CN103883533B - 双级压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双级压缩机，包括：壳体；压缩机构，压缩机构设在壳体内，压缩机构内形成有吸气通道和喷气腔，压缩机构包括：一级压缩部件和二级压缩部件，其中喷气腔用于接收一级压缩部件的排气，吸气通道具有第一端和第二端，吸气通道的第一端与喷气腔连通；以及中间隔板，中间隔板夹设在一级压缩部件和二级压缩部件之间，中间隔板上形成有凹槽结构，凹槽结构连通吸气通道的第二端与二级压缩部件的吸气口。本发明的双级压缩机可以增大二级压缩部件的吸气面积，减小吸气通道内的压力脉动损失，从而提高双级喷气压缩机的能效。

Description

双级压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域，尤其是涉及一种双级压缩机。

背景技术

压缩机在运行时，其吸气过程会产生吸气压力脉动，排气过程会产生排气压力脉动，在普通的单级压缩机中，使用储液器可以减小吸气压力脉动带来的负作用，用消音器可以减小压缩机构排气带来的排气压力脉动。

但在两级压缩机中，经过一级压缩后的制冷剂排到喷气腔中，通过吸气通道把喷气腔和二级压缩吸气口连通。因此，其压力脉动损失相当于一级压缩排气压力脉动损失与二级吸气压力脉动损失的总和，该压力脉动损失比普通单级压缩机脉动要大得多。

而在发明人所了解的相关技术中，主要是通过增加喷气腔的容积来减小上述压力脉动损失。但是，单独增加喷气腔的容积会导致压缩机构等相关部件体积变大，成本高，且对于一些压缩机而言，出于结构限制等原因还可能无法单独增加喷气腔的体积。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种双级压缩机，该双级压缩机可以增大二级压缩部件的吸气面积，减小吸气通道内的压力脉动损失，从而提高双级喷气压缩机的能效。

根据本发明实施例的双级压缩机，包括：壳体；以及压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内，所述压缩机构内形成有吸气通道和喷气腔，所述压缩机构包括：一级压缩部件和二级压缩部件，其中所述喷气腔用于接收所述一级压缩部件的排气，所述吸气通道具有第一端和第二端，所述吸气通道的所述第一端与所述喷气腔连通；以及中间隔板，所述中间隔板夹设在所述一级压缩部件和所述二级压缩部件之间，所述中间隔板上形成有凹槽结构，所述凹槽结构连通所述吸气通道的所述第二端与所述二级压缩部件的吸气口。

根据本发明实施例的双级压缩机，可以在不增加压缩机构整体尺寸的情况下，通过在中间隔板上开设分别连通二级压缩部件吸气口和吸气通道的凹槽结构，从而实现增大二级压缩部件吸气面积的目的，减小吸气通道内的压力脉动损失，进而提高了双级喷气压缩机的能效。

另外，根据本发明实施例的双级压缩机，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述凹槽结构与所述二级压缩部件的吸气口正对，所述凹槽结构贯通所述中间隔板。从而凹槽结构可以有效增加二级压缩部件的吸气面积，减少压力脉动损失。

根据本发明的一些实施例，所述吸气通道的横截面的面积按照从所述喷气腔朝向所述二级压缩部件的方向逐渐变小。

这样，通过将吸气通道设置成变截面的锥形状通道，有利于消减压力脉动，保证二级吸气的气流流向惯性，减小了压力脉动损失，从而提高了压缩机的效率。

根据本发明的一些实施例，所述吸气通道分为依次相连的多个子吸气通道，每个所述子吸气通道为等截面通道，且任意相邻的两个所述子吸气通道的横截面的面积不等，以使得所述吸气通道形成为阶梯式通道结构。

由此，可以消减压力脉动，保证二级吸气的气流流向惯性，减小压力脉动损失，从而提高压缩机的效率。

根据本发明的一些实施例，所述多个子吸气通道的横截面的截面积按照从所述喷气腔朝向所述二级压缩部件的方向依次递减。

由此，同样可以消减压力脉动，保证二级吸气的气流流向惯性，减小压力脉动损失，从而提高压缩机的效率。

根据本发明的一些实施例，所述多个子吸气通道的横截面的截面积按照从所述喷气腔朝向所述二级压缩部件的方向先递增再递减。

由此，可以消减压力脉动，保证二级吸气的气流流向惯性，减小压力脉动损失，从而提高压缩机的效率。

根据本发明的一些实施例，所述压缩机构内还形成有压力脉动消减腔，所述压力脉动消减腔连通所述凹槽结构。

通过设置压力脉动消减腔，可以进一步减小压力脉动损失，与凹槽结构同时作用可以更好地提高压缩机的能效。

根据本发明的一些实施例，所述压力脉动消减腔为单体腔结构；或者

所述压力脉动消减腔包括多个彼此连通的子腔体以构成多腔结构。

根据本发明的一些实施例，所述二级压缩部件位于所述一级压缩部件的上面，所述二级压缩部件包括上气缸、主轴承，所述一级压缩部件包括下气缸、副轴承和盖板，所述盖板设在所述副轴承的底面以在所述盖板与所述副轴承之间限定出所述喷气腔。

根据本发明的一些实施例，所述压力脉动消减腔为单体腔结构，所述压力脉动消减腔形成在所述上气缸上或者所述压力脉动消减腔形成在所述中间隔板上。

根据本发明的一些实施例，所述压力脉动消减腔为多腔结构，其中

所述压力脉动消减腔包括两个子腔体且分别形成在所述中间隔板和所述下气缸上；或者

所述压力脉动消减腔包括三个子腔体且分别形成在所述中间隔板、所述下气缸和所述副轴承上。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的双级压缩机的示意图；

图2是图1中所示的双级压缩机的局部示意图；

图3是其中一个实施例中的吸气通道的示意图；

图4是另一个实施例中的吸气通道的示意图；

图5是又一个实施例中的吸气通道的示意图；

图6是其中一个实施例的压力脉动消减腔的示意图；

图7是另一个实施例的压力脉动消减腔的示意图；

图8是又一个实施例的压力脉动消减腔的示意图；

图9是再一个实施例的压力脉动消减腔的示意图；

图10是其中一个实施例的中间隔板的立体图；

图11是图10中所示的中间隔板的主视图。

附图标记：

压缩机100；

壳体1；

消音器21，主轴承22，上气缸23，中间隔板24，下气缸25，副轴承26，盖板27，曲轴28；

驱动电机3，定子31，转子32；

喷气腔41，凹槽结构42，吸气通道43，第一子吸气通道431，第二子吸气通道432，第三子吸气通道433，吸气口44，压力脉动消减腔45，子腔体451。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图11详细描述根据本发明实施例的双级压缩机100，该双级压缩机100可以用于制冷系统中。

根据本发明一些实施例的双级压缩机100可以包括壳体1、压缩机构和驱动电机3等部件。

壳体1可以包括主壳体，设在主壳体上面的上壳体以及设在主壳体下面的下壳体，主壳体与上壳体以及主壳体与下壳体之间可以焊接固定，本发明对于壳体1的构造不作特殊限定。

压缩机构设在壳体1内，例如压缩机构可以固定在壳体1的内壁面上，但不限于此。压缩机构具有双缸结构，从而实现双级压缩功能。压缩机构可以包括一级压缩部件（包括下气缸25、对应的活塞、滑片等部件）、二级压缩部件（包括上气缸23、对应的活塞、滑片等部件）和中间隔板24，中间隔板24夹设在一级压缩部件和二级压缩部件之间。

二级压缩部件可以位于一级压缩部件的上面，二级压缩部件可以吸入经过一级压缩部件压缩的排气，对排气进行二次压缩，二级压缩部件的排气可以排入到消音器21内，并最终从消音器21排入到壳体1内部，该部分排气冷却完驱动电机3后可以直接从位于壳体1顶部的排气管排出。

结合图1，下面将对压缩机构的具体构造进行详细描述。其中一级压缩部件可以包括下气缸25、副轴承26和盖板27等部件，二级压缩部件可以包括上气缸23、主轴承22等部件，其中上气缸23设在中间隔板24的顶面，主轴承22设在上气缸23的顶面，消音器21可以设在主轴承22上用于消音，下气缸25设在中间隔板24的底面，副轴承26设在下气缸25的底面，盖板27可以设在副轴承26的底面，从而在盖板27与副轴承26之间限定出喷气腔41。

喷气腔41用于接收一级压缩部件的排气，即经过一级压缩部件压缩后的排气可以通过排气阀门进入到喷气腔41内。

需要说明的是，压缩机构还可以包括曲轴28以及分别对应一级压缩部件和二级压缩部件的滑片、滑片槽、活塞等结构，这些结构可以采用与现有双级压缩机相同或相近的设计方式，这里出于简洁的目的不再一一赘述。并且，可以理解的是，压缩机构的曲轴28是由驱动电机3驱动的，驱动电机3可以包括定子31和转子32，定子31可以固定在壳体1的内壁面上，转子32可转动地位于定子31的内侧，转子32可以与曲轴28的上部固定。

如图3-图5所示，压缩机构内还形成有吸气通道43，吸气通道43是用于连通一级压缩部件排气与二级压缩部件吸气的中间通道。吸气通道43可以是贯穿副轴承26、下气缸25和中间隔板24的通道，但不限于此。

参照图1-图2、图10-图11所示，中间隔板24上形成有凹槽结构42，且吸气通道43可以具有第一端（例如，图3-图5中的下端）和第二端（例如，图3-图5中的上端）。其中，吸气通道43的第一端与喷气腔41连通，凹槽结构42连通吸气通道43的第二端与二级压缩部件的吸气口44。

由于吸气通道43位于压缩机构内部，受限于压缩机构各部件的配合关系，二级压缩部件的吸气口44处的截面积一般偏小。而根据本发明实施例的双级压缩机100，通过在中间隔板24上设置凹槽结构42，凹槽结构42用于连通吸气通道43和二级压缩部件的吸气口44，且由于中间隔板24是紧贴二级压缩部件设置的，因此凹槽结构42邻接或紧贴二级压缩部件的吸气口44，从而相当于增加了二级压缩部件的吸气口44的截面积，从而可以有效减小吸气过程的流动阻力，有利于提高双级压缩机100的能效。

简言之，根据本发明实施例的双级压缩机100，可以在不增加压缩机构整体尺寸的情况下，通过在中间隔板24上开设分别连通二级压缩部件吸气口44和吸气通道43的凹槽结构42，从而实现增大二级压缩部件吸气面积的目的，减小吸气通道43内的压力脉动损失，进而提高了双级喷气压缩机100的能效。

根据本发明的一些实施例，凹槽结构42与二级压缩部件的吸气口44正对，从而凹槽结构42可以有效增加二级压缩部件的吸气面积，减少压力脉动损失。凹槽结构42可以形成为贯通中间隔板24的贯通槽形式，这样便于连通吸气通道43和二级压缩部件的吸气口44。可选地，凹槽结构42可以形成为阶梯结构，如图1所示，但不限于此。

一般地，压缩机100的每个吸气周期都具有吸气终止过程，这样往往伴随而来的有吸气惯性力的终止和吸气回流脉冲，而如果惯性力刚好为零，但由于结构受制和工况变化等影响将难以实现，而吸气惯性力在整个周期都存在，容易发生吸气不足现象，导致缸内膨胀脉冲损失。并且，气缸内部空间的压缩容积变化和阀门开闭的时间错位等因素，都会产生较大的紊流和压力脉冲损失，因此在双级压缩机100中，吸气通道43中的气流受到上述因素的影响，即一级排气所引起的负作用会影响到二级吸气气流惯性作用，进而影响二级压缩腔的吸气效率，二级压缩的吸气回流同样会受到这样的影响。

有鉴于此，在一些实施例中，参照图3所示，吸气通道43的横截面的面积按照从喷气腔41朝向二级压缩部件的方向逐渐变小。具体地，在图3的示例中，从喷气腔41朝向二级压缩部件的方向为从下向上，也就是说，吸气通道43为从下向上逐渐渐缩的大体锥形通道。

这样，通过将吸气通道43设置成变截面的锥形状通道，有利于消减上述压力脉动，保证二级吸气的气流流向惯性，减小压力脉动损失，从而提高压缩机100的效率。

但是，本发明并不限于此，在本发明的另一些实施例中，如图4和图5所示，吸气通道43可以分为依次相连的多个子吸气通道（例如，第一子吸气通道431、第二子吸气通道432和第三子吸气通道433），每个子吸气通道均可以为等截面通道，而任意相邻的两个子吸气通道的横截面的面积可以是不等的，从而使得吸气通道43形成为阶梯式通道结构，如图4和图5所示。

由此，同样可以消减上述压力脉动，保证二级吸气的气流流向惯性，减小压力脉动损失，从而提高压缩机100的效率。

作为一种可选的实施方式，多个子吸气通道431的横截面的面积按照从喷气腔41朝向二级压缩部件的方向依次递减。例如，在图4的示例中，吸气通道43包括从上向下依次相连的第一子吸气通道431、第二子吸气通道432和第三子吸气通道433，第一子吸气通道431与凹槽结构42相连，第三子吸气通道433与喷气腔41相连，其中第三子吸气通道433的横截面的面积大于第二子吸气通道432的横截面的面积，第二子吸气通道432的横截面的面积大于第一子吸气通道431的横截面的面积。

作为另一种可选的实施方式，多个子吸气通道431的横截面的面积按照从喷气腔41朝向二级压缩部件的方向先递增再递减。例如，在图5的示例中，吸气通道43可以包括从上向下依次相连的第一子吸气通道431、第二子吸气通道432和第三子吸气通道433，第一子吸气通道431与凹槽结构42相连，第三子吸气通道433与喷气腔41相连，第三子吸气通道433的横截面的面积与第一子吸气通道431的横截面的面积可以相等，第二子吸气通道432的横截面的面积大于第一子吸气通道431的横截面的面积。

简言之，图3-图5所示的三种吸气通道43的结构均可以实现消减上述压力脉动的目的，从而保证二级吸气的气流流向惯性，减小压力脉动损失，进而提高压缩机100的能效。

根据本发明的一些优选实施例，如图6-图9所示，压缩机构内还形成有压力脉动消减腔45，该压力脉动消减腔45可以具有开口，压力脉动消减腔45的开口连通凹槽结构42。通过设置压力脉动消减腔45，可以进一步减小压力脉动损失，与凹槽结构42同时作用可以更好地提高压缩机100的能效。

在一些实施例中，如图6和图7所示，压力脉动消减腔45为单体腔结构，即压力脉动消减腔45为一个单独的腔体结构，在这些实施例中，压力脉动消减腔45可以是等截面结构的腔体，但并不限于此。

例如，根据不同压缩机100的构造，可以较灵活地设计压力脉动消减腔45的具体位置，例如，参照图6所示，压力脉动消减腔45可以形成在上气缸23上，具体可形成在上气缸23的底面上，或者参照图7所示，压力脉动消减腔45可以形成在中间隔板24上。

而在另一些实施例中，如图8和图9所示，压力脉动消减腔45包括多个彼此连通的子腔体451以构成多腔结构，即压力脉动消减腔45是由多个子腔体451串联设置且彼此连通而构成的一个多腔结构，这样可以更好地减小压力脉动损失，提高压缩机100能效。在这些实施例中，每个子腔体451均可以是等截面的腔体结构，当然也可以是变截面结构，多个子腔体451之间的截面积可以是相同的，当然也可以是不同的。

参照图8的示例中，压力脉动消减腔45可以包括两个子腔体451且分别形成在中间隔板24和下气缸25上。参照图9的示例中，压力脉动消减腔45可以包括三个子腔体451且分别形成在中间隔板24、下气缸25和副轴承26上。

简言之，根据不同的压缩机100结构，由于其产生的压力脉动一般是不一样，因此可以通过将压力脉动消减腔45的位置及结构作适应性的变化，从而一方面方便结构设计，另一方面还能满足不同压缩机100的需求，从而减小其压力脉动，提高压缩机100能效。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种双级压缩机，其特征在于，包括：

壳体；以及

压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内，所述压缩机构内形成有吸气通道和喷气腔，所述压缩机构包括：

一级压缩部件和二级压缩部件，其中所述喷气腔用于接收所述一级压缩部件的排气，所述吸气通道具有第一端和第二端，所述吸气通道的所述第一端与所述喷气腔连通；以及

中间隔板，所述中间隔板夹设在所述一级压缩部件和所述二级压缩部件之间，所述中间隔板上形成有凹槽结构，所述凹槽结构连通所述吸气通道的所述第二端与所述二级压缩部件的吸气口以增大所述二级压缩部件的吸气面积。

2.根据权利要求1所述的双级压缩机，其特征在于，所述凹槽结构与所述二级压缩部件的吸气口正对，所述凹槽结构贯通所述中间隔板。

3.根据权利要求1所述的双级压缩机，其特征在于，所述吸气通道的横截面的面积按照从所述喷气腔朝向所述二级压缩部件的方向逐渐变小。

4.根据权利要求1所述的双级压缩机，其特征在于，所述吸气通道分为依次相连的多个子吸气通道，每个所述子吸气通道为等截面通道，且任意相邻的两个所述子吸气通道的横截面的面积不等，以使得所述吸气通道形成为阶梯式通道结构。

5.根据权利要求4所述的双级压缩机，其特征在于，所述多个子吸气通道的横截面的面积按照从所述喷气腔朝向所述二级压缩部件的方向依次递减。

6.根据权利要求4所述的双级压缩机，其特征在于，所述多个子吸气通道的横截面的面积按照从所述喷气腔朝向所述二级压缩部件的方向先递增再递减。

7.根据权利要求1所述的双级压缩机，其特征在于，所述压缩机构内还形成有压力脉动消减腔，所述压力脉动消减腔连通所述凹槽结构。

8.根据权利要求7所述的双级压缩机，其特征在于，所述压力脉动消减腔为单体腔结构；或者

所述压力脉动消减腔包括多个彼此连通的子腔体以构成多腔结构。

9.根据权利要求8所述的双级压缩机，其特征在于，所述二级压缩部件位于所述一级压缩部件的上面，所述二级压缩部件包括上气缸、主轴承，所述一级压缩部件包括下气缸、副轴承和盖板，所述盖板设在所述副轴承的底面以在所述盖板与所述副轴承之间限定出所述喷气腔。

10.根据权利要求9所述的双级压缩机，其特征在于，所述压力脉动消减腔为单体腔结构，所述压力脉动消减腔形成在所述上气缸上或者所述压力脉动消减腔形成在所述中间隔板上。

11.根据权利要求9所述的双级压缩机，其特征在于，所述压力脉动消减腔为多腔结构，其中

所述压力脉动消减腔包括两个子腔体且分别形成在所述中间隔板和所述下气缸上；或者

所述压力脉动消减腔包括三个子腔体且分别形成在所述中间隔板、所述下气缸和所述副轴承上。