旋轉式壓縮機及具有該旋轉式壓縮機的冷凍循環(huán)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種旋轉式壓縮機及具有該旋轉式壓縮機的冷凍循環(huán)裝置。該旋轉式壓縮機包括殼體、驅動電機和壓縮機構。驅動電機設在殼體內且包括定子和轉子，轉子的底部設置有平衡塊，壓縮機構設在殼體內且包括主消音器、主軸承、氣缸和曲軸，氣缸內形成有排氣口和滑片槽，其中主軸承和/或主消音器上設置有與排氣口連通的排氣孔，排氣孔位于第一平面沿曲軸旋轉方向的反方向旋轉角度α所掃過的扇形區(qū)域內，第一平面為曲軸的中線軸線與滑片槽的中心線所限定的平面，滑片槽的中心線與、通過排氣口的中心和曲軸的中心軸線的平面的夾角為θ，其中0≤α≤150°+2.6θ。本發(fā)明的壓縮機具有改進的排氣孔設計方式，從而可以降低壓縮機的吐油量。
【專利說明】旋轉式壓縮機及具有該旋轉式壓縮機的冷凍循環(huán)裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機領域，尤其是涉及ー種旋轉式壓縮機及具有該旋轉式壓縮機的冷凍循環(huán)裝置。
【背景技術】
[0002]潤滑油在壓縮機中起著潤滑、冷卻和密封的作用。制冷系統(tǒng)在運轉過程中，潤滑油會隨著冷媒從壓縮機排氣管排出，進入到冷凝器及蒸發(fā)器中，進而會在冷凝器及蒸發(fā)器的傳熱壁面上凝結ー層油膜，該油膜的導熱系數小，降低了冷凝器及蒸發(fā)器的熱交換效率，同時壓縮機內部的潤滑油量也就隨之減少，壓縮機內部各零部件也因潤滑油的減少而導致供油不足，從而功耗增加，進而導致壓縮機性能下降。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明g在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之ー。
[0004]為此，本發(fā)明的ー個目的在于提出一種旋轉式壓縮機，該旋轉式壓縮機具有改進的排氣孔設計方式，從而可以降低壓縮機的吐油量。
[0005]本發(fā)明的另ー個目的在于提出ー種冷凍循環(huán)裝置，該冷凍循環(huán)裝置包括上述的旋轉式壓縮機。
[0006]根據本發(fā)明的旋轉式壓縮機，包括:殼體；驅動電機，所述驅動電機設在所述殼體內，所述驅動電機包括定子和轉子，所述轉子的底部設置有平衡塊；以及壓縮機構，所述壓縮機構設在所述殼體內，所述壓縮結構包括主消音器、主軸承、氣缸和曲軸，所述氣缸內形成有吸氣ロ、排氣口和滑片槽，所述主軸承設在所述氣缸的上面，所述主消音器套設在所述主軸承的上面，所述曲軸與所述轉子固定，其中所述主軸承和/或所述主消音器上設置有與所述排氣ロ連通的排氣孔，所述排氣孔位于第一平面沿所述曲軸旋轉方向的反方向旋轉角度α所掃過的扇形區(qū)域內，所述第一平面為所述曲軸的中線軸線與所述滑片槽的中心線所限定的平面，且所述滑片槽的中心線與、通過所述排氣ロ的中心和所述曲軸的中心軸線的平面之間的夾角為Θ，其中α和Θ滿足關系式:0≤α≤150° +2.6 Θ。
[0007]根據本發(fā)明實施例的旋轉式壓縮機通過合理地設計排氣孔的位置，從而可以改善殼體內部冷媒的流場，使殼體內部冷媒的流量ー側高且另ー側低，提高了回油效果，避免大量機油由排氣夾帶出，使驅動電機上部基本無積油，保證了底部油池油面的穩(wěn)定性，提高旋轉式壓縮機的能效和可靠性，而且在排氣階段，平衡塊不處于排氣孔的正上方，因此可以大大降低平衡塊對排氣的擾動，使排氣能夠更加順暢地向上通過并冷卻電機，提高排氣的順暢性，保證壓縮機的能效。
[0008]另外，根據本發(fā)明實施例的旋轉式壓縮機，還可以具有如下附加技術特征:
[0009]根據本發(fā)明的一些實施例，所述Θ滿足關系式:0< Θ <22°。
[0010]根據本發(fā)明的一些實施例，所述排氣孔形成在所述主消音器上。
[0011]根據本發(fā)明的一些實施例，所述主軸承內形成有第一通道，所述主消音器內部通過所述第一通道與所述排氣ロ連通。
[0012]根據本發(fā)明的一些實施例，位于所述主消音器上的排氣孔為多個。
[0013]由此，可以提高排氣效率，縮短排氣時間。
[0014]根據本發(fā)明的一些實施例，所述排氣孔還形成在所述主軸承上。
[0015]根據本發(fā)明的一些實施例，所述主軸承內還形成有第二通道，位于所述主軸承上的排氣孔通過所述第二通道與所述排氣ロ連通，沒有經過消音器型腔，直接排出。
[0016]根據本發(fā)明的一些實施例，位于所述主軸承上的排氣孔為ー個或多個。
[0017]根據本發(fā)明的一些實施例，位于所述主消音器上的排氣孔的總面積大于位于所述主軸承上的排氣孔的總面積。
[0018]由此，大部分冷媒通過主消音器排出，從而可以大大改善壓縮機運行時的噪音。
[0019]根據本發(fā)明的冷凍循環(huán)裝置，包括旋轉式壓縮機，該旋轉式壓縮機為上述的旋轉式壓縮機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是根據本發(fā)明ー個實施例的旋轉式壓縮機的壓縮機構的立體圖；
[0021]圖2是根據本發(fā)明ー個實施例的旋轉式壓縮機的示意圖；
[0022]圖3是根據本發(fā)明ー個實施例的旋轉式壓縮機的壓縮結構的截面圖；
[0023]圖4是曲軸與氣缸的示意圖。
[0024]附圖標記:
[0025]上殼體1,主殼體12，下殼體13 ;
[0026]主軸承21，氣缸22，滑片槽21，吸氣ロ 22，排氣ロ 23，副軸承23，主消音器24，曲軸25，偏心部251，活塞26 ；
[0027]定子31，轉子32，平衡塊321 ;
[0028]排氣孔4 ；
[0029]第一平面K，滑片槽的中心線L1，曲軸的中心軸線L2。
【具體實施方式】
[0030]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，g在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0031]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0032]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括ー個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。[0033]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0034]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0035]下面參考圖1-圖4詳細描述根據本發(fā)明實施例的旋轉式壓縮機。
[0036]根據本發(fā)明一個實施例的旋轉式壓縮機可以包括殼體、壓縮機構和驅動電機。
[0037]根據本發(fā)明的一個實施例，如圖2所不，殼體可以包括主殼體12、上殼體11和下殼體13，主殼體12可形成為頂部和底部均敞開的環(huán)狀，上殼體11設在主殼體12的上面，上殼體11與主殼體12可焊接成一體，下殼體13設在主殼體12的下面，下殼體13與主殼體12可焊接成一體，上殼體11、主殼體12和下殼體13合圍成ー密閉的安裝空腔，其中旋轉式壓縮機的主要構件如壓縮機構、驅動電機等均設置于該安裝空腔內部。但是，應當理解的是，根據本發(fā)明實施例的殼體的結構不限于此。
[0038]壓縮機構設在殼體內，參照圖1-圖3所示，壓縮機構可以包括主軸承21、主消音器24、氣缸22、副軸承23、曲軸25、活塞26和滑片。其中，主軸承21設在氣缸22的上面，副軸承23設在氣缸22的下面，主軸承21、氣缸22、副軸承23可通過多個螺栓緊固。主消音器24可以套設在主軸承21上，主消音器24可以改善旋轉式壓縮機運行時的噪音。
[0039]如圖2和圖3所示，主軸承21、氣缸22和副軸承23三者間限定出壓縮腔，壓縮腔具有吸氣ロ 22和排氣ロ 23。吸氣ロ 22和排氣ロ 23分別位于滑片槽21的兩側，具體地，吸氣ロ 22在曲軸25的旋轉方向(圖3中的逆時針方向)上位于滑片槽21的下游側，排氣ロ23在曲軸25的旋轉方向上位于吸氣ロ 22的下游側，排氣ロ 23與滑片槽21的距離優(yōu)選小于吸氣ロ 22與滑片槽21的距離。排氣ロ 23可以緊鄰滑片槽21設置，排氣ロ 23處可以設置排氣閥用于打開或關閉排氣ロ 23。
[0040]如圖2所示，曲軸25貫穿主軸承21、壓縮腔和副軸承23，曲軸25由主軸承21和副軸承23支承，具體地，主軸承21可用于支承曲軸25的中部，副軸承23可用于支承曲軸25的下端部。曲軸25的下端可以伸入到殼體內底部的潤滑油油池中，曲軸25內可形成有中心油孔，中心油孔的底部與油池相通，中心油孔內可以設置有油葉片以增加上油效果，中心油孔吸上的潤滑油可用于潤滑主軸承21、活塞26以及副軸承23等處，降低這些部件工作時的磨損，提高壓縮機的壽命。
[0041]如圖2所示，曲軸25上具有偏心部251，活塞26套設在曲軸25的偏心部251上，活塞26可以是圓環(huán)形，活塞26的上端面可緊貼主軸承21的下表面，活塞26的下端面可緊貼副軸承23的上表面，活塞26的外周面可在氣缸22的內周面上滑動，活塞26用于對進入壓縮腔內的冷媒進行壓縮。[0042]如圖3所示，氣缸22內形成有滑片槽21，其中滑片可移動地設在滑片槽21內，滑片的先端伸入到壓縮腔內且止抵在活塞26的外周面上從而將壓縮腔隔離成兩個子腔室，其中一個子腔室位于吸氣側，即該子腔室與吸氣ロ 22相通。另ー個子腔室位于排氣側，即與排氣ロ 23相通，這里，需要說明的是，滑片的先端指的是滑片伸入到壓縮腔內且與活塞26的外周面貼合相接的一端。
[0043]如圖2所示，在壓縮機構的頂部，可以設置有驅動電機，驅動電機可以包括定子31和轉子32，轉子32可以固定在殼體例如主殼體12的內壁面上，轉子32可轉動地設在定子31的內側，轉子32與曲軸25的上部固定從而帶動曲軸25繞曲軸25的中心軸線轉動。驅動電機的接線端子可以設置在驅動電機的頂部，接線端子可穿過上殼體11向外伸出以適于連接電源。由于曲軸25上偏心地套設有活塞26的緣故，因此可以通過設置平衡塊321來平衡曲軸25轉動時的偏心量，改善曲軸25的撓動現象。
[0044]可以理解，平衡塊321的設置位置已為現有技術，例如平衡塊321位于偏心部251以及活塞26的反側，即平衡塊321在徑向上與偏心部251以及活塞26是相對的。平衡塊321可以固定在轉子32的底部，如圖2所示。
[0045]其中，上述的主軸 承21和/或主消音器24上設置有與排氣ロ 23連通的排氣孔4。換言之，排氣孔4可以只設置在主軸承21上，當然也可以只設置在主消音器24上，或者同時設在主軸承21和主消音器24上。排氣孔4直接連通殼體內部，用于將經過活塞26壓縮的冷媒依次通過排氣ロ 23以及排氣孔4排入到殼體內，對驅動電機冷卻后從殼體頂部的排氣管排出。
[0046]發(fā)明人發(fā)現，由于設置底部平衡塊321的緣故，因此主消音器24和/或主軸承21上排氣孔4的設計位置將會對旋轉式壓縮機的吐油量產生影響。發(fā)明人通過大量實驗發(fā)現，當排氣孔4的設置位置滿足一定角度關系后，可以有效改善旋轉式壓縮機的吐油量，改善壓縮機構的潤滑效果，同時提高制冷系統(tǒng)的制冷效率。
[0047]具體地，排氣孔4位于第一平面(圖4中的平面K)沿曲軸25旋轉方向的反方向(SP圖3中的順時針方向)旋轉角度α所掃過的扇形區(qū)域內。換言之，排氣孔4位于第一平面繞曲軸25的中心軸線沿預定方向轉過α所掃過的扇形區(qū)域內，該預定方向與旋轉式壓縮機正常工作時曲軸25的旋轉方向相反。參照圖3所示，從滑片的中心線(圖3中的直線L1)位置順時針轉過角度α所對應的整個區(qū)域即為排氣孔4開設的區(qū)域。
[0048]其中，上述的第一平面為曲軸25的中心軸線(圖4中的L2)與滑片槽21的中心線所限定的平面。這里，可以理解的是，該第一平面并非數學意義上無限延伸的ー個平面，該第一平面至少在ー側是有邊界的，該ー側的邊界線即為曲軸25的中心軸線，換言之，該第一平面的一條邊界線為曲軸25的中心軸線，該第一平面的其余部分不會超出曲軸25的中心軸線。
[0049]參照圖3所示，滑片槽21的中心線與、通過排氣孔4的中心和曲軸25的中心軸線的平面的夾角為Θ，換言之，排氣孔4的中心與曲軸25的中心軸線限定一平面，滑片的中心線與該平面的夾角即為所述Θ。
[0050]其中，α和Θ滿足關系式:0 < α < 150° +2.6 Θ。根據本發(fā)明的一些實施例，Θ的取值范圍為:0 < Θ≤22°。
[0051]由此，在排氣孔4的設計角度滿足上述關系式時，在排氣ロ 23打開至排氣ロ 23關閉的整個排氣過程中，平衡塊321都未處于排氣孔4的正上方，而是位于排氣孔4的ー側，例如優(yōu)選地，平衡塊321與排氣孔4在徑向上可以是大致相対的，這樣冷媒從排氣孔4排出后，沿橫向(即水平方向)往平衡塊321處流動的流量相對很少，而在排氣孔4的上側流量相對最多，由此殼體內部ー側的流量大，而另ー側流量小，流量小的ー側壓カ也較小，這樣大大利于在驅動電機上部分離出的機油從壓差小的ー側回流至底部油池中，避免分離出的油在驅動電機上部被冷媒二次夾帶出殼體外，從而大大降低了旋轉式壓縮機的吐油量。
[0052]根據本發(fā)明實施例的旋轉式壓縮機通過合理地設計排氣孔4的位置，從而可以改善殼體內部冷媒的流場，使殼體內部冷媒的流量一側高且另ー側低，提高了回油效果，避免大量機油由排氣夾帶出，使驅動電機上部基本無積油，保證了底部油池油面的穩(wěn)定性，提高旋轉式壓縮機的能效和可靠性，而且在排氣階段，平衡塊321不處于排氣孔4的正上方，因此可以大大降低平衡塊321對排氣的擾動，使排氣能夠更加順暢地向上通過并冷卻電機，提高排氣的順暢性，保證壓縮機的能效。
[0053]根據本發(fā)明的一個實施例，排氣孔4形成在主消音器24上，排氣孔4可以是圓形孔。進ー步，主軸承21內形成有第一通道，主消音器24內部通過第一通道與排氣ロ 23連通。這樣經過壓縮的冷媒從排氣ロ 23排出進入第一通道內，再從第一通道進入到主消音器24內，最后通過主消音器24上的排氣孔4排入到殼體內部。其中第一通道可以在主軸承21燒鑄時一體形成。
[0054]為了提高排氣效率，滿足大排量壓縮機的高排氣量的要求，位于主消音器24上的排氣孔4可為多個。由此，可以提高排氣效率，同時加大排氣量,縮短排氣時間。在該實施例中，由于主消音器24上具有多個排氣孔4，因此為了適應増大的排氣量，第一通道的橫截面的截面積可以適應性増大，以滿足大排量要求。
[0055]進一歩，排氣孔4還形成在主軸承21上，由此可以進ー步增加排氣量，縮短排氣時間。對應地，主軸承21內還形成有第二通道，位于主軸承21上的排氣孔4通過該第二通道與排氣ロ 23連通，這樣經過壓縮后的冷媒一部分通過第一通道流入到主消音器24內，最后流入到殼體內部，另一部分則通過第二通道以及位于主軸承21上的排氣孔4直接排入到殼體內部。根據本發(fā)明的一個實施例，主軸承21上的排氣孔4為ー個，當然，應當理解，為了滿足不同排量壓縮機的排氣要求，可以適應性増加或減少主軸承21上排氣孔4的數量，也就是說，主軸承21上的排氣孔4可以是多個。
[0056]根據本發(fā)明的另ー些實施例，排氣孔4可以全部位于主軸承21上。根據本發(fā)明的再一些實施例，排氣孔4也可以全部位于主消音器24上。
[0057]根據本發(fā)明的ー些優(yōu)選實施例，位于主消音器24上的排氣孔4的總面積大于位于主軸承21上的排氣孔4的總面積。例如，位于主消音器24上的排氣孔4的數量多于位于主軸承21上的排氣孔4的數量，從而使主消音器24上的排氣孔4的總面積大于主軸承21上排氣孔4的總面積。
[0058]由此，經過壓縮后的冷媒大部分通過主消音器24而排入到殼體內部，這樣可以大大降低壓縮機的工作噪音。而且，主軸承21上的排氣孔4的數量較少可以減少與排氣ロ 23之間的通道數量，降低主軸承21的エ藝難度。
[0059]整體而言，根據本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的旋轉式壓縮機通過改進排氣孔4的設置位置，從而使殼體內部冷媒流場呈現出一側大而另ー側小，這樣有利于驅動電機上部分離出的機油從壓差小的小流量側回流至油池底部，發(fā)明人通過多次實驗，采用根據本發(fā)明實施例的排氣孔4的設置方式可將壓縮機的吐油量降低大約53%，從而保證驅動電機上部無積油，且底部油池液面更趨于平穩(wěn)，進而提高了壓縮機能效，使壓縮機運行更加可靠。
[0060]下面簡單描述根據本發(fā)明實施例的冷凍循環(huán)裝置。
[0061]根據本發(fā)明一個實施例的冷凍循環(huán)裝置可以包括旋轉式壓縮機、冷凝器、膨脹機構、蒸發(fā)器，其中冷凝器、膨脹機構與蒸發(fā)器順次相連，壓縮機的排氣管與冷凝器相連且壓縮機的吸氣管與蒸發(fā)器相連。這樣，經過壓縮機壓縮后的高溫高壓冷媒從壓縮機的排氣管排出并進入到冷凝器中進行冷凝熱交換，然后氣體進入膨脹機構進行節(jié)流降壓處理，之后再流入蒸發(fā)器中進行蒸發(fā)吸熱從而變?yōu)榈蜏氐蛪豪涿?，這部分低溫低壓冷媒最后重新回流至壓縮機的壓縮腔內進行壓縮，至此完成一次制冷循環(huán)。
[0062]在本說明書的描述中，參考術語“ー個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“ー些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少ー個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進行接合和組合。
[0063]盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權利要求】
1.一種旋轉式壓縮機，其特征在于，包括: 殼體； 驅動電機，所述驅動電機設在所述殼體內，所述驅動電機包括定子和轉子，所述轉子的底部設置有平衡塊；以及 壓縮機構，所述壓縮機構設在所述殼體內，所述壓縮結構包括主消音器、主軸承、氣缸和曲軸，所述氣缸內形成有吸氣ロ、排氣口和滑片槽，所述主軸承設在所述氣缸的上面，所述主消音器套設在所述主軸承的上面，所述曲軸與所述轉子固定，其中所述主軸承和/或所述主消音器上設置有與所述排氣ロ連通的排氣孔，所述排氣孔位于第一平面沿所述曲軸旋轉方向的反方向旋轉α所掃過的扇形區(qū)域內，所述第一平面為所述曲軸的中線軸線與所述滑片槽的中心線所限定的平面，且所述滑片槽的中心線與、通過所述排氣ロ的中心和所述曲軸的中心軸線的平面之間的夾角為Θ，其中α和Θ滿足關系式:0 ≤ α ≤150° +2.6 Θ。
2.根據權利要求1所述的旋轉式壓縮機，其特征在于，所述Θ滿足關系式:0< Θ ≤ 22°。
3.根據權利要求1所述的旋轉式壓縮機，其特征在于，所述排氣孔形成在所述主消音器上。
4.根據權利要求3所述的旋轉式壓縮機，其特征在于，所述主軸承內形成有第一通道，所述主消音器內部通過所述第一通道與所述排氣ロ連通。
5.根據權利要求3所述的旋轉式壓縮機，其特征在干，位于所述主消音器上的排氣孔為多個。
6.根據 權利要求3所述的旋轉式壓縮機，其特征在于，所述排氣孔還形成在所述主軸承上。
7.根據權利要求6所述的旋轉式壓縮機，其特征在于，所述主軸承內還形成有第二通道，位于所述主軸承上的排氣孔通過所述第二通道與所述排氣ロ連通。
8.根據權利要求6所述的旋轉式壓縮機，其特征在干，位于所述主軸承上的排氣孔為ー個或多個。
9.根據權利要求6所述的旋轉式壓縮機，其特征在干，位于所述主消音器上的排氣孔的總面積大于位于所述主軸承上的排氣孔的總面積。
10.ー種冷凍循環(huán)裝置，其特征在于，包括旋轉式壓縮機，所述旋轉式壓縮機為根據權利要求1-9中任一項所述的旋轉式壓縮機。
【文檔編號】F04C23/02GK103452847SQ201310363362
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權日:2013年8月19日
【發(fā)明者】張河茂, 李華明, 陳中貴 申請人:廣東美芝制冷設備有限公司