CN104251207B - 双级增焓转子压缩机及具有其的空调器、热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双级增焓转子压缩机，包括壳体和设置于壳体内部的低压压缩部和高压压缩部，其特征在于，低压压缩部包括第一气缸以及第二气缸，第一气缸与第二气缸叠放设置。本发明实现了在不改变气缸直径的条件下，提高了双级压缩机的排量，拓宽了现有缸径下的双级压缩机的排量范围，提高了双级压缩机的制冷制热能力。

Description

双级增焓转子压缩机及具有其的空调器、热泵热水器

技术领域

本发明涉及压缩机领域，特别地，涉及一种双级增焓转子压缩机及具有其的空调器、热泵热水器。

背景技术

现有滚动转子式双级压缩机一般为双缸双级，双级压缩机一是在排量上比双缸单级要小，二是转动的平衡性不如双缸单级。但单级压缩机的能效及制热能力上都比双级压缩机存在较大差距，而双缸双级压缩机的排量扩大。

现有滚动转子式双级压缩机一般为双缸双级，双级压缩机的排量比双缸压缩机小很多，现在一般通过扩大气缸直径来提高压缩机排量，这将导致压缩机本身的成本及空调整机制造成本的上升。为了提高压缩机排量，并且用于双级压缩，例如专利申请号为CN200510015684.3的专利文件，其揭示了一种可变容量型多气缸旋转式压缩机，通过对吸排气流道的控制，进而实现多级压缩。

该专利是通过以如下方式实现双级压缩的，即在壳体外部设置多个吸入侧连接管、多个旁通侧连接管、多个排出侧连接管、多个开闭阀以及多个转换阀。多个开闭阀控制从蒸发器到吸气管之间的冷媒是否流通。多个旁通侧连接管分别将第1压缩装置和第2压缩装置的排出侧与第2压缩装置和第3压缩装置的吸入侧连接管相连，并用转换阀控制第2和第3压缩装置压缩后的冷媒流向。通过壳体外部的几个阀门控制冷媒的流动方向，实现一级、两级以及三级压缩。

这种方式固然可以实现多级压缩，但这种依靠众多管道和阀门来多级压缩，一是外部管路众多，阀门众多，导致压缩机的制造较为工艺复杂，且压缩机成本高；二、这种方式下能实现双级压缩，但却不能增大双级压缩的排量；三、这种方式下，压缩内部吸排气流道过长且流道复杂，将影响到压缩机能效；四、无法实现增焓功能，不能进一步提高压缩机的能力。

发明内容

本发明目的在于提供一种双级增焓转子压缩机及具有其的空调器、热泵热水器，以解决在较小的气缸直径下，提高压缩机排量，拓宽了现有缸径下的双级压缩机的排量范围。

为实现上述目的，本发明提供了一种双级增焓转子压缩机，包括：

壳体；

低压压缩部和高压压缩部，设置在壳体内部；

其特征在于，低压压缩部包括第一气缸以及第二气缸；

还包括第一隔板与第二隔板，第一隔板与第二隔板叠放设置，叠放设置后的第一隔板与第二隔板处于第一气缸与第二气缸之间，第一隔板与第二隔板接触面形成空腔，空腔为增焓腔室。

进一步的，高压压缩部设置在第一气缸与第二气缸的下方，或者设置于第一气缸与第二气缸的上方。

进一步的，在铅垂线方向上，第一气缸的吸气口的中心轴线与第二气缸上的吸气口的中心轴线在同一平面上。

进一步的，第一隔板设置有第一气缸的第一排气通孔，第一排气通孔与增焓腔室相连通；

第二隔板设置有第二气缸的第二排气通孔，第二排气通孔与增焓腔室相连通。

进一步的，在增焓腔室与高压压缩部之间设置有流通通道，将增焓腔室连通至高压级缸气缸。

进一步的，高压压缩部具有弧形槽；

高压压缩部上还具有连通部，连通部连通弧形槽和高压压缩部的压缩腔，连通部构成高压压缩部的吸气口。

进一步的，高压压缩部具有弧形槽，弧形槽在轴向上不贯穿高压压缩部，高压压缩部上还具有切口，切口不贯穿高压压缩部，切口将弧形槽与高压压缩部的压缩腔连通，切口构成高压压缩部的吸气口。

进一步的，高压压缩部具有弧形槽，弧形槽在轴向上贯穿高压压缩部，高压压缩部上还具有切口，切口轴向贯穿高压压缩部，切口将弧形槽与高压压缩部的压缩腔连通，切口构成高压压缩部的吸气口。

进一步的，高压压缩部具有弧形槽，弧形槽在轴向上不贯穿高压压缩部，高压压缩部上还具有通孔，通孔位于弧形槽靠近高压压缩部的滑片槽的一端，通孔轴向上贯穿高压压缩部和弧形槽，通孔将弧形槽与高压压缩部的压缩腔连通，通孔构成高压压缩部的吸气口。

进一步的，高压压缩部上具有弧形槽，弧形槽在轴向上贯穿高压压缩部，高压压缩部的内壁上还具有吸气孔，吸气孔为斜状通孔，吸气孔将弧形槽与高压压缩部的压缩腔连通，斜状通孔构成高压压缩部的吸气口。

进一步的，在铅垂线方向上，高压压缩部的吸气口中心轴线的所在平面与第一气缸的吸气口的中心轴线所在平面存在夹角α，夹角α在20°～300°之间。

进一步的，低压压缩部或第一隔板或第二隔板上设置有增焓口和增焓通道，增焓通道连通增焓口与增焓腔室。

进一步的，还包括增焓储液器及增焓管路，增焓储液器将增焓管路连通至增焓口。

进一步的，压缩机为前述的双级增焓转子压缩机。

进一步的，压缩机为前述的双级增焓转子压缩机。

本发明具有以下有益效果：

本发明的双级增焓压缩机实现在不改变气缸直径的条件下，提高了压缩机的排量，拓宽了现有缸径下的双级压缩机的排量范围，此外，本发明的双级增焓压缩机带有增焓功能，可以提高双级压缩机的制冷制热能力。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

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，下面将对本发明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为本发明的双级增焓转子压缩机实施例一整体结构剖视图；

图2为本发明的双级增焓转子压缩机实施例一整体外观图；

图3为本发明的双级增焓转子压缩机实施例一的泵体组件结构局部剖视图；

图4为本发明的双级增焓转子压缩机实施例一的泵体组件正放结构爆炸图；

图5为本发明的双级增焓转子压缩机实施例一的泵体组件倒放结构爆炸图；

图6为本发明的双级增焓转子压缩机实施例二的泵体组件结构剖视图；

图7a为本发明的双级增焓转子压缩机的高压压缩部实施例一的结构示意图；

图7b为本发明的双级增焓转子压缩机的高压压缩部实施例一的立体示意图；

图8为本发明的双级增焓转子压缩机的高压压缩部实施例二的结构示意图；

图9a为本发明的双级增焓转子压缩机的高压压缩部实施例三的结构示意图；

图9b为本发明的双级增焓转子压缩机的高压压缩部实施例三的立体示意图；以及

图10为发明的双级增焓转子压缩机的高压压缩部实施例四的立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的压缩机进行详细地说明。

在本发明的描述中，术语“上部”、“下部”“上方”、“下方”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1，本发明的双级增焓转子压缩机实施例一包括：壳体1，壳体1内设置有电机组件以及泵体组件，电机组件包括定子2和转子3，曲轴9套设在泵体组件内，电机组件驱动曲轴9转动，从而给泵体组件压缩冷媒提供驱动力。泵体组件包括依次叠加设置的下法兰8、第一气缸5a3、第二气缸5a2、高压压缩部5a1和上法兰4，其中，第一气缸5a3和第二气缸5a2共同构成了本发明的低压压缩部。分液器11设置于壳体1外部，压缩机具有吸气管路12，分液器11通过吸气管路12将完成换热过程的低压冷媒吸入到分液器11内进行气液分离，再通过两根出气管分别给第一气缸5a3和第二气缸5a2输送低压冷媒。第一气缸5a3与第二气缸5a2将冷媒进行低压压缩完成后，再进行增焓混合过程，其后被吸入到高压压缩部5a1中进行高压压缩，本发明的压缩机还包括排气管13，用于将完成高压压缩的冷媒排出至壳体1的外部空间。曲轴9下端还连接有吸油管10，曲轴9在电机组件的驱动下，可以通过吸油管10将压缩机底部油池中的润滑油泵到泵体组件中，对泵体组件中的零部件进行润滑或者油封。

参见图1，为了将气缸之间相互隔绝密封，本发明的泵体组件还包括第一隔板6a3、第二隔板6a2、第三隔板6a1以及上法兰4。第一气缸5a3设置在第一隔板6a3与下法兰8之间，第二气缸设置5a2在第二隔板6a2与第三隔板6a1之间，而第二隔板6a2与第一隔板6a3叠加设置，第一隔板6a3位于第二隔板6a2之下，第一气缸5a3之上，第二隔板6a2与第一隔板6a3上均设置有槽，如此，二者叠加配合形成如图1所示出的空腔17，而空腔17则构成了本发明压缩机的增焓腔室，第一气缸5a3与第二气缸5a2将低压压缩的冷媒排入到空腔17中，然后通过另一支路将增焓冷媒补入到其中与低压压缩后的冷媒混合，再被吸入到高压压缩部5a1中进行高压压缩。高压压缩部5a1设置于上法兰4与第三隔板6a1之间。为了提供压缩动力，本发明的曲轴9与滚子也做了相应的变化，由于设置了三个气缸，故本发明的曲轴9上具有3个偏心部，3个偏心部上均套设有滚子，参见图1，滚子均设置在气缸内，第一气缸5a3具有第一滚子7a3，第二气缸5a2具有第二滚子7a2，高压压缩部5a1具有第三滚子7a1。

参见图2及图3，本发明的双级增焓转子压缩机还包括设置于壳体1外部的增焓管路15和增焓储液器14，壳体1外部还设置有安装板16，用于将压缩机固定安装于空调器或者热泵热水器中。增焓技术已经较为广泛的应用于转子压缩机中，优选的，本发明的双级增焓转子压缩机增焓口设置于第一气缸5a3或者第二隔板6a2或者第一隔板6a3上，增焓储液器14将增焓管路15与增焓口相连通，从系统中另一支路过来的冷媒通过增焓管路15、增焓储液器14、增焓口进入到空腔17中，在空腔17内，与低压压缩部压缩后的冷媒混合，再被吸入到高压压缩部5a1中进行高压压缩。

本发明的双级增焓压缩机实施例一的泵体组件内，由于各部分的结构形成包含有第一气缸排气通道、高压压缩部吸气通道以及中压补气增焓通道，参见图4和图5，本发明的双级增焓压缩机第一气缸排气通道包括设置于第一气缸5a3上的第一排气口5a31和设置于第一隔板6a3上的第一排气通孔6a32；高压压缩部吸气通道包括设置于第二隔板6a2上的第一吸气流通槽6a21、设置于第二气缸5a2上的第二吸气流通槽5a21、设置于第三隔板6a1上的第二吸气流通槽6a11，冷媒最后通过高压压缩部5a1上的吸气口5a11被吸入到高压压缩部5a1内进行高压压缩；中压补气增焓通道包括设置于第一气缸5a3上的增焓口5a33、第一增焓冷媒流入口5a34以及设置于第一隔板6a3上的第二增焓冷媒流入口6a33，然而，本领域技术人员应当知晓的是，增焓口设置于第一气缸5a3上或者第二气缸5a2上或者第一隔板6a3或者第二隔板6a2上，均可以实现增焓的功能，此处不再赘述增焓口设置于第一隔板6a3或者第二隔板6a2上的方案。

参见图4及图5，本发明的双级增焓压缩机实施例一的第一隔板6a3与第二隔板6a2设置于第二气缸5a2和第一气缸5a3之间，为了使第二气缸5a2排气和将第一气缸5a3排气分开处理，第二隔板6a2在靠近第一隔板6a3一侧的端面设置第二排气通孔6a22，第二排气通孔6a22在轴向上贯穿第二隔板6a2，第二气缸5a2上设置有第三排气口5a23，第二气缸5a2将冷媒压缩后，依次通过第三排气口5a23和第二排气通孔6a22排入到空腔17中，类似的，第一气缸5a3通过设置于其上的第一排气口5a31、设置于第一隔板6a3上的第一排气通孔6a32向空腔17中排气。

从以上描述以及现有技术中增焓功能的应用，可以看出，本发明的压缩机可以省略下法兰盖板这一零部件，从而实现成本的降低与装配效率的提高等技术效果。

通过上述针对本发明的双级增焓压缩机实施例一的描述，根据本领域技术员相关技术知识，应该知晓的是，在了解到本发明的双级增焓压缩机实施例一的技术方案的情况下，本发明的高压压缩部5a1并不仅仅可以设置于第一气缸5a3与第二气缸5a2的下方，也可以设置于第一气缸5a3与第二气缸5a2之间或者设置于第一气缸5a3与第二气缸5a2的上方。

参见图6，图6示出了本发明的双级增焓转子压缩机的实施例二，与图3示出的实施例一相比，第一气缸5a3与第二气缸5a2共同构成了低压压缩部，而高压压缩部5a1设置于低压压缩部的下方，排气方向改为向下排气，增焓口18设置于第二气缸5a2上，第二隔板6a2上开设有增焓冷媒流通孔6a23，当然，第二气缸5a2上开设有相应的通路，以连通增焓口18与增焓冷媒流通孔6a23(图6未标出)，制冷循环中另一支路过来的增焓冷媒通过增焓口18与增焓冷媒流通孔6a23进入到第一隔板6a3与第二隔板6a2围成的空腔中，从而与低压压缩部压缩的冷媒进行混合增焓。其余的冷媒流路与实施例一中示出的相同，此处不再赘述。

根据本发明思路以及发明人做出的实验研究，在铅垂线方向上，第一气缸5a3的吸气口5a32的中心轴线与第二气缸5a2上的吸气口5a22的中心轴线在同一平面上。进一步的，在铅垂线方向上，高压压缩部5a1的吸气口5a11中心轴线的所在平面与第一气缸5a3的吸气口5a32中心轴线所在的平面存在夹角α，根据本发明人的实验测试以及滚动转子压缩机吸排气的相关经验，认为夹角α在20°～300°之间，对于吸气排气阻力的降低以及压缩能效的提高具有很好的效果。

为了提高高压级压缩的吸气流通面积，本发明将高压压缩部5a1吸气设计成弧形吸气流通槽，该弧形吸气流通槽可以贯穿或者不贯穿高压压缩部5a1。

高压压缩部5a1上还具有连通部，连通部连通弧形槽和高压压缩部的压缩腔，连通部构成高压压缩部的吸气口。

图7a和图7b示出了本发明的高压压缩部的实施例一，高压压缩部5a1上具有弧形槽5a11a，弧形槽5a11a在轴向上贯穿高压压缩部5a1，高压压缩部5a1的内壁上还具有吸气孔5a11b，吸气孔5a11b为斜状通孔，吸气孔5a11b将弧形槽5a11a与高压压缩部5a1的压缩腔连通，此时，吸气孔5a11b构成了高压压缩部5a1的吸气口。

参见图8，图8示出了本发明的高压压缩部的实施例二，高压压缩部5a1具有弧形槽5a11c，弧形槽5a11c在轴向上不贯穿高压压缩部5a1，高压压缩部5a1上还具有通孔5a11d，通孔5a11d位于弧形槽5a11c靠近高压压缩部5a1的滑片槽5a12一端，通孔5a11d轴向上贯穿高压压缩部5a1和弧形槽5a11c，通孔5a11d将弧形槽5a11c与高压压缩部5a1的压缩腔连通，此时，通孔5a11d构成了高压压缩部5a1的吸气口。

图9a和图9b示出了本发明的高压压缩部的实施例三，高压压缩部5a1具有弧形槽5a11e，弧形槽5a11e在轴向上不贯穿高压压缩部5a1，高压压缩部5a1上还具有切口5a11f，切口5a11f在轴向上不贯穿高压压缩部5a11f，切口5a11f将弧形槽5a11e与高压压缩部5a1的压缩腔连通，此时，切口5a11f即构成了高压压缩部5a1的吸气口。

图10示出了本发明的高压压缩部的实施例四，高压压缩部5a1具有弧形槽5a11g，弧形槽5a11g在轴向上贯穿高压压缩部5a1，高压压缩部5a1上还具有切口5a11h，切口5a11h在轴向上贯穿高压压缩部5a1，切口5a11h将弧形槽5a11g与高压压缩部5a1的压缩腔连通，此时，切口5a11h即构成了高压压缩部5a1的吸气口。

本发明还提供了一种空调器，包括了前述的双级增焓转子压缩机。

本发明还提供了一种热泵热水器，包括了前述的双级增焓转子压缩机。

从以上的描述可以看出，本发明实现了如下的技术效果：实现了在不改变气缸直径的条件下，提高了压缩机的排量，拓宽了现有缸径下的双级压缩机的排量范围，此外，本发明的双级增焓压缩机带有增焓功能，可以提高双级压缩机的制冷制热能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双级增焓转子压缩机，包括：

壳体；

低压压缩部和高压压缩部，设置在所述壳体内部；

其特征在于，所述低压压缩部包括第一气缸以及第二气缸；

还包括第一隔板与第二隔板，所述第一隔板与所述第二隔板叠放设置，叠放设置后的所述第一隔板与所述第二隔板处于所述第一气缸与所述第二气缸之间，所述第一隔板与所述第二隔板接触面形成空腔，所述空腔为增焓腔室。

2.根据权利要求1所述的双级增焓转子压缩机，其特征在于：

所述高压压缩部设置在所述第一气缸与所述第二气缸的下方，或者设置于所述第一气缸与所述第二气缸的上方。

3.根据权利要求1或2所述的双级增焓转子压缩机，其特征在于：

在铅垂线方向上，所述第一气缸的吸气口的中心轴线与所述第二气缸上的吸气口的中心轴线在同一平面上。

4.根据权利要求1或2所述的双级增焓转子压缩机，其特征在于：

所述第一隔板设置有第一气缸的第一排气通孔，所述第一排气通孔与所述增焓腔室相连通；

所述第二隔板设置有第二气缸的第二排气通孔，所述第二排气通孔与所述增焓腔室相连通。

5.根据权利要求1或2所述的双级增焓转子压缩机，其特征在于：还包括高压级缸气缸，在所述增焓腔室与所述高压压缩部之间设置有流通通道，将所述增焓腔室连通至所述高压级缸气缸。

6.根据权利要求3所述的双级增焓转子压缩机，其特征在于：

所述高压压缩部具有弧形槽；

所述高压压缩部上还具有连通部，所述连通部连通所述弧形槽和所述高压压缩部的压缩腔，所述连通部构成所述高压压缩部的吸气口。

7.根据权利要求1所述的双级增焓转子压缩机，其特征在于：

所述低压压缩部或第一隔板或第二隔板上设置有增焓口和增焓通道，所述增焓通道连通所述增焓口与所述增焓腔室。

8.根据权利要求7所述的双级增焓转子压缩机，其特征在于：

还包括增焓储液器及增焓管路，所述增焓储液器将所述增焓管路连通至所述增焓口。

9.一种空调器，包括压缩机，其特征在于：

所述压缩机为权利要求1至8中任一项所述的双级增焓转子压缩机。

10.一种热泵热水器，包括压缩机，其特征在于：

所述压缩机为权利要求1至8中任一项所述的双级增焓转子压缩机。