压缩机及具有其的空调器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种压缩机及具有其的空调器。压缩机包括：第一压缩部，具有排气口；第二压缩部，具有吸气口；中间通道，具有第一端口和第二端口，第一端口与第一压缩部的排气口连通，第二端口与第二压缩部的吸气口连通，中间通道的周壁上还设置有增焓补气口，中间通道的设置有增焓补气口的位置的流通面积小于第一端口的流通面积，以利用伯努利效应由增焓补气口向中间通道引入冷媒，以解决现有技术中的在增焓补气的压力较低时第二级压缩部的气缸不能及时的吸收增焓补气的问题。
【专利说明】
压缩机及具有其的空调器
技术领域
[0001]本发明涉及空调设备领域，具体而言，涉及一种压缩机及具有其的空调器。
【背景技术】
[0002]现有的双级增焓压缩机是通过第一级压缩部的排气与一次节流后的增焓补气混合后作为第二级压缩的吸气。其中第一级压缩部的排气一般通过压缩机栗体组件中的流通通道进入第二级压缩部的气缸的吸气口； 一次节流后的增焓补气一般是通过法兰或者第二级压缩部的气缸上的增焓补气口进入第二级压缩部的气缸的吸气口，并与第一级压缩部的排气混合。一次节流后的增焓补气要进入第二级压缩部的吸气口，其中间压力(增焓补气的压力)必然要大于第一级压缩部的排气压力，并且中间压力的高低直接影响着压缩机整体能效。
[0003]现有双级增焓压缩机存在以下问题:
[0004]增焓补气压力过低，第一级压缩部的气缸压缩后的气体比容大，与压缩机吸气比容之比将大于压缩机的高低压腔(第二级压缩部的气缸和第一级压缩部的气缸)容积比，高压腔(第二级压缩部的气缸)将无法完全吸走中压腔内的处于中间压力的气体(增焓补气)，没有及时被高压腔吸走的中间压力气体回流到补气管路，将导致第二级压缩部的吸气和第一级压缩部的排气的损失增大，功率偏高，COP偏低，同时也不利于闪蒸器工作的稳定性。
[0005]增焓补气压力过高，大于过冷温度对应的饱和液体压力，则第一级节流后进入闪蒸器的仍然为过冷液体制冷剂，此时闪蒸器作用仅为一个储液器，并不是经济器，补入压缩机的将是液体制冷剂，此时压缩机可能发生液压缩，制冷量降低，功率偏高，COP降低。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于提供一种压缩机及具有其的空调器，以解决现有技术中的在增焓补气的压力较低时第二级压缩部的气缸不能及时的吸收增焓补气的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括:第一压缩部，具有排气口 ；第二压缩部，具有吸气口；中间通道，具有第一端口和第二端口，第一端口与第一压缩部的排气口连通，第二端口与第二压缩部的吸气口连通，中间通道的周壁上还设置有增焓补气口，中间通道的设置有增焓补气口的位置的流通面积小于第一端口的流通面积，以利用伯努利效应由增焓补气口向中间通道引入冷媒。
[0008]进一步地，中间通道包括由第一端口向增焓补气口延伸的第一通道段，至少部分的第一通道段的流通面积沿第一端口至增焓补气口的方向逐渐减小。
[0009]进一步地，中间通道的设置有增焓补气口的位置的流通面积为第一端口的流通面积的0.01至0.4倍。
[0010]进一步地，在中间通道的平行于其轴线的截面内，第一通道段的侧壁呈弧形；或，在中间通道的平行于其轴线的截面内，第一通道段的侧壁呈直线形。
[0011 ]进一步地，增焓补气口设置在第一通道段的远离第一端口的一端。
[0012]进一步地，中间通道还包括由第二端口向增焓补气口延伸的第二通道段，至少部分的第二通道段的流通面积沿第二端口至增焓补气口的方向逐渐减小。
[0013]进一步地，在中间通道的平行于其轴线的截面内，第二通道段的侧壁呈弧形或，在中间通道的平行于其轴线的截面内，第二通道段的侧壁呈直线形。
[0014]进一步地，中间通道还包括设置在第一通道段和第二通道段之间的第三通道段，第三通道段的流通面积一致，增焓补气口设置在第三通道段的周壁上。
[0015]进一步地，第一压缩部包括第一气缸，第二压缩部包括第二气缸，第一气缸和第二气缸叠置，压缩机还包括设置在第一气缸和第二气缸之间的隔板，中间通道形成在第一气缸、第二气缸和隔板的组合体上。
[0016]进一步地，压缩机还包括壳体组件，中间通道位于壳体组件的外部。
[0017]进一步地，压缩机还包括:第一连接管路，与第一端口连接并延伸至壳体组件内部连接第一压缩部的排气口 ；第二连接管路，与第二端口连接并延伸至壳体组件内部连接第二压缩部的吸气口。
[0018]根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，该空调器包括上述的压缩机。
[0019]应用本发明的技术方案，通过将中间通道的设置有增焓补气口的位置的流通面积小于第一级压缩部的排气口的流通面积，使得在设置有增焓补气口处冷媒的流通速度增大，在伯努利效应的作用下该位置的压力降低，有利于由增焓补气口引入冷媒，有利于解决现有技术中的在增焓补气的压力较低时第二级压缩部的气缸不能及时的吸收增焓补气的问题。
【附图说明】
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0021]图1示出了本发明的第一实施例的压缩机的结构示意图；
[0022]图2示出了本发明的第一实施例的压缩机的局部的结构示意图；
[0023]图3示出了图2中A处的结构放大图；
[0024]图4示出了本发明的第一实施例的空调器系统的示意；
[0025]图5示出了本发明的第二实施例的压缩机的局部的结构示意图；
[0026]图6示出了本发明的第三实施例的压缩机的局部的结构示意图；
[0027]图7示出了图6中B处的结构放大图；
[0028]图8示出了本发明的第三实施例的压缩机的中间通道内压力分布图。
[0029]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0030]1、压缩机;2、气液分离器;3、室外换热器;4、室内换热器;5a、一次节流阀；5b、二次节流阀；6、闪蒸器;7、截止阀；8、增焓气液分离器;9、四通换向阀；10、第一压缩部；11、第一气缸；12、第一滚子;20、第二压缩部;21、第二气缸;22、第二滚子;30、中间通道;31、第一通道段；32、第二通道段；33、第三通道段;34、增焓补气口； 40、； 51、上盖组件；52、壳体组件；53、下盖组件;60、定子组件;71、下法兰;72、下法兰盖板;80、隔板;90、曲轴。
【具体实施方式】
[0031]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发明。
[0032]实施例一
[0033]图1示出了本实施例的压缩机的结构示意图，图2中示出了本实施例的压缩机的栗体部分的结构示意图，图3示出了图2中A处的结构放大图。
[0034]结合图1至3所示，本实施例的压缩机包括第一压缩部10、第二压缩部20和连通第一压缩部10的排气口和第二压缩部20的吸气口的中间通道30。
[0035]中间通道30的第一端口与第一压缩部10的排气口连通，中间通道30的第二端口与第二压缩部20的吸气口连通，中间通道30的周壁上还设置有增焓补气口 34，中间通道30的设置有增焓补气口 34的位置的流通面积小于第一端口的流通面积，以利用伯努利效应由增焓补气口 34向中间通道30引入冷媒。
[0036]本实施例中，经第一压缩部10压缩后的冷媒经由中间通道30输送至第二压缩部20再次进行压缩，并在中间通道30内混合由增焓补气口 34引入的补气。
[0037]根据伯努利效应可以得到，流体的流速越大压强越小，因此将中间通道30的设置有增焓补气口 34的位置的流通面积设置为小于第一端口的流通面积后，在中间通道30的设置有增焓补气口 34位置处冷媒的流速增加，导致此处的压力减小，降低了中间通道30的压力，增大了补气压差，解决了原有因中间通道30内压力太高造成中间补气量太低，压缩机能效较低的问题。
[0038]本实施例的压缩机补气相对更容易一些，既解决了因补气通道内的压力低于中间通道30压力而造成的逆流;也不必将补气压力设置的过大即可实现顺利补气，又解决了补气压力过高导致的液压缩的问题，解决了双级增焓压缩机可靠性低的问题。
[0039]可选地，为了保证良好的补气效果，中间通道30的设置有增焓补气口34的位置的流通面积为第一端口的流通面积的0.01至0.4倍。
[0040]如图3所示，中间通道30包括由第一端口向增焓补气口34延伸的第一通道段31，第一通道段31的流通面积沿第一端口至增焓补气口 34的方向逐渐减小。
[0041]可选地，增焓补气口34设置在第一通道段31的远离第一端口的一端。也即将增焓补气口 34设置在第一通道段31的流通面积最小处的喉口附近。
[0042]流通面积逐渐减小可以起到避免冷媒在流动的过程中产生涡流，保证冷媒的流通更加顺畅，有利于降低噪音。
[0043]在本实施例中，在中间通道30的平行于其轴线的截面内，第一通道段31的侧壁呈弧形。
[0044]如图3所示，中间通道30还包括由第二端口向增焓补气口34延伸的第二通道段32，第二通道段32的流通面积沿第二端口至增焓补气口 34的方向逐渐减小。
[0045]本实施例中，在中间通道30的平行于其轴线的截面内，第二通道段32的侧壁呈弧形。
[0046]由图3所示，本实施例的中间通道30由第一通道段31和第二通道段32组成，中间通道30形成沙漏型，增焓补气口 34设置在中间通道30的流通面积的最小处的喉部附近。
[0047]当然也可以为:在中间通道30的平行于其轴线的截面内，第二通道段32的侧壁呈直线型，且该直线相对于中间通道30的轴线倾斜地设置，以使得第二通道段32的流通面积沿靠经增焓补气口 34方向缩小，而第一通道段31的侧壁在上述的截面内呈弧形;或，第一通道段31的侧壁在上述截面内呈直线型，而第二通道段32在上述的截面内呈弧形；或第一通道段31和第二通道段32的侧壁在上述的截面内均呈直线型。
[0048]如图2所示，本实施例的压缩机为滚动转子式压缩机，第一压缩部10包括第一气缸11和设置在第一气缸11内的第一滚子12，第二压缩部20包括第二气缸21和设置在第二气缸21中的第二滚子22。第一气缸11和第二气缸21之间设置有隔板80。中间通道30形成在第一气缸11、第二气缸21和隔板80的组合体上。
[0049]第一气缸11和第二气缸21固定在上法组件40和下法兰组件之间，下法兰组件包括下法兰71和下法兰盖板72，下法兰71和下法兰盖板72之间形成通气腔，第一压缩部10设置在下法兰71的上方，第二压缩部20设置在第一压缩部10的上方，经第一压缩部10压缩后的冷媒排放至下法兰71和下法兰盖板72形成的通气腔中，中间通道30的第一端口与通气腔相通，中间通道30的第二端口与第二气缸21的进气口相通，在第一气缸11的侧壁上还开设有补气通道，补气通道与增焓补气口 34相通。
[0050]如图1，本实施例的压缩机上连接有气液分离器2和增焓气液分离器8。
[0051]根据本申请的另一方面，本实施例还公开了一种空调器，图4示出了本实施例的空调器的系统图，从图中可以得到空调器包括依次连接的压缩机1、四通换向阀9、室外换热器
3、一次节流阀5a、闪蒸器6、室内换热器4、二次节流阀5b和气液分离器2。压缩机I为上述的压缩机。
[0052]本实施例中，闪蒸器6设置在一次节流阀5a和室内换热器4之间，闪蒸器6的用于输出闪蒸的冷媒的出口与压缩机的增焓补气口 34相通，由于闪蒸出冷媒温度较低，将其与第一压缩部10压缩后的冷媒混合进入第二压缩部20的吸气口，有利于提高第二压缩部20的吸气量。
[0053]增焓气液分离器8设置在增焓补气口34和闪蒸器6之间，在增焓气液分离器8和闪蒸器6之间还设置有截止阀7。
[0054]气液分离器2与双级增焓转子式压缩机I的第一压缩部10的第一气缸11的进气口相连，增焓气液分离器8与设置在的中间通道30上的增焓补气口 34相连。压缩机I的排气口通过四通换向阀9与室外换热器3连接，室外换热器3通过一次节流阀5a、闪蒸器6和二次节流阀5b与室内换热器4相连接，室内换热器4通过四通换向阀9与气液分离器2相连，闪蒸器6将气态制冷剂分离出来，与增焓气液分离器8相连，闪蒸器6位于一次节流阀5a和二次节流阀5b之间。
[0055]如图1所示，压缩机I还包括上盖组件51、定子组件60、转子栗体组件、壳体组件52、气液分离器2、下盖组件53、增焓气液分离器8等组成。其中转子栗体组件是由栗体与转子通过冷压或热套工艺连接，并通过焊接连接在壳体组件52上，定子组件60通过热套工艺连接在壳体组件52上，气液分离器2焊接在转子栗体组件的第一压缩部10的第一气缸11的吸气口，增焓气液分离器8焊接在第一压缩部10与第二压缩部20之间的中间通道30上，上盖组件51与下盖组件53均焊接在壳体组件52上。
[0056]压缩机运行时，定子组件60与转子提供驱动力，带动曲轴90以及曲轴上的滚子做周期旋转，实现栗体吸气、压缩、排气的工作循环，制冷剂气体通过气液分离器2吸入压缩机栗体组件，栗体组件有两个串联的压缩腔，制冷剂气体先经过一级压缩后，并与经过一次节流的中压补气混合后进入二级压缩，最后经过定子组件60和转子的空隙通过上盖组件51排出压缩机。
[0057]压缩机栗体组件由曲轴90、上法兰组件40、第二气缸21、第二滚子22、隔板80、第一气缸11、第一滚子12、下法兰71、下法兰盖板72等组成。其中第一气缸11、下法兰组件、第一滚子12、隔板80与下滑片组成为一级压缩腔，第二气缸21、上法兰组件40、第二滚子22、隔板80与上滑片组成为二级压缩腔，第一气缸11、隔板80与第二气缸21之间有中间通道30，中间通道30的流通面积最小处为图4所示经过了一次节流阀5a、闪蒸器6、截止阀7、增焓气液分离器8后向压缩机I补气的入口。
[0058]本方案双级增焓转子式压缩机运行时，低温低压制冷剂通过气液分离器2吸入第一气缸11，经过第一压缩部10压缩后变为中压中温制冷剂气体进入第一气缸11、隔板80与第二气缸21之间的中间通道30。
[0059]同时，经过一次节流阀5a、闪蒸器6、截止阀7、增焓气液分离器8的中压低温的补气经增焓补气口 34进入中间通道30后，与第一气缸11排出的一级压缩的气体混合，共同吸入到第二气缸21，经过第二气缸21的二级压缩后变为高温高压的制冷剂气体，排入到压缩机壳体内，经过定子组件60与转子之间的空隙排出压缩机。
[0060]本方案双级增焓压缩机的第一压缩部10与第二压缩部20之间的中间通道30，设计为两端直径大中间直径小的文丘里管结构，两端口部直径Dl，中间喉部直径D2，根据流体力学连续性方程:V1*D12 = V2*D22，其中Vl为入口流体速度，V2为喉部处流体速度，由于D1>D2，得V1〈V20
[0061 ]在图2和图3中，Pm为中间压力补气压力，Ps为第一气缸排气压力;Ph为中间通道直径最小处的压力;Pd为第二气缸吸气压力。
[0062]根据伯努利方程:Ps+pVl2/2g = Ph+pV22/2g，得出Ps>Ph，文丘里管的喉部处即中间通道30的直径最小处，流速大，压力低，经过一次节流的中压补气在喉部处喷入，由于相对压差增大，可以增大补气量，提高压缩机的输气系数，提高压缩机的能效。由于中间流道的喉部处压力低，可以防止中间补气因阻力太大导致的逆流，提高压缩机及空调系统的可靠性。并且由于补气相对容易，补气压力不用调整过高，可以防止因中间补气压力过高造成液压缩，提高压缩机的可靠性。
[0063]本实施例适用于双级压缩或多级压缩机构。本实施例的压缩机至少有两个气缸，其中一个气缸为一级压缩气缸，另一个为二级压缩气缸，两个气缸之间存在一级气缸的排气向二级气缸的吸气流通的中间通道或者中间腔，且中间通道或者中间腔联通补气增焓的支路。
[0064]所述的双级压缩机构或多级压缩机构的气缸数量可以是一个或两个或多个，可以自由组合形成。
[0065]本实施例的申请的解决问题的思想也适用于立式、卧式等旋转式压缩机。
[0066]实施例二
[0067]图5示出了本实施例的压缩机的结构示意图。中间通道30的第一端口与第一压缩部10的排气口连通，中间通道30的第二端口与第二压缩部20的吸气口连通，中间通道30包括由由第一端口向增焓补气口延伸的第一通道段，第一通道段31的流通面积沿第一端口至增焓补气口的方向逐渐减小。
[0068]中间通道30还包括由第二端口向增焓补气口延伸的第二通道段，第二通道段的流通面积沿第二端口至增焓补气口的方向逐渐减小。
[0069]中间通道30还包括设置在第一通道段和第二通道段之间的第三通道段，第三通道段的流通面积一致，增焓补气口设置在第三通道段的周壁上。
[0070]在中间通道30的平行于其轴线的截面内，第一通道段31的侧壁呈直线形。
[0071]在中间通道30的平行于其轴线的截面内，第二通道段32的侧壁呈直线形。
[0072]中间通道30的流通面积与第一通道段和第二通道段的小口端的流通面积一致。
[0073]中间通道30形成在第一气缸11和第二气缸21之间的隔板80，中间通道30形成在第一气缸11、第二气缸21和隔板80的组合体上。
[0074]在中间通道30的平行于其轴线的截面内，第一通道段31的侧壁呈直线形。
[0075]在中间通道30的平行于其轴线的截面内，第二通道段32的侧壁呈直线形。
[0076]本实施例与实施例一的不同之处在于:其第一压缩部10与第二压缩部20之间的中间通道30的剖面轮廓可以不是双曲线形，而是两个小端相连的漏斗形状，其中间通道30的喉部处位于隔板80上，上述的喉部即为第三通道段，增焓补气口也设置在隔板80上。经过第一压缩部排出的制冷剂气体，从第一气缸11排出，经过下法兰组件，进去中间通道30，由于隔板30的中间流道喉部处直径减小，制冷剂流速增大，压力减小，同时经过一次节流的中压补气，经过增焓气液分离器8，喷入中间通道30，与第一压缩部排出的制冷剂气体混合进入第二气缸21，完成二级压缩后排出到压缩机壳体内部。
[0077]实施例三
[0078]图6示出了本发明的第三实施例的压缩机的结构示意图；图7示出了图6中B处的结构放大图。
[0079]结合图6和图7可以看出，本实施例与实施例一和实施二的不同在于:中间通道30位于压塑机的壳体组件52的外部。
[0080]压缩机还包括第一连接管路和第二连接管路，第一连接管路与第一端口连接并延伸至壳体组件52内部连接第一压缩部10的排气口 ；第二连接管路，与第二端口连接并延伸至壳体组件52内部连接第二压缩部20的吸气口。
[0081]其第一压缩部10与第二压缩部20之间的中间通道30位于压缩机的壳体组件52的外部，中间导通一端连接在下法兰组件上，另一端连接在第二气缸21上，由外部的不同直径的管路组成，其中中间通道30的形状可以是如实施例一的双曲线形也可以是实施二的两个小端相连的漏斗形状，其中间补气的入口设置在中间通道30的直径最小喉部处。
[0082]经过第一压缩部排出的制冷剂气体，从第一气缸11排出，经过下法兰组件，进去中间通道30，由于中间通道30喉部处直径减小，制冷剂流速增大，压力减小，同时经过一次节流的中压补气，经过增焓气液分离器8，喷入中间通道30，与第一压缩部10排出的制冷剂气体混合进入第二气缸21，完成二级压缩后排出到压缩机壳体内部。
[0083]图8示出了本实施例的压缩机的中间通道内压力分布图。在图中a至e所代表的压力依次降低。
[0084]从图中可以看出有第一压缩部10进入中间通道30的第一通道段31，随着第一通道段31的流通面积的逐渐减小，压力也逐渐减小，在第三通道段33中的压力为e，补气通道内的压力为b，因此可以实现顺利补气。另外实施例一和实施例二的压力分布与本实施例的压力分布相类似。
[0085]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，对于本领域的技术人员来说，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。
【主权项】
1.一种压缩机，其特征在于，包括: 第一压缩部(10)，具有排气口； 第二压缩部(20)，具有吸气口 ； 中间通道(30)，具有第一端口和第二端口，所述第一端口与所述第一压缩部(10)的排气口连通，所述第二端口与所述第二压缩部(20)的吸气口连通，所述中间通道(30)的周壁上还设置有增焓补气口(34)，所述中间通道(30)的设置有所述增焓补气口(34)的位置的流通面积小于所述第一端口的流通面积，以利用伯努利效应由所述增焓补气口(34)向所述中间通道(30)引入冷媒。2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述中间通道(30)包括由所述第一端口向所述增焓补气口(34)延伸的第一通道段(31)，至少部分的所述第一通道段(31)的流通面积沿所述第一端口至所述增焓补气口(34)的方向逐渐减小。3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述中间通道(30)的设置有所述增焓补气口(34)的位置的流通面积为所述第一端口的流通面积的0.01至0.4倍。4.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于， 在所述中间通道(30)的平行于其轴线的截面内，所述第一通道段(31)的侧壁呈弧形；或， 在所述中间通道(30)的平行于其轴线的截面内，所述第一通道段(31)的侧壁呈直线形。5.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述增焓补气口(34)设置在所述第一通道段(31)的远离所述第一端口的一端。6.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述中间通道(30)还包括由所述第二端口向所述增焓补气口(34)延伸的第二通道段(32)，至少部分的所述第二通道段(32)的流通面积沿所述第二端口至所述增焓补气口(34)的方向逐渐减小。7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于， 在所述中间通道(30)的平行于其轴线的截面内，所述第二通道段(32)的侧壁呈弧形；或， 在所述中间通道(30)的平行于其轴线的截面内，所述第二通道段(32)的侧壁呈直线形。8.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述中间通道(30)还包括设置在所述第一通道段(31)和所述第二通道段(32)之间的第三通道段(33)，所述第三通道段(33)的流通面积一致，所述增焓补气口(34)设置在所述第三通道段(33)的周壁上。9.根据权利要求1至8中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述第一压缩部(10)包括第一气缸(11)，所述第二压缩部(20)包括第二气缸(21)，所述第一气缸(11)和所述第二气缸(21)叠置，所述压缩机还包括设置在所述第一气缸(11)和所述第二气缸(21)之间的隔板(80)，所述中间通道(30)形成在所述第一气缸(11)、第二气缸(21)和所述隔板(80)的组合体上。10.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括壳体组件(52)，所述中间通道(30)位于所述壳体组件(52)的外部。11.根据权利要求10所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括: 第一连接管路，与所述第一端口连接并延伸至所述壳体组件(52)内部连接所述第一压缩部(10)的排气口； 第二连接管路，与所述第二端口连接并延伸至所述壳体组件(52)内部连接所述第二压缩部(20)的吸气口。12.—种空调器，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的压缩机。
【文档编号】F04C29/12GK105864041SQ201610352894
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】翟元彬, 阙沛祯, 胡艳军, 黄建峰, 杨欧翔
【申请人】珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司