一种压缩机及制冷设备的制作方法

文档序号:30633234发布日期:2022-07-05 20:25阅读:113来源:国知局

1.本实用新型涉及制冷设备领域,尤其涉及一种压缩机及制冷设备。


背景技术:

2.在全球碳达峰和碳中和的大背景下,往复式压缩机作为制冷系统最大的能耗单元,现急需通过技术升级以提高能效系数cop和降低耗电量。
3.区别于传统的单吸气单排气压缩泵体机构基础上,新型的单缸体双独立吸气的泵体结构具有大幅提升往复式压缩机整体性能的能力,而由于单缸体双独立吸气的泵体结构的双独立吸气的形式,对应的,也设置两个吸气管道,第一吸气管作为新型的往复式压缩机最主要的吸气管道,其在吸气的过程中管道内的气体流速和压力的周期性变化,因此,会产生较大的气流压力脉动,尤其是气流经过管道弯头、阀门等处,较大的压力不均匀度将成为管道震动的主要激振力,在管道各连接处产生的震动应力,可能成为整个结构疲劳破坏的主要原因。


技术实现要素:

4.本实用新型的主要目的是提出一种压缩机及制冷设备,旨在防止压缩机的结构疲劳破坏。
5.为实现上述目的,本实用新型提出的一种压缩机,包括:
6.壳体;
7.缸体,所述缸体安装于所述壳体内,且所述缸体的底部设置有第一吸气孔;
8.活塞组件,包括活动设于所述吸气腔内的活塞;
9.第一吸气管;以及,
10.连通管,所述连通管的两端分别连通所述第一吸气孔和所述第一吸气管,且所述连通管的至少一端通过粘胶固定。
11.可选地,所述压缩机还包括吸气消音装置,所述吸气消音装置其内设置有消音腔,所述消音腔设置有进气口和出气口,所述进气口连通于所述连通管的一端,所述出气口连通于所述第一吸气孔,以使得所述连通管流出的冷媒经由所述消音腔流入所述第一吸气孔。
12.可选地,所述连通管的一端与所述进气口之间通过粘胶固定;
13.和/或,所述连通管的另一端与所述第一吸气管之间通过粘胶固定。
14.可选地,所述粘胶的厚度大于0.01mm。
15.可选地,所述粘胶包括高分子胶或金属胶。
16.可选地,所述连通管的一端和所述进气口之间相互套接配合;和/或,
17.所述连通管的另一端和所述第一吸气管之间相互套接配合。
18.可选地,所述连通管包括至少一个弯折段。
19.可选地,所述弯折段的弯折角度为30
°
~180
°

20.可选地,所述壳体开设有通孔,所述第一吸气管穿设于所述通孔;所述第一吸气管位于所述壳体内的一端沿所述第一吸气管的周向环绕有弹性凸筋,且所述弹性凸筋抵接于所述通孔的周缘,以密封所述通孔。
21.可选地,所述缸体的侧壁设置有第二吸气孔,且所述第二吸气孔与所述壳体的内腔连通设置,所述活塞在活动行程中具有位于所述缸体底部的第一止点及远离所述缸体底部的第二止点,所述压缩机还包括:
22.第二吸气管,所述第二吸气管安装于所述壳体的壳壁,以将冷媒吸入至所述壳体内,并经由所述壳体流入所述第二吸气孔。
23.可选地,所述第二吸气孔与所述第一止点的距离为l,所述第一止点与所述第二止点之间的距离为s,其中,0.5s<l。
24.为实现上述目的,本技术还提出一种制冷设备,包括如上文所述的压缩机。
25.可选地,所述制冷设备为冰箱。
26.本实用新型提供的技术方案中,通过对所述连通管的至少一端通过粘胶固定,粘胶形成的粘接层可以在一定的程度上减弱所述连通管连接处的震动应力,防止压缩机的结构疲劳破坏。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
28.图1为本实用新型提供的压缩机一实施例的结构示意图;
29.图2为图1中的连通管的连接示意图;
30.图3为图2的爆炸图。
31.附图标号说明:
32.标号名称标号名称100压缩机10壳体20缸体30第一吸气管40连通管50吸气消音装置41弯折段31弹性凸筋60第二吸气管
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33.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
35.需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、

……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
36.另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“a和/或b”为例,包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
37.在全球碳达峰和碳中和的大背景下,往复式压缩机作为制冷系统最大的能耗单元,现急需通过技术升级以提高能效系数cop和降低耗电量。
38.区别于传统的单吸气单排气压缩泵体机构基础上,新型的单缸体双独立吸气的泵体结构具有大幅提升往复式压缩机整体性能的能力,而由于单缸体双独立吸气的泵体结构的双独立吸气的形式,对应的,也设置两个吸气管道,第一吸气管作为新型的往复式压缩机最主要的吸气管道,其在吸气的过程中管道内的气体流速和压力的周期性变化,因此,会产生较大的气流压力脉动,尤其是气流经过管道弯头、阀门等处,较大的压力不均匀度将成为管道震动的主要激振力,在管道各连接处产生的震动应力,可能成为整个结构疲劳破坏的主要原因。
39.为了解决上述问题,本实用新型提供一种压缩机100,图1至图3为本实用新型提供的压缩机100的具体实施例。
40.请参阅图1至图3,所述压缩机100包括:壳体10、缸体20、活塞组件、第一吸气管30和连通管40;所述缸体20安装于所述壳体10内,且所述缸体20的底部设置有第一吸气孔;所述活塞组件包括活动设于所述吸气腔内的活塞;所述连通管40的两端分别连通所述第一吸气孔和所述第一吸气管30,且所述连通管40的至少一端通过粘胶固定。
41.首先,所述连通管40的两端分别连通所述第一吸气孔和所述第一吸气管30,从而可以将第一吸气孔和第一吸气管30相连通,需要强调的是所述连通管40的至少一端通过粘胶固定,可以是所述连通管40靠近所述第一吸气管30的一端采用粘接固定,还可以是所述连通管40的另一端采用粘胶固定,当然也可以是所述连通管40的两端都采用粘胶固定,在此不做限制。
42.需要说明的是,缸体20一般装在壳体10内腔的中部位置,假使将第一吸气管30直接安装在壳体10上的第一吸气孔上,所述第一吸气管30需要伸入至壳体10很长一部分,装配难度较大,并且,第一吸气管30直接安装在壳体10上的第一吸气孔上,由于第一吸气管30在吸气过程中自身的震动,运行时间长后,第一吸气管30会出现疲劳断裂的现象,因此,设置连通管40,一方面可以减小所述第一吸气管30需要伸入至壳体10的部分,减少装配难度,另一方面,减小了所述第一吸气管30整体的长度,降低了第一吸气管30自身出现疲劳断裂的现象的可能性。
43.在压缩机100的吸气过程中,通过活塞在缸体20内的运动,造成缸体20内的压力低于压缩机100回气管路中冷媒的压力,从而使压缩机100的吸气阀片打开,低压的冷媒进入
从第一吸气孔进入缸体20内,致第一吸气管30内的气体流速和压力的周期性变化,造成管道的震动,甚至会导致整个结构疲劳破坏。
44.粘胶固定的连接方式既有密封又有装配变形小的优势,并且粘胶形成的粘接层可以在一定的程度上减弱所述连通管40连接处的震动应力,防止压缩机100的结构疲劳破坏。
45.假使采用其他的方式对连通管40进行固定,例如卡接,螺纹连接等,连通管40因其自身的震动,会导致卡接件的缝隙变大,直至卡接失效,连通管40漏气、震动变大、疲劳断裂的现象的发生,亦或者采用螺纹连接方式,由于连通管40其自身的震动,会导致螺纹松动的现象发生,从而导致螺纹连接失效,连通管40漏气、震动变大、疲劳断裂的现象的发生。
46.本实用新型提供的技术方案中,通过对所述连通管40的至少一端通过粘胶固定,粘胶形成的粘接层可以在一定的程度上减弱所述连通管40连接处的震动应力,防止压缩机100的结构疲劳破坏。
47.可以理解的是,所述第一吸气孔在通过所述第一吸气管30进行吸气时,由于气流的通过和第一吸气管30与连通管40中气流的周期性变化,往往会产生噪音,因此,所述压缩机100还包括吸气消音装置50,所述吸气消音装置50其内设置有消音腔,所述消音腔设置有进气口和出气口,所述进气口连通于所述连通管40的一端,所述出气口连通于所述第一吸气孔,以使得所述连通管40流出的冷媒经由所述消音腔流入所述第一吸气孔,由于设置有消音腔,因此冷媒产生的噪音将被消音腔大幅度的削弱,从而在一定程度上降低第一吸气管30在吸气过程中的噪音。
48.对应的,此时所述连通管40的两端分别与所述吸气消音装置50的进气口和所述第一吸气管30连通,因此,可以是,所述连通管40的一端与所述进气口之间通过粘胶固定;还可以是,所述连通管40的另一端与所述第一吸气管30之间通过粘胶固定,当然,也可以是所述连通管40的两端分别与所述进气口和所述第一吸气管30之间通过粘胶固定,如此设置,对所述连通管40连接处的震动应力减弱效果最好,密封性也最好。
49.此外,为了保证粘胶固定的效果,所述粘胶的厚度大于0.01mm,从而防止粘接层的厚度过薄,导致所述连通管40的连接处的粘胶固定的效果较差。当然,厚度也不是约厚越好,太厚了粘接层亦会发生断裂导致所述连通管40漏气、震动变大、疲劳断裂的现象的发生,因此,粘接层的厚度也应小于10mm。
50.并且,形成粘接层的粘接剂可以有很多种选择,由于压缩机100100在使用的过程中具有一定的温度,因此选择粘接剂应该能够耐100℃以上的温度,优选的,所述粘胶为高分子胶或金属胶,高分子胶或金属胶具有高温下不失效的性能,从而能够有有效的保障压缩机100在100℃以上的温度下的运行。
51.为了保证粘接效果,所述连通管40的一端和所述进气口之间相互套接配合;具体的,可以是所述连通管40的一端插入至所述进气口,还可以是所述进气口向外凸设孔壁插入所述连通管40的一端内,当然,所述连通管40的另一端和所述第一吸气管30之间也可以是相互套接配合,例如,所述连通管40的另一端插入所述第一吸气管30中,也可以是所述第一吸气管30插入所述连通管40中,在此不做限定,由于,所述连通管40与其他两者之间的相互套接配合,增加所述连通管40与其他两者之间的重叠面积,在重叠处对应的使用粘胶固定,可以有更大的面积用于储胶,从而提升了粘接效果。
52.可以理解的是,所述连通管40和所述第一吸气管30的总长度越长,两者的震动就
会越小,原因在于,长度越长,震动传递的路径越长,从而可以将震动的能量分散,因此,所述连通管40包括至少一个弯折段41,通过设置弯折段41,可以有效的延长连通管40的长度,也延长了所述连通管40和所述第一吸气管30的总长度,从而能够将震动的能量分散,减小震动的幅度。当然,弯折段41的弯折角度不能小,不能会对冷媒的流速造成影响,因此,所述弯折段41的弯折角度为30
°
~180
°
,当然,在某些实施例中,压缩机100内部的空间很大,不弯折也可以将所述连通管40的长度设置到足够长,此时弯折段41的弯折角度也可以为180
°

53.为了减缓震动,所述第一吸气管30穿设于所述通孔;所述第一吸气管30位于所述壳体10内的一端沿所述第一吸气管30的周向环绕有弹性凸筋31,且所述弹性凸筋31抵接于所述通孔的周缘,以密封所述通孔,通过所述弹性凸筋31与所述通孔的抵接,在震动的过程中,弹性凸筋31能够提供与震动反向的弹力,从而可以减缓震动。并且,在某些实施例中,压缩机100的壳体10内是遍布有高压的冷媒的,此时压缩机100壳体10内的压力高于压缩机100壳体10外的压力,所述弹性凸筋31会在内外的压力差下贴紧所述通孔,从而对所述通孔进行密封。
54.进一步的,所述缸体20的侧壁设置有第二吸气孔,且所述第二吸气孔与所述壳体10的内腔连通设置,所述活塞在活动行程中具有位于所述缸体20底部的第一止点及远离所述缸体20底部的第二止点,所述压缩机100还包括:
55.第二吸气管60,所述第二吸气管60安装于所述壳体10的壳壁,以将冷媒吸入至所述壳体10内,并经由所述壳体10流入所述第二吸气孔。
56.此时,所述压缩机100的冷媒回路被分为了两部分,一部分的冷媒从第一吸气管30吸入,经由所述连通管40、所述吸气消音装置50,通过所述第一吸气孔进入所述缸体20内腔,另一部分的冷媒从所述第二吸气管60吸入,经由所述壳体10的内腔,通过所述第二吸气孔的进入所述缸体20内腔。第一部分的冷媒处于第一吸气压力,第二部分的冷媒处于第二吸气压力,此时,两部分的冷媒,相互隔绝,互不干扰。
57.具体地,因在常规的压缩机100中往往需要通过控制阀组来控制各个吸气孔的打开和关闭,当所述压缩机100只有一个吸气孔时,则设置一个控制阀组;当所述压缩机100有多个吸气孔时,一般会对应设置多个控制阀组,这样控制较为繁琐。因此在本实用新型的一实施例中,所述第二吸气孔与所述第一止点的距离为l,所述第一止点与所述第二止点之间的距离为s,其中,0.5s<l。所述活塞在运动过程中,所述第一吸气孔及所述第二吸气孔的开闭状态如下:
58.气缸10的吸气行程,包括:
59.第一行程:所述活塞自所述第一止点向所述第二止点活动,且距所述第一止点的距离小于0.5s。在第一行程中,所述控制阀组开启,使得所述第一吸气孔导通,且所述第二吸气孔被所述活塞遮挡。此时,所述缸体20的工作腔仅通过所述第一吸气孔实现吸气。此时所述工作腔内的冷媒总量均来自于所述第一吸气孔,即第一冷凝回路的冷媒。可以理解的是,由于所述活塞在向靠近所述第二止点的位置活动时,所述缸体20的工作腔的压缩空间增大,处于负压状态,便于外部的气流自所述第一吸气孔进入所述缸体20的工作腔。而由于经由所述第一吸气孔的气流压力小于经由所述第二吸气孔的气流压力。故,在此活动行程中,通过所述活塞将所述第二吸气孔遮挡,以避免所述第二吸气孔的气流阻碍所述第一吸
气孔的气流进入所述缸体20的工作腔。
60.第二行程:在所述活塞自所述第一止点向所述第二止点活动,且距所述第一止点的距离大于0.5s。在第二行程中,所述活塞未遮挡所述第二吸气孔,使得所述第二吸气孔连通所述缸体20的工作腔。此时,所述控制阀组按实际需求在开启状态与闭合状态之间切换。在所述控制阀组处于开启状态时,所述第一吸气孔及所述第二吸气孔同时向所述缸体20的工作腔输入气流。由于在第一行程中,所述缸体20的工作腔的空间内经由所述第一吸气孔吸入了一定量的气流,使得压缩空间中具有一定的气流压力。故,在经由所述第二吸气孔向所述缸体20的工作腔输入气流时,对所述第一吸气孔的气流影响较小。且由于所述第二吸气孔到所述第一止点的距离大于0.5s,也即到所述第一吸气孔的距离大于0.5s,使得两者之间存在适宜的缓冲距离,减轻了所述第二吸气孔的气流对所述第一吸气孔气流的阻碍影响,提高压缩能效。在所述控制阀组处于闭合状态时,所述第二吸气孔向所述缸体20的工作腔输入气流。此时补充至所述工作腔内的冷媒来自于所述第二吸气孔,即第二冷凝回路的冷媒均回流至所述缸体20的工作腔内。可以理解的是,所述第二吸气孔越靠近所述第一止点与所述第二止点的中点,所述第二吸气孔开启时间早,并且关闭的时间晚,所述第二冷凝回路提供的高压冷媒时间长,补气量大;所述第二吸气孔越靠近所述第二止点时,所述第二吸气孔开启时间晚,并且关闭的时间早,所述第二冷凝回路提供的高压冷媒时间短,补气时间短,从而补气量也较少。在现实中,可以依据补气量的需求,来设置所述第二吸气孔的位置。
61.气缸10的压缩行程,包括:
62.第三行程:所述活塞自所述第二止点向靠近所述第一止点的方向活动,且距所述第一止点大于0.5s。在第三行程中,所述控制阀组关闭,所述活塞向靠近所述第一止点的方向快速活动。此时,所述第二吸气孔仍然向所述缸体20的工作腔输入气流。此时补充至所述工作腔内的冷媒来自于所述第二吸气孔。因此,在第三行程中,所述缸体20的工作腔中的气流被压缩时,尚不会过度阻碍经由所述第二吸气孔输入所述缸体20的工作腔内的气流,使得所述缸体20在压缩行程中,仍可吸入气流。并且,由于所述缸体20的工作腔中混合有来自所述第一吸气孔及所述第二吸气孔的气流,使得所述缸体20的工作腔中气流压力小于经由所述第二吸气孔内的气流压力。
63.第四行程:所述活塞自所述第二止点向靠近所述第一止点的方向活动,且距所述第一止点的距离小于0.5s。在第四行程中,所述控制阀组仍关闭,且所述活塞遮挡所述第二吸气孔。此过程中,所述活塞将所述缸体20的工作腔中的气流压缩成高压气流。并在所述活塞活动至所述第二止点时,所述缸体20的工作腔中的气流压力压缩到位。此时,连通所述缸体20的工作腔的输出管道的控制阀组从关闭状态切换为打开状态,以输出压缩好的高压气流。
64.其对应两个冷凝流路的工作线路为:
65.第一吸气流道中气流的流路为:所述第一冷凝流路

所述第一吸气孔

所述缸体20的工作腔。
66.所述第二吸气流道中气流流路为:所述第二冷凝流路

所述第二吸气孔

所述缸体20的工作腔。
67.且所述压缩机100还包括与所述缸体20的工作腔连通的内排管,所述内排管用以
与排气外管连通,以将所述缸体20的工作腔内压缩好的高压气流自所述内排管排出至排气外管。
68.在具体现实中,所述第一冷凝流路对应的是冰箱冷冻室,因冷冻室所需的制冷量较大,所需的冷媒量较多,在工作工程中,其消耗掉的冷媒的压力也较多,而所述第二冷凝流路对应的是冰箱冷藏室,因冷藏室所需的制冷量较小,其消耗掉的冷媒的压力也较少,这样回流至所述第一吸气孔内的压力是远小于所述第二吸气孔的压力,但是第一冷凝流路的冷媒量较大,这样在所述压缩机100工作时,通过所述活塞先在吸气的前大半段的吸气行程中主要是打开第一吸气孔进行主吸气,能够吸入冷冻室对应的冷凝流路上的较大的冷媒量,在后面小半段的吸气行程中,所述第二吸气孔与所述工作腔连通,第一吸气孔关闭,所述第二吸气孔开始补入高压冷媒气体,并在压缩阶段的前小半段行程继续补气,最后在压缩的后大半段行程中,所述第二吸气孔关闭,所述活塞将所述工作腔内的冷媒进行压缩,通过设置所述第二吸气孔距离所述第一止点和所述第二止点的距离,可以控制所述第二吸气孔的进气量,即,因所述第二吸气孔的位置设定,可以使得所述活塞在往复运动的时候,来调整所述第二吸气孔开闭的时长,从而实现调节所述第一吸气孔和所述第二吸气孔的流量配比。并且通过将所述第二吸气孔设置于所述缸体20的侧壁上,且靠近第二止点设置,从而使得所述压缩机100无需专门设置控制阀组来控制所述第二吸气孔的开闭,而是在所述活塞的活动行程中就能实现对所述第二吸气孔的自动开闭,结构设计巧妙,还节约了成本。
69.需要说明的是,所述第一止点与所述第二止点之间的距离为s。即所述第一止点是指所述活塞靠近所述工作腔底部的一端的端面运动至靠近所述缸体20的底壁的最近的距离时,所述活塞靠近所述缸体20的底壁的一端所在的位置。所述第二止点是指所述活塞靠近所述缸体20的底壁的一端的端面运动至远离所述工作腔底部的最远的距离时,所述活塞靠近所述缸体20的底壁的一端所在的位置。也即距离s为所述活塞靠近所述缸体20的底壁的一端的端面两种极限状态下之间的距离。所述第二吸气孔与所述第一止点的距离为l,也即,所述第二吸气孔的中心线与所述第一止点的距离为l。
70.为实现上述目的,本技术还提出一种制冷设备,包括如上文所述的压缩机100。具体的,所述制冷设备可以是冰柜、空调等用到压缩机100的制冷设备,在此不做限定,优选的,所述制冷设备为冰箱。
71.以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
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