滚动转子压缩机喷射口位置的确定方法及滚动转子压缩机技术

本发明专利技术专利涉及压缩机设备技术领域，尤其涉及一种滚动转子压缩机喷射口位置的确定方法及滚动转子压缩机。该滚动转子压缩机包括气缸、转子、滑板以及端板，气缸上设置有吸气口、排气口和滑板槽，端板上设置有喷射口，喷射口的位置可设区域由一般数学关系式决定，该数学关系式是基于单级滚动转子压缩机转动过程中的几何特征确定。将喷射口按照所述公式的数学关系式所确定的位置设定，并在喷射管路上安装喷射单向阀，可以完全避免滚动转子压缩机在任何运行工况喷射制冷剂回流至吸气腔，实现最大量补气和压缩机制热量和性能提升。本发明专利技术为端面喷射滚动转子压缩机的优化设计提供了指导。

Method for determining injection port position of rolling rotor compressor and rolling rotor compressor

The invention relates to the technical field of compressor equipment, in particular to a method for determining the injection port position of a rolling rotor compressor and a rolling rotor compressor. The rotary compressor comprises a cylinder, rotor, slider and end plate, the cylinder is arranged on the inlet and outlet and the slide groove, the end plate is arranged on the jet, the jet position can be decided by the general area of mathematical formula, the mathematical relationship is to determine the geometric characteristics of single-stage rolling rotor compressor rotating process based on the. The jet mouth position determined in accordance with the mathematical relationship of the formula of the set, and the injection of a one-way valve installed on the pipeline, can completely avoid the rolling rotor compressor ejector back to the suction chamber in any operating conditions, to achieve the most massive air and heat and improve the performance of compressor. The invention provides guidance for the optimization design of the end rolling rolling rotor compressor.

【技术实现步骤摘要】
滚动转子压缩机喷射口位置的确定方法及滚动转子压缩机
本专利技术专利涉及压缩机设备
，尤其涉及一种滚动转子压缩机喷射口位置的确定方法及滚动转子压缩机。
技术介绍
滚动转子压缩机具有效率高、灵活、轻便等优点，因此其在小型家用空调等领域广泛使用。随着空气源热泵的不断应用，对压缩机在低温情况下的制热能力以及性能系数提出了更高的要求。目前的滚动转子压缩机在低温情况下有一系列问题：1、压缩机压比增大，泄漏量增大，容积效率下降，排气温度升高，导致COP(中文名称：制热能效比)衰减严重和压缩机可靠性降低；2、吸气量减小，循环流量不足，导致压缩机制热量减小。为了能够改进压缩机的系统性能，特别是在低温情况下的制热量，通常以中间补气方式提高压缩机性能。中间补气方式有两种，一种为双级压缩中间补气，即在两个串联压缩机中间的连接管上补气；另一种补气方式是在压缩机压缩过程中进行补气，此时压缩机自带喷射口，称为准二级压缩形式。准二级压缩的滚动转子压缩机可有效解决压缩机在低温工况下排气温度过高和制热量不足等问题，同时相对于双级压缩中间补气具有价格优势。因此，准二级压缩的滚动转子压缩机的中间补气已成为解决低温工况下空气源热泵性能衰减的重要技术途径。目前，一般的准二级压缩的滚动转子压缩机的补气口开在排气口附近的气缸壁上或者将补气口设置在压缩机端面上，这样能有效实现制冷剂被喷射进入压缩机，但将喷射口开在气缸壁上将不可避免有一段补气口和吸气口串通的时间，在这段时间内，从补气口喷射出来的中压气体将喷射进入吸气腔，从而回流至吸气管。而对于端面喷射结构，目前没有统一的位置，不同设备厂所设置的位置有所区别，但目前所有将喷射口设置在端面上的喷射结构，也存在和气缸壁喷射一样的问题，就是当转子转过喷射口后，喷射口直接与吸气腔连通，造成大量喷射制冷剂回流至吸气管；因此，压缩机的容积效率有一定幅度的降低。同时，由于受其结构限制，不管是气缸壁喷射还是目前的端面喷射，补气口面积都不能太大，由此导致该补气结构下二次吸气量有限，导致对压缩机和系统的性能提升受限。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供了一种滚动转子压缩机喷射口位置的确定方法及滚动转子压缩机，通过该方法可以准确定位滚动转子压缩机的喷射口的位置范围，从而对滚动转子压缩机的端面喷射结构进行合理优化，进而完全避免喷射制冷剂回流进吸气腔，有效提升了滚动转子压缩机制热量和性能。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种滚动转子压缩机喷射口位置的确定方法，该滚动转子压缩机包括气缸、转子、滑板、端板、吸气口、排气口和喷射口，所述转子安装在气缸内作偏心旋转，所述滑板垂直的沿所述气缸壁上的滑板槽上下滑动，以将所述气缸的内腔分割为吸气腔和压缩腔，所述吸气口设置于气缸壁上，所述排气口设置在气缸壁上、或者设置在位于所述气缸的上下两端中至少一端的法兰上，所述吸气口和排气口分别设置于所述滑板的两侧，在所述转子转动带动下，所述吸气口和排气口分别间歇的与吸气腔和压缩腔之间连通，所述端板设置于气缸的的至少一个端面上，所述端板上设有所述喷射口；所述喷射口位置的确定方法包括以下步骤：根据所述转子偏心旋转时其内圆在所有角度扫掠的并集，确定所述喷射口位置的第一条件集合，以所述气缸的内腔为全集，所述第一条件集合为所述内圆在所有角度扫掠的并集的补集；根据所述转子偏心旋转时在所有角度形成的吸气腔并集，确定所述喷射口位置的第二条件集合，所述第二条件集合为所述吸气腔并集的补集；根据所述转子偏心旋转时在所有角度形成的压缩腔并集，确定所述喷射口位置的第三条件集合；根据所述喷射口的第一条件集合、第二条件集合和第三条件集合，确定所述喷射口预设位置集合，所述喷射口预设位置集合为所述第一条件集合、第二条件集合和第三条件集合的交集。进一步的，所述的根据转子偏心旋转时在所有角度形成的吸气腔并集，确定所述喷射口位置的第二条件集合，所述第二条件集合为所述吸气腔并集的补集，进一步包括：根据所述转子由所述吸气口的下边缘角位置向所述下止点位置偏心旋转时，所述转子与气缸壁的最大距离的集合，确定所述吸气腔第一集合，其中，所述下止点位置与所述滑板位置沿所述气缸的轴心对称设置；根据所述转子由所述下止点位置向所述吸气口的下边缘角位置偏心旋转时，所述转子与气缸壁的最大距离的集合，确定所述吸气腔第二集合；根据所述吸气腔第一集合和吸气腔第二集合，确定所述吸气腔并集，所述吸气腔并集为所述吸气腔第一集合和吸气腔第二集合的并集。进一步的，所述吸气腔第一集合满足：L≤R-r+e(0-1)其中，L为所述转子与气缸壁的最大距离，R为所述气缸的半径，r为所述转子的半径，e为所述转子的离心率。进一步的，所述吸气腔第二集合满足：L＝R-r+e(0-2)其中，L为所述转子与气缸壁的最大距离，R为所述气缸的半径，r为所述转子的半径，e为所述转子的离心率。进一步的，所述的根据转子偏心旋转时形成的压缩腔并集，确定所述喷射口位置的第三条件集合，进一步包括：根据所述转子由所述吸气口的下边缘角位置向所述下止点位置偏心旋转时，所述转子与气缸壁的最大距离的集合，确定所述压缩腔第一集合，其中，所述下止点位置与所述滑板位置沿所述气缸的轴心对称设置；根据所述转子由所述下止点位置向所述吸气口的下边缘角位置偏心旋转时，所述转子与气缸壁的最大距离的集合，确定所述压缩腔第二集合；根据所述压缩腔第一集合和压缩腔第二集合，确定所述压缩腔并集，所述压缩腔并集为所述压缩腔第一集合和压缩腔第二集合的并集。进一步的，在以所述气缸的内腔轴心为坐标原点、以所述滑板轴线为纵坐标的坐标系中，所述喷射口预设位置集合满足以下方程组：(x-x1)2+(y-y1)2＝r2(1)x2+y2＝(r+e-h)2(2)y＝r+e-h(4)其中，(x1,y1)＝(esinβ,ecosβ)，r为所述转子的半径，e为所述转子的离心率，h为所述转子的厚度，b＝r+e-h。进一步的，该方法还包括如下步骤：判断所述吸气口的下边缘角与所述排气口的下边缘角之间的角度大小关系；判断所述转子的厚度与偏心率的大小关系，其中，所述转子的厚度为转子在径向方向的厚度，所述偏心率为气缸的半径和转子的半径之差；根据所述的吸气口的下边缘角与所述排气口的下边缘角之间的角度大小关系以及转子厚度和偏心率之间的大小关系，确定所述喷射口最终位置集合。进一步的，所述吸气口的下边缘角大于所述排气口的下边缘角，且所述转子的厚度小于两倍偏心率时，即β＞θ且h<2e，所述喷射口最终位置集合满足：(x-x1)2+(y-y1)2＝r2(1-1)x2+y2＝(r+e-h)2(1-2)x＝0(1-3)其中，所述方程(1-1)和方程(1-2)的交点满足：所述方程(1-1)和方程(1-3)的交点满足：方程(1-2)和方程(1-3)的交点满足：y＝r+e-h其中，(x1,y1)＝(esinβ,ecosβ)，β为吸气口的下边缘角，θ为排气口的下边缘角，r为所述转子的半径，e为所述转子的离心率，h为所述转子的厚度，b＝r+e-h。进一步的，所述吸气口的下边缘角小于或等于所述排气口的下边缘角，且所述转子的厚度小于两倍偏心率时，即β＜θ且h<2e，所述喷射口最终位置集合满足：(x-x1)2+(y本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚动转子压缩机喷射口位置的确定方法，其特征在于，该滚动转子压缩机包括气缸、转子、滑板、端板、吸气口、排气口和喷射口，所述转子安装在气缸内作偏心旋转，所述滑板垂直的沿所述气缸壁上的滑板槽上下滑动，以将所述气缸的内腔分割为吸气腔和压缩腔，所述吸气口设置于气缸壁上，所述排气口设置在气缸壁上、或者设置在位于所述气缸的上下两端中至少一端的法兰上，所述吸气口和排气口分别设置于所述滑板的两侧，在所述转子转动带动下，所述吸气口和排气口分别间歇的与吸气腔和压缩腔之间连通，所述端板设置于气缸的的至少一个端面上，所述端板上设有所述喷射口；所述喷射口位置的确定方法包括以下步骤：根据所述转子偏心旋转时其内圆在所有角度扫掠的并集，确定所述喷射口位置的第一条件集合，以所述气缸的内腔为全集，所述第一条件集合为所述内圆在所有角度扫掠的并集的补集；根据所述转子偏心旋转时在所有角度形成的吸气腔并集，确定所述喷射口位置的第二条件集合，所述第二条件集合为所述吸气腔并集的补集；根据所述转子偏心旋转时在所有角度形成的压缩腔并集，确定所述喷射口位置的第三条件集合；根据所述喷射口的第一条件集合、第二条件集合和第三条件集合，确定所述喷射口预设位置集合，所述喷射口预设位置集合为所述第一条件集合、第二条件集合和第三条件集合的交集。...

【技术特征摘要】
2016.08.04 CN 20161063396001.一种滚动转子压缩机喷射口位置的确定方法，其特征在于，该滚动转子压缩机包括气缸、转子、滑板、端板、吸气口、排气口和喷射口，所述转子安装在气缸内作偏心旋转，所述滑板垂直的沿所述气缸壁上的滑板槽上下滑动，以将所述气缸的内腔分割为吸气腔和压缩腔，所述吸气口设置于气缸壁上，所述排气口设置在气缸壁上、或者设置在位于所述气缸的上下两端中至少一端的法兰上，所述吸气口和排气口分别设置于所述滑板的两侧，在所述转子转动带动下，所述吸气口和排气口分别间歇的与吸气腔和压缩腔之间连通，所述端板设置于气缸的的至少一个端面上，所述端板上设有所述喷射口；所述喷射口位置的确定方法包括以下步骤：根据所述转子偏心旋转时其内圆在所有角度扫掠的并集，确定所述喷射口位置的第一条件集合，以所述气缸的内腔为全集，所述第一条件集合为所述内圆在所有角度扫掠的并集的补集；根据所述转子偏心旋转时在所有角度形成的吸气腔并集，确定所述喷射口位置的第二条件集合，所述第二条件集合为所述吸气腔并集的补集；根据所述转子偏心旋转时在所有角度形成的压缩腔并集，确定所述喷射口位置的第三条件集合；根据所述喷射口的第一条件集合、第二条件集合和第三条件集合，确定所述喷射口预设位置集合，所述喷射口预设位置集合为所述第一条件集合、第二条件集合和第三条件集合的交集。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据转子偏心旋转时在所有角度形成的吸气腔并集，确定所述喷射口位置的第二条件集合，所述第二条件集合为所述吸气腔并集的补集，进一步包括：根据所述转子由所述吸气口的下边缘角位置向所述下止点位置偏心旋转时，所述转子与气缸壁的最大距离的集合，确定所述吸气腔第一集合，其中，所述下止点位置与所述滑板位置之间沿所述气缸的轴心对称设置；根据所述转子由所述下止点位置向所述吸气口的下边缘角位置偏心旋转时，所述转子与气缸壁的最大距离的集合，确定所述吸气腔第二集合；根据所述吸气腔第一集合和吸气腔第二集合，确定所述吸气腔并集，所述吸气腔并集为所述吸气腔第一集合和吸气腔第二集合的并集。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述吸气腔第一集合满足：L≤R-r+e(0-1)其中，L为所述转子与气缸壁的最大距离，R为所述气缸的半径，r为所述转子的半径，e为所述转子的离心率。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述吸气腔第二集合满足：L＝R-r+e(0-2)其中，L为所述转子与气缸壁的最大距离，R为所述气缸的半径，r为所述转子的半径，e为所述转子的离心率。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据转子偏心旋转时形成的压缩腔并集，确定所述喷射口位置的第三条件集合，进一步包括：根据所述转子由所述吸气口的下边缘角位置向所述下止点位置偏心旋转时，所述转子与气缸壁的最大距离的集合，确定所述压缩腔第一集合，其中，所述下止点位置与所述滑板位置沿所述气缸的轴心对称设置；根据所述转子由所述下止点位置向所述吸气口的下边缘角位置偏心旋转时，所述转子与气缸壁的最大距离的集合，确定所述压缩腔第二集合；根据所述压缩腔第一集合和压缩腔第二集合，确定所述压缩腔并集，所述压缩腔并集为所述压缩腔第一集合和压缩腔第二集合的并集。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在以所述气缸的内腔轴心为坐标原点、以所述滑板轴线为纵坐标的坐标系中，所述喷射口预设位置集合满足以下方程组：(x-x1)2+(y-y1)2＝r2(1)x2+y2＝(r+e-h)2(2)y＝r+e-h(4)其中，(x1,y1)＝(esinβ,ecosβ)，β为吸气口的下边缘角，r为所述转子的半径，e为所述转子的离心率，h为所述转子的厚度，b＝r+e-h。7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：判断所述吸气口的下边缘角与所述排气口的下边缘角之间的角度大小关系；判断所述转子的厚度与转子的偏心率的大小关系，其中，所述转子的厚度为转子在径向方向的厚度，所述转子的偏心率为气缸的半径和转子的半径之差；根据所述的吸气口的下边缘角与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝龙，刘星如，石文星，李先庭，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11