[發明專利]一種膨脹機和空調器

有效

• 申請號: 202011271446.X
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112502785B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 羅發游;何洋;任麗萍
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: F01C1/356
• 分類號: F01C1/356;F01C21/10;F01C21/18;F01C21/00
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 殷愛鈞;梁永芳

本公開提供一種膨脹機和空調器，膨脹機包括：曲軸、滾子、氣缸和第一法蘭，第一法蘭上開設有吸氣通道和活塞孔，在活塞孔中設置有活塞，活塞能在活塞孔中運動；第一法蘭在其中心軸線處沿軸向設置有法蘭孔，曲軸的至少部分穿設于法蘭孔中，且在法蘭孔中還設置有凸輪，凸輪與曲軸的軸向端部連接、能隨著曲軸的轉動而轉動，活塞與凸輪的外周面抵接，且隨著凸輪的運動能夠驅動活塞間歇性的打開或關閉吸氣通道；吸氣通道在被打開時能將吸入的流體導入滾子和氣缸之間的膨脹腔中。根據本公開能夠間歇性的打開吸氣通道或關閉吸氣通道，并且通過吸氣通道進行進氣的彎折較小，產生的壓力損失大大減小，還提高了曲軸的強度，可靠性高。

技術領域

本公開涉及膨脹機技術領域，具體涉及一種膨脹機和空調器。

背景技術

在蒸氣壓縮式制冷系統中，節流元件是保持冷凝器與蒸發器之間壓差和控制調節系統流量的重要元件，家用及商用制冷設備中常用的節流元件是節流閥和毛細管。無論是節流閥還是毛細管，其工作原理都是利用沿程局部阻力損失使制冷劑的壓力迅速降低。節流損失是一種不可逆損失，降低了循環的熱力學完善度。理論上，如果用可逆絕熱膨脹過程代替不可逆等焓節流過程，可減少系統熵增，提高系統的熱力學完善度。膨脹機可在理論上實現制冷劑的可逆絕熱膨脹，實現能量回收并加以利用。

專利號為CN105179020B的專利公開了一種流體機械及制冷循環裝置，具有膨脹機吸入孔及膨脹機排出孔的膨脹機。膨脹機吸入孔隨著軸的旋轉而實現開啟和關閉，當軸旋轉到吸入角度時，膨脹機第一高壓流體通道通過曲軸凹槽與第二高壓流體通道連通，即吸入孔處于打開狀態，當軸旋轉到膨脹角度時，曲軸凹槽與第一高壓流體通道和第二高壓流體通道錯位，即吸入孔處于關閉狀態。該結構存在以下問題：

1.膨脹機第一高壓流體通道和第二高壓流體通道不同軸，流體流動過程中有較大的折彎，造成壓力損失；

2.曲軸凹槽開設在曲軸短軸上，凹槽引入高壓流體后，對曲軸短軸有一個徑向的沖擊力，使曲軸彎曲變形增加，膨脹機運行不穩定；

3.曲軸短軸開設凹槽，導致曲軸承載面減小，降低了曲軸的強度；

4.控制方式存在可靠性不足的隱患，隨著運轉時間的增加，曲軸短軸與法蘭之間的磨損將增加，使曲軸短軸與法蘭的間隙增大，進而導致密封效果下降，高壓流體流經凹槽時，容易造成泄漏；

5.凹槽內的高壓流體會破壞曲軸短軸的潤滑油膜，導致潤滑失效，造成磨損，磨損的顆粒會通過第二高壓流體通道進入氣缸，造成泵體失效；

6.第二法蘭上需同時開設第一高壓流體通道和第二高壓流體通道，導致第二法蘭厚度較大，增加零件尺寸和成本；

專利號為CN1419090A的專利公開了一種通過與偏心輪軸同步旋轉的凸輪盤型線控制凸輪盤下方的閥桿，從而實現對膨脹機吸氣的控制，但該結構存在以下問題：

1.凸輪盤需避讓上端蓋，必須加工成凹狀，尺寸較大，且為不對稱結構，軸旋轉時產生較大的偏心質量，不利于動平衡，膨脹機運行不穩定；

2.凸輪盤與軸需要通過鍵槽和卡環來實現裝配，結構復雜，工藝性差；

3.需單獨配置閥座，且閥座貫穿上端蓋、氣缸、下端蓋，結構復雜，裝配困難，工藝性差；

4.閥桿由彈簧驅動，長時間高頻運轉后彈簧易造成磨損和失效，可靠性差；

5.膨脹機吸氣時，閥桿腰部會阻擋吸氣，實際流通面積小，且閥座兩個方孔不處于同一平面上，吸氣通道彎道多，易造成壓力損失。

由于現有技術中的膨脹機存在吸氣過程中流體流動過程中有較大的折彎，造成壓力損失等技術問題，因此本公開研究設計出一種膨脹機和空調器。

公開內容