CN103557161A - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机，包括：壳体；压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内且包括：气缸和设在所述气缸下部的下轴承；消音器，所述消音器设在所述下轴承的下部且与所述下轴承之间限定出消音腔；电机，所述电机设在所述壳体内且位于所述压缩机构的上方，在所述壳体内所述电机的上方和下方的腔室通过通流通道连通，所述电机包括定子和设在所述定子内的转子；其中所述消音腔的容积为V，所述压缩机的吸气容积为C，所述转子在水平面上的投影面积为S1，所述通流通道的通流面积为S2，且满足以下关系：V/C≥1.5，S2/S1≥0.2。根据本发明实施例的压缩机吐油量小、噪音低、运行可靠、稳定。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域，尤其是涉及一种压缩机。

背景技术

近年来，搭载在家用空调器中的压缩机在全球的普及率逐渐变高，在商用空调器中大型旋转压缩机的使用比例也逐渐增加。

对于旋转压缩机来说，由于排量大，电机的转子铁芯面积大，电机上方和下方的腔室之间的通流面积小，导致电机上方和下方的腔室之间的压差变大，压力脉动恶化，严重时可以使得转子沿上下方向窜动，并引起曲轴在气缸内部上下窜动，噪音大的问题。

而且电机上方和下方的腔室之间的压力差过大，会使压缩机的冷冻机油积存在电机的上部而导致吐油量增大，引起压缩机的润滑不良等问题，降低压缩机运转的可靠性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明需要提供一种吐油量小，运行可靠、稳定，噪音低的压缩机。

根据本发明实施例的压缩机，包括：壳体；压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内且包括：气缸和设在所述气缸下部的下轴承；消音器，所述消音器设在所述下轴承的下部且与所述下轴承之间限定出消音腔；电机，所述电机设在所述壳体内且位于所述压缩机构的上方，在所述壳体内所述电机的上方和下方的腔室通过通流通道连通，所述电机包括定子和设在所述定子内的转子；其中所述消音腔的容积为V，所述压缩机的吸气容积为C，所述转子在水平面上的投影面积为S1，所述通流通道的通流面积为S2，且满足以下关系：V/C≥1.5，S2/S1≥0.2。

根据本发明实施例的压缩机对消音腔的容积V、压缩机的吸气容积C、转子面积S1、通流面积S2这四个值进行综合设定，通过控制V/C≥1.5，S2/S1≥0.2，从而在不降低电机效率的情况下，可以降低上腔室和下腔室之间的压力脉动，减小压缩机的吐油量，消除压缩机轴系上下窜动的问题，从而实现压缩机运行的稳定性和可靠性，而且可以减小压缩机运行时的噪音。

另外，根据本发明的压缩机还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述通流通道包括第一至第三子通道，其中在水平面投影内，所述定子的周向形成有切边，所述切边与所述壳体之间限定有切边间隙，所述切边间隙构成所述第一子通道，所述定子上形成有沿上下方向贯穿其的定子槽，所述定子槽构成所述第二子通道，所述定子和所述转子之间具有定转子间隙，所述定转子间隙构成所述第三子通道。

可选地，所述通流通道还包括第四子通道，其中所述转子上形成有沿上下方向贯穿其的第一通流孔，所述第一通流孔构成所述第四子通道。

可选地，所述通流通道还包括第五子通道，其中所述定子上形成有沿上下方向贯穿其的第二通流孔，所述第二通流孔构成所述第五子通道。

根据本发明的一个实施例，所述下轴承通过法兰设在所述气缸下部。

优选地，所述法兰为圆盘形，所述消音器包括底壁和环绕所述底壁的周壁，所述周壁与所述法兰相连。

可选地，环绕所述周壁设置有环形的凸缘，所述周壁通过所述凸缘与所述法兰相连。

根据本发明的一个实施例，所述法兰包括主体部和从所述主体部向下延伸的环形壁，所述消音器与所述环形壁相连且与所述主体部和所述环形壁之间共同限定出所述消音腔。

优选地，所述消音器为圆盘形。

根据本发明的一个实施例，所述气缸为一个。

根据本发明的一个实施例，所述气缸为两个，所述两个气缸通过隔板沿上下方向隔开设置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的压缩机的剖视图；

图2是根据本发明另一个实施例的压缩机的局部结构剖视图；

图3是根据本发明一个实施例的压缩机的壳体和电机的水平面剖视图；

图4是根据本发明一个实施例的压缩机的V/C的比值与电机的上方和下方的腔室之间的压力脉动的关系图；

图5是根据本发明一个实施例的压缩机的S2/S1的比值与电机的上方和下方的腔室之间的压力脉动的关系图；

图6是将图4中的V/C曲线和图5中的S2/S1曲线整合到同一坐标系内的关系图。

附图标记说明

压缩机100；

壳体1；上腔室11；下腔室12；排气口13；

压缩机构2；气缸21；活塞22；曲轴23；下轴承24；上轴承25；

消音器3；消音腔31；底壁32；周壁33；凸缘34；

电机4；定子41；转子42;

切边411；切边间隙A1；定子槽A2；定转子间隙A3；第一通流孔A4；第二通流孔A5；

法兰5；主体部51；环形壁52；法兰6；隔板7。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的压缩机100。压缩机100包括壳体1、压缩机构2、消音器3和电机4。根据本发明实施例的压缩机100可以是旋转式压缩机100。

压缩机构2设在壳体1内且压缩机构2包括气缸21和设在气缸21下部的下轴承24，消音器3设在下轴承24的下部且消音器3与下轴承24之间限定出消音腔31。电机4设在壳体1内且电机4位于压缩机构2的上方，在壳体1内电机4的上方和下方的腔室通过通流通道连通，电机4包括定子41和转子42，转子42设在定子41内。

也就是说，电机4设在壳体1内且将壳体1分隔成位于电机4上方的上腔室11和位于电机4下方的下腔室12，其中如图1所示，上腔室11由电机4和壳体1的内壁共同限定出，下腔室12由电机4、压缩机构2和壳体1的内壁共同限定出。通流通道形成在电机4上，且通流通道可连通上腔室11和下腔室12，这样通过压缩机构2压缩后的制冷剂气体，可以从下腔室12通过通流通道流向上腔室11，进而从压缩机100的排气口13排出。

其中可以理解的是，压缩机100的压缩机构2还包括活塞22、滑片、上轴承25、曲轴23等。上轴承25设在气缸21的上部，且与下轴承24共同作用来支撑曲轴23，电机4为曲轴23的旋转提供动力。气缸21上设有吸气口和排气口，组装后，气缸21上、下两端密封，构成压缩机100的气缸21腔，活塞22设在气缸21腔内并装在由电机4带动的曲轴23上，活塞22在曲轴23的带动下沿气缸21腔的内壁滚动且活塞22与气缸21腔之间形成月牙形的工作腔，滑片靠弹簧的作用力使其端部与活塞22紧密接触以将月牙形的工作腔分隔为两部分，两部分工作腔的容积大小随着活塞22滚动的转角变化而改变，进而两部分工作腔内的气体压力随之改变，从而完成压缩机100的工作过程。

其中消音腔31的容积为V，压缩机100的吸气容积为C，可以理解的是，吸气容积C是压缩机100的性能参数，与压缩机100的吸气量、气缸21容积等有关，吸气容积C为本领域技术人员所熟知的参数，在此不再详述。转子42在水平面上的投影面积为S1（简称为转子42面积S1），具体地，S1为转子42铁芯的在水平面上的投影面积。电机4的通流通道的通流面积为S2，S2即为在水平面投影内通流通道的面积。

根据本发明的发明人研究可知，如图4和图6所示，当吸气容积C确定时，V/C的比值与上腔室11和下腔室12之间的压力脉动关系是：随着V/C的比值增大，上腔室11和下腔室12之间的压力脉动越来越小。其理由是，从气缸21腔排出的制冷剂首先被引入到上述的消音腔31内，随后又向上流入到下腔室12内（其中气缸21、下轴承24、上轴承25上可以设有用于制冷剂流动的通道），由于消音腔31容积V的增大，相当于增大了该部分制冷剂的缓冲空间，降低了制冷剂的排气脉动，从而改善了下腔室12和上腔室11之间的压力脉动，进而可以在一定程度上消除转子42沿上下方向窜动的可能性，从而可以减缓或消除曲轴23在气缸21内部上下窜动的问题。由于压力脉动的改善，电机4的上部积存的冷冻机油也会顺利的下落到底部油池中，减小了压缩机100的吐油量。在根据本发明实施例的压缩机100中，将V/C的比值范围定为：V/C≥1.5。

另外根据本发明的发明人研究可知，如图5和图6所示，当转子42面积S1确定时，S2/S1的比值与上腔室11和下腔室12之间的压力脉动关系是：随着S2/S1的比值增大，上腔室11和下腔室12之间的压力脉动越来越小。其理由是，随着电机4的通流通道的通流面积S2的增大，扩大了制冷剂从下腔室12流入到上腔室11的流通面积，可以降低制冷剂的流速，从而可以减缓上腔室11和下腔室12之间的压力脉冲。在根据本发明实施例的压缩机100中，将S2/S1的比值范围定为：S2/S1≥0.2。

本领域技术人员可知的是，由于S2/S1增大到一定程度必然会导致电机4效率下降。然而根据本发明实施例的压缩机100对消音腔31的容积V、压缩机100的吸气容积C、转子42面积S1、通流面积S2这四个值进行综合设定，通过控制V/C≥1.5，S2/S1≥0.2，从而在不降低电机4效率的情况下，可以降低上腔室11和下腔室12之间的压力脉动，减小压缩机100的吐油量，消除压缩机100轴系上下窜动的问题，从而实现压缩机100运行的稳定性和可靠性，而且可以降低压缩机100运行时的噪音。

根据本发明的一些实施例，通流通道包括第一至第三子通道，其中在如图3所示的水平面投影内，定子41的周向形成有切边411，切边411与壳体1之间限定有切边间隙A1，切边间隙A1构成第一子通道。换言之，定子41通过过盈配合方式设在壳体1内，切边411为形成在定子41外周面上的、向定子41中心凹入的平面，即该切边411沿上下方向将定子41的外周面切去一部分，以便使该平面与壳体1的内壁之间形成间隙，即切边间隙A1，切边间隙A1构成可以连通上腔室11和下腔室12的通道，即第一子通道。其中切边411可以是多个且均匀分布在定子41外周上，第一子通道包括多个切边间隙A1。可以理解的是，第一子通道的通流面积=切边411的数量×单个切边间隙41的面积。例如3中所示的，切边411为四个，切边间隙A1为四个，所以根据本发明实施例的压缩机的第一子通道的通流面积和=4×单个切边间隙41的面积。

定子41上可以形成有沿上下方向贯穿其的定子槽A2，定子槽A2构成第二子通道。换言之，定子槽A2沿上下方向贯穿定子41的高度，以便上腔室11和下腔室12之间还可以通过定子槽A2连通，即定子槽A2可以构成第二子通道。其中定子槽A2为多个且均匀设在定子41上，如图3所示，即第二子通道包括多个定子槽A2。其中相邻定子槽A2之间的部分可以用于缠绕线圈，由于线圈会占用相应的定子槽A2的一部分面积，第二子通道的有效通流面积=定子槽A2的数量×单个定子槽A2的净通流面积×（1-槽满率），其中槽满率=线圈所占单个定子槽A2的面积/单个定子槽A2的槽净面积。

此外，定子41和转子42之间具有定转子间隙A3，定转子间隙A3构成第三子通道。换言之，为了保证转子42可以在定子41内进行旋转，从而定子41和转子42之间具有间隙，即为定转子间隙A3，定转子间隙A3的长度等于定子41和转子42的高度，上腔室11和下腔室12之间可以通过定转子间隙A3连通，即定转子间隙A3构成第三子通道。其中第三子通道的通流面积=定子41冲片内孔面积-转子42铁芯面积。

综上所述，第一子通道、第二子通道和第三子通道都可以连通上腔室11和下腔室12，也就是说，在压缩机构2被压缩后的制冷剂，可以在流到下腔室12后通过第一子通道、第二子通道和第三子通道再流向上腔室11，进而再从压缩机100顶部的排气口13排出压缩机100。其中通过将第一子通道、第二子通道或第三子通道在水平面内投影上的面积扩大，从而可以扩大上腔室11和下腔室12的通流面积S2的大小，进而在转子42面积S1一定的情况下，使S2/S1的比值扩大，改善上腔室11和下腔室12之间的压力脉动。

此外，根据本发明实施例的压缩机100中，通流通道还可以包括第四子通道，其中转子42上可以形成有沿上下方向贯穿其的第一通流孔A4，第一通流孔A4构成第四子通道。其中如图3所示，第一通流孔A4形成在靠近转子42中心的位置，第一通流孔A4可以为多个并且均匀分布。第一通流孔A4可以连通上腔室11和下腔室12，换言之，第一通流孔A4构成第四子通道。通过设置第四子通道，从而可以进一步增加上腔室11和下腔室12的通流面积S2，进而在转子42面积S1一定的情况下，使S2/S1的比值扩大，改善上腔室11和下腔室12之间的压力脉动。其中，第四子通道的通流面积=第一通流孔A4的个数×单个第一通流孔A4的面积。

可选地，根据本发明实施例的压缩机100中，通流通道还可以包括第五子通道，其中定子41上可以形成有沿上下方向贯穿其的第二通流孔A5，第二通流孔A5构成第五子通道。其中如图3所示，第二通流孔A5形成在靠近定子41边缘的位置，第二通流孔A5可以为多个并且均匀分布。第二通流孔A5可以连通上腔室11和下腔室12，换言之，第二通流孔A5构成第五子通道。通过设置第五子通道，从而可以进一步增加上腔室11和下腔室12的通流面积S2，进而在转子42面积S1一定的情况下，使S2/S1的比值扩大，改善上腔室11和下腔室12之间的压力脉动。其中，第五子通道的通流面积=第二通流孔A5的个数×单个第二通流孔A5的面积。

在本发明的一些实施例中，下轴承24可以通过法兰5设在气缸21下部，相应地，上轴承25也可以通过法兰6设在气缸21上部。换言之，法兰5设在气缸21下部，下轴承24设在法兰5上，由此完成下轴承24在气缸21下部的安装，法兰6设在气缸21上部，上轴承25设在法兰6上，由此完成上轴承25在气缸21上部的安装，如图1所示。其中法兰5可以为圆盘形，消音器3可以包括底壁32和环绕底壁32的周壁33，周壁33与法兰5相连，其中消音腔31可以由下轴承24、法兰5、消音器3的周壁33和底壁32共同限定出，由此可以使法兰5的结构更加简单，容易制造。

进一步地，环绕周壁33设置有环形的凸缘34，周壁33通过凸缘34与法兰5相连。也就是说，消音器3的周壁33通过凸缘34从而完成与法兰5的连接，这样使消音器3的周壁33与法兰5的连接更加方便，结构简单。

如图2所示，在本发明的另一些实施例中，法兰5包括主体部51和从主体部51向下延伸的环形壁52，也就是说，环形壁52呈环形且设在主体部51的外周缘上，从而法兰5内限定出向下开口的凹槽，消音器3与环形壁52相连，换言之，消音器3封盖该凹槽。消音器3与法兰5的主体部51和环形壁52之间共同限定出消音腔31，也就是说，消音器3设在法兰5上后与上述凹槽共同限定出消音腔31。优选地，消音器3为圆盘形，也就是说上述的凹槽即为消音腔31，这样使消音器3的结构简单、制造容易。

其中根据本发明实施例的压缩机100可以是单气缸21，也可以是双气缸21。例如图1所示的单气缸21的压缩机100，气缸21为一个，上轴承25和下轴承24分别设在该气缸21的上部和下部。例如图2所示，双气缸21的压缩机100，气缸21为两个，两个气缸21通过隔板7沿上下方向隔开设置。上轴承25设在位于上方的气缸21的上端，下轴承24设在位于下方的气缸21的下端。

根据本发明实施例的压缩机100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

壳体；

压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内且包括：气缸和设在所述气缸下部的下轴承；

消音器，所述消音器设在所述下轴承的下部且与所述下轴承之间限定出消音腔；

电机，所述电机设在所述壳体内且位于所述压缩机构的上方，在所述壳体内所述电机的上方和下方的腔室通过通流通道连通，所述电机包括定子和设在所述定子内的转子；

其中所述消音腔的容积为V，所述压缩机的吸气容积为C，所述转子在水平面上的投影面积为S1，所述通流通道的通流面积为S2，且满足以下关系：V/C≥1.5，S2/S1≥0.2。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述通流通道包括第一至第三子通道，

其中在水平面投影内，所述定子的周向形成有切边，所述切边与所述壳体之间限定有切边间隙，所述切边间隙构成所述第一子通道，所述定子上形成有沿上下方向贯穿其的定子槽，所述定子槽构成所述第二子通道，所述定子和所述转子之间具有定转子间隙，所述定转子间隙构成所述第三子通道。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述通流通道还包括第四子通道，其中所述转子上形成有沿上下方向贯穿其的第一通流孔，所述第一通流孔构成所述第四子通道。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述通流通道还包括第五子通道，其中所述定子上形成有沿上下方向贯穿其的第二通流孔，所述第二通流孔构成所述第五子通道。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述下轴承通过法兰设在所述气缸下部。

6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述法兰为圆盘形，所述消音器包括底壁和环绕所述底壁的周壁，所述周壁与所述法兰相连。

7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，环绕所述周壁设置有环形的凸缘，所述周壁通过所述凸缘与所述法兰相连。

8.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述法兰包括主体部和从所述主体部向下延伸的环形壁，所述消音器与所述环形壁相连且与所述主体部和所述环形壁之间共同限定出所述消音腔。

9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述消音器为圆盘形。

10.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述气缸为一个。

11.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述气缸为两个，所述两个气缸通过隔板沿上下方向隔开设置。

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