[發明專利]一種擺動轉子式膨脹壓縮機

在審

• 申請號: 201911276522.3
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN111120320A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 王派;馬一太;于宜禾;張寧;吳博昊;詹浩淼;李敏霞;李昱翰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F04C21/00
• 分類號: F04C21/00;F04C23/02;F04C29/02;F04C29/06;F25B31/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

本發明提供了一種擺動轉子式膨脹壓縮機，包括殼體，殼體內自下而上依次設置有膨脹氣缸、壓縮氣缸和電機，膨脹氣缸內設置有膨脹偏心輪，壓縮氣缸內設置有壓縮偏心輪，膨脹偏心輪、壓縮偏心輪和電機均與軸向設置在殼體中的主軸固定連接。本發明回收了節流過程的膨脹功，減少了冷量損失；還減少了機械運動部件帶來的摩擦損失、運動沖擊、振動以及噪聲。

技術領域

本發明屬于熱泵技術領域，更具體地，涉及一種擺動轉子式膨脹壓縮機。

背景技術

在制冷熱泵系統中，超臨界二氧化碳工質可以實現對環境無污染，并且化學穩定性和安全性好，單位體積工質的制冷量高。超臨界工質進入節流元件時一般處于超臨界狀態，通過在節流閥中膨脹，最終變成氣液兩相狀態。然而，采用毛細管或節流短管的節流閥中存在很大的能量損失，從而導致循環效率低，因而，多采用膨脹閥代替節流閥。但如何利用回收的膨脹功，是急需解決的問題。另外，現有膨脹機的入口控制系統的余隙容積損失比較大，而且在吸氣管路中存留的高壓流體造成的損失占余隙容積總損失的50％以上；同時入口控制系統的運動部件凸輪與滑閥之間的摩擦損失，以及滑閥上的滾動軸承的壽命短等問題也亟待解決。

因此，現有技術中急需能夠有效回收膨脹機的膨脹功，并且降低余隙容積損失，減少機械摩擦損失和噪聲的技術方案。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種可有效回收膨脹功，并膨脹機內存留高壓流體，降低余隙容積損失，且無須用閥來控制，減少了機械摩擦損失和噪聲的一種擺動轉子式膨脹壓縮機。

為實現上述目的，本發明通過下述技術方案予以實現：

一種擺動轉子式膨脹壓縮機，包括殼體，所述殼體內自下而上依次設置有膨脹氣缸、壓縮氣缸和電機，所述膨脹氣缸內設置有膨脹偏心輪，所述壓縮氣缸內設置有壓縮偏心輪，所述膨脹偏心輪、所述壓縮偏心輪和所述電機均與軸向設置在所述殼體中的主軸固定連接；

所述膨脹偏心輪外壁套設有擺桿，所述擺桿包括一體成型的環部和桿部，所述擺桿的環部的外壁與所述膨脹氣缸的內壁相切，所述擺桿的環部的內壁與所述膨脹偏心輪外壁緊貼設置，所述擺桿的環部的側壁上開設有膨脹進氣孔，所述膨脹氣缸外壁上設置有導軌，所述擺桿的桿部貫穿所述導軌，所述膨脹偏心輪的邊緣開設有凹槽，所述凹槽內徑向開設有通孔；

所述膨脹偏心輪上方設置有膨脹隔板，所述膨脹隔板中徑向貫穿設置有膨脹進氣管，所述膨脹進氣管與設置在所述主軸側壁的U形孔的一端在同一水平線上，所述U形孔的另一端與所述凹槽內徑向設置的通孔相連通，所述膨脹氣缸外壁開設有膨脹排氣管；

所述壓縮氣缸中插設有滑片，所述滑片一端壓緊所述壓縮偏心輪的外壁，所述壓縮偏心輪的外壁與壓縮氣缸的內壁相切，所述滑片的另一端穿出所述殼體且套設有彈簧，所述彈簧與所述殼體固定連接；

所述壓縮偏心輪下方設置有壓縮隔板，所述壓縮氣缸外壁開設有壓縮進氣管和壓縮排氣管，所述壓縮排氣管的一端通過壓縮隔板中的L形孔與所述壓縮氣缸的腔體相連通。

所述膨脹偏心輪和所述壓縮偏心輪呈30°相位差設置。

所述殼體為圓柱體。

本發明與現有技術相比的有益效果是：設計膨脹壓縮機，將膨脹氣缸和壓縮氣缸的偏心輪用主軸固定連接成一體，在膨脹壓縮機中，高壓工質在其膨脹氣缸中膨脹的同時，低壓工質也在其壓縮氣缸中被壓縮，可以回收節流過程的膨脹功，減少冷量損失；膨脹氣缸中的擺桿在轉動過程中控制二氧化碳吸入排氣腔，可以避免存留高壓流體，降低余隙容積損失，有利于膨脹氣缸內部零件的潤滑；膨脹壓縮機設計為間歇進氣，取消了閥類的機械控制，減少了機械運動部件帶來的摩擦損失、運動沖擊、振動以及噪聲。

附圖說明

圖1是本發明的主視結構示意圖。

圖2是圖1中A-A截面的剖視圖。