CN105298845A - 具有外转子式电机的旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种具有外转子式电机的旋转式压缩机，包括：机壳；旋转部，旋转部设在机壳内且旋转部包括气缸和设在气缸上端的上轴承；以及外转子式电机，外转子式电机设在机壳内，外转子式电机包括定子和可旋转地罩设在定子外部的转子，转子包括端板和围绕端板周向设置的侧板，端板上设有贯穿其厚度的通气孔，通气孔在从端板的邻近定子的表面向远离定子的表面由内向外倾斜延伸。根据本发明实施例的旋转式压缩机的电机转子的端面上设有通气孔，这样油气分离后的油滴可以通过转子的端板上的通气孔排出到转子外部，由此可以减少旋转式压缩机的排油量，提高旋转式压缩机的性能，延长旋转式压缩机的寿命。

Description

具有外转子式电机的旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其是涉及一种具有外转子式电机的旋转式压缩机。

背景技术

相关技术中，安装有外转子式电机的旋转式压缩机中，旋转式压缩机的油分离效果不好，且使得现有的外转子旋转式压缩机的性能不佳，因此需要改进。

发明内容

本发明的发明人根据其长期的从业经验，发现现有的安装有外转子式电机的旋转式压缩机中，电机的定子上绕有铜线，铜线与铜线之间存在有微小间隙，并且定子槽与槽之间存在较大的间隙，上述这些间隙均能成为良好的气体冷媒的通道，而本发明的发明人发现，可以利用上述的间隙来提高旋转式压缩机的油分离的效果，进而可以提高旋转式压缩机的性能。

为此，本发明提出了一种具有外转子式电机的旋转式压缩机，该旋转式压缩机的电机转子的端面上设有通气孔，这样油气分离后的油滴可以通过转子的端板上的通气孔排出到转子外部，由此可以减少旋转式压缩机的排油量，提高旋转式压缩机的性能，延长旋转式压缩机的寿命。

根据本发明实施例的具有外转子式电机的旋转式压缩机，包括：机壳；旋转部，所述旋转部设在所述机壳内且所述旋转部包括气缸和设在所述气缸上端的上轴承；以及外转子式电机，所述外转子式电机设在所述机壳内，所述外转子式电机包括定子和可旋转地罩设在所述定子外部的转子，所述转子包括端板和围绕所述端板周向设置的侧板，所述端板上设有贯穿其厚度的通气孔，所述通气孔在从所述端板的邻近所述定子的表面向远离所述定子的表面由内向外倾斜延伸。

根据本发明实施例的旋转式压缩机，转子的端板上设有贯穿其厚度的通气孔，从气缸的排气孔排出的冷媒混合气体可以向上流动至外转子式电机内部，并在定子的铜线与铜线之间的间隙，或者定子槽与槽之间的间隙进行油气分离，分离后的油滴可以通过转子的端板上的通气孔排出到转子外部，之后油滴在重力的作用下落到机壳的底部，从而减少旋转式压缩机的排油量，这样可以提高旋转式压缩机的性能，降低制冷循环系统内的循环油量，减缓旋转式压缩机内运动部件的磨损，从而可以延长旋转式压缩机的寿命。

另外，根据本发明的具有外转子式电机的旋转式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，所述通气孔在从所述端板的邻近所述定子的表面向远离所述定子的表面上、由内向外倾斜延伸。

根据本发明的一个实施例，所述通气孔相对于水平方向的倾斜角度范围为：30°-60°。

根据本发明的一个实施例，所述机壳的内壁上设有亲油层。

根据本发明的一个实施例，所述通气孔在垂直于所述端板的径向方向上的尺寸大于其在平行于所述端板的径向方向上的尺寸。

根据本发明的一个实施例，所述通气孔的数量为多个且绕所述端板的轴线间隔设置。

根据本发明的一个实施例，所述多个通气孔绕所述端板的轴线均匀分布。

根据本发明的一个实施例，所述转子在轴向截面上为倒“U”形；还包括消音器，所述消音器设在所述上轴承的上端且所述消音器的上端设有排气口且所述消音器的上端延伸至所述定子的下端面。

根据本发明的一个实施例，所述消音器的上端敞开。

根据本发明的一个实施例，所述消音器的上端的敞开面积等于所述定子下端面的面积。

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具有外转子式电机的旋转式压缩机的结构示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的具有外转子式电机的旋转式压缩机的结构示意图；

图3是根据本发明再一个实施例的具有外转子式电机的旋转式压缩机的结构示意图；

图4a和图4b分别是根据本发明实施例的外转子式电机的转子上的通气孔在转子端板上的分布结构示意图。

附图标记说明：

旋转式压缩机100；

外转子式电机1；定子11；转子12；端板121；通气孔1211；侧板122；

旋转部2；气缸21；气缸腔211；上轴承22；下轴承23；曲轴24；偏轴部241；活塞25；

机壳3；排气管31；

消音器4；排气口41。

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”、“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，“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。

下面首先参考图1-图3描述根据本发明实施例的具有外转子式电机的旋转式压缩机100的具体结构。如图1-图3所示，根据本发明实施例的具有外转子式电机的旋转式压缩机100包括机壳3，机壳3内部设有旋转式压缩机100的驱动部和旋转部2。

如图1-图3所示，驱动部包括电机，其中该电机为外转子式电机1，外转子式电机1包括定子11和设在定子11外部的转子12，转子12相对于定子11可旋转，转子12罩设在定子11外部，转子12包括端板121和围绕端板121周向设置的侧板122，具体地，如图1和图2所示，转子12可以构造成下端敞开的结构，即转子12在轴向截面上为倒“U”形，如图3所示，转子12可以构造成上端敞开的结构，即转子12在轴向截面上为“U”形。

如图1-图3所示，旋转部2包括气缸21、上轴承22、下轴承23和曲轴24，气缸21内形成有气缸腔211，气缸腔211内设置有活塞25，上轴承22设在气缸21的上端，下轴承23设在气缸21的下端，曲轴24由下向上依次穿过下轴承23、气缸21和上轴承22并向上延伸至驱动部内，曲轴24与电机的转子12相连，活塞25套设在曲轴24上的偏轴部241上，转子12带动曲轴24旋转，曲轴24进而带动活塞25在气缸腔211内旋转由此达到压缩的目的。外部的冷媒从机壳3的吸气口进入到气缸腔211内，经活塞25的压缩后从气缸21的排气孔排出高压冷媒气体，压缩后的高压冷媒气体向上流动，再经过上轴承22的排气孔排出，高压冷媒气体可以沿着有通道的地方往机壳3上部流动，再从机壳3的排气管31排出旋转式压缩机100。

本技术领域技术人员均知，高压冷媒气体中混合有冷冻机油，如果冷冻机油在机壳内无法得到很好的分离，则会随着高压冷媒气体通过排气管排出压缩机，进而进入制冷循环系统中参与循环。为了确保压缩机的性能不受到影响，且不能让压缩机内部缺油，技术人员需要进行设计以便减小压缩机的排油量，一旦缺油，压缩机的运动部件的磨损会加速，从而影响压缩机寿命。

本发明的发明人根据其长期的从业经验，发现现有的安装有外转子式电机1的旋转式压缩机100中，外转子式电机1的定子11上绕有铜线，铜线与铜线之间存在有微小间隙，并且定子11槽与槽之间存在较大的间隙，上述这些间隙均能成为良好的气体冷媒的通道，而本发明的发明人发现，可以利用上述的间隙来提高旋转式压缩机100的油分离的效果，进而可以提高旋转式压缩机100的性能。

由此，根据本发明实施例的旋转式压缩机100，转子12的端板121上设有贯穿其厚度的通气孔1211，从气缸21的排气孔排出的冷媒混合气体可以向上流动至外转子式电机1内部，并在定子11的铜线与铜线之间的间隙，或者定子11槽与槽之间的间隙进行油气分离，分离后的油滴可以通过转子12的端板121上的通气孔1211排出到转子12外部，之后油滴在重力的作用下落到机壳3的底部，从而减少旋转式压缩机100的排油量，这样可以提高旋转式压缩机100的性能，降低制冷循环系统内的循环油量，减缓旋转式压缩机100内运动部件的磨损，从而可以延长旋转式压缩机100的寿命。

此外，通气孔1211在从端板121的邻近定子11的表面向远离定子11的表面由内向外倾斜延伸，也就是说，通气孔1211从转子12中心的方向向机壳3的内壁方向倾斜，由此，一方面，当转子12高速旋转时，高压冷媒气体通过通气孔1211时，可以把气体“甩”向机壳3的内壁面，该结构可以利用冷媒气体对机壳3内壁的撞击，进一步地促进冷媒气体中混合的冷冻机油更好的分离。另一方面，在转子12内已经凝结成油滴的部分，可以更加容易地从通气孔1211中随着转子的高速转动被带到转子12外部，进而可以沿着机壳3内壁回流至旋转式压缩机100底部。

下面参考图1和图2，描述根据本发明第一个实施例的旋转式压缩机100。该实施例中，外转子式电机1的转子12的开口向下，转子12在轴向截面上为倒“U”形，转子12的端板121位于侧板122的上方，即侧板122从端板121上向下延伸。

通气孔1211在从端板121的邻近定子11的表面向远离定子11的表面上、由内向外倾斜延伸，如图1所示，也就是说，通气孔1211在从端板121的下表面向端板121的上表面方向上，由转子12的中心向离邻近机壳3内壁的方向倾斜延伸，这样当旋转式压缩机100运转时，转子12高速旋转，高压冷媒气体通过通气孔1211时，可以把气体“甩”向机壳3的内壁面，该结构可以利用冷媒气体对机壳3内壁的撞击，进一步地促进冷媒气体中混合的冷冻机油更好的分离，凝结成油滴沿着机壳3内壁回流至旋转式压缩机100底部，保证旋转式压缩机100的油面高度，从而保证旋转式压缩机100的性能与可靠性。

其中可选地，通气孔1211相对于水平方向的倾斜角度范围可以是30°-60°。例如图1和图2中所示，在轴向截面上，通气孔1211从下向上向外倾斜延伸，通气孔1211截面的侧壁与水平面的夹角为α，该角度α的范围可以是30°-60°，由此可以使转子12转动时，冷媒气体可以更加容易地从该通气孔1211内被“甩出”。有利地，机壳3的内壁上可以设有亲油层，该亲油层具有促进冷冻机油与冷媒气体分离的作用，可以进一步的减小旋转式压缩机100的排油量。具体地，高压的油气混合物“撞击”在亲油层上后，冷冻机油在亲油层的作用下可以很好地和气体分离，从而凝结成油滴，回到旋转式压缩机100的底部。

如图4a和图4b所示，通气孔1211在垂直于端板121的径向方向上的尺寸大于其在平行于端板121的径向方向上的尺寸，这样转子12在旋转的过程中，可以降低风阻，减小旋转式压缩机100的功耗。例如图4a和图4b所示，假设图中的箭头示出了转子12的旋转方向，即在水平投影内，该通气孔1211的迎风面的长度为B，非迎风面长度为A，将B的尺寸设置成小于A的尺寸，并且控制B的长度，可以使得该转子12旋转时风阻降低，减小旋转式压缩机100的功耗。可选地，水平投影内，通气孔1211的形状可以是多样的，例如可以是矩形、椭圆形、不规则形均可。

优选地，为了更好的使得高压冷媒气体通过通气孔1211，可以设置多个通气孔1211，多个通气孔1211绕端板121的轴线间隔设置，进一步地，多个通气孔1211绕端板121的轴线均匀分布。如图4a中具有两个通气孔1211，图4b中则具有四个通气孔1211。具体地通气孔1211的总面积可以通过理论计算与实验验证得到，以使通气孔1211的面积达到最优化，即保证通气性，又不增加旋转式压缩机100的功耗。

在本发明的一个具体示例中，旋转式压缩机100还包括消音器4，消音器4设在上轴承22的上端且消音器4的上端设有排气口41，经气缸腔211内被压缩的冷媒气体通过消音器4的排气口41向上排出。其中，消音器4的上端延伸至定子11的下端面，由此排气口41也延伸至定子11的下端面，由此，可以使绝大部分从上轴承22排出的高压冷媒气体向定子11的铜线上流动。通过图2中的箭头所示方向可以更好地了解旋转式压缩机100内部的排气方向与油的分离后返回到旋转式压缩机100底部的方向。

混合气体通过定转子12间隙、定子11的铜线与铜线间隙、定子11槽与槽之间的间隙后达到定子11上部，然后流经转子12上的通气孔1211并倾斜流向机壳3内壁，这样高压冷媒气体则会“撞击”在机壳3内壁处，更加容易地进行冷冻机油的分离，分离后的冷冻机油随着内壁下流，最后达到旋转式压缩机100底部，而冷媒气体则从机壳3上部的排气管31排至制冷循环装置中，从而参与制冷循环。

优选地，消音器4的上端敞开，即消音器4的整个上端面即构成消音器4的排气口41，进一步地，消音器4的上端的敞开面积等于定子11下端面的面积，这样可以使消音器4内的高压冷媒气体可以更加容易地向上流动至定子11内部。

下面参考图3，描述根据本发明第二个实施例的旋转式压缩机100。与上述实施例不同的是，该实施例中，外转子式电机1的转子12的开口向上，转子12在轴向截面上为正“U”形，转子12的端板121位于侧板122的下方，即侧板122从端板121上向上延伸。

此时通气孔1211位于转子12下端，当从上轴承22排出的高压冷媒气体向上流动时，一部分可以通过该通气孔1211进入到转子12内部，以便在定子11内的间隙中进行油气分离，经油气分离后，冷冻机油还可以通过该通气孔1211向下排出至转子12外部，进而流向旋转式压缩机100下部。

通气孔1211在从端板121的邻近定子11的表面向远离定子11的表面上、由内向外倾斜延伸，如图3所示，也就是说，通气孔1211在从端板121的上表面向端板121的下表面方向上，由转子12的中心向离邻近机壳3内壁的方向倾斜延伸，这样当旋转式压缩机100运转时，转子12高速旋转，冷冻机油可以从通气孔1211“甩”向机壳3的内壁面，该结构可以使冷冻机油更容易地排出至转子12外部。

根据本发明实施例的旋转式压缩机100的其他构成例如气缸21、上轴承22、下轴承23等的具体结构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 (9)

1.一种具有外转子式电机的旋转式压缩机，其特征在于，包括：

机壳；

旋转部，所述旋转部设在所述机壳内且所述旋转部包括气缸和设在所述气缸上端的上轴承；以及

外转子式电机，所述外转子式电机设在所述机壳内，所述外转子式电机包括定子和可旋转地罩设在所述定子外部的转子，所述转子包括端板和围绕所述端板周向设置的侧板，所述端板上设有贯穿其厚度的通气孔，所述通气孔在从所述端板的邻近所述定子的表面向远离所述定子的表面由内向外倾斜延伸。

2.根据权利要求1所述的具有外转子式电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述通气孔相对于水平方向的倾斜角度范围为：30°-60°。

3.根据权利要求1所述的具有外转子式电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述机壳的内壁上设有亲油层。

4.根据权利要求1所述的具有外转子式电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述通气孔在垂直于所述端板的径向方向上的尺寸大于其在平行于所述端板的径向方向上的尺寸。

5.根据权利要求1所述的具有外转子式电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述通气孔的数量为多个且绕所述端板的轴线间隔设置。

6.根据权利要求5所述的具有外转子式电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述多个通气孔绕所述端板的轴线均匀分布。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的具有外转子式电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述转子在轴向截面上为倒“U”形；

还包括消音器，所述消音器设在所述上轴承的上端且所述消音器的上端设有排气口且所述消音器的上端延伸至所述定子的下端面。

8.根据权利要求7所述的具有外转子式电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述消音器的上端敞开。

9.根据权利要求8所述的具有外转子式电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述消音器的上端的敞开面积等于所述定子下端面的面积。