CN108105091A - 压缩机构和具有其的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机构和具有其的压缩机，压缩机构包括：气缸，气缸具有第一工作腔、滑片槽和气阀槽，第一工作腔具有第一吸气口和第一排气口；活塞，活塞可偏心转动地设于第一工作腔内；滑片，滑片可往复运动地设于滑片槽，滑片止抵于活塞，滑片槽的位于滑片的末端的部分形成第二工作腔；气阀，气阀设于气阀槽，气阀具有第二吸气口和第二排气口，气阀包括吸气阀片且吸气阀片具有用于开闭第二吸气口的运动部，运动部包括依次连接的根部、腰部和头部，头部关闭第二吸气口时，头部的外周沿与第二吸气口之间的最小距离δ满足：δ≥0.15mm。根据本发明实施例的压缩机构，具有换热效率高、成本低和性价比高等优点。

Description

压缩机构和具有其的压缩机

技术领域

本发明涉及换热技术领域，具体地，涉及一种压缩机构和具有其的压缩机。

背景技术

相关技术中，为了提升空调系统在低温环境下制热能力，采用双缸补气方式的压缩机得到应用，但现有技术存在成本高，换热效率低、性价比低等缺陷，有文献提出采用单缸补气方式解决成本偏高的问题，但单缸补气压缩腔的吸排气方式如何解决成为技术瓶颈。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种压缩机构，所述压缩机构具有换热效率高、成本低和性价比高等优点。

本发明还提出了一种具有上述压缩机构的压缩机。

根据本发明第一方面实施例提出的压缩机构包括：气缸，所述气缸具有第一工作腔、滑片槽和气阀槽，所述第一工作腔具有第一吸气口和第一排气口；活塞，所述活塞可偏心转动地设于所述第一工作腔内；滑片，所述滑片可往复运动地设于所述滑片槽，所述滑片的先端止抵于所述活塞，所述滑片槽的位于所述滑片的末端的部分形成第二工作腔；气阀，所述气阀设于所述气阀槽，所述气阀具有可开闭且与所述第二工作腔连通的第二吸气口以及可开闭且与所述第二工作腔连通的第二排气口，所述气阀包括吸气阀片且所述吸气阀片具有用于开闭所述第二吸气口的运动部，所述运动部包括依次连接的根部、腰部和头部，所述头部与所述第二吸气口位置对应，所述运动部的最大宽度W1小于所述滑片槽的宽度W，所述运动部的最大宽度位于所述根部。所述头部关闭所述第二吸气口时，所述头部的外周沿与所述第二吸气口之间的最小距离δ满足：δ≥0.15mm。

根据本发明实施例的压缩机构，具有换热效率高、成本低和性价比高等优点。

另外，根据本发明上述实施例的压缩机构还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述运动部的最大宽度位于所述根部。

根据本发明的一个实施例，所述运动部的最小宽度位于所述腰部且为W2，所述运动部的最大高度为H2，其中，5％≤W2/H2≤25％。

根据本发明的一个实施例，所述根部设有排气孔且所述第二排气口通过所述排气孔与所述第二工作腔连通，所述排气孔为圆形孔且直径为D，其中，W1-D≥1mm。

根据本发明的一个实施例，所述根部设有排气孔且所述第二排气口通过所述排气孔与所述第二工作腔连通，所述排气孔为椭圆形孔且短轴为D1，其中，W1-D1≥1mm。

根据本发明的一个实施例，所述根部的与所述吸气阀片除所述运动部外的部分的连接处设有扩口。

根据本发明的一个实施例，所述扩口为圆形、椭圆形或U形。

根据本发明的一个实施例，所述头部与所述腰部之间以及所述腰部与所述根部之间分别设有过渡部，所述过渡部的两侧沿为直线段或弧线段。

根据本发明的一个实施例，所述运动部的最大高度为H2，所述吸气阀片的高度为H1，其中，70％≤H2/H1≤90％。

根据本发明的一个实施例，所述气缸的高度为H，所述吸气阀片的高度为H1，其中，0.005mm≤H-H1≤0.05mm。

根据本发明的一个实施例，所述气阀还包括：阀板，所述第二吸气口和所述第二排气口设于所述阀板，所述吸气阀片设于所述阀板的朝向所述滑片槽的一侧；排气阀片，所述排气阀片设于所述阀板的背向所述滑片槽的一侧，用于开闭所述第二排气口。

根据本发明的一个实施例，所述气阀还包括：升程限位器，所述升程限位器设于所述阀板的背向所述滑片槽的一侧，用于限制所述排气阀片打开所述第二排气口的极限位置。

可选地，所述阀板的背向所述滑片槽的一侧设有排气阀座，所述排气阀片和所述升程限位器设于所述排气阀座内。

根据本发明的一个实施例，所述阀板的朝向所述滑片槽的一侧设有围绕所述第二吸气口的环形凹槽。

根据本发明第二方面实施例提出的压缩机，包括根据本发明上述实施例的压缩机构。

根据本发明第二方面实施例的压缩机，通过利用根据本发明第一方面实施例的压缩机构，具有换热效率高、成本低和性价比高等优点。

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压缩机构的工作原理示意图；

图2是根据本发明实施例的压缩机构的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的压缩机构的爆炸示意图；

图4是根据本发明实施例的压缩机构的吸气阀片的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的压缩机构的扩口的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的压缩机构的阀板的结构示意图。

附图标记：

压缩机构100；

气缸10；第一工作腔11；第一吸气口111；第一排气口112；滑片槽12；气阀槽13；第二工作腔14；

活塞20；滑片30；

气阀40；阀板41；第二吸气口411；第二排气口412；排气阀座413；吸气阀片42；运动部421；根部4211；腰部4212；头部4213；扩口4214；过渡部4215；排气阀片43；升程限位器44。

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”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“径向”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，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。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。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的压缩机构100。

如图1-图5所示，根据本发明实施例提出的压缩机构100包括：气缸10、活塞20、滑片30和气阀40。

其中，气缸10具有第一工作腔11、滑片槽12和气阀槽13，第一工作腔11具有第一吸气口111和第一排气口112，活塞20可偏心转动地设于第一工作腔11内，滑片30可往复运动地设于滑片槽12，滑片30的先端止抵于活塞20，滑片槽12的位于滑片30的末端的部分形成第二工作腔14，气阀40设于气阀槽13，气阀40具有可开闭且与第二工作腔14连通的第二吸气口411以及可开闭且与第二工作腔14连通的第二排气口412，气阀40包括吸气阀片42且吸气阀片42具有用于开闭第二吸气口411的运动部421，运动部421包括依次连接的根部4211、腰部4212和头部4213，头部4213与第二吸气口411位置对应，运动部421的最大宽度W1小于滑片槽12的宽度W，头部4213关闭第二吸气口411时，头部4213的外周沿与第二吸气口411之间的最小距离δ满足：δ≥0.15mm。

具体而言，如图1至图3所示，第一工作腔11设在气缸10内部，并且第一工作腔11形成为圆柱形腔，活塞20设置为圆环形，活塞20的外周壁可沿第一工作腔11的内壁滚动，活塞20的转动中心与第一工作腔11的中心不同，由此活塞20在第一工作腔11内偏心转动。滑片槽12与第一工作腔11连通，滑片30沿滑片槽12的长度方向往复运动，滑片30的先端指的是滑片30邻近第一工作腔11的一端，滑片30的末端与滑片槽12共同限定出第二工作腔14。气阀槽13设在滑片槽12远离第一工作腔11的一端并且气阀槽13与滑片槽12连通，气阀40固定在气阀槽13内，气阀40上设置有第二吸气口411和第二排气口412，第二吸气口411可开闭并且与第二工作腔14连通，第二排气口412可开闭并且与第二工作腔14连通。

运动部421的根部4211与吸气阀片42连接，运动部421的腰部4212和头部4213与吸气阀片42相分隔，运动部421的头部4213紧贴第二吸气口411设置以封盖第二吸气口411，吸气阀片42具有弹性，运动部421整体可以相对根部4211与吸气阀片42相接的部分发生转动，以打开和关闭第二吸气口411，运动部421的最大宽度位于根部4211，使得运动部421整体在多次形变的过程中不易断裂。由此，运动部421整体的结构稳定性较好，形变能力较好，对于第二吸气口411的打开和关闭的作用也更好。

运动部421未发生形变时，头部4213紧贴在第二吸气口411上，此时第二吸气口411呈关闭状态以防止第二工作腔14内的冷媒气体从第二吸气口411反流，第二工作腔14内形成为密闭的压缩空间，考虑制造误差及其他影响因素，头部4213的外周沿与第二吸气口411之间的最小距离δ满足：δ≥0.15mm，可以保证在第二工作腔14的压缩过程中头部4213完全封盖住第二吸气口411，从而减小第二工作腔14内的冷媒泄露的风险。

下面参考图1至图3描述根据本发明实施例的压缩机构100的工作原理。

压缩机构100运转时，随着活塞20在第一工作腔11内做偏心转动，第一工作腔11内的容积不断变化，因而第一工作腔11内的空气被压缩或扩容，压缩机由第一吸气口111向第一工作腔11内通入低压冷媒，低压冷媒经过气缸10的压缩后形成高压冷媒，高压冷媒由第一排气口112排出至气缸10外。这里，由于滑片30常止抵在活塞20上，如此，压缩机构100工作时，气缸10始终处于加载工作状态。其中，方向“内”可以理解为朝向气缸10中心的方向，其相反方向被定义为“外”，即远离气缸10中心的方向。

活塞20在第一工作腔11内转动的同时，滑片30在滑片槽12内进行往复运动。当滑片30在滑片槽12内朝向气缸10中心运动时，第二工作腔14内容积增大，在第二工作腔14四面密封的状态下，如同抽真空的状态，当吸气压力(即第二吸气口411连接的压缩机外部管道内的压力)与第二工作腔14的腔内压力之差增大到一定程度时，吸气阀片42的运动部421产生形变，气阀40上的第二吸气口411打开，第二工作腔14开始吸气过程，在该过程中，第二工作腔14内的压力始终小于压缩机的排气压力，气阀40上的第二排气口412为关闭状态。当滑片30开始朝着远离气缸10中心的方向运动时，第二工作腔14容积开始减小，第二工作腔14开始压缩过程，当第二工作腔14内的压力达到压缩机排气压力时，气阀40的第二排气口412打开，第二工作腔14内压缩后的气体排出，在压缩过程中，吸气阀片42的运动部421恢复原状，第二吸气口411为关闭状态。

根据本发明实施例的压缩机构100，通过在气缸10上限定出第一工作腔11和第二工作腔14，气阀槽13与第二工作腔14连通，气阀40包括吸气阀片42且吸气阀片42具有用于开闭第二吸气口411的运动部421，运动部421包括依次连接的根部4211、腰部4212和头部4213，在第一工作腔11内的活塞20旋转一周的情况下，第二工作腔14完成一次往复式压缩过程，完整的将旋转式压缩与往复式压缩在压缩机构100中实现，压缩机构100的压缩效率高，并且安装简单，成本低。因此，根据本发明实施例的压缩机构100具有换热效率高、成本低和性价比高等优点。

下面参考图1-图6详细描述根据本发明具体实施例的压缩机构100。

在本发明的一些实施例中，运动部421的最大宽度位于根部4211。由此，运动部421整体在多次形变的过程中不易发生断裂。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，头部4213关闭第二吸气口411时，头部4213的外周沿与第二吸气口411之间的最小距离δ满足：δ≥0.15mm。运动部421未发生形变时，头部4213紧贴在第二吸气口411上，此时第二吸气口411呈关闭状态以防止第二工作腔14内的冷媒气体从第二吸气口411反流，第二工作腔14内形成为密闭的压缩空间，考虑制造误差及其他影响因素，头部4213的外周沿与第二吸气口411之间的最小距离δ满足：δ≥0.15mm，可以保证在第二工作腔14的压缩过程中头部4213完全封盖住第二吸气口411，从而减小第二工作腔14内的冷媒泄露的风险。

可选地，继续参照图4所示的实施例，运动部421的最小宽度位于腰部4212且为W2，运动部421的最大高度为H2，其中，5％≤W2/H2≤25％。图4所示的是运动部421的弯曲应力和弯曲刚度随最小宽度W2与最大高度H2比值大小的变化，当最小宽度W2和最大高度H2的比值小于5％时，运动部421受到的弯矩较大，并且运动部421的弯曲刚度较小，运动部421容易发生形变，因此不能很好地起到封堵第二吸气口411的作用；当最小宽度W2和最大高度H2的比值大于25％时，运动部421受到的弯矩较小，弯曲刚度较大，运动部421不容易发生形变，因此不能较好地开启第二吸气口411。由此，5％≤W2/H2≤25％,可以使运动部421较好地开启和关闭第二吸气口411。

根据本发明的一个实施例，如图4所示，根部4211设有排气孔且第二排气口412通过排气孔与第二工作腔14连通，排气孔为圆形孔且直径为D，其中，W1-D≥1mm。吸气阀片42设在气阀40邻近第二工作腔14的一面，排气孔与第二排气口412相对应设置，由此，第二工作腔14内的压缩冷媒可通过排气孔由第二排气口412排出气缸10。根部4211的最大宽度至少比排气孔的直径大1mm，由此，运动部421的整体结构稳定性较好。

根据本发明的另一个实施例，如图4所示，根部4211设有排气孔且第二排气口412通过排气孔与第二工作腔14连通，排气孔为椭圆形孔且短轴为D1(图中未示出)，其中，W1-D1≥1mm。由此，运动部421在变形过程中结构稳定性较好，排气孔不会影响运动部421的形变，并且椭圆形的排气孔增大气体的流通面积，减小吸气阻力，从而进一步提升压缩机的效率。

根据本发明的一个实施例，参照图4所示的实施例，根部4211的与吸气阀片42除运动部421外的部分的连接处设有扩口4214。具体地，扩口4214相对运动部421对称的设有两个，两个扩口4214为根部4211与吸气阀片42相连接区域的开口形成。由此，运动部421不易在此处产生应力集中，可以减小运动部421断裂的风险。

进一步地，如图5所示，扩口4214为圆形、椭圆形或U形。由此，扩口4214的加工较为方便。

根据本发明的一个实施例，如图4所示，头部4213与腰部4212之间以及腰部4212与根部4211之间分别设有过渡部4215，过渡部4215的两侧沿为直线段或弧线段。如图4所示，头部4213与腰部4212之间的过渡部4215的两侧沿为弧线段，两弧线段在运动部421宽度方向上的距离由头部4213至腰部4212逐渐减小，腰部4212与根部4211之间的过渡部4215的两侧沿为弧线段，两弧线段在运动部421宽度方向上的距离由腰部4212至根部4211逐渐增大，由此，运动部421的头部4213、腰部4212和根部4211之间的衔接较好，整体的结构稳定性好。

可选地，如图4所示，运动部421的最大高度为H2，吸气阀片42的高度为H1，其中，70％≤H2/H1≤90％。

进一步地，继续参照图4所示的实施例，气缸10的高度为H，吸气阀片42的高度为H1，其中，0.005mm≤H-H1≤0.05mm。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，气阀40还包括：阀板41和排气阀片43。

其中，第二吸气口411和第二排气口412设于阀板41，吸气阀片42设于阀板41的朝向滑片槽12的一侧，排气阀片43设于阀板41的背向滑片槽12的一侧，用于开闭第二排气口412。

可选地，如图3所示，气阀40还包括升程限位器44。升程限位器44设于阀板41的背向滑片槽12的一侧，用于限制排气阀片43打开第二排气口412的极限位置。排气阀片43在产生一定程度的形变后止抵在升程限位器44上，由此，可以控制排气阀片43形变的角度，以达到控制第二排气口412排气流量的作用，并且可以起到对排气阀片43限位和保护的作用。

根据本发明进一步的示例，如图6所示，阀板41的背向滑片槽12的一侧设有排气阀座413，排气阀片43和升程限位器44设于排气阀座413内。排气阀座413由阀板41向其内部凹陷得到，排气阀片43和升程限位器44容纳在排气阀座413内，排气阀座413起到对排气阀片43和升程限位器44支撑限制的作用，还可以提高空间利用率，节省安装空间。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，阀板41的朝向滑片槽12的一侧设有围绕第二吸气口411的环形凹槽。环形凹槽内储存有润滑油，润滑油可以提高吸气阀40板与第二吸气口411之间密封的作用。

根据本发明第二方面实施例提出的压缩机，包括根据本发明上述实施例的压缩机构100。

根据本发明第二方面实施例的压缩机，通过利用根据本发明第一方面实施例的压缩机构100，具有换热效率高、成本低和性价比高等优点。

根据本发明实施例的压缩机构100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

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 (15)

1.一种压缩机构，其特征在于，包括：

气缸，所述气缸具有第一工作腔、滑片槽和气阀槽，所述第一工作腔具有第一吸气口和第一排气口；

活塞，所述活塞可偏心转动地设于所述第一工作腔内；

滑片，所述滑片可往复运动地设于所述滑片槽，所述滑片的先端止抵于所述活塞，所述滑片槽的位于所述滑片的末端的部分形成第二工作腔；

气阀，所述气阀设于所述气阀槽，所述气阀具有可开闭且与所述第二工作腔连通的第二吸气口以及可开闭且与所述第二工作腔连通的第二排气口，所述气阀包括吸气阀片且所述吸气阀片具有用于开闭所述第二吸气口的运动部，所述运动部包括依次连接的根部、腰部和头部，所述头部与所述第二吸气口位置对应，所述运动部的最大宽度W1小于所述滑片槽的宽度W，所述头部关闭所述第二吸气口时，所述头部的外周沿与所述第二吸气口之间的最小距离δ满足：δ≥0.15mm。

2.根据权利要求1所述的压缩机构，其特征在于，所述运动部的最大宽度位于所述根部。

3.根据权利要求1所述的压缩机构，其特征在于，所述运动部的最小宽度位于所述腰部且为W2，所述运动部的最大高度为H2，其中，5％≤W2/H2≤25％。

4.根据权利要求1所述的压缩机构，其特征在于，所述根部设有排气孔且所述第二排气口通过所述排气孔与所述第二工作腔连通，所述排气孔为圆形孔且直径为D，其中，W1-D≥1mm。

5.根据权利要求1所述的压缩机构，其特征在于，所述根部设有排气孔且所述第二排气口通过所述排气孔与所述第二工作腔连通，所述排气孔为椭圆形孔且短轴为D1，其中，W1-D1≥1mm。

6.根据权利要求1所述的压缩机构，其特征在于，所述根部的与所述吸气阀片除所述运动部外的部分的连接处设有扩口。

7.根据权利要求6所述的压缩机构，其特征在于，所述扩口为圆形、椭圆形或U形。

8.根据权利要求1所述的压缩机构，其特征在于，所述头部与所述腰部之间以及所述腰部与所述根部之间分别设有过渡部，所述过渡部的两侧沿为直线段或弧线段。

9.根据权利要求1所述的压缩机构，其特征在于，所述运动部的最大高度为H2，所述吸气阀片的高度为H1，其中，70％≤H2/H1≤90％。

10.根据权利要求1所述的压缩机构，其特征在于，所述气缸的高度为H，所述吸气阀片的高度为H1，其中，0.005mm≤H-H1≤0.05mm。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的压缩机构，其特征在于，所述气阀还包括：

阀板，所述第二吸气口和所述第二排气口设于所述阀板，所述吸气阀片设于所述阀板的朝向所述滑片槽的一侧；

排气阀片，所述排气阀片设于所述阀板的背向所述滑片槽的一侧，用于开闭所述第二排气口。

12.根据权利要求11所述的压缩机构，其特征在于，所述气阀还包括：

升程限位器，所述升程限位器设于所述阀板的背向所述滑片槽的一侧，用于限制所述排气阀片打开所述第二排气口的极限位置。

13.根据权利要求12所述的压缩机构，其特征在于，所述阀板的背向所述滑片槽的一侧设有排气阀座，所述排气阀片和所述升程限位器设于所述排气阀座内。

14.根据权利要求11所述的压缩机构，其特征在于，所述阀板的朝向所述滑片槽的一侧设有围绕所述第二吸气口的环形凹槽。

15.一种压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-14中任一项所述的压缩机构。