一种制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机

本发明涉及一种制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，属于制冷压缩机领域。

背景技术：

1、制冷空调/热泵系统广泛应用于人们的生产生活，压缩机是该系统的核心设备。随着环保问题的日益突出，针对寒冷地区的冬季采暖，热泵作为一种清洁节能技术成为替代传统供热形式的首选技术方案。但当环境温度过低时(如我国东北地区)，传统热泵系统的性能下降明显，这主要是由于其压缩机不能适应系统工况的剧烈变化。

2、现有低温热泵系统通常采用喷气(补气)或喷液增焓技术的准二级压缩技术或传统二级压缩技术，在降低压缩机排气温度的同时实现热泵系统性能的提升。

3、现有采用涡旋压缩机的准二级压缩技术(如专利号为200310100419.6、201710100014.4、201320565325.5等公开的技术方案)，当环境温度较低时，压缩机排气温度通常会过高，此时通过将热泵系统冷凝器节流后的制冷剂喷入压缩机压缩腔，可有效控制并调节排气温度，在保证高可靠性的前提下大范围扩展了压缩机的运行范围。但由于压缩过程时间很短，喷气的时间较短，且喷气过程在压缩的同时完成，补气量、补气时间、补气压力等参数都受到限制，从而影响补气效果。

4、现有传统两级压缩机技术，通常采用两个单独的压缩机串联，在一级压缩机的出口和二级压缩机的入口之间进行补气，达到上述目的。如专利号201911409060.8公开的技术方案为在电机的两端分别布置一对动静涡旋盘，形成两个单独的压缩机。专利号201820111742.5提出了一种将转子压缩机和涡旋压缩机内置到一个壳体内的制冷压缩机，从而实现了两级压缩功能。虽然传统两级压缩机技术能够在两个压缩机中间完成充分补气，避免了准二级压缩机技术的缺点，但由于需要两个单位的压缩机，因此导致压缩机整机零部件多，结构复杂，增加了设备成本，降低了压缩机可靠性。

5、并且，在低温热泵应用场合，随着室外温度的下降，热泵系统的高低温差增大，导致涡旋压缩机严重偏离其设计工况，其吸气压力下降、吸气质量流量下降、压比升高，绝热效率下降；同时压缩机工作腔压差过大，涡旋齿断裂风险增加。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本发明提供一种制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，简化两级压缩机结构，并且提高系统性能。

2、本发明采取的技术方案是，一种制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，包括动涡旋盘和静涡旋盘，动涡旋盘和静涡旋盘对接，动涡旋盘、静涡旋盘之间具有一个封闭空腔；所述动涡旋盘具有渐开线线型的动涡旋盘壁，静涡旋盘具有渐开线线型的静涡旋盘壁；所述动涡旋盘壁、静涡旋盘壁位于封闭空腔内；所述动涡旋盘壁与静涡旋盘壁配合设置，并在动涡旋盘壁与静涡旋盘壁之间形成一级压缩腔、中间腔和二级压缩腔。

3、优化的，上述制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，动涡旋盘壁包括一级动涡旋盘壁一和二级动涡旋盘壁二；所述一级动涡旋盘壁一、二级动涡旋盘壁二均为渐开线线型且二级动涡旋盘壁二位于一级动涡旋盘壁一中部；

4、所述静涡旋盘包括一级静涡旋盘壁三和二级静涡旋盘壁四；所述一级静涡旋盘壁三和二级静涡旋盘壁四均为渐开线线型且二级静涡旋盘壁四位于二级静涡旋盘壁四中部。

5、优化的，上述制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，二级压缩腔由二级动涡旋盘壁二与二级静涡旋盘壁四配合形成；

6、一级压缩腔由一级动涡旋盘壁一与一级静涡旋盘壁三配合形成；

7、中间腔被构建于二级压缩腔与一级压缩腔之间。

8、优化的，上述制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，中间腔具有与外界连接的补气口，二级压缩腔中心部位构建有压缩机排气口。

9、优化的，上述制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，一级动涡旋盘壁一、二级动涡旋盘壁二、一级静涡旋盘壁三和二级静涡旋盘壁四的长度延伸方向沿渐开线型螺旋线构建。

10、优化的，上述制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，一级动涡旋盘壁一、二级动涡旋盘壁二、一级静涡旋盘壁三和二级静涡旋盘壁四的面型线具有相同的回转半径、涡旋壁厚、节距、高度等参数；或者一级动涡旋盘壁一、二级动涡旋盘壁二、一级静涡旋盘壁三和二级静涡旋盘壁四的面型线具有相同的回转半径，不同的涡旋壁厚、节距、高度等参数。

11、优化的，上述制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，一级动涡旋盘壁和一级静涡旋盘壁为一对啮合关系；二级动涡旋盘壁和二级静涡旋盘壁为一对啮合关系；补气口位于静涡盘底板的一级和二级涡旋壁的中间区域；排气口位于静涡旋盘壁的中心位置。

12、本申请的优点在于：

13、本申请的技术方案中，能够在一对动静涡旋盘间，形成两级独立的压缩过程，并且可在两级中间进行充分补气，这样既简化了两级压缩机结构，又实现了系统充分补气，提高系统性能。

技术特征：

1.一种制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，包括动涡旋盘和静涡旋盘，动涡旋盘和静涡旋盘对接，动涡旋盘、静涡旋盘之间具有多个封闭空腔；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，其特征在于：所述动涡旋盘壁包括一级动涡旋盘壁一(1)和二级动涡旋盘壁二(2)；所述一级动涡旋盘壁一(1)、二级动涡旋盘壁二(2)均为渐开线线型且二级动涡旋盘壁二(2)位于一级动涡旋盘壁一(1)中部；

3.根据权利要求2所述的制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，其特征在于：所述

4.根据权利要求2所述的制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，其特征在于：所述中间腔(6)具有与外界连接的补气口(8)，二级压缩腔(7)中心部位构建有压缩机排气口(9)。

5.根据权利要求2所述的制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，其特征在于：所述一级动涡旋盘壁一(1)、二级动涡旋盘壁二(2)、一级静涡旋盘壁三(3)和二级静涡旋盘壁四(4)的长度延伸方向沿渐开线构建。

6.根据权利要求2所述的制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，其特征在于：所述一级动涡旋盘壁一(1)、二级动涡旋盘壁二(2)、一级静涡旋盘壁三(3)和二级静涡旋盘壁四(4)的型线具有相同的回转半径，相同的涡旋壁厚、节距、高度等参数；或者一级动涡旋盘壁一(1)、二级动涡旋盘壁二(2)、一级静涡旋盘壁三(3)和二级静涡旋盘壁四(4)的型线具有相同回转半径，不同的涡旋壁厚、节距、高度等参数。

7.根据权利要求1所述的制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，其特征在于：所述一级动涡旋盘壁(1)和一级静涡旋盘壁(3)为一对啮合关系；二级动涡旋盘壁(2)和二级静涡旋盘壁(4)为一对啮合关系；补气口(8)位于静涡盘底板的一级和二级涡旋壁的中间区域；排气口(9)位于静涡旋盘壁的中心位置。

技术总结
本申请公开了一种制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，属于制冷压缩机领域，解决了现有技术中随着室外温度的下降，导致涡旋压缩机吸气压力下降、吸气质量流量下降、压比升高，绝热效率下降的问题。其中，动涡旋盘具有渐开线的动涡旋盘壁，静涡旋盘具有渐开线的静涡旋盘壁；动涡旋盘壁、静涡旋盘壁位于封闭空腔内；动涡旋盘壁与静涡旋盘壁配合设置，并在动涡旋盘壁与静涡旋盘壁之间形成一级压缩腔、中间腔和二级压缩腔。本发明的制冷空调用具有两级压缩结构的涡旋压缩机，简化传统两级压缩机结构，并且提高系统性能。

技术研发人员：赵远扬,刘广彬,杨启超,刘云霞,李连生
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13