專利名稱：兩級(jí)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶變?nèi)萘砍臒岜醚h(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及壓縮機(jī)，尤其是涉及一種兩級(jí)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶變?nèi)萘砍臒?泵循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前高背壓兩級(jí)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)示意圖如圖1，其包括兩個(gè)壓縮單元(一級(jí)壓 縮機(jī)單元1和二級(jí)壓縮單元2)，各壓縮單元分別為轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)構(gòu)并且二級(jí)壓縮單元2的 排量小于一級(jí)壓縮單元1的排量。電機(jī)3通過(guò)曲軸帶動(dòng)兩壓縮單元運(yùn)行。從蒸發(fā)器出口來(lái) 的低壓Ps氣體通過(guò)一級(jí)吸氣口 4進(jìn)入一級(jí)壓縮單元，經(jīng)過(guò)一級(jí)壓縮后，形成中間壓力Pm， 后通過(guò)一級(jí)排氣孔5排出到殼體外，一級(jí)排氣口 5排出的中壓氣體可以直接進(jìn)入二級(jí)吸氣 孔6，或通過(guò)中間冷卻器進(jìn)行冷卻后，進(jìn)入二級(jí)吸氣口 6，再經(jīng)過(guò)二級(jí)壓縮單元5壓縮后，形 成高壓Pd氣體并排到殼體內(nèi)部，后進(jìn)入二級(jí)排氣口 7排出，進(jìn)入冷凝器(或氣冷器)。目前采用熱氣旁通除霜和逆循環(huán)除霜原理圖如圖2 4所示，圖中實(shí)線為正常熱 泵運(yùn)行，虛線為除霜運(yùn)行；圖2為帶高壓旁通除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)該系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、氣 冷器8、過(guò)濾器9、電子膨脹閥10、電磁閥11、蒸發(fā)器12、氣液分離器13，所述的氣冷器8依 次連接過(guò)濾器9和電子膨脹閥10后，與電磁閥11并聯(lián)，并聯(lián)后一端連接壓縮機(jī)的二級(jí)排氣 口 7，另一端連接蒸發(fā)器12，蒸發(fā)器12通過(guò)氣液分離器13連接壓縮機(jī)的一級(jí)吸氣口 4，正 常熱泵循環(huán)時(shí)電磁閥11關(guān)閉，二級(jí)排氣口 7排出的高壓氣體依次經(jīng)過(guò)氣冷器8冷卻、過(guò)濾 器9過(guò)濾，電子膨脹閥10膨脹、蒸發(fā)器12蒸發(fā)、氣液分離器13氣液分離，返回壓縮機(jī)的一 級(jí)吸氣口 4 ；除霜循環(huán)時(shí)，電磁閥11打開(kāi)，電子膨脹閥10全開(kāi)，二級(jí)排氣口 7排出的氣體通 過(guò)電磁閥11直接進(jìn)入蒸發(fā)器12蒸發(fā)，然后經(jīng)氣液分離器13分離后進(jìn)入一級(jí)吸氣口 4，采用 二級(jí)排氣進(jìn)行除霜。如圖3所示為帶中壓旁通除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)電磁閥11連接二級(jí)吸 氣口 6，正常熱泵循環(huán)時(shí)電磁閥11關(guān)閉；除霜循環(huán)時(shí)，電磁閥11打開(kāi)，采用一級(jí)排氣進(jìn)行除 霜；圖4為采用逆循環(huán)除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)四通換向閥11’控制熱泵劑流向。四通換 向閥11’連接二級(jí)排氣口 7，正常熱泵運(yùn)行時(shí)二級(jí)排氣經(jīng)過(guò)四通換向閥流向冷凝器(氣冷 器)；除霜運(yùn)行時(shí)，四通換向閥換向，二級(jí)排氣經(jīng)過(guò)四通換向閥流向蒸發(fā)器。以上高背壓兩級(jí)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)在啟動(dòng)、低負(fù)荷運(yùn)行和除霜過(guò)程中可能遇到一下四 個(gè)方面的問(wèn)題1.在啟動(dòng)階段在啟動(dòng)前，系統(tǒng)壓力處于平衡狀態(tài)，一級(jí)吸氣壓力相對(duì)較高；啟動(dòng)后參見(jiàn)圖5，一 級(jí)排氣迅速形成較高的壓力Pm，此時(shí)由于二級(jí)壓縮單元的排量較小且二級(jí)排氣側(cè)容量較 大，高壓側(cè)壓力Pd上升速度相對(duì)較慢，因此可能會(huì)出現(xiàn)二級(jí)吸氣壓力大于二級(jí)排氣壓力的 現(xiàn)象(即Pm > Pd)，從而導(dǎo)致二級(jí)排氣閥始終處于打開(kāi)狀態(tài)，這樣不利于二級(jí)排氣閥的可靠 性的保證，此時(shí)制冷劑經(jīng)過(guò)二級(jí)排氣閥時(shí)可能已出現(xiàn)節(jié)流現(xiàn)象；由于二級(jí)葉片的背壓為殼 體內(nèi)的壓力Pd，Pd<Pm時(shí)，會(huì)出現(xiàn)其背壓小于二級(jí)吸氣腔(Pm)或二級(jí)排氣腔的壓力，從而 導(dǎo)致葉片運(yùn)行不穩(wěn)定，可能出現(xiàn)葉片和活塞脫離，撞擊，“騰躍”現(xiàn)象；[0007]2.低負(fù)荷運(yùn)行(低壓比運(yùn)行)兩級(jí)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)運(yùn)行中，如圖6所示，吸氣壓力Ps保持不變，隨著總壓比的 降低，總壓比逐漸由一級(jí)壓縮完成，當(dāng)總壓比降低到一定數(shù)值時(shí)，存在一個(gè)臨界壓比(Pc)， 此時(shí)總壓比的壓縮完全由一級(jí)完成，即此時(shí)中間壓力Pm和高壓側(cè)壓力Pd相等，二級(jí)已不產(chǎn) 生壓縮；當(dāng)總壓比繼續(xù)降低時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)中間壓力Pm大于高壓側(cè)壓力Pd的現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn) Pm > Pd現(xiàn)象時(shí)，同樣會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題。臨界壓比的大小與一 / 二級(jí)的容積比等壓縮機(jī)結(jié)構(gòu) 有關(guān)；3.除霜運(yùn)行過(guò)程無(wú)論是采用熱氣旁通除霜還是逆循環(huán)除霜，當(dāng)向除霜循環(huán)轉(zhuǎn)換時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)吸氣 壓力增高，排氣壓力下降的現(xiàn)象；如圖7所示，為氟利昂熱泵劑在除霜過(guò)程中吸/排氣壓力 的變化過(guò)程，其中圖7a中-●-為排氣，-■-為吸氣，圖7b中——為熱氣旁通除霜的排 氣壓力，……為熱氣旁通除霜的吸氣壓力，-·_為逆循環(huán)除霜的吸氣壓力，_為逆循環(huán)除霜 的排氣壓力，即當(dāng)采用上述兩級(jí)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)時(shí)，除霜過(guò)程中，可能出現(xiàn)總壓比小于臨界壓 比(Pc)的現(xiàn)象，此時(shí)Pm > Pd，因此會(huì)出現(xiàn)上述同樣的問(wèn)題。如果是CO2系統(tǒng)，由于運(yùn)行時(shí) 壓差更大大，向除霜循環(huán)轉(zhuǎn)換時(shí)，吸排氣壓力的變換可能更劇烈，壓比可能更?。?.除霜時(shí)間除霜時(shí)間較長(zhǎng)，則被加熱側(cè)的溫度波動(dòng)會(huì)較大，對(duì)加熱側(cè)的舒適度和系統(tǒng)性能會(huì) 造成一定不利影響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種運(yùn)行穩(wěn)定、 提高壓縮機(jī)的可靠性，減少噪音，減少除霜時(shí)間，提高加熱側(cè)的舒適度和系統(tǒng)性能的兩級(jí)轉(zhuǎn) 子式壓縮機(jī)及帶變?nèi)萘砍臒岜醚h(huán)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)兩級(jí)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶變?nèi)?量除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、氣冷器、過(guò)濾器、電子膨脹閥、第一電磁閥、蒸 發(fā)器、氣液分離器，所述的壓縮機(jī)包括一級(jí)壓縮單元、二級(jí)壓縮單元、一級(jí)吸氣口、一級(jí)排氣 口、二級(jí)吸氣口、二級(jí)排氣口，所述的二級(jí)排氣口連接氣冷器，氣冷器依次連接過(guò)濾器、電子 膨脹閥、蒸發(fā)器、氣液分離器后，連接壓縮機(jī)的一級(jí)吸氣口，所述的第一電磁閥設(shè)置在二級(jí) 排氣口和蒸發(fā)器之間，其特征在于，還包括三個(gè)電磁閥，其中第二電磁閥設(shè)置在一級(jí)吸氣口 與二級(jí)吸氣口之間，所述的第三電磁閥設(shè)置在一級(jí)排氣口與二級(jí)吸氣口之間，所述的第四 電磁閥設(shè)置在二級(jí)排氣口與一級(jí)排氣口之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型可以避免葉片背壓小于二級(jí)吸氣腔或二級(jí)排氣腔的 壓力現(xiàn)象，從而更好的保證葉片穩(wěn)定運(yùn)行，提高壓縮機(jī)的可靠性，減少噪音等；同時(shí)采用本 方案可以減少除霜時(shí)間，從而減少加熱側(cè)的溫度波動(dòng)，提高加熱側(cè)的舒適度和系統(tǒng)性能。
圖1為現(xiàn)有高背壓兩級(jí)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)示意圖；圖2為現(xiàn)有帶高壓旁通除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的示意圖；圖3為現(xiàn)有帶中壓旁通除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的示意圖；[0019]圖4為現(xiàn)有帶逆循環(huán)除霜的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的示意圖；圖5為現(xiàn)有壓縮機(jī)啟動(dòng)后壓力變化示意圖；圖6為現(xiàn)有壓縮機(jī)啟動(dòng)后壓力隨總壓比的變化示意圖；圖7a為現(xiàn)有第一種除霜過(guò)程吸排氣壓力變化趨勢(shì)圖；圖7b為現(xiàn)有第二種除霜過(guò)程吸排氣壓力變化趨勢(shì)圖；圖8為本實(shí)用新型帶變?nèi)萘砍臒岜醚h(huán)系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1如圖8所示，兩級(jí)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶變?nèi)萘砍臒岜醚h(huán)系統(tǒng)，該該系統(tǒng)包括 壓縮機(jī)、氣冷器8、過(guò)濾器9、電子膨脹閥10、第一電磁閥11、蒸發(fā)器12、氣液分離器13，所述 的壓縮機(jī)包括一級(jí)壓縮單元1、二級(jí)壓縮單元2、電機(jī)3、一級(jí)吸氣口 4、一級(jí)排氣口 5、二級(jí)吸 氣口 6、二級(jí)排氣口 7，各壓縮單元分別為轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)構(gòu)并且二級(jí)壓縮單元2的排量小于 一級(jí)壓縮單元1的排量，電機(jī)3通過(guò)曲軸帶動(dòng)一級(jí)壓縮單元1和二級(jí)壓縮單元2運(yùn)行。所 述的氣冷器8依次連接過(guò)濾器9和電子膨脹閥10后，與第一電磁閥11并聯(lián)，并聯(lián)后一端連 接壓縮機(jī)的二級(jí)排氣口 7，另一端連接蒸發(fā)器12，蒸發(fā)器12通過(guò)氣液分離器13連接壓縮機(jī) 的一級(jí)吸氣口 4，所述的蒸發(fā)器12與一級(jí)壓縮單元之間構(gòu)成低壓Ps，一級(jí)壓縮單元與二級(jí) 壓縮單元之間構(gòu)成中壓Pm，二級(jí)壓縮單元后為高壓Pd，從蒸發(fā)器出口來(lái)的低壓Ps氣體通過(guò) 一級(jí)吸氣口 4進(jìn)入一級(jí)壓縮單元，經(jīng)過(guò)一級(jí)壓縮后，形成中間壓力Pm，后通過(guò)一級(jí)排氣孔5 排出到殼體外，一級(jí)排氣口 5排出的中壓氣體可以直接進(jìn)入二級(jí)吸氣孔6，或通過(guò)中間冷卻 器進(jìn)行冷卻后，進(jìn)入二級(jí)吸氣口 6，再經(jīng)過(guò)二級(jí)壓縮單元2壓縮后，形成高壓Pd氣體并排到 殼體內(nèi)部，后進(jìn)入二級(jí)排氣口 7排出。上述系統(tǒng)還包括三個(gè)電磁閥，其中第二電磁閥14設(shè)置在一級(jí)吸氣口 4與二級(jí)吸氣 口 6之間，所述的第三電磁閥15設(shè)置在一級(jí)排氣口 5與二級(jí)吸氣口 6之間，所述的第四電 磁閥16設(shè)置在二級(jí)排氣口 6與一級(jí)排氣口 5之間。熱泵運(yùn)行時(shí)第一電磁閥11、第二電磁閥14、第四電磁閥16關(guān)閉，第三電磁閥15 打開(kāi)。循環(huán)過(guò)程如圖8中實(shí)線所示二級(jí)排氣口 7排出的高壓氣體依次經(jīng)過(guò)氣冷器8冷卻、 過(guò)濾器9過(guò)濾，電子膨脹閥10膨脹、蒸發(fā)器12蒸發(fā)、氣液分離器13氣液分離，返回壓縮機(jī) 的一級(jí)吸氣口 4。除霜運(yùn)行時(shí)第一電磁閥11、第二電磁閥14、第四電磁閥16打開(kāi)；第三電磁閥15 關(guān)閉；此時(shí)一級(jí)吸氣口 4和二級(jí)吸氣口 6，同時(shí)吸收低壓氣體，變成單級(jí)壓縮；系統(tǒng)除霜時(shí)不 會(huì)出現(xiàn)二級(jí)吸氣壓力大于二級(jí)排氣的現(xiàn)象。此時(shí)壓縮機(jī)排量增加，從而減少了除霜時(shí)間，有 利于減少加熱側(cè)的溫度波動(dòng)，提高加熱側(cè)的舒適度和系統(tǒng)性能。低負(fù)荷(低壓比)運(yùn)行時(shí)可以采用2種方式進(jìn)行控制1 第一電磁閥11，第二電磁閥14、第三電磁閥14關(guān)閉；第四電磁閥16 :Pd/Pm > Pc時(shí)打開(kāi)，使二級(jí)壓縮單元旁通；Pd/Pm < Pc時(shí)關(guān)閉。2 第一電磁閥11關(guān)閉，第二電磁閥14、第三電磁閥15、第四電磁閥16打開(kāi)；此時(shí) 一級(jí)吸氣和二級(jí)吸氣，同時(shí)吸收低壓氣體，變成單級(jí)壓縮；和除霜循環(huán)時(shí)不同的是此時(shí)排氣的高溫高壓氣體流向氣冷器，形成熱泵循環(huán)。 啟動(dòng)時(shí)，可通過(guò)控制第四電磁閥16開(kāi)閉，避免中間壓力Pm大于二級(jí)排氣壓力Pd 的現(xiàn)象。
權(quán)利要求兩級(jí)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶變?nèi)萘砍臒岜醚h(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、氣冷器、過(guò)濾器、電子膨脹閥、第一電磁閥、蒸發(fā)器、氣液分離器，所述的壓縮機(jī)包括一級(jí)壓縮單元、二級(jí)壓縮單元、一級(jí)吸氣口、一級(jí)排氣口、二級(jí)吸氣口、二級(jí)排氣口，所述的二級(jí)排氣口連接氣冷器，氣冷器依次連接過(guò)濾器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器、氣液分離器后，連接壓縮機(jī)的一級(jí)吸氣口，所述的第一電磁閥設(shè)置在二級(jí)排氣口和蒸發(fā)器之間，其特征在于，還包括三個(gè)電磁閥，其中第二電磁閥設(shè)置在一級(jí)吸氣口與二級(jí)吸氣口之間，所述的第三電磁閥設(shè)置在一級(jí)排氣口與二級(jí)吸氣口之間，所述的第四電磁閥設(shè)置在二級(jí)排氣口與一級(jí)排氣口之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及兩級(jí)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)及帶變?nèi)萘砍臒岜醚h(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、氣冷器、過(guò)濾器、電子膨脹閥、第一電磁閥、蒸發(fā)器、氣液分離器，所述的壓縮機(jī)包括一級(jí)壓縮單元、二級(jí)壓縮單元、一級(jí)吸氣口、一級(jí)排氣口、二級(jí)吸氣口、二級(jí)排氣口，還包括三個(gè)電磁閥，其中第二電磁閥設(shè)置在一級(jí)吸氣口與二級(jí)吸氣口之間，所述的第三電磁閥設(shè)置在一級(jí)排氣口與二級(jí)吸氣口之間，所述的第四電磁閥設(shè)置在二級(jí)排氣口與一級(jí)排氣口之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有運(yùn)行穩(wěn)定、提高壓縮機(jī)的可靠性，減少噪音，減少除霜時(shí)間，提高加熱側(cè)的舒適度和系統(tǒng)性能等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F25B41/04GK201772685SQ20102020453
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者張利, 張龍, 楊軍 申請(qǐng)人:上海日立電器有限公司