷剂气体可以经第二EVI通道喷射到第二压缩腔B内，但是第二压缩腔B内的制冷剂气体不能够经第二EVI通道和第一EVI通道回灌到第一压缩腔B内。通过在第一EVI通道31和第二EVI通道33分别均设置单向阀，当其中一个单向阀用于防止压力较高的压缩腔内的制冷剂气体回灌至压力较低的压缩腔内时，另一个单向阀能够减小非对称涡旋压缩机400的压缩腔的余隙容积。优选地，第二单向阀81在第二EVI通道33中设置成靠近第二EVI喷射孔34，以进一步减小余隙容积。可替换地，也可以将第二单向阀81设置在第二EVI喷射孔34中。

在此，已详细描述了本实用新型的示例性实施方式，但是应该理解的是，本实用新型并不局限于上文详细描述和示出的具体实施方式。在不偏离本实用新型的主旨和范围的情况下，本领域的技术人员能够对本实用新型进行各种变型和变体。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

设计图

一种非对称涡旋压缩机论文和设计

一种非对称涡旋压缩机论文和设计-贾祥敏

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢