CN116006469A - 一种涡旋压缩机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调器领域，具体涉及一种双腔转子压缩机及空调器；双腔转子压缩机包括：内气缸，具有一外周壁面；外气缸，具有一内周壁面，外气缸同轴套在内气缸外部；环壁，套在内气缸外并位于所外气缸内，环壁包括内环面和外环面；内周壁面与外环面密封相切且内周壁面与外环面之间构成外压缩腔，内环面与外周壁面密封相切且外周壁面与内环面之间构成内压缩腔；滑片，穿过环壁设置在内周壁面与外周壁面之间，滑片包括外端和内端，外端与内周壁面密封滑动，内端与外周壁面密封滑动；滑片能够跟随环壁转动并能够在环壁内径向滑动，以解决滑片压缩机工作中滑片与气缸脱离的技术问题。

Description

一种涡旋压缩机及空调器

技术领域

本发明涉及空调器领域，具体涉及一种双腔转子压缩机及空调器。

背景技术

目前中小型制冷压缩机主要包括往复式活塞压缩机、滚动活塞压缩机、涡旋式压缩机和滑片式压缩机，最普遍的滚动活塞式压缩机结构中由滑片隔离吸排气腔的偏心结构，通过偏心部带动活塞旋转完成压缩；但是，在启动时尾部压力不足、或转速过高动作迟滞、或吸气带液时，滑片头部会脱离活塞，导致冷量泄漏、滑片撞击产生噪音振动及工作稳定性问题；通过滑片与活塞一体化解决上述问题，使得零件的工艺性变差，成本较高，加工难度加大，良品率低；

滑片式压缩机有零件简单、无偏心结构、力矩平稳、振动小，主轴带动滑片转动，滑片头部抵在气缸内壁面，尾部由背压或弹簧力支持，滑片压缩机同样会有以上提出的滚动活塞压缩机的问题，而且滑片数量更多，产生的影响更大；有的滑片式压缩机中，由滑片尾部的冷冻油压力推动滑片伸出，当高压力还没建立稳定时，滑片容易产生脱离，并造成与滚动活塞压缩机一样出现的冷量泄漏、滑片撞击产生噪音振动及工作稳定性问题。

目前，如何有效避免滑片压缩机的滑片与气缸脱离，并无较好的解决方案。

发明内容

为解决滑片压缩机工作中滑片与气缸脱离的技术问题，现提出一种双腔转子压缩机及空调器。

一方面，本发明提供了一种双腔转子压缩机，包括：

内气缸，具有一外周壁面；

外气缸，具有一内周壁面，所述外气缸同轴套在所述内气缸外部；

环壁，套在所述内气缸外并位于所外气缸内，所述环壁包括内环面和外环面；所述内周壁面与所述外环面密封相切且所述内周壁面与所述外环面之间构成外压缩腔，所述内环面与所述外周壁面密封相切且所述外周壁面与所述内环面之间构成内压缩腔；

滑片，穿过所述环壁设置在所述内周壁面与所述外周壁面之间，所述滑片包括外端和内端，所述外端与所述内周壁面密封滑动，所述内端与所述外周壁面密封滑动；所述滑片能够跟随所述环壁转动并能够在所述环壁内径向滑动。

优选的，所述双腔转子压缩机还包括有转轴，所述转轴上设置有中心部，所述中心部的一端端面形成有环形凹槽，所述环形凹槽的侧壁构成所述环壁。

优选的，所述环形凹槽具有一底壁；所述滑片在所述内气缸的轴向方向还包括导向部，所述导向部在径向方向突出所述内端；

所述中心部上设有滑槽，所述滑槽穿过所述环壁，所述滑片位于所述滑槽内，所述导向部在轴向方向与所述底壁相对。

优选的，所述双腔转子压缩机还包括上法兰，所述上法兰具有朝向所述外气缸的上配合面，所述上配合面上设有油槽，每个所述滑槽朝向所述转轴轴线的一端端部均与所述油槽连通。

优选的，所述双腔转子压缩机还包括有下法兰，所述内气缸设置在所述下法兰上，所述下法兰设有轴向贯穿所述内气缸和所述下法兰的第一通孔，所述上法兰设有贯穿所述上法兰的第二通孔；所述第一通孔与所述第二通孔同轴且均相对所述内气缸偏心设置；

所述转轴的一端穿设在所述第一通孔内，另一端穿设在所述第二通孔内。

优选的，所述环形凹槽的轴向深度为h1，所述中心部的轴向高度为h，则0.2h≤h1≤0.6h；所述内环面半径为r1，所述外环面半径为r2，则，0.4h≤(r2-r1)≤0.8h。

优选的，所述内气缸的外周壁面上套设有滚子；所述滑片转动时，所述滑片的内端能够带动所述滚子自转。

优选的，所述外气缸的内周壁面的半径为R1，所述滚子的外圆弧面半径为R2，所述滑片的外端端面为圆弧面，其直径d1＝R1-R2；所述滑片的内端端面为圆弧面，其直径d2＝R1-R2。

优选的，所述双腔转子压缩机的进气孔和排气孔均设置在所述下法兰上。

另一方面，本发明还提供了一种空调器，包括所述的双腔转子压缩机。

本发明通过使滑片的转动被限制在内气缸的外周壁面和外气缸的内周壁面之间，使得滑片不会由于离心力、背压变化和压缩腔内压力的作用等因素与外气缸的内周壁面、内气缸的外周壁面脱离，进而避免了待压缩气体(冷媒)的泄漏、减少的问题，避免了滑片与内气缸、外气缸之间的碰撞产生的振动和噪音出现。

附图说明

图1为本发明实施例双腔转子压缩机爆炸图；

图2为本发明实施例双腔转子压缩机剖视图；

图3为本发明实施例下法兰示意图；

图4为本发明实施例上法兰示意图；

图5为本发明实施例转轴示意图；

图6为本发明实施例滑片结构示意图；

图7为本发明实施例图2中A-A向剖视图；

图8为本发明实施例在图7的基础上滑片处于起始位时的示意图；

图9为本发明实施例在图8的为基础上滑片顺时针转动90°时的示意图；

图10为本发明实施例在图9的为基础上滑片顺时针转动90°时的示意图；

图11为本发明实施例在图10的为基础上滑片顺时针转动90°时的示意图；

图12为本发明实施例在图11的为基础上滑片顺时针转动90°时的示意图；

图13为本发明实施例在图12的为基础上滑片顺时针转动90°时的示意图；

图14为本发明实施例设有单滑片时的示意图；

图15为本发明实施例设有三个滑片时的示意图；

图16为本发明实施例设有四个滑片时的示意图。

附图标记表示为：

1、内气缸；2、外气缸；3、转轴；301、中心部；302、环形凹槽；303、环壁；3031、内环面；3032、外环面；304、底壁；305、滑槽；401、外压缩腔；402、内压缩腔；5、滑片；501、导向部；6、上法兰；601、油槽；7、下法兰；701、进气孔；702、排气孔；8、滚子。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；文中“第一”、“第二”仅仅是为了区别不同的技术特征，而非具有先后顺序；文中“上”“下”“前”“后”也只是为了更加方便的说明技术特征的位置关系，需要结合实际使用状况或结合前文的具体方位描述才具有一定意义，并非绝对的位置关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

本发明涉及空调器领域，具体涉及一种双腔转子压缩机及空调器；目前中小型制冷压缩机主要包括往复式活塞压缩机、滚动活塞压缩机、涡旋式压缩机和滑片式压缩机，最普遍的滚动活塞式压缩机结构中由滑片隔离吸排气腔的偏心结构，通过偏心部带动活塞旋转完成压缩；但是，在启动时尾部压力不足、或转速过高动作迟滞、或吸气带液时，滑片头部会脱离活塞，导致冷量泄漏、滑片撞击产生噪音振动及工作稳定性问题；通过滑片与活塞一体化解决上述问题，使得零件的工艺性变差，成本较高，加工难度加大，良品率低；滑片式压缩机有零件简单、无偏心结构、力矩平稳、振动小，主轴带动滑片转动，滑片头部抵在气缸内壁面，尾部由背压或弹簧力支持，滑片压缩机同样会有以上提出的滚动活塞压缩机的问题，而且滑片数量更多，产生的影响更大；有的滑片式压缩机中，由滑片尾部的冷冻油压力推动滑片伸出，当高压力还没建立稳定时，滑片容易产生脱离，并造成与滚动活塞压缩机一样出现的冷量泄漏、滑片撞击产生噪音振动及工作稳定性问题。

为解决滑片压缩机工作中滑片与气缸脱离的技术问题，现提出一种双腔转子压缩机及空调器。

一方面，如图1-16所示，本发明提供的一种双腔转子压缩机，包括：内气缸1，具有一外周壁面；外气缸2，具有一内周壁面，外气缸2同轴套在内气缸1外部；环壁303，套在内气缸1外并位于所外气缸2内，环壁303包括内环面3031和外环面3032；内周壁面与外环面3032密封相切且内周壁面与外环面3032之间构成外压缩腔401，内环面3031与外周壁面密封相切且外周壁面与内环面3031之间构成内压缩腔402；滑片5，穿过环壁303设置在内周壁面与外周壁面之间，滑片5包括外端和内端，外端与内周壁面密封滑动，内端与外周壁面密封滑动；滑片5能够跟随环壁303转动并能够在环壁303内径向滑动。

内气缸1和外气缸2同轴设置，环壁303相对内气缸1和外气缸2偏心设置，滑片5的外端与内周壁面密封滑动，滑片5的内端与外周壁面密封滑动，环壁303转动带动滑片5转动时，环壁303、滑片5共同周期性的改变内压缩腔402和外压缩腔401的容积大小实现对气体的压缩；由于滑片5是由环壁303驱动转动，内气缸1和外气缸2固定，使得滑片5的转动被限制在内气缸1的外周壁面和外气缸2的内周壁面之间，滑片5不会由于离心力、背压变化和压缩腔内压力的作用等因素与外气缸2的内周壁面、内气缸1的外周壁面脱离，进而避免了待压缩气体(冷媒)的泄漏、减少的问题，避免了滑片5与内气缸1、外气缸2之间的碰撞产生的振动和噪音出现。与在轴向方向设置多个压缩腔相比，本申请只在径向方向的中部设置了内压缩腔402，避免了曲轴的长度过长导致的曲轴负载长度增大、易变性的问题出现。

滑片5的数量可以是单个，也可以是两个或多个；如图14-16所示，当滑片5数量为单个时，转轴3旋转两周完成一个完整的工作周期，与滚动活塞压缩机工作周期相当，比滚动活塞压缩腔更加平衡，无需平衡块；两个或多个滑片5时，有利于提高同尺寸泵体的排量，而且泵体的工作过程受力更加平衡，有利于提高工作的稳定性。内压缩腔402和外压缩腔401为相互独立的两个压缩腔；内压缩腔402和外压缩腔401可同时对待压缩气体进行压缩，也可以交替对待压缩气体进行压缩，取决于内压缩腔402和外压缩腔401的周向相对位置。

优选的，如图5所示，双腔转子压缩机还包括有转轴3，转轴3上设置有中心部301，中心部301的一端端面形成有环形凹槽302，环形凹槽302的侧壁构成环壁303。

通过设置环形凹槽302，使环壁303成为环形凹槽302的侧壁，一方面，转轴3转动能够经过中心部301很好地带动环壁303转动，另一方面，通过使环壁303成为中心部301的一部分，能够提高环壁303的刚度和强度，有利于环壁303的高速转动。

优选的，如图5所示，环形凹槽302具有一底壁304；滑片5在内气缸1的轴向方向还包括导向部501，导向部501在径向方向突出内端；中心部301上设有滑槽305，滑槽305穿过环壁303，滑片5位于滑槽305内，导向部501在轴向方向与底壁304相对。

滑片5的导向部501分在径向方向突出内端，延长了在径向方向上与中心部301的配合距离，导向部501与底壁304相对能够提高滑槽305对导向部501的导向效果，有利于滑片5在径向方向的滑动更加顺畅，避免滑片5在滑槽305内卡死。

优选的，如图1和图4所示，双腔转子压缩机还包括上法兰6，上法兰6具有朝向外气缸2的上配合面，上配合面上设有油槽601，每个滑槽305朝向转轴3轴线的一端端部均与油槽601连通。

滑片5在滑槽305内滑动时，滑槽305的尾部(靠近转轴3轴线的一端)的空间大小处于持续变化中；通过油槽601使滑槽305相互连通，滑片5滑动时，滑槽305的尾部空间内的气体相互流动，减小了滑片5在滑槽305内滑动受到的气体阻力，减少了功耗。

优选的，如图2和图3所示，双腔转子压缩机还包括有下法兰7，内气缸1设置在下法兰7上，下法兰7设有轴向贯穿内气缸1和下法兰7的第一通孔，上法兰6设有贯穿上法兰6的第二通孔；第一通孔与第二通孔同轴且均相对内气缸1偏心设置；转轴3的一端穿设在第一通孔内，另一端穿设在第二通孔内。

内气缸1设置在下法兰7上，有利于减少零部件数量，使整体结构变的更简单，有利于降低生产成本；同时，在轴向方向排布更加紧密，有利于减小转轴3的长度，进而有利于减小转轴3的挠度；转轴3的两端分别穿过上法兰6和下法兰7，上法兰6和下法兰7对转轴3形成径向支撑作用，减小了转轴3长度方向的挠度，使得转轴3的输出力矩平稳，有利于转轴3高速转动。

优选的，如图5所示，环形凹槽302的轴向深度为h1，中心部301的轴向高度为h，则0.2h≤h1≤0.6h；内环面3031半径为r1，外环面3032半径为r2，则，0.4h≤(r2-r1)≤0.8h。

通过使0.2h≤h1≤0.6h，0.4h≤(r2-r1)≤0.8h，既保证了内压缩腔402的大小，又保证了转轴3和强度，尤其是中心部301的强度和刚度。

优选的，如图7-16所示，内气缸1的外周壁面上套设有滚子8；滑片5转动时，滑片5的内端能够带动滚子8自转。

滑片5转动带动滚子8自转，使得滑片5与内气缸1外周壁面的滑动摩擦，变为滚子8与内气缸1的外周壁面的滚动摩擦，减小了功耗，减小了滑片5的磨损，滑片5磨损的减小有利于保证压缩腔的密封性，有利于提高双腔转子压缩机的使用寿命。

优选的，如图7所示，外气缸2的内周壁面的半径为R1，滚子8的外圆弧面半径为R2，滑片5的外端端面为圆弧面，其直径d1＝R1-R2；滑片5的内端端面为圆弧面，其直径d2＝R1-R2。

通过使滑片5的外端端面的直径和内端端面的直径设计为R1-R2，有利于提高滑片5与外气缸2的内周壁面之间的密封性，有利于提高滑片5与滚子8外圆弧面之间的密封性。

优选的，如图3所示，双腔转子压缩机的进气孔701和排气孔702均设置在下法兰7上。

由于滑片5需要相对外气缸2转动，滑片5的外端端面与外气缸2的内周壁面需要密封滑动，将进气孔701和排气孔702设置在下法兰7上，与将进气孔701和排气孔702设置在外气缸2上相比，避免了滑片5经过进气孔701和排气孔702时出现摩擦力较大、受力不均匀的现象；有利于保证滑片5的工作寿命，有利于保证双腔转子压缩机的寿命。内压缩腔402和外压缩腔401的进气孔701和排气孔702相互独立设置。

另一方面，本发明还提供了一种空调器，包括上述的双腔转子压缩机。

下面介绍双腔转子压缩机的工作过程；为方便介绍，如图8-13所示，设置双滑片5，图8中滑片5的位置为基准，环壁303顺时针转动，以环壁303的转动方向上，滑片5的后侧的腔体为压缩腔进行介绍。

图8中，内压缩腔402和外压缩腔401没有冷媒，环壁303转动90°至图9所示位置，从图8到图9，滑片5转动，外压缩腔401和内压缩腔402的容积均变大，冷媒进入外压缩腔401和内压缩腔402内；从图9到图10，内压缩腔402和外压缩腔401持续变大，冷媒持续进入；从图10到图11，内压缩腔402和外压缩腔401持续变大，在图11所示的滑片5的位置，内压缩腔402和外压缩腔401的容积达到最大；环壁303继续顺时针转动，从图11转动至图12，内压缩腔402和外压缩腔401的容积开始变小，开始对冷媒开始压缩；从图12至图13，冷媒被进一步压缩，冷媒是否会被压缩至该步，和所需要的压缩量有关，比如在图12的位置时，排气孔702打开，冷媒排出，没有图13这一步；环壁303继续转动从图13到图8完成循环。

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 (10)

1.一种双腔转子压缩机，其特征在于，包括：

内气缸(1)，具有一外周壁面；

外气缸(2)，具有一内周壁面，所述外气缸(2)同轴套在所述内气缸(1)外部；

环壁(303)，套在所述内气缸(1)外并位于所外气缸(2)内，所述环壁(303)包括内环面(3031)和外环面(3032)；所述内周壁面与所述外环面(3032)密封相切且所述内周壁面与所述外环面(3032)之间构成外压缩腔(401)，所述内环面(3031)与所述外周壁面密封相切且所述外周壁面与所述内环面(3031)之间构成内压缩腔(402)；

滑片(5)，穿过所述环壁(303)设置在所述内周壁面与所述外周壁面之间，所述滑片(5)包括外端和内端，所述外端与所述内周壁面密封滑动，所述内端与所述外周壁面密封滑动；所述滑片(5)能够跟随所述环壁(303)转动并能够在所述环壁(303)内径向滑动。

2.根据权利要求1所述的双腔转子压缩机，其特征在于，所述双腔转子压缩机还包括有转轴(3)，所述转轴(3)上设置有中心部(301)，所述中心部(301)的一端端面形成有环形凹槽(302)，所述环形凹槽(302)的侧壁构成所述环壁(303)。

3.根据权利要求2所述的双腔转子压缩机，其特征在于，所述环形凹槽(302)具有一底壁(304)；所述滑片(5)在所述内气缸(1)的轴向方向还包括导向部(501)，所述导向部(501)在径向方向突出所述内端；

所述中心部(301)上设有滑槽(305)，所述滑槽(305)穿过所述环壁(303)，所述滑片(5)位于所述滑槽(305)内，所述导向部(501)在轴向方向与所述底壁(304)相对。

4.根据权利要求3所述的双腔转子压缩机，其特征在于，所述双腔转子压缩机还包括上法兰(6)，所述上法兰(6)具有朝向所述外气缸(2)的上配合面，所述上配合面上设有油槽(601)，每个所述滑槽(305)朝向所述转轴(3)轴线的一端端部均与所述油槽(601)连通。

5.根据权利要求4所述的双腔转子压缩机，其特征在于，所述双腔转子压缩机还包括有下法兰(7)，所述内气缸(1)设置在所述下法兰(7)上，所述下法兰(7)设有轴向贯穿所述内气缸(1)和所述下法兰(7)的第一通孔，所述上法兰(6)设有贯穿所述上法兰(6)的第二通孔；所述第一通孔与所述第二通孔同轴且均相对所述内气缸(1)偏心设置；

所述转轴(3)的一端穿设在所述第一通孔内，另一端穿设在所述第二通孔内。

6.根据权利要求2所述的双腔转子压缩机，其特征在于，所述环形凹槽(302)的轴向深度为h1，所述中心部(301)的轴向高度为h，则0.2h≤h1≤0.6h；所述内环面(3031)半径为r1，所述外环面(3032)半径为r2，则，0.4h≤r2-r1≤0.8h。

7.根据权利要求5所述的双腔转子压缩机，其特征在于，所述内气缸(1)的外周壁面上套设有滚子(8)；所述滑片(5)转动时，所述滑片(5)的内端能够带动所述滚子(8)自转。

8.根据权利要求7所述的双腔转子压缩机，其特征在于，所述外气缸(2)的内周壁面的半径为R1，所述滚子(8)的外圆弧面半径为R2，所述滑片(5)的外端端面为圆弧面，其直径d1＝R1-R2；所述滑片(5)的内端端面为圆弧面，其直径d2＝R1-R2。

9.根据权利要求5所述的双腔转子压缩机，其特征在于，所述双腔转子压缩机的进气孔(701)和排气孔(702)均设置在所述下法兰(7)上。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的双腔转子压缩机。

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