CN113048055A - 泵体组件、压缩机及空调器 - Google Patents

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CN113048055A CN202110547070.9A CN202110547070A CN113048055A CN 113048055 A CN113048055 A CN 113048055A CN 202110547070 A CN202110547070 A CN 202110547070A CN 113048055 A CN113048055 A CN 113048055A
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邓罡
吴健
罗惠芳
巩庆霞
尹雪峰
巫昌海
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Abstract

本发明提供了一种泵体组件、压缩机及空调器。泵体组件包括：气缸，气缸上设置有排气槽；滚子，滚子的外圆上设置有凸起部，以在滚子转动时使凸起部压缩排气槽内的气体。本发明的泵体组件解决了现有技术中的压缩机的容积效率低的问题。

Description

泵体组件、压缩机及空调器
技术领域
本发明涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种泵体组件、压缩机及空调器。
背景技术
滚动转子式压缩机因结构简单，成本低，可靠性高等特点，在空调、热泵热水器、制冷设备、车载制冷系统等领域应用越来越广泛，但随着新国标能效的升级，对制冷系统及压缩机的能效水平要求越来越高。
滚动转子式压缩机在制冷系统领域的主要作用是对制冷剂进行周期性压缩，使得低温低压制冷剂被压缩成高温高压制冷剂促使其在制冷系统内循环流动，其排气顺畅性和余隙容积大小对性能具有一定的影响。
目前，气缸排气侧设置斜切口，斜切口的斜度越大排气顺畅性较好，但斜切口带来的余隙容积越大，压缩机在周期性压缩排气过程中，当排气结束时存储在气缸斜切口的高压制冷剂与吸气腔体连通，即发生高压制冷剂向低压回流现象导致容积利用率下降，极大的降低了压缩机的容积效率，因此，在排气顺畅性和余隙容积之间存在一定的矛盾。
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容积效率低的问题。
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：气缸，气缸上设置有排气槽；滚子，滚子的外圆上设置有凸起部，以在滚子转动时使凸起部压缩排气槽内的气体。
进一步地，滚子上设置有第一安装槽，凸起部上设置有第一安装凸起，第一安装凸起卡设在第一安装槽内。
进一步地，凸起部与滚子为一体成型结构。
进一步地，泵体组件还包括第一法兰，第一法兰与气缸连接，第一法兰上设置有排气孔，排气孔与排气槽相连通；排气槽设置在气缸的内圆上，气缸沿其轴向方向具有相对设置的第一气缸端面和第二气缸端面，第一气缸端面与第一法兰相对设置，第二气缸端面位于第一气缸端面远离第一法兰的一侧；排气槽的一端延伸至第一气缸端面且与排气孔相对设置，排气槽的另一端延伸至第二气缸端面；滚子沿其轴向方向具有相对设置的第一滚子端面和第二滚子端面，第一滚子端面与第一法兰相对设置，第二滚子端面位于第一滚子端面远离第一法兰的一侧；凸起部的第一端与第一滚子端面相平齐，凸起部的第二端与第二滚子端面相平齐。
进一步地，泵体组件还包括第一法兰，第一法兰与气缸连接，第一法兰上设置有排气孔，排气孔与排气槽相连通；排气槽设置在气缸的内圆上，气缸沿其轴向方向具有相对设置的第一气缸端面和第二气缸端面，第一气缸端面与第一法兰相对设置，第二气缸端面位于第一气缸端面远离第一法兰的一侧；排气槽的一端延伸至第一气缸端面且与排气孔相对设置，排气槽的另一端朝向第二气缸端面延伸；滚子沿其轴向方向具有相对设置的第一滚子端面和第二滚子端面，第一滚子端面与第一法兰相对设置，第二滚子端面位于第一滚子端面远离第一法兰的一侧；凸起部的第一端与第一滚子端面相平齐，凸起部的第二端朝向第二滚子端面的方向延伸。
进一步地，排气槽在第一气缸端面和第二气缸端面之间沿第一预设方向延伸；其中，第一预设方向与排气孔的轴线的延伸方向相平行。
进一步地，泵体组件还包括：滑片，滑片设置于气缸，滑片与滚子铰接。
进一步地，滚子上设置有第二安装槽，滑片具有第二安装凸起，第二安装凸起的至少部分设置在第二安装槽内。
根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括泵体组件，其中，泵体组件为上述的泵体组件。
根据本发明的又一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，其中，压缩机为上述的压缩机。
本发明的泵体组件包括气缸和滚子，该泵体组件的滚子的外圆上设置有凸起部，滚子由曲轴带动转动，当滚子上的凸起部运动到气缸的排气槽的位置时，随着曲轴旋转角度增加，气缸的排气槽逐渐被凸起部压缩直至气缸排气结束，而凸起部与排气槽保持一定间隙或相切进行相对运动，整个排气过程不仅保证了排气的顺畅性，还有效的减小了气缸的排气余隙容积，解决了现有技术中的气缸的斜切口余隙带来回流的问题，有效地提高压缩机的容积效率。
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泵体组件的部分结构的仰视图；
图2示出了图1中的泵体组件的部分结构的爆炸图；
图3示出了根据本发明的泵体组件的实施例的剖视图；
图4示出了图1中的泵体组件的部分结构的拆分图；
图5示出了根据本发明的泵体组件的气缸和第一法兰的透视图；
图6示出了根据本发明的泵体组件的气缸和第一法兰的爆炸图；
图7a示出了根据本发明的泵体组件的滚子随曲轴的旋转第一角度的示意图；
图7b示出了根据本发明的泵体组件的滚子随曲轴的旋转第二角度的示意图；
图7c示出了根据本发明的泵体组件的滚子随曲轴的旋转第三角度的示意图；
图8示出了图7a中的泵体组件的A处的局部放大图；
图9示出了根据本发明的泵体组件的气缸的第一个实施例的结构示意图；
图10示出了根据本发明的泵体组件的滚子和凸起部的第一个实施例的结构示意图；
图11示出了根据本发明的泵体组件的滚子的第一个实施例的结构示意图；
图12示出了根据本发明的泵体组件的凸起部的第一个实施例的结构示意图；
图13示出了根据本发明的泵体组件的气缸的第二个实施例的结构示意图；
图14示出了根据本发明的泵体组件的滚子和凸起部的第二个实施例的结构示意图；
图15示出了根据本发明的泵体组件的滑片的结构示意图；
图16示出了根据本发明的压缩机的实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、气缸；11、排气槽；12、吸气孔；13、吸气腔；14、压缩腔；20、滚子；21、第一安装槽；22、第二安装槽；30、凸起部；31、第一安装凸起；40、第一法兰；41、排气孔；50、滑片；51、第二安装凸起；
1、壳体组件；2、电机组件；3、泵体组件；4、分液器部件；
5、曲轴；7、消音器；8、长螺钉；60、第二法兰；70、短螺钉；80、导油片；90、滑片弹簧；100、阀片；110、阀片挡板；120、预设点；130、运动轨迹。
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。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
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。
本发明提供了一种泵体组件，请参考图1至图15，包括：气缸10，气缸10上设置有排气槽11；滚子20，滚子20的外圆上设置有凸起部30，以在滚子20转动时使凸起部30压缩排气槽11内的气体。
本发明的泵体组件包括气缸10和滚子20，该泵体组件的滚子20的外圆上设置有凸起部30，滚子20由曲轴5带动转动，当滚子20上的凸起部30运动到气缸10的排气槽11的位置时，随着曲轴5旋转角度增加，气缸10的排气槽11逐渐被凸起部30压缩直至气缸10排气结束，而凸起部30与排气槽11保持一定间隙或相切进行相对运动，整个排气过程不仅保证了排气的顺畅性，还有效的减小了气缸10的排气余隙容积，解决了现有技术中的气缸10的斜切口余隙带来回流的问题，有效地提高压缩机的容积效率。
在本实施例中，滚子20上设置有第一安装槽21，凸起部30上设置有第一安装凸起31，第一安装凸起31卡设在第一安装槽21内。这样的设置便于凸起部30的安装与拆卸。
具体地，第一安装凸起31与第一安装槽21为间隙配合或过盈配合。
在本实施例中，凸起部30与滚子20为一体成型结构。这样的设置保证运行过程中的可靠。
在第一个实施例中，泵体组件还包括第一法兰40，第一法兰40与气缸10连接，第一法兰40上设置有排气孔41，排气孔41与排气槽11相连通；排气槽11设置在气缸10的内圆上，气缸10沿其轴向方向具有相对设置的第一气缸端面和第二气缸端面，第一气缸端面与第一法兰40相对设置，第二气缸端面位于第一气缸端面远离第一法兰40的一侧；排气槽11的一端延伸至第一气缸端面且与排气孔41相对设置，排气槽11的另一端延伸至第二气缸端面；滚子20沿其轴向方向具有相对设置的第一滚子端面和第二滚子端面，第一滚子端面与第一法兰40相对设置，第二滚子端面位于第一滚子端面远离第一法兰40的一侧；凸起部30的第一端与第一滚子端面相平齐，凸起部30的第二端与第二滚子端面相平齐。即在第一个实施例中，排气槽11为通槽，保证提高了排气的顺畅性，相应的，凸起部30高度较高，第一安装槽21也是通槽，有效的减小了气缸10的排气余隙容积，提高压缩机泵体的容积效率。
在第二个实施例中，泵体组件还包括第一法兰40，第一法兰40与气缸10连接，第一法兰40上设置有排气孔41，排气孔41与排气槽11相连通；排气槽11设置在气缸10的内圆上，气缸10沿其轴向方向具有相对设置的第一气缸端面和第二气缸端面，第一气缸端面与第一法兰40相对设置，第二气缸端面位于第一气缸端面远离第一法兰40的一侧；排气槽11的一端延伸至第一气缸端面且与排气孔41相对设置，排气槽11的另一端朝向第二气缸端面延伸；滚子20沿其轴向方向具有相对设置的第一滚子端面和第二滚子端面，第一滚子端面与第一法兰40相对设置，第二滚子端面位于第一滚子端面远离第一法兰40的一侧；凸起部30的第一端与第一滚子端面相平齐，凸起部30的第二端朝向第二滚子端面的方向延伸。即在第二个实施例中，排气槽11不是通槽，这样的设置可以满足不同气缸10的缸高，刚度及加工精度的需求，在保证气缸10的排气槽11的高度的基础上，提高排气槽11的加工精度；相应的，凸起部30的高度降低，第一安装槽21也不是通槽。
在本实施例中，排气槽11在第一气缸端面和第二气缸端面之间沿第一预设方向延伸；其中，第一预设方向与排气孔41的轴线的延伸方向相平行。这样的设置实现气缸10的排气槽11与第一法兰40的排气孔41之间竖直配合，提高了排气的顺畅性。
具体地，如图1和图2所示，排气槽11与排气孔41轴向配合，排气槽11被凸起部30封堵过程压缩的气体直接从轴向排到排气孔41中。排气槽11与凸起部30之间始终有排气间隙，曲轴5旋转角度增加，排气间隙逐渐减小，直至排气结束的时候间隙非常小。
在本实施例中，泵体组件还包括：滑片50，滑片50设置于气缸10，滑片50与滚子20铰接；滚子20上设置有第二安装槽22，滑片50具有第二安装凸起51，第二安装凸起51的至少部分设置在第二安装槽22内。具体地，假设滑片50与滚子20不是铰接连接，滚子20会在曲轴5的偏心部上发生自转，此时，滚子20上的凸起部30无法保证与排气槽11配合，而滚子20铰接滑片50后可限定滚子20的自转角度(角度很小)，这样，能时刻保持滚子20上的凸起部30沿图8的运动轨迹130运动。
在本实施例中，滚子20、滑片50、凸起部30的材料可以相同或不同。
在本实施例中，泵体组件还包括曲轴5、消音器7、长螺钉8、第二法兰60、短螺钉70、导油片80、滑片弹簧90、阀片100和阀片挡板110。
具体实施时，如图1所示，压缩机的工作原理为：气缸10的内圆与滚子20的外圆形成的腔体被滑片50一分为二，形成吸气腔13(低压腔)和压缩腔14(高压腔)，制冷系统出来的低温低压制冷剂通过气缸10的吸气孔12进入吸气腔13，在电机组件2的转子的带动下曲轴5同步旋转，曲轴5的偏心部上的滚子20也随之运转，气缸10的吸气腔13中的低温低压制冷剂在容积的变化下逐渐被压缩，然后被压缩成高温高压的制冷剂从气缸10的压缩腔14的排气槽11流经排气孔41，在阀片100开启后排出，最终回到制冷系统中，完成整个制冷循环的制冷剂压缩过程。
具体实施时，图7a至图7c为滚子20随曲轴5的旋转不同角度的状态，其中，图7a的A处的局部放大图如图8所示，图8中示出了凸起部30的预设点120在曲轴5旋转一周时的运动轨迹130，由预设点120的运动轨迹130可知滚子20上的点在曲轴5运动过程中作非圆轨迹运动。从图7a至图7c的滚子20的运行状态可知，当滚子20上的凸起部30运动到气缸10的排气槽11位置时，随着曲轴5旋转角度增加，气缸10的排气槽11逐渐被滚子20上的凸起部30压缩直至气缸10排气结束，而凸起部30与气缸10的排气槽11保持一定间隙或相切进行相对运动。整个排气过程(凸起部30进入气缸10的排气槽11前排气已经开始)实现气缸10的排气槽11与第一法兰40的排气孔41之间逼近竖直配合，不仅保证提高了排气的顺畅性，还有效的减小了气缸10的排气余隙容积，解决了现有技术中的气缸10的斜切口余隙带来回流问题，有效地提高压缩机泵体组件的容积效率。
需要说明的是，本申请除适用单缸压缩机外，还适用双缸，三缸及以上的转子式压缩机。
本发明还提供了一种压缩机，请参考图16，包括泵体组件3，其中，泵体组件3为上述实施例中的泵体组件。
在本实施例中，压缩机还包括壳体组件1、电机组件2和分液器部件4；其中，电机组件2包括定子和转子。
本发明还提供了一种空调器，包括压缩机，其中，压缩机为上述实施例中的压缩机。
在现有技术中，泵体组件在制冷剂从吸气到压缩排出的过程中，在排气结束过程会出现气缸10的吸气孔12与斜切口串通的现象，这时气缸10的排气侧斜切口中的高温高压制冷剂会回流到气缸10的吸气腔，导致泵体的容积利用率下降(即容积效率)，从而降低压缩机的能效。本申请在提高气缸10排气的顺畅性的同时，还解决了现有技术中的气缸的斜切口余隙容积对压缩机单机容积效率的影响。
本申请解决了如下技术问题：现有技术中为降低气缸10的排气阻力，增大排气口(即斜切口)的斜度，势必带来余隙容积的增大，容积效率低问题；为了提高容积效率，降低排气口余隙容积，势必又会带来排气阻力问题。本申请不仅可以确保气缸的排气口的斜度最大，还可以将排气余隙容积降低到最小，解决压缩机排气顺畅性与余隙容积之间的矛盾问题。
本申请的有益效果为：滚子随着曲轴的旋转角度增加，气缸排气槽逐渐被滚子上的凸台压缩，而凸台与气缸排气槽保持一定间隙进行相对运动。因气缸排气槽与上法兰排气孔之间竖直配合提高了排气的顺畅性，并且压缩机排气过程滚子上的凸台会完整的压缩气缸排气槽，常规气缸斜切口余隙带来回流问题，有效地提高了泵体的容积效率，进而提高压缩机的能效。
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：
本发明的泵体组件包括气缸10和滚子20，该泵体组件的滚子20的外圆上设置有凸起部30，滚子20由曲轴5带动转动，当滚子20上的凸起部30运动到气缸10的排气槽11的位置时，随着曲轴5旋转角度增加，气缸10的排气槽逐渐被凸起部30压缩直至气缸10排气结束，而凸起部30与排气槽11保持一定间隙或相切进行相对运动，整个排气过程不仅保证了排气的顺畅性，还有效的减小了气缸10的排气余隙容积，解决了现有技术中的气缸10的斜切口余隙带来回流的问题，有效地提高压缩机的容积效率。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
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。
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 (10)

1.一种泵体组件，其特征在于，包括：
气缸(10)，所述气缸(10)上设置有排气槽(11)；
滚子(20)，所述滚子(20)的外圆上设置有凸起部(30)，以在所述滚子(20)转动时使所述凸起部(30)压缩所述排气槽(11)内的气体。
2.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述滚子(20)上设置有第一安装槽(21)，所述凸起部(30)上设置有第一安装凸起(31)，所述第一安装凸起(31)卡设在所述第一安装槽(21)内。
3.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述凸起部(30)与所述滚子(20)为一体成型结构。
4.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述泵体组件还包括第一法兰(40)，所述第一法兰(40)与所述气缸(10)连接，所述第一法兰(40)上设置有排气孔(41)，所述排气孔(41)与所述排气槽(11)相连通；
所述排气槽(11)设置在所述气缸(10)的内圆上，所述气缸(10)沿其轴向方向具有相对设置的第一气缸端面和第二气缸端面，所述第一气缸端面与所述第一法兰(40)相对设置，所述第二气缸端面位于所述第一气缸端面远离所述第一法兰(40)的一侧；所述排气槽(11)的一端延伸至所述第一气缸端面且与所述排气孔(41)相对设置，所述排气槽(11)的另一端延伸至所述第二气缸端面；
所述滚子(20)沿其轴向方向具有相对设置的第一滚子端面和第二滚子端面，所述第一滚子端面与所述第一法兰(40)相对设置，所述第二滚子端面位于所述第一滚子端面远离所述第一法兰(40)的一侧；所述凸起部(30)的第一端与所述第一滚子端面相平齐，所述凸起部(30)的第二端与所述第二滚子端面相平齐。
5.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述泵体组件还包括第一法兰(40)，所述第一法兰(40)与所述气缸(10)连接，所述第一法兰(40)上设置有排气孔(41)，所述排气孔(41)与所述排气槽(11)相连通；
所述排气槽(11)设置在所述气缸(10)的内圆上，所述气缸(10)沿其轴向方向具有相对设置的第一气缸端面和第二气缸端面，所述第一气缸端面与所述第一法兰(40)相对设置，所述第二气缸端面位于所述第一气缸端面远离所述第一法兰(40)的一侧；所述排气槽(11)的一端延伸至所述第一气缸端面且与所述排气孔(41)相对设置，所述排气槽(11)的另一端朝向所述第二气缸端面延伸；
所述滚子(20)沿其轴向方向具有相对设置的第一滚子端面和第二滚子端面，所述第一滚子端面与所述第一法兰(40)相对设置，所述第二滚子端面位于所述第一滚子端面远离所述第一法兰(40)的一侧；所述凸起部(30)的第一端与所述第一滚子端面相平齐，所述凸起部(30)的第二端朝向所述第二滚子端面的方向延伸。
6.根据权利要求4或5所述的泵体组件，其特征在于，所述排气槽(11)在所述第一气缸端面和所述第二气缸端面之间沿第一预设方向延伸；其中，所述第一预设方向与所述排气孔(41)的轴线的延伸方向相平行。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的泵体组件，其特征在于，所述泵体组件还包括：
滑片(50)，所述滑片(50)设置于所述气缸(10)，所述滑片(50)与所述滚子(20)铰接。
8.根据权利要求7所述的泵体组件，其特征在于，所述滚子(20)上设置有第二安装槽(22)，所述滑片(50)具有第二安装凸起(51)，所述第二安装凸起(51)的至少部分设置在所述第二安装槽(22)内。
9.一种压缩机，包括泵体组件(3)，其特征在于，所述泵体组件(3)为权利要求1至8中任一项所述的泵体组件。
10.一种空调器，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求9所述的压缩机。
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