CN103629112A - 一种转子式压缩机及其泵体组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵体组件，包括高压缸及低压缸，高压排气角α₁小于低压排气角α₂；高压进气角β₁小于低压进气角β₂；高压排气角α₁为高压缸的高压滑片槽的中心线与高压排气口的中心线的水平投影的夹角，高压进气角β₁为高压滑片槽的中心线与高压进气口的中心线的水平投影的夹角；低压排气角α₂为低压缸的低压滑片槽的中心线与低压排气口的中心线的水平投影的夹角，低压进气角β₂为低压滑片槽的中心线与低压进气口的中心线的水平投影的夹角。本发明提供的泵体组件，提高了低压缸的吸气量及高压缸的容积效率，进而提高了压缩机的整体性能。本发明还提供了一种具有上述泵体组件的转子式压缩机。

Description

一种转子式压缩机及其泵体组件

技术领域

本发明涉及压缩机设备技术领域，特别涉及一种转子式压缩机及其泵体组件。

背景技术

转子式压缩机作为压缩机的一种类型，多用于空调器或热泵式热水器中，其具体的工作原理如下：

请参考图1，图1为现有技术中的一种转子式压缩机的结构示意图。包括气缸01，设置于气缸01内的转子02，设置于气缸01的缸壁上的排气口03、进气口04及滑片槽05，滑片槽05内设置有弹簧及与弹簧连接的滑片06。在曲轴带动转子02在气缸01内转动的过程中，在滑片槽05内的弹簧作用下确保滑片06与转子02相抵，达到密封作用，以完成对进入气缸01的气体进行压缩。

为了提高压缩机对气体的压缩程度，多采用两级压缩机，即气缸为两个，分别为低压缸和高压缸，对进入压缩机的气体进行两级压缩，提高压缩性能。目前，两级压缩机中的低压缸的进气口的中心线和滑片槽的中心线的水平投影的夹角与高压缸的进气口的中心线和滑片槽的水平投影的夹角相同；低压缸的排气口的中心线和滑片槽的中心线的水平投影的夹角与高压缸的排气口的中心线和滑片槽的水平投影的夹角相同。在气体压缩过程中，低压缸的排气口的阻力较小，使得经低压缸压缩的气体极易流入高压缸的进气口，促使低压缸进行下一压缩过程，使得低压缸的吸气量不高且进入高压缸的气体量较少，使得高压缸的容积效率较低，进而使得压缩机的整体性能较低。

因此，如何提高低压缸的吸气量及高压缸的容积效率，以提高压缩机的整体性能，已成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种泵体组件，以提高低压缸的吸气量及高压缸的容积效率，进而提高了压缩机的整体性能。本发明还提供了一种具有上述泵体组件的转子式压缩机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种泵体组件，包括高压缸及低压缸，所述高压排气角α₁小于所述低压排气角α₂；所述高压进气角β₁小于所述低压进气角β₂；

所述高压排气角α₁为所述高压缸的高压滑片槽的中心线与所述高压排气口的中心线水平投影的夹角，所述高压进气角β₁为所述高压滑片槽的中心线与所述高压进气口的中心线水平投影的夹角；

所述低压排气角α₂为所述低压缸的低压滑片槽的中心线与所述低压排气口的夹角，所述低压进气角β₂为所述低压滑片槽的中心线与所述低压进气口的中心线水平投影的夹角。

优选地，所述高压排气角α₁、所述高压进气角β₁、所述低压排气角α₁和所述高压进气角β₁的取值范围均为5°~30°。

优选地，所述高压缸的高压进出口夹角θ₁的取值范围为10°~60°，所述高压进出口夹角θ₁为所述高压缸的高压排气口的中心线与其高压进气口的中心线水平投影的夹角；所述低压缸的低压进出口夹角θ₂的取值范围为10°~60°，所述低压进出口夹角θ₂为所述低压缸的低压排气口的中心线与其低压进气口的中心线水平投影的夹角；

其中，θ₁=α₁+β₁；

θ₂=α₂+β₂；

1/6≤θ₁/θ₂<1。

优选地，所述低压进气口的直径大于所述高压进气口的直径。

优选地，所述泵体组件的曲轴上设置有高压偏心部及低压偏心部，所述高压偏心部的偏心量与所述低压偏心部的偏心量相同。

本发明还提供了一种转子式压缩机，包括壳体及设置于所述壳体内的泵体组件，所述泵体组件为上述任一项所述的泵体组件。

优选地，还包括中压缸和与所述中压缸的中压腔连通的增焓管道，所述中压腔与所述高压缸的高压腔及所述低压缸的低压腔连通。

优选地，所述泵体组件的下法兰设置于所述低压缸远离所述高压缸的一侧且与所述低压缸固定连接，所述中压缸设置于所述下法兰远离所述低压缸的一侧且与所述下法兰为一体式结构，并与设置于其远离所述下法兰的一侧的下盖板围成所述中压腔。

优选地，所述中压缸设置于所述高压缸与所述低压缸之间且与所述泵体组件的位于所述高压缸及所述低压缸中间的隔板围成所述中压腔。

优选地，所述中压缸设置于所述壳体外侧且具有独立的中压腔，所述中压腔通过两个连接管道分别与所述高压缸的高压腔及所述低压缸的低压腔连通。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的泵体组件，高压排气角α₁小于低压排气角α₂；高压进气角β₁小于低压进气角β₂，低压缸的吸气口及排气口与高压缸的吸气口及排气口不直接对应，提高了低压缸的排气阻力，提高了低压缸压缩气体量，增加了进入高压缸的气体量，提高了高压缸的压缩效率，同时增加了低压缸的吸气量，进而提高了压缩机整体的性能。

本发明还提供了一种具有上述泵体组件的压缩机，由于上述泵体组件具有上述效果，具有该泵体组件的压缩机也应具有同样的技术效果，在此不再一一介绍。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种转子式压缩机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的泵体组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的高压缸的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的低压缸的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的转子式压缩机第一种具体实施方式的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的转子式压缩机第二种具体实施方式的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的转子式压缩机第三种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种泵体组件，以提高低压缸的吸气量及高压缸的容积效率，进而提高了压缩机的整体性能。本发明还提供了一种具有上述泵体组件的转子式压缩机。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2、图3和图4，图2为本发明实施例提供的泵体组件的结构示意图；图3为本发明实施例提供的高压缸的结构示意图；图4为本发明实施例提供的低压缸的结构示意图。

本发明实施例提供了一种泵体组件，包括高压缸2及低压缸3，高压排气角α₁小于低压排气角α₂；高压进气角β₁小于低压进气角β₂；高压排气角α₁为高压缸2的高压滑片槽23的中心线与高压排气口21的中心线的水平投影的夹角，高压进气角β₁为高压滑片槽23的中心线与高压进气口22的中心线的水平投影的夹角；低压排气角α₂为低压缸3的低压滑片槽33的中心线与低压排气口31的中心线的水平投影的夹角，低压进气角β₂为低压滑片槽33的中心线与低压进气口32的中心线的水平投影的夹角。

需要说明的是，高压排气口21的中心线为高压排气口21的中心与高压腔的中心的连线，高压进气口22的中心线为高压进气口22与高压腔的中心的连线；低压排气口31的中心线为低压排气口31的中心与低压腔的中心的连线，低压进气口32的中心线为低压进气口32的中心与低压腔的中心的连线。水平投影是在垂直于泵体组件的轴线的水平面上的投影。

本发明实施例提供的泵体组件，高压排气角α₁小于低压排气角α₂；高压进气角β₁小于低压进气角β₂，低压缸的吸气口及排气口与高压缸的吸气口及排气口不直接对应，提高了低压缸的排气阻力，提高了低压缸压缩气体量，增加了进入高压缸的气体量，提高了高压缸的压缩效率，同时增加了低压缸的吸气量，进而提高了压缩机整体的性能。

为了更直观的了解本发明实施例提供的泵体组件与现有技术中的泵体组件中α₁/α₂=1，β₁/β₂=1的情况比较的效果，请参考下表内容。

表1实验测试数据对比

通过上述实验数据可知，本具体实施方式所提供的泵体组件，与现有技术中的泵体组件相比，容积效率较高，有效提高了压缩机整体的性能。

优选地，高压缸2的高压腔的容积与低压缸2的低压腔的容积的比值为0.65~1。

高压排气角α₁、高压进气角β₁、低压排气角α₁和高压进气角β₁的取值范围均为5°~30°。确保高压滑片槽23位于高压排气口21及高压进气口22之间的同时，避免高压滑片槽23距高压排气口21或高压进气口2过近而使高压滑片槽23内的滑片与高压缸3内的高压转子4密封不好或阻碍高压转子4在高压腔内转动；同理，确保低压滑片槽33位于低压排气口31及低压进气口32之间的同时，避免低压滑片槽33距低压排气口31或低压进气口3过近而使低压滑片槽33内的滑片与低压缸3内的低压转子5密封不好或阻碍低压转子5在低压腔内转动。

高压缸2的高压进出口夹角θ₁的取值范围为10°~60°，高压进出口夹角θ₁为高压缸2的高压排气口21的中心线与其高压进气口22的中心线的水平投影的夹角；低压缸3的低压进出口夹角θ₂的取值范围为10°~60°，低压进出口夹角θ₂为低压缸3的低压排气口31的中心线与其低压进气口32的中心线的水平投影的夹角；其中，θ₁=α₁+β₁；θ₂=α₂+β₂；1/6≤θ₁/θ₂<1。

由于θ₁=α₁+β₁，θ₂=α₂+β₂，1/6≤θ₁/θ₂<1，进一步提高了应用本发明实施例提供的泵体组件的压缩机的压缩性能。

为了更直观的了解本发明实施例提供的泵体组件中θ₁/θ₂的比较的效果，请参考下表内容。

表2实验测试数据对比

低压缸3内的气体经压缩后送入高压缸2，经低压缸3压缩的气体体积减小，为了进一步提高低压缸3的吸气量，本发明实施例中的低压进气口32的直径大于高压进气口22的直径。

优选地，泵体组件的曲轴1上设置有高压偏心部及低压偏心部，高压偏心部的偏心量与低压偏心部的偏心量相同。由于高压转子4安装于曲轴1的高压偏心部，低压转子5安装于曲轴1的低压偏心部，当高压偏心部的偏心量与低压偏心部的偏心量相同时，即高压转子4与低压转子5在曲轴1转动时的偏心量相同，使曲轴1转动的平稳性较高，降低其运行时的噪音及与外部零部件发生碰撞的频率，提高了使用寿命。

本发明实施例还提供了一种转子式压缩机，包括壳体9及设置于壳体9内的泵体组件，该泵体组件为上述任一种的泵体组件。由于上述泵体组件具有上述效果，具有该泵体组件的压缩机也应具有同样的技术效果，在此不再一一介绍。

本发明实施例提供的转子式压缩机还包括中压缸和与中压缸的中压腔连通的增焓管道，中压腔与高压缸2的高压腔及低压缸3的低压腔连通。需要说明的是，上述增焓管道与外部增焓装置连通，以达到向中压腔通增焓气体的作用。如在制冷系统中，增焓装置可以为闪蒸器，增焓管道与闪蒸器连通并向中压缸的中压腔内通入冷媒蒸汽，并使冷媒蒸汽与经过低压缸3压缩的冷媒混合通入高压缸2内，对经过低压缸3压缩的冷媒进行增焓，以弥补低压缸3的吸气量不足。

请参考图5，图5为本发明实施例提供的转子式压缩机第一种具体实施方式的结构示意图。

在本发明实施例中，泵体组件的下法兰8设置于低压缸3远离高压缸2的一侧且与低压缸3固定连接，中压缸设置于下法兰8远离低压缸3的一侧且与下法兰8为一体式结构，并与设置于其远离下法兰8的一侧的下盖板10围成中压腔。增焓管道可以直接与中压缸的中压腔连通，但由于下法兰8距离壳体9的内壁较远，即不与壳体9的内壁贴合，在增焓管道的安装过程中，不便于将与增焓管道配合的中压缸上的安装孔及壳体9上的安装孔对齐，进而使得增焓管道的安装不便。由于下法兰8与中压缸为一体式结构且下法兰8与低压缸3配合，同时，为了低压缸3内的压缩过程稳定运行，通常是低压缸3与壳体9的内壁接触并且对其起到支撑稳定的作用，这种结构方便了在低压缸3的缸壁上开设连通中压腔的管道，即在低压缸3的缸壁上开设连通的增焓管道的径向通道，再开通与径向通道连通的轴向通道，下法兰8上设置有与轴向通道连通的通孔，由增焓管道通入的增焓气体经径向通道、轴向通道和下法兰8上的通孔进入中压腔。需要说明的是，径向通道与轴向通道均设置于低压缸3的缸壁上，不与低压腔连通。

为了使结构紧凑，还可在高压缸2远离低压缸3的一段设置上法兰7。

优选地，增焓管道包括与径向通道连接的增焓泵体吸气管，连接增焓泵体吸气管的增焓壳体吸气管，连接外部增焓装置的增焓弯管。

图6为本发明实施例提供的转子式压缩机第二种具体实施方式的结构示意图。

在本发明实施例中，中压缸11设置于高压缸2与低压缸3之间且与泵体组件的位于高压缸2及低压缸3中间的隔板6围成中压腔。可以理解的是，中压缸11为端面开设有中压槽的缸体，中压槽的开口被隔板6覆盖，形成中压腔；在中压缸11的缸壁上直接开设径向通道并与内部中压槽连通，将径向管道与增焓管道直接连通，即可达到向中压腔内部通增焓气体的作用。需要说明的是，可以使中压缸11的中压槽开口朝向高压缸2，隔板6设置于中压缸11与高压缸2之间；也可以使中压缸11的中压槽开口朝向低压缸3，隔板6设置于中压缸11与低压缸3之间。

图7为本发明实施例提供的转子式压缩机第三种具体实施方式的结构示意图。

在本发明实施例中，中压缸12设置于壳体9外侧且具有独立的中压腔，中压腔通过两个连接管道分别与高压缸2的高压腔及低压缸3的低压腔连通。如图7所述，中压缸12为设置于壳体9外侧的独立缸体，其内部形成的中压腔分别与高压缸2的高压腔及低压缸3的低压腔连通，增焓管道直接与中压缸12的中压腔连通。

进一步的，在低压缸3的低压进气口32连接有气液分离器，避免气体中的液体部分直接进入本发明实施例提供的转子式压缩机后对其内部零件造成腐蚀，进一步提高了其使用寿命。

在压缩机运行时，气体经气液分离器进入低压缸3，经压缩后进入中压缸，同时，增焓气体通过增焓管道进入中压缸，与经低压缸3压缩的气体混合，再通入高压缸2进行压缩，然后经压缩机的出口排出。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种泵体组件，包括高压缸（2）及低压缸（3），其特征在于，所述高压排气角α₁小于所述低压排气角α₂；所述高压进气角β₁小于所述低压进气角β₂；

所述高压排气角α₁为所述高压缸（2）的高压滑片槽（23）的中心线与所述高压排气口（21）的中心线的水平投影的夹角，所述高压进气角β₁为所述高压滑片槽（23）的中心线与所述高压进气口（22）的中心线的水平投影的夹角；

所述低压排气角α₂为所述低压缸（3）的低压滑片槽（33）的中心线与所述低压排气口（31）的中心线的水平投影的夹角，所述低压进气角β₂为所述低压滑片槽（33）的中心线与所述低压进气口（32）的中心线的水平投影的夹角。

2.如权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述高压排气角α₁、所述高压进气角β₁、所述低压排气角α₁和所述高压进气角β₁的取值范围均为5°~30°。

3.如权利要求1或2所述的泵体组件，其特征在于，所述高压缸（2）的高压进出口夹角θ₁的取值范围为10°~60°，所述高压进出口夹角θ₁为所述高压缸（2）的高压排气口（21）的中心线与其高压进气口（22）的中心线的水平投影的夹角；所述低压缸（3）的低压进出口夹角θ₂的取值范围为10°~60°，所述低压进出口夹角θ₂为所述低压缸（3）的低压排气口（31）的中心线与其低压进气口（32）的中心线的水平投影的夹角；

其中，θ₁=α₁+β₁；

θ₂=α₂+β₂；

1/6≤θ₁/θ₂<1。

4.如权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述低压进气口（32）的直径大于所述高压进气口（22）的直径。

5.如权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述泵体组件的曲轴（1）上设置有高压偏心部及低压偏心部，所述高压偏心部的偏心量与所述低压偏心部的偏心量相同。

6.一种转子式压缩机，包括壳体（9）及设置于所述壳体（9）内的泵体组件，其特征在于，所述泵体组件为如权利要求1-5任一项所述的泵体组件。

7.如权利要求6所述的转子式压缩机，其特征在于，还包括中压缸和与所述中压缸的中压腔连通的增焓管道，所述中压腔与所述高压缸（2）的高压腔及所述低压缸（3）的低压腔连通。

8.如权利要求7所述的转子式压缩机，其特征在于，所述泵体组件的下法兰（8）设置于所述低压缸（3）远离所述高压缸（2）的一侧且与所述低压缸（3）固定连接，所述中压缸设置于所述下法兰（8）远离所述低压缸（3）的一侧且与所述下法兰（8）为一体式结构，并与设置于其远离所述下法兰（8）的一侧的下盖板（10）围成所述中压腔。

9.如权利要求7所述的转子式压缩机，其特征在于，所述中压缸设置于所述高压缸（2）与所述低压缸（3）之间且与所述泵体组件的位于所述高压缸（2）及所述低压缸（3）中间的隔板（6）围成所述中压腔。

10.如权利要求7所述的转子式压缩机，其特征在于，所述中压缸设置于所述壳体（9）外侧且具有独立的中压腔，所述中压腔通过两个连接管道分别与所述高压缸（2）的高压腔及所述低压缸（3）的低压腔连通。

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