涡旋压缩机和热泵系统技术方案

本申请提供一种涡旋压缩机和热泵系统。该涡旋压缩机包括壳体(1)、静涡旋盘(2)和吸气管(3)，吸气管(3)设置在壳体(1)上，静涡旋盘(2)上设置有排气口(4)，涡旋压缩机还包括吸气回热组件，吸气回热组件与吸气管(3)换热接触，吸气回热组件的进气口连通至排气口(4)，吸气回热组件的出气口连通至壳体(1)的排气腔(5)，至少部分排气口(4)排出的冷媒流经吸气回热组件，并与流经吸气管(3)的冷媒换热后流动至排气腔(5)。根据本申请的涡旋压缩机，能够有效避免吸气带液现象，提高涡旋压缩机的运行可靠性。

Scroll compressor and heat pump system

【技术实现步骤摘要】
涡旋压缩机和热泵系统
本申请涉及压缩机
，具体涉及一种涡旋压缩机和热泵系统。
技术介绍
涡旋压缩机因其效率高、体积小、质量轻、运行平稳等特点被广泛运用于制冷空调和热泵等领域。一般来说，涡旋压缩机由密闭壳体、静涡旋盘、动涡旋盘、支架、曲轴、防自转机构供油装置和电机构成，动、静涡旋盘的型线均是螺旋形，动涡旋盘相对静涡旋盘偏心并相差180°安装，于是在动、静涡旋盘间形成了多个月牙形空间。在动涡旋盘以静涡旋盘的中心为旋转中心并以一定的旋转半径作无自转的回转平动时，外圈月牙形空间便会不断向中心移动，此时，冷媒被逐渐推向中心空间，其容积不断缩小而压力不断升高，直至与中心排气孔相通，高压冷媒被排出泵体，完成压缩过程。涡旋压缩机运行范围广，运行吸气温度低的工况及低温制热等领域时，存在吸气带液隐患——吸气中有部分液体冷媒。吸气带液会对压缩机的运行带来诸多问题，主要有以下三点：(1)吸气中有液体冷媒，占据了部分吸气体积，会造成吸气损失，制冷量下降；(2)吸气带液会稀释泵体摩擦副表面的润滑油，恶化泵体润滑环境，加剧泵体磨损，降低运行可靠性；(3)吸气带液过多，会造成泵体液击，泵体侧壁被击出小坑，涡旋盘轴向密封失效；甚至造成涡旋齿断裂，压缩机报废。因此在涡旋压缩机上，吸气带液问题需要关注，在低温制冷、低温制热等领域更要避免。现有技术方案中，压缩机单机并没有专门针对吸气带液问题进行预防。使用R410A冷媒、应用在常规空调制冷领域的场合，吸气带液很少出现。但是对于使用R134a冷媒、应用在冷藏冷冻领域的海上集装箱涡旋压缩机，某些工况吸气温度会低至-45℃，吸气带液不容忽视；对于应用在低温制热领域的热泵系统的涡旋压缩机，吸气带液问题也会频繁出现；另外，随着多联机系统近年来应用领域的增加，工况范围也增大，对压缩机在低温、高温领域提出了更高的要求，吸气带液问题随之而来。当涡旋压缩机运行时出现吸气带液，就会造成压缩机异常磨损，甚至出现涡旋齿断裂问题，降低涡旋压缩机的运行可靠性。
技术实现思路
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种涡旋压缩机和热泵系统，能够有效避免吸气带液现象，提高涡旋压缩机的运行可靠性。为了解决上述问题，本申请提供一种涡旋压缩机，包括壳体、静涡旋盘和吸气管，吸气管设置在壳体上，静涡旋盘上设置有排气口，涡旋压缩机还包括吸气回热组件，吸气回热组件与吸气管换热接触，吸气回热组件的进气口连通至排气口，吸气回热组件的出气口连通至壳体的排气腔，至少部分排气口排出的冷媒流经吸气回热组件，并与流经吸气管的冷媒换热后流动至排气腔。优选地，吸气回热组件包括回热管和换热部，换热部与吸气管套接，换热部包括进口和出口，回热管的一端连通至排气口，回热管的另一端连通至换热部的进口，换热部的出口与排气腔连通。优选地，换热部套设在吸气管外，并与吸气管的外壁密封配合，换热部与吸气管之间形成冷媒流动腔，进口和出口与冷媒流动腔连通。优选地，换热部包括换热套管，换热套管设置在壳体外，换热套管的第一端与吸气管密封连接，第二端设置在壳体上。优选地，换热部还包括吸气固定环，吸气固定环固定设置在壳体上，换热套管的第二端固定设置在吸气固定环上。优选地，吸气固定环包括中心孔，吸气管穿设在中心孔内，吸气管的外周壁设置有定位台阶，定位台阶轴向止挡在中心孔的孔壁上。优选地，吸气固定环止挡在壳体外，吸气固定环包括端板，换热套管与端板之间密封配合，端板上设置有进口和出口。优选地，吸气固定环还包括外环壁，外环壁位于端板的外周，并沿吸气管的轴向延伸，换热套管套设于外环壁内。优选地，进口和出口关于吸气管的中心轴线中心对称。优选地，换热套管为柔性管或刚性管。优选地，回热管为弯管，回热管与排气口连接的一端与排气口的中心轴线平行，和/或，回热管与进口连接的一端与进口同轴。优选地，排气口处设置有排气约束盖，排气约束盖罩设在排气口外，排气约束盖包括第一气口和第二气口，第一气口连通排气口和排气腔，回热管连通至第二气口。优选地，排气口外周侧的静涡旋盘上开设有嵌槽，排气约束盖嵌设在嵌槽内。优选地，排气约束盖的底板与静涡旋盘的盘面之间形成预设间隔。优选地，静涡旋盘上设置有吸气口，吸气管伸入吸气口内，并与静涡旋盘密封连接。优选地，回热管内径与吸气管内径之间的关系满足：其中d放热为吸气管内径，d吸热为回热管内径，Δt吸热为吸气过热度，Δt放热为排气过冷度，Nuf放热为放热端的平均努谢尔特数，Nuf吸热为吸热端的平均努谢尔特数。优选地，回热管内径与吸气管内径之间的关系满足：其中d放热为吸气管内径，d吸热为回热管内径，Δt吸热为吸气过热度，Δt放热为排气过冷度，Nuf放热为放热端的平均努谢尔特数，Nuf吸热为吸热端的平均努谢尔特数，α为放大系数，取值为1.2～1.5。根据本申请的另一方面，提供了一种热泵系统，包括涡旋压缩机，该涡旋压缩机为上述的涡旋压缩机。本申请提供的涡旋压缩机，包括壳体、静涡旋盘和吸气管，吸气管设置在壳体上，静涡旋盘上设置有排气口，涡旋压缩机还包括吸气回热组件，吸气回热组件与吸气管换热接触，吸气回热组件的进气口连通至排气口，吸气回热组件的出气口连通至壳体的排气腔，至少部分排气口排出的冷媒流经吸气回热组件，并与流经吸气管的冷媒换热后流动至排气腔。该涡旋压缩机在排气口处增加了吸气回热组件，使得至少部分排气口排出的高温冷媒能够经吸气回热组件与吸气管内的低温冷媒进行换热，从而利用排气口处的高温冷媒对吸气管内的低温冷媒进行加热，防止出现吸气带液的问题，优化泵体内部润滑环境，有利于压缩机运行，提高了压缩机的运行可靠性。附图说明图1为本申请实施例的涡旋压缩机的吸气回热结构的剖视图；图2为本申请实施例的涡旋压缩机的吸气回热结构的冷媒流动图；图3为本申请实施例的涡旋压缩机的吸气回热结构的俯视图；图4为本申请实施例的涡旋压缩机的排气约束盖的立体结构图；图5为本申请实施例的涡旋压缩机的吸气固定环的立体结构图；图6为涡旋压缩机正常工作时的回热循环p-h图；图7为涡旋压缩机吸气带液时的吸排换热p-h图；图8为本申请实施例的涡旋压缩机吸气不带液时的吸排换热p-h图；图9为本申请实施例的涡旋压缩机的剖视结构图。附图标记表示为：1、壳体；2、静涡旋盘；3、吸气管；4、排气口；5、排气腔；6、回热管；7、进口；8、出口；9、冷媒流动腔；10、换热套管；11、吸气固定环；12、中心孔；13、定位台阶；14、端板；15、外环壁；16、排气约束盖；17、第一气口；18、第二气口；19、嵌槽；20、吸气口；21、上盖；22、上支架组件；23、动涡旋盘；24、轴系组件；25、电机组件；26、机壳；27、下支架组件；28、下盖；29、排气管；30、吸气密封圈。具体实施方式结合参见图1至图9所示，根据本申请的实施例，涡旋压缩机包括壳体1、静涡旋盘2和吸气管3，吸气管3设置在壳体1上，静涡旋盘2上设置有排气口4，涡旋压缩机还包括吸气回热组件，吸气回热组件与吸气管3换热接触，吸气回热组件的进气口连通至排气口4，吸气回热组件的出气口连通至壳体1的排气腔5，至少部分排气口4排出的冷媒流经吸气回热组件，并与流经吸气管3的冷媒换热后流动至排气腔5。该涡旋压缩机在排气口4处增加了吸气回热组件，使得至少部分排气口4排出的高温冷媒能够经吸气回本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡旋压缩机，其特征在于，包括壳体(1)、静涡旋盘(2)和吸气管(3)，所述吸气管(3)设置在所述壳体(1)上，所述静涡旋盘(2)上设置有排气口(4)，所述涡旋压缩机还包括吸气回热组件，所述吸气回热组件与所述吸气管(3)换热接触，所述吸气回热组件的进气口连通至所述排气口(4)，所述吸气回热组件的出气口连通至所述壳体(1)的排气腔(5)，至少部分所述排气口(4)排出的冷媒流经所述吸气回热组件，并与流经所述吸气管(3)的冷媒换热后流动至所述排气腔(5)。

【技术特征摘要】
1.一种涡旋压缩机，其特征在于，包括壳体(1)、静涡旋盘(2)和吸气管(3)，所述吸气管(3)设置在所述壳体(1)上，所述静涡旋盘(2)上设置有排气口(4)，所述涡旋压缩机还包括吸气回热组件，所述吸气回热组件与所述吸气管(3)换热接触，所述吸气回热组件的进气口连通至所述排气口(4)，所述吸气回热组件的出气口连通至所述壳体(1)的排气腔(5)，至少部分所述排气口(4)排出的冷媒流经所述吸气回热组件，并与流经所述吸气管(3)的冷媒换热后流动至所述排气腔(5)。2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述吸气回热组件包括回热管(6)和换热部，所述换热部与所述吸气管(3)套接，所述换热部包括进口(7)和出口(8)，所述回热管(6)的一端连通至所述排气口(4)，所述回热管(6)的另一端连通至所述换热部的进口(7)，所述换热部的出口(8)与所述排气腔(5)连通。3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述换热部套设在所述吸气管(3)外，并与所述吸气管(3)的外壁密封配合，所述换热部与所述吸气管(3)之间形成冷媒流动腔(9)，所述进口(7)和所述出口(8)与所述冷媒流动腔(9)连通。4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述换热部包括换热套管(10)，所述换热套管(10)设置在所述壳体(1)外，所述换热套管(10)的第一端与所述吸气管(3)密封连接，第二端设置在所述壳体(1)上。5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述换热部还包括吸气固定环(11)，所述吸气固定环(11)固定设置在所述壳体(1)上，所述换热套管(10)的第二端固定设置在所述吸气固定环(11)上。6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述吸气固定环(11)包括中心孔(12)，所述吸气管(3)穿设在所述中心孔(12)内，所述吸气管(3)的外周壁设置有定位台阶(13)，所述定位台阶(13)轴向止挡在所述中心孔(12)的孔壁上。7.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述吸气固定环(11)止挡在所述壳体(1)外，所述吸气固定环(11)包括端板(14)，所述换热套管(10)与所述端板(14)之间密封配合，所述端板(14)上设置有所述进口(7)和所述出口(8)。8.根据权利要求7所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述吸气固定环(11)还包括外环壁(15)，所述外环壁(15)位于所述端板...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏会军，马鹏，刘双来，方琪，律刚，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44