CN111963432B - 一种压缩机和空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压缩机和空调器，压缩机包括：主轴、气缸、法兰和滑片，主轴包括凸部，凸部、气缸、法兰和滑片共同形成压缩腔，凸部上与每个压缩腔对应地均开设有至少一个主轴排气口，法兰上设置有法兰排气口，每个主轴排气口的一端与压缩腔连通，另一端能够在主轴旋转的过程中与法兰排气口连通、以进行排气，且在主轴排气口中设置有排气阀组件，排气阀组件能够根据压缩腔内的压力大小进行自动排气。根据本发明采用主轴排气口+排气阀组件+法兰排气口的结构设计，有效保证每个压缩腔内排气口数量和面积固定，能够在满足压缩机排气速度要求的同时，保证压缩机在所有工况条件下均正常运行，排气速度连续变化。

Description

一种压缩机和空调器
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种压缩机和压缩机。
背景技术
专利号为201510044276.4的专利公开了一种压缩机排气结构，通过主轴上开设排气通道30与法兰上开设的导流通道20连通，实现压缩机末端排气。主要排气通过法兰上的排气口10实现。
专利号为201710916718.9的专利提出了一种压缩机结构，其中涉及到的主要排气口采用了和专利201510044276.4相同的原理，为了保证压缩机的排气口面积尽量大，减小排气损失，要求滑片扫过排气口时必须完全覆盖排气口，因此排气口增加大时需要采用菱形排气口结构。
但是上述2个专利方案存在两个问题：
1、主轴上排气通道30与法兰上导流通道20形成的排气通道，由于没有排气阀片，随着泵体转动，当主轴上排气通道30与法兰上导流通道20连通，则该排气通道打开，即为定压比设计，为了满足现有空调所有的使用，该设计压比要大于压缩机运行的所有工况压比，否则会出现部分工况欠压缩状态(未达到排气压力开始排气问题)，则设计要求该连通角度越靠后越好，该排气通道仅起到辅助排气的效果，利用率不高。
2、在压缩机排量较大时，为了增加大排气口面积，减小排气损失，出了法兰上的排气口采用菱形结构外，还需要增加排气口数量，则排气阀片组件数量同样增加，增加了压缩机零件数量，提高成本及可靠性隐患；同时在法兰上开设排气口结构，减小了法兰刚度，可能出现磨损及可靠性问题；另外由于排气口位置固定，当腔体经过某一法兰(菱形)排气口后，排气后关闭，则排气口面积突变，导致压缩机排气速度发生突变，对压缩机可靠性存在较大隐患。
3、滑片扫过法兰排气口时，排气口余隙容积的再膨胀引起的重复压缩，引起压缩机能效降低。
4、滑片扫过法兰排气口时，排气口气流可能对滑片运行产生影响，导致滑片发生倾斜或受力发生变化引起的不稳定状态，影响压缩机可靠性。
5、压缩机每旋转一周，排气阀片打开N次(N为滑片数量)，阀片高频运行容易发生断裂等可靠性问题。
由于现有技术中的压缩机的排气口设置在法兰上、并与压缩腔相对，当腔体经过某一法兰排气口后，排气后关闭，则排气口面积突变，导致压缩机排气速度发生突变，对压缩机可靠性存在较大隐患的问题，因此本发明研究设计出一种压缩机和空调器。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的压缩机存在排气口面积突变，导致压缩机排气速度发生突变的缺陷，从而提供一种压缩机和空调器。
为了解决上述问题，本发明提供一种压缩机，其包括：
主轴、气缸、法兰和滑片，所述主轴包括凸部，所述凸部、所述气缸、所述法兰和所述滑片共同形成压缩腔，所述凸部上与每个所述压缩腔对应地均开设有至少一个主轴排气口，所述法兰上设置有法兰排气口，每个所述主轴排气口的一端与所述压缩腔连通，另一端能够在主轴旋转的过程中与所述法兰排气口连通、以进行排气，且在所述主轴排气口中设置有排气阀组件，所述排气阀组件能够根据所述压缩腔内的压力大小进行自动排气；
所述主轴排气口包括径向排气孔和轴向排气孔，所述径向排气孔开设在所述凸部的径向外侧面并沿径向方向开设，所述轴向排气孔开设在所述凸部的轴向端面并沿轴向方向开设，所述轴向排气孔与所述径向排气孔连通，使得气流从所述压缩腔、所述径向排气孔和所述轴向排气孔依次通过；
所述排气阀组件包括阀块和弹性部件，所述阀块和所述弹性部件设置于所述径向排气孔中，所述阀块的一端内部形成有容纳腔、以容纳所述弹性部件的至少部分设置于其中，所述阀块的另一端与所述径向排气孔的进口相对设置，所述阀块能够做往复运动使得所述径向排气孔与所述轴向排气孔在连通和关闭连通之间切换。
优选地，所述阀块包括头部和尾部，所述头部与所述径向排气孔的外侧端面相对设置，所述头部和尾部相接的位置形成有环形的第一流通槽，所述第一流通槽能够与所述轴向排气孔相对以从所述轴向排气孔处引入排气压力，所述尾部的外周面上开设有第二流通槽，所述第二流通槽的一端与所述第一流通槽连通、另一端与所述容纳腔连通，所述容纳腔形成于所述尾部的内部。
优选地，所述阀块为圆柱体结构，所述第一流通槽为沿所述圆柱体的周向开设的圆环形凹槽，所述第二流通槽为沿所述圆柱体的轴向在所述尾部的外周面上开设的条形槽，所述第二流通槽沿所述圆柱体的径向方向为与所述容纳腔连通的通槽。
优选地，所述第二流通槽为至少两个、且沿所述圆柱体的周向间隔排布设置。
优选地，所述排气阀组件还包括阻挡部件，所述阻挡部件插设在所述径向排气孔中、且位于所述径向排气孔的外侧端面与所述阀块之间的位置。
优选地，所述阻挡部件为柱状结构的挡柱，所述凸部的轴向端面处沿轴向延伸地还设置有挡柱槽，所述挡柱槽与所述径向排气孔连通，所述挡柱从所述挡柱槽沿轴向装入所述径向排气孔中。
优选地，所述挡柱槽为在所述凸部上间隔排布设置的至少两个，且所述挡柱也为至少两个、且与所述挡柱槽一一对应设置；和/或，所述挡柱为圆柱体，其直径B满足关系：1mm≤B≤5mm。
优选地，所述径向排气孔为至少两个、且沿所述主轴的轴线方向间隔设置；和/或，所述轴向排气孔沿所述主轴的轴线方向贯穿所述凸部的上下端面。
优选地，所述凸部上还开设有至少一个滑片槽，所述滑片设置于所述滑片槽中，所述主轴排气口设置在所述滑片槽的沿圆周方向的相对靠近压缩结束端的位置。
优选地，当滑片槽为两个以上时，所述主轴排气口设置在两个相邻所述滑片槽沿周向之间的位置，且所述主轴排气口相对地靠近位于压缩结束端的滑片槽的位置。
优选地，所述法兰排气口包括法兰排气槽和法兰排气孔，所述法兰排气槽设置于所述法兰的与所述凸部相接的轴向一端面上且沿轴向方向开设，所述法兰排气孔设置于所述法兰的与所述凸部相背的轴向另一端面上且沿轴向方向开设，所述法兰排气槽的一端与所述法兰排气孔连通，所述法兰排气槽的另一端能在所述主轴转动过程中与所述主轴排气口连通。
优选地，所述法兰排气槽为沿周向延伸的弧形槽，所述法兰排气孔为至少一个，且至少一个所述法兰排气孔与所述法兰排气槽连通。
优选地，所述法兰排气槽的起始角度为β，所述压缩机的泵体腔体吸气结束角度为α，并满足：α≥β。
优选地，所述法兰包括上法兰和下法兰，所述上法兰上开设有所述法兰排气口和/或所述下法兰上开设有所述法兰排气口；
和/或，当所述压缩腔内的压力大于等于预设排气压力时，所述排气阀组件打开而进行排气，当所述压缩腔内的压力小于预设排气压力时，所述排气阀组件关闭而不进行排气；
和/或，所述压缩机为滑片式压缩机。
优选地，当所述阀块包括第一流通槽和第二流通槽时，所述头部承受所述径向排气孔引入的所述压缩腔中的压力P，所述弹性部件施加到所述阀块上的弹性力为F，通过所述第一流通槽和所述第二流通槽从所述轴向排气孔外部引入至所述容纳腔中的排气压力为Pd，当P*S1＞Pd*S2+F，所述排气阀组件打开而进行排气，当P*S1＜Pd*S2+F时，所述排气阀组件关闭而不进行排气，其中S1为径向排气孔的面积，S2为阀块的面积。
本发明还提供一种空调器，其包括前任一项所述的压缩机。
本发明提供的一种压缩机和空调器具有如下有益效果：
本发明通过将排气口设置在主轴的凸部上、有效的取消掉现有在法兰上与压缩腔对应的位置设置的排气结构，由于凸部随着主轴一同转动、从而使得主轴排气口始终位于两个滑片之间的位置，并且通过排气阀组件设置于主轴排气口内部能够根据压缩腔内的大小而进行自动开启排气阀组件而进行排气或关闭排气，当所述压缩腔内的压力大于等于预设排气压力时，所述排气阀组件打开而进行排气，当所述压缩腔内的压力小于预设排气压力时，所述排气阀组件关闭而不进行排气；即采用主轴排气口+排气阀组件+法兰排气口的结构设计，有效保证每个压缩腔内排气口数量和面积固定，能够在满足压缩机排气速度要求的同时，保证压缩机在所有工况条件下均正常运行，排气速度连续变化；
2.本发明并且由于不需再从与压缩腔相对的法兰排气口处进行排气，有效地避免了原法兰排气口余隙容积膨胀引起的再压缩引起的功耗大问题，提高压缩机了能效；原有与压缩腔对应的法兰排气口在排气时会对滑片的头部产生气流影响，本申请通过在主轴的凸部上设置主轴排气口，使得时滑片运动不再受法兰排气口气流的影响，保证压缩机可靠性；本申请的压缩机旋转一周，阀块打开一次，提高阀块可靠性，有效解决现有技术中压缩机每旋转一周，排气阀片打开N次(N为滑片数量)，阀片高频运行容易发生断裂等可靠性问题。
附图说明
图1是本发明的压缩机泵体部分的分解结构图；
图2是本发明的压缩机泵体部分的俯视图；
图3是本发明的压缩机吸气/压缩阶段泵体剖视图；
图4是本发明的吸气/压缩阶段排气口位置剖视局部放大图(图3的A部分的局部放大图，图2中位置1，阀块未打开)；
图5是本发明的排气阶段排气口位置剖视局部放大图(图3的A部分的局部放大图，图2中位置2，阀块打开)；
图6是本发明的上法兰的立体、俯视、仰视以及A-A剖视图；
图7是本发明的压缩机的主轴的立体、正视、俯视和B部分的放大图；
图8是本发明的压缩机的阀块的立体、正视和纵剖视结构图；
图9是本发明的压缩机的挡柱的立体和正视结构图；
图10是本发明的压缩机的主轴与阀组件装配的立体、正面剖视和俯视图；
附图标记表示为：
1、主轴；11、凸部；111、挡柱槽；12、滑片槽；100、压缩腔；2、气缸；3、法兰；31、上法兰；32、下法兰；4、滑片；5、主轴排气口；51、径向排气孔；52、轴向排气孔；6、法兰排气口；61、法兰排气槽；62、法兰排气孔；7、排气阀组件；71、阀块；710、容纳腔；711、头部；712、尾部；713、第一流通槽；714、第二流通槽；72、弹性部件；73、阻挡部件；8、盖板。
具体实施方式
如图1-10所示，本发明提供一种压缩机，其包括：
主轴1、气缸2、法兰3和滑片4，所述主轴1包括凸部11，所述凸部11、所述气缸2、所述法兰3和所述滑片4共同形成压缩腔100，所述凸部11上与每个所述压缩腔100对应地均开设有至少一个主轴排气口5，所述法兰3上设置有法兰排气口6，(优选所述法兰排气口在径向方向上与所述主轴排气口相对设置，能够在径向方向保证法兰排气口和主轴排气口连通)，每个所述主轴排气口5的一端与所述压缩腔100连通，另一端能够在主轴旋转的过程中与所述法兰排气口6连通、以进行排气，且在所述主轴排气口5中设置有排气阀组件7，所述排气阀组件7能够根据所述压缩腔100内的压力大小进行自动排气；
所述主轴排气口5包括径向排气孔51和轴向排气孔52，所述径向排气孔51开设在所述凸部11的径向外侧面并沿径向方向开设，所述轴向排气孔52开设在所述凸部11的轴向端面并沿轴向方向开设，所述轴向排气孔52与所述径向排气孔51连通，使得气流从所述压缩腔100、所述径向排气孔51和所述轴向排气孔52依次通过；
所述排气阀组件7包括阀块71和弹性部件72(优选弹簧)，所述阀块71和所述弹性部件72设置于所述径向排气孔51中，所述阀块71的一端内部形成有容纳腔710、以容纳所述弹性部件72的至少部分设置于其中，所述阀块71的另一端与所述径向排气孔51的进口相对设置，所述阀块71能够做往复运动使得所述径向排气孔51与所述轴向排气孔52在连通和关闭连通之间切换。
本发明通过将排气口设置在主轴的凸部上、有效的取消掉现有在法兰上与压缩腔对应的位置设置的排气结构，由于凸部随着主轴一同转动、从而使得主轴排气口始终位于两个滑片之间的位置，并且通过排气阀组件设置于主轴排气口内部能够根据压缩腔内的大小而进行自动开启排气阀组件而进行排气或关闭排气，当所述压缩腔100内的压力大于等于预设排气压力时，所述排气阀组件7打开而进行排气，当所述压缩腔100内的压力小于预设排气压力时，所述排气阀组件7关闭而不进行排气；即采用主轴排气口+排气阀组件+法兰排气口的结构设计，有效保证每个压缩腔内排气口数量和面积固定，能够在满足压缩机排气速度要求的同时，保证压缩机在所有工况条件下均正常运行，排气速度连续变化；
本发明的主轴排气口包括径向排气孔、能够通过径向排气孔从压缩腔中连通并引入气体，轴向排气孔用于将径向排气孔过来的气体连通并导入至法兰排气口中、进行有效排气，有效地替换并取消了现有技术中采用法兰上与压缩腔位置相对设置排气口的结构，有效保证每个压缩腔内排气口数量和面积固定，排气速度连续变化；
本发明通过阀块和弹性部件的结构，能够利用弹性部件的弹性力将阀块的初始状态抵接到径向排气孔处以在压缩腔中压力较小时关闭排气(如图4)，但当压缩腔中压力高于预设排气压力时、压力克服弹性压力和轴向排气孔中引入的排气端的高压的和值，推动阀块朝远离径向排气孔的方向运动，打开径向排气孔，使得径向排气孔与轴向排气孔连通，以使得压力大于预设排气压力值时自动排气，压力小于预设排气压力值时关闭自动排气(如图4-5)。
本发明并且由于不需再从与压缩腔相对的法兰排气口处进行排气，有效地避免了原法兰排气口余隙容积膨胀引起的再压缩引起的功耗大问题，提高压缩机了能效；原有与压缩腔对应的法兰排气口在排气时会对滑片的头部产生气流影响，本申请通过在主轴的凸部上设置主轴排气口，使得时滑片运动不再受法兰排气口气流的影响，保证压缩机可靠性；本申请的压缩机旋转一周，阀块打开一次，提高阀块可靠性，有效解决现有技术中压缩机每旋转一周，排气阀片打开N次(N为滑片数量)，阀片高频运行容易发生断裂等可靠性问题。
本发明的主轴上设置有排气口，安装有排气阀组件，法兰上设置有法兰排气槽和法兰排气孔，当压缩腔腔体压力高于泵体外部排气压力和阀弹簧的弹簧力的综合作用力时，阀块沿径向排气孔移动，腔体通过主轴排气口与法兰排气槽连通，并通过法兰排气孔排出压缩机泵体，实现压缩机排气。保证每个压缩腔内排气口数量和面积固定，满足压缩机排气速度要求的同时，保证压缩机在所有工况条件下均正常运行，排气速度连续变化，避免原法兰排气口余隙容积膨胀引起的再压缩引起的功耗大问题，提高压缩机了能效。同时滑片运动不受法兰排气口气流的影响，保证压缩机可靠性。
优选地，所述阀块71包括头部711和尾部712，所述头部711与所述径向排气孔51的外侧端面相对设置，所述头部711和尾部712相接的位置形成有环形的第一流通槽713，所述第一流通槽713能够与所述轴向排气孔52相对以从所述轴向排气孔52处引入排气压力，所述尾部712的外周面上开设有第二流通槽714，所述第二流通槽714的一端与所述第一流通槽713连通、另一端与所述容纳腔710连通，所述容纳腔710形成于所述尾部712的内部。这是本发明的阀块的优选结构形式，即通过头部和尾部的结构形式，利用头部而对径向排气孔的端部进行封闭和打开、利用尾部能够有效形成容纳弹性部件设置于其中的容纳腔，并且利用头部和尾部之间的第一流通槽、能够有效从轴向排气孔处引入外部的排气压力、并通过与第一流通槽连通的第二流通槽，将排气的高压气体引入容纳腔中，以利用排气压力和弹性部件的弹性力共同作用于阀块的头部的内侧，压缩腔的内部压力作用于阀块的头部的另一侧，需要使得压缩腔内部压力大于排气压力+弹性力时才能驱动阀块运动、打开排气通道，否则则关闭排气通道，为排气阀组件的自动控制提供条件。
优选地，所述阀块71为圆柱体结构，所述第一流通槽713为沿所述圆柱体的周向开设的圆环形凹槽，所述第二流通槽714为沿所述圆柱体的轴向在所述尾部712的外周面上开设的条形槽，所述第二流通槽714沿所述圆柱体的径向方向为与所述容纳腔710连通的通槽。这是本发明的阀块的进一步优选结构形式，即采用圆柱体结构的阀块能够有效地设置于径向排气孔中，圆弧形凹槽用于引入外部气体、第二流通槽形成为条形槽，将气体从第一流通槽导入至径向内部的容纳腔中。
优选地，所述第二流通槽714为至少两个、且沿所述圆柱体的周向间隔排布设置。这是本发明的第二流通槽的进一步优选结构形式，通过多个的第二流通槽能够增大引入排气气体的面积，提高自动控制的能力。
优选地，所述排气阀组件7还包括阻挡部件73，所述阻挡部件73插设在所述径向排气孔51中、且位于所述径向排气孔51的外侧端面与所述阀块71之间的位置。这是本发明的排气阀组件的进一步优选结构形式，通过阻挡部件的结构形式，能够对阀块的背离弹性部件的一端起到限位作用，防止阀块从径向排气孔的外侧端面脱出。
优选地，所述阻挡部件73为柱状结构的挡柱，所述凸部11的轴向端面处沿轴向延伸地还设置有挡柱槽111，所述挡柱槽111与所述径向排气孔51连通，所述挡柱从所述挡柱槽111沿轴向装入所述径向排气孔51中。这是本发明的阻挡部件的进一步优选结构形式，通过挡柱的结构形式和在凸部轴向端面处开始的挡柱槽，使得挡柱通过挡柱槽有效地插入径向排气孔中，形成对阀块的径向运动的限位作用。
优选地，所述挡柱槽111为在所述凸部11上间隔排布设置的至少两个，且所述挡柱也为至少两个、且与所述挡柱槽111一一对应设置；和/或，所述挡柱为圆柱体，其直径B满足关系：1mm≤B≤5mm。通过两个以上的挡柱槽和挡柱能够增强对阀块的阻挡限位作用，1mm≤B≤5mm能够保证挡柱具有足够的阻挡强度的同时还防止在凸部上开设较大孔径的挡柱槽而影响凸部的结构强度和刚度。
如图1为所申请方案泵体爆炸示意图，其主要由上法兰、下法兰、气缸、主轴、滑片、盖板及阀组件(阀体、挡柱、弹簧)组成。图2和3分别为申请方案泵体俯视图和截面图。图6为申请方案上法兰图，所述上法兰端面开设有弧形排气槽，同时在排气槽内开设有若干与壳体腔连通的排气口。如图7为本申请方案主轴图，主轴中心部上、下端面开设有排气孔和挡柱槽，所述排气孔由平行于主轴轴心的轴向排气孔和垂直于轴心的径向排气孔组成，所述挡柱槽与轴心平行，并垂直于主轴径向排气孔。如图8为申请方案阀块图，所述阀块分为头部和尾部，阀块尾部开设有流通槽和用来装配弹簧的弹簧孔。如图9为申请方案挡柱图，所述挡柱直径B满足关系：1mm≤B≤5mm。如图10为阀组件与主轴装配后的示意图。
优选地，所述径向排气孔51为至少两个、且沿所述主轴的轴线方向间隔设置；和/或，所述轴向排气孔52沿所述主轴的轴线方向贯穿所述凸部11的上下端面。这是本发明的优选结构形式，径向排气孔为多个、图中显示为沿轴向并排排布的2个，能够通过多个径向排气孔同时排气，增大排气面积，提高排气速度，轴向排气孔贯穿凸部的上下端面能够保证每个径向排气孔都可以连通到法兰排气槽和排气口，增强排气效果。
优选地，所述凸部11上还开设有至少一个滑片槽12，所述滑片4设置于所述滑片槽12中，所述主轴排气口5设置在所述滑片槽12的沿圆周方向的相对靠近压缩结束端的位置(相对于压缩吸气端)。进一步优选地，当滑片槽12为两个以上时，所述主轴排气口5设置在两个相邻所述滑片槽12沿周向之间的位置，且所述主轴排气口5相对地靠近位于压缩结束端的滑片槽12的位置。这是本发明的滑片槽和主轴排气口的优选结构关系，即优选形式为两个滑片槽周向之间设置一个主轴排气口，当然两个滑片槽之间还可以设置两个以上或多个的主轴排气口，主轴排气口靠近压缩结束端的滑片槽设置，这样能够有效降低压缩腔内存在于主轴排气口和滑片之间的余隙容积，提高压缩效率。
如图5，优选地，所述法兰排气口6包括法兰排气槽61和法兰排气孔62，所述法兰排气槽61设置于所述法兰3的与所述凸部11相接的轴向一端面上且沿轴向方向开设，所述法兰排气孔62设置于所述法兰3的与所述凸部11相背的轴向另一端面上且沿轴向方向开设，所述法兰排气槽61的一端与所述法兰排气孔62连通，所述法兰排气槽61的另一端能在所述主轴1转动过程中与所述主轴排气口5连通。这是本发明的法兰排气口的优选结构形式，即通过与凸部相接轴向端面设置的法兰排气槽能够与一个或多个的主轴排气槽进行分别连通，并通过另一端面处的法兰排气孔进行排出，通过法兰排气槽的结构能够最大限度地保证与主轴排气口的连通作用，防止主轴排气口在需要排气的时候无法连通排出气体，并且通过另一端面设置的间隔设置的法兰排气孔，能够增大法兰的结构强度和刚度，同时满足排气需求。
优选地，所述法兰排气槽61为沿周向延伸的弧形槽，所述法兰排气孔62为至少一个，且至少一个所述法兰排气孔62与所述法兰排气槽61连通。这是本发明的法兰排气槽和法兰排气孔的进一步优选结构形式，周向延伸的弧形槽结构能够进一步保证与多个主轴排气口的连通作用，保证有效的排气需求，至少一个法兰排气孔能够在通过与法兰排气槽连通以满足排气的同时还能提高法兰的结构强度和刚度(不必开设通槽)。
优选地，所述法兰排气槽61的起始角度为β，所述压缩机的泵体腔体吸气结束角度为α，并满足：α≥β。通过这样的结构设置能够有效保证在进入压缩段的压缩腔中的主轴排气口均能连通至法兰排气槽，防止存在部分压缩腔中的主轴排气口位置无法连通至法兰排气槽中的情况、避免无法满足所有工况情况，实现所有工况(不同压比)均能达到的效果。
为了满足所有工况(不同压比，特别是压比为1时)的使用，法兰排气槽起始角度β与压缩机泵体腔体吸气结束角度α，满足：α≥β。同时，为了保证其他的完全排出，法兰排气槽与主轴排气口脱离角度位于主轴和气缸内径相切位置之后。
优选地，所述法兰3包括上法兰31和下法兰32，所述上法兰31上开设有所述法兰排气口6和/或所述下法兰32上开设有所述法兰排气口6；
和/或，当所述压缩腔100内的压力大于等于预设排气压力时，所述排气阀组件7打开而进行排气，当所述压缩腔100内的压力小于预设排气压力时，所述排气阀组件7关闭而不进行排气；
和/或，所述压缩机为滑片式压缩机。
这是本发明的法兰的优选结构形式，通过在上下法兰上均设置法兰排气口能够增大排气面积，提高排气效果，根据需求，可以在仅在上法兰或下法兰设置法兰排气槽和法兰排气孔(对应主轴径向排气孔和轴向口)，当受结构限制，排气口面积不足时，可以同时在上法兰和下法兰上设置法兰排气槽和法兰排气孔。法兰排气孔设置法兰排气槽中，数量不限，连通法兰排气槽和泵体外部。当压缩机排气时，气流先经过主轴排气口，打开排气阀块，进入法兰排气槽，再经过法兰排气孔排出泵体。
本发明通过压缩腔100内的压力大于等于预设排气压力(预设排气压力＝弹性部件的预设弹性力+排气腔的排气压力)时，所述排气阀组件7打开而进行排气，当所述压缩腔100内的压力小于预设排气压力时，所述排气阀组件7关闭而不进行排气，能够实现根据压缩腔内的压力通过排气阀组件进行自动排气。
优选地，当所述阀块71包括第一流通槽713和第二流通槽714时，所述头部711承受所述径向排气孔51引入的所述压缩腔100中的压力P，所述弹性部件72施加到所述阀块71上的弹性力为F，通过所述第一流通槽和所述第二流通槽从所述轴向排气孔52外部引入至所述容纳腔710中的排气压力为Pd，当P*S1＞Pd*S2+F，所述排气阀组件7打开而进行排气，当P*S1＜Pd*S2+F时，所述排气阀组件7关闭而不进行排气，其中S1为径向排气孔的面积，S1＝πR12，R1为径向排气孔的半径，S2为阀块的面积，S1＝(πR22)/4，R2为阀块的直径。
具体的，以图2来介绍申请方案实现过程。
当压缩机泵体运行至如图2所示时刻，位置1处一个主轴轴向排气孔刚好与法兰排气副槽相连通，如图4，阀体受力为：前端受到腔体压力P1，后端受到弹簧力F和引入的高压产生的力Pd，且由于位置1还处于压缩阶段，因此P1＜Pd+F，阀体与挡柱处于紧密贴合状态，即阀组件关闭状态。与此同时，由于位置2处处于排气阶段，如图5，此时主轴径向排气孔-主轴轴向排气孔-法兰排气槽-法兰排气口-壳体腔彼此相连通，此时阀体前后端的受力关系为P2＞Pd+F，阀体前端的高压力会推动阀体沿径向孔向后运动，使阀体脱离挡柱，即阀组件开启状态，从而形成排气通道，以使腔内高压通过主轴径向排气孔-主轴轴向排气孔-法兰排气槽-法兰排气口到达压缩机壳体腔，完成排气。
本发明还提供一种空调器，其包括前任一项所述的压缩机。本发明的排气方式全部采用主轴排气口+排气阀+法兰排气槽+法兰排气孔的结构设计，主轴上设置有排气口，安装有排气阀，法兰上设置有法兰排气槽和法兰排气孔，当压缩腔腔体压力高于泵体外部排气压力和弹簧的弹簧力的综合作用力时，阀块沿径向排气孔方向移动，主轴径向排气孔和轴向排气孔连通，并与法兰排气槽连通，通过法兰排气孔排出压缩机泵体，实现压缩机排气。保证每个压缩腔内排气口数量和面积固定，满足压缩机排气速度要求的同时，保证压缩机在所有工况条件下均正常运行，排气速度连续变化，避免原法兰排气口余隙容积膨胀引起的再压缩引起的功耗大问题，提高压缩机了能效。同时滑片运动不受法兰排气口气流的影响，保证压缩机可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种压缩机，其特征在于：包括：
主轴(1)、气缸(2)、法兰(3)和滑片(4)，所述主轴(1)包括凸部(11)，所述凸部(11)、所述气缸(2)、所述法兰(3)和所述滑片(4)共同形成压缩腔(100)，所述凸部(11)上与每个所述压缩腔(100)对应地均开设有至少一个主轴排气口(5)，所述法兰(3)上设置有法兰排气口(6)，每个所述主轴排气口(5)的一端与所述压缩腔(100)连通，另一端能够在主轴旋转的过程中与所述法兰排气口(6)连通、以进行排气，且在所述主轴排气口(5)中设置有排气阀组件(7)，所述排气阀组件(7)能够根据所述压缩腔(100)内的压力大小进行自动排气；
所述主轴排气口(5)包括径向排气孔(51)和轴向排气孔(52)，所述径向排气孔(51)开设在所述凸部(11)的径向外侧面并沿径向方向开设，所述轴向排气孔(52)开设在所述凸部(11)的轴向端面并沿轴向方向开设，所述轴向排气孔(52)与所述径向排气孔(51)连通，使得气流从所述压缩腔(100)、所述径向排气孔(51)和所述轴向排气孔(52)依次通过；
所述排气阀组件(7)包括阀块(71)和弹性部件(72)，所述阀块(71)和所述弹性部件(72)设置于所述径向排气孔(51)中，所述阀块(71)的一端内部形成有容纳腔(710)、以容纳所述弹性部件(72)的至少部分设置于其中，所述阀块(71)的另一端与所述径向排气孔(51)的进口相对设置，所述阀块(71)能够做往复运动使得所述径向排气孔(51)与所述轴向排气孔(52)在连通和关闭连通之间切换；
初始状态时所述弹性部件的弹性力能将阀块抵接到径向排气孔处以在压缩腔中压力较小时关闭排气，当压缩腔中压力高于预设排气压力时，压力克服弹性力和轴向排气孔中引入的排气端的高压压力之和，推动阀块朝远离径向排气孔的方向运动，打开径向排气孔，使得径向排气孔与轴向排气孔连通，以使得压力大于预设排气压力值时自动排气，压力小于预设排气压力值时关闭自动排气；
所述法兰排气口(6)包括法兰排气槽(61)和法兰排气孔(62)，所述法兰排气槽(61)设置于所述法兰(3)的与所述凸部(11)相接的轴向一端面上且沿轴向方向开设，所述法兰排气孔(62)设置于所述法兰(3)的与所述凸部(11)相背的轴向另一端面上且沿轴向方向开设，所述法兰排气槽(61)的一端与所述法兰排气孔(62)连通，所述法兰排气槽(61)的另一端能在所述主轴(1)转动过程中与所述主轴排气口(5)连通；
所述法兰排气槽(61)为沿周向延伸的弧形槽，所述法兰排气孔(62)为至少一个，且至少一个所述法兰排气孔(62)与所述法兰排气槽(61)连通；所述法兰排气槽(61)的起始角度为β，所述压缩机的泵体腔体吸气结束角度为α，并满足：α≥β；所述法兰排气槽(61)与主轴排气口脱离角度位于主轴和气缸内径相切位置之后。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：
所述阀块(71)包括头部(711)和尾部(712)，所述头部(711)与所述径向排气孔(51)的外侧端面相对设置，所述头部(711)和尾部(712)相接的位置形成有环形的第一流通槽(713)，所述第一流通槽(713)能够与所述轴向排气孔(52)相对以从所述轴向排气孔(52)处引入排气压力，所述尾部(712)的外周面上开设有第二流通槽(714)，所述第二流通槽(714)的一端与所述第一流通槽(713)连通、另一端与所述容纳腔(710)连通，所述容纳腔(710)形成于所述尾部(712)的内部。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于：
所述阀块(71)为圆柱体的结构，所述第一流通槽(713)为沿所述圆柱体的周向开设的圆环形凹槽，所述第二流通槽(714)为沿所述圆柱体的轴向在所述尾部(712)的外周面上开设的条形槽，所述第二流通槽(714)沿所述圆柱体的径向方向为与所述容纳腔(710)连通的通槽。
4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于：
所述第二流通槽(714)为至少两个、且沿所述圆柱体的周向间隔排布设置。
5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：
所述排气阀组件(7)还包括阻挡部件(73)，所述阻挡部件(73)插设在所述径向排气孔(51)中、且位于所述径向排气孔(51)的外侧端面与所述阀块(71)之间的位置。
6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于：
所述阻挡部件(73)为柱状结构的挡柱，所述凸部(11)的轴向端面处沿轴向延伸地还设置有挡柱槽(111)，所述挡柱槽(111)与所述径向排气孔(51)连通，所述挡柱从所述挡柱槽(111)沿轴向装入所述径向排气孔(51)中。
7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于：
所述挡柱槽(111)为在所述凸部(11)上间隔排布设置的至少两个，且所述挡柱也为至少两个、且与所述挡柱槽(111)一一对应设置；和/或，所述挡柱为圆柱体，其直径B满足关系：1mm≤B≤5mm。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的压缩机，其特征在于：
所述径向排气孔(51)为至少两个、且沿所述主轴的轴线方向间隔设置；和/或，所述轴向排气孔(52)沿所述主轴的轴线方向贯穿所述凸部(11)的上下端面。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的压缩机，其特征在于：
所述凸部(11)上还开设有至少一个滑片槽(12)，所述滑片(4)设置于所述滑片槽(12)中，所述主轴排气口(5)设置在所述滑片槽(12)的沿圆周方向的相对靠近压缩结束端的位置。
10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于：
当滑片槽(12)为两个以上时，所述主轴排气口(5)设置在两个相邻所述滑片槽(12)沿周向之间的位置，且所述主轴排气口(5)相对地靠近位于压缩结束端的滑片槽(12)的位置。
11.根据权利要求2-4中任一项所述的压缩机，其特征在于：
所述法兰(3)包括上法兰(31)和下法兰(32)，所述上法兰(31)上开设有所述法兰排气口(6)和/或所述下法兰(32)上开设有所述法兰排气口(6)；
和/或，当所述压缩腔(100)内的压力大于等于预设排气压力时，所述排气阀组件(7)打开而进行排气，当所述压缩腔(100)内的压力小于预设排气压力时，所述排气阀组件(7)关闭而不进行排气；
和/或，所述压缩机为滑片式压缩机。
12.根据权利要求11所述的压缩机，其特征在于：
所述头部(711)承受所述径向排气孔(51)引入的所述压缩腔(100)中的压力P，所述弹性部件(72)施加到所述阀块(71)上的弹性力为F，通过所述第一流通槽和所述第二流通槽从所述轴向排气孔(52)外部引入至所述容纳腔(710)中的排气压力为Pd，当P*S1＞Pd*S2+F，所述排气阀组件(7)打开而进行排气，当P*S1＜Pd*S2+F时，所述排气阀组件(7)关闭而不进行排气，其中S1为径向排气孔的面积，S2为阀块的面积。
13.一种空调器，其特征在于：包括权利要求1-12中任一项所述的压缩机。
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