制冷壓縮機系列講座（十八）：渦旋式制冷壓縮機 i —工

1、制冷壓縮機系列講座（十八） ：渦旋式制冷壓縮機 制冷壓縮機系列講座（十八） ：渦旋式制冷壓縮機 I —工作原理與總體結(jié)構(gòu) —工作原理與總體結(jié)構(gòu) 信息來源：中國制冷空調(diào)技術(shù)網(wǎng) 更新日期： 2008-11-11 關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：制冷壓縮機，渦旋式制冷壓縮機，工作原理，總體結(jié)構(gòu) 簡介 簡介 渦旋式壓縮機最早由法國人 Creux 發(fā)明并于 1905 年在美國取得專利，由于渦旋體加工困難、軸向力不能穩(wěn)定平衡、防自轉(zhuǎn)機構(gòu)不靈活、軸向和徑向密封

2、機構(gòu)不完善等原因，在當(dāng)時沒有得以實用化。直至 20 實際 70 年代美國才研制出一臺氦氣渦旋式壓縮機用于潛水艇推進實驗系統(tǒng)上， 后來日本三電公司購買了這個專利，1982 年產(chǎn)生出汽車空調(diào)用渦旋式壓縮機。當(dāng)前已成為功率在 1～15kW 范圍內(nèi)甚受青睞的制冷壓縮機機型。 一、工作原理 一、工作原理 1.基元容積的形成 基元容積的形成 圖 18-1 示出渦旋式制冷壓縮機的基本結(jié)構(gòu)。 主要由動渦旋體 4、 靜渦旋體 3、 曲軸8、機座 5 及

3、防自轉(zhuǎn)機構(gòu) 7 等組成。動、靜渦旋體的型線均是螺旋形，動渦旋體相對靜渦旋體對靜渦旋體偏心并相差 180°對置安裝，理論上它們軸向會在幾條直線上接觸（在橫截面上則為幾個點接觸） ，渦旋體型線的端部與相對的渦旋體底部相接觸，于是在動渦旋體間形成了一系列月牙形空間，即基元容積。在動渦旋體以靜渦旋體的中心為旋轉(zhuǎn)中心并以一定的旋轉(zhuǎn)半徑作無自轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)平動時，外圈月牙形空間便會不斷向中心移動， 使基元容積不斷縮小。 靜渦旋體的最外側(cè)開有吸氣

4、孔 1， 并在頂部端面中心部位開有排氣孔 2，壓縮機工作時，氣體制冷劑從吸氣孔進入動靜渦旋體間最外圈的月牙形空間，隨著動渦旋體的運動，氣體被逐漸推向中心空間，其容積不斷縮小而壓力不斷升高，直至與中心排氣孔相通，高壓氣體被排觸壓縮機。圖 5-1 中的十字交叉的突肋分別與動渦旋體下端面鍵槽及機座上的鍵槽配合并在其間滑動。 圖 5-1 渦旋式制冷壓縮機結(jié)構(gòu)簡圖 渦旋式制冷壓縮機結(jié)構(gòu)簡圖 1-吸氣口 吸氣口 2-排氣孔 排氣孔 3-靜渦旋

5、體 靜渦旋體 4-動渦旋體 動渦旋體 5-機座 機座 6-背壓腔 背壓腔 7-十字聯(lián)接環(huán) 十字聯(lián)接環(huán) 8-曲軸 曲軸 圖 18-3 全封閉渦旋式壓縮機結(jié)構(gòu) 圖 18-3 全封閉渦旋式壓縮機結(jié)構(gòu) 1-吸氣管 2-排氣孔 3-機殼 4-排氣腔 5-靜渦旋體 6-排氣通道 7-動渦旋體 8-背壓腔 9-電動機腔 10-機座 11-電動機 12-油池 13-曲軸 14、16-軸承 15-動密封 17

6、-背壓孔 18-十字聯(lián)接環(huán) 19-排氣管 20-吸氣腔 1-吸氣管 2-排氣孔 3-機殼 4-排氣腔 5-靜渦旋體 6-排氣通道 7-動渦旋體 8-背壓腔 9-電動機腔 10-機座 11-電動機 12-油池 13-曲軸 14、16-軸承 15-動密封 17-背壓孔 18-十字聯(lián)接環(huán) 19-排氣管 20-吸氣腔 二、總體結(jié)構(gòu) 二、總體結(jié)構(gòu) 圖 18-3 示出功率為 3.75kW 在空調(diào)器中使用的

7、全封閉式渦旋式壓縮機結(jié)構(gòu)。低壓氣體從機殼頂部氣管1 直接進入渦旋體四周， 高壓氣體由靜渦旋體 5 的中心排氣孔 2 排入排氣腔 4， 并通過排氣通道 6 被導(dǎo)入機殼下部去冷卻電動機 11，并將潤滑油分離出來，高壓氣體則由排氣管 19 排出壓縮機。采用排氣冷卻電動機的結(jié)構(gòu)減少了吸氣熱度，提高了壓縮機的效率；又因機殼內(nèi)是高壓排出氣體，使得排氣壓力脈動很小，因此振動和噪聲都小。為了軸向力的平衡在動渦旋體下方設(shè)有背壓腔 8，由動渦旋體上的背壓孔

8、 17 引入的氣體使背壓腔處于吸排氣壓力之間的中間壓力，由背壓腔內(nèi)氣體壓力形成的軸向力和力矩作用在動渦旋體的底部，以平衡各月牙形空間內(nèi)氣體對渦旋體所施加的軸向力和力矩，以便在渦旋體端部維持著最小的摩擦力和最小磨損的軸向密封。在曲柄銷軸承處和曲軸過機座處，裝有動密封 15，以保持背壓腔與機殼間的密封。 該機的潤滑系統(tǒng)是利用壓差供油方式， 封閉機殼下部油池 12 中的潤滑油， 經(jīng)過濾器從曲軸中心油道進入中間壓力室，又隨被壓縮氣體經(jīng)中心壓縮室