一种膨胀机和空调器制造技术

本公开提供一种膨胀机和空调器，膨胀机包括：曲轴、滚子、气缸和第一法兰，第一法兰上开设有吸气通道和活塞孔，在活塞孔中设置有活塞，活塞能在活塞孔中运动；第一法兰在其中心轴线处沿轴向设置有法兰孔，曲轴的至少部分穿设于法兰孔中，且在法兰孔中还设置有凸轮，凸轮与曲轴的轴向端部连接、能随着曲轴的转动而转动，活塞与凸轮的外周面抵接，且随着凸轮的运动能够驱动活塞间歇性的打开或关闭吸气通道；吸气通道在被打开时能将吸入的流体导入滚子和气缸之间的膨胀腔中。根据本公开能够间歇性的打开吸气通道或关闭吸气通道，并且通过吸气通道进行进气的弯折较小，产生的压力损失大大减小，还提高了曲轴的强度，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀机和空调器
本公开涉及膨胀机
，具体涉及一种膨胀机和空调器。
技术介绍
在蒸气压缩式制冷系统中，节流元件是保持冷凝器与蒸发器之间压差和控制调节系统流量的重要元件，家用及商用制冷设备中常用的节流元件是节流阀和毛细管。无论是节流阀还是毛细管，其工作原理都是利用沿程局部阻力损失使制冷剂的压力迅速降低。节流损失是一种不可逆损失，降低了循环的热力学完善度。理论上，如果用可逆绝热膨胀过程代替不可逆等焓节流过程，可减少系统熵增，提高系统的热力学完善度。膨胀机可在理论上实现制冷剂的可逆绝热膨胀，实现能量回收并加以利用。专利号为CN105179020B的专利公开了一种流体机械及制冷循环装置，具有膨胀机吸入孔及膨胀机排出孔的膨胀机。膨胀机吸入孔随着轴的旋转而实现开启和关闭，当轴旋转到吸入角度时，膨胀机第一高压流体通道通过曲轴凹槽与第二高压流体通道连通，即吸入孔处于打开状态，当轴旋转到膨胀角度时，曲轴凹槽与第一高压流体通道和第二高压流体通道错位，即吸入孔处于关闭状态。该结构存在以下问题：1.膨胀机第一高压流体通道和第二高压流体通道不同轴，流体流动过程中有较大的折弯，造成压力损失；2.曲轴凹槽开设在曲轴短轴上，凹槽引入高压流体后，对曲轴短轴有一个径向的冲击力，使曲轴弯曲变形增加，膨胀机运行不稳定；3.曲轴短轴开设凹槽，导致曲轴承载面减小，降低了曲轴的强度；4.控制方式存在可靠性不足的隐患，随着运转时间的增加，曲轴短轴与法兰之间的磨损将增加，使曲轴短轴与法兰的间隙增大，进而导致密封效果下降，高压流体流经凹槽时，容易造成泄漏；5.凹槽内的高压流体会破坏曲轴短轴的润滑油膜，导致润滑失效，造成磨损，磨损的颗粒会通过第二高压流体通道进入气缸，造成泵体失效；6.第二法兰上需同时开设第一高压流体通道和第二高压流体通道，导致第二法兰厚度较大，增加零件尺寸和成本；专利号为CN1419090A的专利公开了一种通过与偏心轮轴同步旋转的凸轮盘型线控制凸轮盘下方的阀杆，从而实现对膨胀机吸气的控制，但该结构存在以下问题：1.凸轮盘需避让上端盖，必须加工成凹状，尺寸较大，且为不对称结构，轴旋转时产生较大的偏心质量，不利于动平衡，膨胀机运行不稳定；2.凸轮盘与轴需要通过键槽和卡环来实现装配，结构复杂，工艺性差；3.需单独配置阀座，且阀座贯穿上端盖、气缸、下端盖，结构复杂，装配困难，工艺性差；4.阀杆由弹簧驱动，长时间高频运转后弹簧易造成磨损和失效，可靠性差；5.膨胀机吸气时，阀杆腰部会阻挡吸气，实际流通面积小，且阀座两个方孔不处于同一平面上，吸气通道弯道多，易造成压力损失。由于现有技术中的膨胀机存在吸气过程中流体流动过程中有较大的折弯，造成压力损失等技术问题，因此本公开研究设计出一种膨胀机和空调器。公开内容因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中膨胀机存在在吸气过程中流体流动过程中有较大的折弯，造成压力损失的缺陷，从而提供一种膨胀机和空调器。为了解决上述问题，本公开提供一种膨胀机，其包括：曲轴、滚子、气缸和第一法兰，所述第一法兰上开设有吸气通道和活塞孔，在所述活塞孔中设置有活塞，所述活塞能在所述活塞孔中运动；所述第一法兰在其中心轴线处沿轴向设置有法兰孔，所述曲轴的至少部分穿设于所述法兰孔中，且在所述法兰孔中还设置有凸轮，所述凸轮与所述曲轴的轴向端部连接、能随着所述曲轴的转动而转动，所述活塞与所述凸轮的外周面抵接，且随着所述凸轮的运动能够驱动所述活塞间歇性的打开或关闭所述吸气通道；所述吸气通道在被打开时能将吸入的流体导入所述滚子和所述气缸之间的膨胀腔中。在一些实施方式中，所述吸气通道沿着所述曲轴的轴向方向从所述第一法兰的第一轴向端面贯穿至第二轴向端面；和/或，所述活塞孔沿着所述曲轴的径向方向延伸；和/或，所述吸气通道的中心轴线与所述活塞孔的中心轴线位于在同一平面上，且所述吸气通道的中心轴线与所述活塞孔的中心轴线之间夹设的角度α满足0°＜α≤90°在一些实施方式中，所述活塞上还设置有流通孔，当所述活塞运动至所述流通孔与所述吸气通道相对时、所述流通孔与所述吸气通道连通，并将吸气流体导入所述膨胀腔中，当所述活塞运动至所述流通孔不与所述吸气通道相对时、所述流通孔与所述吸气通道不连通，以关闭所述吸气通道。在一些实施方式中，所述活塞为扁状结构，包括沿着曲轴的轴向方向的第三轴向端面和第四轴向端面，且所述流通孔沿着所述曲轴的轴向方向从所述第三轴向端面贯穿至所述第四轴向端面；和/或，所述流通孔的横截面积S≥所述吸气通道的横截面积S1。在一些实施方式中，所述凸轮包括第一半径部分和第二半径部分，所述第二半径部分的第二半径r2大于所述第一半径部分的第一半径r1，且所述第二半径部分的外周面始终与所述法兰孔的内周面贴合，且所述第二半径部分的弧度β满足0°＜β≤360°。在一些实施方式中，所述凸轮的所述第一半径r1、所述第二半径r2和所述吸气通道的半径R之间满足：r2-r1≥2R。在一些实施方式中，所述活塞由磁性材料制成，所述凸轮由导磁材料制成，所述凸轮和所述活塞之间产生磁吸力。在一些实施方式中，在所述活塞孔中、且在远离所述曲轴的一侧还设置有磁性结构，所述磁性结构与所述活塞之间相对、且在二者之间产生磁斥力；和/或，所述第一法兰由不导磁结构制成。在一些实施方式中，还包括螺纹连接结构，所述螺纹连接结构将所述凸轮同轴地固定到所述曲轴的轴向一端；和/或，所述活塞与活塞孔之间的配合间隙小于0.05mm。在一些实施方式中，还包括第二法兰，其中所述第一法兰设置在所述气缸的轴向一端面上，所述第二法兰设置在所述气缸的轴向另一端面上；和/或，在所述第一法兰上还设置有排气通道，所述滚子能够转动至使得所述膨胀腔与所述排气通道连通以进行排气。本公开还提供一种空调器，其包括前任一项所述的膨胀机。本公开提供的一种膨胀机和空调器具有如下有益效果：1.本公开通过在膨胀机的第一法兰上开设吸气通道和活塞孔，活塞容置于活塞孔中并在活塞孔中运动、能够有效打开或关闭吸气通道，且在法兰孔中与曲轴轴向一端还连接设置有凸轮，凸轮的外周面还与活塞相接、以随着曲轴的转动带动凸轮转动，进而通过凸轮推动活塞在活塞孔中运动，进而产生间歇性的打开或关闭吸气通道的目的，实现间歇性吸气的效果，能够实现在滚子转动的一个周期内随着滚子的转动而在一定角度范围内间歇性的打开或关闭吸气通道，并且吸气通道仅有一个高压流体通道，无截面变化和弯道，高压流体流动时不会造成压降，从而使得通过吸气通道进行进气的弯折较小(即弯折角度几乎没有)，相对于现有的流体通道之间存在较大的折弯而言，本公开的高压流体流动时产生的压力损失大大减小，压降大为降低；并且本公开的技术方案通过活塞和凸轮实现对吸入口的开闭，无需在曲轴上开设凹槽，曲轴承载和润滑效果好，且凸轮结构简单，偏心质量极小，装配工艺简单，使得高压流体对曲轴(尤其是曲轴短轴)的冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨胀机，其特征在于：包括：/n曲轴(1)、滚子(3)、气缸(4)和第一法兰(2)，所述第一法兰(2)上开设有吸气通道(21)和活塞孔(22)，在所述活塞孔(22)中设置有活塞(6)，所述活塞(6)能在所述活塞孔(22)中运动；/n所述第一法兰(2)在其中心轴线处沿轴向设置有法兰孔(20)，所述曲轴(1)的至少部分穿设于所述法兰孔(20)中，且在所述法兰孔(20)中还设置有凸轮(7)，所述凸轮(7)与所述曲轴(1)的轴向端部连接、能随着所述曲轴(1)的转动而转动，所述活塞(6)与所述凸轮(7)的外周面抵接，且随着所述凸轮(7)的运动能够驱动所述活塞(6)间歇性的打开或关闭所述吸气通道(21)；所述吸气通道(21)在被打开时能将吸入的流体导入所述滚子(3)和所述气缸(4)之间的膨胀腔(5)中。/n

【技术特征摘要】
1.一种膨胀机，其特征在于：包括：
曲轴(1)、滚子(3)、气缸(4)和第一法兰(2)，所述第一法兰(2)上开设有吸气通道(21)和活塞孔(22)，在所述活塞孔(22)中设置有活塞(6)，所述活塞(6)能在所述活塞孔(22)中运动；
所述第一法兰(2)在其中心轴线处沿轴向设置有法兰孔(20)，所述曲轴(1)的至少部分穿设于所述法兰孔(20)中，且在所述法兰孔(20)中还设置有凸轮(7)，所述凸轮(7)与所述曲轴(1)的轴向端部连接、能随着所述曲轴(1)的转动而转动，所述活塞(6)与所述凸轮(7)的外周面抵接，且随着所述凸轮(7)的运动能够驱动所述活塞(6)间歇性的打开或关闭所述吸气通道(21)；所述吸气通道(21)在被打开时能将吸入的流体导入所述滚子(3)和所述气缸(4)之间的膨胀腔(5)中。


2.根据权利要求1所述的膨胀机，其特征在于：
所述吸气通道(21)沿着所述曲轴(1)的轴向方向从所述第一法兰(2)的第一轴向端面(23)贯穿至第二轴向端面(24)；和/或，
所述活塞孔(22)沿着所述曲轴(1)的径向方向延伸；和/或，
所述吸气通道(21)的中心轴线与所述活塞孔(22)的中心轴线位于在同一平面上，且所述吸气通道(21)的中心轴线与所述活塞孔(22)的中心轴线之间夹设的角度α满足0°＜α≤90°。


3.根据权利要求1所述的膨胀机，其特征在于：
所述活塞(6)上还设置有流通孔(61)，当所述活塞(6)运动至所述流通孔(61)与所述吸气通道(21)相对时、所述流通孔(61)与所述吸气通道(21)连通，并将吸气流体导入所述膨胀腔(5)中，当所述活塞(6)运动至所述流通孔(61)不与所述吸气通道(21)相对时、所述流通孔(61)与所述吸气通道(21)不连通，以关闭所述吸气通道(21)。


4.根据权利要求3所述的膨胀机，其特征在于：
所述活塞为扁状结构，包括沿着曲轴(1)的轴向方向的第三轴向端面(62)和第四轴向端面(63)，且所述流通孔(61)沿着所述曲轴(1)的轴向方向从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗发游，何洋，任丽萍，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44