CN209278124U - 一种泵体组件及滚动转子式压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种泵体组件及滚动转子式压缩机，涉及压缩机技术领域。包括气缸，所述气缸具有内腔体，所述气缸内壁上设置有与所述内腔体连通的排气切口，所述排气切口在所述气缸端面上的投影面积为S1，所述气缸的排量为V，其中，V和S1的比值满足关系：200mm＜V/S1＜5500mm。控制排气切口的面积与气缸排量的关系，使得排气切口的大小在一个合理的范围内，保证压缩机的容积效率；同时避免出现过小的排气切口，防止排气阻力过大，缓解压缩机在排气快结束时压力会出现骤然增大的现象，保证电机力矩输出平稳，提升压缩机运行的可靠性。

Description

一种泵体组件及滚动转子式压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种泵体组件及滚动转子式压缩机。

背景技术

随着人们生活质量提高，空调的使用越来越普及。随着用户环保意识的提升，对空调的节能效率提出了越来越高的要求。在压缩机的高效设计中，有效控制排气余隙容积，可明显提高压缩机的容积效率，有利于提高压缩机整体能效。

采用增大排出孔径的方法可以适当降低排气阻力，而控制排气孔径减小则可以提高压缩机容积效率。现有压缩机一般都要求高的容积效率，但是并没有合理兼顾排气阻力和容积效率，一味追求高的容积效率，将会导致气缸排气不顺畅和产生压油现象，导致压缩机排气快结束时压力会出现骤然增大(见图1)，使电机力矩输出不平稳，甚至导致压缩机停机，影响压缩机的可靠性，此类问题在大排量压缩机上尤为突出。

实用新型内容

为解决现有技术中由于排气不畅导致的压缩机可靠性不好的问题，本实用新型的主要目的在于，提供一种在保证容积效率的前提下、降低排气阻力，从而提升压缩机可靠性的泵体组件及滚动转子式压缩机。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种泵体组件，包括气缸，所述气缸具有内腔体，所述气缸内壁上设置有与所述内腔体连通的排气切口，

所述排气切口在所述气缸端面上的投影面积为S1，所述气缸的排量为V，其中，V和S1的比值满足关系：200mm＜V/S1＜5500mm。

进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，V和S1的比值满足关系：600mm＜V/S1＜1000mm。

进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，所述排气切口相交于所述气缸内壁的深度为h，所述气缸在轴向上高度为H，其中，H和h的比值满足关系：1.5＜H/h＜17。

进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，H和h的比值满足关系：2.6＜H/h＜14.2。

进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，所述排气切口的边缘与所述气缸内壁面之间的最大距离为L，所述气缸的缸径为D，其中，D与L的比值满足关系：4＜D/L＜41。

进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，D与L的比值满足关系：5.5＜D/L＜30。

进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，还包括设置于所述气缸端部的法兰，所述法兰上设置有排气口，所述排气口与所述排气切口相连通，所述排气口在所述气缸端面上的投影面积为S2，其中，S2和S1的比值满足关系：1.5＜S2/S1＜15。

进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，S2和S1的比值满足关系：2＜S2/S1＜10.2。

进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，气缸的排量V和所述排气口在所述气缸端面上的投影面积S2的比值满足：50mm＜V/S2＜4000mm。

进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，V和S2比值满足关系：200mm＜V/S2＜300mm。

进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，所述气缸沿其轴向设置有滑片槽，所述滑片槽滑动设置有滑片；

位于所述滑片两侧的所述滑片槽的两个端部均设置有倒角结构，所述排气切口与相邻的所述倒角结构相交距离X满足以下关系：0.2mm＜X＜0.7mm。

进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，所述排气切口设置有一个或多个，设置多个所述排气切口时，所述S1为多个所述排气切口在所述气缸端面上的投影面积之和。

第二方面，本实用新型提供了一种滚动转子式压缩机，包括上述任一项所述的泵体组件。

本实用新型实施例提供的泵体组件及滚动转子式压缩机，控制排气切口的面积与气缸排量的关系，使得排气切口的大小在一个合理的范围内，保证压缩机的容积效率；同时避免出现过小的排气切口，防止排气阻力过大，缓解压缩机在排气快结束时压力会出现骤然增大的现象，保证电机力矩输出平稳，提升压缩机运行的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是气缸排气腔压力随滚子转角变化曲线示意图；

图2是本实用新型实施例提供的压缩机结构和冷媒流动示意图；

图3是本实用新型实施例提供的泵体组件单排气结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的泵体组件双排气结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的泵体组件俯视示意图；

图6是本实用新型实施例提供的单排气气缸A-A剖视示意图；

图7是本实用新型实施例提供的双排气气缸A-A剖视示意图；

图8是本实用新型实施例提供的泵体组件的投影示意图；

图9是本实用新型实施例提供的排气斜切口与滑片槽倒角相交结构示意图；

图10是图9中B处放大示意图；

图11是本实用新型实施例提供的压缩机性能随V/S1比值变化曲线；

图12是本实用新型实施例提供的压缩机排气口最大压力随V/S1变化曲线。

附图标记：

1-泵体组件

11-气缸 111-排气切口 112-倒角结构 113-内腔体

12-滚子 13-滑片 14-上法兰 15-下法兰 16-排气口 17-曲轴

2-上盖组件 3-壳体组件 4-电机 5-分液器 6-下盖

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

如图1所示可知，当追求压缩机高容积效率，而不考量过小的排气切口111排气阻力大的问题，会导致气缸11排气不顺畅，导致压缩机排气快结束时压力会出现骤然增大，使电机4力矩输出不平稳，引起瞬时电流增大，甚至导致压缩机停机；同时，滑片13头部受力增大，导致滑片13与滚子12脱离，出现撞击，影响可靠性。

如图2至图12所示，本实用新型一实施例提供的滚动转子式压缩机，包括电机4、泵体组件1、上盖组件2、壳体组件3、下盖6、分液器5部件等构成，其中泵体组件1由气缸11、滚子12、滑片13、上法兰14、下法兰15和曲轴17组成。冷媒经分液器5吸气口吸入后进行气液分离，冷媒气体被吸入气缸11工作腔，在电机4带动下滚子12偏心转动，对冷媒进行压缩，被压缩成高温高压气体后经气缸11上的排气斜切口引导至通过法兰排气口16排出，最后流经电机4后通过排气管排出压缩机，图中箭头表示冷媒流向。

其中，如图3至图10所示，本实用新型一实施例中提供的泵体组件1，所述气缸11具有内腔体113，所述滚子12可滚动设置于所述内腔体113中，所述气缸11内壁上设置有与所述内腔体113连通的排气切口111，排气切口111作为排气引导结构。

如图8所示，所述排气切口111在所述气缸11端面上的投影面积为S1，所述气缸11的排量为V，其中，V和S1的比值满足关系：200mm＜V/S1＜5500mm。进一步地，V和S1的比值满足关系：600mm＜V/S1＜1000mm。现有技术对排气斜切口的研究一般都聚焦在提高气缸容积效率，减小余隙容积，此时该排气斜切口越小越好，但会使排气阻力增大。在实验研究中需要建立设计合理的测试方案和高精度的传感器进行测试研究，极难得出合理的数值范围。与现有技术相比，本申请避免了过小的排气切口111对压缩机稳定性的影响，通过理论研究和实验测试，如图11至图12，提出了合理的V/S1值范围，能够保证压缩机的容积效率，同时防止排气阻力过大，缓解压缩机在排气快结束时压力会出现骤然增大的现象，保证电机4力矩输出平稳，提升压缩机运行的可靠性，以确保压缩机高能效的同时具有高可靠性。压缩机性能与V/S1的比值存在一定的相关性，如图11所示，V/S1过大或过小都将导致能效降低，本实施例中提及的V/S1比值能够保持压缩机的能效，箭头标注的范围内为最优性能范围。同时，压缩机排气口16在排气即将结束时的压力值与V/S1也存在较大相关性，如图12所示，过大的V/S1值将导致排气口16压力在排气即将结束时急剧增大，箭头标注的范围内为最优范围；本实施例提供的参数可以保证压缩机运行的可靠性。

如图6至图7所示，本实用新型一实施例提供的泵体组件1，所述排气切口111相交于所述气缸11内壁的深度为h，所述气缸11在轴向上高度为H，其中，H和h的比值满足关系：1.5＜H/h＜17。进一步地，H和h的比值满足关系：2.6＜H/h＜14.2。在排气过程中，泵体组件1内外压差增大至阀片张开，气缸11内腔体113内被压缩的冷媒通过排气切口111可向气缸11外部排出；保持排气切口111的深度在此范围内，控制了气缸整体余隙容积范围，具有高的能效，同时具有足够的导向深度，冷媒沿气缸11内壁爬行的距离减少，从而减少排气时间，减小排气阻力及损失，减小了冷媒压力的剧烈升高，利于气缸内高压气体顺利排出。保证压缩机的能效的同时，提升压缩机的可靠性。

如图6至图7所示，本实用新型一实施例提供的泵体组件1，所述排气切口111的边缘与所述气缸11内壁面之间的最大距离为L，所述气缸11的缸径为D，其中，D与L的比值满足关系：4＜D/L＜41。在本实用新型一个较佳的实施例中，D与L的比值满足关系：5.5＜D/L＜30。保证排气切口111的尺寸，控制了气缸整体余隙容积范围，使压缩机具有高的能效，同时，使压缩气体有足够的径向流动空间，缓解排气结束时的压力过高。

如图2至图4所示，本实用新型一实施例提供的泵体组件1，还包括设置于所述气缸11端部的法兰，图示的上法兰14和下法兰15。当如图3所示的单排气结构时，对应排气切口111位置在所述上法兰14上设置有排气口16，所述排气口16与所述排气切口111相连通，排气口16完全覆盖排气切口111，即排气切口111在气缸11端面的投影在排气口16在气缸11端面的投影内部。

所述排气口16在所述气缸11端面上的投影面积为S2，其中，S2和S1的比值满足关系：1.5＜S2/S1＜15。进一步地，S2和S1的比值满足关系：2＜S2/S1＜10.2。再此范围内的S2和S1值，一方面确保了较小的排气阻力，以缓解排气结束阶段的压力急剧升高；另一方面，具有较小的余隙容积，具有高的能效水平。

当如图4所示的双排气结构时，对应设置在气缸11两端的排气切口111位置在上法兰14、下法兰15均设置有排气口16，此时上述S2为两个排气口16在所述气缸11端面上的投影面积之和，上述S1为两个排气切口111在所述气缸11端面上的投影面积之和；上述h、L也为两个排气切口111对应数值之和。同理设置多个所述排气切口111时，可以采取这种设置方式。

本实用新型一实施例提供的泵体组件1，气缸11的排量V和所述排气口16在所述气缸11端面上的投影面积S2的比值满足：50mm＜V/S2＜4000mm。进一步地，V和S2比值满足关系：200mm＜V/S2＜300mm。排气口大小直接影响排气流速，进而影响排气损失，同时上法兰14上排气口形成的容积也将影响气缸的余隙容积。本实施例提及的V和S2比值范围能够在确保较小的排气损失下，同时具有较高容积效率。

如图9至图10所示，本实用新型一实施例提供的泵体组件1，所述气缸11沿其轴向设置有滑片槽，所述滑片槽滑动设置有滑片13；位于所述滑片13两侧的所述滑片槽的两个端部均设置有倒角结构112，所述排气切口111与相邻的所述倒角结构112相交距离X满足以下关系：0.2mm＜X＜0.7mm。X在本实施例设置的数值范围内，一方面可将排气即将结束时的高压气体引导至滑片13头部的圆弧空间，减小压力急剧升高的隐患，同时，确保不导致过大的余隙容积，以及利于加工去毛刺。

本实用新型实施例提供的泵体组件1及滚动转子式压缩机，在排气切口111结构和参数设计保持在合理范围内，能够缓解滚动转子式压缩机排气结束时排气腔压力的急剧增大，减小泵体的阻力矩波动，提高滚动转子式压缩机运行可靠性，同时能兼顾容积效率，确保能效高。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，也即空调正常安装时对应的方位。仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，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 (13)

1.一种泵体组件，其特征在于，包括气缸(11)，所述气缸(11)具有内腔体(113)，所述气缸(11)内壁上设置有与所述内腔体(113)连通的排气切口(111)，

所述排气切口(111)在所述气缸(11)端面上的投影面积为S1，所述气缸(11)的排量为V，其中，V和S1的比值满足关系：200mm＜V/S1＜5500mm。

2.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，V和S1的比值满足关系：600mm＜V/S1＜1000mm。

3.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述排气切口(111)相交于所述气缸(11)内壁的深度为h，所述气缸(11)在轴向上高度为H，其中，H和h的比值满足关系：1.5＜H/h＜17。

4.根据权利要求3所述的泵体组件，其特征在于，H和h的比值满足关系：2.6＜H/h＜14.2。

5.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述排气切口(111)的边缘与所述气缸(11)内壁面之间的最大距离为L，所述气缸(11)的缸径为D，其中，D与L的比值满足关系：4＜D/L＜41。

6.根据权利要求5所述的泵体组件，其特征在于，D与L的比值满足关系：5.5＜D/L＜30。

7.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，还包括设置于所述气缸(11)端部的法兰，所述法兰上设置有排气口(16)，所述排气口(16)与所述排气切口(111)相连通，所述排气口(16)在所述气缸(11)端面上的投影面积为S2，其中，S2和S1的比值满足关系：1.5＜S2/S1＜15。

8.根据权利要求7所述的泵体组件，其特征在于，S2和S1的比值满足关系：2＜S2/S1＜10.2。

9.根据权利要求7所述的泵体组件，其特征在于，气缸(11)的排量V和所述排气口(16)在所述气缸(11)端面上的投影面积S2的比值满足：50mm＜V/S2＜4000mm。

10.根据权利要求9所述的泵体组件，其特征在于，V和S2比值满足关系：200mm＜V/S2＜300mm。

11.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述气缸(11)沿其轴向设置有滑片槽，所述滑片槽滑动设置有滑片(13)；

位于所述滑片(13)两侧的所述滑片槽的两个端部均设置有倒角结构(112)，所述排气切口(111)与相邻的所述倒角结构(112)相交距离X满足以下关系：0.2mm＜X＜0.7mm。

12.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述排气切口(111)设置有一个或多个，设置多个所述排气切口(111)时，所述S1为多个所述排气切口(111)在所述气缸(11)端面上的投影面积之和。

13.一种滚动转子式压缩机，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的泵体组件(1)。