空气循环机的制作方法

本发明属于空气调节，具体涉及一种空气循环机。

背景技术：

1、在空气循环机中，经过初级换热冷却的空气，从压气机进口(也即压气进气口)进入压气机，依靠叶轮做功实现增压增温；高温高压的气体由压气机出口(也即压气出气口)排出且在经过中间级换热器换热冷却后，经过涡轮入口(也即膨胀进气口)进入涡轮完成膨胀冷却并输出机械功，冷却气从涡轮出口(也即膨胀出气口)排出，实现空气循环制冷功能。涡轮出口的气流温度最低可以达-40℃，因此涡轮出口可能出现结冰情况，由于涡轮出口气流旋转，气流中的冰粒子由于惯性撞击在涡轮出口的壁面上累积，一段时间后阻塞涡轮出口，也即发生冰堵。为了解决前述技术问题，公开号为cn 115126556 a的专利提出了一种涡轮结构及应用其的空气循环机，涡轮结构包括涡轮轮盖以及引气组件，引气组件套设在涡轮轮盖上且两者之间形成通道，压气机的出口与通道连接；仅需引入结构简单的引气组件，热量的来源为压气机本身产生的高温高压气体，为了避免结冰，引入一小部分压气机输出的高温空气加热涡轮轮盖，从而防止涡轮在低温情况下发生结冰；并且，压气机跟随空气循环机工作，其产生的高温高压气体可以持续作用于涡轮轮盖，尽可能增加高温气体加热涡轮轮盖的时间，使得加热的效果更佳。发明人发现，该专利所公开的技术方案中，防冰热气流沿着轮盖的轴向引入，这种方式能够实现对轮盖的温度提升进而实现涡轮出口的防冰目的，但是由于缺少对轮盖温度区域的针对性升温，防冰效果仍存在可提升的空间。

技术实现思路

1、因此，本发明提供一种空气循环机，能够克服现有技术中的膨胀机涡轮出口的防冰筒引入的热气流缺少对轮盖温度区域的针对性升温，防冰效果仍存在不足的技术问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种空气循环机，包括空气膨胀机构，所述空气膨胀机构包括膨胀蜗壳以及处于所述膨胀蜗壳内的涡轮，所述涡轮的外周套装有轮盖，所述轮盖包括连接盖板以及处于所述连接盖板的外侧端面上的出气筒，所述轮盖经由所述连接盖板与所述膨胀蜗壳连接，所述空气循环机还包括防冰筒，所述防冰筒套装于所述出气筒的径向外侧，所述防冰筒具有热气流引入管，所述涡轮的出气端面沿其径向在所述出气筒上的投影为第一投影圈，所述热气流引入管沿直线送出的热气流覆盖所述第一投影圈的至少部分区域。

3、在一些实施方式中，所述出气筒的中心轴线与所述热气流引入管的中心轴线两者形成第一平面，所述空气膨胀机构在所述第一平面的投影上，所述热气流引入管沿直线送出的热气流方向与所述出气筒的气流送出方向形成锐角。

4、在一些实施方式中，所述防冰筒还具有气流回流管，所述气流回流管与所述膨胀蜗壳具有的膨胀进气口连通。

5、在一些实施方式中，。

6、在一些实施方式中，所述防冰筒包括外筒壁与内筒壁，所述外筒壁套装于所述内筒壁的径向外侧，且所述外筒壁及内筒壁的远离所述轮盖的一端之间设有封堵环以形成具有朝向所述轮盖一侧开口的防冰环腔，所述外筒壁的自由端端面与所述连接盖板的外壁面之间密封连接，所述内筒壁与所述出气筒的外壁面之间密封连接，所述热气流引入管及气流回流管皆形成于所述外筒壁上且与所述防冰环腔连通；和/或，

7、所述气流回流管与所述热气流引入管分别处于所述出气筒的相对两侧。

8、在一些实施方式中，所述内筒壁的轴向长度小于所述外筒壁的轴向长度，且所述内筒壁与所述出气筒的外壁面的配合位置处于所述第一投影圈远离所述涡轮的一侧；和/或，

9、所述内筒壁与所述出气筒的外壁面之间过盈配合。

10、在一些实施方式中，所述防冰环腔的环宽为d，4mm≤d≤8mm。

11、在一些实施方式中，d＝6mm。

12、在一些实施方式中，所述防冰筒的径向外侧套装有温控壳体，所述温控壳体用于引入目标温度的气流与所述出气筒送出的低温气流混合调温，所述温控壳体上形成有与所述热气流引入管密封对接的第一过流孔和/或与所述气流回流管密封对接的第二过流孔。

13、在一些实施方式中，所述温控壳体上还形成有排水孔，所述排水孔形成于所述温控壳体的下部区域；和/或，

14、所述第一过流孔的出口与所述热气流引入管之间通过耐高温胶连接，和/或，所述第二过流孔与所述气流回流管之间通过耐高温胶连接；

15、所述防冰筒与所述温控壳体之间形成环形的缓冲腔，所述温控壳体上的温控气流进口处于所述缓冲腔所对应的壁体上，和/或，所述温控壳体上还形成有静压取压口，所述静压取压口处于所述缓冲腔所对应的壁体上。

16、在一些实施方式中，所述空气循环机还包括压气机构，所述压气机构包括压气蜗壳，所述压气蜗壳上形成有与所述膨胀蜗壳的膨胀进气口连通的压气出气口以及与所述热气流引入管连通的防冰出气口。

17、本发明提供的一种空气循环机具有如下有益效果：

18、通过在出气筒的外周侧壁上套设具有热气流引入管的防冰筒，从而能够将温度较高的气流(也即防冰气流)针对性地以直线冲击的方式引导至出气筒温度最低区域处，从而能够有效提升该区域的出气筒的温度，进而有效降低此区域的结冰几率，有效杜绝空气膨胀机构的涡轮出气的冰堵现象发生，进一步提升了对涡轮出口处的防冰效果；

19、热气流引入管由左向右倾斜一个锐角角度，如此能够保证引入的热气流首先引导至出气筒与涡轮配合的管段处进行高效升温，防冰效果进一步提升；

20、将前述防冰筒内输出的气流经由气流回流管引导至膨胀进气口，能够降低能量损耗；

21、热气流引入管引入的热气流将被出气筒分隔为左右两侧两个流路，与出气筒的筒壁换热后汇合于气流回流管处，能够保证热气流对出气筒的完全包裹，更为重要的是，该过程同时实现了对前述第一投影圈所对应区域的全周向包裹，使得防冰无死角；

22、防冰筒具有一端开口的防冰环腔，通过该防冰环腔的开口侧与连接盖板的外壁面之间密封连接，从而能够保证热气流能够直接与连接盖板形成接触换热，进一步提升防冰效果；

23、外筒壁的轴向长度大于内筒壁的轴向长度，且内筒壁与所述出气筒的外壁面的配合位置处于所述第一投影圈远离所述涡轮的一侧，从而使得前述防冰环腔内的热气流能够尽量与出气筒的外壁面直接接触换热，这能够进一步提升热气流的防冰效果，防止出气筒的径向外侧设置双层壁导致换热效率降低的问题发生。

技术特征：

1.一种空气循环机，包括空气膨胀机构(1)，所述空气膨胀机构(1)包括膨胀蜗壳(11)以及处于所述膨胀蜗壳(11)内的涡轮(12)，所述涡轮(12)的外周套装有轮盖(13)，所述轮盖(13)包括连接盖板(131)以及处于所述连接盖板(131)的外侧端面上的出气筒(132)，所述轮盖(13)经由所述连接盖板(131)与所述膨胀蜗壳(11)连接，其特征在于，所述空气循环机还包括防冰筒(2)，所述防冰筒(2)套装于所述出气筒(132)的径向外侧，所述防冰筒(2)具有热气流引入管(21)，所述涡轮(12)的出气端面沿其径向在所述出气筒(132)上的投影为第一投影圈，所述热气流引入管(21)沿直线送出的热气流覆盖所述第一投影圈的至少部分区域。

2.根据权利要求1所述的空气循环机，其特征在于，所述出气筒(132)的中心轴线与所述热气流引入管(21)的中心轴线两者形成第一平面，所述空气膨胀机构(1)在所述第一平面的投影上，所述热气流引入管(21)沿直线送出的热气流方向与所述出气筒(132)的气流送出方向形成锐角。

3.根据权利要求1或2所述的空气循环机，其特征在于，所述防冰筒(2)还具有气流回流管(22)，所述气流回流管(22)与所述膨胀蜗壳(11)具有的膨胀进气口(111)连通。

4.根据权利要求3所述的空气循环机，其特征在于，所述防冰筒(2)包括外筒壁(231)与内筒壁(232)，所述外筒壁(231)套装于所述内筒壁(232)的径向外侧，且所述外筒壁(231)及内筒壁(232)的远离所述轮盖(13)的一端之间设有封堵环(233)以形成具有朝向所述轮盖(13)一侧开口的防冰环腔(234)，所述外筒壁(231)的自由端端面与所述连接盖板(131)的外壁面之间密封连接，所述内筒壁(232)与所述出气筒(132)的外壁面之间密封连接，所述热气流引入管(21)及气流回流管(22)皆形成于所述外筒壁(231)上且与所述防冰环腔(234)连通；和/或，

5.根据权利要求4所述的空气循环机，其特征在于，所述内筒壁(232)的轴向长度小于所述外筒壁(231)的轴向长度，且所述内筒壁(232)与所述出气筒(132)的外壁面的配合位置处于所述第一投影圈远离所述涡轮(12)的一侧；和/或，

6.根据权利要求5所述的空气循环机，其特征在于，所述防冰环腔(234)的环宽为d，4mm≤d≤8mm。

7.根据权利要求6所述的空气循环机，其特征在于，d＝6mm。

8.根据权利要求3所述的空气循环机，其特征在于，所述防冰筒(2)的径向外侧套装有温控壳体(3)，所述温控壳体(3)用于引入目标温度的气流与所述出气筒(132)送出的低温气流混合调温，所述温控壳体(3)上形成有与所述热气流引入管(21)密封对接的第一过流孔(31)和/或与所述气流回流管(22)密封对接的第二过流孔(32)。

9.根据权利要求8所述的空气循环机，其特征在于，所述温控壳体(3)上还形成有排水孔(33)，所述排水孔(33)形成于所述温控壳体(3)的下部区域；和/或，

10.根据权利要求1所述的空气循环机，其特征在于，还包括压气机构(4)，所述压气机构(4)包括压气蜗壳(41)，所述压气蜗壳(41)上形成有与所述膨胀蜗壳(11)的膨胀进气口(111)连通的压气出气口(411)以及与所述热气流引入管(21)连通的防冰出气口(412)。

技术总结本发明提供一种空气循环机，包括空气膨胀机构，空气膨胀机构包括膨胀蜗壳以及处于膨胀蜗壳内的涡轮，涡轮的外周套装有轮盖，轮盖包括连接盖板以及处于连接盖板的外侧端面上的出气筒，轮盖经由连接盖板与膨胀蜗壳连接，空气循环机还包括防冰筒，防冰筒套装于出气筒的径向外侧，防冰筒具有热气流引入管，涡轮的出气端面沿其径向在出气筒上的投影为第一投影圈，热气流引入管沿直线送出的热气流覆盖第一投影圈的至少部分区域。本发明能够将温度较高的气流针对性地以直线冲击的方式引导至出气筒温度最低区域处，从而能够有效提升该区域的出气筒的温度，进而有效降低此区域的结冰几率，有效杜绝空气膨胀机构的涡轮出气的冰堵现象发生。技术研发人员：肖贵珊,符渡,黄建平,张慧森,杨子豪,陈辉受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26