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轴承组件、压缩机和热泵设备

文献发布时间:2023-06-19 10:02:03


轴承组件、压缩机和热泵设备

技术领域

本发明属于热泵压缩机技术领域,具体而言,涉及一种轴承组件、一种压缩机和一种热泵设备。

背景技术

压缩机是空调设备中的核心部件,可将低压冷媒经过压缩后形成高压气体。在压缩机压缩冷媒的过程中,将外部压力介于吸气和排气压力之间的中压中温的冷媒喷射进入气缸内,可以降低压缩机排气温度,提高吸排气流量,提升压缩机的制热能力与性能。然而在高转速条件下,喷气量往往较少,对压缩机低温制热能力的提升效果不足。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此,本发明的第一方面提出了一种轴承组件。

本发明的第二方面提出了一种压缩机。

本发明的第三方面提出了一种热泵设备。

本发明的第一方面实施例提供了一种轴承组件,用于压缩机,轴承组件包括轴承和喷气通道。其中,喷气通道设于轴承,喷气通道包括至少两个喷气子通道,至少两个喷气子通道能够与压缩机的排气腔相连通。

本发明实施例提供的轴承组件,通过在轴承上开设喷气通道,能够利用喷气通道将中压气体输送至压缩机的排气腔内,从而降低压缩机的排气温度,同时也能够提高应用该压缩机的热泵设备在低温工况下的制热能力。由于轴承仅为压缩机中的一个零部件,通过将喷气通道设置在这个零部件上,能够将主要的结构改进集中在一个零部件上,对压缩机的其他零部件影响较小,因而能够降低压缩机的改进成本。

进一步地,喷气通道包括至少两个喷气子通道,至少两个喷气子通道均能够与排气腔连通,中压气体能够通过至少两个喷气子通道输送至压缩机的排气腔内,从而在单位时间内可以快速将中压气体输送至排气腔内,以确保压缩机的喷气量充足,使得压缩机的运行转速有效提升,提高压缩机的等熵效率,减小压缩机的功耗,同时还能够降低制作成本。值得说明的是,至少两个喷气子通道可以相对独立,也就是说,多个喷气子通道内的中压气体不会相互影响,对应于每一个喷气子通道而言,均具有相应的补气结构,从而为每个喷气子通道提供恒定的中压气体。当然,至少两个喷气子通道也可以互相连通,或部分喷气子通道互相连通,部分喷气子通道保持独立。

具体地,压缩机具有排气腔,具体是压缩机的气缸具有排气腔。对于旋转式压缩机,压缩机还包括设置在气缸内的活塞和滑片,气缸和活塞围成压缩腔,活塞在压缩腔内偏心转动,滑片与气缸经弹性件相连接,使得滑片始终与活塞相抵触,滑片和活塞能够将压缩腔划分为吸气腔和排气腔,气缸的进气口与吸气腔相连通,进气口具体位于滑片的与活塞转动方向一致的一侧,例如活塞为顺时针方向旋转,则进气口位于滑片顺时针方向的一侧,使得随着活塞的转动,吸气腔的体积逐渐增大,排气腔的体积逐渐减小,以实现对气体的压缩。当活塞转动至将滑片完全压入气缸的侧壁内时,被压缩的气体完全排出,整个压缩腔此时均为吸气腔。

值得说明的是,气缸的数量可为一个或多个,每个气缸均具有排气腔。压缩机可包括单缸压缩机和双缸压缩机。其中,当压缩机为单缸压缩机时,通常在气缸的一侧设置主轴承,另一侧设置副轴承。本发明实施例提供的轴承可仅为其中的主轴承,也可仅为其中的副轴承,即仅在主轴承和副轴承中的一个上设置喷气通道,以减少结构改进。本发明实施例提供的轴承也可既为其中的主轴承,又为其中的副轴承,即同时在主轴承和副轴承上设置喷气通道,可进一步增加与压缩机的排气腔相连通的喷气通道的数量,进而增加压缩机的喷气量,提高压缩机的等熵效率,减小压缩机的功耗。

另外,根据本发明提供的上述技术方案中的轴承组件,还可以具有如下附加技术特征:

在一种可能的设计中,至少两个喷气子通道包括第一喷气子通道和第二喷气子通道,第一喷气子通道的喷气端能够被压缩机的活塞封堵;轴承组件还包括止回阀,止回阀设置于轴承,止回阀能够封堵第二喷气子通道的喷气端。

在该设计中,至少两个喷气子通道具体包括采用不同方式进行封堵的第一喷气子通道和第二喷气子通道,以构成不同的喷气机构。值得说明的是,对于喷气子通道而言,喷气子通道包括进气端和喷气端,喷气子通道的进气端可以直接与补气结构连通,也可以进一步与其他通道连通,以经过其他通道与补气结构连通。喷气子通道的喷气端能够与压缩机的排气腔连通,从而实现将喷气子通道内的中压气体输送至排气腔内,封堵喷气子通道时,具体封堵的是其喷气端,以减少封堵完成后继续进入排气腔内的中压气体量。

具体而言,对于第一喷气子通道,直接利用压缩机的活塞对其进行封堵,可通过合理设置第一喷气子通道的位置,令第一喷气子通道的喷气端随着活塞的转动被封堵或开启,从而实现对是否喷气的控制,使得第一喷气子通道与活塞共同构成活塞切割喷气机构,能够减少对现有结构的改进,同时不必额外设置封堵结构,既便于便于布置,又有助于降低改进成本。具体地,活塞能够相对气缸运动,在压缩气体的过程中,排气腔内的压力呈增长趋势,当排气腔内的气压低于第一喷气子通道内的压力时,第一喷气子通道的喷气端未被活塞封堵,能够与排气腔连通,此时,第一喷气子通道内的中压气体向排气腔内输送。随着活塞在压缩腔内运动,排气腔内的压力大于第一喷气子通道内的压力,此时活塞运动至能够封堵第一喷气子通道的喷气端的位置,从而防止排气腔内的高压气体朝向第一喷气子通道倒流。

对于第二喷气子通道,进一步在其喷气端设置止回阀,以完成其封堵,使得第二喷气子通道与止回阀共同构成止回阀喷气机构。止回阀能够将喷气子通道内的中压气体导入至排气腔内,而且,止回阀能够阻挡排气腔内的气流向喷气子通道倒流,有助于保证喷气可靠性,确保压缩机的工作性能。

通过对第一喷气子通道和第二喷气子通道设置不同的封堵方式,可以形成两种不同的喷气机构,压缩机运行过程中,止回阀喷气机构和活塞切割喷气机构均将中温中压的冷媒喷入气缸内的压缩腔,参与后续的压缩过程。这一方面能够弥补两种喷气机构各自的不足,在有限的布置空间内设置尽可能多的喷气机构,充分提升喷气量。另一方面,单独采用一种喷气机构时,可能因为封堵失效而造成气体回流至喷气通道,通过采用两种不同的喷气机构,可以降低封堵失效风险,有助于确保喷气量充足,从而可以提升压缩机的可靠性。

在一种可能的设计中,止回阀包括:阀片,盖设于第二喷气子通道的喷气端,阀片与轴承相连接,阀片未与轴承相连接的部分能够朝向远离第二喷气子通道的喷气端的方向移动。

在该设计中,止回阀具体包括与轴承相连接的阀片,当第二喷气子通道的喷气压力大于排气腔内的气压时,则二者之间的压差可以顶开阀片,第二喷气子通道与排气腔导通,而当排气腔内压力升高至大于第二喷气子通道的喷气压力时,阀片回落,喷气通道与排气腔不导通。通过设置阀片,可利用喷气压力和排气腔内的压差可靠地实现止回阀的单向进气,结构简洁可靠,有助于降低改进成本。

可以理解的是,当第二喷气子通道的数量为至少两个时,阀片可盖设于至少部分第二喷气子通道的喷气端,也就是可以存在至少两个第二喷气子通道共用止回阀。具体地,止回阀还包括固定件,固定件将阀片固定在轴承上。进一步地,气缸朝向轴承的端面设置避让缺口,避让缺口的设置位置与止回阀相对应,避让缺口与排气腔相连通。由于轴承端面上始终裸露于排气腔的区域有限,因此不便于布置止回阀,通过在气缸设置避让缺口,可在避让缺口相应区域布置止回阀,并令第二喷气子通道经避让缺口与排气腔相连通,提升了结构设计灵活性,并沿轴承的轴向为阀片提供了足够的移动空间,以便于增大止回阀开度,满足喷气需求。

在一种可能的设计中,止回阀还包括:升程限位器,与轴承相连接,升程限位器位于阀片背离轴承的一侧。

在该设计中,止回阀还包括连接在阀片背离轴承的一侧的升程限位器,即阀片设置在升程限位器和气缸本体之间,升程限位器能够限制阀片的移动范围,从而可以控制喷气量,同时又可降低阀片开启角度过大而损坏失效的风险。具体地,止回阀的固定件还将升程限位器固定在轴承上。

在一种可能的设计中,轴承组件还包括:安装槽,设置于轴承的端面,安装槽与排气腔连通,安装槽内容纳有止回阀。

在该设计中,通过在轴承的端面设置安装槽,能够为止回阀提供容纳空间,并保证了止回阀的可靠工作。安装槽与排气腔连通,从而能够实现气体的顺畅流动。此外,通过设置安装槽能够方便止回阀的定位安装,避免安装偏差而影响第二喷气子通道与排气腔的正常连通,进而无法保护压缩机的充足喷气量。

具体地,可协调安装槽的深度和气缸上的避让缺口的深度,使止回阀的一部分设置在安装槽内,止回阀的另一部分位于避让缺口中,以免安装槽过深或避让缺口过深而影响轴承或气缸的结构强度,能够有效提升压缩机整机的结构强度。

在一种可能的设计中,在一种可能的设计中,第一喷气子通道的数量为至少一个;和/或第二喷气子通道的数量为至少一个。

在该设计中,通过使喷气通道包括至少一个第一喷气子通道和/或至少一个第二喷气子通道,通过增加喷气子通道的数量,采用并联分布的多个喷气子通道补充气体,可在单位时间内快速地将中压气体输送至排气腔内,确保压缩机的喷气量充足,使得压缩机的运行转速有效提升,提高压缩机的等熵效率,减小压缩机的功耗,同时还能够降低制作成本。

在具体应用中,第一喷气子通道的数量为一个,第二喷气子通道的数量为一个,也即一个喷气通道包括两个喷气子通道,通过两个喷气子通道与同一个排气腔连通。当然,第一喷气子通道的数量也可以为两个或三个等,第二喷气子通道的数量也可以为两个或三个等,也即一个喷气通道包括多个第一喷气子通道和多个第二喷气子通道,通过多个喷气子通道与同一个排气腔连通。可根据需要设计喷气子通道的数量和位置。

在一种可能的设计中,轴承包括沿轴向分布的第一轴承段和第二轴承段,第一轴承段的外径大于第二轴承段的外径,至少两个喷气子通道的喷气端延伸至第一轴承段远离第二轴承段的端面。

在该设计中,轴承具体包括外径一大一小的第一轴承段和第二轴承段,外径较大的第一轴承段可承担法兰的作用,与压缩机的气缸相连接,第一轴承段远离第二轴承段的端面即为轴承与气缸相对应的端面。通过将喷气子通道的喷气端延伸至该端面,一方面可保证将中压气体顺利通入排气腔内,有助于缩短通道长度,减少对轴承的结构破坏,保护轴承结构强度,并可确保喷气量充足。另一方面,第一轴承段的外径较大,能够提供充足的空间以用于布置喷气子通道,使得轴承组件的整体结构协调。

在一种可能的设计中,喷气通道的进气端延伸至第一轴承段的侧壁面;和/或喷气通道的进气端延伸至第一轴承段远离第二轴承段的端面,喷气通道的进气端能够与压缩机的气缸的气流通道相连通。

在该设计中,通过将喷气通道的进气端延伸至第一轴承段的侧壁面,可将补气结构设置在轴承相应的位置并直接与喷气通道连通,实现轴承进气。此时无需借用气缸上的通道结构,有利于减小补气结构与喷气主通道之间的补气管的长度,减小应用该轴承组件的压缩机的体积。在具体应用中,可以在压缩机的壳体的侧壁上开设喷气口,喷气主通道的一端形成喷气入口,喷气口直接与喷气入口连通,补气结构通过补气管与喷气口连通。恒定的中压气体经补气管、喷气口、喷气入口进入喷气主通道,而后经多个喷气子通道进入排气腔。

通过将喷气通道的进气端延伸至轴承朝向气缸的端面,并与气缸内开设的气流通道相连通,可将补气结构设置在气缸相应的位置,并经气缸的气流通道与喷气通道简洁连通,实现气缸进气。此时,喷气入口可以设置在气缸上,可以将与补气结构连通的补气管设置在压缩机的壳体内部,使补气管连通位于轴承组件一侧的气缸上的喷气入口,而后经气缸上的气流通道进入喷气主通道。有利于减小应用该轴承组件的压缩机的体积。

当喷气通道仅有一个进气端,即至少两个喷气子通道相互连通,共用进气端时,可仅采用轴承进气,也可以仅采用气缸进气,以实现灵活设置,便于按需设置补气结构。当喷气通道有多个进气端,即至少两个喷气子通道相对独立,或仅部分喷气子通道相互连通时,可以仅采用轴承进气,也可以仅采用气缸进气,还可以同时采用轴承进气和气缸进气,以实现按需灵活设置,使得轴承组件的整体结构协调,有助于提升轴承组件的综合结构强度,保证其工作可靠性。

在一种可能的设计中,喷气通道还包括:喷气主通道,喷气主通道与至少两个喷气子通道的进气端连通。

在该设计中,喷气通道还包括喷气主通道,喷气主通道与至少两个喷气子通道分别连通,则中压气体先进入喷气通道,然后再通过至少两个喷气子通道进入排气腔内,喷气通道内中压气体呈“一进多出”的流动态势,只需要针对于喷气主通道设置补气结构,从而可以实现至少两个喷气子通道内的中压气体的供应,能够减少通道的开设,从而降低结构破坏,确保结构强度。值得说明的是,当喷气子通道的数量为两个时,则喷气主通道与两个喷气子通道所形成的喷气通道可呈Y字形排布,也可呈F形排布。

在一种可能的设计中,喷气主通道远离至少两个喷气子通道的一端延伸至第一轴承段的侧壁面。

在该设计中,通过使喷气主通道远离至少两个喷气子通道的一端延伸至第一轴承段的侧壁面,也即贯穿第一轴承段的侧壁面,有利于补气结构直接在侧向上与第一轴承段上的喷气主通道连通,实现轴承进气。无需借用气缸上的通道结构,有利于减小补气结构与喷气主通道之间的补气管的长度,减小应用该轴承组件的压缩机的体积。

在具体应用中,可以在压缩机的壳体的侧壁上开设喷气口,喷气主通道的一端形成喷气入口,喷气口直接与喷气入口连通,补气结构通过补气管与喷气口连通。恒定的中压气体经补气管、喷气口、喷气入口进入喷气主通道,而后经多个喷气子通道进入排气腔。

在一种可能的设计中,喷气主通道远离至少两个喷气子通道的一端延伸至第一轴承段远离第二轴承段的端面,喷气主通道能够与压缩机的气缸的气流通道相连通。

在该设计中,通过使喷气主通道远离至少两个喷气子通道的一端延伸至第一轴承段的端面,并使喷气主通道能够与气缸上的气流通道连通,使得补气结构可通过气缸上的气流通道进入喷气主通道,而后进入排气腔,实现气缸进气。此时,喷气入口可以设置在气缸上,可以将与补气结构连通的补气管设置在压缩机的壳体内部,使补气管连通位于轴承组件一侧的气缸上的喷气入口,而后经气缸上的气流通道进入喷气主通道。有利于减小应用该轴承组件的压缩机的体积。

在一种可能的设计中,喷气主通道的流道截面积大于等于至少两个喷气子通道的流道截面积之和。

在该设计中,通过使喷气主通道的流道截面积大于等于全部喷气子通道的流道截面面积之和,有利于保证从喷气主通道流出的中压气体能够相对均匀地流入多个喷气子通道内,有利于中压气体充满多个喷气子通道,从而保证喷气效果。可有效避免喷气子通道内气体压力过小而影响进入排气腔内的效果。

本发明的第二方面实施例提供了一种压缩机,包括气缸和如上述技术方案中任一项的轴承组件。其中,气缸具有排气腔,轴承组件设于气缸的一侧。

本发明实施例提出的压缩机,由于具有上述任一技术方案的轴承组件,进而具有上述任一技术方案的有益效果,在此不一一赘述。

具体地,当气缸为多个时,轴承组件可设置在一个或多个气缸的一侧或两侧,例如压缩机为双缸压缩机时,两个气缸同轴分布,两个气缸之间设置隔板,可在两个气缸彼此远离的一端分别设置本发明实施例提供的轴承组件,以保证两个气缸内均能喷入中压气体,进而降低压缩机的排气温度,提高压缩机的等熵效率,减小压缩机的功耗,提升应用该压缩机的热泵设备在低温工况下的制热能力。

具体地,压缩机为旋转式压缩机,还包括设置在气缸内的活塞和滑片,气缸和活塞围成压缩腔,活塞在压缩腔内偏心转动,滑片与气缸经弹性件相连接,使得滑片始终与活塞相抵触,滑片和活塞能够将压缩腔划分为吸气腔和排气腔,气缸的进气口与吸气腔相连通,进气口具体位于滑片的与活塞转动方向一致的一侧,例如活塞为顺时针方向旋转,则进气口位于滑片顺时针方向的一侧,使得随着活塞的转动,吸气腔的体积逐渐增大,排气腔的体积逐渐减小,以实现对气体的压缩。当活塞转动至将滑片完全压入气缸的侧壁内时,被压缩的气体完全排出,整个压缩腔此时均为吸气腔。

进一步地,压缩机还包括壳体、喷气口和补气装置。壳体具有腔体,气缸和轴承组件设置于腔体内。喷气口设置在壳体上,喷气口与喷气通道连通。补气装置设置在壳体的一侧,补气装置通过喷气口与喷气通道连通。补气装置为补气管,补气管通过喷气口与喷气通道的喷气主通道连通,补气管内的中压气体通过喷气口进入喷气主通道,从而再经过至少两个喷气子通道进入排气腔内。

在一种可能的设计中,压缩机还包括排气轴承和排气阀,排气轴承位于气缸背离轴承组件的一侧;排气阀与排气轴承相连接。

在该设计中,除上述轴承组件外,压缩机还包括设置有排气阀的排气轴承,从而与轴承组件中的轴承区分开来,也就是选择没有设置排气阀的轴承来设置喷气通道。一方面,能够延长气体流动路径,降低中压气体刚从喷气通道进入排气腔内,就经排气阀排出排气腔的风险,有助于保证压缩效果,提升压缩机工作性能。另一方面,能够减少对同一轴承结构的破坏,有助于提升结构强度,保证结构可靠性,延长产品的使用寿命。

本发明的第三方面实施例提出了一种热泵设备,包括:如上述技术方案中任一项的压缩机。

本发明提出的热泵设备,由于具有上述任一技术方案的压缩机,进而具有上述任一技术方案的有益效果,在此不一一赘述。具体地,热泵设备为空调器、暖风机等等。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1示出了本发明的一个实施例的轴承组件的结构示意图;

图2示出了本发明的另一个实施例的轴承组件的结构示意图。

其中,图1至图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

100轴承,102第一轴承段,104第二轴承段,

200喷气通道,202第一喷气子通道,204第二喷气子通道,206喷气主通道,

300止回阀,302阀片,304升程限位器,306固定件,

400安装槽,

500气缸,502气流通道,504避让缺口,

600活塞。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图2描述根据本发明的一些实施例提供的轴承组件、压缩机和热泵设备。

实施例一

本发明的第一方面实施例提供了一种轴承组件,用于压缩机。如图1所示,轴承组件包括轴承100和喷气通道200。其中,喷气通道200设于轴承100,喷气通道200包括至少两个喷气子通道,至少两个喷气子通道能够与压缩机的排气腔相连通。

本发明实施例提供的轴承组件,通过在轴承100上开设喷气通道200,能够利用喷气通道200将中压气体输送至压缩机的排气腔内,从而降低压缩机的排气温度,同时也能够提高应用该压缩机的热泵设备在低温工况下的制热能力。由于轴承100仅为压缩机中的一个零部件,通过将喷气通道200设置在这个零部件上,能够将主要的结构改进集中在一个零部件上,对压缩机的其他零部件影响较小,因而能够降低压缩机的改进成本。

进一步地,喷气通道200包括至少两个喷气子通道,至少两个喷气子通道均能够与排气腔连通,中压气体能够通过至少两个喷气子通道输送至压缩机的排气腔内,从而在单位时间内可以快速将中压气体输送至排气腔内,以确保压缩机的喷气量充足,使得压缩机的运行转速有效提升,提高压缩机的等熵效率,减小压缩机的功耗,同时还能够降低制作成本。值得说明的是,至少两个喷气子通道可以相对独立,也就是说,多个喷气子通道内的中压气体不会相互影响,对应于每一个喷气子通道而言,均具有相应的补气结构,从而为每个喷气子通道提供恒定的中压气体。当然,至少两个喷气子通道也可以互相连通,或部分喷气子通道互相连通,部分喷气子通道保持独立。

具体地,压缩机具有排气腔,具体是压缩机的气缸500具有排气腔。对于旋转式压缩机,压缩机还包括设置在气缸500内的活塞600和滑片,气缸500和活塞600围成压缩腔,活塞600在压缩腔内偏心转动,滑片与气缸500经弹性件相连接,使得滑片始终与活塞600相抵触,滑片和活塞600能够将压缩腔划分为吸气腔和排气腔,气缸500的进气口与吸气腔相连通,进气口具体位于滑片的与活塞600转动方向一致的一侧,例如活塞600为顺时针方向旋转,则进气口位于滑片顺时针方向的一侧,使得随着活塞600的转动,吸气腔的体积逐渐增大,排气腔的体积逐渐减小,以实现对气体的压缩。当活塞600转动至将滑片完全压入气缸500的侧壁内时,被压缩的气体完全排出,整个压缩腔此时均为吸气腔。

值得说明的是,气缸500的数量可为一个或多个,每个气缸500均具有排气腔。压缩机可包括单缸压缩机和双缸压缩机。其中,当压缩机为单缸压缩机时,通常在气缸500的一侧设置主轴承,另一侧设置副轴承。本发明实施例提供的轴承100可仅为其中的主轴承,也可仅为其中的副轴承,即仅在主轴承和副轴承中的一个上设置喷气通道200,以减少结构改进。本发明实施例提供的轴承100也可既为其中的主轴承,又为其中的副轴承,即同时在主轴承和副轴承上设置喷气通道200,可进一步增加与压缩机的排气腔相连通的喷气通道200的数量,进而增加压缩机的喷气量,提高压缩机的等熵效率,减小压缩机的功耗。

实施例二

在实施例一的基础上,本实施例对于喷气通道200的封堵结构进行说明,进一步地,至少两个喷气子通道包括第一喷气子通道202和第二喷气子通道204,第一喷气子通道202的喷气端能够被压缩机的活塞600封堵;轴承组件还包括止回阀300,止回阀300设置于轴承100,止回阀300能够封堵第二喷气子通道204的喷气端。

在该实施例中,至少两个喷气子通道具体包括采用不同方式进行封堵的第一喷气子通道202和第二喷气子通道204,以构成不同的喷气机构。值得说明的是,对于喷气子通道而言,喷气子通道包括进气端和喷气端,喷气子通道的进气端可以直接与补气结构连通,也可以进一步与其他通道连通,以经过其他通道与补气结构连通。喷气子通道的喷气端能够与压缩机的排气腔连通,从而实现将喷气子通道内的中压气体输送至排气腔内,封堵喷气子通道时,具体封堵的是其喷气端,以减少封堵完成后继续进入排气腔内的中压气体量。

具体而言,对于第一喷气子通道202,直接利用压缩机的活塞600对其进行封堵,可通过合理设置第一喷气子通道202的位置,令第一喷气子通道202的喷气端随着活塞600的转动被封堵或开启,从而实现对是否喷气的控制,使得第一喷气子通道202与活塞600共同构成活塞600切割喷气机构,能够减少对现有结构的改进,同时不必额外设置封堵结构,既便于便于布置,又有助于降低改进成本。具体地,活塞600能够相对气缸500运动,在压缩气体的过程中,排气腔内的压力呈增长趋势,当排气腔内的气压低于第一喷气子通道202内的压力时,第一喷气子通道202的喷气端未被活塞600封堵,能够与排气腔连通,此时,第一喷气子通道202内的中压气体向排气腔内输送。随着活塞600在压缩腔内运动,排气腔内的压力大于第一喷气子通道202内的压力,此时活塞600运动至能够封堵第一喷气子通道202的喷气端的位置,从而防止排气腔内的高压气体朝向第一喷气子通道202倒流。

对于第二喷气子通道204,进一步在其喷气端设置止回阀300,以完成其封堵,使得第二喷气子通道204与止回阀300共同构成止回阀300喷气机构。止回阀300能够将喷气子通道内的中压气体导入至排气腔内,而且,止回阀300能够阻挡排气腔内的气流向喷气子通道倒流,有助于保证喷气可靠性,确保压缩机的工作性能。

通过对第一喷气子通道202和第二喷气子通道204设置不同的封堵方式,可以形成两种不同的喷气机构,压缩机运行过程中,止回阀300喷气机构和活塞600切割喷气机构均将中温中压的冷媒喷入气缸500内的压缩腔,参与后续的压缩过程。这一方面能够弥补两种喷气机构各自的不足,在有限的布置空间内设置尽可能多的喷气机构,充分提升喷气量。另一方面,单独采用一种喷气机构时,可能因为封堵失效而造成气体回流至喷气通道200,通过采用两种不同的喷气机构,可以降低封堵失效风险,有助于确保喷气量充足,从而可以提升压缩机的可靠性。

进一步地,止回阀300包括:阀片302,盖设于第二喷气子通道204的喷气端,阀片302与轴承100相连接,阀片302未与轴承100相连接的部分能够朝向远离第二喷气子通道204的喷气端的方向移动。

在该实施例中,止回阀300具体包括与轴承100相连接的阀片302,当第二喷气子通道204的喷气压力大于排气腔内的气压时,则二者之间的压差可以顶开阀片302,第二喷气子通道204与排气腔导通,而当排气腔内压力升高至大于第二喷气子通道204的喷气压力时,阀片302回落,喷气通道200与排气腔不导通。通过设置阀片302,可利用喷气压力和排气腔内的压差可靠地实现止回阀300的单向进气,结构简洁可靠,有助于降低改进成本。

可以理解的是,当第二喷气子通道204的数量为至少两个时,阀片302可盖设于至少部分第二喷气子通道204的喷气端,也就是可以存在至少两个第二喷气子通道204共用止回阀300。具体地,止回阀300还包括固定件306,固定件306将阀片302固定在轴承100上。进一步地,气缸500朝向轴承100的端面设置避让缺口504,避让缺口504的设置位置与止回阀300相对应,避让缺口504与排气腔相连通。由于轴承100端面上始终裸露于排气腔的区域有限,因此不便于布置止回阀300,通过在气缸500设置避让缺口504,可在避让缺口504相应区域布置止回阀300,并令第二喷气子通道204经避让缺口504与排气腔相连通,提升了结构设计灵活性,并沿轴承100的轴向为阀片302提供了足够的移动空间,以便于增大止回阀300开度,满足喷气需求。

进一步地,止回阀300还包括:升程限位器304,与轴承100相连接,升程限位器304位于阀片302背离轴承100的一侧。

在该实施例中,止回阀300还包括连接在阀片302背离轴承100的一侧的升程限位器304,即阀片302设置在升程限位器304和气缸500本体之间,升程限位器304能够限制阀片302的移动范围,从而可以控制喷气量,同时又可降低阀片302开启角度过大而损坏失效的风险。具体地,止回阀300的固定件306还将升程限位器304固定在轴承100上。

进一步地,轴承组件还包括:安装槽400,设置于轴承100的端面,安装槽400与排气腔连通,安装槽400内容纳有止回阀300。

在该实施例中,通过在轴承100的端面设置安装槽400,能够为止回阀300提供容纳空间,并保证了止回阀300的可靠工作。安装槽400与排气腔连通,从而能够实现气体的顺畅流动。此外,通过设置安装槽400能够方便止回阀300的定位安装,避免安装偏差而影响第二喷气子通道204与排气腔的正常连通,进而无法保护压缩机的充足喷气量。

具体地,可协调安装槽400的深度和气缸500上的避让缺口504的深度,使止回阀300的一部分设置在安装槽400内,止回阀300的另一部分位于避让缺口504中,以免安装槽400过深或避让缺口504过深而影响轴承100或气缸500的结构强度,能够有效提升压缩机整机的结构强度。

在另一些实施例中,仅在气缸500的端面设置避让缺口504,不设置安装槽400,止回阀300容纳在避让缺口504内,可简化轴承100结构。

具体地,第一喷气子通道202的数量为至少一个;和/或第二喷气子通道204的数量为至少一个。

在该实施例中,通过使喷气通道200包括至少一个第一喷气子通道202和/或至少一个第二喷气子通道204,通过增加喷气子通道的数量,采用并联分布的多个喷气子通道补充气体,可在单位时间内快速地将中压气体输送至排气腔内,确保压缩机的喷气量充足,使得压缩机的运行转速有效提升,提高压缩机的等熵效率,减小压缩机的功耗,同时还能够降低制作成本。

在具体应用中,第一喷气子通道202的数量为一个,第二喷气子通道204的数量为一个,也即一个喷气通道200包括两个喷气子通道,通过两个喷气子通道与同一个排气腔连通。当然,第一喷气子通道202的数量也可以为两个或三个等,第二喷气子通道204的数量也可以为两个或三个等,也即一个喷气通道200包括多个第一喷气子通道202和多个第二喷气子通道204,通过多个喷气子通道与同一个排气腔连通。可根据需要设计喷气子通道的数量和位置。

实施例三

在实施例一或实施例二的基础上,实施例三提供了一种轴承组件,轴承100包括沿轴向分布的第一轴承段102和第二轴承段104,第一轴承段102的外径大于第二轴承段104的外径,至少两个喷气子通道的喷气端延伸至第一轴承段102远离第二轴承段104的端面。

在该实施例中,轴承100具体包括外径一大一小的第一轴承段102和第二轴承段104,外径较大的第一轴承段102可承担法兰的作用,与压缩机的气缸500相连接,第一轴承段102远离第二轴承段104的端面即为轴承100与气缸500相对应的端面。通过将喷气子通道的喷气端延伸至该端面,一方面可保证将中压气体顺利通入排气腔内,有助于缩短通道长度,减少对轴承100的结构破坏,保护轴承100结构强度,并可确保喷气量充足。另一方面,第一轴承段102的外径较大,能够提供充足的空间以用于布置喷气子通道,使得轴承组件的整体结构协调。

具体地,如图1所示,喷气通道200的进气端延伸至第一轴承段102的侧壁面;和/或如图2所示,喷气通道200的进气端延伸至第一轴承段102远离第二轴承段104的端面,喷气通道200的进气端能够与压缩机的气缸500的气流通道502相连通。

在该实施例中,通过将喷气通道200的进气端延伸至第一轴承段102的侧壁面,可将补气结构设置在轴承100相应的位置并直接与喷气通道200连通,实现轴承100进气。此时无需借用气缸500上的通道结构,有利于减小补气结构与喷气主通道206之间的补气管的长度,减小应用该轴承组件的压缩机的体积。在具体应用中,可以在压缩机的壳体的侧壁上开设喷气口,喷气主通道206的一端形成喷气入口,喷气口直接与喷气入口连通,补气结构通过补气管与喷气口连通。恒定的中压气体经补气管、喷气口、喷气入口进入喷气主通道206,而后经多个喷气子通道进入排气腔。

通过将喷气通道200的进气端延伸至轴承100朝向气缸500的端面,并与气缸500内开设的气流通道502相连通,可将补气结构设置在气缸500相应的位置,并经气缸500的气流通道502与喷气通道200简洁连通,实现气缸500进气。此时,喷气入口可以设置在气缸500上,可以将与补气结构连通的补气管设置在压缩机的壳体内部,使补气管连通位于轴承组件一侧的气缸500上的喷气入口,而后经气缸500上的气流通道502进入喷气主通道206。有利于减小应用该轴承组件的压缩机的体积。

当喷气通道200仅有一个进气端,即至少两个喷气子通道相互连通,共用进气端时,可仅采用轴承100进气,也可以仅采用气缸500进气,以实现灵活设置,便于按需设置补气结构。当喷气通道200有多个进气端,即至少两个喷气子通道相对独立,或仅部分喷气子通道相互连通时,可以仅采用轴承100进气,也可以仅采用气缸500进气,还可以同时采用轴承100进气和气缸500进气,以实现按需灵活设置,使得轴承组件的整体结构协调,有助于提升轴承组件的综合结构强度,保证其工作可靠性。

进一步地,喷气通道200还包括:喷气主通道206,喷气主通道206与至少两个喷气子通道的进气端连通。

在该实施例中,喷气通道200还包括喷气主通道206,喷气主通道206与至少两个喷气子通道分别连通,则中压气体先进入喷气通道200,然后再通过至少两个喷气子通道进入排气腔内,喷气通道200内中压气体呈“一进多出”的流动态势,只需要针对于喷气主通道206设置补气结构,从而可以实现至少两个喷气子通道内的中压气体的供应,能够减少通道的开设,从而降低结构破坏,确保结构强度。值得说明的是,当喷气子通道的数量为两个时,则喷气主通道206与两个喷气子通道所形成的喷气通道200可呈Y字形排布,也可呈F形排布。

在一些实施例中,具体地,如图1所示,喷气主通道206远离至少两个喷气子通道的一端延伸至第一轴承段102的侧壁面。

在该实施例中,通过使喷气主通道206远离至少两个喷气子通道的一端延伸至第一轴承段102的侧壁面,也即贯穿第一轴承段102的侧壁面,有利于补气结构直接在侧向上与第一轴承段102上的喷气主通道206连通,实现轴承100进气。无需借用气缸500上的通道结构,有利于减小补气结构与喷气主通道206之间的补气管的长度,减小应用该轴承组件的压缩机的体积。

在具体应用中,可以在压缩机的壳体的侧壁上开设喷气口,喷气主通道206的一端形成喷气入口,喷气口直接与喷气入口连通,补气结构通过补气管与喷气口连通。恒定的中压气体经补气管、喷气口、喷气入口进入喷气主通道206,而后经多个喷气子通道进入排气腔。

在另一些实施例中,具体地,如图2所示,喷气主通道206远离至少两个喷气子通道的一端延伸至第一轴承段102远离第二轴承段104的端面,喷气主通道206能够与压缩机的气缸500的气流通道502相连通。

在该实施例中,通过使喷气主通道206远离至少两个喷气子通道的一端延伸至第一轴承段102的端面,并使喷气主通道206能够与气缸500上的气流通道502连通,使得补气结构可通过气缸500上的气流通道502进入喷气主通道206,而后进入排气腔,实现气缸500进气。此时,喷气入口可以设置在气缸500上,可以将与补气结构连通的补气管设置在压缩机的壳体内部,使补气管连通位于轴承组件一侧的气缸500上的喷气入口,而后经气缸500上的气流通道502进入喷气主通道206。有利于减小应用该轴承组件的压缩机的体积。

具体地,喷气主通道206的流道截面积大于等于至少两个喷气子通道的流道截面积之和。

在该实施例中,通过使喷气主通道206的流道截面积大于等于全部喷气子通道的流道截面面积之和,有利于保证从喷气主通道206流出的中压气体能够相对均匀地流入多个喷气子通道内,有利于中压气体充满多个喷气子通道,从而保证喷气效果。可有效避免喷气子通道内气体压力过小而影响进入排气腔内的效果。

实施例四

本发明的第二方面实施例提供了一种压缩机,包括气缸500和如上述实施例中任一项的轴承组件。其中,气缸500具有排气腔,轴承组件设于气缸500的一侧。

本发明实施例提出的压缩机,由于具有上述任一实施例的轴承组件,进而具有上述任一实施例的有益效果,在此不一一赘述。

具体地,当气缸500为多个时,轴承组件可设置在一个或多个气缸500的一侧或两侧,例如压缩机为双缸压缩机时,两个气缸500同轴分布,两个气缸500之间设置隔板,可在两个气缸500彼此远离的一端分别设置本发明实施例提供的轴承组件,以保证两个气缸500内均能喷入中压气体,进而降低压缩机的排气温度,提高压缩机的等熵效率,减小压缩机的功耗,提升应用该压缩机的热泵设备在低温工况下的制热能力。

具体地,压缩机为旋转式压缩机,还包括设置在气缸500内的活塞600和滑片,气缸500和活塞600围成压缩腔,活塞600在压缩腔内偏心转动,滑片与气缸500经弹性件相连接,使得滑片始终与活塞600相抵触,滑片和活塞600能够将压缩腔划分为吸气腔和排气腔,气缸500的进气口与吸气腔相连通,进气口具体位于滑片的与活塞600转动方向一致的一侧,例如活塞600为顺时针方向旋转,则进气口位于滑片顺时针方向的一侧,使得随着活塞600的转动,吸气腔的体积逐渐增大,排气腔的体积逐渐减小,以实现对气体的压缩。当活塞600转动至将滑片完全压入气缸500的侧壁内时,被压缩的气体完全排出,整个压缩腔此时均为吸气腔。

进一步地,压缩机还包括壳体、喷气口和补气装置。壳体具有腔体,气缸500和轴承组件设置于腔体内。喷气口设置在壳体上,喷气口与喷气通道200连通。补气装置设置在壳体的一侧,补气装置通过喷气口与喷气通道200连通。补气装置为补气管,补气管通过喷气口与喷气通道200的喷气主通道206连通,补气管内的中压气体通过喷气口进入喷气主通道206,从而再经过至少两个喷气子通道进入排气腔内。

进一步地,压缩机还包括排气轴承100和排气阀,排气轴承100位于气缸500背离轴承组件的一侧;排气阀与排气轴承100相连接。

在该实施例中,除上述轴承组件外,压缩机还包括设置有排气阀的排气轴承100,从而与轴承组件中的轴承100区分开来,也就是选择没有设置排气阀的轴承100来设置喷气通道200。一方面,能够延长气体流动路径,降低中压气体刚从喷气通道200进入排气腔内,就经排气阀排出排气腔的风险,有助于保证压缩效果,提升压缩机工作性能。另一方面,能够减少对同一轴承结构的破坏,有助于提升结构强度,保证结构可靠性,延长产品的使用寿命。

实施例五

本发明的第三方面实施例提出了一种热泵设备,包括:如上述实施例中任一项的压缩机。

本发明提出的热泵设备,由于具有上述任一实施例的压缩机,进而具有上述任一实施例的有益效果,在此不一一赘述。具体地,热泵设备为空调器、暖风机等等。

在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或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。

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。

相关技术
  • 轴承组件、压缩机和热泵设备
  • 排气组件、压缩机和热泵设备
技术分类

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