压缩机系统及空调

技术领域

本发明涉及压缩机领域，尤其涉及一种压缩机系统及空调。

背景技术

双缸转子压缩机在低频阶段运行时滑动摩擦损失较大，但在高频运行时，由于不平衡质量和气体压力所引起的轴的变形较小，因而相对于单缸转子压缩机，其具有良好的动平衡特性，摩擦损失也较小，机械效率也较高。

卧式双缸转子压缩机存在振动噪音大，导致管路系统的振动相应也变大，从而使管路的应力增大的问题。卧式双缸转子压缩机引起振动的因素有二：一是包括曲轴滚动活塞在内的转子系统不平衡质量所引起的在壳体垂直方向上的振动；二是被压缩的制冷剂蒸汽脉冲引起的在旋转方向的扭振。

此外，变频空调运行时频率点较多，而压缩机以及其管路系统具有一系列的固有频率，当压缩机的激发频率与某一个固有频率接近时，系统极易在该阶频率点上产生共振，从而产生强烈的机械振动响应。

发明内容

本发明的一些实施例提出一种压缩机系统及空调，用于缓解振动较大的问题。

本发明的一些实施例提供了一种压缩机系统，其包括：

压缩机，包括沿长度方向的第一端和第二端，所述压缩机设有排气口，所述排气口位于所述第一端与所述第二端之间，且靠近所述第一端；以及

排气管，包括第一管段，所述第一管段的第一端连接所述排气口，所述第一管段的第二端沿所述压缩机的长度方向向所述压缩机的第二端延伸；所述第一管段的长度范围为65mm～70mm。

在一些实施例中，所述第一管段大体平行于所述压缩机的长度方向。

在一些实施例中，所述排气管包括第二管段，所述第二管段的第一端连接所述第一管段的第二端，所述第二管段的第二端向远离所述压缩机的方向延伸。

在一些实施例中，所述第二管段大体垂直于所述压缩机的长度方向。

在一些实施例中，所述排气管包括第三管段，所述第三管段的第一端与所述第二管段的第二端连接，所述第三管段的第二端向所述压缩机的第一端，且远离所述压缩机的方向延伸。

在一些实施例中，所述第二管段包括与所述第一管段连接的第一弯管段、与所述第三管段连接的第二弯管段，以及连接所述第一弯管段和所述第二弯管段的第一直管段，所述第一直管段的长度范围20.2mm～27.7mm。

在一些实施例中，所述排气管包括第四管段，所述第四管段的第一端连接所述第三管段的第二端，所述第四管段的第二端向所述压缩机的第二端，且大体平行于所述压缩机的长度方向延伸。

在一些实施例中，所述第三管段包括依次连接的第二直管段、第三弯管段、第三直管段和第四弯管段，其中，所述第二直管段与所述第二管段的第二端连接，所述第四弯管段与所述第四管段的第一端连接。

在一些实施例中，所述第二直管段的长度范围为60mm～68mm，所述第三直管段的长度范围为80mm～92.2mm。

在一些实施例中，所述第四管段包括软管。

在一些实施例中，所述第四管段的长度范围为242mm～260mm。

在一些实施例中，还包括四通阀、连接管和固定夹，所述第四管段和所述连接管均连接所述四通阀，所述固定夹将所述第四管段与连接管抵靠且约束在一起。

在一些实施例中，所述排气管包括第六管段，所述第六管段的第一端与所述第二管段的第二端连接，所述第六管段的第二端向所述压缩机的第二端，且大体平行于所述压缩机的方向延伸。

在一些实施例中，还包括四通阀、连接管和固定夹，所述第六管段的第二端和所述连接管均连接所述四通阀，所述固定夹将所述第六管段与连接管抵靠且约束在一起。

在一些实施例中，所述压缩机为卧式压缩机。

本发明的一些实施例提供了一种空调，其包括上述的压缩机系统。

在一些实施例中，所述空调为汽车空调。

基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

在一些实施例中，压缩机的排气口处连接的第一管段的长度范围为65mm～70mm，相对于相关技术增加了第一管段的长度，一方面平衡了压缩机垂直方向上的振动；另一方面也改善了压缩的制冷剂蒸汽脉冲引起的在旋转方向的扭振，使得排气管在运行中可以平稳工作；且降低了排气管的刚度，从而避免因压缩机的振动而引起的管路振动过大，进而引起的排气管表面应力偏大的情况，降低了振动产生的噪音。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明第一实施例提供的压缩机系统的排气管配置方式的示意图；

图2为根据本发明第二实施例提供的压缩机系统的排气管配置方式的示意图；

图3为根据本发明第三实施例提供的压缩机系统的排气管配置方式的示意图。

附图中标号说明如下：

1-压缩机；11-排气口；

2-排气管；

21-第一管段；

22-第二管段；221-第一弯管段；222-第二弯管段；223-第一直管段；224-第五弯管段；225-第四直管段；226-第六弯管段；227-第五直管段；

23-第三管段；231-第二直管段；232-第三弯管段；233-第三直管段；234-第四弯管段；

24-第四管段；

25-第五管段；

26-第六管段；261-第七弯管段；262-第六直管段；

27-第七管段；

3-四通阀；

4-连接管；

5-固定夹；

6-气液分离器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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保护范围的限制。

如图1至3所示，一些实施例提供了一种压缩机系统，其包括压缩机1和排气管2。

压缩机1包括沿长度方向的第一端和第二端，压缩机1设有排气口11，排气口11位于压缩机1的第一端与第二端之间，且靠近压缩机1的第一端。压缩机1的第一端和第二端为压缩机长度方向相对的两端。

排气管2包括第一管段21，第一管段21的第一端连接排气口11，第一管段21的第二端沿压缩机1的长度方向向压缩机1的第二端延伸；第一管段21的长度范围为65mm～70mm。

由于引起压缩机振动的因素主要包括：曲轴滚动活塞在内的转子系统不平衡质量所引起的在壳体垂直方向上的振动；被压缩的制冷剂蒸汽脉冲引起的在旋转方向的扭振。而排气管表面的应力也是由于上述的振动过大造成的。

在本公开实施例中，第一管段21的长度范围为65mm～70mm，相对于相关技术增加了排气口11处的第一管段21的长度，一方面平衡了包括曲轴滚动活塞在内的转子系统不平衡质量所引起的在壳体垂直方向上的振动；另一方面也改善了压缩的制冷剂蒸汽脉冲引起的在旋转方向的扭振，使得排气管2在运行中可以平稳工作，振动减小的同时，降低了振动产生的噪音。

根据公式K＝EA/L，L越大，K越小，因此，增加排气口11处的第一管段21的长度，能够降低排气管2的刚度，从而避免因压缩机的振动而引起的管路振动过大，进而引起的排气管2表面应力偏大的情况。

其中，K为管的刚度系数；E为管的弹性模量；A为管的截面面积，L为管的长度。

在一些实施例中，第一管段21大体平行于压缩机1的长度方向。

在一些实施例中，第一管段21为直管。

在一些实施例中，排气管2包括第二管段22，第二管段22的第一端连接第一管段21的第二端，第二管段22的第二端向远离压缩机1的方向延伸。

由于压缩机工作过程中，其缸体一直处于振动状态，将第二管段22向远离压缩机1的方向延伸，能够避开压缩机，缓解排气管2的振动，降低表面应力和噪音。

在一些实施例中，第二管段22大体垂直于压缩机1的长度方向。

在一些实施例中，排气管2包括第三管段23，第三管段23的第一端与第二管段22的第二端连接，第三管段23的第二端向压缩机1的第一端，且远离压缩机1的方向延伸。

在一些实施例中，第二管段22包括与第一管段21连接的第一弯管段221、与第三管段23连接的第二弯管段222，以及连接第一弯管段221和第二弯管段222的第一直管段223，第一直管段223的长度范围20.2mm～27.7mm。

在一些实施例中，排气管2包括第四管段24，第四管段24的第一端连接第三管段23的第二端，第四管段24的第二端向压缩机1的第二端，且大体平行于压缩机1的方向延伸。

在一些实施例中，第三管段23包括依次连接的第二直管段231、第三弯管段232、第三直管段233和第四弯管段234，其中，第二直管段231与第二管段22的第二端连接，第四弯管段234与第四管段24的第一端连接。

在一些实施例中，第二直管段231的长度范围为60mm～68mm，第三直管段233的长度范围为80mm～92.2mm。

在一些实施例中，如图2所示，第四管段24包括避震软管。由于避震软管规格的限制，排气管2需要通过设置走向来匹配避震软管的长度，首先将第三管段23的第二端向压缩机1的第一端延伸，而后连接第四管段24，第四管段24向压缩机1的第二端延伸，以适用于将第四管段24设置为避震软管，进一步地降低振动。

在一些实施例中，第四管段24的长度为242mm～260mm。可选地，第四管段24的长度为242.2mm。

在一些实施例中，压缩机系统还包括四通阀3、连接管4和固定夹5，第四管段24和连接管4均连接四通阀3，固定夹5将第四管段24与连接管4抵靠且约束在一起。或者，排气管2包括第五管段25，第五管段25的第一端与第四管段24的第二端连接，第五管段25的第二端和连接管4均连接四通阀3，固定夹5将第五管段25与连接管4抵靠且约束在一起。

由于钣金支架只能将一根管与底板固定，固定夹可以将两根管绑在一起，另外使用钣金支架需要在底板上进行打孔，而且需要额外加工钣金支架，因而使用固定夹也降低了工艺上的复杂度。

因此，相对于使用钣金支架固定排气管的方式，本公开实施例通过使用固定夹5将连接管4与排气管2进行约束，减少了原料成本，减低了装配以及工艺的复杂度，并且使用固定夹5将排气管2与连接管4进行约束，增加了排气管2的振动传播路径，同时降低了管路的振动。

可选地，固定夹5采用橡胶材料制成。

四通阀3设置在压缩机1的长度方向的延长线的一侧，四通阀3靠近压缩机1的第二端，且与压缩机1的第二端在压缩机2的长度延伸方向具有预设距离。

在一些实施例中，如图3所示，排气管2包括第六管段26，第六管段26的第一端与第二管段22的第二端连接，第六管段26的第二端向压缩机1的第二端，且大体平行于压缩机1的方向延伸。

在一些实施例中，压缩机系统还包括四通阀3、连接管4和固定夹5，第六管段26的第二端和连接管4均连接四通阀3，固定夹5将第六管段26与连接管4抵靠且约束在一起。通过使用固定夹5将连接管4与排气管2进行约束，减少了原料成本，减低了装配以及工艺的复杂度，并且使用固定夹将排气管2与连接管4进行约束，增加了排气管2的振动传播路径，同时降低了管路的振动。

如图3所示，排气管2包括第七管段27，第七管段27的第一端连接第六管段26的第二端，第七管段27的第二端连接四通阀3。

在一些实施例中，压缩机系统还包括气液分离器6，气液分离器6设于四通阀3远离压缩机1的一侧。

下面根据附图1至3描述本公开提供的压缩机系统的排气管配置的三个实施例。

如图1所示，第一实施例：

排气管2包括依次连接的第一管段21，第二管段22中的第一弯管段221、第一直管段223和第二弯管段222，第三管段23中的第二直管段231，第三弯管段232，第三直管段233和第四弯管段234，以及第四管段24。

其中，第一管段21和第四管段24均为直管。第一管段21的长度范围为65mm～70mm；第一弯管段221的弯曲角度为90°；第一直管段223的长度范围为20.2mm～27.7mm；第二弯管段222的弯曲角度为100°；第二直管段231的长度为60mm～68mm；第三弯管段232的弯曲角度为133.8°；第三直管段233的长度范围为80mm～92.2mm；第四弯管段234的弯曲角度为45°；第四管段24的长度为242.2mm。

可选地，第一弯管段221、第二弯管段222、第三弯管段232和第四弯管段234的曲率半径一致，均为26mm。

第一实施例中的排气管2还包括第五管段25，第五管段25的第一端与第四管段24的第二端连接，第五管段25的第二端和连接管4均连接四通阀3。

表1第一实施例中排气管的各弯管处运输振动仿真结果

表2第一实施例中排气管的各弯管处运行振动仿真结果

由上述表中运输振动仿真结果可知，第一实施例中排气管2的各弯管段处的最大应力值为30.88MPa，小于行业校核标准35MPa。

由运行振动仿真结果对比，第一实施例中排气管2的各弯管段处的运行应力值小于行业校核标准15MPa。

第一实施例中的排气管2的配置实现了良好的避震效果，降低了管路的应力。第一实施例中的排气管2中的各管段均为硬管，相对于采用避震软管，节约了成本。

第一实施例中采用固定夹5将排气管2的第四管段24或第五管段23与四通阀3的连接管4相约束在一起，一根管振动时，会带动另一根管一起振动，从而增加了管路振动的传播路径，降低了振动。

如图2所示，第二实施例：

第二实施例与第一实施例的区别至少在于：将第一实施例中的第四管段24设置为软管，其相对于第一实施例的有益效果为减振效果更好。且第二实施例中的排气管2的第一管段21长度与第一实施例中的第一管段21的长度相同，降低了排气管2的刚度。

如图3所示，第三实施例：

排气管2包括依次连接的第一管段21，第二管段22、第六管段26和第七管段27。

其中，第一管段21为直管。

第二管段22包括依次连接的第五弯管段224、第四直管段225、第六弯管段226和第五直管段227。第五弯管段224与第一管段21连接，第五直管段227与第六管段26连接。

第六管段26包括依次连接的第七弯管段261和第六直管段262，第七弯管段261与第二管段22的第二端连接，第六直管段262与第七管段27连接。

其中，第一管段21的长度为65mm～70mm，第五弯管段224的弯曲角度为90°，第四直管段225的长度为20mm，第六弯管段226的角度均为90°，第五直管段227的长度为55mm，第七弯管段261的角度均为90°，第六直管段262的长度为129mm。

第五弯管段224、第六弯管段226和第七弯管段261的曲率半径一致，均为31mm。

使用固定夹5将排气管2与四通阀3的连接管4进行连接约束。

第三实施例中的排气管2的第一管段21的长度与第一实施例和第二实施例中的第一管段21的长度相同，均增加了排气管2的柔性。

第三实施例相对于第一实施例，弯管的走向不同，由于避震软管规格的限制，排气管需要设置走向来匹配避震软管的长度，第一实施例中排气管的走向可以设置避震软管，第一实施例和第三实施例的走向根据仿真的结果，效果差距不大。

对第三实施例中的排气管2进行试验，试验结果显示并不是第一管段21的长度越大越好，将第一管段21的长度范围设定为65mm～70mm，相对于其他数值范围，具有降低振动的效果，参考表3。

表3第三实施例中排气管的各弯管处应力值

根据上表数据所示，随着第一管段21的长度增大，第五弯管段224的应力值和第七弯管段261的应力值减小，但第六弯管段226的应力值增大，但当第一管段21的长度范围在65mm～70mm时，三个弯管段的应力值均低于35Mpa，符合铜管的应力标准。

排气管的结构改进主要是增加排气管的柔性，即降低刚度，在此前提下，增加排气口处直管段的长度，设置避震软管都起到了减震、降低管路表面应力的作用。

其中，排气管2中的弯管段的设置数量以及位置主要可以考虑管路结构的走向。

在一些实施例中，压缩机1包括卧式压缩机。可选的，卧式压缩机包括卧式双缸转子压缩机。

当然，排气管2的布置形式不仅适用于卧式双缸转子压缩机，还适用于卧式单缸转子压缩机和涡旋压缩机。

一些实施例提供了一种空调，其包括上述的压缩机系统。

在一些实施例中，压缩机系统的压缩机为卧式双缸转子压缩机。

在一些实施例中，空调为用于汽车的空调。例如：用在大巴车上的空调。

用在汽车上的空调中采用的压缩机一般是卧式双缸转子压缩机，但不限于此。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

另外，在没有明确否定的情况下，其中一个实施例的技术特征可以有益地与其他一个或多个实施例相互结合。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。