CN115962121A - 双缸双级压缩机及具有其的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双缸双级压缩机及具有其的制冷系统，属于空气调节技术领域，其中的双缸双级压缩机，包括壳体，壳体内设置有泵体组件，泵体组件具有往复压缩部以及旋转压缩部，其中，旋转压缩部包括滚子、往复压缩部包括活塞，泵体组件还具有曲轴，曲轴还具有与滚子对应设置的第一偏心部以能够驱动滚子旋转，曲轴具有与活塞对应设置的第二偏心部以能够驱动活塞往复运动。本发明通过同时具有第一偏心部及第二偏心部的曲轴同时驱动旋转压缩部以及往复压缩部的压缩目的，能够兼顾往复压缩机的结构紧凑与旋转压缩机的高容积效率的优点，从而使双缸双级压缩机整体结构较为紧凑且容积效率较高，进而提升了压缩机的整体能效、提高压缩机制冷量。

Description

双缸双级压缩机及具有其的制冷系统

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种双缸双级压缩机及具有其的制冷系统。

背景技术

在制冷压缩机行业中，由于压缩机结构本身的原因，在相同排量下旋转式制冷压缩机容积效率要比的往复式制冷压缩机高。且小型单缸往复式制冷压缩机在工作时，压缩机将对蒸发器的回气进行压缩，以使压缩机压缩后得到的高压气体进入冷凝器内。现有技术中的压缩机组件中，由于蒸发器回气的压力较低，使得压缩机的压缩比增大，容积效率较低，能效比也较低。

现有技术中采用双缸双级往复式活塞压缩机均由相同的两个曲柄连杆机构组成，很难改变往复式制冷压缩机容积效率低的技术问题。

发明内容

因此，本发明提供一种双缸双级压缩机及具有其的制冷系统，能够解决现有技术中双缸双级往复式活塞压缩机采用两套相同的曲柄连杆机构，容积效率低、压缩机能效较低的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种双缸双级压缩机，包括壳体，所述壳体内设置有泵体组件，所述泵体组件具有往复压缩部以及旋转压缩部，其中，所述旋转压缩部包括滚子、所述往复压缩部包括活塞，所述泵体组件还具有曲轴，所述曲轴还具有与所述滚子对应设置的第一偏心部以能够驱动所述滚子旋转，所述曲轴具有与所述活塞对应设置的第二偏心部以能够驱动所述活塞往复运动。

在一些实施方式中，所述旋转压缩部具有一级吸气管以及一级排气管，所述往复压缩部具有二级吸气管以及二级排气管，其中，所述一级吸气管与压缩机的外部第一压力冷媒连通，所述二级吸气管与压缩机的外部第二压力冷媒连通，且第一压力冷媒的压力低于所述第二压力冷媒的压力，所述一级排气管及所述二级吸气管皆与所述壳体的壳体空腔连通，所述二级排气管与压缩机排气管连通。

在一些实施方式中，所述旋转压缩部还包括法兰、气缸座以及被夹持于所述法兰与所述气缸座之间的气缸，所述气缸上构造有滑片槽，滑片滑动处于所述滑片槽内且末端抵接于所述滚子的外圆周壁上，所述第二偏心部处于所述气缸座远离所述气缸的一侧，且所述气缸座上连接缸头组件。

在一些实施方式中，所述曲轴还具有处于所述第一偏心部与所述第二偏心部之间的平衡块，所述平衡块处于所述气缸座远离所述气缸的一侧，且所述气缸座包括第一分体与第二分体，所述第一分体与所述第二分体上分别构造有半圆轴孔，当所述第一分体与所述第二分体组装为一体时，所述第一分体与所述第二分体上的半圆轴孔环抱于所述曲轴的外圆周壁。

在一些实施方式中，所述缸头组件组装于所述第一分体上，所述第一分体上具有支撑连接柱，所述支撑连接柱支撑连接于所述法兰朝向所述气缸的端面上。

在一些实施方式中，所述法兰远离所述气缸的端面上连接有电机定子，所述曲轴远离所述第二偏心部的一端连接有电机转子。

在一些实施方式中，所述电机定子远离所述法兰的端面通过压簧组件支撑于所述壳体的底部。

本发明还提供一种制冷系统，包括上述的双缸双级压缩机。

在一些实施方式中，所述制冷系统包括冷藏蒸发器及冷冻蒸发器，其中，所述冷冻蒸发器的冷媒流出口与所述旋转压缩部的一级吸气管连通，所述冷藏蒸发器的冷媒出口与所述往复压缩部的二级吸气管连通。

在一些实施方式中，所述冷藏蒸发器与第一节流元件串联于冷藏支路上，所述冷冻蒸发器与第二节流元件串联于冷冻支路上，所述冷藏支路与所述冷冻支路并联于第一分流点形成并联管路单元，所述第一分流点与压缩机排气管之间串联冷凝器。

本发明提供的一种双缸双级压缩机及具有其的制冷系统，通过同时具有第一偏心部及第二偏心部的曲轴同时驱动旋转压缩部以及往复压缩部的压缩目的，能够兼顾往复压缩机的结构紧凑与旋转压缩机的高容积效率的优点，从而使双缸双级压缩机整体结构较为紧凑且容积效率较高，进而提升了压缩机的整体能效、提高压缩机制冷量。

附图说明

图1为本发明实施例的双缸双级压缩机的内部结构示意图；

图2为本发明实施例的双缸双级压缩机的俯视结构示意图(略去顶壳等部件)；

图3为图1中的泵体组件的分解结构示意图；

图4为图3中的气缸座的分解结构示意图；

图5为图3中的曲轴的结构示意图；

图6为本发明实施例的制冷系统的原理示意图。

附图标记表示为：

1、壳体；10、壳体空腔；11、压缩机排气管；21、滚子；22、一级吸气管；23、一级排气管；24、法兰；25、气缸座；251、第一分体；252、第二分体；253、支撑连接柱；254、连接孔；255、半圆轴孔；26、气缸；27、滑片；28、第一消音器；31、活塞；32、二级吸气管；33、二级排气管；34、缸头组件；35、连杆；36、第二消音器；41、曲轴；411、第一偏心部；412、第二偏心部；413、平衡块；51、电机定子；52、电机转子；6、压簧组件；101、冷藏蒸发器；102、冷冻蒸发器；103、第一节流元件；104、第二节流元件；105、冷凝器。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供一种双缸双级压缩机，包括壳体1，壳体由底壳与顶壳组装而成，壳体1内设置有泵体组件(图中未标引)，泵体组件具有往复压缩部(图中未标引)以及旋转压缩部(图中未标引)，其中，旋转压缩部包括滚子21、往复压缩部包括活塞31，泵体组件还具有曲轴41，曲轴41还具有与滚子21对应设置的第一偏心部411以能够驱动滚子21旋转进而实现旋转压缩部以旋转滚子的方式实现对冷媒的压缩，曲轴41具有与活塞31对应设置的第二偏心部412以能够驱动活塞31往复运动进而实现往复压缩部以往复运动的方式实现对冷媒的压缩。该技术方案中，通过同时具有第一偏心部411及第二偏心部412的曲轴同时驱动旋转压缩部以及往复压缩部的压缩目的，能够兼顾往复压缩机的结构紧凑与旋转压缩机的高容积效率的优点，从而使双缸双级压缩机整体结构较为紧凑且容积效率较高，进而提升了压缩机的整体能效、提高压缩机制冷量。

在一些实施方式中，旋转压缩部具有一级吸气管22以及一级排气管23，往复压缩部具有二级吸气管32以及二级排气管33，其中，一级吸气管22与压缩机的外部第一压力冷媒连通，二级吸气管32与压缩机的外部第二压力冷媒连通，且第一压力冷媒的压力低于第二压力冷媒的压力，一级排气管23及二级吸气管32皆与壳体1的壳体空腔10连通，二级排气管33与压缩机排气管11连通。该技术方案中，参见图2所示，旋转压缩部作为对冷媒的一级压缩部件，往复压缩部作为对冷媒的二级压缩部件，且将外部的压力较低的冷媒引入一级压缩部件内压缩后再与外部的压力较高的冷媒混合后进入二级压缩部件内进行二级压缩，能够有效减少压缩机的压缩比，进而达到进一步提升压缩机能效的目的。

结合参见图1及图2所示，前述的一级吸气管22与旋转压缩部的吸气口连通，一级排气管23则为构造于第一消音器28上的一个排气口，该排气口与壳体空腔10直接连通，同时二级吸气管32被设置于壳体1上，其与往复压缩部的吸气口通过壳体空腔10连通，从而能够吸入二级吸气管32以及旋转压缩部经过一级压缩后的冷媒气体，具有更高的吸气压力，减小了往复压缩部的压缩比，从而实现了能效的再次提升。

结合参见图1及图3所示，旋转压缩部还包括法兰24、气缸座25以及被夹持于法兰24与气缸座25之间的气缸26，滚子21处于气缸26的中心通孔内，气缸26上构造有滑片槽，滑片27滑动处于滑片槽内且末端抵接于滚子21的外圆周壁上，第二偏心部412处于气缸座25远离气缸26的一侧，且气缸座25上连接缸头组件34，能够理解的是，活塞31通过连杆35与第二偏心部412套接，活塞31处于缸头组件34的气缸腔内，气缸座一方面作为曲轴41的一端枢转支撑的结构，另一方面则作为缸头组件34的安装载体，减少了部件数量，减少故障点数量，结构更加合理、紧凑。

参见图1所示，曲轴41还具有处于第一偏心部411与第二偏心部412之间的平衡块413，用于提高曲轴41的旋转动平衡性能，平衡块413处于气缸座25远离气缸26的一侧，且气缸座25包括第一分体251与第二分体252，第一分体251与第二分体252上分别构造有半圆轴孔255，当第一分体251与第二分体252组装为一体时，第一分体251与第二分体252上的半圆轴孔255环抱于曲轴41的外圆周壁，分体结构的气缸座25能够保证曲轴41与其之间的连接可行性，同时还能够简化曲轴41的结构设计。分体结构的气缸座25如图4所示，第一分体251与第二分体252之间可以构造相应的连接孔254，通过在连接孔254内连接螺钉的方式实现两者分体之间的连接。在一个具体的实施例中，第一分体251以及第二分体252上还构造有多个可以将其与相配合的部件例如气缸26之间螺纹连接的多个连接孔254。在一个可行的实施例中，也可以将曲轴41设计为分体结构，而气缸座25则可以为一体结构的，但是这种结构对于旋转的曲轴41的整体结构的强度会存在一定的不利影响。

在一个具体实施例中，缸头组件34组装于第一分体251上，此时，第一分体251上具有支撑连接柱253，支撑连接柱253支撑连接于法兰24朝向气缸26的端面上，能够增加第一分体251整体结构的稳定性与可靠性。

如图1所示，法兰24远离气缸26的端面上连接有电机定子51，曲轴41远离第二偏心部412的一端连接有(具体过盈配合)电机转子52，电机定子51与电机转子52组成曲轴41的旋转驱动部件，将电机定子51及电机转子52设置于曲轴41的底端，有利于整个泵体组件的结构稳定性。

电机定子51远离法兰24的端面通过压簧组件6支撑于壳体1的底部(具体在底壳的内面上)，能够有效降低泵体组件运转的振动向壳体1的传递，进而降低压缩机的振动及噪音的产生。

参见图6所示，根据本发明的实施例，还提供一种制冷系统，该制冷系统为冰箱中的制冷系统，包括上述的双缸双级压缩机，具体而言，制冷系统包括冷藏蒸发器101及冷冻蒸发器102，其中，冷冻蒸发器102的冷媒流出口与旋转压缩部的一级吸气管22连通，冷藏蒸发器101的冷媒出口与往复压缩部的二级吸气管32连通，冷藏蒸发器101与第一节流元件103(具体可以为电子膨胀阀)串联于冷藏支路上，冷冻蒸发器102与第二节流元件104(具体可以为电子膨胀阀)串联于冷冻支路上，冷藏支路与冷冻支路并联于第一分流点形成并联管路单元，第一分流点与压缩机排气管11之间串联冷凝器105，如此形成了独立的双回路制冷系统，能够提升压缩机的的回气压力(也即吸气压力)，减小压缩比、提高制冷量，达到提升压缩机效率。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、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)

1.一种双缸双级压缩机，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设置有泵体组件，所述泵体组件具有往复压缩部以及旋转压缩部，其中，所述旋转压缩部包括滚子(21)、所述往复压缩部包括活塞(31)，所述泵体组件还具有曲轴(41)，所述曲轴(41)还具有与所述滚子(21)对应设置的第一偏心部(411)以能够驱动所述滚子(21)旋转，所述曲轴(41)具有与所述活塞(31)对应设置的第二偏心部(412)以能够驱动所述活塞(31)往复运动。

2.根据权利要求1所述的双缸双级压缩机，其特征在于，所述旋转压缩部具有一级吸气管(22)以及一级排气管(23)，所述往复压缩部具有二级吸气管(32)以及二级排气管(33)，其中，所述一级吸气管(22)与压缩机的外部第一压力冷媒连通，所述二级吸气管(32)与压缩机的外部第二压力冷媒连通，且第一压力冷媒的压力低于所述第二压力冷媒的压力，所述一级排气管(23)及所述二级吸气管(32)皆与所述壳体(1)的壳体空腔(10)连通，所述二级排气管(33)与压缩机排气管(11)连通。

3.根据权利要求1或2所述的双缸双级压缩机，其特征在于，所述旋转压缩部还包括法兰(24)、气缸座(25)以及被夹持于所述法兰(24)与所述气缸座(25)之间的气缸(26)，所述气缸(26)上构造有滑片槽，滑片(27)滑动处于所述滑片槽内且末端抵接于所述滚子(21)的外圆周壁上，所述第二偏心部(412)处于所述气缸座(25)远离所述气缸(26)的一侧，且所述气缸座(25)上连接缸头组件(34)。

4.根据权利要求3所述的双缸双级压缩机，其特征在于，所述曲轴(41)还具有处于所述第一偏心部(411)与所述第二偏心部(412)之间的平衡块(413)，所述平衡块(413)处于所述气缸座(25)远离所述气缸(26)的一侧，且所述气缸座(25)包括第一分体(251)与第二分体(252)，所述第一分体(251)与所述第二分体(252)上分别构造有半圆轴孔(255)，当所述第一分体(251)与所述第二分体(252)组装为一体时，所述第一分体(251)与所述第二分体(252)上的半圆轴孔(255)环抱于所述曲轴(41)的外圆周壁。

5.根据权利要求4所述的双缸双级压缩机，其特征在于，所述缸头组件(34)组装于所述第一分体(251)上，所述第一分体(251)上具有支撑连接柱(253)，所述支撑连接柱(253)支撑连接于所述法兰(24)朝向所述气缸(26)的端面上。

6.根据权利要求3所述的双缸双级压缩机，其特征在于，所述法兰(24)远离所述气缸(26)的端面上连接有电机定子(51)，所述曲轴(41)远离所述第二偏心部(412)的一端连接有电机转子(52)。

7.根据权利要求6所述的双缸双级压缩机，其特征在于，所述电机定子(51)远离所述法兰(24)的端面通过压簧组件(6)支撑于所述壳体(1)的底部。

8.一种制冷系统，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的双缸双级压缩机。

9.根据权利要求8所述的制冷系统，其特征在于，包括冷藏蒸发器(101)及冷冻蒸发器(102)，其中，所述冷冻蒸发器(102)的冷媒流出口与所述旋转压缩部的一级吸气管(22)连通，所述冷藏蒸发器(101)的冷媒出口与所述往复压缩部的二级吸气管(32)连通。

10.根据权利要求9所述的制冷系统，其特征在于，所述冷藏蒸发器(101)与第一节流元件(103)串联于冷藏支路上，所述冷冻蒸发器(102)与第二节流元件(104)串联于冷冻支路上，所述冷藏支路与所述冷冻支路并联于第一分流点形成并联管路单元，所述第一分流点与压缩机排气管(11)之间串联冷凝器(105)。

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