CN112360739B - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机，包括：曲轴；低压缸和高压缸，曲轴穿设在低压缸和高压缸上，低压缸位于高压缸靠近压缩机的电机的一侧；中间腔，中间腔位于高压缸靠近电机的一侧，低压缸与中间腔之间具有中压排气口，用于连通低压缸与中间腔，以使由低压缸流出的冷媒经过中间腔后流入高压缸内；其中，低压缸通过中压排气口向中间腔内进行排气的总气体流通面积为S1，低压缸通过中压排气口向中间腔内进行排气的总排量为V1，3.5×10^‑3≤S1/V1≤6.5×10^‑3。本发明的压缩机解决了现有技术中的低压缸上置的双级压缩机由于排气过程复杂而导致排气损失增大的问题。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种压缩机。

背景技术

滚动转子式双级增焓压缩机以其结构简单、运行压力比大以及可靠性高等突出优势越来越受到行业关注，其应用广度和深度不断拓展。用户提出开发更大排量的双级压缩机。

行业内现有双级压缩机同时具有一个低压缸和一个高压缸，沿竖直方向，低压缸设置于高压缸的下方，压缩机的总排量由低压缸的排量决定，而普通的双缸压缩机也具有两个压缩缸，其总排量为两个压缩缸的排量之和。在压缩机外壳直径相同时，双级压缩机的排量与普通双缸压缩机的排量相比具有天然的劣势。

目前，增大双级压缩机排量的方法主要有两种：一种是增大压缩机外壳的直径，从而增大压缩机的排量，该方法技术难度较小，但会导致压缩机的体积增大，成本升高等问题；另一种方法是在保持压缩机外壳的直径不变的同时，通过增大气缸高度的方式来提高其的排量，该方法增大了曲轴两偏心部之间的距离和偏心部的受力，将导致曲轴偏心部挠度增大，滚子与滑片、滚子与法兰、滚子与隔板发生磨损等可靠性问题。

为此，有人提出了通过增大低压缸内的曲轴偏心部的偏心量、降低气缸刚度的方式来增大低压缸的排量，但该方式导致隔板的密封距离缩小甚至没有密封距离。

为解决上述问题，有人提出了减小高压缸的曲轴偏心部偏心圆的直径和与之相邻的短轴的轴径，如此则能减小用于分隔低压缸与高压缸的隔板的内孔直径，从而增大低压缸与隔板之间的密封距离。该技术方案具有两项技术优势：一是在增大压缩机排量的同时，未明显增大气缸高度，从而提高了压缩机的可靠性；二是通过将低压缸设置于与曲轴长轴相邻的上方、将高压缸设置于曲轴短轴相邻的下方的结构，可避免曲轴长轴轴径减小带来的曲轴长轴挠度的问题。

但是，具有上述结构的压缩机与普通的双级压缩机相比，其低压缸与高压缸的排气过程更加复杂，从而导致排气损失增大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压缩机，以解决现有技术中的低压缸上置的双级压缩机由于排气过程复杂而导致排气损失增大的问题。

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：曲轴；低压缸和高压缸，曲轴穿设在低压缸和高压缸上，低压缸位于高压缸靠近压缩机的电机的一侧；中间腔，中间腔位于高压缸靠近电机的一侧，低压缸与中间腔之间具有中压排气口，用于连通低压缸与中间腔，以使由低压缸流出的冷媒经过中间腔后流入高压缸内；其中，低压缸通过中压排气口向中间腔内进行排气的总气体流通面积为S1，低压缸通过中压排气口向中间腔内进行排气的总排量为V1，3.5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10^-3。

进一步地，压缩机包括高压腔，高压腔位于高压缸远离电机的一侧，高压缸与高压腔之间具有高压排气口，用于连通高压缸与高压腔，以使由高压缸流出的冷媒经过高压腔后排出至压缩机外；其中，高压缸通过高压排气口向高压腔内进行排气的总气体流通面积为S2，高压缸通过高压排气口向高压腔内进行排气的总排量为V2，3×10^-3≤S2/V2≤6×10^-3。

进一步地，当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力的比值大于6时，低压缸通过中压排气口向中间腔内进行排气的总气体流通面积S1和总排量V1的比值S1/V1的范围为：5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10^-3。

进一步地，当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力的比值大于6时，高压缸通过高压排气口向高压腔内进行排气的总气体流通面积S2和总排量V2的比值S2/V2的范围为：3×10^-3≤S2/V2≤4.25×10^-3。

进一步地，当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力的比值在3至6的范围内时，低压缸通过中压排气口向中间腔内进行排气的总气体流通面积S1和总排量V1的比值S1/V1的范围为：5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10^-3。

进一步地，当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力的比值在3至6的范围内时，高压缸通过高压排气口向高压腔内进行排气的总气体流通面积S2和总排量V2的比值S2/V2的范围为：5×10^-3≤S2/V2≤6×10^-3。

进一步地，根据权利要求1的压缩机，中间腔包括相互连通的第一腔体部和第二腔体部，第一腔体部位于低压缸和电机之间，第二腔体部位于低压缸和高压缸之间，中压排气口为两个，两个中压排气口为两个分别与第一腔体部和第二腔体部对应设置，低压缸通过两个中压排气口向中间腔内进行排气的总气体流通面积S1为两个中压排气口的面积之和。

进一步地，压缩机还包括：第一法兰，第一法兰设置在低压缸远离高压缸的一侧，第一法兰具有第一凹腔部和与第一凹腔部相连通的第一开口部，第一开口部朝向低压缸设置；第一隔板，第一隔板与第一开口部相对设置，以使第一隔板和第一凹腔部的内壁之间围成第一腔体部，第一隔板上设置有用于连通低压缸的腔体与第一开口部的中压排气口。

进一步地，压缩机还包括：第二隔板，第二隔板设置在低压缸和高压缸之间，中间腔的至少部分设置在第二隔板上，第二隔板上设置有第二凹腔部和与第二凹腔部连通的第二开口部；第三隔板，第三隔板设置在低压缸和高压缸之间，第三隔板与第二开口部相对设置，以使第二凹腔部的内壁与第三隔板之间围成第二腔体部；其中，第二隔板上设置有用于连通第二开口部和低压缸的腔体的中压排气口，第三隔板上设置有用于连通第二开口部和高压缸的腔体的连通孔。

进一步地，压缩机还包括：消音器，消音器位于高压缸远离低压缸的一侧，消音器具有消音腔与消音腔连通的第三开口部，高压腔的至少部分由消音腔围成，第三开口部位于消音腔靠近高压缸的一侧；第二法兰，第二法兰位于消音器和高压缸之间，第二法兰与第三开口部相对设置，以使消音腔的内壁与第二法兰之间围成高压腔；其中，第二法兰上设置有用于连通第三开口部和高压缸的腔体的高压排气口，以使由高压缸流出的冷媒流入高压腔内。

应用本发明的技术方案，本发明的压缩机包括曲轴、低压缸和高压缸。曲轴穿设在低压缸和高压缸上，低压缸位于高压缸靠近压缩机的电机的一侧；中间腔，中间腔位于高压缸靠近电机的一侧，低压缸具有与中间腔连通的中压排气口，以使由低压缸流出的冷媒经过中压排气口进入中间腔内，之后再由中间腔流入高压缸内，低压缸通过中压排气口向中间腔内进行排气的总气体流通面积为S1，低压缸2通过中压排气口向中间腔内进行排气的总排量为V1，3.5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10^-3。本发明对中压排气口的具体设置方式，在保证压缩机外壳的直径和气缸高度均不变的情况下，实现了使双级压缩机的排气量最大限度地接近吸气量的技术效果，减少了压缩机的排气损失，提高了压缩机的能效比，解决了现有技术中的低压缸上置的双级压缩机由于排气过程复杂而导致排气损失增大的问题。

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实施例的压缩机在一个方向的剖视图；

图2示出了图1所示的压缩机在另一个方向的剖视图；

图3示出了图1所示的压缩机沿A-A方向的剖视图；

图4示出了当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1变化时，低压缸的中压排气口总面积与排量的比值S1/V1对压缩机能效比COP的影响；

图5示出了当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1不变时，低压缸的中压排气口总面积与排量的比值S1/V1对压缩机能效比COP的影响；

图6示出了当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1变化时，高压缸的高压排气口面积与排量的比值S2/V2对压缩机能效比COP的影响；

图7示出了当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1不变且小于6时，高压缸的高压排气口面积与排量的比值S2/V2比值对压缩机能效比COP的影响；以及

图8示出了当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1不变且大于6时，高压缸的高压排气口面积与排量的比值S2/V2比值对压缩机能效比COP的影响。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、曲轴；2、低压缸；3、高压缸；4、电机；5、中间腔；501、第一腔体部；502、第二腔体部；6、第一法兰；7、第一隔板；8、第二隔板；9、第三隔板；10、第二法兰；11、消音器；12、高压腔。

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。

如图1至图3所示，本发明的提供了一种压缩机，包括：曲轴1；低压缸2和高压缸3，曲轴1穿设在低压缸2和高压缸3上，低压缸2位于高压缸3靠近压缩机的电机4的一侧；中间腔5，中间腔5位于高压缸3靠近电机4的一侧，低压缸2与中间腔5之间具有中压排气口，用于连通低压缸2与中间腔5，以使由低压缸2流出的冷媒经过中间腔5后流入高压缸3内；其中，低压缸2通过中压排气口向中间腔5内进行排气的总气体流通面积为S1，低压缸2通过中压排气口向中间腔5内进行排气的总排量为V1，3.5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10-^3。

本发明的压缩机包括曲轴1、低压缸2和高压缸3。曲轴1穿设在低压缸2和高压缸3上，低压缸2位于高压缸3靠近压缩机的电机4的一侧；中间腔5，中间腔5位于高压缸3靠近电机4的一侧，低压缸2具有与中间腔5连通的中压排气口，以使由低压缸2流出的冷媒经过中压排气口进入中间腔5内，之后再由中间腔5流入高压缸3内，低压缸2通过中压排气口向中间腔5内进行排气的总气体流通面积为S1，低压缸2通过中压排气口向中间腔5内进行排气的总排量为V1，3.5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10^-3。本发明对中压排气口的上述设置方式，在保证压缩机外壳的直径和气缸高度均不变的情况下，实现了使双级压缩机的排气量最大限度地接近吸气量的技术效果，减少了压缩机的排气损失，提高了压缩机的能效比，解决了现有技术中的低压缸上置的双级压缩机由于排气过程复杂而导致排气损失增大的问题。

具体地，低压缸2通过中压排气口向中间腔5内进行排气的总气体流通面积为S1为中压排气口的总面积；压缩机的能效比是指压缩机的实际制冷量与所消耗的功率的比值，能效比越高表示压缩机在相同工况下越省电。

压缩机包括高压腔12，高压腔12位于高压缸3远离电机4的一侧，高压缸3与高压腔12之间具有高压排气口，用于连通高压缸3与高压腔12，以使由高压缸3流出的冷媒经过高压腔12后排出至压缩机外；其中，高压缸3通过高压排气口向高压腔12内进行排气的总气体流通面积为S2，高压缸3通过高压排气口向高压腔12内进行排气的总排量为V2，3×10^-3≤S2/V2≤6×10^-3。

本发明对高压排气口的上述设置方式，在保证压缩机外壳的直径和气缸高度均不变的情况下，实现了使高压缸3的排气量最大限度地接近吸气量的技术效果，减少了高压缸3的排气损失，提高了压缩机的能效比，解决了现有技术中的低压缸上置的双级压缩机由于排气过程复杂而导致排气损失增大的问题。

具体地，高压缸3通过高压排气口向高压腔12内进行排气的总气体流通面积为S2为高压排气口的总面积；

低压缸2的排气压力和高压缸3的吸气压力基本相等，因其压力低于高压缸3的排气压力，且高于低压缸2的吸气压力，通常称为中间压力。

优选地，当高压缸3的排气压力与低压缸2的吸气压力的比值大于6时，低压缸2通过中压排气口向中间腔5内进行排气的总气体流通面积S1和总排量V1的比值S1/V1的范围为：5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10^-3。

优选地，当高压缸3的排气压力与低压缸2的吸气压力的比值大于6时，高压缸3通过高压排气口向高压腔12内进行排气的总气体流通面积S2和总排量V2的比值S2/V2的范围为：3×10^-3≤S2/V2≤4.25×10^-3。

当压缩机处于低温工况时，即压缩机的蒸发温度较低的工况，如低于0℃，此时空调系统一般是进行制热工作，此时才可能出现当高压缸3的排气压力与低压缸2的吸气压力的比值大于6的情况。当高压缸3的排气压力与低压缸2的吸气压力的比值大于6时，S1/V1取相对较大的值，S2/V2取相对较小的值，以使压缩机的能效较高，当5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10^-3，3×10^-3≤S2/V2≤4.25×10^-3，且高压缸3的排气压力与低压缸2的吸气压力的比值大于6时，压缩机的能效比相差在3％以内。

优选地，当高压缸3的排气压力与低压缸2的吸气压力的比值在3至6的范围内时，低压缸2通过中压排气口向中间腔5内进行排气的总气体流通面积S1和总排量V1的比值S1/V1的范围为：5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10^-3。

优选地，当高压缸3的排气压力与低压缸2的吸气压力的比值在3至6的范围内时，高压缸3通过高压排气口向高压腔12内进行排气的总气体流通面积S2和总排量V2的比值S2/V2的范围为：5×10^-3≤S2/V2≤6×10^-3。

当高压缸3的排气压力与低压缸2的吸气压力的比值在3至6的范围内时，S1/V1取相对较小的值，S2/V2也取相对较小的值，以使压缩机的能效较高。当5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10^-3，3×10^-3≤S2/V2≤4.25×10^-3，且高压缸3的排气压力与低压缸2的吸气压力的比值大于6时，压缩机的能效比较高，能效比相差在0.3％。

如图1所示，中间腔5包括相互连通的第一腔体部501和第二腔体部502，第一腔体部501位于低压缸2和电机4之间，第二腔体部502位于低压缸2和高压缸3之间，中压排气口为两个，两个中压排气口为两个分别与第一腔体部501和第二腔体部502对应设置，低压缸2通过两个中压排气口向中间腔5内进行排气的总气体流通面积S1为两个中压排气口的面积之和。

低压缸2设置于高压缸3靠近电机的一侧，中间腔5分为第一腔体部501和第二腔体部502，第一腔体部501和第二腔体部502分别设置于低压缸2的上下两侧，第一腔体部501设置于低压缸2上方，即低压缸2靠近电机的一侧，第二腔体部502设置于低压缸2下方，即低压缸2和高压缸3之间，低压冷媒经低压缸2压缩后成为中压冷媒，中压冷媒从两个中压排气口分别进入位于其上方和下方的第一腔体部501和第二腔体部502，并通过第一腔体部501和第二腔体部502进入高压缸3，再经高压缸3压缩成高压冷媒。

具体地，压缩机还包括：第一法兰6，第一法兰6设置在低压缸2远离高压缸3的一侧，第一法兰6具有第一凹腔部和与第一凹腔部相连通的第一开口部，第一开口部朝向低压缸2设置；第一隔板7，第一隔板7与第一开口部相对设置，以使第一隔板7和第一凹腔部的内壁之间围成第一腔体部501，第一隔板7上设置有用于连通低压缸2的腔体与第一开口部的中压排气口。

第一法兰6位于低压缸2的上方，以用于围成成位于低压缸2上方的中间腔5。第一法兰6具有第一凹腔部和与第一凹腔部相连通的第一开口部，第一开口部朝向低压缸2设置，第一凹腔部用于形成中间腔5的第一腔体部501。

第一隔板7设置于第一法兰6的第一开口部一侧，且第一隔板7与位于第一开口部一侧的第一法兰6的端面相贴合，以将第一开口部进行封堵，从而使第一隔板7与第一凹腔部的内壁之间围成位于低压缸2上方的中间腔5或第一腔体部501。另外，第一隔板7上具有设置了中压排气孔，其作用是将低压缸2的腔体与中间腔5或第一腔体部501连通，以使低压缸2的腔体内经过压缩的中压冷媒能够通过中压排气孔进入第一腔体部501内。

第一法兰6和第一隔板7上分别设置有供曲轴1穿过的第一穿设孔和第二穿设孔，第一穿设孔和第二穿设孔套设在曲轴1上。

具体地，压缩机还包括：第二隔板8，第二隔板8设置在低压缸2和高压缸3之间，中间腔5的至少部分设置在第二隔板8上，第二隔板8上设置有第二凹腔部和与第二凹腔部连通的第二开口部；第三隔板9，第三隔板9设置在低压缸2和高压缸3之间，第三隔板9与第二开口部相对设置，以使第二凹腔部的内壁与第三隔板9之间围成第二腔体部502；其中，第二隔板8上设置有用于连通第二开口部和低压缸2的腔体的中压排气口，第三隔板9上设置有用于连通第二开口部和高压缸3的腔体的连通孔。

第二隔板8位于低压缸2的下方和高压缸3的上方，以用于围成位于低压缸2下方的中间腔5。第二隔板8上设置有第二凹腔部和与第二凹腔部连通的第二开口部。

第三隔板9位于低压缸2和高压缸3之间，第三隔板9设置于第二隔板8的第二开口部一侧，且第三隔板9与位于第二开口部一侧的第二隔板8的端面相贴合，以将第二开口部进行封堵，从而使第三隔板9与第二凹腔部的内壁之间围成位于低压缸2下方的中间腔5。

另外，第三隔板9位于第二隔板8和高压缸3之间，第二隔板8上设置有用于连通第二腔体部502和低压缸2的腔体的中压排气孔，其作用是将低压缸2的腔体与中间腔5连通，以使低压缸2的腔体内经过压缩的中压冷媒能够通过中压排气孔进入第二腔体部502内；第三隔板9上还设置了连通孔，其作用是将高压缸3的腔体与中间腔5连通，以使中间腔5内的中压气体能够通过连通孔进入高压缸3的腔体内。

具体地，压缩机还包括：消音器11，消音器11位于高压缸3远离低压缸2的一侧，消音器11具有消音腔与消音腔连通的第三开口部，高压腔12的至少部分由消音腔围成，第三开口部位于消音腔靠近高压缸3的一侧；第二法兰10，第二法兰10位于消音器11和高压缸3之间，第二法兰10与第三开口部相对设置，以使消音腔的内壁与第二法兰10之间围成高压腔12；其中，第二法兰10上设置有用于连通第三开口部和高压缸3的腔体的高压排气口，以使由高压缸3流出的冷媒流入高压腔12内。这样，经高压缸3压缩后的高压气体会进入消音器11的消音腔内，以通过消音器11来降低泵体产生的噪声。

压缩机具有与消音腔连通的排气流通孔，排气流通孔与消音腔连通，并贯穿第一法兰6、第一隔板7、低压缸2、第二隔板8、第三隔板9、高压缸3以及第二法兰10。

压缩机的泵体内部设置有排气流通孔，排气流通孔贯穿整个泵体，排气流通孔的位置靠近泵体的排气侧。高压缸3压缩完成后，高压气体经过第二法兰10的排气口进入消音器11，消音器11内的高压气体再通过排气流通孔进入压缩机的壳体空间内。

第一法兰6、第一隔板7、低压缸2、第二隔板8、第三隔板9、高压缸3以及第二法兰10上均设置有高压流通孔，这些部件在装配时会使各个高压流通孔处于相互连通的状态，这些连通的高压流通孔共同组成了泵体的排气流通孔，以使消音器11内的高压气体能够通过这些连通的高压流通孔排出到泵体外部。

本发明的压缩机为滚动转子式双级压缩机，其包括分液器、外壳、电机4和泵体组件。

分液器具有一个入口和一个出口，分液器位于外壳外部，其入口设置于外壳上，用于连通外壳内外，以收集回流的冷媒，出口穿过外壳与泵体的低压缸2的吸气口相连，用于向低压缸2提供回流的冷媒。

电机4包括定子和转子，定子设置成中空的圆柱形结构并固定于外壳内的上部，转子可旋转地设置于定子中心孔内并与泵体组件内的曲轴1固定连接，以带动曲轴1旋转，从而压缩进入低压缸2和高压缸3内的冷媒。

泵体组件与电机4同轴，泵体组件固定在外壳内部并位于的电机下方，泵体组件包括曲轴1、第一法兰6、第一隔板7、低压缸2、第二隔板8、第三隔板9、高压缸3、第二法兰10、消音器11、第一滚子、低压缸滑片、第二滚子和高压缸滑片等。这些零部件构成了低压缸组件、高压缸组件、中间腔5的第一腔体部501、中间腔5的第二腔体部502以及高压腔12。曲轴1包括依次设置的第一轴体部、第一偏心部、第二偏心部、第二轴体部以及中间过渡部。其中，低压缸2套设在第一偏心部上；高压缸3套设在第二偏心部上；第一轴体部的一端与第一偏心部连接，电机4、第一法兰6和第一隔板7套设在第一轴体部上；第二轴体部的一端与第二偏心部连接，第二法兰10套设在第二轴体部上；中间过渡部分别与第一偏心部和第二偏心部连接，第二隔板8和第三隔板9套设在中间过渡部上。

泵体组件还包括第一滚子和第二滚子，第一滚子夹设在第一偏心部和低压缸2之间，第二滚子夹设在第二偏心部和高压缸3之间。

另外，曲轴1、第一法兰6、第一隔板7、低压缸2、第二隔板8、第三隔板9、高压缸3、第二法兰10以及消音器11等共同组成压缩机的泵体结构。其中，第一法兰6、第一隔板7、低压缸2、第二隔板8、第三隔板9、高压缸3、第二法兰10上均具有连接孔，在安装泵体时，使各个连接孔的轴线均位于同一直线上，以组成完整的安装孔，将长螺栓从安装孔的一端穿过所有连接通孔，在安装孔的另一端穿出，并用螺母锁紧，以使第一法兰6、第一隔板7、低压缸2、第二隔板8、第三隔板9、高压缸3和第二法兰10等之间的位置均相对固定。当第一法兰6或低压缸2与压缩机的外壳13焊接时，这些零部件也就相对于外壳13固定不动，只有电机4带动曲轴1在各零部件的中心孔内转动，以达到压缩或排出各个气缸内的气体的目的。

如图2和图3所示，低压缸组件与高压缸组件均套设在曲轴1上，且低压缸位于高压缸组件靠近电机4的一侧。低压缸组件包括低压缸2、第一滚子、低压缸滑片和曲轴1的第一偏心部，第一滚子套设在第一偏心部上，且偏心地、可旋转地设置于低压缸2内。低压缸滑片可往复运动地设置于低压缸2的滑片槽内，其一端与第一滚子抵接，将低压缸2内的空间分成吸气腔和压缩腔，第一滚子靠近电机的一侧与第一隔板7相邻，低压缸2靠近高压缸3的一侧与第二隔板8相邻。在第一隔板7和第二隔板8上分别设置了一个中压排气口A11、A12，其开口面积分别为S11、S12。在电机4的转子的带动下驱动第一偏心部旋转，对进入低压缸2内的冷媒进行压缩后，冷媒通过中压排气口A11、A12排入中间腔5的第一腔体部501和第二腔体部502缓冲后，再通过高压缸3的吸气口进入高压缸3进行二次压缩。

中间腔5的第一腔体部501由第一法兰6和第一隔板7限定而成。第一法兰6位于第一隔板7靠近电机4的一侧，用于接收经第一隔板7上的中压排气口流入的中压冷媒，并将其提供给高压缸3的吸气口。

中间腔5的第二腔体部502由第二隔板8和第三隔板9限定而成。第三隔板9位于第二隔板8和高压缸3之间。第二腔体部502用于接收经第二隔板8上的中压排气口排入的中压冷媒，并将其提供给高压缸3的吸气口。

如图2所示，高压缸组件包括高压缸3、第二滚子、高压缸滑片和曲轴的第二偏心部。第二滚子套设在第二偏心部上，偏心地、可旋转地设置于高压缸3内。高压缸滑片可往复运动地设置于高压缸3的滑片槽内，其一端与第二滚子抵接，将高压缸3内的空间分隔为吸气腔和压缩腔，高压缸3靠近电机4的一侧与第三隔板9接触，远离电机的一侧与第二法兰10接触。在第二法兰10上设置有一个高压排气口A2，其面积为S2。在电机4的转子的带动下驱动曲轴1的第二偏心部旋转，对进入高压缸3内的冷媒进行压缩后通过高压排气口A2排入高压腔12。

高压腔12由第二法兰10与消音器11限定而成，用于是接收高压排气口A2排入的高压冷媒，然后通过排气流通孔排至壳体内。

在低压缸2上置的压缩机中，其冷媒流动过程如下：

进入低压缸2的冷媒经一次压缩后通过第一隔板7和第二隔板8上的中压排气口向下流动，进入高压缸3进行二次压缩，之后经第二法兰10的高压排气口和排气流通孔排入壳体内，其冷媒需先向下流动，再向上流通，其流动路程较为复杂，流程较长，流动阻力较大。因此，为减小该压缩机排气阻力损失，本发明的压缩机根据不同的工况要求设置了不同的排气口结构。

在高压缸3的排气压力和低压缸2的吸气压力的比值较大的低温工况下，低压缸2的排气压力和低压缸2的吸气压力的比值较大，而高压缸3的排气压力和高压缸3的吸气压力的比值相对较小，因此，低压缸2的中压排气口均需要较大的面积，高压缸3的高压排气口需要较小的面积。

在高压缸3的排气压力和低压缸2的吸气压力的比值较小的工况下，低压缸2的排气压力和低压缸2的吸气压力的比值较小，高压缸3的排气压力和高压缸3的吸气压力的比值也较小，因此，低压缸2的中压排气口和高压缸3的高压排气口均需要较大的面积。

经大量试验验证表明，随着压缩机排气压力与吸气压力比值的增大，压缩机能效逐渐降低。

如图4所示，当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1变化时，低压缸的中压排气口总面积与排量的比值S1/V1对压缩机能效比COP的影响如下：

当保持S2/V2的比值不变，且高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1不变时，S1/V1的比值越大，压缩机的能效越高。

如图5所示，当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1不变时，低压缸的中压排气口总面积与排量的比值S1/V1对压缩机能效比COP的影响如下：

当3.5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10^-3时，压缩机的能效比之差在3％以内；

当5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10^-3时，压缩机的能效比之差在1％以内；

当S1/V1≤3.5×10^-3时，压缩机的能效比急剧下降。

如图6所示，当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1变化时，高压缸的高压排气口面积与排量的比值S2/V2对压缩机能效比COP的影响如下：

当保持S1/V1的比值不变，且高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1小于6时，S2/V2的比值越大，压缩机的能效比越高；

当保持S1/V1的比值不变，且高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1大于6时，S2/V2的比值越小，压缩机的能效比较高；

因此，需要根据压缩机的应用场合、高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比的不同来限定S2/V2的比值。

如图7所示，当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1不变且小于6时，高压缸的高压排气口面积与排量的比值S2/V2比值对压缩机能效比COP的影响如下：

当3×10^-3≤S2/V2≤6×10^-3时，压缩机的能效比之差在3％以内；

当5×10^-3≤S2/V2≤6×10^-3时，压缩机的能效较高，且其能效比之差0.3％以内。

如图8所示，当高压缸的排气压力与低压缸的吸气压力之比P2/P1不变且大于6时，高压缸的高压排气口面积与排量的比值S2/V2比值对压缩机能效比COP的影响如下：

当3×10^-3≤S2/V2≤4.25×10^-3时，压缩机的能效较高，且其能效比之差0.5％以内。

当4.25×10^-3≤S2/V2≤6×10^-3时，压缩机的能效比之差在3％以内。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的压缩机包括曲轴1、低压缸2和高压缸3。曲轴1穿设在低压缸2和高压缸3上，低压缸2位于高压缸3的靠近压缩机的电机4的一侧；中间腔5，中间腔5位于高压缸3靠近电机4的一侧，低压缸2具有与中间腔5连通的中压排气口，以使由低压缸2流出的冷媒经过中压排气口进入中间腔5内，之后再由中间腔5流入高压缸3内，压缩机还包括高压腔12，高压腔12位于高压缸3远离电机4的一侧，高压缸3与高压腔12之间具有高压排气口，用于连通高压缸3与高压腔12，以使经高压缸3压缩的冷媒经过高压腔12后排出至压缩机外；其中，低压缸2通过中压排气口向中间腔5内进行排气的总气体流通面积为S1，低压缸2通过中压排气口向中间腔5内进行排气的总排量为V1，3.5×10^-3≤S1/V1≤6.5×10^-3；高压缸3通过高压排气口向高压腔12内进行排气的总气体流通面积为S2，高压缸3通过高压排气口向高压腔12内进行排气的总排量为V2，3×10^-3≤S2/V2≤6×10^-3。本发明对中压排气口和高压排气口的上述设置方式，在保证压缩机外壳的直径和气缸高度均不变的情况下，实现了使双级压缩机的排气量最大限度地接近吸气量的技术效果，减少了压缩机的排气损失，提高了压缩机的能效比，解决了现有技术中的低压缸上置的双级压缩机由于排气过程复杂而导致排气损失增大的问题。

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 (8)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

曲轴（1）；

低压缸（2）和高压缸（3），所述曲轴（1）穿设在所述低压缸（2）和所述高压缸（3）上，所述低压缸（2）位于所述高压缸（3）靠近所述压缩机的电机（4）的一侧；

中间腔（5），所述中间腔（5）位于所述高压缸（3）靠近所述电机（4）的一侧，所述低压缸（2）与所述中间腔（5）之间具有中压排气口，用于连通所述低压缸（2）与所述中间腔（5），以使由所述低压缸（2）流出的冷媒经过所述中间腔（5）后流入所述高压缸（3）内；

其中，所述低压缸（2）通过所述中压排气口向所述中间腔（5）内进行排气的总气体流通面积为S1，所述低压缸（2）通过所述中压排气口向所述中间腔（5）内进行排气的总排量为V1，

；

当所述高压缸（3）的排气压力与所述低压缸（2）的吸气压力的比值在3至6的范围内或者大于6时，所述低压缸（2）通过所述中压排气口向所述中间腔（5）内进行排气的总气体流通面积S1和总排量V1的比值S1/V1的范围为：

。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机包括高压腔（12），所述高压腔（12）位于所述高压缸（3）远离所述电机（4）的一侧，所述高压缸（3）与所述高压腔（12）之间具有高压排气口，用于连通所述高压缸（3）与所述高压腔（12），以使由所述高压缸（3）流出的冷媒经过所述高压腔（12）后排出至所述压缩机外；其中，所述高压缸（3）通过所述高压排气口向所述高压腔（12）内进行排气的总气体流通面积为S2，所述高压缸（3）通过所述高压排气口向所述高压腔（12）内进行排气的总排量为V2，

。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，当所述高压缸（3）的排气压力与所述低压缸（2）的吸气压力的比值大于6时，所述高压缸（3）通过所述高压排气口向所述高压腔（12）内进行排气的总气体流通面积S2和总排量V2的比值S2/V2的范围为：

。

4.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，当所述高压缸（3）的排气压力与所述低压缸（2）的吸气压力的比值在3至6的范围内时，所述高压缸（3）通过所述高压排气口向所述高压腔（12）内进行排气的总气体流通面积S2和总排量V2的比值S2/V2的范围为：

。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述中间腔（5）包括相互连通的第一腔体部（501）和第二腔体部（502），所述第一腔体部（501）位于所述低压缸（2）和所述电机（4）之间，所述第二腔体部（502）位于所述低压缸（2）和所述高压缸（3）之间，所述中压排气口为两个，两个所述中压排气口为两个分别与所述第一腔体部（501）和所述第二腔体部（502）对应设置，所述低压缸（2）通过两个所述中压排气口向所述中间腔（5）内进行排气的总气体流通面积S1为两个所述中压排气口的面积之和。

6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括：

第一法兰（6），所述第一法兰（6）设置在所述低压缸（2）远离所述高压缸（3）的一侧，所述第一法兰（6）具有第一凹腔部和与所述第一凹腔部相连通的第一开口部，所述第一开口部朝向所述低压缸（2）设置；

第一隔板（7），所述第一隔板（7）与所述第一开口部相对设置，以使所述第一隔板（7）和所述第一凹腔部的内壁之间围成所述第一腔体部（501），所述第一隔板（7）上设置有用于连通所述低压缸（2）的腔体与所述第一开口部的中压排气口。

7.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括：

第二隔板（8），所述第二隔板（8）设置在所述低压缸（2）和所述高压缸（3）之间，所述中间腔（5）的至少部分设置在所述第二隔板（8）上，所述第二隔板（8）上设置有第二凹腔部和与所述第二凹腔部连通的第二开口部；

第三隔板（9），所述第三隔板（9）设置在所述低压缸（2）和所述高压缸（3）之间，所述第三隔板（9）与所述第二开口部相对设置，以使所述第二凹腔部的内壁与所述第三隔板（9）之间围成所述第二腔体部（502）；

其中，所述第二隔板（8）上设置有用于连通所述第二开口部和所述低压缸（2）的腔体的中压排气口，所述第三隔板（9）上设置有用于连通所述第二开口部和所述高压缸（3）的腔体的连通孔。

8.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：

消音器（11），所述消音器（11）位于所述高压缸（3）远离所述低压缸（2）的一侧，所述消音器（11）具有消音腔与所述消音腔连通的第三开口部，所述高压腔（12）的至少部分由所述消音腔围成，所述第三开口部位于所述消音腔靠近所述高压缸（3）的一侧；

第二法兰（10），所述第二法兰（10）位于所述消音器（11）和所述高压缸（3）之间，所述第二法兰（10）与所述第三开口部相对设置，以使所述消音腔的内壁与所述第二法兰（10）之间围成高压腔（12）；

其中，所述第二法兰（10）上设置有用于连通所述第三开口部和所述高压缸（3）的腔体的高压排气口，以使由所述高压缸（3）流出的冷媒流入所述高压腔（12）内。

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