[实用新型]一种减焓稳速涡旋膨胀机

说明书

本实用新型提供一种减焓稳速涡旋膨胀机，包括动涡卷、定涡卷和偏心轴，动涡卷包括动涡卷元件和动涡卷端板；定涡卷包括定涡卷元件和定涡卷端板，动涡卷元件和定涡卷元件呈螺旋状或渐开线型相互共轭并以180°的相位角角位移和称之为绕动半径的径向位移相互啮合做相对的圆形平动或称之为绕动；本实用新型还提供一种减焓稳速方法，本实用新型是利用机‑电‑磁能量转换的原理，在膨胀机转速较低或启动时给予电能辅助，使其达到额定转速；在转速较高时，把气体膨胀产生的焓转化成电能输出，把转速稳定在额定转速，从而使膨胀机始终控制在额定转速运行，保证膨胀机的膨胀比和质量流量稳定。使膨胀机得以实现接近绝热状态下膨胀。达到制冷的最佳效果。

技术领域

本发明涉及涡旋式的容积式流体位移装置，具体涉及一种减焓稳速涡旋膨胀机。

背景技术

涡旋膨胀机在逆布雷登制冷循环中使用时需要在设定的进气压力，质量流量和膨胀比下稳定地运行实现尽可能接近于绝热膨胀的过程，实现气体膨胀的温度下降的最大化。但在实际使用中，受进气压力波动、膨胀机内部泄露量、运行摩擦阻力大小等因素影响，膨胀机的转速往往表现出偏离额定转速，从而导致膨胀机很难在设定的进气压力，膨胀比和质量流量下稳定运行。

因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效的减焓稳速涡旋膨胀机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种减焓稳速涡旋膨胀机，包括动涡卷、定涡卷和偏心轴，动涡卷包括动涡卷元件和动涡卷端板；定涡卷包括定涡卷元件和定涡卷端板，动涡卷元件和定涡卷元件呈螺旋状或渐开线型相互共轭并以180°的相位角角位移和称之为绕动半径的径向位移相互啮合做相对的圆形平动或称之为绕动；所述动涡卷元件顶部与定涡卷端板底部抵接，定涡卷元件顶部与动涡卷端板底部抵接；所述动涡卷在其做绕动的过程中驱动偏心轴；所述动涡卷元件和定涡卷元件之间接触和分离的部分，以及动涡卷端板和定涡卷端板之间，共同形成至少一对密封气室；定涡卷端板上开设有与密封气室连通的进气孔和排气孔；进气孔连通密封气室的中心位置是为进气室，排气孔连通密封气室的边缘位置是为排气室；

所述偏心轴有轴承支撑，偏心轴上套设有电机转子，电机转子外侧设置有电机定子线圈；

所述动涡卷端板和定涡卷端板上设置有用于保证动涡卷和定涡卷轴向动态接触密封的磁性装置；

所述磁性装置包括永磁体磁足、永磁体磁足基座和钢环；

所述定涡卷端板和动涡卷端板两者，其中之一开设有环形凹槽，凹槽中固定安装有永磁体磁足基座，永磁体磁足均匀或不均匀地分布在永磁体磁足基座上；另一者安装有钢环；

所述钢环与永磁体磁足及永磁体磁足基座配合使用，永磁体磁足与钢环之间有间隙。

作为对本发明一种减焓稳速涡旋膨胀机的改进：

所述永磁体磁足基座环绕设置在定涡卷元件外侧；

所述钢环环绕设置在动涡卷元件外侧并跟随动涡卷做绕动。

作为对本发明一种减焓稳速涡旋膨胀机的改进：

所述钢环的径向厚度与永磁体磁足及永磁体磁足基座的总径向厚度具有一定的尺寸差异；

所述钢环径向厚度大于永磁体磁足及永磁体磁足基座的总径向厚度，在动涡卷做绕动过程，永磁体磁足及永磁体磁足基座一直位于钢环的径向厚度面积内；或者反之，钢环径向厚度小于永磁体磁足及永磁体磁足基座的总径向厚度，在动涡卷做绕动过程，钢环一直位于永磁体磁足及永磁体磁足基座的总径向厚度面积内；

所述永磁体磁足数量、磁力大小视动、定涡卷间气体膨胀产生的分离力大小而定，永磁体磁足与钢环之间的磁吸力略大于膨胀机工作时介质膨胀产生的分离力。

作为对本发明一种减焓稳速涡旋膨胀机的改进：