[发明专利]一种具有补气结构的转子压缩机及压缩方法

说明书

本发明公开了一种具有补气结构的转子压缩机及压缩方法，其中，转子压缩机包括：内部设有工作腔和滑片腔的气缸、设于工作腔内的转子、设于滑片腔内的滑片和弹簧，滑片的一端抵接在转子的外周面上，弹簧压缩抵接于滑片的另一端上。气缸的内部还设有补气通道，补气通道的两端分别与工作腔和滑片腔连通，气缸的外壁上设有与滑片腔连通的补气口。滑片在滑片腔内往复运动时，接通或阻断补气口与补气通道。本发明具有补气阻力小、效率高、可靠性好等优点。

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种具有补气结构的转子压缩机及压缩方法。

背景技术

使用中间补气增焓压缩机能够有效提高低温空气源热泵的制热量与能效，对于滚动转子压缩机而言，成熟的做法是使用双缸双转子串联，并在两个气缸中间设置补气通道，这种做法成本较高，并且由于使用了两个转子及气缸，也相应增大了气缸的摩擦损失。

单缸单转子补气技术由于结构简单、成本低廉，近年来也逐渐受到重视，贾庆磊等人在《制冷学报》上发表了一篇名为“带中间补气的滚动转子式压缩系统制热性能的实验研究”，具体研究了一种气缸壁面开设补气口的单转子补气压缩机，这种压缩机缺陷在于补气与吸气会贯通，导致压缩机效率降低。

现有技术中还出现了在滑片上增加补气结构的滚动转子压缩机，例如公开号为CN105673510A的发明专利，其公开了一种通过滑片补气的滚动转子压缩机，其缺点是在细薄滑片的内部增加补气通道及单向阀，这不仅会降低滑片的强度，同时由于滑片内部的补气孔径空间受限、流阻较大，在补气背压较高时很难在短时间内实现小压差大流量补气，不利于压缩机能力与能效的提高。再例如公开号为CN206071871U的实用新型专利，其公开了一种单转子补气増焓压缩机，该专利也是在滑片内部增加补气结构，同样存在上述问题。

因此，如何设计一种具有补气结构、补气阻力小、效率高、可靠性好的转子压缩机及压缩方法是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种具有补气结构的转子压缩机及压缩方法。

本发明采用的技术方案是，设计一种具有补气结构的转子压缩机，包括：内部设有工作腔和滑片腔的气缸、设于工作腔内的转子、设于滑片腔内的滑片和弹簧，滑片的一端抵接在转子的外周面上，弹簧压缩抵接于滑片的另一端上。气缸的内部还设有补气通道，补气通道的两端分别与工作腔和滑片腔连通，气缸的外壁上设有与滑片腔连通的补气口。滑片在滑片腔内往复运动时，接通或阻断补气口与补气通道。

优选的，补气通道内设有单向阀，单向阀允许补气通道内的流体流向工作腔。

优选的，气缸的外壁上设有与工作腔连通的吸气口和排气口，以滑片的运动方向为分界线，吸气口和排气口分别位于滑片的两侧，补气通道与排气口位于滑片的同一侧。

优选的，气缸的一横截面内设有第一旋转角和第二旋转角，该横截面垂直于转子的轴线且穿过转子、滑片及吸气口。

以转子的旋转中心为圆心，滑片的中心和圆心的连接线与转子在工作腔上的切点和圆心的连接线之间的夹角形成第一旋转角。在该横截面内，吸气口上设有两个位于工作腔的壁面上的交接点，该两个交接点中沿转子旋转方向远离滑片的交接点为吸气连通点，滑片的中心和圆心的连接线与吸气连通点和圆心的连接线之间的夹角形成第二旋转角。

当0°≤第一旋转角＜第二旋转角时，滑片阻断补气口与补气通道，当第二旋转角≤第一旋转角≤180°时，滑片接通补气口与补气通道。

优选的，滑片接通所述补气口与补气通道时，第一旋转角位于30°至180°之间。

在一实施例中，滑片为一实心平板，滑片腔内设有连通补气口与补气通道的转接段。滑片位于转接段内时，阻断补气口与补气通道，滑片从转接段移开时，接通补气口与补气通道。补气口可位于滑片腔沿滑片运动方向直线延伸的位置上，或者补气口和补气通道位于滑片的同一侧。