CN114151338A - 泵体组件、压缩机、空调器 - Google Patents

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CN114151338A CN202111496427.1A CN202111496427A CN114151338A CN 114151338 A CN114151338 A CN 114151338A CN 202111496427 A CN202111496427 A CN 202111496427A CN 114151338 A CN114151338 A CN 114151338A
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chamber
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王珺
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Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
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Abstract

本发明提供一种泵体组件、压缩机、空调器，其中的泵体组件，包括：气缸；滚子；滑片；滑片避让槽与气缸的轴向两端的第一法兰及第二法兰共同形成密封腔体，滑片的尾端的分隔部将密封腔体分隔为互不连通的第一腔与第二腔，在滑片由近端止位点朝向远端止位点运动的过程中，第二腔能够先后与高压腔及吸气口连通，在滑片由远端止位点朝向近端止位点运动的过程中，第二腔内的冷媒能够被压缩并在滑片抵达近端止位点之前通过高压腔排出。根据本发明，滑片的尾部能够处于滑片避让槽内的冷媒形成抽吸与压缩，并对滑片避让槽内的压缩冷媒予以利用，从而增大压缩机的有效容积，大大提高压缩机制冷能力，进而提升压缩机的能效水平。

Description

泵体组件、压缩机、空调器
技术领域
本发明属于压缩机制造技术领域，具体涉及一种泵体组件、压缩机、空调器。
背景技术
常规铰接转子压缩机泵体组件主要由气缸、滚子、曲轴、上下法兰、滑片等零部件组成，利用曲轴偏心结构设计形成月牙形腔体，滑片头部与滚子铰接配合连接，将月牙形腔体分割为高压腔(排气腔)和低压腔(吸气腔)，滑片与滑片槽间隙配合，滑片槽尾部具有槽底孔，为滑片在滑片槽内做往复运动提供避让空间，从而使高低压腔容积周期变化，实现压缩机周期性吸气、压缩和排气的过程。随着转子压缩机的小型化高效化发展，气缸与滚子所形成的月牙形腔体的有效容积受限，从而影响压缩机的制冷能力，使小型化压缩机性能低效化。
发明内容
因此，本发明提供一种泵体组件、压缩机、空调器，能够克服相关技术中压缩机的有效容积有限，压缩机的制冷能力偏低的不足。
为了解决上述问题，本发明提供一种泵体组件，包括：
气缸，具有滑片槽及吸气口；
滚子，处于所述气缸的中心通孔内，受曲轴的驱动在所述中心通孔内摆动；
滑片，处于所述滑片槽内，能够与所述滚子一起将所述气缸与所述滚子之间的空间分隔为高压腔与低压腔，且能够沿着所述滑片槽产生往复运动，所述滑片具有处于所述滑片槽内最大部分的近端止位点与处于所述滑片槽内最小部分的远端止位点；
所述气缸上还具有滑片避让槽，其处于所述滑片槽远离所述滚子的一端，所述滑片避让槽与所述气缸的轴向两端的第一法兰及第二法兰共同形成密封腔体，所述滑片的尾端具有分隔部，所述分隔部将所述密封腔体分隔为互不连通的第一腔与第二腔，在所述滑片由所述近端止位点朝向远端止位点运动的过程中，所述第二腔能够先后与所述高压腔及吸气口连通，在所述滑片由所述远端止位点朝向近端止位点运动的过程中，所述第二腔内的冷媒能够被压缩并在所述滑片抵达所述近端止位点之前通过所述高压腔排出。
在一些实施方式中，所述滑片朝向所述高压腔的一侧设有第一凹槽，所述滑片槽处于所述高压腔一侧的侧壁上具有第二凹槽，所述滑片在由所述近端止位点朝向远端止位点运动的过程中，所述第一凹槽能够先后经历与所述第二凹槽的第一连通状态与截断连通状态，其在处于所述第一连通状态时，所述高压腔内的冷媒能够进入所述第二腔内。
在一些实施方式中，在所述滚子与所述气缸的中心通孔的孔壁接触线移出所述吸气口的涵盖范围之前时，所述第一凹槽与所述第二凹槽处于所述第一连通状态；在所述滚子与所述气缸的中心通孔的孔壁接触线移出所述吸气口的涵盖范围时，所述第一凹槽与所述第二凹槽处于所述截断连通状态。
在一些实施方式中，所述滑片朝向所述低压腔的一侧设有第三凹槽，在所述滑片在由所述近端止位点朝向远端止位点运动的过程中，当所述滚子与所述气缸的中心通孔的孔壁接触线移出所述吸气口的涵盖范围时，所述第三凹槽与所述吸气口连通以将所述吸气口处的冷媒引入到所述第二腔内。
在一些实施方式中，所述第一法兰上构造有排气口，所述第一凹槽具有所述滑片朝向所述第一法兰一侧的开口，所述第二凹槽构造于所述气缸朝向所述第一法兰的端面上，且所述第二凹槽与所述第二腔通过构造于所述气缸内的连通通道连通。
在一些实施方式中，当包括第三凹槽时，所述第三凹槽具有朝向所述第一法兰一侧的开口。
在一些实施方式中，所述滑片的头部与所述滚子之间铰接，或者，所述滑片与所述滚子为一体式结构；和/或，所述分隔部与所述密封腔体的内壁之间存在间隙δ，10μm≤δ≤25μm；
在一些实施方式中，12μm≤δ≤20μm。
本发明还提供一种压缩机，包括上述的泵体组件。
本发明还提供一种空调器，包括上述的压缩机。
本发明提供的一种泵体组件、压缩机、空调器，所述滑片的尾部能够处于所述滑片避让槽内的冷媒形成抽吸与压缩，并对所述滑片避让槽内的压缩冷媒予以利用，从而增大压缩机的有效容积，大大提高压缩机制冷能力，进而提升压缩机的能效水平。
附图说明
图1为本发明实施例的泵体组件的立体结构示意图(略去第一法兰及第二法兰等部件)；
图2为图1中的滑片结构示意图；
图3为图2中B-B的剖面图；
图4为图2中C-C的剖视图；
图5为图2中D-D的剖视图；
图6为图1中的气缸的结构示意图；
图7为图6中A-A的剖面图；
图8为图1中的气缸与滑片的配合结构示意图；
图9至图15示出了第二腔的吸气及压缩过程与泵体腔体吸气压缩过程的对应关系，其中图9中示出的滑片处于近端止位点，图9至图10示出的是第二腔通过高压腔与吸气口连通实现第一次吸气的过程；图11至图13示出的是第二腔与吸气口连通实现第二次吸气的过程；图12中示出的滑片处于远端止位点；图14至图15示出的是滑片压缩第二腔内冷媒并排出的过程。
附图标记表示为：
1、气缸；11、滑片槽；111、第二凹槽；112、连通通道；12、滑片避让槽；2、滚子；3、滑片；31、第一凹槽；32、第三凹槽；33、分隔部；34、第一腔；35、第二腔；41、高压腔；42、低压腔；62、曲轴；63、吸气口。
具体实施方式
结合参见图1至图15所示，根据本发明的实施例，提供一种泵体组件，包括相对间隔设置的第一法兰(图中未示出)与第二法兰(图中未示出)，两者之间夹设有：气缸1，具有滑片槽11及吸气口63；滚子2，处于所述气缸1的中心通孔内，受曲轴62的驱动在所述中心通孔内摆动；滑片3，处于所述滑片槽11内，能够与所述滚子2一起将所述气缸1与所述滚子2之间的空间(也即泵体腔体)分隔为高压腔41与低压腔42，且能够沿着所述滑片槽11产生往复运动，所述滑片3具有处于所述滑片槽11内最大部分的近端止位点与处于所述滑片槽11内最小部分的远端止位点；所述气缸1上还具有滑片避让槽12，其处于所述滑片槽11远离所述滚子2的一端，所述滑片避让槽12与所述气缸1的轴向两端的所述第一法兰及第二法兰共同形成密封腔体，所述滑片3的尾端具有分隔部33，所述分隔部33将所述密封腔体分隔为互不连通的第一腔34与第二腔35，靠近所述滑片槽11一侧的为第一腔34，远离所述滑片槽11一侧的为第二腔35，在所述滑片3由所述近端止位点朝向远端止位点运动的过程中，所述第二腔35能够先后与所述高压腔41及吸气口63连通，在所述滑片3由所述远端止位点朝向近端止位点运动的过程中，所述第二腔35内的冷媒能够被压缩并在所述滑片3抵达所述近端止位点之前通过所述高压腔41排出。该技术方案中，所述滑片3的尾部能够处于所述滑片避让槽12内的冷媒形成抽吸与压缩，并对所述滑片避让槽12内的压缩冷媒予以利用，从而增大压缩机的有效容积，大大提高压缩机制冷能力，进而提升压缩机的能效水平。
所述第二腔35与所述高压腔41的连通与截断可以采用控制阀的方式实现，而为了精简泵体组件的结构，在一些实施方式中，所述滑片3朝向所述高压腔41的一侧设有第一凹槽31，所述滑片槽11处于所述高压腔41一侧的侧壁上具有第二凹槽111，所述滑片3在由所述近端止位点朝向远端止位点运动的过程中，所述第一凹槽31能够先后经历与所述第二凹槽111的第一连通状态与截断连通状态，具体的，在所述滚子2与所述气缸1的中心通孔的孔壁接触线移出所述吸气口63的涵盖范围之前时，所述第一凹槽31与所述第二凹槽111处于所述第一连通状态；在所述滚子2与所述气缸1的中心通孔的孔壁接触线移出所述吸气口63的涵盖范围时，所述第一凹槽31与所述第二凹槽111处于所述截断连通状态，其在处于所述第一连通状态时，所述高压腔41内的冷媒能够进入所述第二腔35内。该技术方案中，通过第一凹槽31与第二凹槽111在滑片3的往复运动过程中的相对位置关系实现两者的连通与截断连通的切换，极大程度地精简了泵体组件的结构。前述技术方案中第一连通状态时，第二腔35进行第一次吸气，具体例如图9至图10的状态变化过程。可以理解的是，所述吸气口63的涵盖范围指的是如图10中的滑片3朝向所述吸气口63的侧面到G点之间的区域。
所述第二腔35与所述吸气口63之间的连通也可以采用控制阀的方式实现，而更优的，所述滑片3朝向所述低压腔42的一侧设有第三凹槽32，在所述滑片3在由所述近端止位点朝向远端止位点运动的过程中，当所述滚子2与所述气缸1的中心通孔的孔壁接触线移出所述吸气口63的涵盖范围时，所述第三凹槽32与所述吸气口63连通以将所述吸气口63处的冷媒引入到所述第二腔35内，此时可以定义为第二连通状态，此时的滑片3仍处于由近端止位点向远端止位点的运动过程中，其对所述第二腔35形成一个抽真空的动作，因此能够将吸气口63处的冷媒进一步吸至第二腔35内，此时对应的是第二腔35的第二次吸气，具体例如图11至图13的状态变化过程。
如此，可以理解的，所述第二腔35能够在所述滑片3由近端止位点向远端止位点运动的过程中实现第一次吸气与第二次吸气的交替，也即实现间歇性吸气。
在一些实施方式中，所述第一法兰上构造有排气口，所述第一凹槽31具有所述滑片3朝向所述第一法兰一侧的开口，所述第二凹槽111构造于所述气缸1朝向所述第一法兰的端面上，且所述第二凹槽111与所述第二腔35通过构造于所述气缸1内的连通通道112连通。同样道理的，当包括第三凹槽32时，所述第三凹槽32具有朝向所述第一法兰一侧的开口，如此能够在确保所述滑片避让槽12与高压腔41连通的同时，使连通路径最短化，减小气体流动损失，同时能够减小滑片3与滑片槽11的摩擦面积，降低压缩机摩擦耗功。
在一些实施方式中，所述滑片3的头部与所述滚子2之间铰接，此时对应的压缩机为铰接式转子压缩机；或者，所述滑片3与所述滚子2为一体式结构，所述滑片3铰接于所述滑片槽11中，此时对应的压缩机为摇摆式压缩机。
在一些实施方式中，所述分隔部33与所述密封腔体的内壁之间存在间隙δ，10μm≤δ≤25μm；优选地，12μm≤δ≤20μm。具体的，本发明创新结构的分隔部33，其为宽度大于滑片中部的薄板结构，设其宽度为a1，高度为h1，所述密封腔体的宽度为a2，气缸高度为h2，本发明气缸-滑片配合结构的分隔部33与密封腔体的宽度方向和高度方向的配合间隙分别为a2-a1、h2-h1，参数a2-a1、h2-h1的范围为[8μm，35μm]，较优地，配合间隙a2-a1、h2-h1范围为[10μm，25μm]，最优地，配合间隙a2-a1、h2-h1范围为[12μm，20μm]，从而确保第二腔35与第一腔34之间的良好密封性，减少两密封腔之间的气流泄露，从而提高第二腔35的容积效率。
以下结合参见图9至图15对本发明的泵体组件的工作过程进行简要描述：
图9为泵体腔体(也即气缸1与滚子2之间形成腔体)和第二腔35的排气结束点状态。
此时，泵体腔体的高压腔41和低压腔42串通为一个腔体，并与第二腔35连通，同时连通气缸吸气口63，各腔体压力均为吸气压力。
图10为泵体腔体的吸气截止点，第二腔35的第一吸气截止点。
曲轴62带动滚子2由图9位置转动至图10吸气口63的截止点G的过程中，E点向F点移动，同时第二腔35的容积随滑片3的移动而逐渐增大，由于第二腔35与泵体腔体及吸气口63连通，因此，第二腔35处于吸气状态，腔体压力同样为吸气压力。在图10状态点，E点与F点重合，第二腔35恰好与泵体腔体的高压腔41分开，而高压腔41与吸气口63临界分开而吸气结束，第二腔35的第一阶段吸气结束。
需要说明的是，本发明中图9运动状态位置图示及描述，仅以其中一种特殊结构状态进行举例说明，即第二腔35与高压腔41分离的临界点时，滚子2刚好运转至吸气口63的截止点G。第二腔35的第一吸气截止时间可以先于高压腔41的吸气截止时间(即第二腔35与高压腔41的分离先于高压腔41的吸气截止)。
图11为第二腔35的第二吸气起始点，而泵体腔体高压腔41处于压缩过程。
曲轴62带动滚子2由图10位置转动至图11的过程中，第三凹槽32的M点随滑片3逐渐向气缸1的内圆移动，而第一凹槽31和第二凹槽111逐渐远离(E点越过F点并向F点的气缸1的内圆侧移动)。泵体腔体的高压腔41容积逐渐减小，腔体压力逐渐升高，泵体腔体的高压腔41处于压缩过程。第二腔35容积随滑片3的移动而逐渐增大，而由于在该阶段第二腔35与泵体腔体的高压腔41和气缸吸气口63均不连通，因此处于完全密封且体积逐渐扩张状态，因此，第二腔35内的压力逐渐降低，而与泵体腔体的低压腔42存在压差。在图11状态点，第三凹槽32的M点与气缸内圆重合，第二腔35恰好与泵体腔体的低压腔42及吸气口63临界分割，处于第二吸气阶段的起始点。
图12为泵体腔体高压腔41的压缩阶段，第二腔35处于吸气阶段。
曲轴62带动滚子2由图11位置转动至图12的过程中，第三凹槽32的M点越过气缸内圆至其内部，第二腔35与泵体腔体的低压腔42和吸气口63连通，而与泵体腔体的高压腔41不连通。第二腔35在与泵体腔体的低压腔42在压差作用下快速吸气，达到吸气口63的压力。
当曲轴62旋转过180°之后至图13状态时，滑片3处于回程，M点与气缸1的内圆重合，第二腔35与泵体腔体的低压腔42及气缸吸气口63隔开，第二腔35吸气结束。此时，第二腔35与泵体腔体高压腔41仍为不连通状态，高压腔41容积继续减小，仍处于压缩阶段。
图14泵体腔体高压腔41处于排气阶段，第二腔35则处于压缩状态。
曲轴62带动滚子2由图13位置转动至图14的过程中，滑片3继续回程运行，第二腔35与泵体腔体低压腔42和高压腔41均不连通，第二腔35的容积均逐渐减小，腔内压力逐渐增大，处于压缩阶段。泵体腔体的高压腔41容积同样逐渐减小，压力逐渐增大，当达到排气压力时，开始排气，泵体腔体的高压腔41处于排气阶段。
图15状态下，滑片E点处于F点的远离气缸内圆侧，第一凹槽31与第二凹槽111连通共同形成排气连通流道251，第二腔35与泵体腔体的高压腔41连通，均处于排气阶段。
图9→图15泵体腔体完成一次吸排气，第二腔35完成两个时间段的吸气及一次排气。泵体腔体和第二腔35共同参与完成压缩机的吸排气过程。如图13所示，设第二腔35在处于第二吸气截止点时，滑片尾部(也即分隔部33)距初始状态(曲轴旋转角度为0°)的距离为L0，如图6及图7，设气缸高度为h2，第二腔35宽度为a2，则通过本发明的创新结构，可以实现泵体整体有效容积增大L0*a2*h2，并可通过调整分隔部33和第二腔35的结构尺寸参数，实现第二腔35参与吸排气的有效容积的自由设计调整，从而增大铰接压缩机的有效容积，大大提高压缩机制冷能力，进而提升压缩机的能效水平。
根据本发明的实施例，还提供一种压缩机，包括上述的泵体腔体。
根据本发明的实施例，还提供一种空调器，包括上述的压缩机。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上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 (10)

1.一种泵体组件，其特征在于，包括：
气缸(1)，具有滑片槽(11)及吸气口(63)；
滚子(2)，处于所述气缸(1)的中心通孔内，受曲轴(62)的驱动在所述中心通孔内摆动；
滑片(3)，处于所述滑片槽(11)内，能够与所述滚子(2)一起将所述气缸(1)与所述滚子(2)之间的空间分隔为高压腔(41)与低压腔(42)，且能够沿着所述滑片槽(11)产生往复运动，所述滑片(3)具有处于所述滑片槽(11)内最大部分的近端止位点与处于所述滑片槽(11)内最小部分的远端止位点；
所述气缸(1)上还具有滑片避让槽(12)，其处于所述滑片槽(11)远离所述滚子(2)的一端，所述滑片避让槽(12)与所述气缸(1)的轴向两端的第一法兰及第二法兰共同形成密封腔体，所述滑片(3)的尾端具有分隔部(33)，所述分隔部(33)将所述密封腔体分隔为互不连通的第一腔(34)与第二腔(35)，在所述滑片(3)由所述近端止位点朝向远端止位点运动的过程中，所述第二腔(35)能够先后与所述高压腔(41)及吸气口(63)连通，在所述滑片(3)由所述远端止位点朝向近端止位点运动的过程中，所述第二腔(35)内的冷媒能够被压缩并在所述滑片(3)抵达所述近端止位点之前通过所述高压腔(41)排出。
2.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述滑片(3)朝向所述高压腔(41)的一侧设有第一凹槽(31)，所述滑片槽(11)处于所述高压腔(41)一侧的侧壁上具有第二凹槽(111)，所述滑片(3)在由所述近端止位点朝向远端止位点运动的过程中，所述第一凹槽(31)能够先后经历与所述第二凹槽(111)的第一连通状态与截断连通状态，其在处于所述第一连通状态时，所述高压腔(41)内的冷媒能够进入所述第二腔(35)内。
3.根据权利要求2所述的泵体组件，其特征在于，在所述滚子(2)与所述气缸(1)的中心通孔的孔壁接触线移出所述吸气口(63)的涵盖范围之前时，所述第一凹槽(31)与所述第二凹槽(111)处于所述第一连通状态；在所述滚子(2)与所述气缸(1)的中心通孔的孔壁接触线移出所述吸气口(63)的涵盖范围时，所述第一凹槽(31)与所述第二凹槽(111)处于所述截断连通状态。
4.根据权利要求3所述的泵体组件，其特征在于，所述滑片(3)朝向所述低压腔(42)的一侧设有第三凹槽(32)，在所述滑片(3)在由所述近端止位点朝向远端止位点运动的过程中，当所述滚子(2)与所述气缸(1)的中心通孔的孔壁接触线移出所述吸气口(63)的涵盖范围时，所述第三凹槽(32)与所述吸气口(63)连通以将所述吸气口(63)处的冷媒引入到所述第二腔(35)内。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的泵体组件，其特征在于，所述第一法兰上构造有排气口，所述第一凹槽(31)具有所述滑片(3)朝向所述第一法兰一侧的开口，所述第二凹槽(111)构造于所述气缸(1)朝向所述第一法兰的端面上，且所述第二凹槽(111)与所述第二腔(35)通过构造于所述气缸(1)内的连通通道(112)连通。
6.根据权利要求5所述的泵体组件，其特征在于，当包括第三凹槽(32)时，所述第三凹槽(32)具有朝向所述第一法兰一侧的开口。
7.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述滑片(3)的头部与所述滚子(2)之间铰接，或者，所述滑片(3)与所述滚子(2)为一体式结构；和/或，所述分隔部(33)与所述密封腔体的内壁之间存在间隙δ，10μm≤δ≤25μm。
8.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，12μm≤δ≤20μm。
9.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的泵体组件。
10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求9所述的压缩机。
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