CN102953997A - 一种压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，包括内设电机和压缩泵体的封闭壳体、压缩机转轴、通过进气弯管与压缩泵体连通的气液分离器，压缩泵体包括上法兰、气缸及下法兰，压缩机转轴由电机带动旋转；上法兰、气缸及下法兰依次设置于轴线与压缩机转轴的轴线重合的泵体转轴上，泵体转轴由压缩机转轴带动旋转；在上法兰的上方设置有固定于封闭壳体内壁上的泵体盖板，泵体盖板使封闭壳体内位于泵体盖板下方的空间形成封闭的高压区域，在封闭壳体侧壁上设置有与高压区域连通的排气管；在封闭壳体的位于泵体盖板上方的周壁上设置有散热孔。本发明将电器元件与制冷剂隔离开，提高了压缩机的使用安全性和可靠性。

Description

一种压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，尤其涉及一种压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机。 

背景技术

用在空调等家用电器上的密闭型旋转式压缩机通常包括封闭壳体、电机、压缩机转轴、压缩泵体、气液分离器、吸气管及排气管。其中，电机由定子与转子组成，压缩泵体经连接管与气液分离器连通。压缩机中的压缩泵体起压缩制冷剂的作用，用于吸入并压缩制冷剂，然后将高温高压的制冷剂输出。压缩机的压缩泵体通常包括气缸、滚子、上法兰、下法兰及滑片。压缩泵体安装在电机下方，位于封闭壳体内下部，上法兰设置在气缸的上端，下法兰设置在气缸的下端，滚子设置于气缸内，滚子固定安装在压缩机转轴的偏心部上，在压缩机转轴带动下滚子沿汽缸内壁滚动，从而对制冷剂进行压缩。 

现有的旋转式压缩机，制冷剂经压缩泵体压缩后，先通过封闭壳体内电机等元件然后才从位于封闭壳体顶部的排气管排出。由于高温高压的制冷剂在封闭壳体中直接与电机等元件接触，高温高压的排气对电机的过负荷能力及可靠性会产生不利影响；同时，可能存在打火现象的电器元件直接与制冷剂接触，造成一些如碳氢冷媒等具有易燃易爆性质的环保冷媒在使用上由于存在安全隐患的原因而受到限制。 

发明内容

本发明的目的是提供一种可以提高压缩机的使用安全性和可靠性的旋转式压缩机，该压缩机采用压缩泵体与电机相分离的结构，使循环冷媒与电机隔离开来，从而提高压缩机的安全性能。 

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案： 

一种压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，包括内设电机和压缩泵体的封闭壳体、压缩机转轴、通过进气弯管与压缩泵体连通的气液分离器，压缩泵体 包括上法兰、气缸及下法兰，压缩机转轴由电机带动旋转；上法兰、气缸及下法兰依次设置于轴线与压缩机转轴的轴线重合的泵体转轴上，泵体转轴由压缩机转轴带动旋转；在上法兰的上方设置有固定于封闭壳体内壁上的泵体盖板，泵体盖板使封闭壳体内位于泵体盖板下方的空间形成封闭的高压区域，在封闭壳体侧壁上设置有与高压区域连通的排气管；在封闭壳体的位于泵体盖板上方的周壁上设置有散热孔。 

优选的，在所述封闭壳体内所述电机的上、下两侧设置有上轴承支架和下轴承支架，所述压缩机转轴通过轴承设置于所述上轴承支架和下轴承支架上；在所述压缩机转轴的下端部设置有第一磁钢；在所述泵体转轴的上端部设置有第二磁钢；在所述第一磁钢和第二磁钢之间设置有由不导磁材料制成的隔离套，所述隔离套将所述第一磁钢和第二磁钢隔离开。 

优选的，所述上轴承支架和所述下轴承支架上设置有通风孔。 

优选的，所述散热孔设置于所述上轴承支架与封闭壳体上盖之间以及所述下轴承支架与泵体盖板之间的封闭壳体周壁上。 

优选的，在所述压缩机转轴上端部设置有散热风叶。 

优选的，在所述压缩机转轴的下端部设置有磁钢套，所述第一磁钢设置于所述磁钢套内壁上；所述第二磁钢位于所述第一磁钢内。 

优选的，所述磁钢套为底部开口的圆筒形结构。 

优选的，所述隔离套固定于所述泵体盖板上。 

优选的，所述封闭壳体由用于形成泵体盖板以上外壳的上壳体和形成泵体盖板以下外壳的下壳体组成。 

优选的，所述上壳体和下壳体间采用局部焊接的方式连接固定，所述下壳体与泵体盖板之间采用环焊的方式连接固定。 

本发明在封闭壳体内设置泵体盖板，将封闭壳体内分隔为两个空间，同时压缩机的压缩泵体与电机采用分离式设计，压缩泵体设置于与电机相隔离开的空间内，高温高压排气直接经排气管从该隔离空间向外排出，而不再经过电机，实现使了电机不与循环冷媒直接接触的目的，由此提高压缩机的使用安全性和可靠性。另外，由以上优选的技术方案可知，本发明与现有技术相比，可以具有以下优点之一： 

1）压缩泵体与电机分离能够使高温的排气不会对电机的绕组产生破坏； 

2）压缩机采用环境温度进行风冷，及时带走电机所产生的热量，提高电机效率； 

3）允许更高的回气温度，许用转速范围更大，功率范围宽广，可以应付各种环境条件； 

4)可以根据安装位置空间的需要选用立式或卧式，也克服了卧式压缩机电机散热不均匀的缺陷。 

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图； 

图2为本发明上轴承支架的结构示意图； 

图3为本发明封闭壳体的展开结构示意图； 

图4为本发明实施例4的结构示意图。 

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。 

具体实施方式

实施例1 

如图1所示，本发明的旋转式压缩机包括封闭壳体1、设置于封闭壳体1内部的电机及压缩泵体、设置于封闭壳体1一侧的气液分离器2，气液分离器2通过进气弯管3与压缩机的压缩泵体连通，从而使制冷剂从气液分离器2进入压缩机的气缸中。为了便于描述，以图1中压缩机转轴4的轴线方向来定义上下。 

本发明的电机包括固定在封闭壳体1上部内壁上的定子1-1和可旋转地设置于定子1-1内的转子1-2，压缩机转轴4由转子1-2带动旋转。压缩泵体设置于封闭壳体1内、位于电机下方。在封闭壳体1内电机的上、下两侧设置有固定在封闭壳体1内壁上的上轴承支架5-1和下轴承支架5-2，压缩机转轴4通过轴承安装在上轴承支架5-1和下轴承支架5-2上，从而得到固定。本实施例的上轴承支架5-1和下轴承支架5-2的结构相同，以下以上轴承支架5-1为例对轴承支架的结构作进一步说明。如图2所示，上轴承支架5-1的中心加工有供压缩机转轴4通过的轴承孔a，在轴承孔a径向外侧加工有通风孔b，本实施例的上轴承支架5-1上设置了4个沿圆周间隔均布的通风孔b。通风孔b 的数量、大小及排列方式，本领域技术人员可根据零部件的实际尺寸需求做出相应设计，在此不作赘叙。 

在压缩机转轴4的上端部安装有散热风叶41，散热风叶41位于上轴承支架5-1的上方，当压缩机转轴4转动时，散热风叶41也一起转动，由此可加快空气流通，有助于电机散热。在压缩机转轴4的下端部安装有圆筒形状的外磁钢套42，外磁钢套42底部为开口，在外磁钢套42内壁上嵌设有外磁钢43（第一磁钢），当压缩机转轴4转动时，可带动外磁钢套42和固定在外磁钢套42上的外磁钢43一同旋转。 

在封闭壳体1内位于外磁钢套42的下方设置压缩泵体，本实施例的压缩泵体包括依次沿泵体转轴1-6轴向安装的上法兰1-3、气缸1-4及下法兰1-5，泵体转轴1-6穿过气缸1-4且通过轴承固定在上法兰1-3及下法兰1-5上，泵体转轴1-6的轴线和压缩机转轴4的轴线重合。在气缸1-4内设置有安装在泵体转轴1-6偏心部上的滚子1-7。本实施例在上法兰1-3上端面通过螺栓安装有泵体盖板1-8，泵体盖板1-8起密封作用，用于使封闭壳体1内泵体盖板1-8下方的空间形成独立的高压区域A，高压区域A内充满经压缩泵体压缩后的高压排气。在泵体盖板1-8上表面通过螺栓安装有由不导磁材料制成的隔离套1-9，在隔离套1-9内部设置有内磁钢1-10（第二磁钢），内磁钢1-10固定安装在泵体转轴1-6的上端部、位于外磁钢43内部，隔离套1-9将内、外磁钢完全分隔开。在封闭壳体1侧壁上设置有与高压区域A内连通的排气管6，本发明的排气管6的进气口位于泵体盖板1-8下方，经压缩泵体压缩后的高温高压气体被泵体盖板1-8隔离在泵体盖板1-8下方的内部空间内，不经过电机等元件，直接从排气管6向外排出。为了保证密封效果，在泵体盖板1-8和隔离套1-9之间设置有密封圈7。 

以下对本发明的工作过程作进一步说明： 

压缩机工作时，气液分离器2中的制冷剂经进气弯管3进入压缩泵体的气缸1-4中，转子1-2带动压缩机转轴4旋转，安装于压缩机转轴4下端的外磁钢套42也一同旋转，由于内、外磁钢间相互的磁力作用，内磁钢1-10跟随外磁钢43同步旋转，从而带动泵体转轴1-6一起旋转，滚子1-7在泵体转轴1-6的带动下沿气缸1-4内壁滚动，从而压缩进入气缸1-4内腔中的制冷剂，压缩 后的制冷剂通过排气孔（未图示）进入封闭壳体1内泵体盖板1-8下方的高压区域A，然后从排气管6向压缩机外排出。 

同时参照图3，作为本发明的一个优选实施例，封闭壳体1由上壳体11和下壳体12组成，其中，上壳体11用于形成泵体盖板1-8以上的封闭壳体，下壳体12用于形成泵体盖板1-8以下的封闭壳体，在加工封闭壳体1时，上壳体11和下壳体12间采用局部焊接的方式连接固定，下壳体12与泵体盖板1-8之间采用环焊（全部焊接）的方式连接固定，由此保证位于封闭壳体1下部的高压区域A的密封性，而将封闭壳体1分为上、下两部分，目的在于使中间的环焊易于实现加工。 

同时，本实施例在上壳体11上加工有上散热孔11a和下散热孔11b。上散热孔11a加工于上壳体11的位于上轴承支架5-1与封闭壳体上盖10之间的周壁上，下散热孔11b加工于上壳体11的位于下轴承支架5-2与泵体盖板1-8之间的周壁上。在封闭壳体上设置散热孔，结合轴承支架上的通风孔可以形成一个空气流通的通道，从而利用流经散热孔和通风孔的通风气流帮助压缩机散热。 

本发明将压缩机的压缩泵体与电机采用分离式设计，在由电机驱动的压缩机转轴底部设置第一磁钢，在泵体转轴顶部设置第二磁钢，利用压缩机转轴上的磁体与泵体转轴上的磁体之间相互的作用来实现无接触的机械运动的传递，当电机带动第一磁钢旋转时，磁场穿透空气隙和非磁性物质，带动第二磁钢作同步旋转，实现动力的无接触同步传递，采用无接触磁力传动机构，使主动部分的电机与被动部分的压缩泵体可以封闭隔离而又能有效传递机械圆周运动，实现使了电机不与循环的冷媒直接接触的目的，由此提高压缩机的使用安全性和可靠性。 

实施例2 

本实施例与实施例1不同的地方在于：本实施例的外磁钢43直接安装于压缩机转轴4下端部，隔离套1-9将外磁钢43和内磁钢1-10隔离开，当外磁钢43转动时，由于磁力作用使内磁钢1-10与外磁钢43一起同步旋转，带动泵体转轴1-6转动，从而对气缸内的制冷剂进行压缩。 

实施例3 

本实施例与实施例1不同的地方在于：内磁钢、外磁钢及外磁钢套的安装位置正好相反。本实施例将内磁钢1-10安装在压缩机转轴4的下端部，隔离套1-9固定在下轴承支架5-2上，将内磁钢1-10罩于其中。外磁钢43通过外磁钢套42安装在泵体转轴1-6上的上端部、位于泵体盖板1-8上方。当压缩机转轴4转动时，内磁钢1-10带动外磁钢43同步旋转，从而使泵体转轴1-6一起旋转，由此对气缸内的制冷剂进行压缩。 

实施例4 

如图4所示，本实施例在压缩机的封闭壳体1内设置有固定在封闭壳体1上部内壁上的定子1-1和可旋转地设置于定子1-1内的转子1-2，定子1-1和转子1-2构成压缩机的电机，压缩机转轴4由转子1-2带动旋转。压缩泵体设置于封闭壳体1内、位于电机下方。压缩泵体包括依次沿泵体转轴1-6轴向安装的上法兰1-3、气缸1-4及下法兰1-5，泵体转轴1-6穿过气缸1-4且通过轴承固定在上法兰1-3及下法兰1-5上，泵体转轴1-6的轴线和压缩机转轴4的轴线重合，泵体转轴1-6和压缩机转轴4通过联轴器相连。此外，压缩机转轴和泵体转轴也可以采用一体式结构，即压缩机转轴4直接穿过压缩泵体、固定在上法兰1-3和下法兰1-5上，同时充当泵体转轴的作用。 

在气缸1-4内设置有安装在泵体转轴1-6偏心部上的滚子1-7。在上法兰1-3上端面通过螺栓安装有泵体盖板1-8，泵体盖板1-8起密封作用，用于使封闭壳体1内泵体盖板1-8下方的空间形成独立的高压区域A，高压区域A内充满经压缩泵体压缩后的高压排气。在封闭壳体1侧壁上设置有与高压区域A内连通的排气管6，排气管6的进气口位于泵体盖板1-8下方，经压缩泵体压缩后的高温高压气体被泵体盖板1-8隔离在泵体盖板1-8下方的内部空间内，不再经过电机等元件，直接从排气管6向外排出。在封闭壳体1的位于泵体盖板1-8上方的外壳周壁上设置有散热孔1a，用于电机散热。 

本实施例的压缩机工作时，气液分离器2中的制冷剂经进气弯管3进入压缩泵体的气缸1-4中，转子1-2带动压缩机转轴4旋转，使滚子1-7沿气缸1-4内壁滚动，从而压缩进入气缸1-4内腔中的制冷剂，压缩后的制冷剂通过排气孔（未图示）进入封闭壳体1内泵体盖板1-8下方的高压区域A，然后从排气管6向压缩机外排出。 

由以上方案可知，本发明设计了一种压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，将电机等可能因过载或其它原因易发生打火现象的电器元件与制冷剂隔离开，提高了压缩机的使用安全性和可靠性。本发明可以应用热泵热水器上，可有效提高热水器的出水水温，如当选用较高临界温度的R32\R134a冷媒时，预计可以达到80度的出水水温；本发明压缩机还可以使用具有易燃易爆属性的制冷剂，如碳氢冷媒R290，拓宽了压缩机制冷剂的选择范围。 

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述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等同替换，如轴承支架上通风孔及上、下壳体上散热孔的形状、数量、尺寸的都可以根据不同需要有相应变化，因此，未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。 

Claims (10)

1.一种压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，包括内设电机和压缩泵体的封闭壳体、压缩机转轴、通过进气弯管与所述压缩泵体连通的气液分离器，所述压缩泵体包括上法兰、气缸及下法兰，所述压缩机转轴由所述电机带动旋转；所述上法兰、气缸及下法兰依次设置于轴线与所述压缩机转轴的轴线重合的泵体转轴上，所述泵体转轴由所述压缩机转轴带动旋转；

其特征在于：

在所述上法兰的上方设置有固定于所述封闭壳体内壁上的泵体盖板，所述泵体盖板位于所述电机下方，可使封闭壳体内位于泵体盖板下方的空间形成封闭的高压区域，在所述封闭壳体侧壁上设置有与所述高压区域连通的排气管；

在所述封闭壳体的位于泵体盖板上方的周壁上设置有散热孔。

2.如权利要求1所述的压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，其特征在于：在所述封闭壳体内所述电机的上、下两侧设置有上轴承支架和下轴承支架，所述压缩机转轴通过轴承设置于所述上轴承支架和下轴承支架上；

在所述压缩机转轴的下端部设置有第一磁钢；

在所述泵体转轴的上端部设置有第二磁钢；

在所述第一磁钢和第二磁钢之间设置有由不导磁材料制成的隔离套，所述隔离套将所述第一磁钢和第二磁钢隔离开。

3.如权利要求2述的压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，其特征在于：所述上轴承支架和所述下轴承支架上设置有通风孔。

4.如权利要求2或3所述的压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，其特征在于：所述散热孔设置于所述上轴承支架与封闭壳体上盖之间以及所述下轴承支架与泵体盖板之间的封闭壳体周壁上。

5.如权利要求4所述的压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，其特征在于：在所述压缩机转轴上端部设置有散热风叶。

6.如权利要求2所述的压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，其特征在于：在所述压缩机转轴的下端部设置有磁钢套，所述第一磁钢设置于所述磁钢套内壁上；所述第二磁钢位于所述第一磁钢内。

7.如权利要求6所述的压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，其特征在于：所述磁钢套为底部开口的圆筒形结构。

8.如权利要求2或6或7所述的压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，其特征在于：所述隔离套固定于所述泵体盖板上。

9.如权利要求1或2所述的压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，其特征在于：所述封闭壳体由用于形成泵体盖板以上外壳的上壳体和形成泵体盖板以下外壳的下壳体组成。

10.如权利要求9所述的压缩泵体与电机分离的旋转式压缩机，其特征在于：所述上壳体和下壳体间采用局部焊接的方式连接固定，所述下壳体与泵体盖板之间采用环焊的方式连接固定。

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