CN108223384A - 泵体组件、压缩机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种泵体组件、压缩机及空调器，其中，泵体组件包括：泵体组件本体，泵体组件本体包括排气口；弹性结构，设置在排气口处，排气口处的排气压力变化时弹性结构发生变形或者移动，以使排气口的排气面积改变，使排气口面积与排量的比值处于最佳值。本发明的技术方案解决了现有技术中的压缩机的排气口的尺寸无法针对不同的频率而改变，并使压缩机性能降低的问题。

Description

泵体组件、压缩机及空调器

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种泵体组件、压缩机及空调器。

背景技术

压缩机高效化设计是设计研发人员一直不懈努力追求的，压缩机性能指标由制冷量/压缩机功率来评估，为达到压缩机高效化，需提高制冷量或者降低压缩机功率，当制冷量一定时，需努力降低压缩机功率，压缩机功率主要由绝热压缩功率、指示功率损失、摩擦损失、电机损失组成，指示功率是技术人员重点关注的问题，指示功率损失包括排气阻力损失、吸气阻力损失、余隙容积、泄漏损失、传热损失，其中排气阻力损失占指示功率损失约48％，因此减小排气阻力损失是降低指示功率损失的主要途径。

排气口大小直接影响排气阻力，因此排气口设计非常关键，排气口设计太大，排气阻力损失虽然减小，但余隙容积会大大增加，当排气口设计过小时，余隙容积虽然减小，但是排气阻力损失会大大增加，因此排气口的大小设计并不是越大越好也不是越小越好，存在一个最佳值。但是，现有技术中，压缩机设计为排气口大小为一固定值，针对变频压缩机，相同工况下，随着频率升高，制冷剂循环流量大大增加，因排气口大小一定，高频运行时排气阻力大大增加，导致功率偏高，导致压缩机性能降低，而低频运行时，排气口相对偏大，排气阻力损失小，但相对余隙容积大大增大，导致制冷量降低，压缩机性能降低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种泵体组件、压缩机及空调器，以解决现有技术中的压缩机的排气口的尺寸无法针对不容的频率而改变，并使压缩机性能降低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种泵体组件，包括：泵体组件本体，泵体组件本体包括排气口；弹性结构，设置在排气口处，排气口处的排气压力变化时弹性结构发生变形或者移动，以使排气口的排气面积改变。

进一步地，弹性结构设置在排气口的内侧壁上。

进一步地，弹性结构为环形结构。

进一步地，弹性结构为中空结构。

进一步地，弹性结构内填充有惰性气体。

进一步地，泵体组件还包括设置在弹性结构和排气口之间的固定结构，固定结构将弹性结构固定在排气口的内侧壁上。

进一步地，排气口的内侧壁上设置有安装槽，固定结构包括连接条，连接条的一端连接在弹性结构上，连接条的另一端穿设在安装槽内。

进一步地，安装槽为多个，多个安装槽沿排气口的周向间隔设置，连接条为多个，多个连接条沿弹性结构的周向间隔设置，多个连接条和多个安装槽一一对应设置。

进一步地，泵体组件本体还包括气缸以及设置在气缸的端部的法兰，排气口设置在法兰上。

进一步地，连接条上设置有第一连接孔，法兰上设置有第二连接孔，第一连接孔与安装槽连通，泵体组件还包括穿设在第一连接孔和第二连接孔内的连接柱。

进一步地，排气口的排气面积与气缸的排量的比值在3.2至4.8的范围内。

根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括壳体以及设置在壳体内的泵体组件，泵体组件为上述的泵体组件。

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，当压缩机高频运行时(相当于排量增大)，压力增大，弹性结构被挤压变形或者移动，从而使得排气口的面积自动变大，以减小排气阻力损失，余隙容积虽然绝对值增大，但相对余隙容积保持不变或变小，故压缩机性能提高。当压缩机低频运行时，流量小，排气压力小且弹性结构受到的压力小，排气口自动变小，以减小余隙容积，提高制冷量，进而提高压缩机性能。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的压缩机的排气口的尺寸无法针对不同的频率而改变，并使压缩机性能降低的问题。

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视示意图；

图2示出了图1中压缩机的泵体组件的结构示意图；

图3示出了图2中泵体组件的剖视示意图；

图4示出了图2中泵体组件的排气口处的剖视示意图；

图5示出了图2中泵体组件的弹性结构的剖视示意图；

图6示出了图5中弹性结构的俯视示意图；

图7至图9分别示出了图5中弹性结构的其他形式的示意图；

图10示出了图1中压缩机的泵体组件本体和弹性结构的安装示意图；以及

图11示出了图2中泵体组件的排气口面积和排气比值与性能关系的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、泵体组件本体；11、排气口；12、气缸；13、法兰；131、第二连接孔；111、安装槽；20、弹性结构；30、固定结构；31、第一连接孔；40、连接柱；100、壳体；200、泵体组件。

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。

在现有技术中，通过理论计算及仿真分析发现，随着排气口大小的增加，压缩机排气阻力损失减小，但是余隙容积大大增加，压缩机能效为先增大后减小的趋势；加上变频压缩机频率不断变化，而目前排气口大小设计为固定值，高频运行时排气阻力大大增加，导致功率偏高，导致压缩机性能降低，而低频运行时，排气口相对偏大，排气阻力损失小，但相对余隙容积大大增大，导致制冷量降低，压缩机性能降低。本申请提供了一种泵体组件，一方面泵体组件的排气口大小随着频率(压力)变化而变化，使排气阻力损失和余隙容积达到最优。另一方面，申请人通过实验研究后，在排量不变的情况下，研究排气口大小，找到排气口大小最优范围；

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。

如图2至图4所示，本实施例的泵体组件包括：泵体组件本体10和弹性结构20。其中，泵体组件本体10包括排气口11。弹性结构20设置在排气口11处，排气口11处的排气压力变化时弹性结构20发生变形或者移动，以使排气口11的排气面积改变。

应用本实施例的技术方案，当压缩机高频运行时(相当于排量增大)，压力增大，弹性结构20被挤压变形或者移动，从而使得排气口11的面积自动变大，以减小排气阻力损失，余隙容积虽然绝对值增大，但相对余隙容积保持不变或变小，故压缩机性能提高。当压缩机低频运行时，流量小，排气压力小且弹性结构20受到的压力小，排气口11自动变小，以减小余隙容积，提高制冷量，进而提高压缩机性能。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的压缩机的排气口的尺寸无法针对不同的频率而改变，并使压缩机性能降低的问题。

如图4所示，在本实施例的技术方案中，弹性结构20设置在排气口11的内侧壁上。上述结构使得在泵体组件排气时，气流会通过弹性结构20，从而对弹性结构20施加压力。弹性结构20受到压力后变形或者移动，从而改变排气口11的排气面积。当然，上述的弹性结构20 并不限于设置在排气口11的内侧壁上，例如，将弹性结构20设置在排气口11的上方，同时弹性结构20的部分位于排气口11内侧。

如图4所示，在本实施例的技术方案中，弹性结构20为环形结构。具体地，弹性结构20 为圆环形结构，进而使得弹性结构20的内表面所围成的面积即为排气面积。当然，弹性结构 20可以不为环形结构，例如弹性结构20为条形的结构。

如图4所示，在本实施例的技术方案中，弹性结构20为中空结构。并且弹性结构20内填充有惰性气体。上述结构使得弹性结构20的变形性能更好，并且优选地，弹性结构20需采用耐高温、耐腐蚀、耐高压的弹性材料制成。

如图4所示和图5所示，在本实施例的技术方案中，泵体组件还包括设置在弹性结构20 和排气口11之间的固定结构30，固定结构30将弹性结构20固定在排气口11的内侧壁上。固定结构30防止在压缩机进行工作时，高压气流将弹性结构20吹走。

如图4和图5所示，在本实施例的技术方案中，排气口11的内侧壁上设置有安装槽111，固定结构30包括连接条，连接条的一端连接在弹性结构20上，连接条的另一端穿设在安装槽111内。具体地，连接条伸入至安装槽111内并将弹性结构20固定在排气口11的侧壁上。安装槽111沿水平方向延伸，并且优选地，连接条采用柔性材料制成。

如图5和图6所示，在本实施例的技术方案中，安装槽111为多个，多个安装槽111沿排气口11的周向间隔设置，连接条为多个，多个连接条沿弹性结构20的周向间隔设置，多个连接条和多个安装槽111一一对应设置。优选地，在本实施例中，连接条为四个，并且相邻的连接条之间呈90度。连接条为矩形结构。当然，多个连接条也可以有其他的设置方式，例如在图7中示出的实施方式中，连接条为三个。在图8和图9所示出的实施方式中，连接条的侧边为斜面，连接条大致呈梯形结构。连接条的宽度在背离弹性结构20的方向上逐渐减小。上述结构进一步地提升了连接条的结构强度，使其不容易被拽断。

如图2、图3以及图10所示，在本实施例的技术方案中，泵体组件本体10还包括气缸12以及设置在气缸12的端部的法兰13，排气口11设置在法兰13上。从图2可以看到，法兰 13包括上法兰和下法兰，上法兰设置在气缸12的上端面上，下法兰设置在气缸12的下端面上。上述的排气口11设置在上法兰上。

如图4和图10所示，在本实施例的技术方案中，连接条上设置有第一连接孔31，法兰 13上设置有第二连接孔131，第一连接孔31与安装槽111连通，泵体组件还包括穿设在第一连接孔31和第二连接孔131内的连接柱40。具体地，连接柱40为连接铆钉。本实施例中第二连接孔131为多个，多个第二连接孔131的排布方式与多个连接条上的第一连接孔31的排布方式相同。

优选地，本实施例中的排气口11的排气面积与气缸12的排量的比值在3.2至4.8的范围内。具体地，排气口11面积的单位为mm2，排量指的是压缩机的气缸12的行程容积，单位为cm3。申请人通过研究建立了压缩机排气口面积与排量比值同压缩机性能之间的曲线关系，如图11所示，当排气口截面积3.2至4.8之间时，压缩机性能最佳。

本申请还提供了一种压缩机，如图1所示，根据本申请的压缩机的实施例包括壳体100 以及设置在壳体100内的泵体组件200，泵体组件200为上述泵体组件。

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。当然，本申请中的压缩机也可以使用在其他的制冷电器内，例如冰箱等。

为解决上述技术问题：发明一种排气装置，在法兰排气口内设置导流部件，所述导流部件由缓冲部和连接部组成(如图6所示)，所述缓冲部为环形状，具有耐高温、耐腐蚀、耐高压的特性，内充满惰性气体，具有一定的压力，所述缓冲部环形大小可以根据压力的变化自动缩放，即可调节排气口大小。所述连接部至少有3个且具有一定的柔性，以方面放入法兰排气口对应槽中，连接部上至少有一个有销钉孔，法兰对应位置设置销钉孔，安装时以销钉固定，防止导流部件在高压气流下滑出排气口，具体见图5。

根据上述结构，本申请的泵体组件具有以下特点：

因弹性结构20内充满气体，具有一定的压力，与排气口11出压力(即排气压力)存在压差，弹性结构20在压差力的作用下会缩小或变大，变形量大小可以通过压差力计算得到。当排气压力大于弹性结构20压力时，弹性结构20环形缩小，排气口11变大，当排气压力小于弹性结构20压力时，缓冲环形变大，排气口11变小。法兰13的排气口11大小按最大流量时设计，弹性结构20初始大小按中低频流量较小时设计，当压缩机高频运行时(相当于排量增大)，压力增大，弹性结构20在压差力作用下缩小，故排气口面积变大，以减小排气阻力损失，余隙容积虽然绝对值增大，但相对余隙容积保持不变或变小，故压缩机性能提高。当压缩机低频运行时，流量小，排气压力小，弹性结构20增大，排气口变小，以减小余隙容积，提高制冷量，进而提高压缩机性能。

本申请的泵体组件具有以下特点：

1、满足此设计范围的转子压缩机在满足性能及可靠性的前提下，使排气口11大小与排量、余隙容积达到最优，进一步减小了压缩机的排气阻力损失，减小余隙容积，提高压缩机能效；

2、在排量不变的情况下，研究排气口11大小，找到排气口11大小最优范围；后续产品开发以此设计范围作为参考，可以节省大量的试验时间可试验资源，为后续开发提供捷径，降低新产品的开发成本。

通过研究发现排气口11面积与排量比值同压缩机性能之间的关系，后续产品开发以此设计范围作为参考，可以节省大量的试验时间可试验资源，为后续开发提供捷径，降低新产品的开发成本，同时通过设置弹性结构20，自动调节排气口11大小，使排气口11面积与排量的比值处于最佳状态，大大提高了压缩机性能。

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。

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)

1.一种泵体组件，其特征在于，包括：

泵体组件本体(10)，所述泵体组件本体(10)包括排气口(11)；

弹性结构(20)，设置在所述排气口(11)处，所述排气口(11)处的排气压力变化时所述弹性结构(20)发生变形或者移动，以使所述排气口(11)的排气面积改变。

2.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述弹性结构(20)设置在所述排气口(11)的内侧壁上。

3.根据权利要求1或2所述的泵体组件，其特征在于，所述弹性结构(20)为环形结构。

4.根据权利要求1或2所述的泵体组件，其特征在于，所述弹性结构(20)为中空结构。

5.根据权利要求4所述的泵体组件，其特征在于，所述弹性结构(20)内填充有惰性气体。

6.根据权利要求2所述的泵体组件，其特征在于，所述泵体组件还包括设置在所述弹性结构(20)和所述排气口(11)之间的固定结构(30)，所述固定结构(30)将所述弹性结构(20)固定在所述排气口(11)的内侧壁上。

7.根据权利要求6所述的泵体组件，其特征在于，所述排气口(11)的内侧壁上设置有安装槽(111)，所述固定结构(30)包括连接条，所述连接条的一端连接在所述弹性结构(20)上，所述连接条的另一端穿设在所述安装槽(111)内。

8.根据权利要求7所述的泵体组件，其特征在于，所述安装槽(111)为多个，多个所述安装槽(111)沿所述排气口(11)的周向间隔设置，所述连接条为多个，多个所述连接条沿所述弹性结构(20)的周向间隔设置，多个所述连接条和多个所述安装槽(111)一一对应设置。

9.根据权利要求7所述的泵体组件，其特征在于，所述泵体组件本体(10)还包括气缸(12)以及设置在所述气缸(12)的端部的法兰(13)，所述排气口(11)设置在所述法兰(13)上。

10.根据权利要求9所述的泵体组件，其特征在于，所述连接条上设置有第一连接孔(31)，所述法兰(13)上设置有第二连接孔(131)，所述第一连接孔(31)与所述安装槽(111)连通，所述泵体组件还包括穿设在所述第一连接孔(31)和所述第二连接孔(131)内的连接柱(40)。

11.根据权利要求9所述的泵体组件，其特征在于，所述排气口(11)的排气面积与所述气缸(12)的排量的比值在3.2至4.8的范围内。

12.一种压缩机，包括壳体(100)以及设置在所述壳体(100)内的泵体组件(200)，其特征在于，所述泵体组件(200)为权利要求1至11中任一项所述的泵体组件。

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12中所述的压缩机。