CN105090031B - 旋转式压缩机及具有其的制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式压缩机及具有其的制冷循环装置。旋转式压缩机的密封的壳体中收纳了压缩机构部和电机，壳体包括圆柱壳体、第1端板和第2端板，电机包括定子和转子。在压缩机构部中具备第1轴承，第1端板的中央固定的轴承组件中具备第2轴承。压缩机构部包括：具有压缩腔的气缸；分别密封压缩腔的第1端板侧开口面和第2端板侧开口面的第1密封板和第2密封板。驱动活塞且与第1轴承和第2轴承进行滑动配合的旋转轴；转子固定在旋转轴上且位于第1轴承和第2轴承之间。根据本发明的旋转式压缩机，可以提高高速运行以及高负荷运行时旋转轴的可靠性，从低速到高速之间的宽幅的运行使APF可以提升。

Description

旋转式压缩机及具有其的制冷循环装置

技术领域

本发明涉及制冷领域，尤其是涉及一种旋转式压缩机及具有其的制冷循环装置。

背景技术

家电商品中最耗电的空调中使用并普及的旋转式压缩机，由于小型轻量化和变频电机高速运行带来的空调制冷量提升，进而改善APF方面受到关注。作为达成这些目标的一个手段，可以增加旋转速度，扩大最小和最大的制冷量。为了达成，需要改善旋转轴和轴承设计的可靠性。

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，本发明提出一种旋转式压缩机，可以提高高速运行以及高负荷运行时旋转轴的可靠性。

本发明还提出一种具有上述旋转式压缩机的制冷循环装置。

根据本发明实施例的旋转式压缩机，密封的壳体中收纳了压缩机构部和电机，所述壳体包括圆柱壳体、密封所述圆柱壳体的开口面的第1端板和第2端板，所述电机包括定子和转子；在所述压缩机构部中具备第1轴承，所述第1端板的中央固定的轴承组件中具备第2轴承；所述压缩机构部包括：具有压缩腔的气缸；在所述压缩腔中进行偏心运行的活塞以及在所述气缸中进行往复运动的滑片；分别密封所述压缩腔的第1端板侧开口面和第2端板侧开口面的第1密封板和第2密封板；驱动所述活塞且与所述第1轴承和所述第2轴承进行滑动配合的旋转轴；所述转子固定在所述旋转轴上且位于所述第1轴承和所述第2轴承之间。

根据本发明实施例的旋转式压缩机，通过设有第1轴承和第2轴承，旋转轴与第1轴承和第2轴承滑动配合，从而对活塞作用的压缩力和离心力主要是在第1轴承进行滑动支撑，活塞的压缩力和离心力产生的对第1轴承的力矩会变小，转子摆动负荷由第1轴承和第2轴承进行支持，从而可以提高高速运行以及高负荷运行时旋转轴的可靠性，从低速到高速之间的宽幅的运行使APF(季节能效)可以提升。

在本发明的一些实施例中，所述第1轴承由：所述第1密封板中的轴承、或者在所述第1密封板和所述第2密封板中具备的轴承组成。

在本发明的一些实施例中，所述第1轴承以及所述第2轴承为滚动轴承和滑动轴承中的任一种或者其组合。

在本发明的一些实施例中，对所述旋转轴的外径开口的气孔，经过所述旋转轴的内部和所述轴承组件连通所述第1端板中具备的连接管。

进一步地，所述旋转轴或者所述转子上设有收纳所述气孔的油分离件。

根据本发明实施例的制冷循环装置，包括根据本发明上述实施例的旋转式压缩机。

附图说明

图1与本发明的实施例1相关，表示旋转式压缩机的内部构造的纵截面图；

图2与本发明的实施例2相关、表示旋转式压缩机的内部构造的纵截面图；

图3与本发明的实施例3相关、表示旋转式压缩机的内部构造的纵截面图。

附图标记：

旋转式压缩机1、壳体2、圆柱壳体2a、第1端板2b、第2端板2c、

电机4、定子5、转子6、

压缩机构部20、气缸21、压缩腔21a、第1密封板28a、第2密封板28b、第1轴承15、旋转轴30、活塞32、消声器29、轴承组件10、第2轴承25、气孔30a、

排气管3、吸气管24、室外换热器81、蒸发器82、圆柱板40。

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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，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“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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-图3描述根据本发明实施例的旋转式压缩机1，其中旋转式压缩机1可以为卧式旋转式压缩机、摇摆式旋转式压缩机、壳体低背压旋转式压缩机等压缩机。

根据本发明实施例的旋转式压缩机1，密封的壳体2中收纳了压缩机构部20和电机4，壳体2包括圆柱壳体2a、密封圆柱壳体2a的开口面的第1端板2b和第2端板2c，电机4包括定子5和转子6。

在压缩机构部20中具备第1轴承15，第1端板2b的中央固定的轴承组件10中具备第2轴承25。

压缩机构部20包括：具有压缩腔21a的气缸21。在压缩腔21a中进行偏心运行的活塞32以及在气缸21中进行往复运动的滑片。分别密封压缩腔21a的第1端板侧开口面和第2端板侧开口面的第1密封板28a和第2密封板28b。驱动活塞32且与第1轴承15和第2轴承25进行滑动配合的旋转轴30，转子6固定在旋转轴30上且位于第1轴承15和第2轴承25之间。

也就是说，旋转轴30与第1轴承15和第2轴承25滑动配合，旋转轴30固定在转子6上以由转子6驱动转动，转子6位于第1轴承15和第2轴承25之间。

根据本发明实施例的旋转式压缩机1，通过设有第1轴承15和第2轴承25，旋转轴30与第1轴承15和第2轴承25滑动配合，从而对活塞32作用的压缩力和离心力主要是在第1轴承15进行滑动支撑，活塞32的压缩力和离心力产生的对第1轴承15的力矩会变小，转子6摆动负荷由第1轴承15和第2轴承25进行支持，从而可以提高高速运行以及高负荷运行时旋转轴30的可靠性，从低速到高速之间的宽幅的运行使APF(季节能效)可以提升。

在本发明的一些具体实施例中，第1轴承15由：第1密封板28a中的轴承、或者在第1密封板28a和第2密封板28b中具备的轴承组成。也就是说，第1轴承15可以为第1密封板28a中具有的轴承(如图1所示)。或者第1轴承15可以由第1密封板28a中具有的轴承和第2密封板28b中具有的轴承组成(如图2所示)。

当然可以理解的是，还可以是第1密封板28a限定出第1轴承15，即第1密封板28a与旋转轴30滑动配合。或者是第1密封板28a和第2密封板28b共同限定出第1轴承15，即第1密封板28a和第2密封板28b分别与旋转轴30滑动配合(如图3所示)。

可选地，第1轴承15以及第2轴承25为滚动轴承和滑动轴承中的任一种或者其组合。也就是说，第1轴承15可以为滚动轴承或者滑动轴承，第1轴承15还可以为滚动轴承和滑动轴承的组合。第2轴承25可以为滚动轴承或滑动轴承，第2轴承25还可以为滚动轴承和滑动轴承的组合。

在本发明的一些实施例中，对旋转轴30的外径开口的气孔30a，经过旋转轴30的内部和轴承组件10连通第1端板2b中具备的连接管。其中连接管即为排气管3。由于气孔30a随着旋转轴30一起旋转，可以具有离心分离效果，壳体2内的冷媒气体可以通过气孔30a、旋转轴30的内部、轴承组件10流向连接管以排出壳体2，壳体2内的润滑油无法进入到气孔30a内。从而可以减少旋转式压缩机1的排油量。

进一步地，旋转轴30或者转子6上设有收纳气孔30a的油分离件。也就是说，油分离件固定在旋转轴30或者转子6上，气孔30a收纳在油分离件内。从而可以进一步减少旋转式压缩机1的排油量。可选地，如图3所示，油分离件可以形成为固定在转子6上的圆柱板40，圆柱板40的外周具有多个外周窗，冷媒气体通过外周窗进入到圆柱板40内，之后圆柱板40内的冷媒气体从气孔30a进入到旋转轴30的内部。

根据本发明实施例的制冷循环装置，包括根据本发明上述实施例的旋转式压缩机1。其中制冷循环装置可以为空调器、热水器、车载制冷空调器等。

下面参考图1-图3详细描述根据本发明三个具体实施例的旋转式压缩机1。

实施例1：

图1所示的旋转式压缩机1，密封的壳体2的内径中固定了电机4的定子5的外周和压缩机构部20的气缸21的外周。壳体2由圆柱壳体2a、其上下端焊接的第1端板2b和第2端板2c组成。另外，在壳体2的底部贮存的油没有图示。

压缩机构20由：气缸21、分别与压缩腔21a的第1端板侧开口面和第2端板侧开口面连接的第1密封板28a和第2密封板28b、第1密封板28a中配备的第1轴承15、与该轴承进行滑动配合的旋转轴30、由旋转轴30进行驱动的活塞32和滑片(无图示)、与旋转轴30固定的转子6、在第1密封板28a中具备的消声器29等构成。

旋转轴30与第1轴承15、第1端板2b的中央焊接的轴承组件10中配备的第2轴承25进行滑动配合。因此，转子6的两侧配置了上述2个轴承。另外，转子6和轴承组件10之间有气孔30a开口。实施例1中，第1轴承15和第2轴承25采用了分类为滚动轴承中的滚针轴承。

根据图1、对实施例1的特征和效果进行说明。

对活塞32作用的压缩力和离心力主要是在第1轴承15进行滑动支撑，转子6的旋转摆动负荷、靠第1轴承15和第2轴承25进行滑动配合支撑。另外，第1轴承15与活塞32相邻，所以活塞32的压缩力和离心力产生的对第1轴承15的力矩会变小。

固定在旋转轴30上的转子6位于在轴承组件10中固定的第2轴承25和第1轴承15的中间，所以其摆动负荷和力矩对上述2个轴承同等分配。因此，2个轴承可以作为高效的轴承起作用。

由于该效果、超过150rps这样的高速运行中，即使是油量确保困难的条件，也可以确保旋转轴30和2个轴承的可靠性。另一方面、从10rps的低速到150rps以上的高速运行中，冷量可变幅度可以扩大，所以能提升APF(季节能效)。

另外，连接第1端板2b的中心且对轴承组件10开口的排气管3和连接气缸21的吸气管24分别连接到构成制冷装置的室外换热器81和蒸发器82。但是、壳体2的内压力为制冷循环的低压侧的设计中，排气管3为吸气管，吸气管24为排气管。

由旋转轴30驱动的活塞32压缩的高压气体、从压缩腔21a向消声器29排出之后，从气孔30a经过旋转轴30和轴承组件10的内部从排气管3排出。与转子6一起进行高速运行的气孔30a、由于其旋转带来的离心分离效果，不允许气体中含有的油的侵入，只有比重小的气体通过气孔30a。因此，气孔30a不但是对排气管3的排气通道，也进行油分离作用。

实施例2：

图2所示的实施例2、在第1密封板28a中配备了轴承15a，在第2密封板28b中配备了轴承15b。因此，第1轴承15由轴承15a和轴承15b组成，都使用滚针轴承。

相对于实施例1、实施例2通过追加轴承15b、活塞32的压缩作用力由轴承15a和轴承15b进行滑动支撑，所以对这些轴承和旋转轴30作用的负荷可以减半。

因此，由两个轴承组成的第1轴承15和旋转轴30的可靠性提升的非常高。由于该效果，气缸高度(宽度)内径扩大，扩大压缩腔容积非常容易。另外，轴承15b的追加，对第2轴承的负荷不会造成大的变动。

实施例3：

图3所示的实施例3、在轴承15c和轴承15d中使用了滑动轴承。即，采用了以往的旋转式压缩机几乎都采用的轴承设计。另外，第2轴承25可以采用轴承衬套、或者滚针轴承。

实施例3的特征，可以沿用以往旋转式压缩机，追加第2轴承25，所以设计和制造简便，没必要变更现有设备。但是，对这些滑动轴承和旋转轴30的润滑中需要与以往一样，要注意。

转子6的上端固定，一起运行的圆柱板40、在其外周具备数个外周窗，由于其离心分离效果，对在壳体2中浮游的质量大的油进行了分离，防止对气孔30a的油的流入。因此，可以有大幅度减少排气管3出来的吐油的效果。

本发明的多缸旋转式压缩机，可以搭载在空调器、制冷装置、热水器、车载制冷空调器等中。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种旋转式压缩机，其特征在于，密封的壳体中收纳了压缩机构部和电机，所述壳体包括圆柱壳体、密封所述圆柱壳体的开口面的第1端板和第2端板，所述电机包括定子和转子；

在所述压缩机构部中具备第1轴承，所述第1端板的中央固定的轴承组件中具备第2轴承；

所述压缩机构部包括：

具有压缩腔的气缸；

在所述压缩腔中进行偏心运行的活塞以及在所述气缸中进行往复运动的滑片；

分别密封所述压缩腔的第1端板侧开口面和第2端板侧开口面的第1密封板和第2密封板；

驱动所述活塞且与所述第1轴承和所述第2轴承进行滑动配合的旋转轴；所述转子固定在所述旋转轴上且位于所述第1轴承和所述第2轴承之间；

对所述旋转轴的外径开口的气孔，经过所述旋转轴的内部和所述轴承组件连通所述第1端板中具备的连接管。

2.根据权利要求1的旋转式压缩机，其特征在于，所述第1轴承由：所述第1密封板中的轴承、或者在所述第1密封板和所述第2密封板中具备的轴承组成。

3.根据权利要求1的旋转式压缩机，其特征在于，所述第1轴承以及所述第2轴承为滚动轴承和滑动轴承中的任一种或者其组合。

4.根据权利要求1的旋转式压缩机，其特征在于，所述旋转轴或者所述转子上设有收纳所述气孔的油分离件。

5.一种制冷循环装置，其特征在于，包括根据权利要求1-4中任一项所述的旋转式压缩机。