CN209724653U - 空调器及压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空调器及压缩机，压缩机包括：第一气缸组件，包括第一缸体及第一滑片，变容控制组件，包括稳压件；稳压件具有存储腔及压力输入口，压力输入口连通于外部与存储腔之间，存储腔与变容控制腔连通；其中，第一滑片可沿第一滑片槽于第一压缩腔与变容控制腔之间往复滑动，以改变变容控制腔的容积；通入变容控制腔内的冷媒，随着变容控制腔容积的变化于变容控制腔和存储腔之间流动。如此，当变容控制腔内的容积发生变化时，变容控制腔内的冷媒适应性地流向存储腔，或者存储腔内的冷媒适应性地补充入变容控制腔，缓冲变容控制腔内的压力变化，防止滑片受到较大的压力后与第一滚子之间产生异常磨损。

Description

空调器及压缩机

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别是涉及空调器及压缩机。

背景技术

压缩机用于压缩冷媒，是空调器中的重要部件。一般地，为了降低压缩机的最小输出量，实现更精准的温度控制和节能降耗，将压缩机设置为多缸，使其中一个气缸作为变容缸。变容缸可选择地处于工作状态与其他气缸一起提供较大的输出量，或者变容缸可选择地处于空转状态以使压缩机提供较小的输出量。

并且，变容缸包括缸体、转子及滑片，缸体上开设有压缩腔及与压缩腔连通的第一滑片槽，转子可转动地设于压缩腔内，滑片可滑动地设于第一滑片槽内且可与转子抵接，滑片靠近缸体外周面的一端与第一滑片槽内壁之间围合形成变容控制腔，滑片尾部的变容腔容积随滑片在变容缸第一滑片槽内往复运动而时大时小。变容控制腔容积的变化将导致该腔压力出现波动，使得滑片与滚子间的接触力发生变化，当接触力过大时，不仅增加了压缩机功耗，而且会导致滚子与滑片异常磨损。

实用新型内容

基于此，有必要针对变容缸中滑片与滚子异常磨损的问题，提供一种滑片与滚子之间磨损较小的压缩机。

一种压缩机，包括：

第一气缸组件，包括第一缸体及第一滑片，所述第一缸体上开设有第一压缩腔、变容控制腔以及第一滑片槽，所述第一滑片槽构造为连通于所述第一压缩腔与所述变容控制腔之间；

变容控制组件，包括稳压件；所述稳压件构造为具有存储腔及压力输入口，所述压力输入口连通于外部与所述存储腔之间，所述存储腔与所述变容控制腔连通；

其中，所述第一滑片可沿所述第一滑片槽于所述第一压缩腔与所述变容控制腔之间往复滑动，以改变所述变容控制腔的容积；且通入所述变容控制腔内的冷媒，随着所述变容控制腔容积的变化于所述变容控制腔和所述存储腔之间流动。

上述压缩机中，随着第一滑片的往复移动，变容控制腔的容积会随之变化。当变容控制腔的容积变小时，变容控制腔内的压力增大，变容控制腔内的冷媒在压差作用下流向储存腔，缓冲变容控制腔内冷媒压力的变化，减缓压力增大，防止变容控制腔内冷媒压力大幅波动。同样地，当变容控制腔的容积变大时，变容控制腔内的压力减小，储存腔内的冷媒在压差作用下变容控制腔，缓冲变容控制腔内冷媒压力的变化，减缓压力减小，防止变容控制腔内冷媒压力大幅波动。如此，变容控制腔的体积发生变化时，变容控制腔内的冷媒适应性地流向存储腔，或者存储腔内的冷媒适应性地补充入变容控制腔，以缓冲变容控制腔内的压力变化，防止变容控制腔内的压力剧烈波动，进而防止滑片受到较大的压力后与第一滚子之间产生异常磨损，保护滑片和第一滚子，提高压缩机的整体性能。

在其中一个实施例中，所述存储腔的有效容积为V_a，所述变容控制腔的容积为V_b，且V_b随着所述第一滑片滑动而变化的最大值为V_bmax，V_a与V_bmax之间满足关系式：V_a>5V_bmax。

在其中一个实施例中，V_a与V_bmax之间满足关系式：V_a>10V_bmax。

在其中一个实施例中，所述变容控制组件还包括控制管道，所述控制管道连通于所述稳压件与所述变容控制腔之间。

在其中一个实施例中，所述控制管道的最小截面积为S，所述第一滑片的最大滑动速度为C_max，所述第一滑片的厚度为b，所述第一压缩腔的高度为H， S>(1.57╳10^-5)bHC_max。

在其中一个实施例中，S与bHC_max之间满足关系式：S>(3.15╳10^-5)bHC_max。

在其中一个实施例中，所述稳压件具有连通于所述存储腔与所述压力输入口之间的入口流道，所述入口流道与所述存储腔的连通处所在的平面为第一边界面，所述控制管道与所述存储腔连通的端部所在的平面为第二边界面，所述存储腔内位于所述第一边界面与所述第二边界面之间的容积为所述有效容积。

在其中一个实施例中，所述控制管道的一端伸入所述存储腔并凸出所述存储腔的底壁。

在其中一个实施例中，还包括第二气缸组件，所述第二气缸组件包括第二缸体、第二滚子、上法兰及隔板，所述第二缸体具有第二压缩腔，所述第二滚子可转动地设于所述第二压缩腔内，且所述隔板设于所述第一缸体与所述第二缸体之间，所述上法兰设于所述第二缸体远离所述隔板的一侧；

其中，所述第一气缸组件还包括可转动地设于所述第一压缩腔内的第一滚子，所述第一滚子与所述隔板之间的间隙为δa，所述第二滚子与所述上法兰之间的间隙为δb，δa>δb。

在其中一个实施例中，δa>δb+4μm。

在其中一个实施例中，20μm<δa<30μm。

在其中一个实施例中，22μm<δa<26μm。

一种空调器，包括上述压缩机。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中压缩机一个视角的结构示意图；

图2为图1所示压缩机中第一滑片伸出量最大时的结构示意图；

图3为图1所示压缩机中第一滑片伸出量最小时的结构示意图；

图4为图1所示压缩机中第一气缸组件处于空转状态时的结构示意图；

图5为图1所示压缩机另一视角的结构示意图；

图6为图5所示压缩机中变容控制组件的结构示意图；

图7为图1所示压缩机中第一滑片伸出量与曲轴转角之间的关系曲线图；

图8为图1所示压缩机中变容控制腔内压力波动率与Va/Vbmax之间的关系曲线图；

图9为图1所示压缩机中第一滑片移动速度与曲轴转角之间的关系曲线图；

图10为图1所示压缩机中变容控制腔内压力波动率与S/bHC_max之间的关系曲线图；

图11为图5所示压缩机中L处的局部放大示意图；

图12为图5所示压缩机中N处的局部放大示意图；

图13为图1所示压缩机中间隙δa与功耗Wa及冷量损失Qa之间的关系曲线图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型一实施例中，提供一种压缩机100。压缩机100包括外壳10、第一气缸组件30和第二气缸组件50，第一气缸组件30和第二气缸组件50设置于外壳10内，且第一气缸组件30为变容缸，第二气缸组件50为非变容缸。第二气缸组件50处于工作状态时，第一气缸组件30可选择地处于工作状态或者空转状态(即滚子随曲轴一起偏心旋转，但不对气体进行压缩)。当第一气缸组件30处于空转状态、第二气缸组件50处于工作状态时，压缩机 100可以得到较小的输出量，当第一气缸组件30和第二气缸组件50均处于工作状态时，压缩机100可以得到较大的输出量，如此通过调节第一缸体32的状态调节压缩机100整体的输出量，实现更精准的温度控制和节能降耗。

如图2-4所示，第一气缸组件30包括第一缸体32、第一滚子34及第一滑片36，第一缸体32上开设有第一压缩腔321、变容控制腔(323)及第一滑片槽，第一滑片槽构造为连通于第一压缩腔321和变容控制腔323之间，第一滑片36可沿第一滑片槽于第一压缩腔321与变容控制腔323之间往复滑动，以改变变容控制腔323的容积；也就是说，第一滑片36沿第一滑片槽滑动时，会在于第一滑片槽连通的变容控制腔323内伸缩并改变变容控制腔323的容积。具体地，第一滚子34可转动地设于第一压缩腔321内，且可与第一滑片36抵接，当第一滚子34在第一压缩腔321内做偏心转动时推动第一滑片36沿第一滑片槽往复滑动。

其中，通过压力输入口44向变容控制腔323内可选择地通入高压冷媒或低压冷媒。如图2-3所示，当导入变容控制腔323内的冷媒为高压时，第一滑片 36在高压作用下脱离限位件并与第一滚子34抵接，压缩机100双缸运行；如图 4所示，当导入变容控制腔323内的冷媒为低压时，第一滑片36在限位件作用下固定并与第一滚子34分离，第一气缸组件30处于空转状态，压缩机100单缸运行。

如图5-6所示，压缩机100还包括变容控制组件40，变容控制组件40包括稳压件41，稳压件41具有存储腔42及压力输入口44，压力输入口44连通于外部与存储腔42之间，存储腔42与变容控制腔323连通。通过压力输入口44 向存储腔42输入较大压力的冷媒后，较大压力的冷媒从存储腔42进入第一缸体32的变容控制腔323内，第一滑片36在变容控制腔323内较大压力冷媒的作用下脱离限位件与第一滚子34抵接，并将第一压缩腔321分隔为吸气腔和出气腔，使第一气缸组件30进入工作状态，压缩冷媒。并且，通过压力输入口44 向存储腔42输入较小压力的冷媒时，较小压力的冷媒从存储腔42进入第一缸体32的变容控制腔323内，在变容控制腔323内较小压力的冷媒允许限位件与第一滑片36配合，将第一滑片36固定于初始位置并与第一滚子34分离，第一滑片36无法将第一压缩腔321分隔为吸气腔和出气腔，使第一滚子34无法压缩空气，第一气缸组件30处于空转状态。

进一步地，当第一气缸组件30处于工作状态时，第一滑片36与第一滚子34抵接，且第一滚子34转动时推动第一滑片36在第一滑片槽内往复移动，随着第一滑片36的往复移动，变容控制腔323的容积会随之变化。如图7所示，第一滑片36相对第一滑片槽的伸出量与曲轴11及第一滚子34的转动角度有关，在第一滚子34的转动过程中第一滑片36的伸出量先增大后减小，变容控制腔323的容积亦随之先增大后减小，如此不断循环。

具体地，当变容控制腔323的容积变小时，变容控制腔323内的压力增大，变容控制腔323内的冷媒在压差作用下流向储存腔42，缓冲变容控制腔323内冷媒压力的变化，减缓压力增大，防止变容控制腔323内冷媒的压力大幅波动。同样地，当变容控制腔323内的容积变大时，变容控制腔323内的压力减小，储存腔42内的冷媒在压差作用下流向变容控制腔323，缓冲变容控制腔323内冷媒压力的变化，减缓压力减小，防止变容控制腔323内冷媒的压力大幅波动。如此，变容控制腔323内的容积发生变化时，变容控制腔323内的冷媒适应性地流向存储腔42，或者存储腔42内的冷媒适应性地补充入变容控制腔323，以平衡变容控制腔323内的压力，防止变容控制腔323内的压力剧烈波动，进而防止滑片受到较大的压力后与第一滚子34之间产生异常磨损，保护滑片和第一滚子34，提高压缩机100的整体性能。

变容控制组件40还包括控制管道43，控制管道43连通于存储腔42与变容控制腔323之间，通过控制管道43在存储腔42与变容控制腔323之间输送冷媒，平衡变容控制腔323内容积变化引起的压力波动。

在一些实施例中，存储腔42的有效容积为V_a，变容控制腔323的容积为V_b，且V_b随着滑片滑动而变化的最大值为V_bmax，V_a与V_bmax之间满足关系式：V_a>5V_bmax，保证存储腔42的有效容积V_a足够大，以能够提供足够的冷媒用于缓冲变容控制腔323内的压力变化。如图8所示，从Va与Vbmax的关系曲线可以看出，当V_a>5V_bmax时，变容控制腔323内的压力波动率小于5％，波动幅度较小。其中，压力波动率指变容控制腔323内最大、最小压力的差值与平均压力的比值。

进一步地，在另一些实施例中，V_a与V_bmax之间满足关系式：V_a>10V_bmax，保证存储腔42的有效容积足够大，以能够提供足够的冷媒用于缓冲变容控制腔 323内的压力变化。如图8所示，从Va与Vbmax的关系曲线可以看出，当V_a>10V_bmax时，变容控制腔323内的压力波动率小于1％，波动幅度较小。

如图6所示，稳压件41具有连通于存储腔42与压力输入口44之间的入口流道45，冷媒从入口流道45流向存储腔42内。并且，入口流道45与存储腔42 的连通处所在的平面为第一边界面411，控制管道43与存储腔42连通的端部所在的平面为第二边界面413，存储腔42内位于第一边界面411和第二边界面413 之间的容积为有效容积V_a。当冷媒进入有效容积所在的区域时，冷媒可以通过控制管道43进入存储腔42，有效容积内的冷媒可靠地用于缓冲变容控制腔323 内的压力波动。可选地，控制管道43的一端伸入存储腔42并凸出存储腔42的底壁，将控制管道43在存储腔42内的一端凸出设置，便于冷媒在存储仓412和控制管道43之间流动。

如图2及图5所示，具体地，第一缸体32上还开设有与变容控制腔323连通的进气通道325，控制管道43的一端与进气通道325连通，通过进气通道325 连通变容控制组件40与变容控制腔323。

变容控制腔323内的压力波动除了与存储腔42的有效容积V_a有关，还与第一滑片36的移动速度有关，若第一滑片36移动速度过快，冷媒无法及时在变容控制腔323与存储腔42之间流动，变容控制腔323内的压力波动也无法得到有效缓解。第一滑片36移动速度可由如下公式进行计算： (式中R为第一缸体32的内半径,单位为mm，ε为位于第一缸体32内的曲轴偏心部的偏心量e与R的比值(即),f为压缩机100运行频率,单位为Hz，为曲轴转角,单位为弧度，图3所示位置时转角为0)。上式中，第一缸体32的内径对第一滑片36移动速度几乎无影响，受设计结构的影响，曲轴偏心量的范围一般比较小，其对滑片移动速度也不大，因此对第一滑片36移动速度影响较大的是压缩机100运行频率f。如图9所示，第一滑片36的速度在不同运行频率下随转角的变化而变化，定义第一滑片36在某一频率下移动速度的最大值为Cmax，单位为mm/s。

进一步地，定义控制管道43的最小截面积为S(截面积：在该通道内，与冷媒流动方向垂直的流通面积)，滑片的厚度为b，第一压缩腔321的高度为H。最小截面积S满足以下关系式：S>(1.57╳10^-5)bHC_max，保证控制管道43的截面积足够大，即使第一滑片36移动速度较快，冷媒仍然可以通过控制管道43在存储腔42与变容控制腔323之间流动，控制管道43可以允许冷媒及时流动，防止变容控制腔323内产生较大的压力波动。如图10所示，第一气缸组件30处于工作状态时，若S>(1.57╳10^-5)bHC_max，变容控制腔323内的压力波动率小于 <5％；更进一步地，S>(3.15╳10^-5)bHC_max时，变容控制腔323内的压力波动率<1％，压力波动更小。其中，压力波动率指变容控制腔323内最大、最小压力的差值与平均压力的比值。

如图1所示，第二气缸组件50包括第二缸体52、第二滚子54及第二滑片 56，第二缸体52上开设有第二压缩腔53及与第二压缩腔53连通的第二滑片槽 (图未示)，第二滚子54可转动地设于第二压缩腔53内，第二滑片56可滑动地设于第二滑片槽内且始终与第二滚子54抵接，第二压缩腔53始终被第二滑片56分隔为两个子腔室，可在第二滚子54转动时始终压缩冷媒。也就是说，当装配第二滚子54的曲轴处于旋转状态时，第二气缸组件50便处于工作状态，第二气缸组件50没有空转状态。

第二气缸组件50还包括隔板56和上法兰58，隔板56设于第一缸体32和第二缸体52之间，隔开第一气缸组件30和第二气缸组件50。上法兰58设于第二缸体52远离隔板56的一侧，通过上法兰58封闭第二缸体52顶部的开口，形成密封的第二压缩腔53。当第一气缸组件30卸载处于空转状态、第二气缸组件50处于工作状态时，第一气缸组件30不压缩空气，但是第一气缸组件30内的第一滚子34随着曲轴在第一压缩腔321内转动，转动的第一滚子34与隔板 56接触摩擦会消耗一定的功耗(Wb)，该功耗与第一滚子34与隔板56之间的间隙成反比，间隙越大，功耗越小。如图11-12所示，其中，第一滚子34与隔板 56之间的间隙为δa，第二滚子54与上法兰58之间的间隙为δb，使δa>δb，避免第一滚子34与隔板56之间的间隙δa过小，减小第一气缸组件30空转时的功耗。可选地，δa>δb+4μm，功耗更小。

并且，当第一气缸组件30卸载处于空转状态、第二气缸组件50处于工作状态时，第一滚子34与隔板56之间的间隙δa及第二滚子54与上法兰58之间的间隙δb会对压缩机100的冷量损失产生影响。第一气缸组件30卸载处于空转状态时，第一滚子34两侧会存在压差，冷媒会从第一滚子34的高压侧通过间隙δa泄露出第一压缩腔321，造成冷量损失Qa，进而影响压缩机100整体对冷媒的压缩性能。冷量损失Qa与间隙δa的3次方成正比，间隙δa越大泄漏量越大，冷量损失Qa越大。间隙δa的大小与冷量损失Qa成正比，间隙δa的大小与摩擦产生的功耗Wb成反比。因此，如图13所示，为了同时降低功耗Wa 和冷量损失Qa，应满足：20μm<δa<30μm,该范围内的δa使功耗Wa和冷量损失Qa均处于较低值附近，可以同时满足功耗Wa和冷量损失Qa的设计需求。可选地，22μm<δa<26μm时，功耗Wa和冷量损失Qa更低，压缩机100性能处于最优状态。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (13)

1.一种压缩机(100)，其特征在于，包括：

第一气缸组件(30)，包括第一缸体(32)及第一滑片(36)，所述第一缸体(32)上开设有第一压缩腔(321)、变容控制腔(323)以及第一滑片槽，所述第一滑片槽构造为连通于所述第一压缩腔(321)与所述变容控制腔(323)之间；

变容控制组件(40)，包括稳压件(41)；所述稳压件(41)构造为具有存储腔(42)及压力输入口(44)，所述压力输入口(44)连通于外部与所述存储腔(42)之间，所述存储腔(42)与所述变容控制腔(323)连通；

其中，所述第一滑片(36)可沿所述第一滑片槽于所述第一压缩腔(321)与所述变容控制腔(323)之间往复滑动，以改变所述变容控制腔(323)的容积；且通入所述变容控制腔(323)内的冷媒，随着所述变容控制腔(323)容积的变化于所述变容控制腔(323)和所述存储腔(42)之间流动。

2.根据权利要求1所述的压缩机(100)，其特征在于，所述存储腔(42)的有效容积为V_a，所述变容控制腔(323)的容积为V_b，且V_b随着所述第一滑片(36)滑动而变化的最大值为V_bmax，V_a与V_bmax之间满足关系式：V_a>5V_bmax。

3.根据权利要求2所述的压缩机(100)，其特征在于，V_a与V_bmax之间满足关系式：V_a>10V_bmax。

4.根据权利要求2所述的压缩机(100)，其特征在于，所述变容控制组件(40)还包括控制管道(43)，所述控制管道(43)连通于所述稳压件(41)与所述变容控制腔(323)之间。

5.根据权利要求4所述的压缩机(100)，其特征在于，所述控制管道(43)的最小截面积为S，所述第一滑片(36)的最大滑动速度为C_max，所述第一滑片(36)的厚度为b，所述第一压缩腔(321)的高度为H，S>(1.57╳10^-5)bHC_max。

6.根据权利要求5所述的压缩机(100)，其特征在于，S与bHC_max之间满足关系式：S>(3.15╳10^-5)bHC_max。

7.根据权利要求4所述的压缩机(100)，其特征在于，所述稳压件(41)具有连通于所述存储腔(42)与所述压力输入口(44)之间的入口流道(45)，所述入口流道(45)与所述存储腔(42)的连通处所在的平面为第一边界面(411)，所述控制管道(43)与所述存储腔(42)连通的端部所在的平面为第二边界面(413)，所述存储腔(42)内位于所述第一边界面(411)与所述第二边界面(413)之间的容积为所述有效容积。

8.根据权利要求7所述的压缩机(100)，其特征在于，所述控制管道(43)的一端伸入所述存储腔(42)并凸出所述存储腔(42)的底壁。

9.根据权利要求1所述的压缩机(100)，其特征在于，还包括第二气缸组件(50)，所述第二气缸组件(50)包括第二缸体(52)、第二滚子(54)、上法兰(58)及隔板(56)，所述第二缸体(52)具有第二压缩腔(53)，所述第二滚子(54)可转动地设于所述第二压缩腔(53)内，且所述隔板(56)设于所述第一缸体(32)与所述第二缸体(52)之间，所述上法兰(58)设于所述第二缸体(52)远离所述隔板(56)的一侧；

其中，所述第一气缸组件(30)还包括可转动地设于所述第一压缩腔(321)内的第一滚子(34)，所述第一滚子(34)与所述隔板(56)之间的间隙为δa，所述第二滚子(54)与所述上法兰(58)之间的间隙为δb，δa>δb。

10.根据权利要求9所述的压缩机(100)，其特征在于，δa>δb+4μm。

11.根据权利要求9或10所述的压缩机(100)，其特征在于，20μm<δa<(30)μm。

12.根据权利要求11所述的压缩机(100)，其特征在于，22μm<δa<26μm。

13.一种空调器，其特征在于，包括上述权利要求1-12任意一项所述的压缩机(100)。