[發(fā)明專利]低壓差冷缸循環(huán)的全封閉轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910056566.5
• 申請(qǐng)日: 2009-08-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101994695A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉阿明;童夏民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海沁晨空氣能熱工研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F04C18/356
• 分類(lèi)號(hào): F04C18/356
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

一種蒸汽壓縮式制冷壓縮機(jī)，尤其是一種全封閉轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)。

技術(shù)背景

全封閉轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)，已被廣泛應(yīng)用于制冷和熱泵，但是其產(chǎn)業(yè)技術(shù)存在著影響循環(huán)效率的兩大技術(shù)故障：熱缸效應(yīng)和冷害流。

電機(jī)繞組工作溫度130℃左右，有外殼輔助冷卻，而電機(jī)轉(zhuǎn)子沒(méi)有外殼輔助冷卻，工作溫度150℃左右，直接通過(guò)主軸和循環(huán)油路傳導(dǎo)至汽缸內(nèi)形成強(qiáng)熱缸效應(yīng)，壓縮放熱也形成熱缸效應(yīng)，熱缸效應(yīng)使汽缸壁面工作溫度上升，吸氣受熱膨脹而損失冷量，并提高了壓縮放熱，使壓縮機(jī)工作溫度上升……，因此可以定義為熱缸機(jī)，電機(jī)功率轉(zhuǎn)化為排氣過(guò)熱而浪費(fèi)，并且提高了壓縮機(jī)的工作溫度和冷凝負(fù)荷。

因?yàn)樵O(shè)計(jì)原因，低壓側(cè)冷缸和低溫吸氣管路處于高溫高壓環(huán)境中，殼體腔內(nèi)的壓縮排氣和潤(rùn)滑油在接觸低于冷凝溫度的低溫物體表面時(shí)，壓縮排氣放熱冷凝為液態(tài)溶解于潤(rùn)滑油中，形成冷害流連續(xù)涌出排氣管進(jìn)入制冷循環(huán)管路，這種含油的液態(tài)制冷劑流體充滿或半充滿蒸發(fā)器管路形成壓損和熱阻，影響制冷劑蒸發(fā)吸熱，使蒸發(fā)器管路溫度升高，沒(méi)有足夠的傳熱溫差，制冷劑不能充分蒸發(fā)吸熱而損失冷量。由于潤(rùn)滑油的吸收性，制冷劑是很難從含油流體中完全蒸發(fā)分離出來(lái)的，因此回汽夾液吸入汽缸蒸發(fā)吸熱(損失冷量)和濕壓縮，進(jìn)一步增大冷害流……。

這種含油的液態(tài)制冷劑流體是制冷循環(huán)系統(tǒng)中的危害性的故障性流體——冷害流(至今才被發(fā)現(xiàn))，好比是人體血管的高血壓、高血脂、高血糖病癥。冷害流也是一種惡性循環(huán)，表現(xiàn)為循環(huán)系統(tǒng)的紊亂和冷量的損失，回氣溫度降低冷害流程度加劇，而只有降低回氣溫度蒸發(fā)器效率和壓縮機(jī)輸汽的質(zhì)量流量(冷量)才能提高？！冷害流的好處是可以降低壓縮機(jī)的工作溫度，減緩熱缸效應(yīng)，因而其危害性易于被忽略，而冷量則流失了。

由于熱缸效應(yīng)和冷害流的雙重作用，冷量損失較大，只能獲得50％的冷量。

發(fā)明內(nèi)容

一種低壓差冷缸循環(huán)的全封閉轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)(以下簡(jiǎn)稱M₁)，其低壓差冷缸循環(huán)由冷管冷缸吸氣、冷缸壓縮、高效油分離、電機(jī)放熱和排氣過(guò)熱的回收利用幾個(gè)主要方面構(gòu)成。

全封閉轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)的低壓差冷缸循環(huán)由包含以下幾個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1、隔熱式汽缸：

汽缸壁與缸體之間的隔熱。

厚度為δ₁的汽缸壁與缸體之間分布同心圓弧的隔熱縫隔熱；汽缸壁與缸體的連接處為汽缸壁的支撐點(diǎn)，支撐點(diǎn)的隔熱：其外側(cè)的缸體上等距離分布一段圓弧形外隔熱縫或?qū)⒙菘鬃鳛橥飧魺峥赘魺幔辉诟魺峥p中充填隔熱材料即又成為隔熱層。

2、吸氣管的隔熱：

導(dǎo)管外壁與殼體連接，吸氣管外壁有密封連接的隔熱管，隔熱管外壁與導(dǎo)管內(nèi)孔和位于缸體上的吸氣孔密封連接；吸氣隔熱管用隔熱材料制成。

3、隔熱冷卻式汽缸：

汽缸壁的隔熱和冷卻。

低壓吸氣側(cè)汽缸壁定義為冷缸；高壓排氣側(cè)汽缸壁定義為熱缸，為排除壓縮放熱，熱缸用配備冷卻流道的冷卻塊構(gòu)成，冷缸和冷卻塊與缸體之間有隔熱縫隔熱，在支撐點(diǎn)的外側(cè)缸體上有外隔縫或螺孔隔熱，冷卻塊厚度δ₃＞δ₁。

冷卻塊的冷卻流道：

冷卻流道分布于入口螺孔和出口螺孔之間的圓弧中心線上，入口螺孔和出口螺孔分別連接從殼體外引入冷卻流體c₁的冷卻導(dǎo)管、向殼體外引出冷卻流體c₂的冷卻導(dǎo)管，冷卻導(dǎo)管外壁有隔熱層與殼體腔內(nèi)物體隔熱、并與殼體隔熱和密封連接，冷卻流體為機(jī)組的分流制冷劑或其他冷卻流體。

4、工作氣室的隔熱：

汽缸上、下蓋的氣室壁面分別有氣室隔熱圈隔熱，氣室隔熱圈內(nèi)圓以覆蓋氣室內(nèi)圓為限，氣室隔熱圈的外圓由汽缸壁面向外延伸，在隔熱式汽缸時(shí)以覆蓋汽缸壁的隔熱縫為限、在隔熱冷卻式汽缸時(shí)以覆蓋冷卻塊為限，δ₃＞δ₁；氣室隔熱圈為表面隔熱層。

氣室運(yùn)動(dòng)部件的表面隔熱：

滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的外圓表面有隔熱層、滑片表面隔熱。

氣室隔熱圈、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的外圓表面隔熱層、滑片用耐磨隔熱材料制成。

冷管冷缸吸氣：吸氣過(guò)程中吸氣室的低溫特性，由連續(xù)的低溫吸氣和熱缸的低溫冷卻來(lái)保持，以充分提高吸氣的質(zhì)量流量(冷量)及降低單位冷量的冷凝負(fù)荷和壓縮凈功。

冷缸壓縮：將壓縮放熱推向被低溫冷卻的冷卻塊汽缸壁面，以抑止排氣過(guò)熱的形成而降低壓縮凈功，并進(jìn)一步降低單位冷量的冷凝負(fù)荷。冷缸壓縮只有隔熱冷卻式汽缸才能實(shí)現(xiàn)。

5、排氣的油霧、油滴分離。