可靠性高、性能好的三缸双级变容压缩机及空调器的制作方法

本发明涉及滚子压缩机技术领域，尤其涉及一种可靠性高、性能优异的三缸双击变容压缩机及空调器。

背景技术：

目前的三缸双级变容压缩机一般包括一两个低压的下气缸和中气缸及一个高压的上气缸，通常将下气缸作为变容气缸，通过销钉和销钉弹簧控制下滑片是否工作，具备双缸和三缸两种工作模式。中气缸的一级排气腔设置在中隔板的本体内，用作中间腔，而下气缸的一级排气腔设置在下法兰的本体内，用作中间腔。下法兰内的中间腔与中隔板内的中间腔连通并和上气缸的吸气口连通。即下法兰和中隔板的中间腔均为内置结构的中间腔。补气口与上气缸吸气口连通，一级排气和补气混合作为二级吸气，经上气缸的压缩排气形成二级排气。

根据以往设计经验，为保证压缩机具有良好的能效，中隔板内的中间腔容积必须大于两倍中气缸的排量，因此三缸压缩机的中隔板的厚度较高，导致曲轴上偏心和下偏心的跨距较大，则压缩机工作时曲轴的变形将加大，压缩机的可靠性降低。由下气缸和中气缸吸入的气体经一次压缩后排出为一级排气，即经过下法兰内的中间腔一级排气进入泵体中隔板的中间腔内与中气缸一级排气混合，在流经上气缸吸气口又同补气气体混合，再由上气缸二级吸气。即上气缸二级吸入的气体为由下法兰一级排气、中气缸一级排气及上气缸补气组成的气体。由于二级吸气的流道较长，流道流阻损失较大，补气口容积有限，二级吸气脉动大，将会降低压缩机的性能。低压的下气缸和中气缸，内外制冷剂压差较大，制冷剂的泄漏量较大，容易降低压缩机的制冷量或制热量，以致降低制冷系统的性能。

因此，如何克服现有三缸双级压缩机的可靠性较低；压缩机的效能以及制冷系统的性能降低的缺陷是业界亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明为了解决现有压缩机由于曲轴上偏心和下偏心的跨距较大；二级吸气流道的长度较长，低压气缸制冷剂容易泄漏而导致压缩机可靠性降低以及压缩机和制冷系统的性能下降的技术问题，提供一种可靠性高、性能好的三缸二级变容压缩机及空调器。

本发明提出的一种三缸双级变容压缩机，其包括：壳体，设于曲轴上的上法兰、上气缸、带有内腔的中隔板、中气缸、下气缸和带有内腔的下法兰。所述上法兰将所述壳体内腔分隔成上下两个密闭腔，即所述上法兰上侧的为二级高压排气腔，而所述上法兰下侧的为中间腔；经由所述下气缸、中气缸一次压缩后的气体，或者，经由所述中气缸一次压缩后的气体，排入所述的中间腔并与补入气体混合后，再经由所述上气缸二次压缩后排入所述的二级高压排气腔。

较优的，所述上法兰下侧的中间腔为上法兰下侧与壳体底部油面之间的空腔，所述中间腔的容积与所述上气缸、中气缸及下气缸的排量满足以下关系：

0.7≥v1/（v2+v3）≥0.5；1≥v1/v2≥0.8；2.2≥v2/v3≥1.4；5≥v4/（v2+v3）≥2；

7≥v4/v1≥4；其中：

v1为上气缸的排量、v2为中气缸的排量、v3为下气缸排量，v4为中间腔的容积。

较优的，经所述中气缸一次压缩后的气体，经由所述中隔板的内腔排入所述的中间腔；经所述下气缸一次压缩后的气体，经由所述下法兰的内腔排入所述的中间腔；所述补入气体经由所述下法兰的内腔排入所述的中间腔。

较优的，所述上法兰设有将所述上气缸与所述二级高压排气腔连通的高压排气组件。

较优的，所述上气缸设有连通所述中间腔的吸气口。

较优的，所述中隔板的内腔设有连通所述中气缸的第一排气组件和设有连通所述中间腔的第一通孔。

较优的，所述下气缸的缸体上还设有所述补入气体的进气口。

较优的，所述下法兰的内腔设有连通所述下气缸的第二排气组件和设有连通所述中间腔的第二通孔；所述下法兰的内腔还设有与所述补入气体连通的补气组件。

较优的，所述中隔板的一侧设有凹槽，该凹槽之上设有用作封闭的上隔板，该封闭的凹槽为所述的中隔板的内腔。

较优的，所述下法兰的背面设有凹槽，该凹槽之上设有用作封闭的下盖板，该封闭的凹槽为所述的下法兰的内腔。

本发明还提出了一种空调器，其包括所述的三缸双级变容压缩机。

本发明采用中间腔设于气缸体与壳体之间的外置结构，使得中隔板的高度降低，缩短了曲轴上下偏心的跨距，以致曲轴的变形减小，提高了压缩机的可靠性。由于采用中间腔外置结构，中间腔的容积大大增加，以致中间腔压力波动降低，使低压中气缸和下气缸排气顺畅，高压上气缸吸气压力平稳，减少一级过压缩损失，降低二级压缩功耗，提高压缩机的性能。中间腔与上气缸二级吸气口直接联通，缩短了二级吸气（中压）流道的长度，减小二级吸气流道流阻损失及高压缸的吸气损失，使高压缸吸气更顺畅，降低了上气缸的压缩功，提高了压缩机性能。采用中间腔外置结构后，低压的中气缸和下气缸的外部为中压气体，缸体内外制压差减小，制冷剂的泄漏量降低，提高了压缩机的制冷量或制热量，从而提高制冷系统的性能。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中的泵体组件的示意图；

图3为本发明实施例的上法兰的俯视图；

图4为本发明实施例的上气缸的仰视图；

图5为本发明实施例的中隔板的俯视图；

图6为本发明实施例的下法兰的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。

如图1所示，本发明提出的三缸双级变容压缩机的一实施例，其包括：由上盖组件16、筒体12和下盖11构成的压缩机壳体，设于该壳体内的电机组件15和泵体组件14。设于壳体外的与泵体组件14中的中气缸、下气缸连通的分液器部件10、向泵体组件14中的下法兰的内腔补入气体的增焓部件13。如图2所示，所述的泵体组件14包括依次穿套于曲轴20上的上法兰21、上气缸22、上隔板23、带有内腔的中隔板24、中气缸25、下隔板26、下气缸27、带有内腔的下法兰28和下盖板29。下法兰28的本体上设有销钉弹簧31和销钉30，在销钉弹簧31的弹力作用下，销钉30卡住下气缸27中的滑片32。上隔板23封闭于设有凹槽的中隔板24上侧，以便构成中隔板的内腔。上盖板29封闭于设有凹槽的下法兰28背面，以便构成下法兰的内腔。请阅图1，所述上法兰21的外圆与压缩机壳体的内圆紧密配合，以致将壳体内腔分为上下两个密闭腔。即上法兰21上侧的密闭腔为二级高压排气腔110，上法兰21下侧与壳体底部油面之间的空腔为中间腔100。由分液器10吸入的低压气体分别进入中气缸25和下气缸27，经中气缸25一次压缩后的气体，经由中隔板的内腔排入中间腔100；经下气缸27一次压缩后的气体，经由下法兰的内腔排入中间腔100；来自增焓部件13的补入气体经由下法兰28的内腔进入中间腔100并与来自中气缸25和下气缸27的一级排气混合，再由上气缸22吸入进行二次压缩，并由上法兰21排入二级高压排气腔110。或者，下气缸25不工作，经中气缸25一次压缩后的气体，经由中隔板的内腔排入中间腔100；来自增焓部件13的补入气体经由下法兰28的内腔进入中间腔100并与来自中气缸25的一级排气混合，再由上气缸22吸入并进行二次压缩，并由上法兰21排入二级高压排气腔110。

如图1、图2所示，中间腔100的容积与上气缸22、中气缸25及下气缸27的排量满足以下关系：0.7≥v1/（v2+v3）≥0.5；1≥v1/v2≥0.8；2.2≥v2/v3≥1.4；5≥v4/（v2+v3）≥2；7≥v4/v1≥4；其中：v1为上气缸的排量、v2为中气缸的排量、v3为下气缸排量，v4为中间腔的容积。保证中间腔100的容积与上气缸22、中气缸25及下气缸27的排量满足以上关系，可以提高制冷量或制热量，以致压缩机的能效升高。

本实施例中，如图3所示，上法兰21设有将上气缸22的压缩腔与二级高压排气腔110连通的高压排气组件211。如图4所示，上气缸22设有连通中间腔100的吸气口。如图5所示，中隔板24的内腔设有连通中气缸25压缩腔的第一排气组件241，中隔板24的内腔还设有连通中间腔100的第一通孔242。请参阅图1，下气缸27缸体的右侧还设有与增焓部件13连通的补入气体的进气口。如图6所示，下法兰28的内腔设有连通下气缸27压缩腔的第二排气组件281，下法兰28的内腔设有连通中间腔100的第二通孔283；下法兰28的内腔还设有与下气缸27缸体上的补入气体的进气口连通的补气组件282。

请结合图1~图6，压缩机以三缸工作模式运行，在销钉30上通入中压气体，迫使销钉30下滑并与滑片32脱离。中气缸25和下气缸27分别由分液器10吸入低压气体。经中气缸25一次压缩形成的一级排气，经由中隔板24的第一排气组件241进入中隔板的内腔，再由第一通孔242进入中间腔100；经下气缸27一级压缩形成的一级排气，经由下法兰28的第二排气组件281进入下法兰的内腔，再由第二通孔283进入中间腔100；来自增焓部件13的补入气体经过下法兰28的补气组件282进入下法兰的内腔，再由第二通孔283进入中间腔100并与来自中气缸25和下气缸27的一级排气混合组成二级吸入气体，由上气缸22的吸气口221吸入进行二次压缩，并形成二级排气从上法兰21的高压排气组件211排入二级高压排气腔110，最后由压缩机的上盖组件16的排气孔排出，进入空调系统。

请结合图1~图6，压缩机以双缸工作模式运行，即在销钉30上通入吸气低压气体，销钉30在销钉弹簧31作用下卡住滑片32，此时下气缸27不工作。中气缸25由分液器10吸入低压吸气，经一次压缩形成一级排气通过中隔板24的第一排气组件241进入中隔板的内腔，再由第一通孔242进入中间腔100；来自增焓部件13的补入气体经过下法兰28的补气组件282进入下法兰的内腔，再由第二通孔283进入中间腔100并与来自中气缸25的一级排气混合组成二级吸入气体，由上气缸22的吸气口221吸入进行二次压缩，并形成二级排气从上法兰21的高压排气组件211排入二级高压排气腔110，最后由压缩机的上盖组件16的排气孔排出，进入空调系统。

本发明还提出了一种空调器，其包括所述的三缸双级变容压缩机。

下面由三种不同排量的压缩机的实施例来说明本发明的性能。

如表1所示，有三种不同型号a、b、c的压缩机。其中，中间腔容积v4与各排量满足以下关系：0.7≥v1/（v2+v3）≥0.5；1≥v1/v2≥0.8；2.2≥v2/v3≥1.4；5≥v4/（v2+v3）≥2；7≥v4/v1≥4。压缩机的能效见表2所示。

表1（排量和中间腔容积单位为立方厘米）

如图2所示，跨距l为曲轴上偏心到下偏心的距离。本发明的跨距约为现有技术方案的0.9倍，三种型号压缩机的跨距l，如，0.9la、0.9lb、0.9lc，即跨距减小。

表2

表2中所述现有技术方案的中间腔为内置结构，与本发明比较，其输入功率大，制冷量反而小，压缩机能效较低。本发明采用中间腔设于气缸体与壳体之间的外置结构，缩短了曲轴上下偏心的跨距l，曲轴的变形减小，提高压缩机的可靠性。中间腔外置，使得其容积增大，降低了中间腔压力波动，使得低压中气缸和下气缸排气顺畅，高压上气缸吸气压力平稳，减少一级过压缩损失，降低二级压缩功耗，提高压缩机的性能。中间腔与上气缸二级吸气直接联通，缩短了中压流道的长度，减小中压流道流阻损失及高压缸的吸气损失，使高压缸吸气更顺畅，降低了上气缸的压缩功，提高了压缩机性能。低压中气缸和下气缸外部为中压气体，缸体内外制压差减小，制冷剂的泄漏量降低，提高了压缩机的制冷量或制热量，从而提高制冷系统的性能。

上述实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和变化，这些变形和变化都应属于本发明的保护范围。