CN101975165B - 有效利用空间的滚动活塞制冷压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有效利用空间的滚动活塞制冷压缩机，以减少金属耗材，降低投资，保护环境，节约能源，降低成本。包括机壳、电机定子、电机转子、上端盖、外转子、外气缸、内气缸、下端盖、主轴，主轴上的偏心内转子外表面与内气缸内表面相切并在上端盖和下端盖之间形成第一月牙形空间，内气缸的外表面与外转子的内表面相切并在上端盖和下端盖之间形成第二月牙形空间，外转子的外表面与外气缸的内表面相切并在上端盖和下端盖之间形成第三月牙形空间，在内气缸的内滑片槽内有与偏心内转子相切的内滑片，内滑片将第一月牙形空间和第二月牙形空间分隔成两部分；外气缸的外滑片槽内有外滑片，外滑片将第三月牙形空间分隔成两部分。

Description

有效利用空间的滚动活塞制冷压缩机

技术领域

本发明涉及一种完全有效利用制冷工质工作容积空间的滚动活塞制冷压缩机。

背景技术

滚动活塞制冷压缩机又称滚动转子制冷压缩机。与往复活塞式以及其他形式的回转式制冷压缩机相比，其具有零部件的构造简单、易损件少、运转平稳、易实现高速度和小型化，普遍适用于商用制冷装置。但是，由于滚动活塞制冷压缩机的工作容积空间是由转子的外表面和气缸的内表面形成的空间，随着制冷系统制冷负荷的增加，所需制冷压缩机的容积排量增大，压缩机的容积空间相应的增大，但是滚动转子制冷压缩机的容积空间增加，转子的直径增加，转子的重量增加，不平衡的回转惯性力矩加大，运转平稳性下降，需要配更重的平衡重量，以保证压缩机的运转平稳，金属耗材增多，整个制冷压缩机的整机重量加重，由此，限制了滚动转子制冷压缩机向更广的制冷量使用范围的发展。自然资源的紧缺和日益严重的环境污染迫切需求开发耗材少、投资少、节能低碳的设备产品。但是，目前在滚动转子制冷压缩机的开发上还没有提出具体实施的技术方案。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种有效利用制冷工质工作容积空间的滚动活塞制冷压缩机，以减少金属耗材，降低投资，保护环境，节约能源，降低成本，保障压缩机平稳运转。

本发明通过下述技术方案实现：

一种有效利用空间的滚动活塞制冷压缩机，其特征在于，包括机壳、电机定子、电机转子、上端盖、外转子、外气缸、内气缸、下端盖、主轴，电机转子与主轴相配合，电机转子与电机定子相配合；外气缸与机壳固定连接，机壳上设置有吸气管，主轴上设置有一体的偏心内转子，上端盖套装在主轴外并通过联接键与主轴连接，下端盖套装在主轴外，下端盖与外气缸间夹有密封垫片密封，并通过螺钉与外气缸固定连接；上端盖上设置有外转子安装槽和环形润滑油沟，外转子一端安装在上端盖上的外转子安装槽内；主轴上的偏心内转子外表面与内气缸内表面相切并在上端盖和下端盖之间形成第一月牙形空间，内气缸的外表面与外转子的内表面相切，并在上端盖和下端盖之间形成第二月牙形空间，外转子的外表面与外气缸的内表面相切并在上端盖和下端盖之间形成第三月牙形空间，在内气缸上设置有内滑片槽，内滑片槽内安装有与主轴偏心内转子相切的内滑片，内滑片分别将第一月牙形空间和第二月牙形空间分隔成两部分；外气缸上设置有外滑片槽，外滑片槽内安装有外滑片，外滑片与外滑片槽之间设置有复位弹簧，外滑片将第三月牙形空间分隔成两部分；外滑片和内滑片分别位于外转子外侧和内侧并与外转子紧密接触，外滑片在弹簧的推动下顶住外转子的外表面，并始终与外转子的外表面相切；内滑片夹在内转子和外转子间，内滑片两侧始终与内转子和外转子相切；下端盖由上层盖、下层盖以及中间所夹密封垫片通过螺钉连接而成，下端盖上设置有穿过上层盖、密封垫片、下层盖的吸气孔，吸气孔与第一月牙形空间、第二月牙形空间和第三月牙形空间连通，在上层盖上与第一月牙形空间、第二月牙形空间和第三月牙形空间相应的位置分别设置有排气孔口，上层盖的一侧与内气缸为一体，另一侧对应排气孔口的位置安装有排气阀，上层盖与下层盖之间设置有排气腔，排气阀的出气口与排气腔连通，下层盖上设置有与排气腔连通的排气通孔，排气通孔上连接有与外界连通的排气管；主轴上的偏心油道分别连接到上端盖上的环形润滑油沟、下端盖的上层盖、内气缸的内表面；主轴、内气缸和外气缸有相同的回转中心，外转子和主轴上的偏心内转子有相同的回转中心，两个回转中心之间有偏心距，偏心距是内气缸的半径与偏心内转子的半径差。

机壳的下半壳体安装有视油镜。

本发明具有下述技术效果：

本发明有效利用空间的滚动活塞制冷压缩机由气缸的表面、转子的表面和两侧端盖之间的空间形成的三个月牙形空间作为气体工质的容积空间的特点，充分利用零部件间配合的有效空间，大大提高了压缩机的有效空间的利用率，提高压缩机容积效率和压缩机性能的同时，降低成本，节约能源，保护环境。而且，本发明的滚动活塞制冷压缩机加工装配方便，运转平稳、安全可靠。同时，减少了内部偏心转子的尺寸，在相同的整机外形尺寸下，气体工质的有效容积空间增大，效率增加，减少了金属耗材，能够降低投资。

附图说明

图1为本发明有效利用空间的滚动活塞制冷压缩机的示意图；

图2为A-A剖视图；

图3为B-B剖视图；

图4为C-C剖视图；

图5为D-D剖视图；

图6为E-E剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明详细说明。

本发明的有效利用空间的滚动活塞制冷压缩机的示意图如图1至图6所示。包括机壳1、电机转子2、电机定子3、上端盖4、外转子5、外气缸6、内气缸7、下端盖8、主轴9，电机转子2与主轴9相配合，电机转子2与电机定子3相配合。外气缸6与机壳1固定连接，机壳1上设置有吸气管15，主轴上设置有一体的偏心内转子，上端盖4套装在主轴9外并通过联接键与主轴连接，下端盖8套装在主轴9外，下端盖与外气缸间夹有密封垫片密封，并通过螺钉孔23内的螺钉11与外气缸6固定连接。上端盖4上设置有外转子安装槽和环形润滑油沟20，外转子5一端安装在上端盖4上的外转子安装槽内。主轴9上的偏心内转子外表面与内气缸7内表面相切并在上端盖4和下端盖8之间形成第一月牙形空间18，主轴9在内气缸7内滚动，偏心内转子的外表面始终与内气缸7有一条相接触的直线。内气缸7的外表面与外转子5的内表面相切并在上端盖4和下端盖8之间形成第二月牙形空间19，外转子5的外表面与外气缸6的内表面相切并在上端盖4和下端盖8之间形成第三月牙形空间17，在内气缸7上设置有内滑片槽26，内滑片槽26内安装有与主轴偏心内转子相切的内滑片13，内滑片13分别将第一月牙形空间18和第二月牙形空间19分隔成两部分。外气缸6上设置有外滑片槽16，外滑片槽16内安装有外滑片14，外滑片与外滑片槽之间设置有复位弹簧，外滑片14将第三月牙形空间17分隔成两部分。外滑片14和内滑片13分别位于外转子5外侧和内侧并与外转子紧密接触，外滑片14在弹簧的推动下顶住外转子的外表面，并始终与外转子外表面相切。内滑片13夹在内转子和外转子5间，两侧始终与内转子和外转子相切，并在内滑片槽26内滑动。下端盖由上层盖8-1、下层盖8-2以及中间所夹密封垫片通过螺钉11连接而成，下端盖上设置有穿过上层盖、密封垫片、下层盖的吸气孔21，吸气孔21与第一月牙形空间18、第二月牙形空间19、第三月牙形空间17连通，在上层盖8-1上与第一月牙形空间、第二月牙形空间和第三月牙形空间相应的位置分别设置有排气孔口27。上层盖8-1的一侧与内气缸7连接成一体，另一侧对应排气孔口27的位置安装有排气阀24，上层盖与下层盖之间设置有排气腔25，排气阀的出气口与排气腔连通，下层盖8-2上设置有与排气腔连通的排气通孔22，排气通孔22上连接有与外界连通的排气管12。主轴9上的偏心油道10分别连接到上端盖上的环形润滑油沟20、下端盖的上层盖、内气缸的内表面。

主轴9、内气缸7和外气缸6有相同的回转中心，外转子5和主轴9上的偏心内转子有相同的回转中心，两个回转中心之间有一定的偏心距，偏心距是内气缸的半径与偏心内转子的半径差。

主轴9偏心内转子的外表面与内气缸7的内表面形成的第一月牙形空间18，内滑片13分别将第一月牙形空间18分隔成两个小空间，由于内滑片13与主轴9偏心内转子的外表面有一条相接触的直线，随着主轴9的旋转，两个小的空间不断地由小到大，再由大到小，实现对制冷工质气体的吸气、压缩和排气。

所述外转子5随着主轴9的转动，其内部表面与内气缸7外表面相对滚动并有一条相接触的直线，同时形成第二月牙形空间19，其外部表面与外气缸6的内表面相对滚动并有一条相接触的直线，同时形成第三月牙形空间17，内滑片13将空间19分成两个小的空间，设置在外气缸6的外滑片槽16中的外滑片14将空间17分成两个小的空间，随着外转子5的转动，第二月牙形空间19和第三月牙形空间17中的两个小的空间不断地由小到大，再由大到小，实现对制冷工质气体的吸气、压缩和排气。

如图2所示，主轴9做逆时针旋转，第一月牙形空间18和第三月牙形空间17的下侧小空间吸气，上部的小空间压缩，第二月牙形空间19吸气空间达到最大；主轴9继续旋转，第一月牙形空间18和第三月牙形空间17的上部小空间内气体工质被压缩到压力足以顶开对应的排气阀24，气体排出，下侧小空间继续吸气，而第二月牙形空间19的上部小空间压缩，下部的空间逐渐增大进行吸气；随着主轴9旋转，第一月牙形空间18和第三月牙形空间17的下侧小空间吸气，上部的小空间压缩，第二月牙形空间19上部小空间被压缩到压力足以顶开对应的排气阀24，气体排出，下侧小空间继续吸气，如此周而复始。

安装时，带有内气缸7的下端盖8上安装好排气阀24，主轴9有偏心油道10的一端插入下端盖8，将外气缸6与下端盖8间放入密封垫片后由相应螺钉孔23对好后，由螺钉11连接。在外气缸6的外滑片槽16中压入弹簧和外滑片14，在内气缸7的内滑片槽26内压入内滑片13，外转子5一端安装在上端盖4上的外转子安装槽内，而后，将安装好外转子5的上端盖4从主轴9的另外一侧套在主轴9上，并将外滑片14与内滑片13定位在外转子5的外侧和内侧。在下端盖8上焊接好排气管12，机壳1的下半壳体安装视油镜，将上述整体压入机壳1的下半壳体，注入计算好的润滑油量，将电机转子2与主轴9相配合，电机定子3与电机转子2相配合，将上半壳体与下半壳体焊接，将吸气管15焊接在机壳1外侧，将电机接线盒定位，在机壳1外焊接工艺接管，压缩机整机组装完毕。主轴9高速旋转时，位于机壳1底部的润滑油，在离心力的作用下沿着主轴9内轴线方向开设的偏心油道10，通过润滑油沟20，流向需要润滑的表面，密封零件间的配合间隙，减少泄漏和摩擦损失。

由蒸发器来的低温低压的气体制冷工质由吸气管15进入压缩机的机壳1内的空间，对电机进行冷却降温后经下端盖8上的吸气孔21先后进入第一月牙形空间18、第二月牙形空间19、第三月牙形空间17中，经压缩后的高温高压气体制冷工质经下端盖8上的排气孔口27顶开排气阀24先后排出，在25排气腔充分混合缓冲后经排气通孔22进入排气管12排出压缩机。

本发明的有效利用空间的滚动活塞制冷压缩机，充分利用转子内部的空间，运动部件少，加工装配方便，易损坏部件少，减少金属耗材、降低整机重量的同时，运转平稳，运行可靠，降低成本、节约能源，扩大了滚动活塞制冷压缩机的使用范围。

尽管参照实施例对所公开的涉及一种有效利用空间的滚动活塞制冷压缩机进行了特别描述，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的范围之内。

Claims (2)

1.一种有效利用空间的滚动活塞制冷压缩机，其特征在于，包括机壳、电机定子、电机转子、上端盖、外转子、外气缸、内气缸、下端盖、主轴，电机转子与主轴相配合，电机转子与电机定子相配合；外气缸与机壳固定连接，机壳上设置有吸气管，主轴上设置有一体的偏心内转子，上端盖套装在主轴外并通过联接键与主轴连接，下端盖套装在主轴外，下端盖与外气缸间夹有密封垫片密封，并通过螺钉与外气缸固定连接；上端盖上设置有外转子安装槽和环形润滑油沟，外转子一端安装在上端盖上的外转子安装槽内；主轴上的偏心内转子外表面与内气缸内表面相切并在上端盖和下端盖之间形成第一月牙形空间，内气缸的外表面与外转子的内表面相切，并在上端盖和下端盖之间形成第二月牙形空间，外转子的外表面与外气缸的内表面相切并在上端盖和下端盖之间形成第三月牙形空间，在内气缸上设置有内滑片槽，内滑片槽内安装有与主轴偏心内转子相切的内滑片，内滑片分别将第一月牙形空间和第二月牙形空间分隔成两部分；外气缸上设置有外滑片槽，外滑片槽内安装有外滑片，外滑片与外滑片槽之间设置有复位弹簧，外滑片将第三月牙形空间分隔成两部分；外滑片和内滑片分别位于外转子外侧和内侧并与外转子紧密接触，外滑片在弹簧的推动下顶住外转子的外表面，并始终与外转子的外表面相切；内滑片夹在内转子和外转子间，内滑片两侧始终与内转子和外转子相切；下端盖由上层盖、下层盖以及中间所夹密封垫片通过螺钉连接而成，下端盖上设置有穿过上层盖、密封垫片、下层盖的吸气孔，吸气孔与第一月牙形空间、第二月牙形空间和第三月牙形空间连通，在上层盖上与第一月牙形空间、第二月牙形空间和第三月牙形空间相应的位置分别设置有排气孔口，上层盖的一侧与内气缸为一体，另一侧对应排气孔口的位置安装有排气阀，上层盖与下层盖之间设置有排气腔，排气阀的出气口与排气腔连通，下层盖上设置有与排气腔连通的排气通孔，排气通孔上连接有与外界连通的排气管；主轴上的偏心油道分别连接到上端盖上的环形润滑油沟、下端盖的上层盖、内气缸的内表面；主轴、内气缸和外气缸有相同的回转中心，外转子和主轴上的偏心内转子有相同的回转中心，两个回转中心之间有偏心距，偏心距是内气缸的半径与偏心内转子的半径差。

2.根据权利要求1所述的有效利用空间的滚动活塞制冷压缩机，其特征在于，机壳的下半壳体安装有视油镜。

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