雙轉子兩級增焓壓縮機及具有其的空調(diào)器、熱泵熱水器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種雙轉子兩級增焓壓縮機及具有其的空調(diào)器、熱泵熱水器。根據(jù)本發(fā)明的轉子兩級增焓壓縮機，包括：低壓氣缸、彈性設置在低壓氣缸的滑片槽中的低壓滑片；高壓氣缸、彈性設置在高壓氣缸的滑片槽中的高壓滑片；設置在低壓氣缸和高壓氣缸之間以隔離低壓氣缸和高壓氣缸的泵體隔板、推動低壓滾子和高壓滾子運動的曲軸、驅動曲軸轉動的電機；支撐曲軸并設置在高壓氣缸上部的上法蘭和設置在低壓氣缸下部的下法蘭、與下法蘭密封形成中壓腔的下法蘭蓋板以及與中壓腔相連通的增焓口；增焓口的設置位置相對低壓滑片的位置沿曲軸的旋轉方向的圓心角為θ，其中，90°≤θ≤270°。本發(fā)明通過優(yōu)化增焓口位置，提高壓縮機的效率，降低功耗。
【專利說明】雙轉子兩級增焓壓縮機及具有其的空調(diào)器、熱泵熱水器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機領域，具體而言，涉及一種雙轉子兩級增焓壓縮機及具有其的空調(diào)器、熱泵熱水器。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，通過在雙轉子兩級壓縮機上設置增焓口對壓縮機增焓，從而有效地降低壓縮機的排氣溫度，提高壓縮機的效率。但是，現(xiàn)有技術中，增焓口一般設置在低壓氣缸或者下法蘭上，并沒有對增焓口的設置位置進行較深入的研究。本發(fā)明的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，增焓口的設置位置，對壓縮機中低壓腔冷媒吸氣過熱損失、高壓腔冷媒吸氣過熱損失以及冷媒的流動阻力都有一定的影響，較大的吸氣過熱損失和較大的流動阻力都會增加壓縮機的耗功，進而降低壓縮機的性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明旨在提供一種提高壓縮機能效比的雙轉子兩級增焓壓縮機及具有其的空調(diào)器、熱泵熱水器。
[0004]本發(fā)明提供了一種雙轉子兩級增焓壓縮機，包括:低壓氣缸、彈性設置在低壓氣缸的滑片槽中的低壓滑片、設置在低壓氣缸中并始終與低壓滑片的端部和低壓氣缸內(nèi)周面接觸的低壓滾子；高壓氣缸、彈性設置在高壓氣缸的滑片槽中的高壓滑片、設置在高壓氣缸中并始終與高壓滑片的端部和高壓氣缸內(nèi)周面接觸的高壓滾子；設置在低壓氣缸和高壓氣缸之間以隔離低壓氣缸和高壓氣缸的泵體隔板、推動低壓滾子和高壓滾子運動的曲軸、驅動曲軸轉動的電機；支撐曲軸并設置在高壓氣缸上部的上法蘭和設置在低壓氣缸下部的下法蘭、與下法蘭密封形成中壓腔的下法蘭蓋板以及與中壓腔相連通的增焓口 ；增焓口的設置位置相對低壓滑片的位置沿曲軸的旋轉方向的圓心角為Θ，其中，90° ≤Θ≤270°。
[0005]進一步地，100?！堞?≤ 200。。
[0006]進一步地，θ=135?；蛘擀?180。。
[0007]進一步地，增焓口設置在低壓氣缸或者下法蘭上。
[0008]進一步地，雙轉子兩級增焓壓縮機還包括與增焓口相連接以對中壓腔補氣增焓的增焓組件；增焓組件包括設置在增焓口內(nèi)部的增焓泵體吸氣管和與增焓泵體吸氣管相連接的增焓管，以及設置在雙轉子兩級增焓壓縮機的殼體上以對增焓管固定的增焓管固定件。
[0009]進一步地，增焓組件還包括套設在增焓泵體吸氣管外部并與雙轉子兩級增焓壓縮機的殼體相連接的增焓殼體吸氣管，以及設置在增焓泵體吸氣管內(nèi)部的增焓密封圈。
[0010]進一步地，增焓管固定件包括與增焓管相配合的增焓管壓板和將增焓管壓板固定在雙轉子兩級增焓壓縮機的殼體上的增焓管固定螺釘，以及設置在增焓管壓板與增焓管之間的增焓管減振墊圈。
[0011]本發(fā)明還提供了一種空調(diào)器，包括前述的雙轉子兩級增焓壓縮機。
[0012]本發(fā)明還提供了一種熱泵熱水器，包括前述的雙轉子兩級增焓壓縮機。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機及具有其的空調(diào)器、熱泵熱水器，通過對增焓口位置的優(yōu)化，選擇將增焓口設置在沿曲軸的旋轉方向相對低壓滑片的位置的圓心角為90°至270°的范圍內(nèi)，在該范圍中，對中壓腔中注入增焓氣體，有效降低低壓腔冷媒吸氣過熱損失和高壓腔冷媒吸氣過熱損失，與此同時能夠有效降低增焓導致的中壓腔中冷媒流動阻力增大的程度，從而降低壓縮機的總耗功量，提升壓縮機的性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的結構示意圖；
[0016]圖2是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的剖視結構示意圖；
[0017]圖3是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的第一分解結構示意圖；
[0018]圖4是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的第二分解結構示意圖；
[0019]圖5a是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的低壓氣缸的俯視結構示意圖；
[0020]圖5b是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的低壓氣缸的剖視結構示意圖；
[0021]圖5c是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的低壓氣缸的仰視結構示意圖；
[0022]圖6a是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的下法蘭的俯視結構示意圖；
[0023]圖6b是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的下法蘭的剖視結構示意圖；
[0024]圖6c是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的下法蘭的仰視結構示意圖；
[0025]圖7a是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的增焓口位置的第一實施例的結構示意圖；
[0026]圖7b是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的增焓口位置的第二實施例的結構示意圖；
[0027]圖7c是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的增焓口位置的第三實施例的結構示意圖；
[0028]圖7d是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的增焓口位置的第四實施例的結構示意圖；
[0029]圖7e是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的增焓口位置的第五實施例的結構示意圖；
[0030]圖7f是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的增焓口位置的第六實施例的結構示意圖；
[0031]圖8是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的能效比隨增焓口位置的變化關系曲線圖；
[0032]圖9是根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機的低壓滑片與排氣口和吸氣口的關系不意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0034]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機，包括:低壓氣缸10、彈性設置在低壓氣缸10的滑片槽中的低壓滑片11、設置在低壓氣缸10中并始終與低壓滑片11的端部和低壓氣缸10內(nèi)周面接觸的低壓滾子12 ;高壓氣缸20、彈性設置在高壓氣缸20的滑片槽中的高壓滑片、設置在高壓氣缸20中并始終與高壓滑片的端部和高壓氣缸20內(nèi)周面接觸的高壓滾子22 ;設置在低壓氣缸10和高壓氣缸20之間以隔離低壓氣缸10和高壓氣缸20的泵體隔板30、推動低壓滾子12和高壓滾子22運動的曲軸40、驅動曲軸40轉動的電機50 ;支撐曲軸40并設置在高壓氣缸20上部的上法蘭23和設置在低壓氣缸10下部的下法蘭13、與下法蘭13密封形成中壓腔16的下法蘭蓋板14、設置在低壓氣缸10或者下法蘭13上的并與中壓腔16相連通的增焓口 15 ;增焓口 15的設置位置相對低壓滑片11的位置沿曲軸40的旋轉方向的圓心角為Θ，其中，90° ( Θ≤270°。本發(fā)明通過對增焓口 15位置的優(yōu)化，選擇將增焓口 15設置在沿曲軸40的旋轉方向相對低壓滑片11的位置的圓心角為90°至270°的范圍內(nèi)，在該范圍中，對中壓腔16中注入增焓氣體，有效地降低增焓導致中壓腔16中冷媒流動阻力增大的程度，即減小冷媒在中壓腔16中的壓降，從而降低壓縮機的功耗，提升壓縮機的性能。
[0035]通過實驗分析，增焓口 15的位置合理設置，不僅能夠降低中壓腔16中的冷媒壓降，另外，能夠降低壓縮機的過熱損失。一般情況下，增焓補氣和吸氣存在溫差，且增焓補氣溫度高于吸氣溫度，如果增焓口 15與吸氣口相距過近，增焓補氣將加熱吸氣，增焓口 15越靠近越易提高吸氣溫度，從而增加了過熱損失，導致制冷系數(shù)的下降；這樣增焓口離吸氣口越遠越能減少過熱損失。同時，增焓口遠離排氣口有利于補氣與低壓氣缸的排氣充分混合，混合充分有利于降低中壓腔16中的氣體溫度，從而減少過熱損失，降低壓縮機的總功耗。
[0036]如圖9所示，低壓氣缸的吸氣口和排氣口分別設置在低壓滑片的兩側，而且與低壓滑片之間的距離對壓縮機的性能具有較大的影響。一般地，吸氣口 19前邊緣角β的存在會造成在壓縮過程開始前吸入的氣體向吸氣口 19回流，導致輸氣量下降，為了減少β造成的不良影響，β取值越小對輸氣量的影響越小，但是需要考慮氣缸滑片槽強度，β取值不能無限小。即應該使吸氣口 19盡量接近氣缸滑片槽，且吸氣口 19的孔口寬度不宜過大，研究表明β取值在30°至35°范圍時對輸氣量的影響不明顯。排氣口后邊緣角α會影響余隙容積的大小，α值越小余隙容積越小，壓縮機的余隙損失越小，越能減少壓縮機的功率，從而提升壓縮機的能效比。應該使排氣口盡量接近氣缸滑片槽，但是需要綜合考慮氣缸滑片槽壁厚，綜合考慮，通常α取值為30°至35°。
[0037]綜上所述，增焓口 15需要遠離吸氣口和排氣口，并結合圖7a至圖7f中，Θ分別為90°、100°、135°、180°、200°、270°時低壓氣缸10上的增焓口 15與低壓滑片11、吸氣口的位置示意圖，從圖中可以較為清楚的看出，在低壓氣缸10上相對低壓滑片11的位置沿曲軸40的旋轉方向的圓心角為90°至270°的范圍內(nèi)，增焓口 15相對吸氣口和排氣口的距離均較為合適。
[0038]選擇一臺型號為QXAT-D20zF030的雙轉子兩級增焓壓縮機，在國標工況下，通過調(diào)節(jié)增焓口 15的位置，得到如圖8所示的能效比與增焓口位置的變化關系曲線圖。在圖8中，壓縮機的能效比隨著增焓口位置角度的增大先顯著提升，當角度增大到90°時，能效比提高幅度開始變得平緩，在100°到200。區(qū)間，能效比無明顯變化，在200°到270。區(qū)間，能效比開始平緩地降低，當角度增大到270°時，能效比開始急劇地降低。即較優(yōu)選的增焓口設置位置為相對低壓滑片11的位置沿曲軸40的旋轉方向的圓心角為100°至200°之間。
[0039]如圖7c和7d所示，當Θ為135°和180°以及兩者之間的其他數(shù)值時，增焓口 15相對吸氣口和排氣口具有較合適的距離，定位方便，便于加工，結合上述實驗，在上述范圍內(nèi)，能效比較優(yōu)，增焓口 15設置的最優(yōu)選的值為135°和180°。
[0040]在本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機中，如圖1所示，分液器焊接固定在壓縮機的殼體上，低壓氣缸10通過螺釘固定在下法蘭13上，分液器通過吸氣管與低壓氣缸10的吸氣口相連通，下法蘭蓋板14通過螺釘固定在下法蘭13下方并與下法蘭13形成中壓腔16。[0041 ] 高壓氣缸20通過螺釘與上法蘭23固定的同時與泵體隔板30相連，上法蘭23焊接在殼體上，曲軸40穿過下法蘭13、低壓氣缸10、下法蘭蓋板14、泵體隔板30、高壓氣缸20、上法蘭23，低壓滾子12套設在曲軸40的下偏心部上，高壓滾子22套在曲軸40的上偏心部上，排氣管焊接在上蓋組件上，上蓋組件焊接在殼體上。
[0042]如圖2所示，當增焓口 15設置在低壓氣缸10上時，在低壓氣缸10的側壁和下法蘭13上設置有冷媒流道從而使增焓口 15對與中壓腔16相連通。如圖1所示，壓縮機外部設置有增焓組件，增焓組件與增焓口 15相連接，從而對中壓腔16補氣增焓。
[0043]具體地，如圖1所示，增焓組件包括設置在增焓口 15內(nèi)部的增焓泵體吸氣管61和與增焓泵體吸氣管61相連接的增焓管62，以及設置在雙轉子兩級增焓壓縮機的殼體上以對增焓管62固定的增焓管固定件63。增焓組件還包括套設在增焓泵體吸氣管61外部并與雙轉子兩級增焓壓縮機的殼體相連接的增焓殼體吸氣管64，以及設置在增焓泵體吸氣管61內(nèi)部的增焓密封圈65。一般地，增焓殼體吸氣管64焊接在殼體上，增焓泵體吸氣管61通過與其過盈配合的增焓密封圈65壓緊在低壓氣缸10的增焓口 15的內(nèi)壁上，增焓管62通過焊接與增焓殼體吸氣管64和增焓泵體吸氣管61相連通。
[0044]增焓管固定件63包括與增焓管62相配合的增焓管壓板63a和將增焓管壓板63a固定在雙轉子兩級增焓壓縮機的殼體上的增焓管固定螺釘63b，以及設置在增焓管壓板63a與增焓管62之間的增焓管減振墊圈63c。采用增焓管壓板63a與增焓管減振墊圈63c配合，能夠較好的固定增焓管62，從而在一定程度上減輕壓縮機振動對增焓管62的影響。
[0045]如圖2至4、圖5a至圖6c所示，低壓氣缸10和下法蘭13上設置有與中壓腔16相連通的低壓氣缸排氣通道17 ;下法蘭13、低壓氣缸10、泵體隔板30和高壓氣缸20上設置有與中壓腔16相連通的高壓氣缸進氣通道18。結合圖2至圖6c，冷媒流通過程簡述如下，在電機50 (轉子組件、定子組件)的驅動下，壓縮機運轉，從冷媒循環(huán)系統(tǒng)回來的冷媒一部分通過分液器進入到低壓氣缸10中，經(jīng)過一級壓縮從低壓氣缸10的排氣口經(jīng)過低壓氣缸排氣通道17排到下法蘭13與下法蘭蓋板14形成的中壓腔16中，冷媒的另一部分從冷媒循環(huán)系統(tǒng)的另一回路進入增焓管62，再進入增焓泵體吸氣管61，通過低壓氣缸10上的增焓口15流入中壓腔16中，并與低壓氣缸10的排氣在中壓腔16中混合，形成中壓的混合冷媒流體，該流體再通過下法蘭13、低壓氣缸10、泵體隔板30和高壓氣缸20上的高壓氣缸進氣通道18泵入高壓氣缸20并壓縮成高壓冷媒流體，通過上法蘭23排出至由殼體、上蓋組件包圍的空間內(nèi)，并最終從排氣管排入到冷媒循環(huán)系統(tǒng)(蒸發(fā)器或冷凝器)中，參與冷媒循環(huán)，即完成壓縮機的一次雙級壓縮并進行增焓的工作過程。
[0046]本發(fā)明還提供了一種空調(diào)器，包括前述的雙轉子兩級增焓壓縮機，通過合理的設置增焓口，有效地降低冷媒流道阻力和冷媒過熱損失，從而減少壓縮機及空調(diào)器的總耗功量，提高壓縮機及空調(diào)器的能效比。
[0047]本發(fā)明還提供了一種熱泵熱水器，包括前述的雙轉子兩級增焓壓縮機，通過合理的設置增焓口，有效地降低冷媒流道阻力和冷媒過熱損失，從而減少壓縮機及熱泵熱水器的總耗功量，提高壓縮機及熱泵熱水器的能效比。
[0048]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術效果:
[0049]根據(jù)本發(fā)明的雙轉子兩級增焓壓縮機及具有其的空調(diào)器、熱泵熱水器。通過對增焓口位置的優(yōu)化，選擇將增焓口設置在沿曲軸的旋轉方向相對低壓滑片的位置的圓心角為90°至270°的范圍內(nèi)，在該范圍中，對中壓腔中注入增焓氣體，有效降低低壓腔冷媒吸氣過熱損失和高壓腔冷媒吸氣過熱損失，與此同時能夠有效降低增焓導致的中壓腔中冷媒流動阻力增大的程度，從而降低壓縮機的總耗功量，提升壓縮機的性能。
[0050]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種雙轉子兩級增焓壓縮機，包括: 低壓氣缸(10)、彈性設置在所述低壓氣缸(10)的滑片槽中的低壓滑片(11)、設置在所述低壓氣缸(10 )中并始終與所述低壓滑片(11)的端部和所述低壓氣缸(10 )內(nèi)周面接觸的低壓滾子(12); 高壓氣缸(20)、彈性設置在所述高壓氣缸(20)的滑片槽中的高壓滑片、設置在所述高壓氣缸(20)中并始終與所述高壓滑片的端部和所述高壓氣缸(20)內(nèi)周面接觸的高壓滾子(22)； 設置在所述低壓氣缸(10 )和所述高壓氣缸(20 )之間以隔離所述低壓氣缸(10 )和所述高壓氣缸(20)的泵體隔板(30)、推動所述低壓滾子(12)和所述高壓滾子(22)運動的曲軸(40),驅動所述曲軸(40)轉動的電機(50); 支撐所述曲軸(40 )并設置在所述高壓氣缸(20 )上部的上法蘭(23 )和設置在所述低壓氣缸(10)下部的下法蘭(13)、與所述下法蘭(13)密封形成中壓腔(16)的下法蘭蓋板(14)以及與所述中壓腔(16)相連通的增焓口( 15); 其特征在于，所述增焓口(15)的設置位置相對所述低壓滑片(11)的位置沿所述曲軸(40)的旋轉方向的圓心角為Θ，其中，90°≤ Θ≤270°。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙轉子兩級增焓壓縮機，其特征在于，100°≤Θ≤ 200°。
3.根據(jù)權利 要求2所述的雙轉子兩級增焓壓縮機，其特征在于，θ=135°或者Θ =180°。
4.根據(jù)權利要求1所述的雙轉子兩級增焓壓縮機，其特征在于，所述增焓口(15)設置在所述低壓氣缸(10)或者所述下法蘭(13)上。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的雙轉子兩級增焓壓縮機，其特征在于， 所述雙轉子兩級增焓壓縮機還包括與所述增焓口(15)相連接以對所述中壓腔(16)補氣增焓的增焓組件； 所述增焓組件包括設置在所述增焓口(15)內(nèi)部的增焓泵體吸氣管(61)和與所述增焓泵體吸氣管(61)相連接的增焓管(62)，以及設置在所述雙轉子兩級增焓壓縮機的殼體上以對所述增焓管(62)固定的增焓管固定件(63)。
6.根據(jù)權利要求5所述的雙轉子兩級增焓壓縮機，其特征在于， 所述增焓組件還包括套設在所述增焓泵體吸氣管(61)外部并與所述雙轉子兩級增焓壓縮機的殼體相連接的增焓殼體吸氣管(64)，以及設置在所述增焓泵體吸氣管(61)內(nèi)部的增焓密封圈(65)。
7.根據(jù)權利要求6所述的雙轉子兩級增焓壓縮機，其特征在于， 所述增焓管固定件(63)包括與所述增焓管(62)相配合的增焓管壓板(63a)和將所述增焓管壓板(63a)固定在所述雙轉子兩級增焓壓縮機的殼體上的增焓管固定螺釘(63b)，以及設置在所述增焓管壓板(63a)與所述增焓管(62)之間的增焓管減振墊圈(63c)。
8.—種空調(diào)器，包括壓縮機，其特征在于，所述壓縮機為權利要求1至7中任一項所述的雙轉子兩級增焓壓縮機。
9.一種熱泵熱水器，包括壓縮機，其特征在于，所述壓縮機為權利要求1至7中任一項所述的雙轉子兩級增焓壓縮機。
【文檔編號】F04C29/00GK104047856SQ201310082768
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月14日 優(yōu)先權日:2013年3月14日
【發(fā)明者】羅惠芳, 黃輝, 胡余生, 魏會軍, 楊歐翔, 鄒鵬, 趙旭敏 申請人:珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術研究中心有限公司