CN220748534U - 气缸、旋转式压缩机及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了气缸、旋转式压缩机及制冷设备，其中，气缸包括缸体，缸体设有内腔、吸气孔和弹簧孔，吸气孔与内腔连通，吸气孔包括入口段和出口段，出口段背离入口段的一端相对入口段的中心线朝向弹簧孔的中心线偏移，出口段的内壁与弹簧孔的内壁之间的最小距离为d₁，满足：1mm≤d₁≤10mm。本实用新型的气缸吸气效率高、能效高，且结构强度好、便于加工。

Description

气缸、旋转式压缩机及制冷设备

技术领域

本实用新型涉及电器设备技术领域，特别涉及一种气缸、旋转式压缩机及制冷设备。

背景技术

压缩机作为空调的核心部件，其性能直接关联着空调的整体性能。随着人民生活水平的提高，对空调的性能要求越来越高，特别是对于能效方面要求，也就是需要提高压缩机的效率及能效。相关技术中，滚动转子压缩机气缸的吸气孔的入口段和出口段的中心线重合，其吸气效率不高，造成能效低。部分方案通过将吸气孔设置于更靠近气缸的滑片的位置，以提高吸气效率，但会影响气缸的结构强度，不便于加工。

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吸气效率高、能效高，且结构强度好、便于加工的气缸。

本实用新型还提出一种具有上述气缸的旋转式压缩机及具有上述旋转式压缩机的制冷设备。

根据本实用新型第一方面实施例的气缸，包括缸体，所述缸体设有内腔、吸气孔和弹簧孔，所述吸气孔与所述内腔连通，所述吸气孔包括入口段和出口段，所述出口段背离所述入口段的一端相对所述入口段的中心线朝向所述弹簧孔的中心线偏移，所述出口段的内壁与所述弹簧孔的内壁之间的最小距离为d₁，满足：1mm≤d₁≤10mm。

根据本实用新型第一方面实施例的气缸，至少具有如下有益效果：使吸气孔的出口段的端部朝向弹簧孔的中心线偏移，能够减小气缸的吸气结束角，使气缸吸入气体后更快地进入压缩过程，有利于提高吸气效率，并增大内腔的有效压缩空间的体积，从而提高气缸的容积效率，进而提高能效。同时，使出口段的内壁与弹簧孔的内壁之间的最小距离限定在合理范围内，既能保证出口段与弹簧孔之间的壁体厚度足够，增大缸体的结构强度，延长使用寿命，又可保证出口段的端部更加靠近弹簧孔的中心线，提高能效。

根据本实用新型的一些实施例，所述出口段的中心线与所述弹簧孔的中心线的夹角为α，所述入口段的中心线与所述弹簧孔的中心线的夹角为β，满足：α＞β。

根据本实用新型的一些实施例，所述出口段的吸气结束角为m，定义参考出口段为与所述入口段连接的孔且所述参考出口段的中心线与所述入口段的中心线重合，所述参考出口段的参考吸气结束角为n，满足：0°＜n-m＜6°。

根据本实用新型的一些实施例，所述出口段的中心线与所述弹簧孔的中心线的夹角α和所述入口段的中心线与所述弹簧孔的中心线的夹角β满足：α-β＜5°。

根据本实用新型的一些实施例，所述出口段的中心线与所述弹簧孔的中心线的夹角α满足：20°≤α≤30°。

根据本实用新型的一些实施例，所述入口段的中心线与所述弹簧孔的中心线的夹角β满足：20°≤β≤25°。

根据本实用新型的一些实施例，过所述内腔的中心并与所述出口段的中心线平行的直线为参考中心线，所述参考中心线与所述出口段的中心线的距离为d₂，所述入口段的内径为D，满足：0.1≤d₂/D≤0.25。

根据本实用新型的一些实施例，所述参考中心线与所述出口段的中心线的距离d₂满足：2mm≤d₂≤3.5mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述入口段的长度为L₁，所述出口段的长度为L₂，满足：0.7≤L₁/L₂＜1。

根据本实用新型的一些实施例，所述入口段的长度L₁和所述出口段的长度L₂满足：L₂-L₁≥1mm。

根据本实用新型第二方面实施例的旋转式压缩机，包括上述第一方面实施例的气缸。

根据本实用新型第二方面实施例的旋转式压缩机，至少具有如下有益效果：旋转式压缩机由于采用上述气缸，使吸气孔的出口段的端部朝向弹簧孔的中心线偏移，能够减小气缸的吸气结束角，使气缸吸入气体后更快地进入压缩过程，有利于提高吸气效率，并增大内腔的有效压缩空间的体积，从而提高内腔的容积效率，进而提高旋转式压缩机的能效。同时，使出口段的内壁与弹簧孔的内壁之间的最小距离限定在合理范围内，既能保证出口段与弹簧孔之间的壁体厚度足够，增大缸体的结构强度，延长使用寿命，又可保证出口段的端部更加靠近弹簧孔的中心线，提高旋转式压缩机的能效。

根据本实用新型第三方面实施例的制冷设备，包括上述第二方面实施例的旋转式压缩机。

根据本实用新型第三方面实施例的制冷设备，至少具有如下有益效果：制冷设备由于采用包含上述气缸的旋转式压缩机，使吸气孔的出口段的端部朝向弹簧孔的中心线偏移，能够减小气缸的吸气结束角，使气缸吸入气体后更快地进入压缩过程，有利于提高吸气效率，并增大内腔的有效压缩空间的体积，从而提高内腔的容积效率，进而提高旋转式压缩机和制冷设备的能效。同时，使出口段的内壁与弹簧孔的内壁之间的最小距离限定在合理范围内，既能保证出口段与弹簧孔之间的壁体厚度足够，增大缸体的结构强度，延长使用寿命，又可保证出口段的端部更加靠近弹簧孔的中心线，提高旋转式压缩机和制冷设备的能效。

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

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例中缸体的剖视图；

图2为图1所示缸体的局部剖视图；

图3为本实用新型实施例中旋转式压缩机的主视剖视图。

附图标记：

缸体100；内腔110；吸气孔120；入口段121；出口段122；第一端1221；第二端1222；参考出口段123；弹簧孔130；排气孔140；滑片槽150。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述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。

压缩机作为空调的核心部件，其性能直接关联着空调的整体性能。随着人民生活水平的提高，对空调的性能要求越来越高，特别是对于能效方面要求，也就是需要提高压缩机的效率及能效。相关技术中，滚动转子压缩机气缸的吸气孔的入口段和出口段的中心线重合，其吸气结束角过大，造成吸气效率不高，能效低。部分方案通过将吸气孔设置于更靠近气缸的滑片的位置，以提高吸气效率，但会造成吸气孔与滑片槽(或弹簧孔)之间的壁体过小，一方面影响气缸的结构强度，另一方面，在加工吸气孔、滑片槽或弹簧孔时，容易击穿吸气孔与滑片槽(或吸气孔与弹簧孔)之间的壁体，造成气缸报废，不便于加工。

为解决上述问题，本实用新型第一方面实施例提供一种气缸，下面参照图1和图2说明本实用新型第一方面实施例的气缸。

容易理解的是，吸气结束角为活塞转动至刚超过吸气孔120的瞬间位置时活塞与内腔110的内壁的接触点的法线与弹簧孔130的中心线之间的夹角。

参照图1所示，可以理解的是，气缸包括缸体100，缸体100设置有内腔110，内腔110呈上下两端均敞口的圆筒形结构，缸体100通过在上下两端连接端盖实现封闭内腔110。通常而言，缸体100设有活塞，活塞转动安装于内腔110内并偏离内腔110的中心布置，随活塞转动，活塞能够沿内腔110的内壁面移动。

参照图1所示，可以理解的是，缸体100还安装有滑片，滑片沿内腔110的径向方向滑动设置并能够伸入内腔110中。通常而言，滑片连接有弹簧，在弹簧的作用力下，滑片的端部能够保持抵接于活塞的外周壁。因此，滑片和活塞能够将内腔110至少分隔为吸气腔和压缩腔两部分。为安装滑片和弹簧，对应地，缸体100设置有滑片槽150和弹簧孔130，滑片槽150和弹簧孔130均沿内腔110的径向方向设置并与内腔110连通，滑片槽150连接于弹簧孔130靠近内腔110的一端，通常而言，弹簧孔130的内径大于滑片槽150的内径，且弹簧孔130的中心线与滑片槽150的中心线重合。

参照图1所示，可以理解的是，缸体100还设置有吸气孔120，吸气孔120沿内腔110的径向方向贯穿缸体100的壁体并与内腔110连通，吸气孔120位于弹簧孔130的中心线的一侧，对应地，缸体100还设置有排气孔140，排气孔140则位于弹簧孔130的中心线的另一侧。随活塞转动，即可在内腔110内完成进气、压缩和排气三个过程。

参照图1所示，可以理解的是，吸气孔120包括相互连通的入口段121和出口段122，其中，出口段122连接于入口段121靠近内腔110的一端。通常而言，入口段121的内径大于出口段122的内径，能够通过增大入口段121的内径来降低吸气阻力造成的损耗。

参照图1所示，可以理解的是，定义出口段122中与入口段121连接的一端为第一端1221，出口段122中与内腔110连接的一端(即出口段122背离入口段121的一端)为第二端1222。出口段122背离入口段121的一端相对入口段121的中心线朝向弹簧孔130的中心线偏移，即出口段122的第二端1222往更加靠近弹簧孔130的中心线的方向偏移，此时，出口段122的第二端1222的中心位于入口段121的中心线与弹簧孔130的中心线之间，例如，出口段122整体向靠近弹簧孔130的中心线的方向偏移，或者以出口段122的第一端1221为旋转点，出口段122往弹簧孔130的中心线一侧偏转，使出口段122的第二端1222朝向弹簧孔130的中心线偏移。从而能够缩短出口段122的第二端1222与弹簧孔130的中心线之间的距离，也可以理解为缩短出口段122的第二端1222与滑片槽150的中心线之间的距离，进而减小气缸的吸气结束角，使气缸吸气后更快地进入压缩过程，有利于提高吸气效率，并增大内腔110的有效压缩空间的体积，提高气缸的容积效率，提高能效。

容易理解的是，活塞的转动方向为自排气孔140经滑片并朝向吸气孔120，即如图1中为顺时针方向。

参照图2所示，可以理解的是，由于缩短了出口段122的第二端1222的弹簧孔130的中心线之间的距离，出口段122与弹簧孔130之间的壁体厚度也有所减小，该壁体需满足缸体100的结构强度要求。为此，定义出口段122的内壁与弹簧孔130的内壁之间的最小距离为d₁，即弹簧孔130靠近内腔110的一端的边角位到出口段122的内壁的垂直距离为d₁，满足：1mm≤d₁≤10mm。使d₁≥1mm，能够保证出口段122与弹簧孔130之间的壁体的厚度足够大，以增大缸体100整体的结构强度，延长缸体100的使用寿命，同时，可避免因设计的壁厚过小而在加工弹簧孔130或吸气孔120时造成壁体破裂，降低废品率，降低加工难度，便于加工。使d₁≤10mm，在保证出口段122与弹簧孔130之间的壁体的厚度满足缸体100的结构强度要求的前提下，使出口段122的第二端1222与弹簧孔130的中心线之间的距离不会太大，有效保证容积效率和能效。因此，使得既能增大缸体100的结构强度，又能提高容积效率和能效。

容易理解的是，在保证d₁满足1mm≤d₁≤10mm的前提下，随缸体100的尺寸规格增大，如内腔110的内径增大，d₁越大，反之d₁越小。

由此，使吸气孔120的出口段122的端部朝向弹簧孔130的中心线偏移，能够减小气缸的吸气结束角，使气缸吸入气体后更快地进入压缩过程，有利于提高吸气效率，并增大内腔110的有效压缩空间的体积，从而提高气缸的容积效率，进而提高能效。同时，使出口段122的内壁与弹簧孔130的内壁之间的最小距离限定在合理范围内，既能保证出口段122与弹簧孔130之间的壁体厚度足够，增大缸体100的结构强度，延长使用寿命，又可保证出口段122的第二端1222更加靠近弹簧孔130的中心线，提高能效。

以下关于夹角的描述均在同一横截面内进行描述。

参照图2所示，可以理解的是，以出口段122的第一端1221为旋转点，出口段122往弹簧孔130的中心线一侧偏转，使出口段122的第二端1222朝向弹簧孔130的中心线偏移，此时，出口段122的中心线与入口段121的中心线相交，且出口段122的中心线与弹簧孔130的中心线的交点偏离内腔110的中心并位于内腔110的中心靠近弹簧孔130的一侧。通常而言，入口段121的中心线过内腔110的中心。定义出口段122的中心线与弹簧孔130的中心线的夹角为α，入口段121的中心线与弹簧孔130的中心线的夹角为β，显然，满足：α＞β。因此，能够减小出口段122的第二端1222与弹簧孔130的中心线之间的距离，同时出口段122的内壁与弹簧孔130的内壁之间的最小距离的减小幅度小于出口段122的第二端1222与弹簧孔130的中心线之间的距离的减小幅度，使得能够减小气缸的吸气结束角，使气缸吸入气体后更快地进入压缩过程，有利于提高吸气效率，并增大内腔110的有效压缩空间的体积，从而提高气缸的容积效率，进而提高能效，同时能保证出口段122与弹簧孔130之间的壁体厚度不会大幅减小，有利于提高缸体100的结构强度。

参照图2所示，可以理解的是，定义出口段122的第二端1222朝向弹簧孔130的中心线偏移后，出口段122的吸气结束角为m。定义参考出口段123为与入口段121连接的孔，且参考出口段123的中心线与入口段121的中心线重合，参考出口段123的参考吸气结束角为n，即出口段122的第二端1222未朝向弹簧孔130的中心线偏移时的参考吸气结束角为n，满足：0°＜n-m＜6°。使n-m＞0°，即m＜n，也就是减小气缸的吸气结束角，使气缸吸入气体后更快地进入压缩过程，有利于提高吸气效率，并增大内腔110的有效压缩空间的体积，从而提高气缸的容积效率，进而提高能效。使n-m＜6°，使得出口段122以第一端1221为旋转点往弹簧孔130的中心线一侧偏转的偏转角度不会过大，在能够提高能效的前提下，能够保证出口段122与弹簧孔130之间的壁体的厚度足够大，以增大缸体100整体的结构强度，延长缸体100的使用寿命，同时降低加工难度，便于加工。

参照图2所示，可以理解的是，α和β满足：α-β＜5°，即出口段122的中心线与入口段121的中心线的夹角小于5°。一方面，出口段122以第一端1221为旋转点往弹簧孔130的中心线一侧偏转后，入口段121与出口段122的连接处形成折角，加工时需对入口段121和出口段122分别进行加工。α-β的值越大，入口段121与出口段122的连接处的折角越大，吸气孔120越难加工，因此，使α-β＜5°可降低吸气孔120的加工难度，例如，α-β＝4°。另一方面，通常而言，入口段121的中心线过内腔110的中心，α-β的值越大，出口段122的第二端1222更加靠近弹簧孔130的中心线，更有利于提高能效，但与此同时，出口段122与弹簧孔130之间的壁体厚度越小，影响缸体100的结构强度。因此，使α-β＜5°，可在提高能效的基础上，保证出口段122与弹簧孔130之间的壁体厚度不会过小，有利于增大缸体100的结构强度。

参照图2所示，可以理解的是，α满足：20°≤α≤30°，即出口段122的中心线与弹簧孔130的中心线的夹角大小为20°至30°。在α-β的值一定的前提下，α越小，出口段122的第二端1222越靠近弹簧孔130(或滑片槽150)，能效越高，同时，出口段122与弹簧孔130之间的壁体厚度越小，缸体100结构强度越差，反之，能效越低，结构强度越好。因此，使α≥20°，能够提高能效，并在该前提下保证出口段122与弹簧孔130之间的壁体厚度满足缸体100的结构强度要求；使α≤30°，能够增大缸体100的结构强度，并在该前提下使得能效有所提高。

参照图2所示，可以理解的是，由于β＜α，β的最大值小于α的最大值。β满足：20°≤β≤25°，即入口段121的中心线与弹簧孔130的中心线的夹角大小为20°至25°。同样地，在α-β的值一定的前提下，β越小，出口段122的第二端1222越靠近弹簧孔130，能效越高，同时，出口段122与弹簧孔130之间的壁体厚度越小，缸体100的结构强度越差，反之，能效越低，结构强度越好。因此，使β≥20°，能够提高能效，并在该前提下保证出口段122与弹簧孔130之间的壁体厚度满足缸体100的结构强度要求；使β≤25°，能够增大缸体100的结构强度，并在该前提下使得能效有所提高。

参照图2所示，可以理解的是，出口段122的中心线偏心布置，亦即出口段122的中心线与入口段121的中心线相交，且出口段122的中心线与弹簧孔130的中心线的交点偏离内腔110的中心并位于内腔110的中心靠近弹簧孔130的一侧。定义过内腔110的中心并与出口段122的中心线平行的直线为参考中心线Z，即参考中心线Z与弹簧孔130的中心线的夹角等于与出口段122的中心线与弹簧孔130的中心线的夹角。因此，出口段122的中心线与参考中心线Z之间的距离即为出口段122的中心线的偏心距离。定义偏心距离为d₂，入口段121的内径为D，满足：0.1≤d₂/D≤0.25，也就是说，出口段122的中心线的偏心距离与入口段121的内径的比值在0.1至0.25之间，亦即，出口段122的中心线的偏心距离随与入口段121的内径成正比，在比值一定的情况下，入口段121的内径越大，出口段122的中心线的偏心距离越大，反之越小。通常而言，入口段121的内径根据压缩机的进气量需求进行设定，进气量越大，入口段121的内径越大，出口段122的中心线的偏心距离越大，使出口段122的第二端1222朝向弹簧孔130偏移的距离越大，以提高能效。当入口段121的内径一定时，d₂/D的值越小，出口段122的第二端1222越远离弹簧孔130，能效越低，同时，出口段122与弹簧孔130之间的壁体厚度越大，缸体100结构强度越好，反之能效越高，结构强度越差。因此，使d₂/D≥0.1，能够增大缸体100的结构强度，并在该前提下提高能效；使d₂/D≤0.25，能够提高能效，并在该前提下保证出口段122与弹簧孔130之间的壁体厚度满足缸体100的结构强度要求。

参照图2所示，可以理解的是，具体而言，d₂满足：2mm≤d₂≤3.5mm，使得既能提高能效，又可保证出口段122与弹簧孔130之间的壁体厚度满足缸体100的结构强度要求。

参照图2所示，可以理解的是，通常而言，需要在吸气口的入口段121插入进气管，如锥形管。定义入口段121的长度为L₁，出口段122的长度为L₂，满足：0.7≤L₁/L₂＜1，即入口段121的长度大于或等于出口段122的长度的0.7倍，且入口段121的长度小于出口段122的长度。使L₁＜L₂，即缩短入口段121的长度，使入口段121的长度适配目前常规尺寸的进气管，无需额外生产特殊尺寸的进气管，有利于降低生产成本；使L₁≥0.7L₂，能够保证入口段121的长度不会太短，在适配常规尺寸的进气管的前提下，可保证进气管的外壁与入口段121的内壁的接触面积足够大，有效保证密封性，避免漏气。具体而言，L₂-L₁≥1mm，既能适配目前常规尺寸的进气管，又能保证密封性。

参照图3所示，根据本实用新型第二方面实施例的旋转式压缩机，包括上述任意一项实施例的气缸。

旋转式压缩机由于包含上述任意一项实施例的气缸，具有上述实施例的气缸的全部有益效果，此处不再赘述。

根据本实用新型第三方面实施例的制冷设备，包括上述任意一项实施例的旋转式压缩机。制冷设备可以是空调、冰箱等电器。

制冷设备由于包含上述任意一项实施例的旋转式压缩机，具有上述实施例的旋转式压缩机的全部有益效果，此处不再赘述。

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 (12)

1.气缸，其特征在于，包括缸体，所述缸体设有内腔、吸气孔和弹簧孔，所述吸气孔与所述内腔连通，所述吸气孔包括入口段和出口段，所述出口段背离所述入口段的一端相对所述入口段的中心线朝向所述弹簧孔的中心线偏移，所述出口段的内壁与所述弹簧孔的内壁之间的最小距离为d₁，满足：1mm≤d₁≤10mm。

2.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于：所述出口段的中心线与所述弹簧孔的中心线的夹角为α，所述入口段的中心线与所述弹簧孔的中心线的夹角为β，满足：α＞β。

3.根据权利要求2所述的气缸，其特征在于：所述出口段的吸气结束角为m，定义参考出口段为与所述入口段连接的孔且所述参考出口段的中心线与所述入口段的中心线重合，所述参考出口段的参考吸气结束角为n，满足：0°＜n-m＜6°。

4.根据权利要求2所述的气缸，其特征在于：所述出口段的中心线与所述弹簧孔的中心线的夹角α和所述入口段的中心线与所述弹簧孔的中心线的夹角β满足：α-β＜5°。

5.根据权利要求4所述的气缸，其特征在于：所述出口段的中心线与所述弹簧孔的中心线的夹角α满足：20°≤α≤30°。

6.根据权利要求4所述的气缸，其特征在于：所述入口段的中心线与所述弹簧孔的中心线的夹角β满足：20°≤β≤25°。

7.根据权利要求2所述的气缸，其特征在于：过所述内腔的中心并与所述出口段的中心线平行的直线为参考中心线，所述参考中心线与所述出口段的中心线的距离为d₂，所述入口段的内径为D，满足：0.1≤d₂/D≤0.25。

8.根据权利要求7所述的气缸，其特征在于：所述参考中心线与所述出口段的中心线的距离d₂满足：2mm≤d₂≤3.5mm。

9.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于：所述入口段的长度为L₁，所述出口段的长度为L₂，满足：0.7≤L₁/L₂＜1。

10.根据权利要求9所述的气缸，其特征在于：所述入口段的长度L₁和所述出口段的长度L₂满足：L₂-L₁≥1mm。

11.旋转式压缩机，其特征在于，包括如权利要求1至10中任意一项所述的气缸。

12.制冷设备，其特征在于，包括如权利要求11所述的旋转式压缩机。