补气和卸载功能可按需切换的涡旋压缩机的制作方法

本技术补气和卸载功能可按需切换的涡旋压缩机，涉及制冷，尤其涉及一种同时具有补气结构和卸载结构，且可按需切换的涡旋压缩机。

背景技术：

1、涡旋式压缩机是一种容积型流体机械，它可以连续吸入低压的气态冷媒并压缩至高压后排出，与制冷系统中的蒸发器和冷凝器相配合实现冷热能量转移。

2、常规的涡旋式压缩机为定容积比压缩，即动定涡旋每个吸排气循环的压力比由涡旋设计参数决定，压缩机在不同工况下运转，会出现不同程度的欠压缩或过压缩并产生功率损耗或高温现象，严重影响压缩机的能效和可靠性。部分涡旋式压缩机具有补气结构，在动定涡旋压缩过程通过补气通道向压缩腔内补充低温中压气体，降低高压差工况涡旋腔内温度并减少欠压缩功，提升压缩机低温制热能力。另有部分涡旋式压缩机具有卸载结构，可以在低压差工况下提前排气，降低过压缩功，提升能效，同时在液压缩时通过卸载结构排出液态冷媒，减少对涡旋部件的损害。

3、现有涡旋式压缩机的不足在于：具有补气和卸载结构的压缩机两种结构相互独立，虽然补气和卸载通道均可以布置在涡旋的压缩腔，但因二者通道可能存在重叠，受结构空间限制，往往在设计时只能二者选其一，或者需要通过复杂的结构才能同时实现补气和卸载两种功能。

4、针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的补气和卸载功能可按需切换的涡旋压缩机，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

技术实现思路

1、根据上述现有技术提出的现有补气和卸载结构相互独立，受结构空间限制只能布置一种结构，或设计复杂结构实现两种结构共存，但是加工复杂等技术问题，而提供一种补气和卸载功能可按需切换的涡旋压缩机。本实用新型主要通过设计，规划补气结构和卸载结构的布局，便于生产加工，同时既可以改善压缩效率，又不会对涡旋部件产生伤害，提高了压缩机效率和工作可靠性。

2、本实用新型采用的技术手段如下：

3、一种补气和卸载功能可按需切换的涡旋压缩机，包括：压缩机主体、阀板组件、涡旋结构及高低压隔板；高低压隔板固定装于压缩机主体内部，将压缩机高低压腔室分隔，其上部为高压腔室、下部为低压腔室；涡旋结构固定装于驱动支撑结构上，并与高低压隔板相连接，位于低压腔室中，涡旋结构由动涡旋和定涡旋构成，定涡旋的涡旋齿与动涡旋的涡旋齿处在低压腔室中，二者相互配合形成压缩腔，定涡旋的阀座面处于高压腔室中；阀板组件固定于定涡旋的阀座面上；

4、进一步地，阀板组件与涡旋结构内部设置有相连通的补气结构和卸载结构；

5、进一步地，补气结构的一端与压缩腔相通，另一端与压缩机主体外部的系统补气管路相连接；

6、进一步地，卸载结构的一端与压缩腔相通，另一端与高压腔室相通；

7、进一步地，补气结构和卸载结构在定涡旋内汇合与压缩腔相通，补气结构和卸载结构的交汇处设置有容纳腔；

8、进一步地，容纳腔内设置有转换阀，实现补气结构与卸载结构的转换开闭。

9、进一步地，补气结构包括：补气通道、通道a及补气卸载孔；

10、进一步地，补气通道设置于阀板组件内；补气通道的下端口开设在阀板组件的下端面，上端口通过补气管与外部系统补气管路相连通；

11、进一步地，通道a设置于定涡旋内；通道a的上端口通过容纳腔c的顶端与补气通道相通，下端口通过补气卸载孔与压缩腔相连通。

12、进一步地，卸载结构包括：卸载通道、通道b、通道a及补气卸载孔；

13、进一步地，卸载通道设置于阀板组件内；卸载通道的上、下端口分别开设在阀板组件的上、下端面；阀板组件上端面上卸载通道的口部设置有卸载阀，用于控制卸载通道的开闭；

14、进一步地，通道b设置于定涡旋内；通道b的上端口开设在定涡旋的上端面，与卸载通道相通，下端口与通道a的上端口相连通，通过通道a和补气卸载孔与压缩腔相连通。

15、进一步地，容纳腔为通道a与通道b的汇合处；

16、进一步地，容纳腔的顶部与补气通道的下端口相对设置；

17、进一步地，容纳腔的底部设置有凹槽，在凹槽中装有转换阀，转换阀的开闭实现对补气通道和卸载通道的转换。

18、进一步地，转换阀包括：阀体和弹性部件；

19、进一步地，阀体固定装于弹性部件的顶部；

20、进一步地，弹性部件安装在容纳腔的凹槽中，弹性部件在外力和自身弹性力作用下使阀体往复，实现对补气通道和卸载通道的转换。

21、进一步地，容纳腔和阀板组件在限制阀体移动的限位部分均设置有与阀体相配合的密封面。

22、进一步地，阀体不仅限于平面结构，也同时包括其他可以实现其功能的柱型、球形，但不仅限于上述形状；相应与阀体形成配合的密封面可以为平面或锥面等。

23、进一步地，通道b与卸载通道的连通面积、容纳腔c与补气通道的连通面积，均不小于通道其他部分的流通面积。

24、进一步地，定涡旋的补气卸载孔由1个或多个孔组成，并均与通道a相连通。

25、本实用新型的工作过程为：

26、1、当在需要增加能力的工况下，可以打开补气管上设置的补气截止阀，使压力为pb的中压冷媒气体进入补气通道202，如图7所示，此时阀体301同时受到重力g、补气压力pb和弹性部件302的弹力t，且pb+g>t，阀体301被压至容纳腔c的下端，使通道526关闭。中压冷媒通过补气通道202、容纳腔c、通道523及补气卸载孔522进入压缩腔d中，达到补气增焓、提高能力的目的。

27、2、当高压腔室a内排气压力pd与低压腔室b中吸气压力ps的比值远大于设计压比n时，高压腔室a内的排气温度td温度过高，可以打开补气截止阀，使压力为pb的中压冷媒气体进入补气通道202，如图7所示，此时阀体301同时受到重力g、补气压力pb和弹性部件302的弹力t，且pb+g>t，阀体301被压至容纳腔c的下端，使通道526关闭。中压冷媒通过补气通道202、容纳腔c、通道523及补气卸载孔522进入压缩腔d中，达到降温的目的。

28、3、补气截止阀关闭时，阀体301受到自身重力g和弹性部件302的弹力t，且t>g，阀体301被弹性力t弹至容纳腔c的上端，将卸载通道526打开。当压缩腔d中压力pm低于高压腔室a中内排气压力pd时，卸载阀205关闭，当压缩腔d中压力pm高于高压腔室a中内排气压力pd时，由于压力差卸载阀205打开，压缩腔d中冷媒通过通道526和卸载通道201提前进入高压腔室a，达到卸载，减少过压缩功耗，增加能效的目的。

29、4、补气截止阀关闭时，如图8所示，阀体301受到自身重力g和弹性部件302的弹力t，且t>g，阀体301被弹性力t弹至容纳腔c的上端，将卸载通道526打开。当动定涡旋压缩腔内吸入液态冷媒时，压缩腔d中压力pm高于高压腔室a内排气压力pd，由于压力差卸载阀205打开，液态冷媒会通过通道526和卸载通道201进入高压腔室a，提前排出液态冷媒，减少对涡旋部件的损害。

30、5、补气时打开补气截止阀，压力为pb的中压冷媒气体进入补气通道202，如图7所示，此时阀体301同时受到重力g、补气压力pb和弹性部件302的弹力t，且pb+g>t，阀体301被压至容纳腔c的下端，使通道526关闭。压缩机突然停工时，补气截止阀关闭，如图8所示，阀体301受到自身重力g和弹性部件302的弹力t，且t>g，阀体301的上顶面304被弹性力t弹至容纳腔c的上端，将通道526打开，将补气通道202关闭，从而防止补气通道202中液态冷媒进入压缩机，对压缩机造成损害。

31、较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

32、1、本实用新型提供的补气和卸载功能可按需切换的涡旋压缩机，将补气和卸载两个功能集成到一起，通过转换阀的控制，可以实现不同工况补气和卸载功能自动切换；

33、2、本实用新型提供的补气和卸载功能可按需切换的涡旋压缩机，在高压差工况，通过补气功能降低压缩机排气温度，并提升能力和能效；

34、3、本实用新型提供的补气和卸载功能可按需切换的涡旋压缩机，在低压差工况，通过卸载功能实现能效提升。

35、综上，应用本实用新型的技术方案解决了现有技术中的补气和卸载结构相互独立，受结构空间限制只能布置一种结构，或设计复杂结构实现两种结构共存，但是加工复杂等问题。