CN216381862U - 一种低背压单机双级压缩机及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低背压单机双级压缩机及空调器，包括壳体、曲轴和气缸组件，壳体设置有低压腔室，曲轴和气缸组件设置在低压腔室内，可用低温状态的冷媒来冷却电机，同时电机产生的热量能被未完全汽化的冷媒吸收助其汽化,能提高制冷系数，使能源有效利用率最大化；气缸组件包括包括第一气缸、第二气缸和第三气缸，三个气缸环绕曲轴均匀分布,使曲轴在高速旋转下达到最好的动平衡效果，可以降低压缩机在运行时的振动和噪音，提升压缩机运行时的稳定性；第一气缸和第二气缸之间、第二气缸与第三气缸之间还设置有排气组件，压片排气阀设置在隔板之间，结构简单、加工方便、占用空间少且装配快捷。

Description

一种低背压单机双级压缩机及空调器

技术领域

本实用新型涉及压缩机领域，特别涉及一种低背压单机双级压缩机及空调器。

背景技术

在制冷行业中，日常所见的旋转转子式压缩机和活塞式压缩机的单级压缩制冷效果通常能实现的最低制冷温度为-35℃。如果需要更低温的制冷需求就必须双级压缩制冷设备。现有的双级压缩制冷设备中，为了达到较大的制冷负荷，需要增大输出气量，即增大容积空间，从而使制冷压缩机的整体重量增大，不适用于空间有限的场合。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种体积小、质量轻且结构简单的低背压单机双级压缩机。

本实用新型还提出了一种使用上述低背压单机双级压缩机的空调器。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种低背压单机双级压缩机，包括

壳体，所述壳体内设置有充满低压冷媒的低压腔室；

曲轴，所述曲轴设置在所述低压腔室内；

气缸组件，所述气缸组件设置在所述低压腔室内，所述气缸组件包括一级压缩气缸和二级压缩气缸，所述一级压缩气缸包括第一气缸和第二气缸，所述二级压缩气缸包括第三气缸，所述第一气缸、所述第二气缸和所述第三气缸在轴向方向上依次排列设置；所述第一气缸、所述第二气缸和所述第三气缸环绕所述曲轴均匀分布；

其中，所述第一气缸和所述第二气缸之间、所述第二气缸与所述第三气缸之间还设置有排气组件，所述排气组件包括两块隔板和设置在两块所述隔板之间的压片排气阀，所述隔板设置有排气槽，所述排气槽与所述排气阀连通。

根据本实用新型第一方面实施例的一种低背压单机双级压缩机，至少具有如下有益效果：本实用新型的低背压单机双级压缩机，包括壳体、曲轴和气缸组件，壳体设置有低压腔室，曲轴和气缸组件设置在低压腔室内，将曲轴和气缸组件等安装在低压腔室内，可用低温状态的冷媒来冷却电机，同时电机产生的热量能被未完全汽化的冷媒吸收助其汽化,同时提高压缩前汽态冷媒的温度，能提高制冷系数，使能源有效利用率最大化；气缸组件包括一级压缩气缸和二级压缩气缸，一级压缩气缸包括第一气缸和第二气缸，二级压缩气缸包括第三气缸，三个气缸环绕曲轴均匀分布(相互夹角为120度),使曲轴在高速旋转下达到最好的动平衡效果，可以降低压缩机在运行时的振动和噪音，提升压缩机运行时的稳定性；三个气缸沿轴向方向重叠排列，第一气缸和第二气缸之间、第二气缸与第三气缸之间还设置有排气组件，相较于在轴上开设排气阀的结构，压片排气阀设置在隔板之间，结构简单、加工方便、占用空间少且装配快捷。

根据本实用新型的一些实施例，还包括电机组件，所述电机组件包括所述曲轴、套设在所述曲轴外的曲轴壳、设置在所述曲轴壳内的定子和转子，所述电机组件设置在所述低压腔室内。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一气缸设置有第一进气口，所述第二气缸设置有第二进气口，所述第一进气口和所述第二进气口均设置有汽液分离部件。

根据本实用新型的一些实施例，所述汽液分离部件包括腔体、用于进行汽液分离的若干分离挡片、设置在所述腔体上的汽液分离进气口、设置在所述腔体上的汽液分离出气口和设置在所述腔体下方的若干漏油孔，所述分离挡片设置在所述腔体内，所述汽液分离出气口与所述气缸吸气孔相连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体设置有用于补充高温高压冷媒的增焓接口，所述增焓接口通过增焓补气管与所述二级压缩气缸连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述一级压缩气缸和所述二级压缩气缸之间还设置有用于热量交换的中间冷却器。

根据本实用新型的一些实施例，所述中间冷却器包括进气接头、出气接头和设置在所述进气接头和所述出气接头之间的冷却管道。

根据本实用新型的一些实施例，所述出气接头设置有用于缓冲的储液腔。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体设置有低压进气口和高压排气口，所述高压排气口连接有高压铜管，所述高压铜管连通所述高压排气口和所述二级压缩气缸，所述高压铜管呈螺旋形环绕设置在所述气缸组件外，以实现对高压冷媒的中间冷却。

根据本发明第二方面实施例的空调器，包括上述第一方面实施例的一种低背压单机双级压缩机。

根据本发明第二方面实施例的空调器，至少具有如下有益效果：空调器采用第一方面实施例的低背压单机双级压缩机，压缩机将密封和排气功能结合在排气组件上，结构简单、加工方便、占用空间少且装配快捷；第一气缸、第二气缸和第三气缸的设置能提高制冷系数，使能源有效利用率最大化。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一实施例的一种低背压单机双级压缩机的结构示意图；

图2是图1所示出的低背压单机双级压缩机的剖视图；

图3是图2所示出的中间冷却器的结构示意图；

图4是图2所示出的汽液分离部件的结构示意图；

图5是图4所示出的汽液分离部件的另一角度的结构示意图；

图6是图4所示出的汽液分离部件的工作状态图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右、内、外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，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装置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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面参照图1至图6描述本实用新型实施例的一种低背压单机双级压缩机。

本实用新型实施例的一种低背压单机双级压缩机，如图1至图6所示，包括壳体100、曲轴210和气缸组件，壳体100内设置有充满低压冷媒的低压腔室110，壳体100设置有低压腔室110，曲轴210和气缸组件设置在低压腔室110内，将曲轴210和气缸组件等安装在低压腔室110内，可用低温状态的冷媒来冷却电机，同时电机产生的热量能被未完全汽化的冷媒吸收助其汽化,同时提高压缩前汽态冷媒的温度，能提高制冷系数，使能源有效利用率最大化。

气缸组件设置在低压腔室110内，气缸组件包括一级压缩气缸和二级压缩气缸，一级压缩气缸包括第一气缸310和第二气缸320，二级压缩气缸包括第三气缸330，低温低压的冷媒同时吸入到第一气缸310和第二气缸320内，第一气缸310和第二气缸320对冷媒进行压缩，经过压缩的低温冷媒转变形成压力及温度都相对较高的冷媒并汇集到与第三气缸330相连通的通道中，之后吸入到第三气缸330中进行第二次压缩，从而形成高温高压冷媒。可以理解的是，前后两级压缩过程中的气缸数量按2：1的方式排列，结合不同冷媒的压缩特性，使双级压缩制冷系数最优。

第一气缸310、第二气缸320和第三气缸330环绕曲轴210均匀分布，三个气缸在圆周方向上环绕曲轴210均匀分布(相互夹角为120度),使曲轴210在高速旋转下达到最好的动平衡效果，可以降低压缩机在运行时的振动和噪音，提升压缩机运行时的稳定性。

第一气缸310、第二气缸320和第三气缸330在轴向方向上依次排列设置，第一气缸310和第二气缸320之间、第二气缸320与第三气缸330之间还设置有排气组件，排气组件包括两块隔板340和设置在两块隔板340之间的压片排气阀341，隔板340设置有排气槽，排气槽与排气阀连通，第一气缸310、第二气缸320和第三气缸330都具有独立的吸气和排气功能，为保证各气缸的密封性能同时还要压缩机的体积尽量小，在第一气缸310和第二气缸320之间、第二气缸320和第三气缸330之间设置有排气组件，相较于传统的在轴上开设排气阀的结构，压片排气阀341设置在两块隔板340之间，将密封和排气功能结合在排气组件上，结构简单、加工方便、占用空间少且装配快捷。

在一些实施例中，还包括电机组件，电机组件包括曲轴210、套设在曲轴210外的曲轴壳220、设置在曲轴壳220内的定子240和转子230，电机组件设置在低压腔室110内。低压冷煤通过能够进入到曲轴壳220内，直接对定子240和转子230进行冷却，保证电机组件的使用寿命。在冷却过程中，电机组件能对未完全汽化的低压冷媒进行加热汽化，使低压冷媒完全汽化，使冷媒能够全部被吸入到泵体组件中，提高压缩前汽态冷媒的温度，从而提高制冷系数，使能源有效利用率最大化。

在一些实施例中，第一气缸310设置有第一进气口，第二气缸320设置有第二进气口，第一进气口和第二进气口均设置有汽液分离部件410。在低压腔室110内气态冷媒会与壳体100内的部分润滑油混合，为了确保每一次的冷媒压缩空间利用最大，在气态冷媒吸入气缸组件进行压缩前需要将油雾尽可能多的从汽态冷媒中分离出来，在第一气缸310和第二气缸320设置有汽液分离部件410，汽液分离部件410能够有效地将油雾和气态冷媒进行分离，使油雾沉降分离并排回油池,保证润滑油和冷媒都能充分利用。

在一些实施例中，汽液分离部件410包括腔体411、用于进行汽液分离的若干分离挡片、设置在腔体411上的汽液分离进气口414、设置在腔体411上的汽液分离出气口415和设置在腔体411下方的若干漏油孔416，分离挡片设置在腔体411内，汽液分离出气口415与气缸吸气孔相连接。汽液分离部件410包括腔体411、分离挡片、汽液分离进气口414、汽液分离出气口415和漏油孔416，油汽混合物从汽液分离进气口414进入腔体411内，腔体411内设置有若干分离挡片，分离挡片能够对油雾进行阻隔，腔体411下方设置有漏油孔416，油雾受阻挡后沉降从漏油孔416流出并流回到油池中。汽液分离出气口415与气缸进气口相连接，与油雾分离后的气态冷媒从汽液分离出气口415流入到气缸进气口中，最终被吸入气缸中被压缩。

具体地，在一些实施例中，分离挡片包括设置在腔体411内的若干第一分离挡片412和若干第二分离挡片413，若干第一分离挡片412设置在腔体411的下侧，若干第二分离挡片413设置在腔体411的上侧，第一分离挡片412与第二分离挡片413交错排列在腔体411内。第一分离挡片412设置在腔体411上侧，第二分离挡片413设置在腔体411下侧，通过第一分离挡片412与第二分离挡片413的上下交错排列设置，能够加强对油雾的阻挡效果，使分离效果更好。可以理解的是，第一分离挡片412设置有若干个，第二分离挡片413设置有若干个，在实际生产中可以根据需要对第一分离挡片412和第二分离挡片413的数量进行调整，第一分离挡片412和第二分离挡片413的数量越多，对油雾的阻挡和分离效果越好。

在一些实施例中，壳体100设置有用于补充高温高压冷媒的增焓接口130，增焓接口130通过增焓补气管131与二级压缩气缸连接。增焓接口130将外界的高温高压冷媒引入到二级压缩气缸中，高温高压的冷媒与经过一级压缩后的冷媒充分混合，使进入二级压缩前的冷媒达到指定的温度和压力，从而使第三气缸330内的二级压缩效率最优化、使单位制冷量增大。

在一些实施例中，一级压缩气缸和二级压缩气缸之间还设置有用于热量交换的中间冷却器420。在一级压缩气缸和二级压缩气缸之间设置有中间冷却器420，当进入低压腔室110内的低温低压冷媒吸收电机的热量充分气化后，第一气缸310和第二气缸320将低温低压冷媒吸入气缸内进行第一次压缩，经过第一次压缩的冷媒已经成为相对高温高压汽体状态并且被排入到通道中，通道与第三气缸330连通，为了减轻第三气缸330的工作负担、提升压缩的可靠性和确保制冷能效比最大化，此时需要对经过第一次压缩的冷媒进行降温降压，所以一级压缩气缸和二级压缩气缸之间设置有一个独立的中间冷却器420，一级压缩后的高温高压冷媒流经中间冷却器420后，高温高压冷媒在中间冷却器420中与低压腔室110内的低温低压冷媒进行热量交换，冷媒的温度和压力都会降低，以此压力状态进入第三气缸330进行二级压缩时可降低电机的工作负担、确保压缩比在小于3.45的最优范围内。

具体地，在一些实施例中，中间冷却器420包括进气接头421、出气接头422和设置在进气接头421和出气接头422之间的冷却管道423。进气接头421与一级压缩气缸连通，出气接头422与二级压缩气缸连通，中间冷却器420对经过一次压缩后的高温高压冷媒进行热量交换，能够减轻二级压缩气缸的工作负担。具体地，冷却管道423弯曲设置能够增长冷媒的流动距离，加强对冷媒的降温降压效果。

在一些实施例中，出气接头422设置有用于缓冲的储液腔424。在出气接头422设置有储液腔424，出气接头422与二级压缩气缸连通，冷却管道423对冷媒进行降温降压，降温降压后的气态冷媒有可能部分液化成液态，二级压缩气缸直接吸入液态冷媒会在压缩过程中形成液击，造成损伤。储液腔424的设置能够对液化成液态的冷媒进行储存，防止液态冷媒被吸入到二级压缩气缸中，对二级压缩气缸进行保护。

在一些实施例中，壳体100设置有低压进气口和高压排气口，高压排气口连接有高压铜管120，高压铜管120连通高压排气口和二级压缩气缸，高压铜管120呈螺旋形环绕设置在气缸组件外，以实现对高压冷媒的中间冷却。高压铜管120设置为螺旋形，高压铜管120与高压排气口相连，高压铜管120环绕气缸组件设置，以实现对高压冷媒的中间冷却。设置为螺旋形的高压铜管120环绕设置在低压腔室110内，螺旋形设置的高压铜管120能起缓冲抗折弯疲劳作用，使连接更加稳固。高压铜管120能够作为中间冷却器420对高压冷媒进行中间冷却，高压铜管120直接暴露在低压腔室110内，会将高温冷媒的部分温度传递到低压腔室110内，促使低温低压升温气化，起到回热作用的同时还能减轻外置冷凝器压力。

根据本发明第二方面实施例的空调器，包括上述第一方面实施例的一种低背压单机双级压缩机。空调器采用第一方面实施例的低背压单机双级压缩机，压缩机将密封和排气功能结合在排气组件上，结构简单、加工方便、占用空间少且装配快捷；第一气缸310、第二气缸320和第三气缸330的设置能提高制冷系数，使能源有效利用率最大化。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种低背压单机双级压缩机，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内设置有充满低压冷媒的低压腔室；

曲轴，所述曲轴设置在所述低压腔室内；

气缸组件，所述气缸组件设置在所述低压腔室内，所述气缸组件包括一级压缩气缸和二级压缩气缸，所述一级压缩气缸包括第一气缸和第二气缸，所述二级压缩气缸包括第三气缸，所述第一气缸、所述第二气缸和所述第三气缸在轴向方向上依次排列设置；所述第一气缸、所述第二气缸和所述第三气缸环绕所述曲轴均匀分布；

其中，所述第一气缸和所述第二气缸之间、所述第二气缸与所述第三气缸之间还设置有排气组件，所述排气组件包括两块隔板和设置在两块所述隔板之间的压片排气阀，所述隔板设置有排气槽，所述排气槽与所述排气阀连通。

2.根据权利要求1所述的一种低背压单机双级压缩机，其特征在于，还包括电机组件，所述电机组件包括所述曲轴、套设在所述曲轴外的曲轴壳、设置在所述曲轴壳内的定子和转子，所述电机组件设置在所述低压腔室内。

3.根据权利要求1所述的一种低背压单机双级压缩机，其特征在于，所述第一气缸设置有第一进气口，所述第二气缸设置有第二进气口，所述第一进气口和所述第二进气口均设置有汽液分离部件。

4.根据权利要求3所述的一种低背压单机双级压缩机，其特征在于，所述汽液分离部件包括腔体、用于进行汽液分离的若干分离挡片、设置在所述腔体上的汽液分离进气口、设置在所述腔体上的汽液分离出气口和设置在所述腔体下方的若干漏液孔，所述分离挡片设置在所述腔体内，所述汽液分离出气口与所述第一进气口或所述第二进气口相连接。

5.根据权利要求1所述的一种低背压单机双级压缩机，其特征在于，所述壳体设置有用于补充高温高压冷媒的增焓接口，所述增焓接口通过增焓补气管与所述二级压缩气缸连接。

6.根据权利要求1所述的一种低背压单机双级压缩机，其特征在于，所述一级压缩气缸和所述二级压缩气缸之间还设置有用于热量交换的中间冷却器。

7.根据权利要求6所述的一种低背压单机双级压缩机，其特征在于，所述中间冷却器包括进气接头、出气接头和设置在所述进气接头和所述出气接头之间的冷却管道。

8.根据权利要求7所述的一种低背压单机双级压缩机，其特征在于，所述出气接头设置有用于缓冲的储液腔。

9.根据权利要求1所述的一种低背压单机双级压缩机，其特征在于，所述壳体设置有低压进气口和高压排气口，所述高压排气口连接有高压铜管，所述高压铜管连通所述高压排气口和所述二级压缩气缸，所述高压铜管呈螺旋形环绕设置在所述气缸组件外，以实现对高温高压冷媒的中间冷却。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的一种低背压单机双级压缩机。

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