CN105952643A - 压缩机及具有其的空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压缩机及具有其的空调器，其中，压缩机包括：气缸，气缸上设置有滑槽；滚动转子，可偏心转动地设置在气缸内；滑片，滑片穿设在滑槽内，滑片的一端与滚动转子抵接配合，滑片将气缸内的空间分隔为吸气腔和排气腔，注油通道，在排气腔排气结束前的预定时间内注油通道与排气腔连通，以通过注油通道内的油将排气腔内残留的高压气体排出。本发明的技术方案解决了现有技术中的压缩机在排气结束后存在残留高压气体，进而影响压缩机的效率以及工作噪声大的问题。

Description

压缩机及具有其的空调器
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种压缩机及具有其的空调器。
背景技术
滚动转子式压缩机压缩泵体包括气缸、滑片、滚动活塞和曲轴。其中，气缸设置有吸气孔和排气切口，排气切口对应的位置的上法兰设置有排气孔，排气孔上装有阀片。在气缸吸气孔与排气切口之间开设有槽，槽内装有可径向滑动的滑片。滑片背向气缸中心一侧设置有弹簧，以保证滑片与滚动活塞贴合。气缸两端分别设置有上法兰、下法兰以隔断气缸内部工作腔与泵体外部空间。滚动活塞安装于曲轴的偏心部上并置于气缸内。滑片将活塞和气缸之间的月牙形空间分隔成两部分，分别为吸气腔和压缩排气腔。曲轴安装于上法兰、下法兰的内孔中，提供压缩动力。现有技术中的滚动转子式压缩机存在以下问题：
当压缩机排气结束时，滚动活塞与气缸内圆的切点距离滑片槽尚有一段距离，而气缸排气切口及法兰排气孔内也存留有高压气体，这部分未能排出的高压气体的容积构成滚动转子式压缩机的余隙容积。排气结束后，上述余隙容积内残留的高压气体将膨胀进吸气腔，占用一部分吸气容积，使得压缩机实际输气量减小，影响压缩机COP的提升。另一方面，余隙内高压气体的膨胀导致吸气腔内气体压力波动，产生压缩过程流体噪声，从而加剧压缩机的噪声。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种压缩机及具有其的空调器，以解决现有技术中的压缩机在排气结束后存在残留高压气体，进而影响压缩机的效率以及工作噪声大的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括：气缸，气缸上设置有滑槽；滚动转子，可偏心转动地设置在气缸内；滑片，滑片穿设在滑槽内，滑片的一端与滚动转子抵接配合，滑片将气缸内的空间分隔为吸气腔和排气腔，注油通道，在排气腔排气结束前的预定时间内注油通道与排气腔连通，以通过注油通道内的油将排气腔内残留的高压气体排出。
进一步地，压缩机还包括曲轴，曲轴穿设在气缸内，曲轴包括轴体以及偏心部，滚动转子套设在偏心部上，其中，轴体内设置有进油孔，注油通道的进口与进油孔连通，注油通道的出口与排气腔连通。
进一步地，压缩机还包括设置在气缸的第一端的第一法兰，注油通道包括设置在第一法兰上的注油槽、设置在偏心部和第一法兰之间的储油空间以及连通储油空间和进油孔的过油通道，注油槽与排气腔连通；在排气腔排气结束前的预定时间内储油空间连通注油槽和过油通道，在排气腔排气结束前的预定时间以外储油空间使注油槽和过油通道断开。
进一步地，偏心部的端面与第一法兰的内表面之间具有间隙，偏心部的端面、第一法兰的内表面、轴体的外周面和滚动转子的内周面之间围成储油空间。
进一步地，滚动转子的外周面和滑片之间均有接触点，滚动转子的外周面和气缸之间具有切点，储油空间和注油槽连通时，接触点和切点到气缸的中心线的连线的夹角在20度至120度的范围内。
进一步地，注油槽的远离曲轴的一端位于气缸的下方。
进一步地，注油槽为直槽。
进一步地，过油通道的一端设置在进油孔的内侧壁上，过油通道的另一端设置在偏心部朝向第一法兰的表面上。
进一步地，过油通道相对于曲轴倾斜设置。
进一步地，气缸还包括设置在气缸的第二端的第二法兰，第二法兰上设置有排气孔。
进一步地，注油通道上设置有控制阀，在排气腔排气结束前的预定时间内控制阀开启，在排气腔排气结束前的预定时间以外控制阀关闭。
进一步地，进油孔贯通轴体的两端。
根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。
应用本发明的技术方案，当压缩机的排气腔结束排气的一段时间内，注油通道与排气腔连通从而使润滑油进入至排气腔内，润滑油占用排气腔内的容积并促使残留的高压气体排出。同时由于润滑油在排气结束后不会膨胀占用吸气容积，因此本申请的压缩机和现有技术相比，余隙腔内的高压冷冻油膨胀至吸气压力时占用的吸气容积明显小于常规压缩机，显著改善压缩机的容积效率，提升压缩机的性能并减小工作噪音。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的压缩机在排气结束后存在残留高压气体，进而影响压缩机的效率以及工作噪声大的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的压缩机的实施例的剖面示意图；
图2示出了图1中压缩机的曲轴转动至第一角度时的结构示意图；
图3示出了图1中压缩机的曲轴转动至第二角度时的结构示意图；以及
图4示出了图1中压缩机的曲轴转动至第三角度时的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
A、接触点；B、切点；10、气缸；111、滑槽；12、第一法兰；121、注油槽；13、第二法兰；131、排气孔；20、曲轴；21、轴体；211、进油孔；22、偏心部；23、过油通道；30、滚动转子；40、滑片；50、吸气腔；60、排气腔；70、储油空间；80、注油通道。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
在现有技术中，滚动转子式压缩机压缩泵体基本构成：气缸，设置有吸气孔和排气切口，排气切口对应的位置的上法兰设置有排气孔，排气孔上装有阀片；在气缸吸气孔与排气切口之间开设有槽，槽内装有可径向滑动的滑片；滑片背向气缸中心一侧设置有弹簧，以保证滑片与滚动活塞贴合；气缸两端分别设置有上法兰、下法兰以隔断气缸内部工作腔与泵体外部空间；滚动活塞安装于曲轴的偏心拐上并置于气缸内；滑片将活塞和气缸之间的月牙形空间分隔成两部分，吸气腔和压缩-排气腔；曲轴，安装于上法兰、下法兰的内孔中，提供压缩动力。
当压缩机排气结束时，滚动活塞与气缸内圆的切点距离滑片槽尚有一段距离，而气缸排气切口及法兰排气孔内也存留有高压气体，这部分未能排出的高压气体的容积构成滚动转子式压缩机的余隙容积。排气结束后，上述余隙容积内残留的高压气体将膨胀进吸气腔，占用一部分吸气容积，使得压缩机实际输气量减小，影响压缩机COP的提升；另一方面，余隙内高压气体的膨胀导致吸气腔内气体压力波动，产生压缩过程流体噪声，从而加剧压缩机的噪声。减小排气阻力要求增大排气流通面积，而减小余隙容积则要求减小排气孔结构，两者相互矛盾，一直是转子压缩机排气结构的高效化的瓶颈问题。为了解决上述问题，本申请提供了一种压缩机，具体如下：
如图1所示，本实施例的压缩机包括气缸10、滚动转子30、滑片40以及注油通道80。其中，气缸10上设置有滑槽111，滚动转子30可偏心转动地设置在气缸10内。滑片40穿设在滑槽111内，滑片40的一端与滚动转子30抵接配合，滑片40将气缸10内的空间分隔为吸气腔50和排气腔60。注油通道80在排气腔60排气结束前的预定时间内注油通道80与排气腔60连通，以通过注油通道80内的油将排气腔60内残留的高压气体排出。
应用本实施例的技术方案，当压缩机的排气腔60结束排气的一段时间内，注油通道80与排气腔60连通从而使润滑油进入至排气腔60内，润滑油占用排气腔60内的容积并促使残留的高压气体排出。同时由于润滑油在排气结束后不会膨胀占用吸气容积，因此本申请的压缩机和现有技术相比，余隙腔内的高压冷冻油膨胀至吸气压力时占用的吸气容积明显小于常规压缩机，显著改善压缩机的容积效率，提升压缩机的性能并减小工作噪音。因此实施例的技术方案解决了现有技术中的压缩机在排气结束后存在残留高压气体，进而影响压缩机的效率以及工作噪声大的问题。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，压缩机还包括曲轴20，曲轴20穿设在气缸10内。曲轴20包括轴体21以及偏心部22，滚动转子30套设在偏心部22上。其中，轴体21内设置有进油孔211，注油通道80的进口与进油孔211连通，注油通道80的出口与排气腔60连通。具体地，轴体21的进油孔211用于给气缸提供润滑油，注油通道80的入口端与进油孔211相连接，也即注油通道80的油源是通过进油孔211来提供的。当然，注油通道80的入口端也可以和其他的油源连接，上述的油源可以位于压缩机内，也可以位于压缩机内，具体可以根据实际工作需要来设定。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，压缩机还包括设置在气缸10的第一端的第一法兰12，注油通道80包括设置在第一法兰12上的注油槽121、设置在偏心部22和第一法兰12之间的储油空间70以及连通储油空间70和进油孔211的过油通道23，注油槽121与排气腔60连通。在排气腔60排气结束前的预定时间内储油空间70连通注油槽121和过油通道23，在排气腔60排气结束前的预定时间以外储油空间70使注油槽121和过油通道23断开。
如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，偏心部22的端面与第一法兰12的内表面之间具有间隙，偏心部22的端面、第一法兰12的内表面、轴体21的外周面和滚动转子30的内周面之间围成储油空间70。具体地，上述结构使得储油空间70形成了一个月牙形结构，同时滚动转子30覆盖在注油槽121上并使注油槽121形成了通道结构。结合图2可以看到，随着曲轴20不断旋转，储油空间70和注油槽121之间的位置关系也不断在改变。本领域技术人员可以理解，当储油空间70和注油槽121具有重合段时，储油空间70和注油槽121连通。当储油空间70和注油槽121不接触，也即储油空间70和注油槽121错位时，储油空间70和注油槽121断开。因此明显的，在曲轴20旋转的过程中，一段行程内储油空间70和注油槽121连通，在其他行程内，储油空间70和注油槽121断开。
下面将介绍在排气腔60排气时储油空间70如何和注油槽连通或者断开：
如图2所示，随着曲轴20的旋转，排气腔60面积逐渐缩小，当滚动转子30转动到第一位置时，注油槽121朝向曲轴20的一端与储油空间70逐渐接近。此时排气腔60和储油空间70还未连通。
如图3所示，随着曲轴20的旋转，滚动转子30由第一位置运动至第二位置，此时注油槽121的第一端与气缸排气腔60相通，第二端与储油空间70相通，由于曲轴20的旋转泵油作用，储油空间70内的润滑油通过注油槽121进入气缸10的排气腔60，促进压缩机余隙腔内气体排出泵体。
如图4所示，随着曲轴20的旋转，滚动转子30由第二位置运动至第三位置，此时滚动转子30和气缸10之间的切点到达排气切口边缘，排气腔60即将与吸气腔50相通，此时法兰排气孔内、气缸10排气切口内以及气缸10内残存的高压气体无法排出泵体，并将随着曲轴20进一步旋转而向吸气腔50膨胀。此时需要关闭注油槽121，以防止高温制冷剂进入吸气腔50而导致吸气容积降低。当滚动转子30位于第三位置时，滚动转子30内壁与注油槽121的端部开始错位，注油槽121停止注油。
随着曲轴20的旋转，滚动转子30由第三位置继续旋转时，上述余隙腔内的高压气体和冷冻油向吸气腔膨胀回流，由于该压缩机一部分高压气体空间被通过注油槽进入的冷冻油占用，因此其膨胀后占用的吸气容积要小于常规压缩机，提升了压缩机的容积效率；由于高压膨胀气体少，对吸气腔气体压力影响小，因而对工作腔气体压力脉动的影响减弱，有利于抑制压缩机的流体噪声；另一方面，通过注油槽121进入工作腔内的冷冻油，改善了滚动转子30与气缸10、滚动转子30与滑片40等摩擦副部位的润滑，增强了滚动转子30与气缸10的内壁之间的油膜密封，从而进一步提升了压缩机的性能与可靠性。
实际上，在本实施例的技术方案中，只有滚动转子30处于第一位置和第三位置时间的范围内时，储油空间70才和注油槽121连通。滚动转子30位于第一位置和第三位置之间的其他位置时，储油空间70和注油槽121均处于断开状态。
如图2所示，在本本实施例的技术方案中，滚动转子30的外周面和滑片40之间均有接触点A，滚动转子30的外周面和气缸10之间具有切点B，储油空间70和注油槽121连通时，接触点A和切点B到气缸10的中心线的连线的夹角在20度120度的范围内。具体地，当滚动转子30处于第一位置和第三位置之间使，上述的夹角在20度120度的范围内。上述的夹角在其他角度范围内时，储油空间70和注油槽121均处于断开状态。本领域技术人员可以根据上述的角度来设计注油槽121的长度、位置以及延伸方向，优选地注油槽121为直槽。上述的注油槽121的参数可以用本领域常规模拟软件进行设计，在此不再赘述。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，注油槽121的远离曲轴20的一端位于气缸10的下方。进而使得润滑油能够更好的进入至气缸10的间隙内。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，过油通道23的一端设置在进油孔211的内侧壁上，过油通道23的另一端设置在偏心部22朝向第一法兰12的表面上。过油通道23相对于曲轴20倾斜设置。当曲轴20转动时，润滑油在离心力的作用下进入至过油通道23内。同时润滑油在离心力和重力的作用下从过油通道23流入至储油空间70内。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，气缸10还包括设置在气缸10的第二端的第二法兰13，第二法兰13上设置有排气孔131。同时气缸10上设置有排气切口，排气切口和排气孔131对应设置。气缸10上设置有进气口，滑槽111位于排气切口和进气口之间。
在未示出的实施方式中，注油通道80的开闭也可以采用其他方式来实现，例如注油通道80上设置有控制阀，在排气腔60排气结束前的预定时间内控制阀开启，在排气腔60排气结束前的预定时间以外控制阀关闭。优选地控制阀为电磁阀，电磁阀可以根据滚动转子30的位置来选择注油通道80的开闭。
由上述结构可以看出，本申请的压缩机有以下特点：
1、本申请方案压缩机泵体由于在排气临近结束的一段时间内，将曲轴中心油孔泵上来的高压冷冻油注入排气腔或余隙腔内，排气结束时一部分余隙容积被高压冷冻油占用，促进余隙容积内气体的排出，减少了余隙腔内残留的高压制冷剂气体；
2、由于余隙容积内的冷冻油体积随压力变化幅度远远小于高压制冷剂，而本技术方案压缩机余隙容积内的实际残留高压气体体积小于余隙腔容积，因此余隙腔内的高压冷冻油和高压气体膨胀至吸气压力时占用的吸气容积明显小于常规压缩机，显著改善压缩机的容积效率，提升压缩机的性能；
3、由于本发明技术方案压缩机余隙腔内存留的高压气体少，膨胀过程减弱，对压缩机下一循环工作腔内压力波动影响小，抑制了制冷剂在工作腔内压缩-流动过程中的流体噪声；
4、本申请技术方案压缩机由于设置有气缸内注油通道，相比常规转子压缩机依靠滚动活塞与法兰间的微小间隙供油相比，增加了气缸内的供油量，改善了工作腔内各运动部件的润滑，增强了滚动活塞与气缸内壁之间的油膜密封，进一步提升了压缩机的性能与可靠性。
5、本发明技术方案的压缩机相比常规压缩机，有效解决了增大排气面积而导致的余隙容积增大的问题，使得排气结构不再是压缩机的高效化制约因素。
本申请还提供了一种空调器，根据本申请的空调器的实施例包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。
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 (13)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：
气缸(10)，所述气缸(10)上设置有滑槽(111)；
滚动转子(30)，可偏心转动地设置在所述气缸(10)内；
滑片(40)，所述滑片(40)穿设在所述滑槽(111)内，所述滑片(40)的一端与所述滚动转子(30)抵接配合，所述滑片(40)将所述气缸(10)内的空间分隔为吸气腔(50)和排气腔(60)，
注油通道(80)，在所述排气腔(60)排气结束前的预定时间内所述注油通道(80)与所述排气腔(60)连通，以通过所述注油通道(80)内的油将所述排气腔(60)内残留的高压气体排出。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括曲轴(20)，所述曲轴(20)穿设在所述气缸(10)内，所述曲轴(20)包括轴体(21)以及偏心部(22)，所述滚动转子(30)套设在所述偏心部(22)上，其中，所述轴体(21)内设置有进油孔(211)，所述注油通道(80)的进口与所述进油孔(211)连通，所述注油通道(80)的出口与所述排气腔(60)连通。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括设置在所述气缸(10)的第一端的第一法兰(12)，所述注油通道(80)包括设置在所述第一法兰(12)上的注油槽(121)、设置在所述偏心部(22)和所述第一法兰(12)之间的储油空间(70)以及连通所述储油空间(70)和所述进油孔(211)的过油通道(23)，所述注油槽(121)与所述排气腔(60)连通；在所述排气腔(60)排气结束前的所述预定时间内所述储油空间(70)连通所述注油槽(121)和所述过油通道(23)，在所述排气腔(60)排气结束前的所述预定时间以外所述储油空间(70)使所述注油槽(121)和所述过油通道(23)断开。
4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述偏心部(22)的端面与所述第一法兰(12)的内表面之间具有间隙，所述偏心部(22)的端面、所述第一法兰(12)的内表面、所述轴体(21)的外周面和所述滚动转子(30)的内周面之间围成所述储油空间(70)。
5.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述滚动转子(30)的外周面和所述滑片(40)之间均有接触点(A)，所述滚动转子(30)的外周面和所述气缸(10)之间具有切点(B)，所述储油空间(70)和所述注油槽(121)连通时，所述接触点(A)和所述切点(B)到所述气缸(10)的中心线的连线的夹角在20度至120度的范围内。
6.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述注油槽(121)的远离所述曲轴(20)的一端位于所述气缸(10)的下方。
7.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述注油槽(121)为直槽。
8.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述过油通道(23)的一端设置在所述进油孔(211)的内侧壁上，所述过油通道(23)的另一端设置在所述偏心部(22)朝向所述第一法兰(12)的表面上。
9.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述过油通道(23)相对于所述曲轴(20)倾斜设置。
10.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述气缸(10)还包括设置在所述气缸(10)的第二端的第二法兰(13)，所述第二法兰(13)上设置有排气孔(131)。
11.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述注油通道(80)上设置有控制阀，在所述排气腔(60)排气结束前的所述预定时间内所述控制阀开启，在所述排气腔(60)排气结束前的所述预定时间以外所述控制阀关闭。
12.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述进油孔(211)贯通所述轴体(21)的两端。
13.一种空调器，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求1至12中任一项所述的压缩机。
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