CN104632581B - 双缸两级压缩机和空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双缸两级压缩机和空调系统，双缸两级压缩机包括气缸，其设有沿周向依次分布的第一滑片槽、第一排气口、第二滑片槽、与第二滑片槽连通的第二排气口；设有销钉孔和压力切换孔的下法兰；设有连通销钉孔和压力切换孔的气体连通槽的下法兰盖板；在销钉孔内的变容销钉；与下法兰盖板和变容销钉相连的变容弹簧；在第一滑片槽内的第一滑片；在第二滑片槽内的第二滑片，其具有定位变容销钉的定位槽和与第二排气口连通的排气配合槽；出口与压力切换孔连通的过滤器，其第一进口通过第一电磁阀与闪蒸器出气口连通，第二进口通过第二电磁阀与排气管连通。该双缸两级压缩机通过改变排气口实现了切换较大排量和较小排量，扩大了应用范围。

Description

双缸两级压缩机和空调系统

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，更具体地说，涉及一种双缸两级压缩机和空调系统。

背景技术

目前，单转子式变容压缩机的排量调节主要通过控制电机转速以及采用气缸卸载的方式实现，其中，气缸卸载方式调节排量，主要有单缸单级与双缸单级的切换、单缸单级与双缸双级的切换。但是，气缸卸载方式无法完成双缸两级压缩机大小排量的切换，导致双缸两级压缩机的应用范围较小。

另外，双缸两级压缩机具有固定容积比，由于空调器中双缸两级压缩机在不同的工况下最佳能效对应的容积比不同，导致该双缸两级压缩机的能效等级较低。

综上所述，如何实现双缸两级压缩机较大排量和较小排量的切换，以扩大双缸两级压缩机的应用范围，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种双缸两级压缩机，实现其较大排量和较小排量的切换，以扩大双缸两级压缩机的应用范围。发明的另一目的是提供一种具有上述双缸两级压缩机的空调系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双缸两级压缩机，包括：壳体，分别与所述壳体两端相连的上盖和下盖，与所述上盖相连的排气管，位于所述壳体内的上气缸和下气缸，与所述下气缸相连的下法兰，与所述下法兰相连的下法兰盖板，位于所述下气缸内的下滚子，内套于所述下滚子的曲轴；

所述下气缸设置有沿其周向依次分布的第一滑片槽、第一排气口、第二滑片槽、第二排气口，所述第一滑片槽和所述第二滑片槽均沿所述下气缸径向延伸，所述第一排气口的开口朝向所述下气缸的轴线，所述第二排气口与所述第二滑片槽连通；所述下法兰设置有销钉孔和压力切换孔，所述下法兰盖板设置有连通所述销钉孔和所述压力切换孔的气体连通槽；

所述双缸两级压缩机还包括：位于所述销钉孔内且能够沿其轴向移动的变容销钉；位于所述销钉孔内的变容弹簧，所述变容弹簧的两端分别与所述下法兰盖板和所述变容销钉相连；位于所述第一滑片槽内且能够沿径向移动的第一滑片；位于所述第二滑片槽内且能够沿径向移动的第二滑片，所述第二滑片具有与所述变容销钉定位配合的定位槽和能够与所述第二排气口连通的排气配合槽；出口与所述压力切换孔连通的过滤器，所述过滤器的第一进口通过第一电磁阀用于与闪蒸器的出气口连通，所述过滤器的第二进口通过第二电磁阀与所述排气管连通；

其中，D/2+e-L/2＜L₂+L₃＜D/2+e-L₁，e为所述曲轴偏心量，D为所述下气缸内径，L为所述第二排气口的径向长度，L₁为所述第二排气口距所述下气缸内壁的径向距离，L₂为所述排气配合槽的径向长度，L₃为所述排气配合槽距所述第二滑片内端的径向距离。

优选的，所述变容销钉包括相连第一销钉段和第二销钉段，所述第一销钉段的直径小于所述第二销钉段的直径，且所述第二销钉段具有放置腔；其中，所述定位槽与所述第一销钉段定位配合，所述变容弹簧的一端位于所述放置腔内。

优选的，所述第一滑片能够与所述下滚子相切的内端面以及所述第一滑片能够与所述下气缸内壁相切的外端面均为弧面，所述第二滑片能够与所述下滚子相切的内端面以及所述第二滑片能够与所述下气缸内壁相切的外端面均为弧面。

优选的，所述第一排气口和所述第二排气口均为弧形口，所述气体连通槽为腰形槽。

优选的，0.3mm≤L₁≤0.6mm，0.3mm≤L₃≤0.6mm。

优选的，0.3mm≤H₁≤0.6mm，H/2≤H₂≤H；其中，H为所述第二排气口底端距所述下气缸上端面的距离，H₁为所述排气配合槽的宽度，H₂为所述排气配合槽的轴向深度。

优选的，所述第一滑片槽与所述第二滑片槽之间夹角为θ，且30°≤θ＜72°。

优选的，所述排气管焊接于所述上盖，所述上气缸和所述下气缸均焊接于所述壳体内，所述上盖和所述下盖均与所述壳体焊接相连。

本发明提供的双缸两级压缩机的工作原理为：需要较小排量时，打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，自闪蒸器的出气口排出的中压气体通过过滤器后进入下法兰的压力切换孔，通过下法兰盖板的气体连通槽进入销钉孔，变容销钉靠近下法兰盖板一端的气体为中压气体，变容销钉远离下法兰盖板一端的气体为高压气体，使得变容弹簧进一步被压缩，使变容销钉向下法兰盖板移动，变容销钉脱离第二滑片的定位槽后，第二滑片在背向壳体内的高压气体作用下沿第二滑片槽向下滚子移动，直至第二滑片与下滚子相切，此时，第一滑片也与下滚子相切，下气缸的压缩气体仅从第二排气口排出，下气缸为较小排量压缩，则上气缸和下气缸实现了较小排量较大容积比双级压缩；需要较大排量时，打开第二电磁阀，关闭第一电磁阀，高压气体通过过滤器后进入下法兰的压力切换孔，通过下法兰盖板的气体连通槽进入销钉孔，由于变容销钉两端均为高压气体，且变容销钉两端的高压气体压力抵消，在变容弹簧的作用力下变容销钉位于第二滑片的定位槽内，实现变容销钉锁住第二滑片，第二滑片的外端与下气缸内壁相切，下气缸的压缩气体从第一排气口或者第二排气口排出，下气缸为较大排量压缩，则上气缸和下气缸实现了较大排量较小容积比双级压缩。

本发明提供的双缸两级压缩机，通过在下气缸上设置第一排气口、第二排气口、第一滑片槽和第二滑片槽，在第一滑片槽内设置第一滑片，在第二滑片槽内设置第二滑片，下气缸实现了双滑片结构，通过改变排气口实现了下气缸较大排量和较小排量切换，从而实现了整个双缸两级压缩机较大排量和较小排量的切换，扩大了双缸两级压缩机的应用范围。

同时，本发明提供的双缸两级压缩机，可通过改变第二滑片槽和第一滑片槽之间的角度，来改变下气缸的容积，从而改变双缸两级压缩机的容积比，则能够根据所需工况控制最佳容积比，进而能够提高双缸两级压缩机的能效等级。

基于上述提供的双缸两级压缩机，本发明还提供了一种空调系统，该空调系统包括：压缩机，出气口与压缩机的吸气口连通的闪蒸器；其中，所述压缩机为上述任意一项所述的双缸两级压缩机。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的双缸两级压缩机的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大示意图；

图3为本发明实施例提供的双缸两级压缩机中下气缸的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的双缸两级压缩机中第二滑片的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的双缸两级压缩机中下法兰的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的双缸两级压缩机中下法兰盖板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的双缸两级压缩机中变容销钉的结构示意图。

上图1-7中：

1为分液器、2为上消音器、3为上法兰、4为上气缸、5为上滚子、6为上泵体隔板、7为下泵体隔板、8为下滚子、9为下气缸、901为第一滑片槽、902为第一排气口、903为第二滑片槽、904为第二排气口、905为增焓孔、10为下法兰、1001为销钉孔、1002为压力切换孔、11为下法兰盖板、1101为气体连通槽、12为下盖、13为变容弹簧、14为变容销钉、15为第二滑片、1501为定位槽、1502为排气配合槽、16为曲轴、17为电机、18为壳体、19为上盖、20为排气管、21为增焓部件、22为第一电磁阀、23为第二电磁阀、24为过滤器。

具体实施方式

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。

请参见附图1-7，本发明实施例提供的双缸两级压缩机，包括：壳体18，分别与壳体18两端相连的上盖19和下盖12，与上盖19相连的排气管20，位于壳体18内的上气缸4和下气缸9，与下气缸9相连的下法兰10，与下法兰10相连的下法兰盖板11，位于下气缸9内的下滚子8，内套于下滚子8的曲轴16。

上述双缸两级压缩机中，下气缸9设置有沿其周向依次分布的第一滑片槽901、第一排气口902、第二滑片槽903、第二排气口904，第一滑片槽901和第二滑片槽903均沿下气缸9径向延伸，第一排气口902的开口朝向下气缸9的轴线，第二排气口904与第二滑片槽903连通；下法兰10设置有销钉孔1001和压力切换孔1002，下法兰盖板11设置有连通销钉孔1001和压力切换孔1002的气体连通槽1101。可以理解的是，实现第二排气口904与第二滑片槽903连通，需要第二排气口904开设在第二滑片槽903的槽壁上。

为了实现通过改变排气口来实现较大排量和较小排量的切换，上述双缸两级压缩机还包括：位于销钉孔1001内且能够沿其轴向移动的变容销钉14；位于销钉孔1001内的变容弹簧13，变容弹簧13的两端分别与下法兰盖板11和变容销钉14相连；位于第一滑片槽901内且能够沿径向移动的第一滑片；位于第二滑片槽903内且能够沿径向移动的第二滑片15，第二滑片15具有与变容销钉14定位配合的定位槽1501和能够与第二排气口904连通的排气配合槽1502；出口与压力切换孔1002连通的过滤器24，过滤器24的第一进口通过第一电磁阀22用于与闪蒸器的出气口连通，过滤器24的第二进口通过第二电磁阀23与排气管20连通。

可以理解的是，变容销钉14远离下法兰盖板11的一端始终处于壳体18的背压(高压)中。变容弹簧13始终处于压缩状态。第一滑片能够与下气缸9内壁相切，第一滑片在背向壳体18内的高压气体作用下沿第一滑片槽901向下滚子8移动，能够与下滚子8相切；第二滑片15能够与下气缸9内壁相切，第二滑片15失去变容销钉14的定位作用后，也能够在背向壳体18内的高压气体作用下沿第二滑片槽903向下滚子8移动，直至与下滚子8相切。排气配合槽1502和第二排气口904形成排气流道。闪蒸器是具有该双缸两级压缩机的空调系统的一个部件，闪蒸器的进液口与室内换热器相连，闪蒸器的出液口与室外换热器相连，闪蒸器的出气口与吸气管相连，同时，闪蒸器的出气口也与过滤器24的第一进口相连。

为了保证第二排气口904与排气配合槽1502形成排气通道，要求满足公式D/2+e-L/2＜L₂+L₃＜D/2+e-L₁，其中，e为曲轴16偏心量，D为下气缸9内径(直径)，L为第二排气口904的径向长度，L₁为第二排气口904距下气缸9内壁的径向距离，L₂为排气配合槽1502的径向长度，L₃为排气配合槽1502距第二滑片15内端的径向距离。可以理解的是，第二滑片15内端是指，第二滑片15靠近下滚子8以及能够与下滚子8相切的一端。

本发明实施例提供的双缸两级压缩机的工作原理为：需要较小排量时，打开第一电磁阀22，关闭第二电磁阀23，自闪蒸器的出气口排出的中压气体通过过滤器24后进入下法兰10的压力切换孔1002，通过下法兰盖板11的气体连通槽1101进入销钉孔1001，变容销钉14靠近下法兰盖板11一端的气体为中压气体，变容销钉14远离下法兰盖板11一端的气体为高压气体，使得变容弹簧13进一步被压缩，使变容销钉14向下法兰盖板11移动，变容销钉14脱离第二滑片15的定位槽1501后，第二滑片15在背向壳体18内的高压气体作用下沿第二滑片槽903向下滚子8移动，直至第二滑片15与下滚子8相切，此时，第一滑片也与下滚子8相切，下气缸9的压缩气体仅从第二排气口904排出，下气缸9为较小排量压缩，则上气缸4和下气缸9实现了较小排量较大容积比双级压缩；需要较大排量时，打开第二电磁阀23，关闭第一电磁阀22，高压气体通过过滤器24后进入下法兰10的压力切换孔1002，通过下法兰盖板11的气体连通槽1101进入销钉孔1001，由于变容销钉14两端均为高压气体，且变容销钉14两端的高压气体压力抵消，在变容弹簧13的作用力下变容销钉14位于第二滑片15的定位槽1501内，实现变容销钉14锁住第二滑片15，第二滑片15的外端与下气缸9内壁相切，下气缸9的压缩气体从第一排气口902或者第二排气口904排出，下气缸9为较大排量压缩，则上气缸4和下气缸9实现了较大排量较小容积比双级压缩。

本发明实施例提供的双缸两级压缩机，通过在下气缸9上设置第一排气口902、第二排气口904、第一滑片槽901和第二滑片槽903，在第一滑片槽901内设置第一滑片，在第二滑片槽903内设置第二滑片15，下气缸9实现了双滑片结构，通过改变排气口实现了下气缸9较大排量和较小排量切换，从而实现了整个双缸两级压缩机较大排量和较小排量的切换，扩大了双缸两级压缩机的应用范围。

同时，本发明实施例提供的双缸两级压缩机，可通过改变第二滑片槽903和第一滑片槽901之间的角度，来改变下气缸9的容积，从而改变双缸两级压缩机的容积比，则能够根据所需工况控制最佳容积比，进而能够提高双缸两级压缩机的能效等级。

上述实施例提供的双缸两级压缩机中，设置过滤器24是为了保证该双缸两级压缩机的正常运行。具体的，当第二电磁阀23打开，引入高压气体时，该过滤器24过滤掉高压气体中的杂质、冷冻油；当第一电磁阀22打开时，该过滤器24过滤掉中压气体中的杂质、液态制冷剂。

为了提高变容弹簧13的稳定性，优先选择变容销钉14包括相连第一销钉段和第二销钉段，第一销钉段的直径小于第二销钉段的直径，且第二销钉段具有放置腔；其中，定位槽1501与第一销钉段定位配合，变容弹簧13的一端位于放置腔内。这样，通过放置腔实现了对变容弹簧13的限位，也有效保证了变容弹簧13正常变形。当然，也可采用其他结构实现变容弹簧13的设置，并不局限于此。

为了便于第一滑片与下气缸9内壁以及下滚子8相切，优先选择第一滑片能够与下滚子8相切的内端面以及第一滑片能够与下气缸9内壁相切的外端面均为弧面。同理，优先选择第二滑片15能够与下滚子8相切的内端面以及第二滑片15能够与下气缸9内壁相切的外端面均为弧面。

优选的，上述实施例提供的双缸两级压缩机中，第一排气口902和第二排气口904均为弧形口，气体连通槽1101为腰形槽。具体的，第一排气口902和第二排气口904呈半圆形。当然，也可选择第一排气口902、第二排气口904以及气体连通槽1101为其他形状，只要能够实现其功能即可。

上述实施例提供的双缸两级压缩机中，为了提高可靠性，优先选择L₁≥0，L₃≥0。进一步的，0.3mm≤L₁≤0.6mm，0.3mm≤L₃≤0.6mm。当然，也可根据实际应用过程中下气缸9大小以及第二滑片15大小进行设计，并不局限于此。

优选的，上述实施例提供的双缸两级压缩机中，0.3mm≤H₁≤0.6mm，H/2≤H₂≤H；其中，H为第二排气口904底端距下气缸9上端面的距离，H₁为排气配合槽1502的宽度，H₂为排气配合槽1502的轴向深度。可以理解的是，下气缸9的上端面是指下气缸9靠近上气缸4的端面，排气配合槽1502的宽度H₁是指在下气缸9的上端面上排气配合槽1502的宽度，排气配合槽1502的轴向深度H₂是指沿下气缸9轴向排气配合槽1502的深度，具体请参见图4。

优选的，上述实施例提供的双缸两级压缩机中，第一滑片槽901与第二滑片槽903之间夹角为θ，且30°≤θ＜72°。当然，也可根据所需工况选择θ为其他数值，并不局限于此。

可以理解的是，上述双缸两级压缩机还具有其他部件，具体的，还包括：位于下气缸9和上气缸4之间的下泵体隔板7和上泵体隔板6，位于上气缸4内的上滚子5，位于上气缸4上端的上法兰3，与上法兰3相连的上消音器2，位于壳体18内的电机17，与下气缸9的吸气腔连通的吸气管，与吸气管连通的分液器1，与下气缸9的增焓孔905连通的增焓部件21。其中，曲轴16穿过下法兰盖板11、下法兰10、下气缸9、下滚子8、下泵体隔板7、上泵体隔板6、上气缸4、上滚子5、上法兰3、上消音器2，并通过螺钉固定在一起。增焓部件21与闪蒸器的出气口连通，即闪蒸器的出气口分为两支，一支流入增焓部件21，另一支流入过滤器24。沿下气缸9的周向，第一滑片槽901、第一排气口902、第二滑片槽903、第二排气口904、增焓孔905依次分布。

优选的，分液器1通过焊接固定在吸气管上，吸气管焊接在壳体18上，排气管20焊接于上盖19上，上盖19和下盖12均与壳体18焊接相连，下气缸9和上气缸4均焊接于壳体18内；下气缸9(低压缸)的下端通过螺钉与下法兰10、下法兰盖板11锁定，下气缸9的上端与下泵体隔板7相连，增焓部件21通过与下气缸9的增焓口过盈配合与下法兰10的中间腔相通；上气缸4(高压缸)通过螺钉与上法兰3、上消音器2锁定，上气缸4的下端与上泵体隔板6相连，且上泵体隔板6与下泵体隔板7相连。

基于上述实施例提供的双缸两级压缩机，本发明实施例还提供了一种空调系统，该空调系统包括：压缩机，出气口与压缩机的吸气口连通的闪蒸器；其中，所述压缩机为上述任意一项所述的双缸两级压缩机。

由于上述双缸两级压缩机具有上述技术效果，上述空调系统具有上述双缸两级压缩机，则上述空调系统也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域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 (9)

1.一种双缸两级压缩机，包括：壳体(18)，分别与所述壳体(18)两端相连的上盖(19)和下盖(12)，与所述上盖(19)相连的排气管(20)，位于所述壳体(18)内的上气缸(4)和下气缸(9)，与所述下气缸(9)相连的下法兰(10)，与所述下法兰(10)相连的下法兰盖板(11)，位于所述下气缸(9)内的下滚子(8)，内套于所述下滚子(8)的曲轴(16)；其特征在于，

所述下气缸(9)设置有沿其周向依次分布的第一滑片槽(901)、第一排气口(902)、第二滑片槽(903)、第二排气口(904)，所述第一滑片槽(901)和所述第二滑片槽(903)均沿所述下气缸(9)径向延伸，所述第一排气口(902)的开口朝向所述下气缸(9)的轴线，所述第二排气口(904)与所述第二滑片槽(903)连通；所述下法兰(10)设置有销钉孔(1001)和压力切换孔(1002)，所述下法兰盖板(11)设置有连通所述销钉孔(1001)和所述压力切换孔(1002)的气体连通槽(1101)；

所述双缸两级压缩机还包括：位于所述销钉孔(1001)内且能够沿其轴向移动的变容销钉(14)；位于所述销钉孔(1001)内的变容弹簧(13)，所述变容弹簧(13)的两端分别与所述下法兰盖板(11)和所述变容销钉(14)相连；位于所述第一滑片槽(901)内且能够沿径向移动的第一滑片；位于所述第二滑片槽(903)内且能够沿径向移动的第二滑片(15)，所述第二滑片(15)具有与所述变容销钉(14)定位配合的定位槽(1501)和能够与所述第二排气口(904)连通的排气配合槽(1502)；出口与所述压力切换孔(1002)连通的过滤器(24)，所述过滤器(24)的第一进口通过第一电磁阀(22)用于与闪蒸器的出气口连通，所述过滤器(24)的第二进口通过第二电磁阀(23)与所述排气管(20)连通；

其中，D/2+e-L/2＜L₂+L₃＜D/2+e-L₁，e为所述曲轴(16)偏心量，D为所述下气缸(9)内径，L为所述第二排气口(904)的径向长度，L₁为所述第二排气口(904)距所述下气缸(9)内壁的径向距离，L₂为所述排气配合槽(1502)的径向长度，L₃为所述排气配合槽(1502)距所述第二滑片(15)内端的径向距离。

2.根据权利要求1所述的双缸两级压缩机，其特征在于，所述变容销钉(14)包括相连第一销钉段和第二销钉段，所述第一销钉段的直径小于所述第二销钉段的直径，且所述第二销钉段具有放置腔；其中，所述定位槽(1501)与所述第一销钉段定位配合，所述变容弹簧(13)的一端位于所述放置腔内。

3.根据权利要求1所述的双缸两级压缩机，其特征在于，所述第一滑片能够与所述下滚子(8)相切的内端面以及所述第一滑片能够与所述下气缸(9)内壁相切的外端面均为弧面，所述第二滑片(15)能够与所述下滚子(8)相切的内端面以及所述第二滑片(15)能够与所述下气缸(9)内壁相切的外端面均为弧面。

4.根据权利要求1所述的双缸两级压缩机，其特征在于，所述第一排气口(902)和所述第二排气口(904)均为弧形口，所述气体连通槽(1101)为腰形槽。

5.根据权利要求1所述的双缸两级压缩机，其特征在于，0.3mm≤L₁≤0.6mm，0.3mm≤L₃≤0.6mm。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的双缸两级压缩机，其特征在于，0.3mm≤H₁≤0.6mm，H/2≤H₂≤H；其中，H为所述第二排气口(904)底端距所述下气缸(9)上端面的距离，H₁为所述排气配合槽(1502)的宽度，H₂为所述排气配合槽(1502)的轴向深度。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的双缸两级压缩机，其特征在于，所述第一滑片槽(901)与所述第二滑片槽(903)之间夹角为θ，且30°≤θ＜72°。

8.根据权利要求1所述的双缸两级压缩机，其特征在于，所述排气管(20)焊接于所述上盖(19)，所述上气缸(4)和所述下气缸(9)均焊接于所述壳体(18)内，所述上盖(19)和所述下盖(12)均与所述壳体(18)焊接相连。

9.一种空调系统，包括：压缩机，出气口与所述压缩机的吸气口连通的闪蒸器；其特征在于，所述压缩机为如权利要求1-8中任意一项所述的双缸两级压缩机。