CN207195139U - 压缩机及具有其的空调器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种压缩机及具有其的空调器。压缩机包括壳体、第一气缸组件和第二气缸组件。第一气缸组件包括第一气缸,第一气缸组件具有第一排气通道,第一排气通道的第一端与第一气缸相连通,第一排气通道的第二端与容纳腔相连通;第二气缸组件包括第二气缸,第二气缸与第一气缸相邻设置,第二气缸组件具有第二排气通道,第二排气通道与第一排气通道相对独立地设置,第二排气通道的第一端与第二气缸相连接,第二排气通道的第二端与容纳腔相连通;当第一气缸处于工作状态时,第二气缸处于工作状态或者第二气缸处于空转状态。该技术方案提高了该压缩机的性能和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调器设备技术领域,具体而言,涉及一种压缩机及具有其的空调器。
背景技术
现有技术中,家用多联机系统由1台室外机和多台室内机组成,能单独调节多个室内的温度。其具有独立控制、节能舒适的特点。在实际使用中,室内总共的冷量需求在大部分时间段仅占系统额定输出的20%~40%,特别是单开一台内机时,会出现空调系统的最小冷量输出大于室内的冷量需求,使得压缩机长期在低频运行。或是在停机和开机状态中不断切换,使得空调系统的压缩机存在低频运行的情况,造成空调器系统能效差的问题。采用现有技术中的压缩机,容易造成压缩机频繁地停机和开机,除了造成室内温度波动大降低用户使用体验外,还造成压缩机的能耗增加的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种压缩机及具有其的空调器,以解决现有技术中压缩机频繁停机和开机的问题。
为了实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种压缩机,包括:壳体,具有容纳腔;第一气缸组件,设置于壳体内,第一气缸组件包括第一气缸,第一气缸组件具有第一排气通道,第一排气通道的第一端与第一气缸相连通,第一排气通道的第二端与容纳腔相连通;第二气缸组件,设置于壳体内,第二气缸组件包括第二气缸,第二气缸与第一气缸相邻设置,第二气缸组件具有第二排气通道,第二排气通道与第一排气通道相对独立地设置,第二排气通道的第一端与第二气缸相连接,第二排气通道的第二端与容纳腔相连通;其中,当第一气缸处于工作状态时,第二气缸处于工作状态或者第二气缸处于空转状态。
进一步地,第二气缸具有滑片槽和进气通道,第二气缸组件还包括:滑片,滑片设置于滑片槽内,滑片的靠近第二气缸的外周面的一端与滑片槽的内壁之间形成变容控制腔,进气通道的第一端与变容控制腔相连通,进气通道的第二端用于通入高压冷媒或低压冷媒。
进一步地,第二气缸组件还包括:锁销,锁销与第二气缸相邻设置并位于滑片的一侧,锁销具有将滑片锁止的锁止位置,以及锁销具有将滑片从锁止位置释放的解锁位置,当滑片位于锁止位置时,第二气缸处于空转状态,当滑片位于解锁位置时,第二气缸处于工作状态。
进一步地,第二气缸组件还具有第二吸气通道,进气通道与第二吸气通道相对独立地设置,当进气通道内通入高压冷媒时,锁销位于解锁位置,当进气通道内通入低压冷媒时,锁销位于锁止位置。
进一步地,第一气缸与第二气缸同轴设置,第二气缸组件还包括:隔板,隔板位于第一气缸和第二气缸之间。
进一步地,隔板上开设有用于储存经第二气缸压缩后的冷媒的容纳腔体。
进一步地,隔板包括:第一隔板,第一隔板上开设有第一环形凹槽;第二隔板,第二隔板位于第一隔板的下方,第二隔板的与第一隔板相对的表面上开设有第二环形凹槽,第二隔板与第一隔板相对地设置以使第一环形凹槽和第二环形凹槽形成容纳腔体,第二隔板上开设有第一通道,第一通道的第一端与容纳腔体相连通,第一通道的第二端与第二气缸相连通。
进一步地,第一通道内设置有排气阀,排气阀具有关闭位置和打开位置,当排气阀位于关闭位置时,第二气缸与容纳腔体断开,当排气阀位于打开位置时,第二气缸与容纳腔体相连通。
进一步地,第二排气通道包括第二通道,第一隔板和/或第二隔板上开设有第二通道,第二通道的一端与容纳腔体相连通,第二通道的另一端与容纳腔相连通,从第二气缸排出的冷媒经第一通道进入容纳腔体后通过第二通道排出至容纳腔内。
进一步地,第二排气通道还包括第三通道,第二气缸组件还包括:下法兰,下法兰与第二气缸的下端面相连接,下法兰上开设有第三通道,第三通道的第一端与第二气缸相连通,第三通道的第二端与容纳腔相连通,锁销设置于下法兰内。
进一步地,第一通道的过流面积与第三通道的过流面积相同。
进一步地,第一气缸组件还包括:上法兰,上法兰与第一气缸的上端面相连接,第一排气通道开设于上法兰上,第一排气通道的第一端与第一气缸相连通,第一排气通道的第二端与容纳腔相连通,第一通道的最小过流面积与第三通道的最小过流面积之和大于或等于第一排气通道的最小过流面积。
进一步地,第一气缸的容积与第二气缸的容积比为Q,其中,0.3<Q<1,或者,0.3<Q ≤0.7,或者,0.5≤Q≤0.7。
进一步地,第一气缸具有第一吸气通道,第二气缸具有第二吸气通道,第一气缸的容积与第二气缸的容积比为Q,其中,0.3<Q≤0.7时,第二吸气通道的最小过流面积大于第一吸气通道的最小过流面积,第二排气通道的最小过流面积与第三通道的最小过流面积之和大于第一排气通道的最小过流面积。
进一步地,第一气缸的容积与第二气缸的容积比为Q,其中,当0.3<Q<0.7时,第一气缸的内径为R1,第一气缸的高度为H1,第二气缸的内径为R2,第二气缸的高度为H2,R1<R2,H1<H 2;当0.7≤Q<1时,R1=R2,H1<H 2。
进一步地,压缩机还包括:第一滚子,设置于第一气缸内;第二滚子,设置于第二气缸内;转轴,转轴依次穿过第一气缸、隔板和第二气缸并与第一滚子和第二滚子相连接,第一滚子的内径为r1,第二滚子的内径为r2,隔板的内径为r3,第一气缸的容积与第二气缸的容积比为Q,其中,当0.3<Q<0.7时,r1<r3<r2;当0.7≤Q<1时,r1=r2<r3。
进一步地,第一气缸组件为多个,和/或,第二气缸组件为多个。
根据本实用新型的另一方面,提供了一种空调器,包括压缩机,压缩机为上述的压缩机。
进一步地,当第一气缸与第二气缸同时工作时,压缩机的运行频率为f1,其中,10HZ< f1<120HZ;当第二气缸处于空转状态时,压缩机的运行频率为f2,其中,10HZ<f2<70HZ。
应用本实用新型的技术方案,将第二气缸设置成具有与第一气缸同时工作的工作状态,以及第二气缸具有空转时的空转状态。使得具有该压缩机的空调器系统能够根据室内所需冷量调整第二气缸处于工作状态或空转状态,并使第一气缸一直处于工作状态,使得压缩机一直处于工作状态不会发生停机的现象。避免了现有技术中当室内所需冷量达到预设值时,压缩机中的所有气缸均会出现停机的情况。提高了该压缩机的实用性和可靠性。
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实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本实用新型的空调器的实施例的结构示意图;
图2示出了图1中的压缩机的A处放大结构示意图;
图3示出了图1中的压缩机的第一气缸的结构示意图;
图4示出了图3中A-A向的剖视结构示意图;
图5示出了图1中的压缩机的第一气缸的另一视角的结构示意图;
图6示出了图1中的压缩机的第二气缸的结构示意图;
图7示出了图3中C-C向的剖视结构示意图;
图8示出了图1中的压缩机的第二气缸的另一视角的结构示意图;
图9示出了图1中的压缩机的上法兰的结构示意图;
图10示出了图1中的压缩机的下法兰的结构示意图;
图11示出了图1中的压缩机的第二隔板的结构示意图;
图12示出了图1中的压缩机的第一气缸组件的结构示意图;
图13示出了图1中的压缩机的第二气缸组件的结构示意图;
图14示出了图1中的压缩机的锁销位于解锁位置时的结构示意图;
图15示出了图1中的压缩机的锁销位于锁止位置时的结构示意图;
图16示出了图1中的压缩机的第一气缸和第二气缸在不同容积比下冷量的输出范围曲线示意图;
图17示出了图1中的压缩机的第一气缸和第二气缸同时工作时,在不同容积比下转轴旋转一周转速波动曲线示意图;
图18示出了图1中的压缩机的第一气缸和第二气缸同在不同容积比下的下法兰承载力曲线示意图;
图19示出了图1中的压缩机的能效随第一气缸和第二气缸同容积比的变化趋势曲线示意图;
图20示出了根据本实用新型的空调器的泵体结构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、壳体;
20、第一气缸;21、滑片槽;22、第一吸气通道;23、弹簧;24、滑片;
30、第二气缸;31、滑片槽;32、进气通道;33、锁销;34、滑片;341、滑片卡槽;35、第二吸气通道;
40、隔板;41、第一隔板;42、第二隔板;
51、下法兰;52、上法兰;
61、第一滚子;62、第二滚子;63、转轴;64、定心螺钉;
71、换热器;71’、换热器;72、节流阀;73、四通阀;74、高压阀;75、低压阀;76、分液器。77、电机;78、下盖板;79、复位弹簧。
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实用新型。
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。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“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术语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。
现在,将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而,这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是,提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员,在附图中,为了清楚起见,有可能扩大了层和区域的厚度,并且使用相同的附图标记表示相同的器件,因而将省略对它们的描述。
结合图1至图20所示,根据本实用新型的实施例,提供了一种压缩机。
具体地,如图1所示,该压缩机包括壳体10、第一气缸组件和第二气缸组件。壳体10具有容纳腔。第一气缸组件设置于壳体10内,第一气缸组件包括第一气缸20,第一气缸组件具有第一排气通道,第一排气通道的第一端与第一气缸20相连通,第一排气通道的第二端与容纳腔相连通。第二气缸组件设置于壳体10内,第二气缸组件包括第二气缸30。第二气缸30 与第一气缸20相邻设置,第二气缸组件具有第二排气通道,第二排气通道与第一排气通道相对独立地设置,第二排气通道的第一端与第二气缸30相连接,第二排气通道的第二端与容纳腔相连通。其中,当第一气缸20处于工作状态时,第二气缸30处于工作状态或者第二气缸 30处于空转状态。
在本实施例中,采用本实施例的技术方案,将第二气缸30设置成具有与第一气缸20同时工作的工作状态,以及第二气缸30具有空转时的空转状态。使得具有该压缩机的空调器系统能够根据室内所需冷量调整第二气缸30处于工作状态或空转状态,并使第一气缸20一直处于工作状态,使得压缩机一直处于工作状态不会发生停机的现象。避免了现有技术中当室内所需冷量达到预设值时,压缩机中的所有气缸均会出现停机的情况。提高了该压缩机的实用性和可靠性。
如图6至图8所示,第二气缸30具有滑片槽31和进气通道32,第二气缸组件还包括滑片34和锁销33。滑片34设置于滑片槽31内,滑片34的靠近第二气缸30的外周面的一端与滑片槽31的内壁之间形成变容控制腔(如图6中B处所示,变容控制腔由隔板、第二气缸、下法兰围成与壳体内高压隔离的密闭空间),进气通道32的第一端与变容控制腔相连通,进气通道32的第二端用于通入高压冷媒或低压冷媒。锁销33与第二气缸30相邻设置并位于滑片34的一侧,锁销33具有将滑片34锁止的锁止位置,以及锁销33具有将滑片34从锁止位置释放的解锁位置。当滑片34位于锁止位置时,第二气缸30处于空转状态,当滑片34位于解锁位置时,第二气缸30处于工作状态。这样设置能够有效地增加锁销33的可靠性和实用性。
具体地,第二气缸组件还具有第二吸气通道35。进气通道32与第二吸气通道35相对独立地设置,当进气通道32内通入高压冷媒时,锁销33位于解锁位置,当进气通道32内通入低压冷媒时,锁销33位于锁止位置。这样设置进一步地实现了对第二气缸的工作状态的控制,通过控制锁销的位置控制压缩机制冷量的输出,该结构简单、可靠性高。
进一步地,第一气缸20与第二气缸30同轴设置,第二气缸组件还包括隔板40。隔板40 位于第一气缸20和第二气缸30之间。这样设置能够有效地增加第一气缸20与第二气缸30 之间的密封性和稳定性。
为了提高该压缩机的压缩机性能,可以在隔板40上开设容纳腔体。容纳腔体的作用是暂存经第二隔板排气口排出的气体,减小与第二隔板排气出口的压力脉动,降低排气损失,提高压缩机效率。
具体地,隔板40包括第一隔板41和第二隔板42。第一隔板41上开设有第一环形凹槽。第二隔板42位于第一隔板41的下方,第二隔板42的与第一隔板41相对的表面上开设有第二环形凹槽,第二隔板42与第一隔板41相对地设置以使第一环形凹槽和第二环形凹槽形成容纳腔体(如图14和图15中的D处所示),第二隔板42上开设有第一通道,第一通道的第一端与容纳腔体相连通,第一通道的第二端与第二气缸30相连通。这样设置能够减小第二气缸排气的损失,原因是第二气缸容积大,使用与第一气缸面积相等的排气口时,排气损失更大,因此需要设定第二气缸的排气口大于第一气缸的排气口。
进一步地,第二排气通道包括第二通道,第一隔板41和第二隔板42上开设有第二通道,第二通道的一端与容纳腔体相连通,第二通道的另一端与容纳腔相连通,从第二气缸30排出的冷媒经第一通道进入容纳腔体后通过第二通道排出至容纳腔内。这样设置能够有效地将容纳腔体内的高压冷媒及时地排出到容纳腔内。
如图20所示,第一通道内设置有排气阀80。排气阀80具有关闭位置和打开位置,当排气阀80位于关闭位置时,第二气缸30与容纳腔体断开,当排气阀80位于打开位置时,第二气缸30与容纳腔体相连通。具体地,当第二气缸30内完成对冷媒的压缩后,排气阀80位于打开位置时。
在本实施例中,第二排气通道还包括第三通道,第二气缸组件还包括下法兰51。下法兰 51与第二气缸30的下端面相连接,下法兰51上开设有第三通道,第三通道的第一端与第二气缸30相连通,第三通道的第二端与容纳腔相连通,锁销33设置于下法兰51内。采用该实施方式,能够使得第二气缸能够既可通过开设在第一隔板41和第二隔板42上的第二通道排气也可同时通过设置在下法兰51上的第三通道进行排气,有效地提高了第二气缸的排气量,即提高了压缩机性能。
优选地,第一通道的过流面积与第三通道的过流面积相同。这样设置能够有效地降低了第二气缸的排气损失。
具体地,第一气缸组件还包括上法兰52。上法兰52与第一气缸20的上端面相连接,第一排气通道开设于上法兰52上,第一排气通道的第一端与第一气缸20相连通,第一排气通道的第二端与容纳腔相连通,第一通道的最小过流面积与第三通道的最小过流面积之和大于或等于第一排气通道的最小过流面积。这样设置能够进一步地提高提高该压缩机的压缩性能。
优选地,第一气缸20的容积与第二气缸30的容积比为Q,其中,可以将容积比设置成: 0.3<Q<1、0.3<Q≤0.7或0.5≤Q≤0.7。这样能够有效地提高第一气缸和第二气缸工作时的协同性,有效地提高压缩机的压缩性能。
如图3至图5所示,第一气缸20具有第一吸气通道22,第二气缸30具有第二吸气通道 35,第一气缸20的容积与第二气缸30的容积比为Q,其中,0.3<Q≤0.7时,第二吸气通道35的最小过流面积大于第一吸气通道22的最小过流面积,第二排气通道的最小过流面积与第三通道的最小过流面积之和大于第一排气通道最小过流面积。这样设置能够进一步地提高压缩机效率或性能。
具体地,可以进一步地通过设置第一气缸组件和第二气缸组件的结构来提高压缩机的压缩性能,具体可以将第一气缸20的容积与第二气缸30的容积比设置为Q。其中,当0.3<Q <0.7时,第一气缸20的内径为R1,第一气缸20的高度为H1,第二气缸30的内径为R2,第二气缸30的高度为H2,R1<R2,H1<H 2。当0.7≤Q<1时,R1=R2,H1<H 2。采用不同容积比能够有效提高压缩机的低冷量输出,同时,采用不同尺寸的气缸的高度和气缸的内径的设置方式,能够进一步地起到提高压缩机的低冷量输出的作用,使用该压缩机的多联机系统在低冷量输出下的能效比普通多联机系统提高60%以上,解决了现有多联机系统在低冷量输出下能效偏低的问题。
如图12至图15所示,压缩机还包括第一滚子61、第二滚子62和转轴63。第一滚子61设置于第一气缸20内。第二滚子62设置于第二气缸30内。转轴63依次穿过第一气缸20、隔板40和第二气缸30并与第一滚子61和第二滚子62相连接,第一滚子61的内径为r1,第二滚子62的内径为r2,隔板40的内径为r3,第一气缸20的容积与第二气缸30的容积比为 Q。其中,当0.3<Q<0.7时,r1<r3<r2;当0.7≤Q<1时,r1=r2<r3。在本实施例中,不同容积比下设置不同的内径使得在容积比过小时,第一气缸高度H1过低时泵体的装配问题,使用该压缩机的多联机系统最小冷量输出达到额定冷量的5%,彻底解决因压缩机最小冷量输出过大导致频繁停、开机,减小室内温度波动,提高环境舒适性。将该技术的压缩机应用在一拖一的空调系统中,能降低系统最低冷量输出,提高低冷量下的能效水平。
上述实施例中的压缩机还可以用于空调器设备技术领域,即根据本实用新型的另一方面,提供了一种空调器。该空调器包括压缩机,压缩机为上述实施例中的压缩机。具体地,该压缩机包括壳体10、第一气缸组件和第二气缸组件。壳体10具有容纳腔。第一气缸组件设置于壳体10内,第一气缸组件包括第一气缸20,第一气缸组件具有第一排气通道,第一排气通道的第一端与第一气缸20相连通,第一排气通道的第二端与容纳腔相连通。第二气缸组件设置于壳体10内,第二气缸组件包括第二气缸30。第二气缸30与第一气缸20相邻设置,第二气缸组件具有第二排气通道,第二排气通道与第一排气通道相对独立地设置,第二排气通道的第一端与第二气缸30相连接,第二排气通道的第二端与容纳腔相连通。其中,当第一气缸20 处于工作状态时,第二气缸30处于工作状态或者第二气缸30处于空转状态。
在本实施例中,采用本实施例的技术方案,在第一气缸20时,将第二气缸30设置成具有与第一气缸20同时工作的工作状态,以及第二气缸30具有空转时的空转状态。使得具有该压缩机的空调器系统能够根据室内所需冷量调整第二气缸30处于工作状态或空转状态,并使第一气缸20一直处于工作状态,使得压缩机一直处于工作状态不会发生停机的现象。避免了现有技术中当室内所需冷量达到预设值时,压缩机中的所有气缸均会出现停机的情况。提高了该压缩机的实用性和可靠性。
其中,当第一气缸20与第二气缸30同时工作(记为模式1)时,压缩机的运行频率为f1,其中,10HZ<f1<120HZ;当第二气缸30处于空转状态(记为模式2)时,压缩机的运行频率为f2,其中,10HZ<f2<70HZ。在冷量需求较大时使用该压缩机的多联机系统采用模式1高频运行,实现快速制冷。
具体地,空调器结构由分液器76、节流阀72、壳体10、电机77(包括定子和转子)、泵体组件构成,分液器76设置于壳体外部,电机77、泵体组件设置于壳体内,泵体组件位于电机77下方,泵体组件中设置有位于泵体上部的上法兰、位于泵体下部的下法兰、下盖板78、转轴、压缩缸、第一滚子61、第二滚子62、滑片24和滑片34,滑片34设置有滑片卡槽341、隔板,泵体组件与电机转子通过转轴连接,在转子的带动下对气体进行压缩。该泵体组件具有多个压缩缸,其中具有至少一个变容压缩缸即第二气缸和至少一个非变容压缩缸即第一气缸。该结构具有模式1和模式2两种运行模式。模式1运行时变容压缩缸和非变容压缩缸同时工作,模式2运行时变容压缩缸不工作,非变容压缩缸继续工作。变容压缩缸的容积V2(转轴每旋转一周变容压缩缸排出的气体的体积)大于非变容压缩缸的容积V1(转轴每旋转一周非变容压缩缸排出的气体的体积),且容积比Q=V1/V2,Q满足:0.3<V1/V2<1。
为进一步减小压缩机振动并提高压缩机可靠性,同时保证压缩机具有较高的能效,可以将容积比设置在0.5≤V1/V2≤0.7范围之类。
非变容压缩缸设置在变容压缩缸上方,并与上法兰相邻,非变容压缩缸和变容压缩缸由隔板分隔。当容积比Q满足:0.3<V1/V2≤0.7时,变容压缩缸的第二吸气通道的最小过流面积C2大于非变容压缩缸的第一吸气通道的最小过流面积C1,用于排出变容压缩缸压缩后的气体的排气口最小过流面积大于用于排出非变容压缩缸压缩后的气体的排气口的最小过流面积,当0.7<V1/V2<1时,变容压缩缸与非变容压缩缸排气口面积相等。
隔板可以设置成两个零件:第一隔板41、第二隔板42,第一隔板41靠近非变容压缩缸侧,第二隔板42靠近变容缸侧,在第二隔板42上增设一个排气口用于排出变容压缩缸压缩后的气体,该排气口面积S3与下法兰上的排气口面积S2相等。
当0.3<V1/V2<0.7,各零件连接方式按如下方式:
Ⅰ、上法兰与非变容压缩缸由2至3颗定心螺钉64固定并旋合在非变容压缩缸上,形成非变容缸组件;
Ⅱ、下法兰及下盖板与变容缸由n(n=4至8)颗定心螺钉64固定并旋合在变容压缩缸上,形成变容缸组件;
Ⅲ、n颗合心螺钉依次穿过上法兰、非变容压缩缸、隔板后旋合在变容压缩缸上组成泵体组件。
具体地,该压缩机装配的方法包括以下步骤:上法兰52通过第一定心螺钉安装在第一气缸20上,下法兰51、下盖板78通过第二定心螺钉依次安装在第二气缸30上。然后将合心螺钉依次穿过上法兰52、第一气缸20、隔板40后旋合在第二气缸30上。优选地,采用第一定心螺钉的数量为N1,其中,2≤N1≤3,采用第二定心螺钉的数量为N2,其中,4≤N2≤8。
压缩机的电机为变频电机,空调器可根据室内的冷量需求调整压缩机运行频率及压缩机运行模式。冷量需求较大时,压缩机采用模式1运行同时增大运行频率,冷量需求较小时,压缩机采用模式2运行同时降低运行频率。压缩机在模式1运行时的频率范围为10-120Hz,在模式2运行时的频率范围为10-70Hz。
压缩机构成及冷媒循环过程:压缩机由分液器、壳体、电机、泵体组件构成,电机设置于壳体内上方,泵体组件设置于壳体下方,通过转子带动转轴旋转对吸入变容压缩缸或非变容压缩缸的气体进行压缩,将压缩后的气体通过相应的排气口排入压缩机壳体内并通过四通阀73后进入换热器71和换热器71’中的一个与外界环境进行热量交换后进入分液器后返回变容压缩缸或非变容压缩缸吸气口(换热器71和换热器71’中,一个用于吸热,一个用于换热)。
非变容缸组件:由非变容压缩缸,上法兰、第一滚子61、滑片24、弹簧23组成,两颗定心螺钉穿过上法兰并将其与非变容压缩缸连接为一体,滑片24放置在非变容压缩缸的滑片槽21内,第二滚子62放置在非变容压缩缸内并套设在转轴上,滑片24与第二滚子62相互抵接。
变容缸组件:由变容压缩缸、下法兰、下盖板、第二滚子62、滑片34组成,锁销包括复位弹簧79,五颗定心螺钉依次穿过下盖板、下法兰将其与变容压缩缸连为一体,滑片34放置在变容压缩缸滑片槽31内,第一滚子61放置在变容压缩缸内并套设在转轴上,滑片34与第一滚子61相互抵接。
泵体组件:非变容缸组件、变容缸组件、隔板、转轴组成,五颗合心螺钉依次穿过非变容缸组件、隔板后锁合在变容压缩缸上,将非变容缸组件与变容缸组件连为一体构成泵体组件。
模式转换机构:包括滑片34、锁销、复位弹簧,滑片34设置在变容压缩缸上的滑片槽 31内,滑片34由变容压缩缸、隔板、下法兰将滑片34尾部围成封闭的变容控制腔。在变容压缩缸上设置一个气流通道即进气通道,气流通道的一端与变容控制腔连通,另一端作为压力输入口。在滑片34上靠近下法兰侧设置滑片卡槽,在滑片34竖直方向下侧的下法兰内设置锁销及复位弹簧。锁销靠近下盖板侧的压力恒定为低压(与变容压缩缸或非变容压缩缸吸气口压力相等),锁销靠近变容压缩缸侧与变容控制腔连通,因此其压力与变容控制腔压力相等。
模式转换:当压缩机运行频率高于60HZ~70HZ,且压缩机运行模式为模式2(即非变容压缩缸工作,变容压缩缸空转)时,高压阀74导通,低压阀75关闭,高压气体(经过压缩腔压缩后排出的气体)依次穿过进气通道的压力输入口然后进入变容控制腔,使滑片34尾部和锁销靠近变容压缩缸侧压力变为高压,锁销向下运动并远离滑片34上的滑片卡槽,压缩机转入模式1运行,变容压缩缸与非变容缸同时工作。此时压缩机工作排量为V1+V2(如图16 中的Q(x)曲线所示),压缩机输出更大的冷量。当压缩机运行频率低于20HZ~30HZ,且压缩机运行模式为模式1(即变容压缩缸与非变容压缩缸同时工作)时,高压阀74关闭,低压阀75导通,低压气体(压力与变容压缩缸或非变容压缩缸吸气口压力相等)通过压力输入口、气流通道进入变容控制腔,使滑片34尾部和锁销靠近变容压缩缸侧压力变为低压,锁销向上运动靠近滑片34并进入滑片卡槽内,阻止滑片34往复运动,压缩机转入模式2运行,变容压缩缸不工作(随着转轴旋转,变容压缩缸不再对气体进行吸气、压缩、排气),非变容缸继续工作,压缩机工作排量为V1,压缩机输出更低的冷量。
容积比V1/V2设置:如图16所示,当不同容积比V1/V2的压缩机在模式1运行且总排量 (V1+V2)相等时,最大冷量(Qmax)输出相等,然而当容积比V1/V2越小,压缩机在模式 2运行时的最小冷量输出越小,其对应的冷量范围越大,这对于精确控制室内温度、减小压缩机停、开机频率越有利,且压缩机能效越高(如图19所示)。容积比V1/V2越小,模式1运行时在一个周期内压缩机转速波动越大(如图17所示),导致压缩机振动越大,不利于压缩机平稳运行,而且下法兰所受的承载力越大(如图18所示),压缩机可靠性变差,通过试验验证,当容积比V1/V2>0.3,既能保证最小冷量满足使用需求,同时保证模式1平稳、可靠地运行。相应地,容积比V1/V2不能设置过大,过大的容积比将导致模式1运行时最小冷量输出过大,并且导致压缩机能效降低,因此,比较合适的容积比为:0.3<V1/V2<1。从图17、图18可以看到,当0.5<V1/V2<0.7时,模式1运行时压缩机转速波动、下法兰所受的承载力不算太高,更为有利的是此时压缩机能效(如图19所示)处于较高的水平,因此具有该容积比V1/V2的压缩机同时兼顾了压缩机振动小、可靠性好、压缩机能效高的优点。
吸气通道最小过流面积、排气通道最小过流面积:吸气通道的最小过流面积是指沿着吸气通道的中心的法向面的最小投影面积,排气通道的过流面积是指沿排气通道中心的法向面的最小投影面积。
吸气通道、排气通道的设置:对比非变容压缩缸,缸体容积V1较小,相对于变容压缩缸此时非变容压缩缸吸、排气阻力损失较小,选择较小的第一吸气通道的最小过流面积为C1、第一排气通道的过流面积为S1,不仅有利于提高非变容压缩缸结构强度,而且有利于提高压缩机性能。而对于变容压缩缸,缸体容积V2较大,在冷量需求较大时才工作,且其运行时频率较高,因此应选择较大的第二吸气通道的最小过流面积C2、第三通道的过流面积为S2,两种压缩缸吸、排气截面关系为:C1<C2,S1<S2。
泵体结构尺寸设置:如图2所示,对于滚动转子式压缩机,采用扁平化设计(气缸高度/ 气缸内径的比值较小)更有利于提高压缩机性能,然而对于本结构压缩机,当容积比范围在: 0.3<V1/V2<0.7时,若保持非变容压缩缸内径R1等于甚至大于变容压缩缸内径R2将导致非变容压缩缸气缸高度/气缸内径的比值H1/R1过小,缸体强度降低,吸气口截面受限,而且会导致非变容压缩缸结构强度降低,不仅不利于提升压缩机性能,而且降低压缩机可靠性。因此,比较合理的尺寸关系为:R1<R2,H1<H2;非变容压缩缸缸高、缸径减小,相应的第一滚子61的内径r1<第二滚子62的内径r2。为保证第一滚子61外圆与隔板的内圆的密封距离 l及第二滚子62外圆与隔板的内圆的密封距离,隔板内径r3不宜过大,但也不能过小,过小的内径r3将无法完成正常的装配,合适的尺寸关系为:r1<r3<r2。
隔板可分隔成第一隔板41和第二隔板42,并在第二隔板42上设置用于排出变容压缩缸压缩后的气体的排气口,使得变容压缩缸具有两个同时排出压缩气体的排气口,一个设置在第一隔板41和第二隔板42中的至少一个上,另一个设置在下法兰上。
在本实施例中,第一气缸组件可以设置为多个,第二气缸组件也可以同时设置为多个。
除上述以外,还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种压缩机,其特征在于,包括:
壳体(10),具有容纳腔;
第一气缸组件,设置于所述壳体(10)内,所述第一气缸组件包括第一气缸(20),所述第一气缸组件具有第一排气通道,所述第一排气通道的第一端与所述第一气缸(20)相连通,所述第一排气通道的第二端与所述容纳腔相连通;
第二气缸组件,设置于所述壳体(10)内,所述第二气缸组件包括第二气缸(30),所述第二气缸(30)与所述第一气缸(20)相邻设置,所述第二气缸组件具有第二排气通道,所述第二排气通道与所述第一排气通道相对独立地设置,所述第二排气通道的第一端与所述第二气缸(30)相连接,所述第二排气通道的第二端与所述容纳腔相连通;
其中,当所述第一气缸(20)处于工作状态时,所述第二气缸(30)处于工作状态或者所述第二气缸(30)处于空转状态。
2.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,所述第二气缸(30)具有滑片槽(31)和进气通道(32),所述第二气缸组件还包括:
滑片(34),所述滑片(34)设置于所述滑片槽(31)内,所述滑片(34)的靠近所述第二气缸(30)的外周面的一端与所述滑片槽(31)的内壁之间形成变容控制腔,所述进气通道(32)的第一端与所述变容控制腔相连通,所述进气通道(32)的第二端用于通入高压冷媒或低压冷媒。
3.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于,所述第二气缸组件还包括:
锁销(33),所述锁销(33)与所述第二气缸(30)相邻设置并位于所述滑片(34)的一侧,所述锁销(33)具有将所述滑片(34)锁止的锁止位置,以及所述锁销(33)具有将所述滑片(34)从所述锁止位置释放的解锁位置,当所述滑片(34)位于所述锁止位置时,所述第二气缸(30)处于空转状态,当所述滑片(34)位于所述解锁位置时,所述第二气缸(30)处于工作状态。
4.根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于,所述第二气缸组件还具有第二吸气通道(35),所述进气通道(32)与所述第二吸气通道(35)相对独立地设置,当所述进气通道(32)内通入高压冷媒时,所述锁销(33)位于所述解锁位置,当所述进气通道(32)内通入低压冷媒时,所述锁销(33)位于所述锁止位置。
5.根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于,所述第一气缸(20)与所述第二气缸(30)同轴设置,所述第二气缸组件还包括:
隔板(40),所述隔板(40)位于所述第一气缸(20)和所述第二气缸(30)之间。
6.根据权利要求5所述的压缩机,其特征在于,所述隔板(40)上开设有用于储存经所述第二气缸(30)压缩后的冷媒的容纳腔体。
7.根据权利要求6所述的压缩机,其特征在于,所述隔板(40)包括:
第一隔板(41),所述第一隔板(41)上开设有第一环形凹槽;
第二隔板(42),所述第二隔板(42)位于所述第一隔板(41)的下方,所述第二隔板(42)的与所述第一隔板(41)相对的表面上开设有第二环形凹槽,所述第二隔板(42)与所述第一隔板(41)相对地设置以使所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽形成所述容纳腔体,所述第二隔板(42)上开设有第一通道,所述第一通道的第一端与所述容纳腔体相连通,所述第一通道的第二端与所述第二气缸(30)相连通。
8.根据权利要求7所述的压缩机,其特征在于,所述第一通道内设置有排气阀,所述排气阀具有关闭位置和打开位置,当所述排气阀位于所述关闭位置时,所述第二气缸与所述容纳腔体断开,当所述排气阀位于所述打开位置时,所述第二气缸与所述容纳腔体相连通。
9.根据权利要求7所述的压缩机,其特征在于,所述第二排气通道包括第二通道,所述第一隔板(41)和/或所述第二隔板(42)上开设有所述第二通道,所述第二通道的一端与所述容纳腔体相连通,所述第二通道的另一端与所述容纳腔相连通,从所述第二气缸(30)排出的冷媒经所述第一通道进入所述容纳腔体后通过所述第二通道排出至所述容纳腔内。
10.根据权利要求9所述的压缩机,其特征在于,所述第二排气通道还包括第三通道,所述第二气缸组件还包括:
下法兰(51),所述下法兰(51)与所述第二气缸(30)的下端面相连接,所述下法兰(51)上开设有所述第三通道,所述第三通道的第一端与所述第二气缸(30)相连通,所述第三通道的第二端与所述容纳腔相连通,所述锁销(33)设置于所述下法兰(51)内。
11.根据权利要求10所述的压缩机,其特征在于,所述第一通道的过流面积与所述第三通道的过流面积相同。
12.根据权利要求10所述的压缩机,其特征在于,所述第一气缸组件还包括:
上法兰(52),所述上法兰(52)与所述第一气缸(20)的上端面相连接,所述第一排气通道开设于所述上法兰(52)上,所述第一排气通道的第一端与所述第一气缸(20)相连通,所述第一排气通道的第二端与所述容纳腔相连通,所述第一通道的最小过流面积与所述第三通道的最小过流面积之和大于或等于所述第一排气通道的最小过流面积。
13.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,所述第一气缸(20)的容积与所述第二气缸(30)的容积比为Q,其中,0.3<Q<1,或者,0.3<Q≤0.7,或者,0.5≤Q≤0.7。
14.根据权利要求10所述的压缩机,其特征在于,所述第一气缸(20)具有第一吸气通道(22),所述第二气缸(30)具有第二吸气通道(35),所述第一气缸(20)的容积与所述第二气缸(30)的容积比为Q,其中,0.3<Q≤0.7时,所述第二吸气通道(35)的最小过流面积大于所述第一吸气通道(22)的最小过流面积,所述第二排气通道的最小过流面积与所述第三通道的最小过流面积之和大于所述第一排气通道的最小过流面积。
15.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,所述第一气缸(20)的容积与所述第二气缸(30)的容积比为Q,其中,
当0.3<Q<0.7时,所述第一气缸(20)的内径为R1,所述第一气缸(20)的高度为H1,所述第二气缸(30)的内径为R2,所述第二气缸(30)的高度为H2,R1<R2,H1<H2;
当0.7≤Q<1时,R1=R2,H1<H2。
16.根据权利要求5所述的压缩机,其特征在于,所述压缩机还包括:
第一滚子(61),设置于所述第一气缸(20)内;
第二滚子(62),设置于所述第二气缸(30)内;
转轴(63),所述转轴(63)依次穿过所述第一气缸(20)、所述隔板(40)和所述第二气缸(30)并与所述第一滚子(61)和所述第二滚子(62)相连接,所述第一滚子(61)的内径为r1,所述第二滚子(62)的内径为r2,所述隔板(40)的内径为r3,所述第一气缸(20)的容积与所述第二气缸(30)的容积比为Q,其中,
当0.3<Q<0.7时,r1<r3<r2;
当0.7≤Q<1时,r1=r2<r3。
17.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,所述第一气缸组件为多个,和/或,所述第二气缸组件为多个。
18.一种空调器,包括压缩机,其特征在于,所述压缩机为权利要求1至17中任一项所述的压缩机。
19.根据权利要求18所述的空调器,其特征在于,
当所述第一气缸(20)与所述第二气缸(30)同时工作时,所述压缩机的运行频率为f1,其中,10HZ<f1<120HZ;
当所述第二气缸(30)处于空转状态时,所述压缩机的运行频率为f2,其中,10HZ<f2<70HZ。
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