压缩机及制冷设备的制作方法

文档序号:21101829发布日期:2020-06-16 20:53阅读:165来源:国知局
压缩机及制冷设备的制作方法

本发明涉及压缩机技术领域,更具体而言,涉及一种压缩机和包括该压缩机的制冷设备。



背景技术:

在现有行业中出现了一种滑片尾部压缩结构,该尾部压缩结构可以作为第二压缩腔,具有能效高、成本低等技术特点。但该尾部压缩结构作为独立的压缩腔需要具有严格的尺寸关系等技术要求。尺寸关系不合理容易带来能效低、噪音大、可靠性差及成本高等问题。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此,本发明的一个方面的目的在于提供一种压缩机。

本发明的另一个方面的目的在于提供一种包括上述压缩机的制冷设备。

为实现上述目的,本发明的一个方面的技术方案提供了一种压缩机,包括:气缸,所述气缸具有第一工作腔、滑片槽和气阀组件槽,所述第一工作腔具有第一吸气口和第一排气口;活塞,可偏心转动地设于所述第一工作腔内;滑片,可往复运动地设于所述滑片槽内,所述滑片的先端止抵于所述活塞;气阀组件,设于所述气阀组件槽内,所述气阀组件、所述滑片和所述滑片槽限定出第二工作腔,所述气阀组件包括阀板,所述阀板具有与所述第二工作腔连通的第二吸气口和第二排气口;其中,所述气缸的高度为ha1,所述阀板的高度为hb1,则0<(ha1-hb1)≤45μm。

本发明上述技术方案提供的压缩机,活塞可滚动地设在压缩腔内,工作介质从第一吸气口吸入,活塞沿气缸腔的内壁滚动,对工作介质进行压缩,被压缩后的工作介质从第一排气口排出。

在第二工作腔中,滑片在活塞的带动下相对于滑片槽往复运动,通过滑片的运动可使得第二工作腔进行吸气、压缩、排气等周期循环工作,具体的,工作介质从第二吸气口吸入,在第二工作腔内进行压缩,当压力达到排气压力后从第二排气口排出。

0<(ha1-hb1)≤45μm,阀板若高于气缸则不能保证压缩机的上下轴承与气缸的配合间隙,导致泄漏的风险,影响第二工作腔的密封性;若阀板高度低于气缸高度但与气缸高度差值过大,则第二工作腔与压缩机的壳体内高背压气体贯通,导致性能低下,影响了压缩机的性能,尤其是在低温下的制热能力。

另外,本发明上述技术方案提供的压缩机还具有如下附加技术特征:

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件还包括设置在所述阀板上的吸气阀片,所述吸气阀片用于开闭所述第二吸气口,所述吸气阀片的高度为hc1,则0<(ha1-hc1)≤4mm。

吸气阀片若高于气缸则不能保证压缩机的上下轴承与气缸的配合间隙,导致泄漏的风险,影响第二工作腔的密封性,其中上下轴承分别设置在气缸的上方和下方,上轴承、下轴承、滑片、滑片槽、吸气阀片、阀板共同限定出第二工作腔;若吸气阀片高度低于气缸高度但与气缸高度差值过大,则第二工作腔与压缩机的壳体内高背压气体贯通,导致性能低下,影响了压缩机的性能,尤其是在低温下的制热能力。

在上述技术方案中,优选地,0<(ha1-hc1)≤45μm。

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件槽尾端为非敞开式结构,所述气阀组件槽尾端厚度为sa2,则sa2≥1.5mm;和/或,所述气阀组件槽尾端为非敞开式结构,所述阀板厚度为sb1,所述气阀组件槽厚度为sa1,则sa1>sb1≥3mm。

远离气缸中心处为尾端,气阀组件槽尾端为非敞开式结构即为sa2≠0,换言之气阀组件槽为封闭结构。sa2≥1.5mm保证气阀组件槽尾端厚度足够,从而保证气阀组件槽尾端的强度,避免气阀组件槽尾端因强度过低而变形。

密封管及膨胀管过盈配合的阀板上,sa1>sb1≥3mm,阀板与密封管及膨胀管需要满足一定的配合距离以保证密封长度,若配合长度低于3mm,则壳体内高压气体与第二工作腔吸气管贯通导致性能低下、第二工作腔吸气管过热等现象。其中,压缩机包括壳体和位于壳体内的压缩机构,压缩机构包括气缸、活塞、偏心曲轴、滑片、气阀组件。

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件槽尾端为非敞开式结构,所述气阀组件槽厚度为sa1,所述阀板厚度为sb1,所述气阀组件还包括设置在所述阀板上的吸气阀片,所述吸气阀片用于开闭所述第二吸气口,所述吸气阀片厚度为sc1,则0.05mm≤sa1-(sb1+sc1)≤5mm。

sa1-(sb1+sc1)≥0.05mm,以保证阀板与气阀组件槽的安装间隙,sa1-(sb1+sc1)≤5mm,避免阀板与气阀组件槽的安装间隙过大,对气阀组件槽处气流带来的噪音有较大影响。

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件槽尾端为非敞开式结构,所述气阀组件槽长度为la1,所述阀板长度为lb1,则lb1≤(la1-0.05mm),方便阀板在气阀组件槽内的安装。

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件槽尾端为非敞开式结构,所述阀板长度为lb1,所述气阀组件还包括设置在所述阀板上的吸气阀片,所述吸气阀片用于开闭所述第二吸气口,所述吸气阀片宽度为lc1,则lc1≤lb1,方便吸气阀片对第二吸气口开闭的控制。

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件槽为敞开式结构,即气阀组件槽一端敞开,例如气阀组件槽上朝向气阀组件尾端敞开(此时sa2=0),或者气阀组件槽上朝向气阀组件背对第一吸气口的一侧敞开,或者气阀组件槽上朝向气阀组件朝向第一吸气口的一侧敞开。

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件的一侧为敞开式结构;和/或,所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件背对所述第一吸气口的一侧为敞开式结构。

上述技术方案中,优选地,当所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件的一侧为敞开式结构时,所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件尾端采用磨削的方式加工,以提高加工精度;和/或,当所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件背对所述第一吸气口的一侧为敞开式结构时,所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件背对所述第一吸气口的一侧的表面采用磨削的方式加工,以提高加工精度。

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件槽厚度为sa1,所述阀板厚度为sb1,则sa1>sb1≥3mm,sa1指的是以气阀组件槽与气阀组件相配合的端面(气阀组件槽上靠近滑片的端面)为起点,与气阀组件槽和气阀组件相配合的端面垂直的方向为p,沿着p方向,过阀板背离第一吸气口的端面到压缩机的主壳体内径的连线。优选地,阀板呈长方形,包括依次相连接的第一边、第二边、第三边和第四边,第一边和第三边沿阀板的长度方向延伸,第二边和第四边沿阀板的宽度方向延伸,第一边靠近滑片设置,第二边背对第一吸气口设置,以第二边的延长线与气阀组件上朝向第一边的端面的交点m为起点,过第二边延伸,且沿第二边的方向延伸至主壳体内径q点,sa1=mq,其中气缸位于压缩机的主壳体内。

sa1>sb1≥3mm,是因为:阀板与密封管及膨胀管需要满足一定的配合距离以保证密封长度,若配合长度低于3mm,则壳体内高压气体与第二工作腔吸气管贯通导致性能低下、第二工作腔吸气管过热等现象。

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件还包括设置在所述阀板上的吸气阀片,所述吸气阀片用于开闭所述第二吸气口,所述吸气阀片厚度为sc1,则0.05mm≤sa1-(sb1+sc1),是因为需要保证装配后泵体部分需要与壳体内径保证至少0.05mm间隙,避免泵体与壳体干涉。

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件的一侧为敞开式结构,且所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件背对所述第一吸气口的一侧为敞开式结构,所述气阀组件槽长度为la1,所述阀板长度为lb1,则0.5lb1≤la1≤2lb1。la1为气阀组件槽上与气阀组件配合的端面的长度。

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件的一侧为敞开式结构,所述气阀组件槽长度为la1,所述阀板长度为lb1,lb1≤(la1-0.05mm)。

当气阀组件槽上朝向气阀组件的一侧为敞开式结构,气阀组件槽上朝向气阀组件背对所述第一吸气口的一侧为非敞开式结构时,lb1≤(la1-0.05mm),方便阀板在气阀组件槽内的安装。

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件的一侧为敞开式结构,所述气阀组件还包括设置在所述阀板上的吸气阀片,所述吸气阀片用于开闭所述第二吸气口,所述吸气阀片的宽度为lc1,则lc1≤lb1。

当气阀组件槽上朝向气阀组件的一侧为敞开式结构,气阀组件槽上朝向气阀组件背对所述第一吸气口的一侧为非敞开式结构时,lc1≤lb1方便吸气阀片对第二吸气口开闭的控制。

上述技术方案中,优选地,所述气阀组件槽到所述第一吸气口的最小距离为la3,则la3≥0.5mm。

本发明第二个方面的技术方案提供一种制冷设备,包括如第一个方面的技术方案中任一项所述的压缩机。

本发明第二个方面的技术方案提供的制冷设备,因包括第一个方面的技术方案中任一项所述的压缩机,因而具有上述技术方案中任一项所述的压缩机的全部有益效果,在此不再赘述。

在本发明的描述中,需要说明的是,本发明所提及的“制冷设备”可包含任何可应用本发明技术方案的能够制冷的装置,包括但不限于是冰箱、空调器或中央空调。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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是本发明的实施例一所述的压缩机的结构示意图;

图2是图1中a-a向的剖视结构示意图;

图3是本发明的实施例一所述的压缩机的结构示意图;

图4是本发明的实施例一所述的气缸的结构示意图;

图5是本发明的实施例一所述的气缸的结构示意图;

图6是本发明的实施例二所述的压缩机的结构示意图;

图7是图6中c-c向的剖视结构示意图;

图8是本发明的实施例二所述的压缩机的结构示意图;

图9是本发明的实施例三所述的压缩机的结构示意图。

其中,图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

1气缸,11气缸腔,12第一吸气口,14滑片槽,15气阀组件槽,16第一工作腔,17吸气腔,18排气腔,2活塞,3滑片,31先端,32尾端,4吸气阀片,5阀板,51第一边,52第二边,6升程限位器,7第二工作腔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图描述根据本发明一些实施例的压缩机和制冷设备。

如图1所示,根据本发明一些实施例提供的一种压缩机,包括气缸1、活塞2、滑片3和气阀组件。气缸1具有第一工作腔16、滑片槽14和气阀组件槽15,第一工作腔16具有第一吸气口12和第一排气口;活塞2可偏心转动地设于第一工作腔16内;滑片3可往复运动地设于滑片槽14内,滑片3的先端31止抵于活塞2,如图2中hd1为滑片的高度,如图5中,滑片槽宽度为k;气阀组件设于气阀组件槽15内,气阀组件、滑片3和滑片槽14限定出第二工作腔7,气阀组件包括阀板5,阀板5具有与第二工作腔7连通的第二吸气口和第二排气口。

气缸1具有压缩腔,活塞2可转动的设置在压缩腔内,滑片3的先端31与活塞2相抵接,滑片3的尾端32位于滑片槽14内。活塞2、滑片3与气缸腔11限定出第一工作腔16,活塞2和滑片3将第一工作腔16分为吸气腔17和排气腔18,吸气腔17具有第一吸气口12,排气腔18具有第一排气口。

阀板5具有可开闭且与第二工作腔7连通的第二吸气口并具有与第二工作腔7连通的第二排气口,气阀组件还包括设置在阀板5上用于开闭第二吸气口的吸气阀片4,气阀组件还包括排气阀片,设置在阀板5背对滑片3的一端,用于打开或关闭第二排气口,气阀组件还包括升程限位器6,设置在阀板5背对滑片3的一侧,用于限制排气阀片打开第二排气口的极限位置。

实施例一:

该结构包括气缸1、活塞2、滑片3及气阀组件。其中,气阀组件包括:阀板5、吸气阀片4、排气阀片及升程限位器6等。气阀组件通过螺钉、顶丝及楔形块等固定件与气缸1产生压紧力来固定。活塞2与滑片3通过铰接的方式连接在一起,当滑片3从0°到180°时,滑片3与气缸1及吸气阀片4间的容积逐渐增大,当滑片3从180°往回运动时,滑片3与气缸1及吸气阀片4间的容积逐渐减小。该运动过程相当于第二独立工作腔的吸排气过程。常规旋转式压缩机对活塞2、滑片3及气缸1有一定的高度及宽度间隙:活塞2与滑片3作为运动件高度与气缸1有一定高度差,高度差较大时会存在高低压气体混合现象;高度差较小时,活塞2与滑片3在高温高压下有一定变形,虽有油起润滑作用,但仍会产生与气缸1配合面黏合的风险。

对于本结构,与常规旋转式压缩机一样,对配合间隙有着严格要求。在一实施例中:

高度上:如图2所示:气缸1高度为ha1,阀板5高度为hb1,吸气阀片4高度为hc1。三者之间满足关系式:0<(ha1-hb1)≤45μm,0<(ha1-hc1)≤4mm。关系式:0<(ha1-hb1)≤45μm,0<(ha1-hc1)≤45μm,即气缸1高度之所以大于阀板5高度45μm内,是因为阀板5若高于气缸1则不能保证上下轴承与气缸1的配合间隙,导致泄漏的风险,若阀板5比气缸1高度过低,则第二工作腔与壳体内高背压气体贯通,导致性能低下。相对于活塞2及滑片3作为运动件与气缸1的配合间隙,阀板5为非运动件在保证第二工作腔的密封的同时与气缸1高度间隙可相对较大。同样的,吸气阀片4高度需要满足上述关系式。优选地,0<(ha1-hc1)≤45μm。

厚度上:如图2所示:气缸1气阀组件槽15尾端厚度尺寸sa2,气阀组件槽15厚度尺寸sa1,阀板5厚度尺寸sb1,满足系式:sa2≥1.5mm,且sa1>sb1≥3mm。气缸1气阀组件槽15尾端尺寸sa2可以大于零,即气阀组件槽15为封闭式结构,也可以为零,后续以另一实施例说明。气缸1气阀组件槽15尾端厚度尺寸sa2满足关系式:sa2≥1.5mm,气阀组件槽15尾端尺寸sa2若较短,则一方面不能保证尾端强度,尾端强度不足导致加工后此处变形,进而引起气缸1上下端面平面度、滑片槽14变形及气缸1内径变形等现象。上述关系式sa1>sb1≥3mm,是因为:阀板5与密封管及膨胀管需要满足一定的配合距离以保证密封长度,若配合长度低于3mm,则壳体内高压气体与副缸吸气管贯通导致性能低下、副缸进气管过热等现象。

气缸1气阀组件槽15厚度尺寸sa1,阀板5厚度尺寸sb1,吸气阀片4厚度尺寸sc1三者之间还需满足关系式:0.05mm≤sa1-(sb1+sc1)≤5mm,一方面保证阀板5与气阀组件槽15安装间隙,另一方面,若阀板5与气阀组件槽15安装间隙过大,则对气阀组件槽15处气流带来的噪音有较大影响。

长度上:如图3所示:气缸1气阀组件槽15尾端尺寸sa2不为0时,气阀组件槽15长度为la1,阀板5长度lb1之间满足关系式:lb1≤(la1-0.05mm)。关系式:lb1≤(la1-0.05)mm,是因为气阀组件槽15需要满足阀板5安装尺寸。

另外,气阀组件槽15到气缸1第一吸气口最小距离la3满足关系式:la3≥0.5mm。如图4和5所示。此处la3指的是气阀组件槽15到第一吸气口的最小距离,第一吸气口可以是图5中的第一吸气口,也可以是梯形第一吸气口结构。满足该关系式是因为,气阀组件槽15到气缸1第一吸气口最近距离过小时,气缸1第一吸气口强度较低,锥形管压入后可能会导致第一吸气口变形,进而壳体内高压气体进入吸气腔17导致性能异常等现象。

实施例二:

气阀组件槽15为敞开式结构,即气缸1气阀组件槽15尾端尺寸sa2为0时。如图6所示为该实施例装配图,所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件的一侧为敞开式结构(即气阀组件槽尾端为敞开式结构),所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件背对所述第一吸气口的一侧(d侧)为敞开式结构。

气阀组件槽15端面可以采用磨削的方式加工气缸1气阀组件槽15端面,以保证配合面精度。图7为该实施例c-c方向剖视图。

高度方向上:与实施例一一样,需满足同样的尺寸要求,此处不再赘述。

厚度方向上:气缸1气阀组件槽15尾端厚度尺寸sa2与气阀组件槽15尺寸sa1满足系式:sa1>sb1≥3mm,且0.05mm≤sa1-(sb1+sc1)。此处的气阀组件槽15宽度sa1是指,气阀组件槽15配合的端面为起点,沿与气阀组件槽15配合端面的垂直方向的阀板5的另一端面的延长线到主壳体内径连线的长度,优选地,阀板呈长方形,包括依次相连接的第一边51、第二边52、第三边和第四边,第一边和第三边沿阀板的长度方向延伸,第二边和第四边沿阀板的宽度方向延伸,第一边靠近滑片设置,第二边背对第一吸气口设置,以第二边的延长线与气阀组件上朝向第一边的端面的交点m为起点,过第二边延伸,且沿第二边的方向延伸至主壳体内径q点,sa1=mq,其中气缸位于压缩机的主壳体内。三者满足上述关系式sa1>sb1≥3mm,是因为:阀板5与密封管及膨胀管需要满足一定的配合距离以保证密封长度,若配合长度低于3mm,则壳体内高压气体与副缸吸气管贯通导致性能低下、副缸进气管过热等现象。关系式:0.05mm≤sa1-(sb1+sc1),是因为需要保证装配后泵体部分需要与壳体内径保证至少0.05mm间隙,避免泵体与壳体干涉。

长度方向上:如图8所示,气缸1的气阀组件槽15为敞开式结构时,气阀组件槽15长度为la1,阀板5长度lb1之间满足关系式:0.5lb1≤la1≤2lb1mm即:气阀组件槽15长度la1可大于阀板5长度lb1,也可以小于气阀组件槽15长度。la1≤2lb1mm,可以保证有较大的配合面,减小配合端面的变形等,要保证足够的密封距离,但精加工面不宜过大,降低成本。0.5lb1≤la1,是因为需要保证气缸1、阀板5及吸气阀片4足够的密封距离。

另外,气阀组件槽15到气缸1第一吸气口最小距离la3满足关系式:la3≥0.5mm。此处la3指的是气阀组件槽15到第一吸气口的最小距离,第一吸气口可以是图5第一吸气口,也可以是梯形第一吸气口结构。满足该关系式是因为,气阀组件槽15到气缸1第一吸气口最近距离过小时,气缸1第一吸气口强度较低,锥形管压入后可能会导致第一吸气口变形,进而壳体内高压气体进入吸气腔17导致性能异常等现象。

实施例三:

气阀组件槽15为敞开式结构,与实施例二的不同在于,所述气阀组件槽上朝向所述气阀组件的一侧为敞开式结构,即气缸1气阀组件槽15尾端为敞开式结构时,如图9所示为该实施例装配图。

长度及高度方向上:与实施例一一样,需满足同样的尺寸要求,此处不再赘述。

厚度方向上:与实施例二一样,需满足同样的尺寸要求,此处不再赘述。

另外,气阀组件槽15到气缸1第一吸气口最小距离la3满足关系式:la3≥0.5mm。此处la3指的是气阀组件槽15到第一吸气口的最小距离,第一吸气口可以是图5第一吸气口,也可以是梯形第一吸气口结构。满足该关系式是因为,气阀组件槽15到气缸1第一吸气口最近距离过小时,气缸1第一吸气口强度较低,锥形管压入后可能会导致第一吸气口变形,进而壳体内高压气体进入吸气腔17导致性能异常等现象。

综上所述,根据本发明实施例的压缩机构,不仅提供了利用滑片压缩气体的第二工作腔,而且还提供了用于安装气阀组件的气阀组件槽,给第二工作腔的正常运转提供了可行的结构方案。制造简单,安装可靠,可以满足高性价比的要求。

根据本发明实施例的压缩机构,提供了第二工作腔各关键零部件尺寸及相互配合尺寸关系,使得第二工作腔能够满足性能需求,保证较高的工作效率。

在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“多个”是指两个或两个以上;除非另有规定或说明,术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中,需要理解的是,术语“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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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