CN106050663A - 变容压缩机及空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种变容压缩机及空调系统，其中，压缩机包括壳体组件、电机组件和泵体组件，所述电机组件的定子与所述壳体组件、所述泵体组件之间具有定子腔，所述定子腔与所述泵体组件的滑片腔之间通过通道连通，以使所述定子腔中的高压油气可通过所述通道引入至所述滑片腔内。本发明将定子腔作为滑片腔高压接入点，适量比例的高压油气混合物被引入至滑片腔，不仅能减少泄漏，提高制冷量，同时能降低功率损耗，尤其当压缩机运行在压差较大、频率较低条件下时，压缩机性能提升更明显。

Description

变容压缩机及空调系统

技术领域

本发明涉及压缩机，尤其涉及一种变容压缩机以及应用该变容压缩机的空调系统。

背景技术

变容压缩机，作为可以根据环境变化有效地控制压缩机的工作容积，使压缩机耗功与所需排气量相适应的压缩设备目前在空调系统中已经得到广泛应用。在空调器或热泵热水器中使用变容压缩机，可控制空调器或热泵热水器中变容压缩机的功率消耗，使得消耗功率随所需制冷量或制热量调节到最低，最终达到节能降耗的目的。

变容压缩机中旋转式双缸压缩机尤其适合在空调系统中使用。旋转式双缸压缩机通过控制气缸中滑片的运动选择性的实现气缸压缩或空转，现有技术中对滑片的控制方式有多种，其中通过销钉选择性锁紧或松开滑片实现控制是一种简单有效的控制方式，在该控制方式中，销钉的运动依靠调节销钉两端的压力实现。

例如，在现有技术中，双缸变容压缩机运行时，其中一滑片腔通入压缩机排气口的高压气体，销钉头部为高压，销钉尾部与气缸吸气口低压连通，销钉在受到头部高压与尾部低压的压差情况下，克服销钉弹簧的弹力与滑片分离，气缸正常工作，由于滑片腔为密封结构，与油池隔离，在引入高压的过程中通入压缩机排气口的高压气体会导致滑片腔供油不足，造成滑片腔泄漏增加，制冷量下降。

又如，在现有技术中，滑片腔引高压位置设置于油池处，滑片腔通入高压润滑油，由于润滑油具有不可压缩性，滑片与压缩机滚子往复运动过程不断挤压润滑油，造成滑片腔的压力发生急剧变化，压缩机的功率升高。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种变容压缩机，其滑片腔可以得到充分润滑，减少滑片腔的泄漏量。

本发明的另一个目的在于：提供一种变容压缩机，可以使引入滑片腔的高压气体中的润滑油含量稳定、合理，避免由于润滑油含量过高造成的压缩机功率升高以及滚子与滑片之间的磨损加剧。

本发明的再一个目的在于：提供一种空调系统，其压缩机可稳定高效运行。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种变容压缩机，包括壳体组件、电机组件和泵体组件，所述电机组件的定子与所述壳体组件、所述泵体组件之间具有定子腔，所述定子腔与所述泵体组件的滑片腔之间通过通道连通，以使所述定子腔中的高压油气可通过所述通道引入至所述滑片腔内。

另一方面，还提供一种空调系统，包括压缩机、冷凝器以及蒸发器，所述压缩机采用如上所述的变容压缩机。

本发明的有益效果：本发明将定子腔作为滑片腔高压接入点，适量比例的高压油气混合物被引入至滑片腔，不仅能减少泄漏，提高制冷量，同时能降低功率损耗。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述变容压缩机的结构示意图。

图2是本发明实施例的压缩机的泵体组件的结构示意图。

图3是本发明实施例的压缩机的下气缸的结构示意图。

图4是本发明实施例的压缩机的泵体组件的又一结构示意图。

图5是本发明另一实施例所述变容压缩机的结构示意图。

图6是本发明实施例所述变容压缩机的储油器的结构示意图。

图7是本发明实施例所述空调系统的结构示意图。

图8是变容压缩机引不同高压位置的频率能效对比图。

图9是本发明实施例所述变容压缩机不同频率下性能提升比例图。

图中：

1、变容压缩机；

11、壳体组件；111、本体；112、上盖；113、下盖；

12、电机组件；121、定子；122、转子；

13、泵体组件；130、隔板；131、上法兰；132、上气缸；133、上滚子；134、上滑片；135、下气缸；136、下滚子；137、下滑片；138、下法兰；139、下盖板；1351、控制口；1352、流通通道；1353、吸气口；

141、定子上腔；142、定子下腔；143、下滑片腔；

15、分液器；

16、主通道；161、伸入部；162、侧油孔；

17、第一子通道；18、第二子通道；19、电磁阀；20、三通阀；21、储油器；

22、销钉组件；221、销钉；222、弹簧；

2、冷凝器；

3、蒸发器。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上部”、“下部”、“侧部”、“底部”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，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1是本发明实施例的变容压缩机的结构示图。参照图1所示，本发明的变容压缩机1包括壳体组件11、电机组件12和泵体组件13，电机组件12的定子121与壳体组件11、泵体组件13之间具有定子腔，定子腔与泵体组件13的滑片腔之间通过通道连通，以使定子腔中的高压油气可通过所述通道引入至滑片腔内。本发明将定子腔作为滑片腔的高压引入点，适量比例的高压油气混合物被引入至滑片腔，不仅能减少泄漏，提高制冷量，同时能降低功率损耗。

图1中的示例是双缸压缩机，可以理解的是，本发明的构思也适用于多缸的情形，其中多缸指三缸或以上。

图2是本发明实施例的压缩机的泵体组件的结构示意图。参照图1-2，泵体组件13包括上、下两组气缸组件、设置于两组气缸组件之间的隔板130，以及曲轴，其中，上气缸组件包括上法兰131、上气缸132、上滚子133和上滑片134，下气缸组件包括下气缸135、下滚子136、下滑片137、下法兰138、下盖板139。可以理解的是，示例中的滑片腔包括上滑片腔和下滑片腔143，其中，上滑片腔由上法兰131、上气缸132和隔板130形成的密闭腔室，下滑片腔143由隔板130、下法兰138、下气缸135形成的密闭腔室。上、下滑片134、137分别位于上、下滑片腔内，可被外力驱动。本发明的滑片腔采用密封结构，可与压缩机的油池有效隔离，防止滑片腔内通入高压润滑油，导致压缩机功率升高的问题。需要指出的是，本发明所述的滑片腔可以为上滑片腔或下滑片腔143。

本发明的下滑片137由销钉组件22控制。销钉组件22包括销钉221以及弹簧222，销钉221可滑动的设置在位于下法兰138的销钉槽中，销钉槽的一端与下滑片腔143连通，即销钉221的头部与下滑片腔143连通，下滑片腔143连通定子腔，销钉槽的另一端与下气缸135的吸气口连通，即销钉221的尾部与下气缸135的吸气口连通。

请继续参照图1，电机组件12包括定子121和转子122，壳体组件11包括本体111和设置于本体上下两端的上、下盖112、113。示例中的定子腔包括定子上腔141和定子下腔142，其中，定子上腔141由定子121与壳体组件11的上盖112之间构成的空腔，定子下腔142由定子121与泵体组件13的上法兰131之间构成的空腔。本发明的定子腔在压缩机工作时，定子腔中具有润滑油和制冷剂气体的混合物，适量比例混合的高压油气被引入到滑片腔，既能解决磨损和泄漏问题，又能解决压力急剧变化和功率消耗增加问题。需要指出的是，本发明定子腔可以为定子上腔141或定子下腔142。请结合图1-2，于本实施例中，所述定子腔为定子下腔142，所述滑片腔为下滑片腔143。

具体地，于所述泵体组件的气缸上设置控制口，所述控制口与所述滑片腔连通，所述控制口与所述定子腔之间通过第一通道连通。图3是本发明实施例的压缩机的下气缸的结构示意图。请参照图3，于下气缸135的侧边设置控制口1351，并在下气缸135上设置流通通道1352，用于连接控制口1351和下滑片腔143。图4是本发明实施例的泵体组件的另一结构示意图。请结合图3和图4所示，控制口1351的中心线与下气缸135的吸气口1353的中心线位于同一水平高度。

当压缩机启动后，电机组件运转，带动曲轴转动，压缩机底部油池中的润滑油通过吸油管和导油片顺着曲轴内的纵向油孔向上供油，润滑油向上流动时从曲轴的各个油孔喷出，对压缩机的泵体组件13进行润滑和密封，转子旋转，油滴在离心力的作用下被甩向四周，通过定子流通孔流回定子下腔142，同时气缸中经过压缩的制冷剂气体通过上法兰排气口流入定子下腔142中，润滑油和制冷剂气体的混合物占据了定子下腔142，将适量比例混合的高压油气引入下滑片腔143内，既能解决磨损和泄漏问题，又能解决压力急剧变化和功率消耗增加问题。

参照图1-2，本发明的变容压缩机还包括分液器15，分液器15连接所述气缸(包括上气缸132和下气缸135)的位置与所述控制口1351呈错开设置。本领域技术人员可以理解的是，所述设计的主要目的在于使控制口1351外接通道时避免与分液器15产生干扰，以及使控制口1351具有较佳的位置从而获得稳定的引流效果，具体位置可以根据实际需要进行选取。

参照图1所示，于本实施例中，控制口1351连接主通道16，主通道16分别连接用于引入低压气流的第二子通道18和用于引入定子下腔142中高压油气的第一子通道17。于第一子通道17和第二子通道18上分别设置电磁阀19，用于控制各自的通/断。可以理解的是，用于连接控制口1351与定子腔(本实例是定子下腔142)的第一通道包括主通道16和第一子通道17。于本发明的另一示例中，请参照图5，主通道16通过三通阀20分别连接用于引入低压气流的第二子通道18和用于引入定子下腔中高压油气的第一子通道17。通过三通阀20使主通道16选择性连接第一子通道17或第二子通道18。于本发明的再一示例中(图中未示出)，控制口分别连接用于引入定子腔中高压油气的第一通道和用于引入低压气流的第二通道，所述第二通道和所述第一通道上设置有用于控制各自通/断的电磁阀。

请参照图1或5，主通道16上设置储油器21。图6是本发明实施例的储油器的结构示意图。如图6所示，主通道16具有伸入部161，伸入部161伸入至储油器21内，于伸入部161上设置侧油孔162。从定子腔引入的高压油气混合物经过储油器21流入控制口1351，当高压润滑油含量较高时，润滑油通过侧油孔162流出，存储在储油器21内。优选地，伸入部161的长度l为储油器21的长度L的1/3，和/或，侧油孔162的直径d为1-2mm。

本发明的定子腔与控制口之间的连通通道采用管路。于本实施例中，主通道16、第一子通道17和第二子通道18均采用管路。优选地，当定子腔与控制口采用管路连接时，所述管路的直径D＞2mm。管路的直径太小则会产生较大的油阻和功耗，通过所述设计，可获得较小的油阻，降低功耗。

本发明的双缸变容压缩机通过改变吸入制冷剂的气缸的数量来实现变容，于图示的示例中，通过控制高低压的切换，直接控制下滑片是否工作，实现单双缸调节。请参照图1-2，单缸运行时，第一子通道17上的电磁阀19关闭，第二子通道18上的电磁阀19开启，低压气体流过储油器21进入控制口1351，下滑片腔143充满低压气体，销钉221头部和尾部均为低压，销钉221在弹簧222作用下压紧下滑片137的卡口，销钉221与下滑片137连接，下气缸135空转，上气缸132正常工作。双缸运行时，第一子通道17上的电磁阀19开启，第二子通道18上的电磁阀19关闭，从定子下腔142引入的高压油气混合物经过储油器21流入控制口1351，适量比例混合的高压油气流入控制口1351，控制口1351与下滑片腔143、销钉221头部相通，销钉221尾部与下气缸的吸气口1353相通，使销钉221尾部一直处于低压状态，销钉221在其头部与尾部的压差下与下滑片137分离，下滑片137在高压推动下，紧贴下滚子136往复运动，下气缸135正常工作，下滑片腔143内通入的定子下腔142处的高压排气溶解了适量的高压润滑油，不仅能起到润滑作用，降低功率消耗，而且能减少泄漏，提高制冷量。

图7是本发明的实施例的空调系统的结构示意图。请结合图1、图2和图7所示，本发明的空调系统包括压缩机1、冷凝器2以及蒸发器3，其中，蒸发器3的介质口与第二子通道18连接，单缸运行时，第一子通道17上的电磁阀19关闭，第二子通道18上的电磁阀19开启，由第二子通道18向控制口1351引入蒸发器3排气口排出的低压冷媒气体，此时销钉组件22的销钉221在弹簧222的弹力作用下，卡紧下滑片137，限制下滑片137运动，下气缸135空转，上气缸132正常工作。双缸运行时，第一子通道17上的电磁阀19开启，第二子通道18上的电磁阀19关闭，由第一子通道17向控制口1351引入定子下腔142中的高压油气，此时销钉221的头部与尾部的压力不平衡，销钉221在头部高压推动下与下滑片137脱离，下气缸135正常工作。

图8是变容压缩机的滑片腔高压引入位置分别为定子下腔和压缩机排气口时的频率能效对比图。图9是本实施例所述变容压缩机不同频率下性能提升比例图。由图显示出在高压引入位置由压缩机排气口更改为定子下腔时在各个工作频率下变容压缩机工作性能明显升高，尤其当压缩机运行在压差较大、频率较低条件下时，压缩机性能提升更明显。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变容压缩机，包括壳体组件、电机组件和泵体组件，所述电机组件的定子与所述壳体组件、所述泵体组件之间具有定子腔，其特征在于，所述定子腔与所述泵体组件的滑片腔之间通过通道连通，以使所述定子腔中的高压油气可通过所述通道引入至所述滑片腔内。

2.根据权利要求1所述的变容压缩机，其特征在于，于所述泵体组件的气缸上设置控制口，所述控制口与所述滑片腔连通，所述控制口与所述定子腔之间通过第一通道连通。

3.根据权利要求2所述的变容压缩机，其特征在于，所述控制口的中心线与所述气缸的吸气口的中心线位于同一水平高度。

4.根据权利要求2所述的变容压缩机，其特征在于，还包括分液器，所述分液器连接所述气缸的位置与所述控制口呈错开设置。

5.根据权利要求2所述的变容压缩机，其特征在于，所述控制口连接用于引入低压气流的第二通道，所述第二通道和/或所述第一通道上设置有用于控制各自通/断的电磁阀。

6.根据权利要求2所述的变容压缩机，其特征在于，所述控制口连接主通道，所述主通道通过三通阀分别连接用于引入所述定子腔中高压油气的第一子通道和用于引入低压气流的第二子通道。

7.根据权利要求6所述的变容压缩机，其特征在于，所述主通道上设置储油器，所述主通道具有伸入部，所述伸入部伸入至所述储油器内，于所述伸入部上设置侧油孔。

8.根据权利要求7所述的变容压缩机，其特征在于，所述伸入部的长度l为所述储油器的长度L的1/3，和/或，所述侧油孔的直径d为1-2mm。

9.根据权利要求2至8之一所述的变容压缩机，其特征在于，所述第一通道采用管路，所述管路的直径D＞2mm。

10.一种空调系统，包括压缩机、冷凝器以及蒸发器，其特征在于，所述压缩机采用权利要求1至9之一所述的变容压缩机。