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一种补气增焓压缩机和空调器的制作方法

  • 国知局
  • 2024-10-21 15:24:11

本发明涉及压缩机,具体涉及一种补气增焓压缩机和空调器。

背景技术:

1、滚动转子式压缩机具有体积小、结构简单等突出优点,广泛应用于家用空调、商用空调、低温热泵等领域。在该机型泵体上设置增焓通道,向压缩腔内喷入中压气体可提升制冷量(或制热量)、降低压缩机排气问题,进一步拓展了压缩机应用范围。

2、现有增焓结构通常根据压缩机应用场合在隔板或法兰上的特定区域开设增焓通道,利用滚子压覆密封作用解决压缩腔压力大于增焓压力时的逆流问题,如专利cn117287395a所述结构。该专利结构只能适应特定工况(设计时选定的工况),原因是当压缩机运行工况偏离特定工况时,增焓口存在提前关闭或延迟关闭的问题,导致增焓效果变差。

3、现有技术专利cn201351610y公开了在气缸上开设滚子腔,在滚子腔中设置滚珠,滚珠的一端连接补气通道,另一端连接气缸腔,通过滚珠的运动打开和关闭补气通道。但是该结构由于滚珠设在补气通道中,并且滚珠的另一端与气缸补气进口连通,通过气缸补气进口引入压力、与补气压力大小比较,从而推动滚珠运动以打开或关闭补气通道,但是通过气缸补气进口引入压力的方式由于存在滚珠的阻挡导致进气通道截面积较小,导致补气量达不到所需的要求,补气采用滚珠仍然会使得其与通道内壁之间存在较大的泄漏间隙,导致达不到补气的需求(补气压力不够或存在气缸回气等情况),并且滚珠在运动过程中不会沿着中心轴线的方向行进,会发生偏移,从而会撞击到通道内壁或下端等情况,产生应力集中,产生大量的能量消耗,导致补气的性能降低,补气可靠性降低。同样的现有技术专利cn202117924 u也存在通过气缸补气进口引入压力的方式导致补气量较小,达不到所需的要求。

4、由于现有技术中的补气增焓压缩机的阀体结构设置于补气通道中并且通过气缸补气进口引入压力,而导致补气量较小,达不到所需的要求等技术问题,因此本发明研究设计出一种补气增焓压缩机和空调器。

技术实现思路

1、因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的补气增焓压缩机的阀体结构设置于补气通道中并且通过气缸补气进口引入压力,而导致补气量较小,达不到所需要求的缺陷,从而提供一种补气增焓压缩机和空调器。

2、为了解决上述问题,本发明提供一种补气增焓压缩机,其包括:

3、气缸、隔板或法兰和阀体,所述隔板或法兰与所述气缸的轴向一侧端面相接,且所述隔板或法兰的内部开设有补气增焓通道,所述气缸的与所述隔板或法兰相接的轴向一侧端面上以凹陷的方式开设有喷射通道,或者所述隔板或法兰的与所述气缸相接的轴向一侧端面上以凹陷的方式开设有喷射通道;

4、在所述气缸上与所述喷射通道相接的位置还开设有阀槽,所述喷射通道的径向内侧与所述气缸的内部腔体连通,所述阀体的至少部分结构设置于所述阀槽中,所述阀槽的远离所述喷射通道的一侧还连通设置有压力引入槽,所述压力引入槽的一端与所述阀槽连通、另一端能与所述气缸的内部腔体连通,所述阀体能在所述阀槽和所述喷射通道中运动,以打开或关闭所述喷射通道;所述阀体的表面硬度值为h,所述隔板或法兰的表面硬度值为h1,并有b=h1/h∈(0.2,2)。

5、在一些实施方式中,

6、还包括滚子,所述滚子设置于所述气缸内,所述隔板或法兰为调制钢材料,其硬度值h1满足:23hrc≤h1≤60hrc,所述滚子的材料为灰铸铁,硬度值为18~20hrc。

7、在一些实施方式中,

8、所述压力引入槽能引入所述气缸的内部腔体中的冷媒并作用于所述阀体的一端,所述补气增焓通道能引入冷媒并作用于所述阀体的另一端,当所述压力引入槽引入的冷媒压力小于所述补气增焓通道中的冷媒压力时,所述阀体朝所述压力引入槽的方向运动进而打开所述喷射通道,当所述压力引入槽引入的冷媒压力大于所述补气增焓通道中的冷媒压力时,所述阀体朝所述喷射通道的方向运动进而关闭所述喷射通道,所述喷射通道被打开时,所述补气增焓通道内的冷媒能通过所述喷射通道补入所述气缸的内部腔体中。

9、在一些实施方式中,

10、所述气缸的远离所述隔板或法兰的轴向端面上开设有排气斜切口,所述排气斜切口的径向内侧与所述气缸的内部腔体连通,所述压力引入槽的一端延伸至与所述排气斜切口相接,以与所述内部腔体连通,能引入所述内部腔体内的冷媒进入所述压力引入槽中。

11、在一些实施方式中,

12、所述压力引入槽沿所述气缸的轴向方向延伸,所述补气增焓通道沿着所述气缸的径向方向延伸,所述隔板或法兰上还设置有增焓口,所述增焓口从所述隔板或法兰的轴向一端面朝所述隔板或法兰的内部延伸,延伸至与所述补气增焓通道连通,所述增焓口与所述喷射通道相对接连通。

13、在一些实施方式中,

14、在纵向平面的投影面内,在垂直于所述气缸的轴向方向,所述压力引入槽的宽度小于所述阀槽的宽度,所述阀槽的宽度小于所述喷射通道的宽度,所述阀体在垂直于所述气缸的轴向方向的宽度小于所述阀槽的在该方向的宽度,使得所述阀体与所述阀槽之间形成间隙配合。

15、在一些实施方式中,

16、所述阀体朝向所述隔板或法兰的一端面为第一端面,所述隔板或法兰的朝向所述气缸的轴向端面为第二端面,其中所述第一端面与所述第二端面之间的最大距离为所述阀体的行程l,并且l被设定在:0.05mm≤l≤1.5mm。

17、在一些实施方式中,

18、所述阀体为圆柱体结构,所述阀槽、所述压力引入槽和所述喷射通道也均为圆柱体结构,所述阀体朝向所述隔板或法兰的一端面为平面,所述阀体朝向所述压力引入槽的一端面也为平面,在纵向平面的投影面内,所述阀体为矩形结构,所述阀槽、所述压力引入槽和所述喷射通道也均为矩形结构。

19、在一些实施方式中,

20、0.01mm≤λ≤0.1mm;

21、其中λ为在垂直于所述阀槽中心轴线方向上,所述阀槽与所述阀体的间隙,即为阀槽直径-阀体直径。

22、在一些实施方式中,

23、d为所述阀体的直径,4mm≤d<12mm。

24、在一些实施方式中,

25、h为所述阀体在其中心轴线上的长度,即阀体厚度,1mm≤h<3mm。

26、在一些实施方式中,

27、ρ为阀体密度,ρ<5000kg/m^3。

28、在一些实施方式中,

29、l为阀体行程,l≤0.6mm。

30、在一些实施方式中,

31、所述阀体朝向所述隔板或法兰的一端面为第一端面,所述气缸朝向所述隔板或法兰的一端面为第三端面,其中所述第一端面与所述第三端面之间的最小距离为h0,h为所述阀体在其中心轴线上的长度,并有:h0/h<0.5。

32、在一些实施方式中,

33、所述补气增焓压缩机为双缸压缩机,所述气缸包括上气缸和下气缸,所述隔板或法兰为设置在所述上气缸和所述下气缸之间的隔板,所述上气缸上设置有压力引入槽一、阀槽一和喷射通道一,所述阀体包括阀体一和阀体二,所述阀体一的至少部分结构设置于所述阀槽一中,所述阀体一的至少部分结构设置于所述喷射通道一中,所述阀体一能在所述阀槽一和所述喷射通道一中运动,以打开或关闭所述喷射通道一;

34、所述下气缸上设置有压力引入槽二、阀槽二和喷射通道二,所述阀体二的至少部分结构设置于所述阀槽二中,所述阀体二的至少部分结构设置于所述喷射通道二中,所述阀体二能在所述阀槽二和所述喷射通道二中运动,以打开或关闭所述喷射通道二;

35、所述增焓口包括增焓口一和增焓口二,所述增焓口一从所述隔板的朝向所述上气缸的轴向端面上以朝所述隔板的内部方向开设,至与所述补气增焓通道连通,所述增焓口二从所述隔板的朝向所述下气缸的轴向端面上以朝所述隔板的内部方向开设,至与所述补气增焓通道连通。

36、在一些实施方式中,

37、所述补气增焓压缩机为单缸压缩机,所述隔板或法兰包括上法兰和下法兰,所述气缸上设置有所述压力引入槽、阀槽和喷射通道,所述阀体的至少部分结构设置于所述阀槽中,所述阀体的至少部分结构设置于所述喷射通道中,所述阀体能在所述阀槽和所述喷射通道中运动,以打开或关闭所述喷射通道;

38、所述增焓口和所述补气增焓通道设置于所述上法兰或所述下法兰上,所述增焓口从所述上法兰或所述下法兰的朝向所述气缸的轴向端面上以朝所述上法兰或所述下法兰的内部方向开设,至与所述补气增焓通道连通。本发明还提供一种空调器,其包括前述的补气增焓压缩机。

39、本发明提供的一种补气增焓压缩机和空调器具有如下有益效果:

40、1.本发明通过将隔板或法兰上设置补气增焓通道,气缸的朝向隔板或法兰的端面上开设喷射通道、或隔板或法兰朝气缸的端面上开喷射通道,气缸上与喷射通道相接地开设有阀槽,阀槽另一侧还连通设置压力引入槽,能够引入气缸内部腔体内的冷媒,阀体至少部分结构设置于阀槽中,能够使得阀体的一端承受来自压力引入槽引入的气缸内的冷媒压力,阀体的另一端承受来自于补气增焓通道的补气压力,从而能够根据补气压力和气缸内部腔体的压力的大小关系而驱动阀体是打开喷射通道还是关闭喷射通道,在补气压力大于内部腔体压力时打开喷射通道,在补气通道小于气缸内部腔体压力时关闭喷射通道,实现根据补气和气缸压力大小关系自动控制是否进行补气的效果,提高了止回阀开启或关闭的及时性,能够根据工况的大小自适应调节补气的时间,解决了增焓时间不合理导致的增焓效果差的问题;并且本发明还通过压力引入槽的设置形式,相对于现有技术通过气缸补气进口引入冷媒压力的方式而言,能够完全打开喷射通道而不会对其形成阻挡,能够有效地增大补气量,满足所需的补气要求;并且本发明将阀体的硬度值和隔板或法兰的硬度值的比值设定在b=h1/h∈(0.2,2),能够有效地降低阀体的磨损量,同时还能降低隔板或法兰的磨损量;并且本发明将隔板或法兰的硬度值设置在23hrc≤h1≤60hrc能够进一步降低隔板或法兰的磨损。

41、2.本发明由于设置了压力引入槽,不必将阀槽的通道截面积设置较大,而可以将阀槽的流通面积减小,只需保证阀体能够在其运动即可,从而有效地避免了阀体在运动过程中发生倾斜而偏离中心轴线的情况,保证其始终沿中心轴线方向上下运动,防止其撞击到阀槽内周壁,以及增大阀体与隔板的接触面(形成面接触,避免存在倾斜造成的点接触等),减小了应力集中,从而减小了对隔板的磨损,减小能量消耗,提高了运行可靠性;并且本发明的压力引入槽除了作为阀体背部的压缩腔压力引入通道之外,还可作为压缩机的共振腔,可有效降低压缩机气流噪声。

42、3.本发明还通过将阀体的行程l设置为满足0.05mm≤l≤1.5mm,能够获得较好的增焓效果,还能降低阀对隔板撞击产生的压缩机噪声;本发明还进一步通过将阀体的倾斜角度α设置为满足:

43、并有α≤5°,0.01mm≤λ≤0.1mm,能够有效减小阀体与阀槽的内周壁以及对隔板端面的碰撞,减小应力集中,减小和防止了隔板的磨损严重的情况,使得隔板的磨损问题得到明显改善,压缩机可靠性得到显著提高;

44、4.本发明还进一步通过将阀体与所述隔板或法兰碰撞时的动量i设置为满足:

45、并且i<0.01kg·m/s;能够有效保证阀体能够在阀槽内进行顺畅的运动,减小阀体与阀槽内壁以及隔板之间的碰撞,减小应力,使得隔板的磨损问题进一步得到改善,进一步提高压缩机的可靠性。

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