CN204113653U - 泵体结构、双级压缩机及空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种泵体结构、双级压缩机及空调系统。其泵体结构包括高压级气缸、低压级气缸、隔板、低压级法兰和下盖板，高压级气缸位于低压级气缸的上方，隔板位于高压级气缸和低压级气缸之间，低压级法兰安装在低压级气缸上，下盖板安装在低压级法兰上，高压级气缸上设置有吸气孔；在高压级气缸上还设置有补气口，补气口与高压级气缸的吸气孔连通，以达到排气通畅、提高压缩能力和能效的目的。

Description

泵体结构、双级压缩机及空调系统

技术领域

本实用新型涉及压缩设备领域，特别是涉及一种泵体结构，含有泵体结构的双级压缩机，以及含有上述双级压缩机的空调系统。

背景技术

目前，双级增焓压缩机主要是通过将闪蒸器引导出来的气体直接注入到低压级消音器内(即低压级法兰内)，以达到双级压缩、中间补气增焓、降低排气温度、提高压缩能力和能效的目的。但上述的方式使得低压级(一级)排气的气体和中间补气的气体会先进入低压级法兰消音器内混合，使得混合后的气体会被壳体内温度更高的油加热，导致高压级压缩机的效率降低。

同时，由于双级压缩机的气缸以是非均匀的速率进行吸气和排气的。当补气位置位于低压级排气口时，中间腔或中间流道压力的波动往往导致高压级(二级)气缸排气不畅，导致压缩机损失大。对于目前带补气增焓功能的双级压缩机而言，在中间腔压力峰值阶段，中间腔内压力高于补气压力，在补气过程中会导致部分冷媒回流，会降低制冷系统的性能。

实用新型内容

基于此，有必要针对双级压缩机的存在排气不畅、降低制冷系统性能的问题，提供一种能够保证排气通畅、提高压缩能力和能效的泵体结构，含有上述泵体结构的双级压缩机，以及含有上述双级压缩机的空调系统。上述目的通过下述技术方案实现：

一种泵体结构，包括高压级气缸、低压级气缸、隔板、低压级法兰和下盖板，所述高压级气缸位于所述低压级气缸的上方，所述隔板位于所述高压级气缸和所述低压级气缸之间，所述低压级法兰安装在所述低压级气缸上，所述下盖板安装在所述低压级法兰上，所述高压级气缸上设置有吸气孔；

在所述高压级气缸上还设置有补气口，所述补气口与所述高压级气缸的吸气孔连通。

在其中一个实施例中，所述补气口通过补气通道与所述吸气孔连通，且所述补气通道的内壁呈阶梯状。

在其中一个实施例中，所述补气通道的靠近所述补气口的一端的直径大于靠近所述吸气孔的一端的直径。

在其中一个实施例中，所述吸气孔设置有三个气体通口，其中第一气体通口位于所述高压级气缸的内壁上，第二气体通口位于所述高压级气缸与所述隔板接触的端面上，第三气体通口为所述补气通道的开口端，且所述第三气体通口与所述第一气体通口相对设置。

在其中一个实施例中，在所述第一气体通口与所述第二气体通口之间设置有导流斜面，所述导流斜面从所述第二气体通口向所述第一气体通口处倾斜。

在其中一个实施例中，所述导流斜面的起始位置为所述高压级气缸与所述隔板接触的端面，所述导流斜面的终止位置为所述高压级气缸的内壁。

在其中一个实施例中，所述第一气体通口与所述第二气体通口为一体。

在其中一个实施例中，所述隔板上设置有隔板导气槽，所述低压级气缸设置有低压级气缸导气孔，所述低压级法兰上设置有第一导气孔和第二导气孔，所述下盖板上设置有下盖板导气槽，所述隔板导气槽与所述低压级气缸导气孔连通，所述第一导气孔和所述第二导气孔分别与所述低压级气缸导气孔和所述下盖板导气槽连通；

所述隔板上设置有第一通道，所述低压级气缸上设置有第二通道，所述低压级法兰上设置有第三通道，所述第一通道、所述第二通道与所述第三通道连通形成一级气流通道，所述一级气流通道与所述第二气体通口连通。

还涉及一种双级压缩机，包括如上述任一技术特征所述的泵体结构。

还涉及一种空调系统，包括如上述所述的双级压缩机。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的泵体结构、双级压缩机及空调系统，结构设计简单合理，吸气孔设置在高压级气缸上，泵体结构的补气口与吸气孔连通，补气口所在的位置高于低压级气缸的排气孔所在的位置，减少中间腔或中间流道压力的波动，使得低压级气缸排气通畅，进而减少由排气不通畅而引起的过压缩问题；同时，补气口所在的位置高于低压级气缸的排气孔所在的位置还可以减少补气回流导致的压缩性能下降问题，提高双级压缩机的效率。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的泵体结构的剖视图；

图2为图1所示的泵体结构的爆炸图；

图3为图2所示泵体结构中高压级气缸的立体图；

图4为图3所示的A处的局部放大图；

图5为图1所示的泵体结构的运行简图；

图6为含有双级压缩机的空调系统的运行示意图；

图7为含有双级变容压缩机的空调系统的双级运行示意图；

图8为含有双级变容压缩机的空调系统的单级运行示意图；

其中：

100-泵体结构；

110-高压级气缸；

111-吸气孔；1111-第一气体通口；1112-第二气体通口；1113-第三气体通口；1114-导流斜面；

112-补气口；

120-低压级气缸；121-低压级气缸导气孔；122-滑片孔；123-第二通道；

130-隔板；131-隔板导气槽；132-第一通道；

140-第一滑片；

150-第二滑片；151-凹槽；

160-低压级法兰；161-第一导气孔；162-第二导气孔；163-第三通道；

170-下盖板；171-下盖板导气槽；

180-销钉；181-凸起部；

190-弹簧；

200-闪蒸器；210-第一补气阀；220-第二补气阀；

300-分液器；

400-蒸发器；410-第二节流阀；

500-冷凝器；510-第一节流阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的泵体结构、双级压缩机及空调系统进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1和图2，本实施例的泵体结构100包括高压级气缸110、低压级气缸120、隔板130、低压级法兰160和下盖板170，高压级气缸110位于低压级气缸120的上方，隔板130位于高压级气缸110和低压级气缸120之间，低压级法兰160安装在低压级气缸120上，下盖板170安装在低压级法兰160上。高压级气缸110上设置有吸气孔111和补气口112，补气口112与高压级气缸110的吸气孔111连通。泵体结构100的补气口112设置在高压级气缸110的外壁上，使得补气口112所在的位置高于低压级排气孔120所在的位置。

在本实用新型中，高压级气缸110为二级气缸，低压级气缸120为一级气缸。在本实施例中，低压级法兰160为一级排气缸。低压级气缸120产生的低压级排气直接注入低压级法兰160中，然后低压级排气通过中间流通通道进入高压级气缸110的吸气孔111，同时补气通过补气口112引进高压级气缸的吸气孔111中，低压级排气与补气混合后一起进入高压级气缸110进行压缩。补气口112与吸气孔111连通，即将补气口112设置在高压级气缸110上，由于高压级气缸110设置在低压级气缸120的上方，所以补气口112所在的位置高于低压级气缸120的排气孔所在的位置，补气与低压级排气在高压级气缸110的吸气孔111中混合，不在低压级法兰160中混合，混合后的补气与低压级排气不会被低压级法兰160下方的温度更高的油加热，这样能够提高双级压缩机的效率。

目前，双级增焓压缩机主要是通过将闪蒸器引导出来的气体直接注入到低压级消音器内(即低压级法兰内)，以达到双级压缩、中间补气增焓、降低排气温度、提高压缩能力和能效的目的。但是，双级压缩机的气缸以是非均匀的速率进行吸气和排气的。当补气位置位于低压级排气孔时，中间腔或中间流通通道压力的波动往往导致高压级(二级)气缸排气不畅，导高压级压缩的效率降低，进而导致压缩机损失大，会降低制冷系统的性能。本实用新型的泵体结构100的吸气孔111和补气口112均设置在高压级气缸110上，且补气口112与吸气孔111连通，补气口112所在的位置高于低压级气缸120的排气孔所在的位置，这样可以减小中间腔或中间流通通道的压力波动，提高双级压缩机的二级压缩效率，提高双级压缩机的能力和能效。同时，由于补气口112与高压级气缸的吸气孔连通，补气不需要通过中间腔，这样可以避免出现补气回流导致的压缩性能下降问题，提高双级压缩机的效率。

参见图1至图4，进一步地，补气口112通过补气通道与吸气孔111连通，且补气通道的内壁呈阶梯状。泵体结构100通过补气口112引进闪蒸器200的补气，并通过补气通道便于补气进入到吸气孔111中，进而与低压级排气混合进入高压级气缸110中压缩。进一步地，补气通道的靠近补气口112的一端的直径大于靠近吸气孔的一端的直径，即阶梯型的补气通道能够进一步的避免补气发生回灌现象，便于补气进入吸气孔111中。

作为一种可实施方式，吸气孔111设置有三个气体通口，其中第一气体通口1111位于高压级气缸110的内壁上，第二气体通口1112位于高压级气缸110与隔板130相接触的端面上，第三气体通口1113为补气通道的开口端，且第三气体通口1113与第一气体通口1111相对设置，即第三气体通口1113的中心点与第一气体通口1111的中心点的连线与高压级气缸110的径向大致平行。第三气体通口1113与第一气体通口1111相对设置也可以解释为第一气体通口1111在高压级气缸的内壁上，第三气体通口1113设置在与内壁同心的曲面上。进一步地，补气通道的中心线可以是直线，也可以是曲线，即补气通道可以为直的通道，也可以为弯的通道。在本实施例中，补气通道为直的通道，也就是说补气口112的轴线最好与第三气体通口1113的轴线共线；且第一气体通口1111为排气口，第二气体通口1112和第三气体通口1113均为吸气口。吸气孔111类似于三通管结构，第一气体通口1111、第二气体通口1112和第三气体通口1113分别为三通管结构的三个管口。当然，若吸气孔111的第二气体通口1112的口径足够大，可以没有补气通道，此时，第三气体通口1113为补气口112。

作为一种可实施方式，参见图4，在第一气体通口1111与第二气体通口1112之间设置有导流斜面1114，导流斜面1114从第二气体通口1112向第一气体通口1111处倾斜。导流斜面1114起引流作用，便于低压级排气进入到第二气体通口1112中，同时还能防止低压级排气进入到第三气体通口1113处。进一步地，导流斜面1114的起始位置为高压级气缸110与隔板130接触的端面，导流斜面1114的终止位置为高压级气缸110的内壁，同时，导流斜面1114的终止位置与高压级气缸110远离隔板130的端面存在预设距离。进一步地，导流斜面1114与水平面之间的夹角为30°～60°，以保证低压级排气能够顺利进入到吸气孔111中与闪蒸器200的补气进行混合。在本实施例中，导流斜面1114与水平面之间的夹角为45°。

进一步地，第一气体通口1111与第二气体通口1112为一体。在本实施例中，第一气体通口1111为豁口，其截面形状为不封闭的曲线，即第一气体通口1111在靠近隔板的一侧没有内壁；第二气体通口1112为豁口，其截面形状为不封闭的曲线，即第二气体通口1112靠近高压级气缸110的内孔的一侧没有内壁。此时的吸气孔111类似于将三通管对称折叠并切开后的结构。第二气体通口1112能够直接与高压级气缸110连通，低压级排气经中间流通通道进入第二气体通道，通过导流斜面1114将低压级排气引致第一气体通口1111处，进而进入到高压级气缸110。

参见图1至图4，作为一种可实施方式，泵体结构100还包括第一滑片140和第二滑片150，第一滑片140安装在高压级气缸110中，低压级气缸120上设置有沿轴线方向贯通的滑片孔122，第二滑片150安装在低压级气缸120中，且滑片的尾部位于滑片孔122中，隔板130、低压级法兰160与低压级气缸120将滑片孔122围成密闭腔体，密闭腔体与吸气孔111的第一气体通口1111连通，使得密闭腔体的压力与吸气孔111处的压力相同，进而通过密闭腔体的压力推动第二滑片150运行，使得低压级气缸120能够工作。

进一步地，隔板130上设置有隔板导气槽131，低压级气缸120设置有低压级气缸导气孔121，低压级法兰160上设置有第一导气孔161和第二导气孔162，下盖板170上设置有下盖板导气槽171，隔板导气槽171与低压级气缸导气孔121连通，第一导气孔161和第二导气孔162分别与低压级气缸导气孔121和下盖板导气槽171连通。进一步地，隔板导气槽131为通槽，第一导气孔161的直径小于第二导气孔162的直径，下盖板导气槽171的深度小于下盖板170的厚度，以便于泵体结构100内气体的流通。

作为一种可实施方式，隔板130上设置有第一通道132，低压级气缸120上设置有第二通道123，低压级法兰160上设置有第三通道163，第一通道132、第二通道123与第三通道163连通形成一级气流通道，一级气流通道与吸气孔111的第二气体通口1112连通，使得低压级排气通过一级气流通道进入到吸气孔111中与闪蒸器200的补气混合。进一步地，第一导气孔161所承受的压力小于第二导气孔162。

进一步地，第一通道132的截面面积为隔板130的截面面积的2％～6％，第二通道123的截面面积为低压级气缸120的截面面积的2％～6％，第三通道163的截面面积为低压级法兰160的截面面积的2％～6％。目前的泵体结构的补气口112与低压级排气孔连通，泵体结构在运行时，泵体结构的补气与低压级排气一起通过中间流通通道进入高压级气缸的吸气孔中，此时泵体结构的低压级排气量增加，中间流通通道需要一定的大小，不方便锁紧螺钉及其他空位的布置。而本实用新型的泵体结构100的补气口112设置在双级压缩机的高压级气缸110的吸气孔111处。泵体结构100在运行时，泵体结构100的补气直接进入高压级气缸110的吸气孔中，同时，只有低压级排气通过中间流通通道进入到高压级气缸110的吸气孔中。因此，泵体结构100的补气口112设置在双级压缩机的高压级气缸110的吸气孔111处还能够减小泵体结构100的中间流通通道，方便布置锁紧螺钉或其他孔位，保证泵体结构100的密封，减少泄漏。

双级压缩机包括泵体结构100、壳体、闪蒸器200和分液器300，泵体结构100安装在壳体内，闪蒸器200通过管道与壳体连通，分液器300通过管道与壳体连通。通过闪蒸器200实现双级压缩机的补气功能，分液器300均匀分流双级压缩机的冷媒。图5为双级压缩机的工作原理图，气体沿图5所示的箭头方向运行。低压级气缸120产生的低压级排气进入低压级法兰160中，并通过中间流通通道进入到高压级气缸110的吸气孔111中，同时闪蒸器200的补气也通过补气口112进入到吸气孔111中，闪蒸器200的补气与低压级排气在吸气孔111中混合后进入到高压级气缸110中，在高压级气缸110内进行压缩，高压级气缸110产生的高压级排气通过高压级气缸110排气孔排出泵体结构100。同时，分液器300分流的冷媒通过泵体结构100的中间流通通道进入高压级气缸110，经压缩后变成高温高压的冷媒，并从双级压缩机流出。

参见图6，本实用新型的空调系统包括双级压缩机、蒸发器400、冷凝器500和储液罐。双级压缩机通过管道与冷凝器500连通，冷凝器500通过管道与储液罐连通，储液罐通过管道分别与双级压缩机的闪蒸器200和蒸发器400连通，蒸发器400通过管道与分液器300连通。在冷凝器500与储液罐连通的管道上设置有第一节流阀510，在储液罐与蒸发器400连通的管道上设置有第二节流阀310，在储液罐与双级压缩机的闪蒸器200连通的管道上设置有第一补气阀210。空调系统在运行时，分液器300的冷媒通过双级压缩机压缩后变成高温高压冷媒，并通过冷凝器500冷凝放热后变为液态的低温高压冷媒，低温高压冷媒通过第一节流阀510节流降压成为低温中压冷媒，并进入储液罐中，储液罐上方经第一补气阀210进入到闪蒸器200内，冷媒经闪蒸器200闪发后回到双级压缩机的吸气孔111中，并与双级压缩机的低压级排气混合后进入到高压级气缸110中进行压缩，同时，储液罐下方的冷媒经过第二节流阀310再次节流，降至蒸发压力后进入蒸发器400内进行换热，蒸发完成后经过分液器300后进入双级压缩机，如此完成一个循环。

如图1至图4所示，作为一种可实施方式，泵体结构100还包括弹簧190和销钉180，弹簧190安装在销钉180上，销钉180安装在低压级法兰160的通孔中，且销钉180上设置有凸起部181，第二滑片150上设置有凹槽151，弹簧190带动凸起部181与凹槽151配合。销钉180的尾部通过下盖板导气槽171、第一导气孔161与一级气流通道连通，销钉180的头部通过滑片孔122、隔板导气槽131、低压级气缸导气孔121、第二导气孔162、第三通道163、第二通道123、第一通道132与吸气孔111的第二气体通口1112相通。进一步地，弹簧190处于自由状态，销钉180的凸起部181安装在第二滑片150的凹槽151内，第二滑片150不工作，此时，低压级气缸120空转，高压级气缸110正常工作。弹簧190处于压缩状态，销钉180的凸起部181与第二滑片150的凹槽151相分离，第二滑片150工作，此时高压级气缸110与低压级气缸120均正常工作。

当双级压缩机包括弹簧190和销钉180时，双级压缩机为双级变容压缩机。双级变容压缩机的泵体结构100通过销钉180与弹簧190的配合实现压缩机容积的选择。双级变容压缩机在初始状态时，销钉180的尾部的弹簧190处于自由状态，销钉180的凸起部181与第二滑片150的凹槽151相配合，固定第二滑片150，使低压级气缸120空转。对于双级变容压缩机而言，蒸发器400还通过管道与闪蒸器200连通，在连通蒸发器400和闪蒸器200的管道上设置第二补气阀220，通过第一补气阀210和第二补气阀220的开启或关闭实现双级变容压缩机的变容调节。

如图7所示，空调系统在运行时，双级变容压缩机双级运行，第一补气阀210开启，第二补气阀220关闭，此时，双级变容压缩机吸气孔111处闪蒸器200的补气压力为Pm，吸气孔111与销钉180头部的滑片孔122连通，而销钉180的尾部一直与一级气流通道连通，销钉180的尾部的压力为Ps，Pm＞Ps+弹簧190力，销钉180向下运动，凸起部181与凹槽151相分离，第二滑片150解锁。同时，第二滑片150的滑片孔122的压力为Pm，能推动第二滑片150运动，实现低压级气缸120正常工作。分液器300的冷媒通过双级压缩机压缩后变成高温高压冷媒，并通过冷凝器500冷凝放热后变为液态的低温高压冷媒，低温高压冷媒通过第一节流阀510节流降压成为低温中压冷媒，并进入储液罐中，储液罐上方经第一补气阀210进入到闪蒸器200内，冷媒经闪蒸器200闪发后回到双级压缩机的吸气孔111中，并与双级压缩机的低压级排气混合后进入到高压级气缸110中进行压缩，同时，储液罐下方的冷媒经过第二节流阀310再次节流，降至蒸发压力后进入蒸发器400内进行换热，蒸发完成后经过分液器300后进入双级变容压缩机，如此完成一个循环。

如图8所示，空调系统在运行时，双级变容压缩机单级运行，第一补气阀210关闭，第二补气阀220开启，此时，双级变容压缩机吸气孔111处的吸气压力为Ps，吸气孔111与销钉180头部的滑片孔122连通，而销钉180的尾部一直与一级气流通道连通，销钉180的尾部的压力为Ps，销钉180在弹簧190的弹力作用下向上运动，通过第二滑片150上的凹槽151与销钉180的凸起部181相配合锁紧第二滑片150，低压级气缸120空转，不压缩气体。分液器300的冷媒通过双级变容压缩机压缩后变成高温高压冷媒，并通过冷凝器500冷凝放热后变为液态的低温高压冷媒，低温高压冷媒通过第一节流阀510节流降压成为低温中压冷媒，并进入储液罐中，储液罐下方的冷媒经过第二节流阀310再次节流，降至蒸发压力后进入蒸发器400内进行蒸发，蒸发完成后的冷媒经过分液器300后进入双级压缩机，同时，蒸发完成后的冷媒还通过第二补气阀220进入到闪蒸器200中，闪发后回到双级变容压缩机的吸气孔111中，并与双级变容压缩机的低压级排气混合后进入到高压级气缸110中进行压缩，如此完成一个循环。

对于双级变容压缩机而言，吸气孔111设置在高压级气缸110上，补气口112与吸气孔111的第三气体通口1113连通，使得补气口112所在的位置高于低压级气缸120的排气孔所在的位置，减小中间腔或中间流通通道的压力波动，提高双级变容压缩机的能力和能效。同时，当双级变容压缩机单级运行时，其单级运行的管路与单缸压缩机的管路相同，双级运行时的管路起储液器作用，使得本实用新型的双级变容压缩机更加简单。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种泵体结构，其特征在于，包括高压级气缸、低压级气缸、隔板、低压级法兰和下盖板，所述高压级气缸位于所述低压级气缸的上方，所述隔板位于所述高压级气缸和所述低压级气缸之间，所述低压级法兰安装在所述低压级气缸上，所述下盖板安装在所述低压级法兰上，所述高压级气缸上设置有吸气孔；

在所述高压级气缸上还设置有补气口，所述补气口与所述高压级气缸的吸气孔连通。

2.根据权利要求1所述的泵体结构，其特征在于，所述补气口通过补气通道与所述吸气孔连通，且所述补气通道的内壁呈阶梯状。

3.根据权利要求2所述的泵体结构，其特征在于，所述补气通道的靠近所述补气口的一端的直径大于靠近所述吸气孔的一端的直径。

4.根据权利要求2或3所述的泵体结构，其特征在于，所述吸气孔设置有三个气体通口；其中第一气体通口位于所述高压级气缸的内壁上；第二气体通口位于所述高压级气缸与所述隔板接触的端面上；第三气体通口为所述补气通道的开口端，且所述第三气体通口与所述第一气体通口相对设置。

5.根据权利要求4所述的泵体结构，其特征在于，在所述第一气体通口与所述第二气体通口之间设置有导流斜面，所述导流斜面从所述第二气体通口向所述第一气体通口处倾斜。

6.根据权利要求5所述的泵体结构，其特征在于，所述导流斜面的起始位置为所述高压级气缸与所述隔板接触的端面，所述导流斜面的终止位置为所述高压级气缸的内壁。

7.根据权利要求6所述的泵体结构，其特征在于，所述第一气体通口与所述第二气体通口为一体。

8.根据权利要求7所述的泵体结构，其特征在于，所述隔板上设置有隔板导气槽，所述低压级气缸设置有低压级气缸导气孔，所述低压级法兰上设置有第一导气孔和第二导气孔，所述下盖板上设置有下盖板导气槽，所述隔板导气槽与所述低压级气缸导气孔连通，所述第一导气孔和所述第二导气孔分别与所述低压级气缸导气孔和所述下盖板导气槽连通；

所述隔板上设置有第一通道，所述低压级气缸上设置有第二通道，所述低压级法兰上设置有第三通道，所述第一通道、所述第二通道与所述第三通道连通形成一级气流通道，所述一级气流通道与所述第二气体通口连通。

9.一种双级压缩机，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的泵体结构。

10.一种空调系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的双级压缩机。