CN107218218B - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机，包括电机(3)，所述电机的定子(31)包括定子铁芯(311)和线圈绕组(312)，所述线圈绕组在所述定子铁芯的端面的露出部分形成为拱形线包，所述线包与所述定子铁芯的端面之间的最大轴向间距为L，所述线包自身的最小轴向宽度为W，且满足：W≥0.5L。本发明对压缩机的电机线包的形状尺寸进行了优化设计，减小了沿定子铁芯端面的周向布置的线包之间形成的空隙大小，增大了线包与油气混合物的接触面积，起到很好的油气分离效果，避免了从压缩机吐出的冷冻机油在换热器上形成油膜进而影响换热器的换热性能，该线包结构大大提升了压缩机的可靠性。

Description

压缩机

技术领域

本发明属于压缩机领域，更具体地，涉及一种压缩机。

背景技术

在空调用压缩机的运行过程中，压缩机内的冷冻机油等油质容易与气态制冷剂形成油气混合物，油气混合物会随着压缩机的排气管流至换热器中并在换热器的内壁形成油膜，影响换热器的换热效率，导致空调出现制冷或制热能力不足的现象。

因此，为防止因压缩机的吐油量过大而影响空调系统的性能，需要对压缩机的内部结构进行优化，以减少油气混合物进入换热器。

发明内容

针对现有技术中的上述不足或缺陷，本发明提供了一种压缩机，该压缩机通过优化其电机的结构，可有效减少压缩机的吐油量，提高压缩机的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了一种压缩机，包括电机，所述电机的定子包括定子铁芯和线圈绕组，所述线圈绕组在所述定子铁芯的端面的露出部分形成为拱形线包，所述线包与所述定子铁芯的端面之间的最大轴向间距为L，所述线包自身的最小轴向宽度为W，且满足：W≥0.5L；

所述电机为单相异步电机，所述线圈绕组包括位于所述定子铁芯的径向外侧的主线圈绕组和位于径向内侧的副线圈绕组，在所述定子铁芯的端面上，所述主线圈绕组包括沿周向布置的多个主线包，所述副线圈绕组包括沿周向布置的多个副线包，所述主线包和副线包沿周向错开设置；

所述线圈绕组在所述定子铁芯的上端面的露出部分为上线包且在所述定子铁芯的下端面的露出部分为下线包，所述上线包和下线包均满足：W≥0.5L；

所述电机包括转子，所述转子的顶壁上安装有油分离器，所述油分离器的气体出口径向向外地朝向所述上线包，所述油分离器的顶面不高于所述上线包的顶面。

优选地，所述主线包和所述副线包中的至少一者满足：W≥0.5L。

优选地，沿周向相邻的两个所述主线包之间或相邻两个所述副线包之间的定子槽跨距为0。

优选地，所述主线包和副线包均为2个且周向错开角度为90度。

优选地，所述线包包括多个定子槽跨距大于1的绕组线圈，多个所述绕组线圈捆扎成拱形的所述线包。

优选地，所述线包中的所述绕组线圈的最小定子槽跨距不小于3。

优选地，所述压缩机包括壳体、所述电机和气缸部，所述壳体的下部设有进气管且上部设有排气管，所述电机的转子通过曲轴驱动所述气缸部工作以压缩所述进气管进入的气体，所述气缸的排气经过所述电机从所述排气管排出。

通过上述技术方案，本发明对线包的形状尺寸进行了优化设计，将线包自身的最小轴向宽度设置为大于等于线包与定子铁芯的端面之间的最大轴向间距的一半，减小了沿定子铁芯端面的周向布置的线包之间形成的空隙大小，增大了线包与油气混合物的接触面积，起到很好的油气分离效果，避免了从压缩机吐出的冷冻机油在换热器上形成油膜进而影响换热器的换热性能，因此该线包结构大大提升了压缩机的可靠性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为定子的俯视图；

图2为定子的轴截面的平面展开图；

图3为根据图2所示线包结构的压缩机的结构示意图；

图4为上线包尺寸对吐油量影响的曲线图；

图5为下线包尺寸对吐油量影响的曲线图；

附图标记说明：

100：压缩机；10：进气管；11：排气管；

1：壳体；

2：气缸；

3：电机；

31：定子；

311：定子铁芯；3111：定子槽；

312：线圈绕组；3121：上线包；3122：下线包；

32：转子；

321：平衡块；322：油分离器；

W：最小轴向宽度；

L：最大轴向间距。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种压缩机，参照图1至图3，该压缩机100包括电机3，电机3的定子31包括定子铁芯311和线圈绕组312，线圈绕组312在定子铁芯311的端面的露出部分形成为拱形线包，线包与定子铁芯311的端面之间的最大轴向间距为L，线包自身的最小轴向宽度为W，且满足：W≥0.5L。

上述定子铁芯311的端面露出的拱形线包是由多个线圈捆扎而成的线圈绕组312的端部，即线包是具有一定厚度的，因此，线包自身的最小轴向宽度相当于其在轴向上的最小厚度，而上述最大轴向间距相当于线包自身在轴向上的最高顶点与定子铁芯311的端面之间的距离。由于定子铁芯311的端面上有多个拱形线包沿着周向交错布置，各拱形线包之间会形成多个空隙，将上述最小轴向宽度设置为大于等于上述最大轴向间距的一半，相当于减小了空隙的大小。当油气混合物在压缩机100的机体内飞溅并撞击具有上述结构的线包时，由于线包之间的空隙较小，油气混合物与线包的接触面积较大，线包能起到很好的油气分离效果，较大的油滴不能从压缩机100吐出并排至换热器，避免了冷冻机油在换热器上形成油膜进而影响换热器的换热性能，因此该线包结构大大提升了压缩机100的可靠性。

具体地，电机3为单相异步电机，线圈绕组312包括位于定子铁芯311的径向外侧的主线圈绕组和位于径向内侧的副线圈绕组，在定子铁芯311的端面上，主线圈绕组包括沿周向布置的多个主线包，副线圈绕组包括沿周向布置的多个副线包，主线包和副线包沿周向错开设置。

也就是说，在单相异步电机的定子铁芯311上布置线圈绕组312时，先将主线圈绕组放置于定子槽3111的底部，待多个主线圈绕组沿定子铁芯311的周向逐一布置完毕后，紧接着放置多个副线圈绕组于定子槽3111的顶部并使其与主线圈绕组错开一定数目的定子槽布置；将露出定子铁芯311端面的部分线圈绕组捆扎包线，就能形成多个拱形线包结构，该结构能在压缩机100运行时起到分离油气混合物的作用。

优选地，主线包和副线包中的至少一者满足：W≥0.5L。也就是说，主线包自身的最小轴向宽度大于等于主线包与定子铁芯311的端面之间的最大轴向间距的一半，或副线包自身的最小轴向宽度大于等于副线包与定子铁芯311的端面之间的最大轴向间距的一半；更加优选地的是，主线包和副线包两者均满足：W≥0.5L，此时定子铁芯端面上的线包之间的空隙较小，阻隔油滴的能力更强。

优选地，沿周向相邻的两个主线包之间或相邻两个副线包之间的定子槽跨距为0。此时相邻的两个主线包或副线包之间基本不存在空隙，进一步阻挡了油滴从线包中穿过的路线，有效减少了压缩机100的吐油量；更优选地，当相邻两个主线包和相邻两个副线包之间的定子槽跨距均为0时，线包之间的空隙进一步减小，线包的油气分离效果更好。

具体地，主线包和副线包均为2个且周向错开角度为90度。

具体地，线包包括多个定子槽跨距大于1的绕组线圈，多个绕组线圈捆扎成拱形的线包。

具体地，线包中的绕组线圈的最小定子槽跨距不小于3。

优选地，具有上述任意一项结构的压缩机100的线圈绕组312在定子铁芯311的上端面的露出部分为上线包3121且在定子铁芯311的下端面的露出部分为下线包3122，上线包3121和下线包3122均满足：W≥0.5L。

在压缩机100的气缸部进行压缩的气态制冷剂要通过气缸2的排气管排出，排出的制冷剂会与部分冷冻机油等油质形成油气混合物。油气混合物在通过压缩机100上部的电机转子前，部分会先撞击在定子铁芯311下端面的下线包3122上，由下线包3122满足：W≥0.5L可知，下线包3122与定子铁芯311下端面之间形成的空隙较小，撞击至下线包3122的油质大部分被阻止继续流向转子32，由此实现第一次油气分离；但是，仍然有部分油气混合物会沿着定子31和转子32的间隙或定子31的切边继续流向电机3的上部，当流至转子32上端的油分离器322时，实现第二次油气分离；紧接着，从油分离器322排出的少量油气混合物撞击至上线包3121，由于上线包3121同样满足：W≥0.5L，即上线包3121与定子铁芯311上端面之间形成的空隙较小，因此，剩余的少量油气混合物会实现最后一次油气分离。通过设置上述结构的上线包3121和下线包3122，可以使压缩机100排出带油量极小的气态制冷剂，大大减小了换热器中形成油膜的可能性，避免了油膜对换热器的换热性能造成的影响。

具体地，压缩机100的电机3还包括转子32，转子32的顶壁上安装有油分离器322，油分离器322的气体出口径向向外地朝向上线包3121，油分离器322的顶面不高于上线包3121的顶面。

可见，上述结构增大了从油分离器322的气体出口排出的少量剩余油气混合物与上线包3121的接触程度，尤其是油分离器322的顶面不高于上线包3121的顶面的结构，防止了部分油气混合物从油分离器322与上线包3121之间的间隙流出至压缩机100的排气口。

具体地，压缩机100还包括壳体1、电机3和气缸部，壳体1的下部设有进气管10且上部设有排气管11，电机3的转子32通过曲轴驱动气缸部工作以压缩进气管进入的气体，气缸2的排气经过电机3从排气管排出。

更具体地，电机3上设置有定子31和转子32，定子31包括定子铁芯311和线圈绕组312并固定在壳体1的内周壁上。

线圈绕组312在定子铁芯311的上端面的露出部分为上线包3121，在下端面的露出部分为下线包3122，上线包3121和下线包3122均形成为拱形线包且均满足：W≥0.5L；此外，上线包3121和下线包3122均分别包括两个主线包以及两个副线包，主线包与副线包之间沿定子铁芯311的端面周向错开的角度为90度。

转子32包括油分离器322和平衡块321。

平衡块321固定在转子32的上顶端，油分离器322设置在平衡块321上并通过固定件固定在转子32的上顶端跟随转子32一起转动，油分离器322的气体出口设置为朝向上线包3121。

具有上述结构的压缩机100在高速运转的过程中，通过进气管10进入气缸2的制冷剂经过压缩后变成高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂会夹杂冷冻机油等形成油气混合物，并从气缸2的排气口排向压缩机100上部的电机3。从气缸2排出的油气混合物会先不断撞击下线包3122，由于下线包3122的尺寸满足W≥0.5L，线包之间形成的空隙较小，此时油气混合物与下线包3122的接触面积较大，实现第一次油气分离时的油气分离效果较好；紧接着，仍然有部分油气混合物会沿着定子31和转子32的间隙或定子31的切边继续流向电机3的上部，当流至转子32上端的油分离器322时，实现第二次油气分离；然后，从油分离器322排出的少量油气混合物撞击至上线包3121，由于上线包3121的尺寸也满足W≥0.5L，线包之间形成的空隙也较小，此时油气混合物与上线包3121的接触面积较大，实现最后一次油气分离时基本已将制冷剂中夹杂的油质分离出去，通过三次油气分离后的气态制冷剂会通过压缩机100的排气管11排出并进入换热器。

由上述可知，线包的形状尺寸对压缩机的吐油量有较大影响，参照图4至图5，当上线包和下线包的形状尺寸均满足：W≥0.5L时，压缩机的吐油量显著减少，这是由于线包之间的空隙减小，油气混合物与线包的有效接触面积增大，线包的油气分离效率提高从而有效减小压缩机的吐油量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种压缩机，包括电机（3），其特征在于，所述压缩机还包括壳体（1），所述壳体的下部设有进气管（10）且上部设有排气管（11），所述电机的定子（31）包括定子铁芯（311）和线圈绕组（312），所述线圈绕组在所述定子铁芯的端面的露出部分形成为拱形线包，所述线包与所述定子铁芯的端面之间的最大轴向间距为L，所述线包自身的最小轴向宽度为W，且满足：W≥0.5L；

所述电机为单相异步电机，所述线圈绕组包括位于所述定子铁芯的径向外侧的主线圈绕组和位于径向内侧的副线圈绕组，在所述定子铁芯的端面上，所述主线圈绕组包括沿周向布置的多个主线包，所述副线圈绕组包括沿周向布置的多个副线包，所述主线包和副线包沿周向错开设置；

所述线圈绕组在所述定子铁芯的上端面的露出部分为上线包（3121）且在所述定子铁芯的下端面的露出部分为下线包（3122），所述上线包和下线包均满足：W≥0.5L；

所述电机包括转子（32），所述转子的顶壁上安装有油分离器（322），所述油分离器的气体出口径向向外地朝向所述上线包，所述油分离器的顶面不高于所述上线包的顶面。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述主线包和所述副线包中的至少一者满足：W≥0.5L。

3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，沿周向相邻的两个所述主线包之间或相邻两个所述副线包之间的定子槽跨距为0。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述主线包和副线包均为2个且周向错开角度为90度。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述线包包括多个定子槽跨距大于1的绕组线圈，多个所述绕组线圈捆扎成拱形的所述线包。

6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述线包中的所述绕组线圈的最小定子槽跨距不小于3。

7.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机包括气缸部，所述电机的转子通过曲轴驱动所述气缸部工作以压缩所述进气管进入的气体，所述气缸部的排气经过所述电机从所述排气管排出。

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