CN104454535B - 旋转式压缩机和制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转式压缩机和制冷系统。所述旋转式压缩机，包括：壳体；电机部，所述电机部设在所述壳体内且包括定子和可转动地设在所述定子内部的转子；压缩部，所述压缩部设在所述壳体内且包括曲轴，所述曲轴具有主轴段、副轴段和偏轴段，所述偏轴段偏心地设在所述主轴段和所述副轴段之间，所述主轴段的至少一部分固定在所述转子内；其中所述定子的外径、所述主轴段的外径和所述偏轴段的外径满足如下关系式：，且满足。根据本发明实施例的旋转式压缩机的摩擦损失小，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及生活电器领域，尤其是涉及一种旋转式压缩机和应用该旋转式压缩机的制冷系统。
背景技术
众所周知，摩擦损失是影响旋转式压缩机效率的一个重要指标，摩擦损失越小，旋转式压缩机的COP(CoefficientOfPerformance，性能系数)越高。而旋转式压缩机的摩擦损失主要发生在曲轴和与其接触的部件之间，占旋转式压缩机总的摩擦损失比例约为50％。曲轴的摩擦损失主要与曲轴轴径大小、接触长度有关，即与接触面积、曲轴挠度变形有关。
行业上，曲轴轴径大小的设定实际上需要参考对应电机部的结构大小。曲轴的主轴段的外径与电机部的定子外径的比值一般设定在0.141～0.172范围内，摩擦损失较大，导致压缩部的压缩效率没有得到充分发挥。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明需要提出一种旋转式压缩机，该旋转式压缩机的摩擦损失小，效率高。
本发明还需要提出一种应用该旋转式压缩机的制冷系统。
根据本发明第一方面的旋转式压缩机，包括：壳体；电机部，所述电机部设在所述壳体内且包括定子和可转动地设在所述定子内部的转子；压缩部，所述压缩部设在所述壳体内且包括曲轴，所述曲轴具有主轴段、副轴段和偏轴段，所述偏轴段偏心地设在所述主轴段和所述副轴段之间，所述主轴段的至少一部分固定在所述转子内；其中所述定子的外径所述主轴段的外径和所述偏轴段的外径满足如下关系式：
且满足
根据本发明实施例的旋转式压缩机，通过使定子的外径主轴段的外径和偏轴段的外径满足如下关系式：且满足从而在保证旋转式压缩机可靠性的前提下，使旋转式压缩机的摩擦损失降低，从而可以提高旋转式压缩机的性能系数，提高旋转式压缩机的效率。
优选地，通过使定子的外径主轴段的外径和偏轴段的外径满足如下关系式：且满足进一步降低旋转式压缩机100的摩擦损失，从而进一步地提高旋转式压缩机100的效率。
另外，根据本发明的旋转式压缩机还可具有如下附加技术特征：
所述定子的高度H、所述定子的外径和所述主轴段的外径满足如下关系式：且K≤0.5，并满足关系式：
根据本发明第二方面实施例的制冷系统，包括：根据本发明第一方面所述的旋转式压缩机；冷凝器，所述冷凝器的入口与所述旋转式压缩机的出口相连；膨胀装置，所述膨胀装置的入口与所述冷凝器的出口相连；蒸发器，所述蒸发器的入口与所述膨胀装置的出口相连，且所述蒸发器的出口与所述旋转式压缩机的入口相连。
由于，上述的旋转式压缩机具有上述有益效果，因此通过设置上述实施例的旋转式压缩机，从而可以提高制冷系统的制冷效率。
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是根据本发明实施例的旋转式压缩机的结构示意图。
附图标记：
旋转式压缩机100；
壳体1；安装空间11；电机部2；定子21；转子22；
压缩部3；
曲轴31；主轴段311；副轴段312；偏轴段313；
气缸32；气缸室33；
上轴承34；下轴承35；
制冷系统200；冷凝器201；膨胀装置202；蒸发器203。
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，指示方位或位置关系的术语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，可以根据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描述根据本发明实施例的旋转式压缩机100。根据本发明实施例的旋转式压缩机100包括：壳体1、电机部2和压缩部3。
壳体1内部限定出相对封闭的安装空间11，电机部2设在壳体1内且电机部2包括定子21和可转动地设在定子21内部的转子22。压缩部3设在壳体1内且压缩部3包括曲轴31，曲轴31具有主轴段311、副轴段312和偏轴段313，偏轴段313偏心地设在主轴段311和副轴段312之间，其中，主轴段311与副轴段312的轴线重合。主轴段311的至少一部分固定在转子22内，这样当转子22在定子21内转动时，可以利用转子22带动曲轴31转动。
其中，定子21可以通过过盈配合的方式设在壳体1内，曲轴31可以过盈配合设在转子22内，具体地，曲轴31的主轴段311的至少一部分通过过盈方式嵌入到转子22内。
当然，压缩部3还包括：形成有气缸室33的气缸32、分别与气缸32的上、下端面连接并用于密封气缸室33的上轴承34和下轴承35、在气缸室33内作偏心旋转且套设在偏轴段313上的活塞、与活塞抵接并在气缸室33做往复运动的滑片。
如本申请背景技术所述，作为旋转式压缩机100，为了减小摩擦损失，提高压缩效率，从根本上来说较为理想的是确保压缩机可靠性的同时尽量减小曲轴31的主轴段311、副轴段312及偏轴段313的直径。
因此，发明人经过了若干次的实验，最终对本实施例的旋转式压缩机100的电机部2的定子21、曲轴31的尺寸结构进行了以下设定：
即，确定定子21的外径主轴段311的外径和偏轴段313的外径满足如下关系式：且满足
通过将曲轴31的主轴段311的外径偏轴段313的外径与定子21的外径的尺寸关系确定为上述内容，从而能减小压缩部3的摩擦损失，能较好地发挥压缩部3的压缩效率，从而可以得到较高的旋转式压缩机100的性能系数(COP)。
另外，下面参考表1和表2，描述现有技术的旋转式压缩机100与本发明实施例的旋转式压缩机100在有关如下各个比值及的范围内所分别达到的性能系数。
表1现有技术的旋转式压缩机各个比值与COP的关系
表2本发明实施例的旋转式压缩机各个比值与COP的关系
如上表1和表2的对比，在定子21外径不变的情况下，将及的比值控制在上述的范围内，从而可以提高压缩机的性能系数。
综上，根据本发明实施例的旋转式压缩机100，通过使定子21的外径主轴段311的外径和偏轴段313的外径满足如下关系式： 且满足从而在保证旋转式压缩机100可靠性的前提下，使旋转式压缩机100的摩擦损失降低，从而可以提高旋转式压缩机100的性能系数，提高旋转式压缩机100的效率。
优选地，通过使定子21的外径主轴段311的外径和偏轴段313的外径满足如下关系式：且满足进一步降低旋转式压缩机100的摩擦损失，从而进一步地提高旋转式压缩机100的效率。
进一步地，针对电机部2的定子21的高度H的尺寸的不同，对压缩部3的可靠性的影响也是不同的。一般地，定子21的高度H越小，曲轴31的挠度变形越小，从而可靠性也越好，余裕度越大。因此，针对定子21的高度H较小的情况下，曲轴31的主轴段311的外径可以进一步减小，进一步地改善摩擦损失，提升压缩效率。即，使定子21的高度H、定子21的外径和主轴段311的外径满足如下关系式：且K≤0.5，并满足关系式：
根据本发明第二方面实施例的制冷系统200，包括：如上所述的旋转式压缩机100、冷凝器201、膨胀装置202和蒸发器203。冷凝器201的入口与旋转式压缩机100的出口相连，膨胀装置202的入口与冷凝器201的出口相连，蒸发器203的入口与膨胀装置202的出口相连，且蒸发器203的出口与旋转式压缩机100的入口相连。由于，上述的旋转式压缩机100具有上述有益效果，因此通过设置上述实施例的旋转式压缩机100，从而可以提高制冷系统200的制冷效率。
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 (4)
1.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括：
壳体；
电机部，所述电机部设在所述壳体内且包括定子和可转动地设在所述定子内部的转子；
压缩部，所述压缩部设在所述壳体内且包括曲轴，所述曲轴具有主轴段、副轴段和偏轴段，所述偏轴段偏心地设在所述主轴段和所述副轴段之间，所述主轴段的至少一部分固定在所述转子内；
其中所述定子的外径所述主轴段的外径和所述偏轴段的外径满足如下关系式：
且满足
2.根据权利要求1所述的一种旋转式压缩机，其特征在于，所述定子的外径所述主轴段的外径和所述偏轴段的外径满足如下关系式：
且满足
3.根据权利要求1所述的一种旋转式压缩机，其特征在于，所述定子的高度H、所述定子的外径和所述主轴段的外径满足如下关系式：
且K≤0.5，并满足关系式：
4.一种制冷系统，其特征在于，包括：
根据权利要求1-3中任一项所述的旋转式压缩机；
冷凝器，所述冷凝器的入口与所述旋转式压缩机的出口相连；
膨胀装置，所述膨胀装置的入口与所述冷凝器的出口相连；
蒸发器，所述蒸发器的入口与所述膨胀装置的出口相连，且所述蒸发器的出口与所述旋转式压缩机的入口相连。
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