CN102943758A - 一种全封闭微型摆动/滚动转子式压缩机及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全封闭微型摆动/滚动转子式压缩机。上述全封闭压缩机全封闭壳体的轴向长度约为70mm及以下，直径约为56mm及以下，压缩泵体的排气量约为2mL/转及以下，制冷量约为80～350W，压缩机总重约为700g及以下。这种压缩机应用在微型制冷系统上。
Description
【技术领域】
本发明涉及微型制冷系统用压缩机，特别涉及到一种全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机。
【背景技术】
随着科技的发展，在很多场合需要微型制冷系统，这其中包括便携式制冷系统和小型固定式制冷系统。便携式制冷系统包括单人制冷系统、小型冰箱和冷冻箱、便携式血液冷却器、冷饮机。小型固定制冷系统包括微处理器制冷系统和其他发热量大的电子元器件冷却系统。
上述微型制冷系统需要一种外型尺寸、体积、重量均微小的制冷压缩机。在现有的制冷压缩机结构中，技术成熟且常用的有活塞式结构、涡旋式结构、摆动转子式结构、滚动转子式结构。与活塞式结构和涡旋式相比，摆动转子式和滚动转子式结构相对简单、重量轻、体积小，所以选其作为微型制冷系统用压缩机结构比较合适，但现有的商用摆动转子式压缩机的最小高度约180mm，直径约110mm，现有的商用滚动转子式压缩机的最小高度约130mm，直径约80mm，无法应用在上述领域。
组成全封闭微型摆动转子式压缩机的摆动转子式压缩泵体由曲轴、气缸、摆动转子、半圆导块、上轴承组件、下轴承及消音罩所组成；组成全封闭微型滚动转子式压缩机的滚动转子式压缩泵体由曲轴、气缸、滚动转子、滑片、上轴承组件、下轴承及消音罩所组成。拖动泵体旋转的直流无刷电机由定子和转子所组成。以往上述转子内孔和曲轴横面做成圆型，两者之间设计成过盈配合，用热嵌的办法装配在一起传递扭矩，或花键配合、键联接等来传递扭矩，但对曲轴直径仅约10mm及以下的微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩泵体而言，上述办法中因尺寸小热嵌无法实施，其他方法工艺复杂且大大削弱了曲轴的强度。
【发明内容】
鉴于上述问题，本发明的目的是设计一种可以满足微型制冷系统的全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机，结构简单，曲轴强度不受影响。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种全封闭微型摆动/滚动转子式压缩机，主要由一个摆动/滚动转子式压缩泵体，一个拖动压缩泵体旋转的无刷直流电机及包容上述压缩泵体和电机的全封闭壳体所组成，组成压缩机的全封闭壳体的轴向长度约为70mm，所述摆动/滚动转子式压缩泵体包括直径小于等于10mm的曲轴，所述曲轴的顶部伸入到电机转子内，所述电机转子设置有安装孔，所述安装孔包括内径较小的第一安装孔和内径较大的第二安装孔，所述第二安装孔的底部安装有垫片，螺钉自曲轴的顶部拧入并将垫片压在电机转子的第二安装孔的底面上。
所述曲轴设置有台阶，当曲轴伸入电机转子的安装孔内时，其台阶抵在电机转子的下端面。
所述垫片包括本体以及自本体向两端突出的凸出部，该凸出部嵌在转子第二安装孔的底部的槽内。
所述垫片的本体中心设置有套在曲轴顶端的型孔，该型孔与曲轴顶端截面形状一致。
所述全封闭壳体包括上壳体和下壳体，二者用熔焊缝连接，所述熔焊缝的位置处于电机定子的定子铁芯长度的中部处。
组成压缩机的全封闭壳体的直径约为56mm及以下，组成压缩机的重量约为700g及以下。
组成压缩机的无刷直流电机为4极、6极或10极稀土永磁集中绕组电机。
组成压缩机的摆动滚动转子式压缩泵体的排气量约为2mL/转及以下。
所述全封闭微型摆动滚动转子式压缩机的制冷量约为80～350W。
一种全封闭微型摆动/滚动转子式压缩机的应用，微型摆动/滚动转子式压缩机用于便携式制冷系统，包括单人制冷系统、小型冰箱和冷冻箱、便携式血液冷却器、冷饮机，或者用于小型固定制冷系统上，包括微处理器制冷系统和发热量大的电子元器件冷却系统。
本发明的这种全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机，因其体积小、重量轻、制冷量小，能应用于便携式制冷产品，包括单人制冷系统、小型冰箱和冷冻箱、便携式血液冷却器、冷饮机，或者用于小型固定制冷系统上，包括微处理器制冷系统和其他发热量大的电子元器件冷却系统。
【附图说明】
图1，实施本发明的全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机的剖视图。
图2，图1摆动转子式压缩机中半圆导块和摆动转子的位置关系图。
图3，图1滚动转子式压缩机中滑片和滚动转子的位置关系图。
图4，实施本发明的全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机中的6极稀土永磁集中绕组电机横剖面图。
图5，实施本发明的全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机中的曲轴和电机转子联接示意图。
图6，实施本发明的全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机中的曲轴和电机转子联接的剖视图。
图7，垫片形状图。
图8，电机转子端面图。
图9，曲轴图。
图10，曲轴截面图。
表1标号表
【具体实施方式】
图1是实施本发明的一个全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机的一例，该全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机主要由1个摆动转子式（或滚动转子式）压缩泵体1，1个拖动上述压缩泵体1旋转的无刷直流电机2及包容上述压缩泵体1和电机2的一个全封闭壳体3组成。考虑微型压缩机应该体积小、重量轻，组成该压缩机的全封闭壳体3的轴向长度为69mm，直径为56.5，考虑到微型制冷系统的重量应轻，所以本发明的全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机的重量约为700g及以下；考虑到微型制冷系统所需的制冷能力不需要很大，所述摆动转子式（或滚动转子式）压缩泵体的排气量约为2mL/转或更小，所述全封闭转微型摆动子式（或滚动转子式）压缩机的制冷量约为80～350W，本发明组成该压缩机的摆动转子式（或滚动转子式）压缩泵体1的排气量约为1.4mL/转；考虑到微型制冷系统对节能及体积的要求，这种全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机采用了体积小、效率高的4极、6极或10极稀土永磁集中绕组电机，本发明组成该压缩机的无刷直流电机2为图2所示的6极无刷直流稀土永磁集中绕组电机，电机2的转速为2000rpm～6500rpm，本实施例的全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机的制冷量为80W～350W。
如图1、图2，组成本实施例所示的全封闭微型摆动转子式压缩机的摆动转子式压缩泵体1主要由曲轴1-1，气缸1-2，上轴承组件1-3，摆动转子1-4，半圆导块1-5，消音罩1-6及下轴承1-9所组成；如图1、图3，组成本实施例所示的全封闭微型滚动转子式压缩机的滚动转子式压缩泵体1主要由曲轴1-1，气缸1-2，上轴承组件1-3，转子1-10，滑片1-11，消音罩1-6及下轴承1-9所组成。如图4，组成本实施例所示的全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机的无刷直流电机2由转子2-1和定子2-2所组成，其中定子2-2由定子铁芯2-2-1和绕组组成，定子铁芯2-2-1热嵌在下壳体3-2口部。如图4、图5，上述曲轴1-1和上述转子2-1之间通过螺钉1-7拧入上述曲轴1-1顶端1-1-1时，把垫片1-8压在上述转子2-1内孔端面2-1-1上，使电机转子2-1的下端面在轴向压紧到上述曲轴1-1的台阶1-1-2上。上述垫片1-8如图6所示。上述电机转子2-1的内孔端面2-1-1如图7所示。上述垫片1-8外周的凸出部分1-8-1卡在上述电机转子2-1端面的槽2-1-2内，垫片1-8的型孔1-8-2内套在曲轴1-1横截面（图9）为
型的顶端部分1-1-1，以此结构来传递上述电机转子2-1上的转矩给上述曲轴1-1。
如图1所示，组成本实施例所示的全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机的全封闭壳体3由上壳体3-1和下壳体3-2所组成，其间用熔焊缝3-3联接在一起，上壳体和下壳体3-2之间的熔焊缝3-3（如用等离子焊、激光焊、CO2气体保护焊）如处于接近上述定子铁芯2-2-1轴向长度的两端，会使靠近电机定子铁芯2-2-1两端的槽绝缘灼伤，本发明是将上壳体3-1和下壳体3-2之间的熔焊缝3-3设计在电机定子铁芯2-2-1轴向长度的中部，这样能使熔焊时的热量均匀分布于电机定子铁芯2-2-1上，降低了电机定子2-2各处的局部温度。
熔焊缝3-3的位置处于无刷直流电机2的定子铁芯2-2-1长度L的中部2-2-2处，这样能有效免除熔焊热量对电机定子2-2槽绝缘的损伤。
Claims (10)
1.一种全封闭微型摆动/滚动转子式压缩机，主要由一个摆动/滚动转子式压缩泵体（1），一个拖动压缩泵体（1）旋转的无刷直流电机（2）及包容上述压缩泵体（1）和电机（2）的全封闭壳体（3）所组成，其特征在于：组成压缩机的全封闭壳体的轴向长度约为70mm，所述摆动/滚动转子式压缩泵体（1）包括直径小于等于10mm的曲轴（1-1），所述曲轴（1-1）的顶部伸入到电机转子（2-1）内，所述电机转子（2-1）设置有安装孔，所述安装孔包括内径较小的第一安装孔和内径较大的第二安装孔，所述第二安装孔的底部安装有垫片（1-8），螺钉（1-7）自曲轴（1-1）的顶部拧入并将垫片（1-8）压在电机转子（2-1）的第二安装孔的底面上。
2.如权利要求1所述的一种全封闭微型摆动/滚动转子式压缩机，其特征在于：所述曲轴（1-1）设置有台阶，当曲轴（1-1）伸入电机转子（2-1）的安装孔内时，其台阶抵在电机转子（2-1）的下端面（2-1-1）。
3.如权利要求1所述的一种全封闭微型摆动/滚动转子式压缩机，其特征在于：所述垫片（1-8）包括本体以及自本体向两端突出的凸出部（1-8-1），该凸出部（1-8-1）嵌在转子第二安装孔底部的槽（2-1-2）内。
4.如权利要求3所述的一种全封闭微型摆动/滚动转子式压缩机，其特征在于：所述垫片（1-8）的本体中心设置有套在曲轴（1-1）顶端的型孔（1-8-2），该型孔（1-8-2）与曲轴顶端截面形状一致。
5.如权利要求1所述的一种全封闭微型摆动/滚动转子式压缩机，其特征在于：所述全封闭壳体（3）包括上壳体（3-1）和下壳体（3-2），二者用熔焊缝（3-3）连接，所述熔焊缝的位置处于电机定子（2-2）的定子铁芯（2-2-1）长度的中部（2-2-2）处。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的一种全封闭微型摆动/滚动转子式压缩机，其特征在于：组成压缩机的全封闭壳体（3）的直径约为56mm及以下，组成压缩机的重量约为700g及以下。
7.如权利要求1至5中任意一项所述的一种全封闭微型摆动/滚动转子式压缩机，其特征在于：组成压缩机的无刷直流电机（2）为4极、6极或10极稀土永磁集中绕组电机。
8.如权利要求1至5中任意一项所述的一种全封闭微型摆动滚动转子式压缩机，其特征在于：组成压缩机的摆动滚动转子式压缩泵体的排气量约为2mL/转及以下。
9.如权利要求1至5中任意一项所述的一种全封闭微型摆动转子式（或滚动转子式）压缩机，其特征在于：所述全封闭微型摆动滚动转子式压缩机的制冷量约为80～350W。
10.一种如权利要求1至9中任意一项所述的一种全封闭微型摆动/滚动转子式压缩机的应用，其特征在于：微型摆动/滚动转子式压缩机用于便携式制冷系统，包括单人制冷系统、小型冰箱和冷冻箱、便携式血液冷却器、冷饮机，或者用于小型固定制冷系统上，包括微处理器制冷系统和发热量大的电子元器件冷却系统。
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