本實(shí)用新型涉及壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種壓縮機(jī)、具有所述壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)和具有所述制冷系統(tǒng)的汽車(chē)。

背景技術(shù)：

對(duì)于壓縮機(jī)而言，其壓縮機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)尺寸參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)的各項(xiàng)性能有著至關(guān)重要的影響，為達(dá)到理想的性能，相關(guān)技術(shù)中提出了對(duì)壓縮機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的交互方案，例如，氣缸高度與氣缸內(nèi)徑的交互方案、氣缸內(nèi)徑與活塞外徑的交互方案、滑片厚度與氣缸內(nèi)徑的交互方案，但上述交互方案均是針對(duì)采用R410A、R22、R134a等冷媒的壓縮機(jī)，而對(duì)于采用CO₂冷媒的壓縮機(jī)而言，由于CO₂冷媒的工作壓力相較R410A、R22、R134a等冷媒的工作壓力大幅提高，因此上述交互方案并不適用于采用CO₂冷媒的壓縮機(jī)，且上述交互方案均是基于兩項(xiàng)參數(shù)的交互，無(wú)法滿足采用CO₂冷媒的壓縮機(jī)的性能提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型提出一種壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)采用CO₂冷媒且磨耗小、應(yīng)力范圍合理，具有可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型還提出一種具有所述壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)。

本實(shí)用新型還提出一種具有所述制冷系統(tǒng)的汽車(chē)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面的實(shí)施例提出一種壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)采用CO₂冷媒且包括：殼體；壓縮機(jī)構(gòu)，所述壓縮機(jī)構(gòu)設(shè)在所述殼體內(nèi)且包括至少一個(gè)氣缸，所述氣缸具有橫截面為圓形的壓縮腔且所述氣缸上設(shè)有與所述壓縮腔連通的滑片槽，所述壓縮腔內(nèi)設(shè)有沿所述壓縮腔的周壁可滾動(dòng)且相對(duì)于所述壓縮腔偏心設(shè)置的活塞，所述滑片槽內(nèi)設(shè)有沿所述滑片槽可移動(dòng)且止抵在所述活塞上的滑片；電機(jī)，所述電機(jī)設(shè)在所述殼體內(nèi)且與所述活塞傳動(dòng)連接，其中，所述活塞相對(duì)于所述壓縮腔的偏心量為e，所述滑片的長(zhǎng)度為L(zhǎng)且厚度為T(mén)，17.1≤L·T/e≤23.9。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)采用CO₂冷媒且磨耗小、應(yīng)力范圍合理，具有可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，1.8mm≤e。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，e≤3.6mm。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，1.8mm≤e≤3.6mm。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述CO₂冷媒的工作壓力為3.5MPa～14.5MPa。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述殼體具有橫截面為圓形的內(nèi)腔，所述內(nèi)腔的直徑為Dca，80mm≤Dca≤120mm。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述滑片槽內(nèi)設(shè)有壓縮彈簧，所述滑片在所述壓縮彈簧的彈力下常止抵在所述活塞的外周面上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述壓縮機(jī)還包括：儲(chǔ)液器，所述儲(chǔ)液器設(shè)在所述殼體外，所述壓縮腔具有與所述儲(chǔ)液器連通的吸氣口。

根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面的實(shí)施例提出一種制冷系統(tǒng)，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制冷系統(tǒng)包括根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面的實(shí)施例所述的壓縮機(jī)。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制冷系統(tǒng)，通過(guò)利用根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的壓縮機(jī)，具有可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面的實(shí)施例提出一種汽車(chē)，所述汽車(chē)包括根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面的實(shí)施例所述的的制冷系統(tǒng)。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的汽車(chē)，通過(guò)利用根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的制冷系統(tǒng)，具有性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)的滑片槽和滑片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)的滑片槽的尾部示意圖。

圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)的滑片的受力示意圖。

圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)的的滑片槽磨耗與耐久時(shí)間的關(guān)系圖。

圖7是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)的滑片槽尾部截面應(yīng)力與滑片槽長(zhǎng)度、厚度和活塞偏心量的關(guān)系圖。

圖8是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)的的能效比與活塞偏心量的關(guān)系圖。

附圖標(biāo)記：

壓縮機(jī)1、

殼體10、氣缸20、壓縮腔21、滑片槽22、截面23、活塞30、滑片40、壓縮彈簧50、儲(chǔ)液器60、電機(jī)70。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

相關(guān)技術(shù)中，針對(duì)采用R410A、R22、R134a等冷媒的壓縮機(jī)，提出了兩項(xiàng)尺寸參數(shù)的交互方案，例如，為了提高能效比，氣缸高度與氣缸內(nèi)徑的比值小于等于0.4、氣缸內(nèi)徑與活塞外徑的比值大于等于0.452且小于等于0.520、滑片厚度與氣缸內(nèi)徑的比值大于等于0.041且小于等于0.067、滑片長(zhǎng)度與活塞偏心量的比值大于等于0.165且小于等于0.225。

而對(duì)于采用CO₂冷媒的壓縮機(jī)，由于CO₂冷媒的工作壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于R410A、R22、R134a等冷媒的工作壓力，因此上述方案不適用于或部分不適用于采用CO₂冷媒的壓縮機(jī)，且上述方案均旨在提高能效比，而對(duì)可靠性幾乎沒(méi)有提升，對(duì)于工作壓力較大的采用CO₂冷媒的壓縮機(jī)，可靠性恰恰是其面臨的突出問(wèn)題。

考慮到相關(guān)技術(shù)中的壓縮機(jī)狀況，本實(shí)用新型提出一種適用于采用CO₂冷媒的壓縮機(jī)且能夠提高可靠性的技術(shù)方案。

下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1。

如圖1-圖8所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1采用CO₂冷媒且包括殼體10、壓縮機(jī)構(gòu)和電機(jī)70。

所述壓縮機(jī)構(gòu)設(shè)在殼體10內(nèi)且包括至少一個(gè)氣缸20。氣缸20具有橫截面為圓形的壓縮腔21，氣缸20上設(shè)有與壓縮腔21連通的滑片槽22，壓縮腔21內(nèi)設(shè)有沿壓縮腔21的周壁可滾動(dòng)且相對(duì)于壓縮腔21偏心設(shè)置的活塞30，滑片槽22內(nèi)設(shè)有沿滑片槽22可移動(dòng)且止抵在活塞30上的滑片40。電機(jī)70設(shè)在殼體10內(nèi)且與活塞30傳動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)活塞30滾動(dòng)。

其中，活塞30相對(duì)于壓縮腔21的偏心量為e，滑片40的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，滑片40的厚度為T(mén)，17.1≤L·T/e≤23.9。

如圖3所示，滑片槽22的厚度為T(mén)’，為了形成潤(rùn)滑油膜，T’≈(1.004～1.008)·T，即滑片40和滑片槽22之間有一定間隙。當(dāng)壓縮機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如圖5所示，滑片40的吸氣側(cè)壓力Ps小于排氣側(cè)壓力Pd，滑片40片在壓差作用下會(huì)發(fā)生傾斜，滑片40相對(duì)滑片槽22傾斜角為θ，可以理解的是，當(dāng)T/T’一定時(shí)，L/e越小，則θ越大，滑片40受力狀態(tài)越差，滑片槽22的磨耗會(huì)越大。同時(shí)，滑片40的厚度T越小，滑片40的變形量就越大，滑片40的磨耗也越大。對(duì)于采用CO₂冷媒的壓縮機(jī)1，因?yàn)镻d-Ps的值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采用R410A、R22、R134a等冷媒的冷媒，因此上述問(wèn)題更為突出。有必要對(duì)L、e、T的范圍進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1通過(guò)設(shè)計(jì)L、e、T三項(xiàng)尺寸參數(shù)的交互方案，從而能夠減小磨耗、控制應(yīng)力范圍，進(jìn)而達(dá)到提高可靠性的效果。

下面具體描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1的L、e、T三項(xiàng)尺寸參數(shù)的交互方案的設(shè)計(jì)過(guò)程，并通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)在該交互方案下的技術(shù)效果。

一般來(lái)說(shuō)，壓縮機(jī)滑動(dòng)副的磨耗是衡量其可靠性的重要指標(biāo)。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，滑片40的磨耗量與L·T/e具有一定的相關(guān)性，圖6是示出了耐久試驗(yàn)的結(jié)果示意圖，其中橫坐標(biāo)為耐久時(shí)間t，縱坐標(biāo)為滑片槽22磨耗Δ，虛線示意的為允許磨損值。可以看出，相同的耐久時(shí)間下，L·T/e越小，滑片槽22的磨耗越大。L·T/e＝15.5、15.9、16.5時(shí)，耐久時(shí)間達(dá)2500h時(shí)，滑片槽22磨耗仍有繼續(xù)增加的趨勢(shì)，即磨耗仍有進(jìn)行性。當(dāng)L·T/e＝17.1時(shí)，耐久時(shí)間達(dá)到約1000h時(shí)，滑片槽22磨耗不在增加，即磨耗無(wú)進(jìn)行性。由此，當(dāng)L·T/e≥17.1時(shí)，滑片槽22的磨耗可以控制在允許范圍內(nèi)。

進(jìn)一步的，滑片40的長(zhǎng)度L還受結(jié)構(gòu)尺寸限制。具體的，如圖2-圖5所示，氣缸20的滑片槽22尾部壁厚m與滑片40的長(zhǎng)度L和滑片40的厚度T相關(guān)。當(dāng)氣缸20的內(nèi)徑Dca和壓縮腔21的直徑Dcy一定時(shí)，滑片40的長(zhǎng)度L不宜過(guò)長(zhǎng)，滑片40的厚度T也不宜過(guò)厚，否則氣缸20的滑片槽22尾部壁厚m會(huì)太小，該截面23的應(yīng)力會(huì)超出氣缸材料的許用應(yīng)力范圍，引起氣缸20的可靠性問(wèn)題。對(duì)于CO₂冷媒壓縮機(jī)，氣缸20內(nèi)外的壓差較大，這一問(wèn)題更為突出。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，氣缸20的滑片槽22尾部最大應(yīng)力也與L·T/e相關(guān)，圖7示出了Dca和Dcy保持不變，L·T/e逐漸增大時(shí)，滑片槽22尾部截面應(yīng)力σ的變化，其中虛線示意需用應(yīng)力值，可以看出當(dāng)L·T/e>23.9時(shí)，滑片槽22尾部截面的應(yīng)力σ超出材料的許用應(yīng)力，由此，當(dāng)L·T/e≤23.9時(shí)，能夠保證滑片槽22尾部截面的應(yīng)力σ在材料的許用應(yīng)力范圍內(nèi)。

因此，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1采用CO₂冷媒且磨耗小、應(yīng)力范圍合理，具有可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員需要理解地是，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1，其壓縮機(jī)構(gòu)可以包括一個(gè)以上的氣缸，例如雙缸、三缸、四缸等，其中，這些氣缸中的任意個(gè)可以滿足上述尺寸參數(shù)，優(yōu)選地，所有氣缸均滿足上述尺寸參數(shù)。

下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的壓縮機(jī)1。

如圖1-圖8所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1采用CO₂冷媒且包括殼體10、壓縮機(jī)構(gòu)和電機(jī)70。

具體地，如圖1所示，滑片槽22內(nèi)設(shè)有壓縮彈簧50，滑片40在壓縮彈簧50的彈力下常止抵在活塞30的外周面上，以保證滑片40與活塞30之間的密封性，且不影響活塞30的偏心滾動(dòng)。

進(jìn)一步地，如圖1所示，壓縮機(jī)1還包括儲(chǔ)液器60，儲(chǔ)液器60設(shè)在殼體10外，壓縮腔21具有與儲(chǔ)液器60連通的吸氣口，儲(chǔ)液器60儲(chǔ)存低壓冷媒，并起到氣液分離、過(guò)濾等作用。

在本實(shí)用新型的一些具體實(shí)施例中，為了提高容積效率以提升能效比，活塞30相對(duì)于壓縮腔21的偏心量e大于等于1.8毫米，即1.8mm≤e，而為了減小摩擦損失，活塞30相對(duì)于壓縮腔21的偏心量e小于等于3.6毫米，即e≤3.6mm。

優(yōu)選地，1.8mm≤e≤3.6mm。由此不僅可以提升能效比，而且可以控制摩擦損失，即同時(shí)兼顧壓縮機(jī)1的能效比和可靠性，圖8顯示了能效比與偏心量e的關(guān)系，可以看出，當(dāng)e＝1.8～3.6mm時(shí)，壓縮機(jī)的能效比最優(yōu)。

在本實(shí)用新型的一些具體示例中，所述CO₂冷媒的工作壓力為3.5MPa～14.5MPa，較R410A、R22、R134a等冷媒的工作壓力大幅提高，殼體10的內(nèi)徑Dca不宜設(shè)計(jì)過(guò)大，因?yàn)镈ca越大，如要滿足CO2冷媒的工作壓力要求，則殼體10的壁厚就要設(shè)計(jì)的越厚，壓縮機(jī)1就會(huì)越笨重。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1，Dca的尺寸設(shè)計(jì)在80-120mm，即80mm≤Dca≤120mm，從而既可以滿足CO₂冷媒的工作容積，又可以控制殼體10的壁厚，從而保證壓縮機(jī)1的體積和重量。

下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制冷系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制冷系統(tǒng)包括根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的壓縮機(jī)1。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制冷系統(tǒng)，通過(guò)利用根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的壓縮機(jī)1，具有可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的汽車(chē)。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的汽車(chē)包括根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的的制冷系統(tǒng)。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的汽車(chē)，通過(guò)利用根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的制冷系統(tǒng)，具有性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制冷系統(tǒng)和汽車(chē)的其他構(gòu)成以及操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行接合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。