CN216589107U - 压缩机以及具有其的空调机组 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种压缩机以及具有其的空调机组，包括第一气缸组件、第二气缸组件和分隔部，第一气缸组件包括固定气缸；固定气缸的排量为V1；第二气缸组件包括变容气缸和第二滚子，第二滚子可转动地设置于变容气缸内；变容气缸的排量为V2；分隔部设置于第一气缸组件与第二气缸组件之间，分隔部与第二滚子之间的最小密封距离为Lmin；其中，V2＝V1；2mm<Lmin<4mm。根据本申请的压缩机以及具有其的空调机组，能减少变容气缸的空载功耗，且能减小气体泄漏。

Description

压缩机以及具有其的空调机组

技术领域

本申请属于空调机组技术领域，具体涉及一种压缩机以及具有其的空调机组。

背景技术

目前，家用多联机组的大部分时间运行在低负荷区间，该区间的压缩机能效水平直接决定家用多联机组的能效。为了提升该区间的能效水平，行业内研发了变容压缩机。现有技术中采用变容压缩机结构、单双缸切换原理，在低负荷时，变容压缩机采用单缸运行模式，在高负荷时，变容压缩机采用双缸运行模式，通过这种方式，大幅提升了家用多联机组在低负荷时的能效。因此变容压缩机单缸能效的大小对变容压缩机整体能效至关重要。在变容压缩机设计过程中，为了为了保证变容压缩机单缸的能效，一般是常规气缸采用扁平化设计思路，这样可以保证常规缸最优设计。同时为了保证变容压缩机运行平稳，减小振动和噪声，变容压缩机在设计时均采用上下气缸等排量设计。

但是，因为机组上安装空间所限，对变容压缩机的壳径提出了更高的要求，当变容压缩机小壳径、大排量设计时，常规缸可以按常规压缩机设计，将排量做到最大，但是，对于变容气缸，需要一定的空间布置切换机构，因此需要减小变容气缸缸径和偏心量，因此为了保证常规缸与变容气缸排量相同，只能通过增大缸高。变容压缩机单缸模式运行时，变容气缸处于低压、空载状态，高压气体会通过隔板与滚子之间的间隙泄漏到变容气缸内，影响变容压缩机单缸能效，且由于变容气缸处于空载状态，会产生无用的空载功耗。因此对于变容压缩机单缸能效的提升主要是去增大隔板与滚子之间的密封距离、减小空载功耗，而缸高增加，会增大变容压缩机单缸运行时的空载功耗，影响单缸能效。

因此，如何提供一种能减少变容气缸的空载功耗，且能减小气体泄漏的压缩机以及具有其的空调机组成为本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种压缩机以及具有其的空调机组，能减少变容气缸的空载功耗，且能减小气体泄漏。

为了解决上述问题，本申请提供一种压缩机，包括：

第一气缸组件，第一气缸组件包括固定气缸；固定气缸的排量为V1；

第二气缸组件，第二气缸组件包括变容气缸和第二滚子，第二滚子可转动地设置于变容气缸内；变容气缸的排量为V2；

和分隔部，分隔部设置于第一气缸组件与第二气缸组件之间，分隔部与第二滚子之间的最小密封距离为Lmin；其中，V2＝V1；2mm<Lmin<4mm。

进一步地，压缩机还包括曲轴，曲轴包括第一偏心部、第二偏心部、长轴和短轴，第一偏心部和第二偏心部均设置于长轴和短轴之间，第一气缸组件设置于第一偏心部上，第二气缸组件设置于第二偏心部上，长轴的内径为d1，短轴的内径为d2，其中，d1＝d2。

进一步地，变容气缸的内径为D2，固定气缸的内径为D1；第一偏心部的偏心量为e1，第二偏心部的偏心量为e2；其中，D1>D2；和/或，e1>e2。

进一步地，Lmin＝(D2-d2-6e2)/2。

进一步地，固定气缸的高度为H3，变容气缸的高度为H4；其中，H3<H4；和/或，

进一步地，D₂＝V₂/πH₄e₂+e₂＝H₃e₁(D₁-e₁)/H₄e₂+e₂。

进一步地，第一偏心部的高度为H1，第二偏心部的高度为H2，其中 H1<H2<1.5H1。

进一步地，分隔部具有安装孔，安装孔用于安装曲轴，安装孔的孔径为D0；第一偏心部的内径为D3，第二偏心部的内径为D4；其中，D0>D4；和/或，D3>D4。

进一步地，第一气缸组件还包括设置于固定气缸内的第一滚子，固定气缸上设置有第一滑片槽；第一滚子与固定气缸之间的间隙为δ_固；变容气缸上设置有第二滑片槽；第二滚子与变容气缸之间的间隙为δ_变；当第一滚子转动至固定气缸内壁的固定位置时，固定位置与第一滑片槽之间的圆心角为固定角度；当第二滚子转动至变容气缸内壁的变容位置时，变容位置与第二滑片槽之间的圆心角为变容角度；当固定角度与变容角度相等时，δ_固<δ_变。

进一步地，固定角度包括第一固定角度α1，变容角度包括第一变容角度α5；其中，100°≤α1＝α5≤120°；δ_固<δ_变<1.5δ_固。

根据本申请的再一方面，提供了一种空调机组，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

本申请提供的压缩机以及具有其的空调机组。本申请能减少变容气缸的空载功耗，且能减小气体泄漏。

附图说明

图1为本申请实施例的压缩机的结构示意图；

图2为本申请实施例的第二气缸组件的结构示意图；

图3为本申请实施例的曲轴的结构示意图；

图4为本申请实施例的压缩机的安装结构示意图；

图5为本申请实施例的固定气缸和第一滚子的配合示意图；

图6为本申请实施例的变容气缸和第二滚子的配合示意图；

图7为本申请实施例的分隔部与第二滚子的密封结构示意图；

图8为本申请实施例的变容气缸的功耗、泄漏量与L_min的关系图。

附图标记表示为：

1、第一气缸组件；11、固定气缸；12、第一滚子；13、第一滑片槽；2、第二气缸组件；21、变容气缸；22、第二滚子；23、第二滑片；24、第二滑片槽；3、分隔部；4、曲轴；41、长轴；42、短轴；43、第一偏心部；44、第二偏心部；5、下法兰；61、销钉；62、销钉弹簧。

具体实施方式

结合参见图1-8所示，一种压缩机，包括第一气缸组件1、第二气缸组件 2和分隔部3，第一气缸组件1包括固定气缸11；固定气缸11的排量为V1；第二气缸组件2包括变容气缸21和第二滚子22，第二滚子22可转动地设置于变容气缸21内；变容气缸21的排量为V2；分隔部3设置于第一气缸组件1 与第二气缸组件2之间，分隔部3与第二滚子22之间的最小密封距离为Lmin；其中，V2＝V1；2mm<Lmin<4mm。本申请压缩机为变容压缩机，变容压缩机小壳径大排量设计时，变容气缸21内径减小，为保证上变容气缸21排量相等，需增大变容气缸21缸高。缸径减小，可以将滚子与隔板之间的密封距离做大，但是，缸高增加，会导致单缸运行时，空载功耗的增加，本申请通过合理的设计泵体结构，在不大幅提升功耗的情况下，实现隔板与滚子之间密封距离的增加，降低泄漏，提升能效。增大变容气缸21与滚子的间隙配合间隙，降低单缸运行时变容气缸21的空载功耗，提高变容压缩机单缸运行的能效。分隔部3与第二滚子22之间的最小密封距离为Lmin指的是第二滚子的滚子外圆与分隔部中心孔之间的最小距离。

本申请还公开了一些实施例，压缩机还包括曲轴4，曲轴4包括第一偏心部43、第二偏心部44、长轴41和短轴42，第一偏心部43和第二偏心部44 均设置于长轴41和短轴42之间，第一气缸组件1设置于第一偏心部43上，第二气缸组件2设置于第二偏心部44上，长轴41的内径为d1，短轴42的内径为d2，其中，d1＝d2。变容压缩机主要由曲轴4、第一滚子12、固定气缸11、分隔部3、第二滚子22、变容气缸21、第二法兰、销钉弹簧62、销钉61、第二滑片23等部件组成，其中固定气缸11的排量V当销钉61卡死第二滑片23 时，变容压缩机单缸运行，变容气缸21不压缩气体，此时变容气缸21为低压空载状态。当销钉61与第二滑片23脱离，第二滑片23与第二滚子22接触，此时变容压缩机为双缸运行。当变容压缩机单缸运行时，高压气体向变容气缸 21泄露，同时，变容气缸21空载会产生一定的空载功耗。固定气缸11与变容气缸21的排量相当，曲轴4长轴41直径d1与短轴42直径d2相当。

本申请还公开了一些实施例，变容气缸21的内径为D2，固定气缸11的内径为D1；第一偏心部43的偏心量为e1，第二偏心部44的偏心量为e2；其中， D1>D2；和/或，e1>e2。

本申请还公开了一些实施例，Lmin＝(D2-d2-6e2)/2。

根据公式：

虽然变容气缸21 内径D2减小，但Lmin即分隔部3与第二滚子22之间的最小密封距离更易受偏心量的影响，因此偏心量的减小会导致Lmin增大，且当偏心量减小时，根据公式

当偏心量减小时，缸高增加。根据理论泄漏公式，可知镂空部分理论泄漏量为：

镂空部分指的第二滚子22外圆与分隔部3中心孔之间的位置，即图7中较宽的阴影对应位置处。环状部分指的是第二滚子22与变容气缸21之间接触的位置即图7中较密的阴影对应位置处。变容气缸21与分隔部3在静止状态下也存在镂空部分和环状部分，整体的接触面积为两者之和，但是镂空部分、环状部分的位置会随着滚子的转动而改变。

环状部分理论泄漏量：

p_d：排气压力；p_s：吸气压力；p_s滚子与隔板的轴向间隙，R：滚子外圆半径，R1：滚子内圆半径。

根据上面公式，可知，镂空部分泄漏量与隔板密封距离Lα成反比，当L α增大，泄漏量减小。

滚子外圆和气缸内壁见粘性摩擦力矩：

式中αF为油膜弧角；δ为滚子外圆与气缸内壁间的间隙，R2为气缸内圆半径。根据公式可知，气缸内径减小，摩擦力矩减小，但是，气缸内径减小，根据前面所述，缸径减小，缸高增大，会增大摩擦力矩，且根据公式可知，缸高变化对摩擦力矩的影响大于缸径变化对摩擦力矩的影响，因此在变容压缩机中，缸高增大，会增大摩擦功耗。当分隔部3与第二滚子22之间的最短密封距离满足：2＜L_min＜4mm；

能够增大分隔部3与第二滚子 22之间的密封距离同时不会大幅增加摩擦功耗。

本申请还公开了一些实施例，固定气缸的高度为H3，变容气缸的高度为 H4；其中，H3<H4；和/或，

在实现变容压缩机小壳径、大排量设计时，由于变容机构的存在，因此需要减小变容气缸21的内径和对应曲轴4 偏心部偏心量，但为了便于压缩机的控制，降低噪声，需保证固定气缸11和变容气缸21排量相等，此时仅能增加变容气缸21的缸高。

本申请还公开了一些实施例，D₂＝V₂/πH₄e₂+e₂＝H₃e₁(D₁-e₁)/H₄e₂+e₂。通过上面结构参数设计，可以增大分隔部3与第二滚子22之间的密封距离，降低高压气体向变容气缸21的泄漏，同时不会大幅增加分隔部3与第二滚子22的摩擦功耗，从而达到提升能效的作用。

本申请还公开了一些实施例，第一偏心部的高度为H1，第二偏心部的高度为H2，其中H1<H2<1.5H1。曲轴的有效宽度的大小影响曲轴与滚子及滑片与滚子的摩擦损失，有效宽度设计较大时，减小曲轴与滚子的摩擦，增大滑片与滚子的摩擦。因此变容压缩机变容气缸21对应的曲轴偏心部做大，可以降低单缸运行时的空载功耗，但是如果过大，双缸运行时滑片与滚子的摩擦功耗会大幅增加，减低双缸时的能效。

本申请还公开了一些实施例，分隔部具有安装孔，安装孔用于安装曲轴4，安装孔的孔径为D0；第一偏心部的内径为D3，第二偏心部的内径为D4；其中， D0>D4；和/或，D3>D4。可以采用下合心方式，保证装配顺利。

本申请还公开了一些实施例，第一气缸组件1还包括设置于固定气缸11 内的第一滚子12，固定气缸11上设置有第一滑片槽13；第一滚子12与固定气缸11之间的间隙为δ_固；变容气缸21上设置有第二滑片槽24；第二滚子22 与变容气缸21之间的间隙为δ_变；当第一滚子12转动至固定气缸11内壁的固定位置时，固定位置与第一滑片槽13之间的圆心角为固定角度；当第二滚子 22转动至变容气缸21内壁的变容位置时，变容位置与第二滑片槽24之间的圆心角为变容角度；当固定角度与变容角度相等时，δ_固<δ_变。

本申请还公开了一些实施例，固定角度包括第一固定角度α1，变容角度包括第一变容角度α5；其中，100°≤α1＝α5≤120°；δ_固<δ_变<1.5δ_固。α 1+α2＝180°；10°≤α3＝α4≤20°。在本申请中固定角度和变容角度分别以第一滑片槽13和第二滑片槽24为参考。从滑片槽往排气口处旋转，如果排气口位于滑片槽右侧，则为顺时针，如果排气口位于滑片槽左侧，即为逆时针。仅需要对滚子运行到α1角度时，对固体气缸与滚子之间的间隙做较小的数值范围要求，同时变容缸与滚子之间的间隙不应过大。因此需要限制变容缸与滚子之间的最大间隙，其余角度仅需要满足固定气缸与滚子间隙小于变容缸即可。比如α2<α6；α3<α7；α4<α8。

能够进一步降低单缸运行时，变容气缸21的空载功耗，根据摩擦力矩公式可知，滚子外圆与气缸内壁间的间隙增大，可以有效减低滚子与气缸之间的摩擦力矩，因此本申请通过增大变容气缸21与第二滚子22的径向配合间隙来降低摩擦功耗，但是双缸运行时，如果变容气缸21与第二滚子22配合间隙过大，会加大双缸运行时变容气缸21的内泄漏，降低双缸能效。因此本申请能够降低单缸运行时的空载功耗，且不会大幅增加双缸运行时变容气缸21的内泄漏。

根据本申请的实施例，提供了一种空调机组，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

第一气缸组件(1)，所述第一气缸组件(1)包括固定气缸(11)，所述固定气缸(11)的排量为V1；

第二气缸组件(2)，所述第二气缸组件(2)包括变容气缸(21)和第二滚子(22)，所述第二滚子(22)可转动地设置于所述变容气缸(21)内；所述变容气缸(21)的排量为V2；

和分隔部(3)，所述分隔部(3)设置于所述第一气缸组件(1)与所述第二气缸组件(2)之间，所述分隔部(3)与所述第二滚子(22)之间的最小密封距离为Lmin；其中，V2＝V1；2mm<Lmin<4mm。

2.根据权利要求1中所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括曲轴(4)，所述曲轴(4)包括第一偏心部(43)、第二偏心部(44)、长轴(41)和短轴(42)，所述第一偏心部(43)和所述第二偏心部(44)均设置于所述长轴(41)和所述短轴(42)之间，所述第一气缸组件(1)设置于所述第一偏心部(43)上，所述第二气缸组件(2)设置于所述第二偏心部(44)上，所述长轴(41)的内径为d1，所述短轴(42)的内径为d2，其中，d1＝d2。

3.根据权利要求2中所述的压缩机，其特征在于，所述变容气缸(21)的内径为D2，所述固定气缸(11)的内径为D1；所述第一偏心部(43)的偏心量为e1，所述第二偏心部(44)的偏心量为e2；其中，D1>D2；和/或，e1>e2。

4.根据权利要求3中所述的压缩机，其特征在于，Lmin＝(D2-d2-6e2)/2。

5.根据权利要求3中所述的压缩机，其特征在于，所述固定气缸(11)的高度为H3，所述变容气缸(21)的高度为H4；其中，H3<H4；和/或，

6.根据权利要求5中所述的压缩机，其特征在于，D₂＝V₂/πH₄e₂+e₂＝H₃e₁(D₁-e₁)/H₄e₂+e₂。

7.根据权利要求2中所述的压缩机，其特征在于，所述第一偏心部(43)的高度为H1，所述第二偏心部(44)的高度为H2，其中H1<H2<1.5H1。

8.根据权利要求2中所述的压缩机，其特征在于，所述分隔部(3)具有安装孔，所述安装孔用于安装曲轴(4)，所述安装孔的孔径为D0；所述第一偏心部(43)的内径为D3，所述第二偏心部(44)的内径为D4；其中，D0>D4；和/或，D3>D4。

9.根据权利要求1中所述的压缩机，其特征在于，所述第一气缸组件(1)还包括设置于所述固定气缸(11)内的第一滚子(12)，所述固定气缸(11)上设置有第一滑片槽(13)；所述第一滚子(12)与所述固定气缸(11)之间的间隙为δ_固；所述变容气缸(21)上设置有第二滑片槽(24)；所述第二滚子(22)与所述变容气缸(21)之间的间隙为δ_变；当所述第一滚子(12)转动至所述固定气缸(11)内壁的固定位置时，所述固定位置与所述第一滑片槽(13)之间的圆心角为固定角度；当所述第二滚子(22)转动至所述变容气缸(21)内壁的变容位置时，所述变容位置与所述第二滑片槽(24)之间的圆心角为变容角度；当所述固定角度与所述变容角度相等时，δ_固<δ_变。

10.根据权利要求9中所述的压缩机，其特征在于，所述固定角度包括第一固定角度α1，所述变容角度包括第一变容角度α5；其中，100°≤α1＝α5≤120°；δ_固<δ_变<1.5δ_固。

11.一种空调机组，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求1-10中任一项所述的压缩机。

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