CN104747443B - 双级压缩机和具有其的制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双级压缩机和具有其的制冷设备，所述双级压缩机包括：壳体；压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内，所述压缩机构包括：一级压缩部件和二级压缩部件，所述一级压缩部件包括一级气缸，所述二级压缩部件包括二级气缸，所述一级气缸和所述二级气缸中的一个内设有滚子和可往复运动且止抵在所述滚子上的滑片，所述一级气缸和所述二级气缸中的另一个内设有叶轮；隔板，所述隔板设在所述一级压缩部件和所述二级压缩部件之间；曲轴，所述曲轴包括主体部和形成在所述主体部上的偏轴部，所述滚子套设在所述偏轴部上，所述叶轮套设在所述主体部上。根据本发明实施例的双级压缩机的效率高、制冷/制热性能好。

Description

双级压缩机和具有其的制冷设备

技术领域

本发明涉及压缩机领域，尤其是涉及一种双级压缩机和具有该双级压缩机的制冷设备。

背景技术

相关技术中的双级压缩机中的一级压缩部件和二级压缩部件均为旋转式压缩结构，旋转式压缩结构的排气的特点是只在滚子转动的180°的范围内进行排气，排气具有间歇性，这样就严重影响了双级压缩机的效率。虽然现有技术中通过设置中间腔体(中压腔)来缓解排气间歇的问题，但这样的结构吸气通道过长，制冷剂气体容易受到泵体内部高温环境的加热，影响性能差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明需要提出一种双级压缩机，该双级压缩机的效率高、制冷/制热性能好。

本发明还需要提出一种具有该双级压缩机的制冷设备。

根据本发明第一方面实施例的双级压缩机，包括：壳体；压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内，所述压缩机构包括：一级压缩部件和二级压缩部件，所述一级压缩部件包括一级气缸，所述二级压缩部件包括二级气缸，所述一级气缸和所述二级气缸中的一个内设有滚子和可往复运动且止抵在所述滚子上的滑片，所述一级气缸和所述二级气缸中的另一个内设有叶轮；隔板，所述隔板设在所述一级压缩部件和所述二级压缩部件之间，所述隔板上设有用于连通所述一级压缩部件的出气口和所述二级压缩部件的吸气口的气体通道；曲轴，所述曲轴包括主体部和形成在所述主体部上的偏轴部，所述滚子套设在所述偏轴部上，所述叶轮套设在所述主体部上。

根据本发明实施例的双级压缩机，通过将旋转压缩部件和离心压缩部件结合为一体，从而可以利用离心压缩部件的优点来提升双级压缩机的效率，即离心压缩部件的排气连续、不间断，而且排气温升小，从而可以克服现有技术中双级压缩机中的各个压缩部件均为旋转压缩部件的缺点，进而可以提升双级压缩机的效率和制冷/制热性能。

此外，针对现有技术中的双级压缩机，本发明实施例中的双级压缩机的曲轴至多设置一个偏轴部，这样可以大大降低装配难度。

另外，根据本发明的双级压缩机还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述二级气缸位于所述一级气缸的上方，所述滚子和所述滑片设在所述二级气缸内，所述叶轮设在所述一级气缸内。

根据本发明的一个实施例，所述一级气缸的内腔横截面从下向上逐渐减小，所述叶轮的下端的外缘尺寸大于所述叶轮的上端的外缘尺寸。

根据本发明的一个实施例，所述一级压缩部件的吸气口形成在所述一级气缸的侧壁上，所述双级压缩机的进气管与所述一级压缩部件的吸气口连通。

根据本发明的一个实施例，所述隔板的下端面设有与所述一级气缸的内腔连通的扩压槽，所述隔板上的气体通道用于连通所述扩压槽和所述二级压缩部件的吸气口。

根据本发明的一个实施例，所述扩压槽为环形，且所述扩压槽的横截面尺寸在从所述一级压缩部件的吸气口向所述气体通道的方向上逐渐增大。

根据本发明的一个实施例，所述扩压槽的中心与曲轴的旋转中心重合。

根据本发明的一个实施例，所述扩压槽相对于所述一级压缩部件的吸气口与所述气体通道之间的连线对称设置。

根据本发明的一个实施例，所述二级气缸位于所述一级气缸的上方，所述滚子和所述滑片设在所述一级气缸内，所述叶轮设在所述二级气缸内。

根据本发明第二方面实施例的制冷设备，包括根据本发明第一方面所述的双级压缩机。由于双级压缩机具有上述优点，因此，通过设置该三级压缩机从而可以使制冷系统的效率和制冷/制热性能得到提高。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的双级压缩机的结构示意图。

附图标记：

双级压缩机 100；

壳体 20；壳体进气口 201；壳体排气口 202；进气管 203；

压缩机构 10；

一级压缩部件 1；一级气缸 11；叶轮 12；一级压缩部件的吸气口 13；

二级压缩部件 2；二级气缸 21；滚子 22；二级压缩部件的吸气口 23；

隔板 3；气体通道 31；扩压槽 32；

曲轴 4；主体部 41；安装台阶结构 411；偏轴部 42。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1描述根据本发明第一方面实施例的双级压缩机100。如图1所示，根据本发明实施例的双级压缩机100包括壳体20和压缩机构10。压缩机构10设在壳体20内，压缩机构10包括一级压缩部件1、二级压缩部件2、隔板3和曲轴4。

二级压缩部件2设在一级压缩部件1的上方，隔板3设在一级压缩部件1和二级压缩部件2之间，隔板3上设有用于连通一级压缩部件1的出气口和二级压缩部件2的吸气口23的气体通道31，壳体20上设有壳体进气口201和壳体排气口202。一级压缩部件1的吸气口13与壳体进气口201相连通，二级压缩部件2的吸气口23与一级压缩部件1的出气口通过隔板3上的气体通道31相连通，二级压缩部件2的出气口与壳体排气口202相连通。

双级压缩机100工作时，制冷剂气体从壳体进气口201经一级压缩部件1的吸气口13进入到一级压缩部件1内进行一次压缩，再依次经过一级压缩部件1的出气口、隔板3上的气体通道31和二级压缩部件2的吸气口23进入二级压缩部件2内进行二次压缩，最后再依次经二级压缩部件2的出气口和壳体排气口202排出双级压缩机100，由此完成制冷剂的两次压缩过程。

具体地，一级压缩部件1包括一级气缸11，二级压缩部件2包括二级气缸21，二级气缸21设在一级气缸11上方，隔板3设置在二级气缸21和一级气缸11之间。

其中，在本发明的实施例中，一级气缸11和二级气缸21中的一个内设有滚子22和可往复运动且止抵在滚子22上的滑片，一级气缸11和二级气缸21中的另一个内设有叶轮12。进一步地，曲轴4包括主体部41和形成在主体部41上的偏轴部42，滚子22套设在偏轴部42上，叶轮12套设在主体部41上，曲轴4转动时可以同时带动滚子22和叶轮12在相应气缸内进行转动。

其中本发明包括如下两种具体示例：第一，滚子22和滑片设在二级气缸21内，叶轮12设在一级气缸11内；第二，滚子22和滑片设在一级气缸11内，叶轮12设在二级气缸21内。

需要说明的是，设有滚子22的压缩部件可以称为旋转压缩部件，具体地，制冷剂气体进入到旋转压缩部件内，通过滚子22在气缸内的转动从而提升其压力；设有叶轮12的压缩部件可以称为离心压缩部件，具体地，制冷剂气体进入到该离心压缩部件内后，通过叶轮12的高速旋转，将制冷剂气体的速度进行提升，再经过扩压结构降低气体流速从而提高制冷剂气体压力。可选地，滚子22和滑片的结构可以与现有技术中的旋转式压缩机中的滚子和滑片的结构相同，叶轮12的结构也可以与现有技术中的离心式压缩机中的叶轮结构相同，在此不再赘述。

根据本发明实施例的双级压缩机100，通过将旋转压缩部件和离心压缩部件结合为一体，从而可以利用离心压缩部件的优点来提升双级压缩机100的效率，即离心压缩部件的排气连续、不间断，而且排气温升小，从而可以克服现有技术中双级压缩机100中的各个压缩部件均为旋转压缩部件的缺点，进而可以提升双级压缩机100的效率和制冷性能。

如图1所示，在本发明的优选的实施例中，可以将叶轮12设置在一级气缸11内以使一级压缩部件1构造成离心压缩部件，将滚子22和滑片设在二级气缸21内以使二级压缩部件2构造成旋转压缩部件，这样二级压缩部件2的吸气具有连续性，吸气更加充足，而且一级压缩部件1的温升小，对二级压缩部件2的容积效率的提升起到了非常有利的作用。由此可以更加有效地提升双级压缩机100的工作效率和制冷性能。

下面参照图1，详细描述根据本发明实施例的优选实施例。

如图1所示，一级气缸11的内腔横截面从下向上逐渐减小，叶轮12的下端的外缘尺寸大于叶轮12的上端的外缘尺寸，由此叶轮12可以更好地设置在一级气缸11内。可选地，曲轴4的主体部41上可以设有安装台阶结构411，该安装台阶结构411的外径大于曲轴4主体部41的外径，叶轮12套设在安装台阶结构411的外部，由此可以使叶轮12更好地安装在曲轴4主体部41上，安装更加稳定。

可选地，一级气缸11内可以形成扩压结构，这样在叶轮12的驱动下制冷剂气体的速度得到提升后可以在一级气缸11内进行扩压，这样可以使一级压缩部件1的结构更加紧凑，从而可以降低双级压缩机100的上下方向的高度。当然本发明并不限于此，如图1所示，隔板3的下端面设有与一级气缸11的内腔连通的扩压槽32，隔板3上的气体通道31用于连通扩压槽32和二级压缩部件2的吸气口23，也就是说，扩压结构可以形成在隔板3上，这样可以提高扩压结构的容积，进而可以提高一级压缩部件1的压缩比，进而可以提高一级压缩部件1的容积效率。

可选地，扩压槽32为环形，扩压槽32的中心可以与曲轴4的旋转中心重合。优选地，扩压槽32相对于一级压缩部件1的吸气口13与气体通道31之间的连线对称设置，其中该连线是指一级压缩部件1的吸气口13的中心与气体通道31的轴线之间的水平连线，也就是说扩压槽32的俯视图中，扩压槽32的可以成为轴对称结构。由此可以使扩压槽32的结构更加简单，制造容易。

扩压槽32的横截面尺寸在从一级压缩部件1的吸气口13向气体通道31的方向上逐渐增大，也就是说如图1所示的双级压缩机100的剖视图中，扩压槽32的横截面尺寸从右向左逐渐增大，具体地，扩压槽32的横截面的面积从右向左逐渐增大，由此，可以使从气体通道31排出的制冷剂气体的压力最大，压缩比更高，进而双级压缩机100的工作效率更高。

如图1所示，可选地，气体通道31沿上下方向延伸且与二级压缩部件2的吸气口23正对，由此可以使经过扩压槽32扩压后的制冷剂气体更加迅速地排入到二级压缩部件2内。

可选地，一级压缩部件1的吸气口13形成在一级气缸11的侧壁上，双级压缩机100的进气管203与一级压缩部件1的吸气口13连通，由此一级压缩部件1可以构成径向进气、轴向出气的结构。但是本发明并不限于此，一级压缩部件1还可以构造成轴向进气、轴向出气的结构，或者一级压缩部件1还可以构造成轴向进气、径向出气的结构，只要可以保证一级压缩部件1和二级压缩部件2之间的气体连通即可。

根据本发明第二方面实施例的制冷系统，包括根据本发明第一方面实施例的双级压缩机100，由于双级压缩机100具有上述优点，因此，通过设置该双级压缩机100从而可以使制冷系统的效率和制冷/制热性能得到提高。

可选地，该制冷系统可以是冰箱、空调等设备。其具体的制冷循环结构、电器结构等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种双级压缩机，其特征在于，包括：

壳体；

压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内，所述压缩机构包括：

一级压缩部件和二级压缩部件，所述一级压缩部件包括一级气缸，所述二级压缩部件包括二级气缸，所述一级气缸和所述二级气缸中的一个内设有滚子和可往复运动且止抵在所述滚子上的滑片，所述一级气缸和所述二级气缸中的另一个内设有叶轮，所述二级气缸位于所述一级气缸的上方，所述滚子和所述滑片设在所述二级气缸内，所述叶轮设在所述一级气缸内；

隔板，所述隔板设在所述一级压缩部件和所述二级压缩部件之间，所述隔板上设有用于连通所述一级压缩部件的出气口和所述二级压缩部件的吸气口的气体通道，所述隔板的下端面设有与所述一级气缸的内腔连通的扩压槽，所述隔板上的气体通道用于连通所述扩压槽和所述二级压缩部件的吸气口，所述扩压槽为环形，且所述扩压槽的横截面尺寸在从所述一级压缩部件的吸气口向所述气体通道的方向上逐渐增大；

曲轴，所述曲轴包括主体部和形成在所述主体部上的偏轴部，所述滚子套设在所述偏轴部上，所述叶轮套设在所述主体部上。

2.根据权利要求1所述的双级压缩机，其特征在于，所述一级气缸的内腔横截面从下向上逐渐减小，所述叶轮的下端的外缘尺寸大于所述叶轮的上端的外缘尺寸。

3.根据权利要求1所述的双级压缩机，其特征在于，所述一级压缩部件的吸气口形成在所述一级气缸的侧壁上，所述双级压缩机的进气管与所述一级压缩部件的吸气口连通。

4.根据权利要求1所述的双级压缩机，其特征在于，所述扩压槽的中心与曲轴的旋转中心重合。

5.根据权利要求1所述的双级压缩机，其特征在于，所述扩压槽相对于所述一级压缩部件的吸气口与所述气体通道之间的连线对称设置。

6.根据权利要求1所述的双级压缩机，其特征在于，所述二级气缸位于所述一级气缸的上方，所述滚子和所述滑片设在所述一级气缸内，所述叶轮设在所述二级气缸内。

7.一种制冷设备，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的双级压缩机。