涡旋式制冷压缩机的结构和原理
涡旋式制冷压缩机是20世纪80年代才发展起来的一种新型容积式压缩机,它以其效率高、体积小、质量轻、噪声低、结构简单且运转平稳等特点,被广泛用于空调和制冷机组中。
涡旋式制冷压缩机的基本结构。主要由动涡旋体4、静涡旋体3、曲轴8、机座5及防自转机构7等组成。
动、静祸旋体的型线均是螺旋形,动祸旋体相对静涡旋体偏心并相差180“对置安装,理论上它们轴向会在几条直线上接触(在横截面上则为几个点接触),涡旋体型线的端部与相对的祸旋体底部相接触,于是在动静涡旋体间形成了一系列月牙形空间,即基元容积。
在动涡旋体以静祸旋体的中心为旋转中心并以一定的旋转半径作无自转的回转平动时,外圈月牙形空间便会不断向中心移动,使基元容积不断缩小。
静涡旋体的最外侧开有吸气孔1,并在顶部端面中心部位开有排气孔2,压缩机工作时,气体制冷剂从吸气孔进入动静祸旋体间最外圈的月牙形空间。
随着动涡旋体的运动,气体被逐渐推向中心空间,其容积不断缩小而压力不断升高,直至与中心排气孔相通,高压气体被排出压缩机。
十字连接环是防止动涡旋体自转的机构,该环上部和下部十字交叉的突肋分别与动涡旋体下端面键槽及机座上的键槽配合并在其间滑动。
动涡旋体中心OZ位于静涡旋体中心O;的右侧,涡旋密封啮合线在左右两侧,涡旋外圈部分刚好封闭,此时最外圈两个月牙形空间充满气体,完成了吸气过程(阴影部分)。
随着曲轴的旋转,动涡旋体作回转平动,动静涡旋体仍保持良好的啮合,外圈两个月 牙形空间中的气体不断向中心推移,容积不断缩小,压力逐渐升高,进行压缩过程。
当两个月牙形空间汇合成一个中心腔室并与排气孔相通时,压缩过程约束,并开始进入图5-31(g)~(j)示出的排气过程,直至中心腔室的空间消失则排气过程结束。
涡旋圈数为三圈,最外圈两个封闭的月牙形工作腔完成一次压 缩及排气的过程,曲轴旋转了三周(即曲轴转角0为1080*),涡旋体外圈分别开启和闭合三次,即完成了次吸气过程,也就是每当最外圈形成了两个封闭的月牙形空间并开始向中心推移成为内工作腔时,另一个新的吸气过程同时开始形成。
因此,在涡旋式压缩机中,吸气、压缩、排气等过程是同时和相继在不同的月牙 形空间中进行的,外侧空间与吸气口相通,始终进行吸气过程,中心部位空间与排气孔相通,始终进行排气过程,中间的月牙形空间则一直在进行压缩过程。
所以,祸旋式制冷压缩机基本上是连续地吸气和排气, 并且从吸气开始至排气结束需经动涡旋体的多次回转平动才能完成。
故其转矩较均衡,气流脉动也小, 振动小,噪声低。
又由于各月牙形空间之间的压差较小,故泄漏少;进排气分别在涡旋的外侧和内侧,减 轻了吸气加热;涡旋压缩机余隙容积中的气体没有向吸气腔的膨胀过程,且不需要进气阀等,所以容积效率高,可靠性高。