CN105508249B - 空调系统及其压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统及其压缩机，压缩机包括壳体及泵体组件，所述泵体组件包括上气缸、下气缸、下法兰及盖板，所述下气缸具有一级吸气口、一级排气口及下滑片，所述上气缸具有二级吸气口和二级排气口，其特征在于，还包括设置于所述壳体外的混合罐，所述混合罐具有用于与补气装置连接的补气口；所述一级排气口与所述二级吸气口之间的夹角小于90°；所述壳体上设置有连通一级排气口与所述混合罐的进气口的吸气管道及连通二级吸气口与所述混合罐的出气口的出气管道。本发明提供的压缩机，缩短一级排气口与二级吸气口之间的输送管路的长度，降低流动损失，避免冷媒过热；简化结构，便于安装。

Description

空调系统及其压缩机

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种空调系统及其压缩机。

背景技术

目前，双级旋转压缩机主要包括下气缸(一级压缩气缸)及上气缸(二级压缩气缸)，下气缸的排气口(一级排气口)与上气缸的吸气口(二级吸气口)连接以实现将气态冷媒压缩两次。

而双级变容的压缩机中，双级压缩状态时，需要将下气缸排出的一级排气引出壳体，在壳体外部与补气装置提供的补气进行混合后，然后再进入上气缸进行二级压缩。单级压缩状态时，直接进入上气缸进行压缩。

由于上气缸与下气缸的滑片及吸气口设置在壳体的同一角度位置，一级排气需要经过较长的输送管路才能输送至上气缸进行二级压缩，且压缩机的外部管路较为复杂，管路过长而造成较高的流动损失，外部管路内的冷媒极易吸收压缩机产生的热量，造成冷媒过热；并且，使得压缩机外部结构较为复杂，不便于安装。

因此，如何降低流动损失，避免冷媒过热，简化结构，便于安装，是本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种压缩机，以降低流动损失，避免冷媒过热，简化结构，便于安装。本发明还提供了一种具有上述压缩机的空调系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种压缩机，包括壳体及泵体组件，所述泵体组件包括上气缸、下气缸、下法兰及盖板，所述下气缸具有一级吸气口、一级排气口及下滑片，所述上气缸具有二级吸气口和二级排气口，还包括设置于所述壳体外的混合罐，所述混合罐具有用于与补气装置连接的补气口；

所述一级排气口与所述二级吸气口之间的夹角小于90°；

所述壳体上设置有连通一级排气口与所述混合罐的进气口的吸气管道及连通二级吸气口与所述混合罐的出气口的出气管道。

优选地，上述压缩机中，所述下法兰上设置有贯穿其厚度方向的定位通道及用于锁止所述下滑片的定位部件，所述定位部件滑动密封设置于所述定位通道内并将所述定位通道分割为靠近所述盖板的下腔体及远离所述盖板的上腔体，所述下腔体内设置有抵接于所述盖板与所述定位部件之间的弹性装置，且所述下腔体与所述一级吸气口连通，所述上腔体通过所述一级排气口与所述混合罐连通。

优选地，上述压缩机中，所述下气缸上设置有与所述一级吸气口连通的下气缸导气通道，所述下气缸导气通道的出气口设置于所述下气缸朝向所述下法兰的端面上；

所述下法兰上设置有与所述下腔体连通的下法兰导气通道，所述下法兰导气通道的进气口设置于所述下法兰朝向所述下气缸的端面上且与所述下气缸导气通道的出气口对齐。

优选地，上述压缩机中，所述下法兰导气通道的出气口设置于所述下法兰朝向所述盖板的端面上；

所述盖板上设置有盖板导气槽，所述下腔体与所述下法兰导气通道通过所述盖板导气槽连通。

优选地，上述压缩机中，所述下气缸上设置有用于容纳下滑片的下滑片容纳槽及与所述一级排气口连通的下气缸导气通道，所述下滑片容纳槽远离所述下气缸的压缩腔的一端设置有与所述下气缸的压缩腔相对独立的滑片尾部密封腔，所述滑片尾部密封腔与所述上腔体连通；

所述压缩机的隔板朝向所述下气缸的端面上设置有隔板导气槽，所述滑片尾部密封腔与所述下气缸导气通道通过所述隔板导气槽连通。

优选地，上述压缩机中，所述下气缸导气通道为贯穿所述下气缸的厚度方向的通道；

所述下法兰与所述盖板之间形成与所述一级排气口连通的一级排气腔体，所述下法兰朝向所述下气缸的端面上设置有连通所述一级排气腔体与所述下气缸导气通道的连接孔。

优选地，上述压缩机中，所述弹性装置为弹簧。

优选地，上述压缩机中，所述下滑片上具有与所述定位部件远离所述盖板的一端相适配的凹槽。

优选地，上述压缩机中，所述定位部件具有与所述凹槽配合的定位段及与所述定位通道滑动密封配合的密封段，所述定位段的直径小于所述密封段的直径。

优选地，上述压缩机中，所述密封段具有与所述弹性装置远离所述盖板的一端相配合的定位槽。

本发明还提供了一种空调系统，包括压缩机及补气装置，所述压缩机为如上述任一项所述的压缩机，所述混合罐的补气口与所述补气装置通过补气管道连通，所述补气管道上设置有第一控制阀，所述补气口与所述一级吸气口之间连通有单缸进气管道，所述单缸进气管道上设置有第二控制阀。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的压缩机，通过在壳体外设置混合罐，且一级排气口与二级吸气口之间的夹角小于90°，并在壳体上设置连通一级排气口与混合罐的进气口的吸气管道及连通二级吸气口与混合罐的出气口的出气管道，即，吸气管道与出气管道设置于壳体的同一侧，而壳体的另一侧设置一级吸气口，在确保压缩机内上气缸与下气缸的周期及频率相同的情况下，缩短了一级排气口与二级吸气口之间的输送管路的长度，降低了流动损失，避免冷媒过热的情况；并且，简化了结构，便于压缩机的安装。

本发明还提供了一种空调系统，包括压缩机，压缩机为如上述任一种的压缩机。由于上述压缩机具有上述技术效果，具有上述压缩机的空调系统也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

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为本发明实施例提供的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剖视示意图；

图3为本发明实施例提供的曲轴的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的泵体组件的爆炸示意图；

图5为本发明实施例提供的盖板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的空调系统的双缸运行原理图；

图7为本发明实施例提供的空调系统的单缸运行原理图。

其中，

上气缸—100，上滑片—101，二级吸气口—102，隔板—200，隔板导气槽—201，下气缸—300，下滑片—301，滑片尾部密封腔—302，下转子—303，下气缸导气孔—304，一级吸气口—305，下气缸导气通道—306，一级排气口—307，下法兰—400，定位部件—401，弹性装置—402，上腔体—403，下腔体—404，下法兰导气通道—405，盖板—500，盖板导气槽—501，壳体—600，分液器—601，混合罐—700，补气口—701，吸气管道—702，出气管道—703，第一控制阀—800，第二控制阀—900，冷凝器—A，蒸发器—B，曲轴—C，上偏心部—C1，下偏心部—C2。

具体实施方式

本发明公开了一种压缩机，以降低流动损失，避免冷媒过热，简化结构，便于安装。本发明还提供了一种具有上述压缩机的空调系统。

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1-图5，图1为本发明实施例提供的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剖视示意图；图3为本发明实施例提供的曲轴的结构示意图；图4为本发明实施例提供的泵体组件的爆炸示意图；图5为本发明实施例提供的盖板的结构示意图。

本发明实施例提供了一种压缩机，包括壳体600及泵体组件，泵体组件包括上气缸100、下气缸300、下法兰400及盖板500，下气缸300具有一级吸气口305、一级排气口307及下滑片301，上气缸100具有二级吸气口102和二级排气口，还包括设置于壳体600外的混合罐700，混合罐700具有用于与补气装置连接的补气口701；一级排气口307与二级吸气口102之间的夹角小于90°；壳体600上设置有连通一级排气口307与混合罐700的进气口的吸气管道702及连通二级吸气口102与混合罐700的出气口的出气管道703。

本发明实施例提供的压缩机，通过在壳体600外设置混合罐700，且一级排气口307与二级吸气口102之间的夹角小于90°，并在壳体600上设置连通一级排气口307与混合罐700的进气口的吸气管道702及连通二级吸气口102与混合罐700的出气口的出气管道703，即，吸气管道702与出气管道703设置于壳体600的同一侧，而壳体600的另一侧设置一级吸气口305，在确保压缩机内上气缸与下气缸的周期及频率相同的情况下，缩短了一级排气口307与二级吸气口102之间的输送管路的长度，降低了流动损失，避免冷媒过热的情况；并且，简化了结构，便于压缩机的安装。

在本实施例中，下法兰400上设置有贯穿其厚度方向的定位通道及用于锁止下滑片301的定位部件401，定位部件401滑动密封设置于定位通道内并将定位通道分割为靠近盖板500的下腔体404及远离盖板500的上腔体403，下腔体404内设置有抵接于盖板500与定位部件401之间的弹性装置402，且下腔体404与一级吸气口305连通，上腔体403通过一级排气口307与混合罐700连通。

其中，下法兰400的厚度方向为沿其轴向的方向，由于用于锁止下滑片301的定位部件401滑动密封设置于定位通道内，优选地，定位通道与下气缸中下滑片301所在的下滑片容纳槽对齐。

本发明实施例提供的压缩机的单双缸切换过程如下：

由于上腔体403通过一级排气口307与混合罐700连通，使得上腔体403内的压力与混合罐700内的压力相同，而下腔体404与一级吸气口305连通，即，下腔体404内的压力为吸气压力。

在由单缸状态向双缸状态切换时，由补气装置向混合罐700内补气，使得混合罐700内的压力为补气压力，可以理解的是，补气压力大于吸气压力与弹性装置402的弹性力总和；在补气压力的作用下，定位部件401向远离下滑片301的方向运动，从而使得下滑片301解锁，下气缸300与上气缸100同时压缩气体，即，压缩机转入双缸运行。

在由双缸状态向单缸状态切换时，停止补气装置向混合罐700内补气，使得定位部件401在弹性装置402的弹力作用下向下滑片301运动，从而锁住下滑片301，仅上气缸100压缩气体，而冷媒流入混合罐700，下气缸300的一级吸气口305与一级排气口307的压力相同，冷媒由混合罐700直接进入上气缸100，压缩机转入单缸运。此状态下的混合罐700仅起到储液器的作用。

即，通过控制混合罐700的压力完成压缩机的单双缸运行的切换。

也可以在下气缸300上设置定位通道及用于锁止下滑片301的定位部件，定位部件滑动密封设置于定位通道内并将定位通道分割为远离下滑片301的下腔体及靠近下滑片301的上腔体，下腔体内设置有向靠近下滑片301的方向挤压定位部件的弹性装置，且下腔体与一级吸气口305连通，上腔体通过一级排气口307与混合罐700连通。其单双缸运行的切换原理同上，在此不再详细介绍。

如图2和图3所示，曲轴C上具有与上气缸100配合的上偏心部C1及与下气缸300配合的下偏心部C2。由于一级排气口307与二级吸气口102之间的夹角小于90°，为了确保双缸上气缸与下气缸的吸气周期及频率稳定，上偏心部C1的中心线与下偏心部C2的中心线之间的夹角小于90°。优选地，一级排气口307与二级吸气口102之间的夹角与上偏心部C1的中心线与下偏心部C2的中心线之间的夹角相同。进一步的，一级吸气口305与二级吸气口102错开一定角度，优选大于60°，如60°、120°或180°等，在此不再详细介绍。如图2所示，一级吸气口305与二级吸气口102错开的角度为180°，进而使得上气缸100内的上滑片101与下气缸300内的下滑片301相对于曲轴C的转动轴线对称。

为了进一步减少外部管路布置，优选地，下气缸300上设置有与一级吸气口305连通的下气缸导气孔304，下气缸导气孔304的出气口设置于下气缸300朝向下法兰400的端面上；下法兰400上设置有与下腔体404连通的下法兰导气通道405，下法兰导气通道405的进气口设置于下法兰400朝向下气缸300的端面上且与下气缸导气孔304的出气口对齐。一级吸气口305、下气缸导气孔304、下法兰导气通道405及下腔体404依次连通，进而确保下腔体404内压力与一级吸气口305的吸气压力相同。也可以通过外部管路连通，在此不再详细介绍且均在保护范围之内。

如图4和图5所示，为了便于加工，下法兰导气通道405的出气口设置于下法兰400朝向盖板500的端面上；即，下法兰导气通道405为贯穿下法兰400的厚度方向的通道，可以通过直接钻孔等方式加工。为了使下法兰导气通道405与下腔体404连通，盖板500朝向下法兰400的端面上设置有盖板导气槽501，定位通道的下腔体404与下法兰导气通道405通过盖板导气槽501连通。也可以直接在下法兰400内设置下法兰导气通道405，使其倾斜设置，其远离下气缸300的一端直接与定位通道靠近盖板500的一侧连通，进而达到下法兰导气通道405与下腔体404的连通，在此不再一一介绍且均在保护范围之内。

更进一步地，下气缸300上设置有用于容纳下滑片301的下滑片容纳槽及与一级排气口307连通的下气缸导气通道306，下滑片容纳槽远离下气缸的压缩腔的一端设置有与压缩腔相对独立的滑片尾部密封腔302，滑片尾部密封腔302与上腔体连通；压缩机的隔板200朝向下气缸的端面上设置有隔板导气槽201，滑片尾部密封腔302与下气缸导气通道306通过隔板导气槽201连通。通过上述设置，进一步减少了外部管路的布置。

可以理解的是，下滑片301滑动密封于下滑片容纳槽内，将下气缸300的压缩腔与设置于下滑片容纳槽远离下气缸的压缩腔的一端的滑片尾部密封腔302分割开，使两者形成独立的腔体。上气缸100与下气缸300通过盖板200分隔开。

可以直接将下气缸导气通道306与一级排气口307连通，但是，下气缸导气通道306与一级排气口307均为设置于下气缸300内的通道，直接在下气缸300内连通的加工困难度较大。

为了降低加工难度，下气缸导气通道306为贯穿下气缸300的厚度方向的通道；下法兰400与盖板500之间形成与一级排气口连通的一级排气腔体，下法兰400朝向下气缸300的端面上设置有连通一级排气腔体与下气缸导气通道306的连接孔。

如图2所示，本发明实施例提供的弹性装置402为弹簧。由于弹簧为镂空结构，以便于将其置于下腔体404内后不影响连通效果。

进一步地，盖板导气槽501上设置有限位弹性装置402的限位槽，以便于提高弹性装置402的安装稳定性。

如图2及图4所示，下滑片301上具有与定位部件401远离盖板500的一端相适配的凹槽。在下滑片301锁止状态时，定位部件401远离盖板500的一端伸入凹槽，避免下滑片301在下滑片容纳槽内滑动，进而避免了下转子303的接触，避免下滑片301滑动而造成的能量损失。

优选地，定位部件401具有与凹槽配合的定位段及与定位通道滑动密封配合的密封段，定位段的直径小于密封段的直径。其中，弹性装置402与密封段相抵。

进一步地，密封段具有与弹性装置402远离盖板500的一端相配合的定位槽。将弹性装置402远离盖板500的一端嵌入定位槽，有效确保了弹性装置402与定位部件401的连接稳定性。

本发明实施例还提供了一种空调系统，包括压缩机及补气装置，压缩机为如上述任一种的压缩机。由于上述压缩机具有上述技术效果，具有上述压缩机的空调系统也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

混合罐700的补气口701与补气装置通过补气管道连通，补气管道上设置有第一控制阀800，补气口701与一级吸气口305之间连通有单缸进气管道，单缸进气管道上设置有第二控制阀900。优选地，一级吸气口305外设置有分液器601，冷媒经过分液器601后进入压缩机。

如图6所示，在由单缸状态向双缸状态切换时，开启第一控制阀800，而关闭第二控制阀900，补气装置设置于冷凝器A的出口端，其冷媒压力较大。由补气装置向混合罐700内补气，使得混合罐700内的压力为补气压力，压缩机的吸气端压力(吸气压力)为蒸发器B的输出端压力，其冷媒压力较小。可以理解的是，补气压力大于吸气压力与弹性装置402的弹性力总和；在补气压力的作用下，定位部件401向远离下滑片301的方向运动，从而使得下滑片301解锁，下气缸300与上气缸100同时压缩气体，即，压缩机转入双缸运行。此时，经过蒸发器B的冷媒经过分液器601后由一级吸气口305进入下气缸300，压缩后由一级排气口307流入混合罐700，补气后由上气缸100的二级吸气口102进入上气缸100，压缩后由二级排气口排出压缩机。

如图7所示，在由双缸状态向单缸状态切换时，开启第二控制阀900，而关闭第一控制阀800，经过蒸发器B的冷媒由单缸进气管道进入混合罐700，由于混合罐700与下气缸300的一级排气口307连通，使得下气缸300的一级吸气口305与一级排气口307均处于吸气压力状态下。此时混合罐700仅为储液器使用，冷媒经混合罐700直接进入上气缸100的二级吸气口102，压缩机转入单缸运。

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 (9)

1.一种压缩机，包括壳体及泵体组件，所述泵体组件包括上气缸、下气缸、下法兰及盖板，所述下气缸具有一级吸气口、一级排气口及下滑片，所述上气缸具有二级吸气口和二级排气口，其特征在于，还包括设置于所述壳体外的混合罐，所述混合罐具有用于与补气装置连接的补气口；

所述一级排气口与所述二级吸气口之间的夹角小于90°；

所述壳体上设置有连通一级排气口与所述混合罐的进气口的吸气管道及连通二级吸气口与所述混合罐的出气口的出气管道；

所述下法兰上设置有贯穿其厚度方向的定位通道及用于锁止所述下滑片的定位部件，所述定位部件滑动密封设置于所述定位通道内并将所述定位通道分割为靠近所述盖板的下腔体及远离所述盖板的上腔体，所述下腔体内设置有抵接于所述盖板与所述定位部件之间的弹性装置，且所述下腔体与所述一级吸气口连通，所述上腔体通过所述一级排气口与所述混合罐连通；

所述下气缸上设置有与所述一级吸气口连通的下气缸导气孔，所述下气缸导气孔的出气口设置于所述下气缸朝向所述下法兰的端面上；

所述下法兰上设置有与所述下腔体连通的下法兰导气通道，所述下法兰导气通道的进气口设置于所述下法兰朝向所述下气缸的端面上且与所述下气缸导气孔的出气口对齐；

该压缩机在由单缸状态向双缸状态切换时，由所述补气装置向混合罐内补气，使得所述混合罐内的压力为补气压力；在由双缸状态向单缸状态切换时，停止所述补气装置向所述混合罐内补气，使得所述定位部件在所述弹性装置的弹力作用下向下滑片运动，从而锁住所述下滑片。

2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述下法兰导气通道的出气口设置于所述下法兰朝向所述盖板的端面上；

所述盖板上设置有盖板导气槽，所述下腔体与所述下法兰导气通道通过所述盖板导气槽连通。

3.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述下气缸上设置有用于容纳下滑片的下滑片容纳槽及与所述一级排气口连通的下气缸导气通道，所述下滑片容纳槽远离所述下气缸的压缩腔的一端设置有与所述压缩腔相对独立的滑片尾部密封腔，所述滑片尾部密封腔与所述上腔体连通；

所述压缩机的隔板朝向所述下气缸的端面上设置有隔板导气槽，所述滑片尾部密封腔与所述下气缸导气通道通过所述隔板导气槽连通。

4.如权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述下气缸导气通道为贯穿所述下气缸的厚度方向的通道；

所述下法兰与所述盖板之间形成与所述一级排气口连通的一级排气腔体，所述下法兰朝向所述下气缸的端面上设置有连通所述一级排气腔体与所述下气缸导气通道的连接孔。

5.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述弹性装置为弹簧。

6.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述下滑片上具有与所述定位部件远离所述盖板的一端相适配的凹槽。

7.如权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述定位部件具有与所述凹槽配合的定位段及与所述定位通道滑动密封配合的密封段，所述定位段的直径小于所述密封段的直径。

8.如权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述密封段具有与所述弹性装置远离所述盖板的一端相配合的定位槽。

9.一种空调系统，包括压缩机及补气装置，其特征在于，所述压缩机为如权利要求1-8任一项所述的压缩机，所述混合罐的补气口与所述补气装置通过补气管道连通，所述补气管道上设置有第一控制阀，所述补气口与所述一级吸气口之间连通有单缸进气管道，所述单缸进气管道上设置有第二控制阀。