泵体组件及具有其的压缩机的制作方法

本实用新型涉及空调器设备技术领域，具体而言，涉及一种泵体组件及具有其的压缩机。

背景技术：

现有技术中，为了在低温环境下增大制冷剂的比容，普通的单级转子压缩机单位容积的吸气量较小，造成压缩机制热能力不足。同时会造成压缩机的压比大，排气温度高，压缩机可靠性降低。

为此，目前广泛采用双级增焓压缩机提高低温环境下的制冷量和可靠性。现有的双级增焓缩机一级和二级气缸是通过中间隔板分隔开。一个气缸只有一个排气口。一级气缸排气通过下法兰腔体或中隔板腔，然后经过中间流道后与增焓补气进行混合，作为二级压缩的吸气，进入二级压缩机气缸。二级气缸进行压缩机后的高压气体直接从上法兰排出，进入压缩机壳体内。

随着双级压缩机整机排量的不断加大，现在采用多缸双级增焓压缩机。即一级压缩有一个或多个气缸。一级气缸排气量大，同时通过补气增焓，使得二级气缸吸气量大幅增加。而二级气缸的压比比较小，排气开启角度小，一个压缩周期内排气时间长，排气通过二级气缸排气口的排气损失大幅增大，是影响压缩机指示效率的主要因素之一。尤其是在一级气缸数量为两个以上时，压缩机的吸、排气损失的影响尤为突出。同时二级气缸难以加大单个排气口的尺寸，不能通过大幅增大排气口来减小排气阻力。另外，二级气缸和一级气缸仅能通过单个吸气通道进行连通，二级吸气和一级排气间存在较大的相位差，吸气不顺畅，吸气阻力大。再者，随着排量的增大，增焓量会相对偏小，导致压缩机冷量提升不足。

上述问题导致压缩机能效低，在大排量双级增焓压缩机中表现尤为突出，是制约双级增焓压缩机排量拓展的重要瓶颈问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种泵体组件及具有其的压缩机，以解决现有技术中压缩机排气口排气损失大的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种泵体组件，包括：一级气缸；二级气缸，二级气缸与一级气缸叠置，二级气缸内形成有相互隔离的多个工作腔，各工作腔均具有吸气口及排气口，多个工作腔中的至少一个进行压缩工作时，其余的工作腔中的至少一个处于连通状态。

进一步地，二级气缸包括：滑片，滑片为多个，多个滑片在二级气缸工作时将二级气缸的内腔分隔成多个工作腔。

进一步地，滑片包括第一滑片和第二滑片，第一滑片的轴线与第二滑片的轴线重合或者具有夹角。

进一步地，第一滑片的轴线与第二滑片的轴线具有夹角，夹角为β，其中，150°≤β≤210°。

进一步地，第一滑片和第二滑片将二级气缸的内腔分隔成第一工作腔和第二工作腔，第一工作腔具有第一吸气口和第一排气口，第二工作腔具有第二吸气口和第二排气口。

进一步地，第一吸气口和第二排气口分别位于第一滑片的两侧，第二吸气口和第一排气口分别位于第二滑片的两侧。

进一步地，泵体组件还包括中压通道，中压通道的一端与一级气缸的排气口相连通，中压通道的另一端与二级气缸的各吸气口相连通。

进一步地，中压通道内设置有阀门以防止吸入二级气缸内的气流逆流。

进一步地，中压通道包括多个并与各吸气口一一对应的设置，各中压通道的一端与一级气缸的排气口相连通，中压通道的另一端与对应的二级气缸的吸气口相连通。

进一步地，泵体组件还包括：增焓通道，增焓通道与中压通道相连通。

进一步地，一级气缸包括：第一一级气缸；第二一级气缸，第一一级气缸、第二一级气缸与二级气缸叠置，第一一级气缸与第二一级气缸位于二级气缸的同侧，二级气缸的各吸气口与第一一级气缸的排气口和第二一级气缸的排气口相连通。

进一步地，二级气缸开设有第一吸气口和第二吸气口，泵体组件还包括中压通道，中压通道包括：第一中压通道，第一中压通道开设于第一一级气缸、第二一级气缸和二级气缸上，第一中压通道的一端与第一吸气口相连通，第一中压通道的另一端分别与第一一级气缸的排气口和第二一级气缸的排气口相连通。

进一步地，中压通道还包括：第二中压通道，第二中压通道开设于第一一级气缸、第二一级气缸和二级气缸上，第二中压通道与第一中压通道相互独立，第二中压通道的一端与第二吸气口相连通，第二中压通道的另一端分别与第一一级气缸的排气口和第二一级气缸的排气口相连通。

进一步地，一级气缸的内腔容积大于二级气缸的内腔容积。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机，包括泵体组件，泵体组件为上述中任一项的泵体组件。

应用本实用新型的技术方案，泵体组件包括一级气缸和二级气缸。二级气缸与一级气缸叠置，二级气缸内形成有相互隔离的多个工作腔，各工作腔均具有吸气口及排气口，多个工作腔中的至少一个进行压缩工作时，其余的工作腔中的至少一个处于连通状态。由于该泵体组件的二级气缸采用了多个工作腔进行气体压缩并实现排气的模式，有效地提高了该泵体组件的排气量和有效地减小了二级气缸的排气损失，增加了泵体组件的可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的压缩机的实施例的示意图；

图2示出了图1中泵体组件的结构示意图；

图3示出了图1中泵体组件的上法兰的结构示意图；

图4示出了图1中泵体组件的上法兰组件的结构示意图；

图5示出了图1中二级气缸排气过程中滚子位于第一位置时的示意图；

图6示出了图1中二级气缸排气过程中滚子位于第二位置时的示意图；

图7示出了图1中二级气缸排气过程中滚子位于第三位置时的示意图；

图8示出了图1中二级气缸排气过程中滚子位于第四位置时的示意图；

图9示出了图1中二级气缸的实施例二的结构示意图；

图10示出了根据本发明的压缩机的实施例二的结构示意图；

图11示出了根据本发明的压缩机的实施例三的结构示意图；以及

图12示出了图1中二级气缸与传统单滑片结构的二级压缩机气缸吸气口容积对比图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、电机定子；2、电机转子；3、曲轴；4、壳体；5、上法兰；51、排气口；52、排气口；6、二级气缸；61、第一吸气口；62、第二吸气口；63、第一工作腔；631、吸气腔；632、压缩腔；64、第二工作腔；641、吸气腔；642、压缩腔；65、第一排气口；66、第二排气口；7、滚子；8、上隔板；9、第一一级气缸；10、滚子；11、中隔板；12、隔板；13、第二一级气缸；14、滚子；15、下法兰；16、下盖板；17、下盖；18、蒸发器；19、二级节流机构；20、闪蒸器；21、一级节流机构；22、冷凝器；23、电磁阀；24、增焓通道；25、单向阀；26、第一滑片；27、第二滑片；28、阀片挡板；29、排气阀片；30、上盖组件；31、下法兰空腔；32、隔板空腔；33、第一中压通道；34、第二中压通道；40、一级气缸。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

如图1所示，根据本实用新型的一个方面，提供了一种泵体组件。该泵体组件包括一级气缸40和二级气缸6。二级气缸6与一级气缸40叠置，二级气缸6内形成有相互隔离的多个工作腔，各工作腔均具有吸气口及排气口，多个工作腔中的至少一个进行压缩工作时，其余的工作腔中的至少一个处于连通状态。

在本实施例中，由于该泵体组件的二级气缸6采用了多个工作腔进行气体压缩并实现排气的模式，有效地提高了该泵体组件的排气量和有效地减小了二级气缸6的排气损失，增加了泵体组件的可靠性。

其中，二级气缸6包括滑片。滑片为多个，多个滑片在二级气缸6工作时将二级气缸6的内腔分隔成多个工作腔。这样设置可以使得在二级气缸6的一个压缩周期内，二级气缸6可以实现多次压缩，而且每完成一次压缩二级气缸6都能够及时的将压缩后的气体排出有效地减小了二级气缸6的排气损失，有效地提高了泵体组件的压缩性能。

如图1所示，泵体组件还包括中压通道。中压通道的一端与一级气缸40的排气口相连通，中压通道的另一端与二级气缸6的各吸气口相连通。这样设置能够及时的将经一级气缸40压缩后的气体通入二级气缸6，能够有效地增加了二级气缸6与一级气缸40之间进气更加顺畅。

为了防止吸入二级气缸6内的气流逆流，在中压通道内设置有阀门。其中，阀门优选为单向阀。

为了进一步地提高一级气缸40的排气能够顺畅的进入到二级气缸6内，可以将中压通道设置成多个，多个中压通道与各吸气口一一对应的设置，各中压通道的一端与一级气缸40的排气口相连通，中压通道的另一端与对应二级气缸6的吸气口相连通。

再请参照图1所示，泵体组件还包括增焓通道24。增焓通道24与中压通道相连通。这样设置能够有效地增加泵体组件的压缩性能。

如图2所示，滑片包括第一滑片26和第二滑片27，第一滑片26的轴线与第二滑片27的轴线重合。即第一滑片26和第二滑片27相对地设置在二级气缸6上。这样设置使得第一滑片26和第二滑片27的头部分别与滚子的外周面相抵接，使得二级气缸6内形成两个工作腔。

当然，如图9所示，第一滑片26的轴线与第二滑片27的轴线也可以有夹角。夹角为β，其中，150°≤β≤210°。以满足不同的吸气口布置，同时能减小一部分吸气逆流。这样设置同样能够实现将二级气缸6内形成两个工作腔。其中，以第二滑片27位置为滚子7旋转角度的0°，滚子7沿旋转方向ω(图9中滚子附近箭头方向旋转)，滚子7旋转角度为θ。

进一步地，如图5所示，第一滑片26和第二滑片27将二级气缸6的内腔分隔成第一工作腔63和第二工作腔64，第一工作腔63具有第一吸气口61和第一排气口65，第二工作腔64具有第二吸气口62和第二排气口66。在图5中，滚子7旋转角度θ为：0<θ<90°角度时，第二工作腔64被滚子7分成了吸气腔641和压缩腔642。随着θ的增大，吸气腔641容积在增大，不断从第二吸气口62通过中压通道吸入来自一级气缸40排出的制冷剂和来自增焓管路的制冷剂。而压缩腔642容积不断减小，腔内压力增大，达到排气背压后就从第二排气口66排出二级气缸6。同时在此角度旋转范围，第一工作腔63为一个独立的压缩腔，其容积在不断增大，不断从第一吸气口61通过中压通道吸入来自一级气缸排出的制冷剂和来自增焓管路的制冷剂。

再请参照图5所示，第一吸气口61和第二排气口66分别位于第一滑片26的两侧，第二吸气口62和第一排气口65分别位于第二滑片27的两侧。这样设置能够有效地增加泵体组件的压缩性能。

如图6所示，滚子7旋转角度θ为：90°<θ<180°角度时，第二工作腔64被滚子7仍然分成了吸气腔641和压缩腔642。随着θ的增大，吸气腔641容积在增大，不断从第二吸气口62通过中压通道吸入来自一级气缸40排出的制冷剂和来自增焓管路的制冷剂。而压缩腔642容积不断减小，腔内压力增大，达到排气背压后就从第二排气口66排出二级气缸。同时在此角度旋转范围，第一工作腔63仍然为一个独立的压缩腔，其容积在不断减小，此时滚子7并没有封闭第一吸气口61，并不能起到压缩作用，此时第一工作腔63中的制冷剂有小部分会逆流回中压通道。

如图7所示，滚子7旋转角度θ为：180°<θ<270°角度时，第二工作腔64排气结束，第二工作腔64为独立吸气腔，容积在增大，不断从第二吸气口62通过中压通道吸入来自一级气缸40排出的制冷剂和增焓管路的制冷剂。同时在此角度旋转范围，第一工作腔63被滚子7分成了吸气腔631和压缩腔632。随着θ的增大，吸气腔631容积在增大，不断从第一吸气口61通过中压通道吸入来自一级气缸40排出的制冷剂和来自增焓管路的制冷剂。而压缩腔632容积不断减小，腔内压力增大，达到排气背压后就从第一排气口65排出二级气缸6。

图8为滚子7旋转角度θ为：270°<θ<360°角度时，第二工作腔64仍然为一个独立的压缩腔，其容积在不断减小，此时滚子7并没有封闭第二吸气口62，并不能起到压缩作用，所以此时第二工作腔64中的制冷剂有小部分会逆流回中压通道。第一工作腔63被滚子7仍然分成了吸气腔631和压缩腔632。随着θ的增大，吸气腔631容积在增大，不断从第一吸气口61通过中压通道吸入来自一级气缸40排出的制冷剂和来自增焓管路的制冷剂。而压缩腔632容积不断减小，腔内压力增大，达到排气背压后就从第一排气口65排出二级气缸6。

图5至图8完成了二级气缸6的吸排气过程。而普通单滑片的二级压缩气缸，一个周期只有一次吸排气。且只有一个吸气口和一个排气斜切口，上法兰只有一个排气口，而排气口的尺寸受气缸结构的限制无法得到有效的扩大，会出现吸气、排气阻力大。而本实施例中的二级气缸6设置有两个滑片(第一滑片26、第二滑片27)，使得一个气缸具有两个压缩腔，二级压缩气缸在一个周期360°内完成了两次吸气和两次排气过程，使得该泵体组件的吸气和排气更加平稳。同时布置了两个排气口(第一排气口65、第二排气口66)，有效地扩大了排气口流通面积，降低了排气阻力。此外，通过一个气缸双吸气腔结构，实现了吸气容积的大幅增加。如图12所示，假如传统单吸气腔气缸的一个周期的吸气容积为1。在相同尺寸结构情况下，通过双滑片结构，实现一个气缸双吸气腔，单个吸气腔(第一工作腔63/第二工作腔64)可以实现0.77的吸气容积，一个周期内有两次吸气，吸气容积达1.54，即一个周期的吸气量可以增加54％。这样大幅增加了二级气缸6的吸气的增焓量，有效提升制冷量，解决增焓量小问题。

如图1所示，一级气缸40包括第一一级气缸9和第二一级气缸13。第一一级气缸9、第二一级气缸13与二级气缸6叠置，第一一级气缸9与第二一级气缸13位于二级气缸6的同侧，二级气缸6的各吸气口与第一一级气缸9的排气口和第二一级气缸13的排气口相连通。这样设置能够有效地增加一级气缸40的排气量，继而能够有效地增加了该泵体组件压缩性能。

如图1、图5至图9所示，二级气缸6开设有第一吸气口61和第二吸气口62，泵体组件还包括中压通道。中压通道包括第一中压通道33和第二中压通道34。第一中压通道33开设于第一一级气缸9、第二一级气缸13和二级气缸6上，第一中压通道33的一端与第一吸气口61相连通，第一中压通道33的另一端分别与第一一级气缸9的排气口和第二一级气缸13的排气口相连通。第二中压通道34开设于第一一级气缸9、第二一级气缸13和二级气缸6上，第二中压通道34与第一中压通道33相互独立，第二中压通道34的一端与第二吸气口62相连通，第二中压通道34的另一端分别与第一一级气缸9的排气口和第二一级气缸13的排气口相连通。第一中压通道33和第二中压通道34上分别设置了具有单向截止功能的单向阀25。即中压制冷剂能通过单向阀25进去二级气缸6的吸气口，而不会出现反向流动。其作用在于防止二级气缸6吸气后存在的逆流问题，保证二级气缸6的有效吸气容积，提高压缩机的性能。

一级气缸40的内腔容积大于二级气缸6的内腔容积。通过对多缸双级增焓压缩机的泵体组件中的二级气缸设置成具有双压缩腔结构，可以实现一个周期内的两次吸气、排气。有效降低吸排气阻力损失，同时提高了增焓量，提高了压缩机性能。

上述实施例中的泵体组件还可以用于压缩机技术领域，根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机。该压缩机包括泵体组件，泵体组件为上述实施例中的泵体组件。该泵体组件包括一级气缸40和二级气缸6。二级气缸6与一级气缸40叠置，二级气缸6内形成有相互隔离的多个工作腔，各工作腔均具有吸气口及排气口，多个工作腔中的至少一个进行压缩工作时，其余的工作腔中的至少一个处于连通状态。

具体地，如图1、图3和图4所示，为了解决现有多缸双级增焓压缩机排气量不断增大，二级气缸吸气和压缩量大幅增加，导致吸气和排气损失大幅增大，增焓量不足等问题。本实施例提供了一种滚动转子式多缸双级增焓压缩机。该压缩机结构包含电机定子1、电机转子2、以及泵体组件。泵体组件包含二级气缸6、第一一级气缸9、第二一级气缸13，二级气缸6和第一一级气缸9之间通过上隔板8分隔开，第一一级气缸9与第二一级气缸13被中隔板11和下隔板12分隔开，中隔板11和下隔板12层叠在一起，形成了隔板空腔32。二级气缸6上方为上法兰5，第二一级气缸13下方为下法兰15。曲轴3安装于上法兰5和下法兰15的轴承孔中，滚子7、滚子10、滚子14，分别置于二级气缸6、第一一级气缸9、第二一级气缸13中，并套于曲轴3的上、中、下偏心部上。此外，下法兰15的下端通过下盖板16密封，形成下法兰空腔31。泵体组件内部具有连接二级气缸6的第一吸气口61和第二吸气口62以及隔板空腔32、下法兰空腔31的两个中间中压通道第一中压通道33和第二中压通道34。上述的电机、泵体组件都固定于壳体4的内壁，壳体4通过上盖组件30和下盖17进行密封，形成一个高压容积腔。

压缩机的运转原理为：电机定子1通电后，驱动电机转子2以及与其固定相连的曲轴3旋转，曲轴3带动气缸内的滚子旋转压缩各自气缸内的制冷剂。

在本实施例中，压缩机的外部的空调系统包含冷凝器22、蒸发器18、闪蒸器20、一级节流机构21、二级节流机构19等。并在增焓回路上设置有电磁阀23和单向阀25，通过电磁阀23的打开和关闭，可实现对系统增焓进行开关控制。

该压缩机及系统的制冷剂循环过程见图1中箭头所示：经过蒸发器18的低压Ps制冷剂分别流入到压缩机的第一一级气缸9、第二一级气缸13的吸气口，经过第一一级气缸9和第二一级气缸13进行压缩。第二一级气缸13压缩后的中压制冷剂通过下法兰排气口排出到下法兰空腔31。第一一级气缸9压缩后的中压制冷剂通过中隔板11的排气口排出到隔板空腔32。中压制冷剂再通过两个中间中压通道(第一中压通道33和第二中压通道34)，并同时与经增焓通道24流入口的中压Pm制冷剂进行混合，此后分别进入二级气缸6的第一吸气口61和第二吸气口62，被二级气缸6吸入后进行二次压缩，经二级压缩后的制冷剂排出压缩机后进入冷凝器22，此后经过一级节流机构21节流后进入闪蒸器20中经过闪发，中压Pm气态制冷剂流入增焓管路，通过电磁阀23和单向阀25，在经过增焓通道24流入口进入压缩机内部的中压流道中与中压制冷剂进行混合。闪蒸器20中的液态制冷剂则经过二级节流机构19节流后进入蒸发器18，再进入一级气缸40的吸气口，至此，完成了制冷剂的一个循环。

具体地，上述压缩过程主要通过二级气缸6设置两个滑片的方式来完成。分别为第一滑片26和第二滑片27。第一滑片26和第二滑片27可以间隔180°对置放置。第一滑片26和第二滑片27同滚子7将二级气缸6的内腔分隔成第一工作腔63和第二工作腔64。同时二级气缸6还设置有第一吸气口61和第二吸气口62以及第一排气口65和第二排气口66。第一吸气口61和第二排气口66分别沿滚子旋转方向，位于第一滑片26的两侧。第二吸气口62和第一排气口65分别沿滚子旋转方向，位于第二滑片27的两侧。在二级气缸6的上方安装的上法兰5具有两个排气口，分别为排气口51和排气口52，如图3所示。排气口51覆盖于二级气缸6的第一排气口65，排气口52覆盖于二级气缸6的第二排气口66。在上法兰5的排气口51和排气口52上都安装有排气阀片29和阀片挡板28，如图4所示。所述二级气缸6的第一吸气口61和第二吸气口62分别连通泵体组件内部的第一中压通道33和第二中压通道34以及第一工作腔63和第二工作腔64。一级气缸40排出的中压制冷剂分别通过中压通通道后，进入二级气缸6的吸气口，然后分别被吸入二级气缸6的压缩腔中进行压缩。该压缩机解决了排气损失大的问题，大幅提高了压缩机的增焓量，同时还解决了单气缸双滑片结构的容积效率低、滑片摩擦损失大的问题。还解决了二级气缸吸气阻力大问题。

如图1、图10和图11所示，增焓通道24可以与位于隔板空腔32处的中压通道相连通外，还可以与位于下法兰空腔31处的中压通道相连通。上述中的压缩机不局限于立式压缩机，还可以是卧式压缩机等。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，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。