CN105179239B - 旋转式压缩机及其压缩机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式压缩机及其压缩机构，所述旋转式压缩机的压缩机构包括：气缸，气缸上设有气缸孔和滑片槽；活塞，活塞套设在曲轴的偏心部上且绕气缸孔的中心可偏心转动地容纳在气缸孔内；轴承，轴承设在气缸的上端和/或下端且轴承的端面与气缸孔之间共同限定出气缸腔，轴承中的至少一个上设有吸气孔，吸气孔通过活塞的端面实现开启和关闭，定义活塞与气缸孔的接触点为活塞的高点，当活塞的高点位于滑片槽的开口中部时活塞的端面关闭吸气孔，当活塞的高点远离滑片槽的开口中部时活塞的端面打开吸气孔。根据本发明实施例的旋转式压缩机的压缩机构的容积效率高、成本低、性能好、可靠性高。

Description

旋转式压缩机及其压缩机构

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的压缩机构和具有该压缩机构的旋转式压缩机。

背景技术

现有旋转式压缩机的气缸吸气结构一般都是将吸气孔开设在气缸上，这样设计造成有35度左右的吸气关闭角，只有活塞由滑片槽处转过这个角度时，活塞才关闭吸气腔开始压缩，在0度到吸气关闭角之间会存在吸气回流，造成这个35度左右的工作容积浪费，成为吸气余隙容积，造成压缩机容积效率下降，相同制冷能力情况下压缩机排量必须做大，造成压缩机成本增加，可靠性下降，性能下降。

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的压缩机构，该压缩机构的容积效率高、成本低、性能好、可靠性高。

本发明还需要提出一种具有该压缩机构的旋转式压缩机。

根据本发明第一方面实施例的旋转式压缩机的压缩机构，包括：气缸，所述气缸上设有气缸孔和滑片槽；活塞，所述活塞套设在曲轴的偏心部上且绕所述气缸孔的中心可偏心转动地容纳在所述气缸孔内；轴承，所述轴承设在所述气缸的上端和/或下端且所述轴承的端面与所述气缸孔之间共同限定出气缸腔，所述轴承中的至少一个上设有吸气孔，所述吸气孔通过所述活塞的端面实现开启和关闭，定义所述活塞与所述气缸孔的接触点为所述活塞的高点，当所述活塞的高点位于所述滑片槽的开口中部时所述活塞的端面关闭所述吸气孔，当所述活塞的高点远离所述滑片槽的开口中部时所述活塞的端面打开所述吸气孔。

根据本发明的旋转式压缩机的压缩机构，可以有效地提高吸气容积效率，减少吸气压力脉动。容积效率的提高说明相同能力的压缩机排量可以减少，成本可以降低，压缩机的可靠性可以进一步提高，随着容积效率的提升，压缩机性能也得到提升。

另外，根据本发明的旋转式压缩机的压缩机构还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述吸气孔在所述活塞转动的方向上其径向尺寸呈逐渐减小的趋势。

根据本发明的一个实施例，所述吸气孔为牛角状。

根据本发明的一个实施例，所述吸气孔在水平面的投影由第一弧线、第二弧线和直线依次首尾相连构成，在所述活塞的高点位于所述滑片槽中心线处时所述第一弧线与所述活塞的外缘重合，所述第二弧线位于所述第一弧线内侧且其中心与所述气缸的中心重合，所述直线与所述滑片槽的内侧壁平齐。

根据本发明的一个实施例，所述吸气孔包括多个圆孔，所述多个圆孔的直径在所述活塞转动的方向上逐渐减小。

根据本发明的一个实施例，所述吸气孔在水平面上为大致长圆形，且其长边为弧形。

根据本发明的一个实施例，所述吸气孔的面积S与所述旋转式压缩机的排量V满足如下关系式：0.1≤V/S≤0.2，其中所述吸气孔的面积S的单位为mm²，所述旋转式压缩机的排量V的单位为cm³。

根据本发明的一个实施例，所述轴承包括：上轴承和下轴承，所述上轴承设在所述气缸的上端，所述下轴承设在所述气缸的下端，所述吸气孔形成在所述上轴承和所述下轴承上。

根据本发明第二方面实施例的旋转式压缩机，包括根据本发明第一方面所述的旋转式压缩机的压缩机构。由于根据本发明上述的压缩机构具有上述优点，因此，通过设置上述的压缩机构，从而使该旋转式压缩机具有相应优点，即根据本发明实施例的旋转式压缩机，吸气容积效率高，吸气压力脉动小，成本低，压缩机的可靠性高，性能高。

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压缩机构的结构示意图；

图2-图5是根据本发明实施例的旋转式压缩机的压缩机构的剖视图，其分别示出了活塞在气缸孔内转动时位于不同位置时的结构示意图；

图6-图8是根据本发明实施例的压缩机构的轴承的不同实施例的结构示意图。

附图标记：

旋转式压缩机100；

压缩机构10；

气缸1；气缸孔11；滑片槽12；气缸腔14；吸气腔141；压缩腔142；

活塞2；高点21

轴承3；上轴承31；下轴承32；吸气孔33；第一弧线331；第二弧线332；直线333；

滑片4；

壳体20；上壳体201；中间壳体202；下壳体203；

电机组件30；定子301；转子302；

曲轴40；偏心部401；

吸气管50。

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“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”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。

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-图8描述根据本发明实施例的旋转式压缩机100的压缩机构10。首先需要说明的是，该旋转式压缩机100可以为立式压缩机或者卧式压缩机，为了描述方便，下面仅以立式压缩机为例进行详细说明。

如图1所示，根据本发明实施例的旋转式压缩机100，包括壳体20、电机组件30、压缩机构10以及曲轴40。

具体地，壳体20可以包括上壳体201、中间壳体202和下壳体203，上壳体201和下壳体203分别连接在中间壳体202的顶部和底部，且上壳体201、下壳体203与中间壳体202共同限定出密封且中空的圆筒形壳体20结构，优选地，中间壳体202可以分别与上壳体201和下壳体203采用焊接工艺固定成一体结构。当然，壳体20的结构不限于此。

进一步地，电机组件30可以设在壳体20内的上部，压缩机构10设置在壳体20内且位于电机组件30的下方，其中，电机组件30可以包括定子301和转子302，定子301可以与中间壳体202的外周壁固定在一起，转子302可以可转动地设在定子301内，曲轴40的上端可以与转子302热套固定在一起，从而转子302可以驱动曲轴40绕曲轴40的中心轴线旋转，曲轴40的下部贯穿压缩机构10，从而曲轴40转动的过程中可以带动压缩机构10中的活塞2进行压缩。

如图2-图8所示，根据本发明实施例的旋转式压缩机100的压缩机构10包括：气缸1、活塞2和轴承3。气缸1上设有气缸孔11，气缸孔11贯穿气缸1的高度，滑片槽12形成在气缸1上且与气缸孔11连通，滑片槽12内设有滑片4，滑片4在滑片槽12内可滑动。其中如图1所示，壳体20上设有吸气管50，吸气管50与壳体20内部连通，也就是说，冷媒通过壳体20上的吸气管50直接进入到壳体20的内部，再由壳体20的内部通过轴承3上的吸气孔33进入到气缸1内进行压缩。冷媒在进入到气缸1内进行压缩之前可以进入到过渡腔(图未示出)内，从过渡腔再进入到气缸1内。其中该过渡腔可以形成在气缸1内也可以形成在气缸1外。

活塞2套设在曲轴40的偏心部401上且绕气缸孔11的中心可偏心转动地容纳在气缸孔11内。轴承3设在气缸1的上端和/或下端且轴承3的端面与气缸孔11之间共同限定出气缸腔14，活塞2转动过程中，滑片4的内端始终止抵在活塞2的外壁上，由此气缸腔14经由滑片4和活塞2共同限定出吸气腔141和压缩腔142。

可以理解的是，轴承3可以是一个，也可以是两个，当轴承3为一个时，该轴承3可以设在气缸1的上端或下端，当轴承3为两个时，两个轴承3分别设在气缸1的上端和下端。轴承3中的至少一个上设有吸气孔33，吸气孔33通过活塞2的端面实现开启和关闭，也就是说，当活塞2封堵该吸气孔33时，吸气孔33被完全关闭，当活塞2将吸气孔33的至少一部分敞开时，吸气孔33实现开启。

如图2-图5所示，定义活塞2与气缸孔11的接触点为活塞2的高点21，如图2所示，当活塞2的高点21位于滑片槽12的开口中部时活塞2的端面关闭吸气孔33，当活塞2的高点21远离滑片槽12的开口中部时活塞2的端面打开吸气孔33。

具体地，吸气孔33设置在位于吸气一侧的轴承3上。当活塞2的高点21经过滑片4中心时，此时排气已经完成的同时，活塞2端面关闭吸气孔33，这样压缩吸气关闭角为0度，也就是说没有吸气关闭角，没有吸气余隙容积，不会产生吸气回流。当活塞2转动，其高点21远离滑片4中心时，活塞2端面将吸气孔33打开，由此避免吸气抽真空，当压缩机排气完成，活塞2关闭吸气孔33，重复上述动作。

根据本发明的旋转式压缩机100的压缩机构10，可以有效地提高吸气容积效率，减少吸气压力脉动。容积效率的提高说明相同能力的压缩机排量可以减少，成本可以降低，压缩机的可靠性可以进一步提高，随着容积效率的提升，压缩机性能也得到提升。

其中需要说明的是，在活塞2转动过程中，吸气腔141的容积逐渐增大，吸气孔33的开启面积也逐渐增大。由此可以减少吸气阻力。

在本发明的一些实施例中，吸气孔33的面积S与旋转式压缩机100的排量V满足如下关系式：0.1≤V/S≤0.2，其中吸气孔33的面积S的单位为mm²，旋转式压缩机100的排量V的单位为cm³。即吸气孔33面积由压缩排量确定，大体上，吸气孔33的面积与压缩排量呈正比关系。

在本发明的一个可选实施例中，轴承3包括：上轴承31和下轴承32，上轴承31设在气缸1的上端，下轴承32设在气缸1的下端，吸气孔33形成在上轴承31和下轴承32上。也就是说，上述吸气孔33可以形成在位于气缸1上端的轴承3上，同时可以形成在位于气缸1下端的轴承3上。由此可以使旋转式压缩机100的吸气效果更好，

下面参照图6-图8描述根据本发明的压缩机构10的活塞2结构。特别是吸气孔33的形状。

如图6和图7所示，吸气孔33在活塞2转动的方向上其径向尺寸呈逐渐减小的趋势。这样活塞2转动过程中，当其从起始位置(活塞2高点21位于滑片槽12的开口中部位置时)开始转动时，吸气孔33的流通面积增大的速度较快，可以有效进气，当活塞2转动到预定角度后，吸气孔33的流通面积增大的速度相对慢下来，由此可以使进气保证稳定。

可选地，在图6所示的示例中，吸气孔33为牛角状，其根部邻近滑片槽12布置，其尖端部远离滑片槽12布置。具体地，吸气孔33在水平面的投影由第一弧线331、第二弧线332和直线333依次首尾相连构成，在活塞2的高点21位于滑片槽12中心线处时第一弧线331与活塞2的外缘重合，第二弧线332位于第一弧线331内侧且其中心与气缸1的中心重合，直线333与滑片槽12的内侧壁平齐。由此可以使吸气孔33的结构合理。

可选地，在图7所示的示例中，吸气孔33包括多个圆孔，多个圆孔的直径在活塞2转动的方向上逐渐减小。多个圆孔可以间隔开布置，或者相邻圆孔之间可以相切布置。由此可以使吸气孔33的结构简单，制造容易。

当然本发明并不限于此，如图8所示，吸气孔33在水平面上为大致长圆形，且其长边为弧形。这样可以使吸气孔33的结构更具多样化，满足不同要求。

根据本发明第二方面实施例的旋转式压缩机100，包括根据本发明第一方面实施例的压缩机构10。由于根据本发明上述的压缩机构10具有上述优点，因此，通过设置上述的压缩机构10，从而使该旋转式压缩机100具有相应优点，即根据本发明实施例的旋转式压缩机100，吸气容积效率高，吸气压力脉动小，成本低，压缩机的可靠性高，性能高。

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 (9)

1.一种旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，包括：

气缸，所述气缸上设有气缸孔和滑片槽；

活塞，所述活塞套设在曲轴的偏心部上且绕所述气缸孔的中心可偏心转动地容纳在所述气缸孔内；

轴承，所述轴承设在所述气缸的上端和/或下端且所述轴承的端面与所述气缸孔之间共同限定出气缸腔，所述轴承中的至少一个上设有吸气孔，所述吸气孔通过所述活塞的端面实现开启和关闭，定义所述活塞与所述气缸孔的接触点为所述活塞的高点，当所述活塞的高点位于所述滑片槽的开口中部时所述活塞的端面关闭所述吸气孔，当所述活塞的高点远离所述滑片槽的开口中部时所述活塞的端面打开所述吸气孔。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述吸气孔在所述活塞转动的方向上其径向尺寸呈逐渐减小的趋势。

3.根据权利要求2所述的旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述吸气孔为牛角状。

4.根据权利要求2所述的旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述吸气孔在水平面的投影由第一弧线、第二弧线和直线依次首尾相连构成，在所述活塞的高点位于所述滑片槽中心线处时所述第一弧线与所述活塞的外缘重合，所述第二弧线位于所述第一弧线内侧且其中心与所述气缸的中心重合，所述直线与所述滑片槽的内侧壁平齐。

5.根据权利要求2所述的旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述吸气孔包括多个圆孔，所述多个圆孔的直径在所述活塞转动的方向上逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述吸气孔在水平面上为大致长圆形，且其长边为弧形。

7.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述吸气孔的面积S与所述旋转式压缩机的排量V满足如下关系式：0.1≤V/S≤0.2，其中所述吸气孔的面积S的单位为mm²，所述旋转式压缩机的排量V的单位为cm³。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述轴承包括：上轴承和下轴承，所述上轴承设在所述气缸的上端，所述下轴承设在所述气缸的下端，所述吸气孔形成在所述上轴承和所述下轴承上。

9.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的旋转式压缩机的压缩机构。