CN110821834A - 转子压缩机和空调器 - Google Patents

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周博
魏会军
徐嘉
王珺
徐培荣
杨欧翔
柳鹏
余冰
梁社兵
张金圈
胡文祥
刘靖
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Gree Green Refrigeration Technology Center Co Ltd of Zhuhai
Zhuhai Gree Energy Saving Environmental Protection Refrigeration Technology Research Center Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种转子压缩机和空调器。该转子压缩机包括壳体(1)、设置在壳体(1)内的驱动电机(2)以及泵体组件，驱动电机(2)与泵体组件驱动连接，转子压缩机的功率为P，排量为V，其中P与V之间的关系满足0.15≤P/V≤0.4；P为国标工况下压缩机功率，单位为KW，V为压缩机排量，单位为cm3。根据本申请的转子压缩机，使得压缩机在较小排量下实现较大的冷量输出，提高压缩机的工作性能。

Description

转子压缩机和空调器
技术领域
本申请涉及压缩设备技术领域，具体涉及一种转子压缩机和空调器。
背景技术
传统压缩机设计受运行频率限制，其所选的电机额定功率与排量比值相对较小；这主要由于在传统压缩机中，由于频率的限制，在需求更大冷量的压缩机、即需求更大电机功率时，需要增加压缩机排量，从而会导致压缩机壳体体积增加，整个压缩机体积、成本增加。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种转子压缩机和空调器，使得压缩机在较小排量下实现较大的冷量输出，提高压缩机的工作性能。
为了解决上述问题，本申请提供一种转子压缩机，包括壳体、设置在壳体内的驱动电机以及泵体组件，驱动电机与泵体组件驱动连接，转子压缩机的功率为P，排量为V，其中P与V之间的关系满足0.15≤P/V≤0.4；P为国标工况下压缩机功率，单位为KW，V为压缩机排量，单位为cm3。
优选地，压缩机的运行频率大于或等于100Hz。
优选地，泵体组件包括曲轴，曲轴包括长轴和短轴，长轴与驱动电机驱动连接，长轴的直径为D1，其中1.0≤V/D1≤1.6。
优选地，短轴的直径为D2，其中0.9≤D1/D2≤1.2。
优选地，泵体组件包括曲轴和上法兰，曲轴与上法兰之间的单侧径向间隙为0.012～0.04mm。
优选地，泵体组件包括曲轴和下法兰，曲轴与下法兰之间的单侧径向间隙为0.012～0.04mm。
优选地，泵体组件包括曲轴，曲轴包括长轴和短轴，驱动电机包括转子，转子的内径小于或等于长轴的直径。
优选地，转子压缩机为单级压缩机或双级压缩机。
根据本申请的另一方面，提供了一种空调器，包括转子压缩机，该转子压缩机为上述的转子压缩机。
本申请提供的转子压缩机，包括壳体、设置在壳体内的驱动电机以及泵体组件，驱动电机与泵体组件驱动连接，转子压缩机的功率为P，排量为V，其中P与V之间的关系满足0.15≤P/V≤0.4；P为国标工况下压缩机功率，单位为KW，V为压缩机排量，单位为cm3。通过对压缩机的功率与排量之间的关系进行合理限定，可以使得压缩机在可靠性和成本之间达到一个较好的平衡，使得压缩机能够在比较小的排量下实现较大的冷量输出，实现压缩机跨系列设计；可以大幅度降低压缩机成本，提高压缩机的工作性能。
附图说明
图1为本申请实施例的转子压缩机的结构示意图；
图2为转子压缩机的P/V与可靠性、成本趋势关系图；
图3为转子压缩机的V/D1与可靠性、功耗趋势图。
附图标记表示为：
1、壳体；2、驱动电机；3、曲轴；4、长轴；5、短轴；6、上法兰；7、下法兰。
具体实施方式
在传统压缩机中，由于频率的限制，在需求更大冷量的压缩机、即需求更大电机功率时，需要增加压缩机排量，从而会导致压缩机壳体体积增加，整个压缩机体积、成本增加。因此传统的电机额定功率与排量比值相对较小。
结合参见图2所示，申请人在对高速式转子压缩机进行研究的过程中，发现压缩机排量相对固定时，可以通过提升转速的方式达到较大功率输出的目的，即实现压缩机能力的提升；因此所设计的压缩机功率与排量的比值相对较大时，可以实现压缩机小型化的设计，节省压缩机成本；但随着频率的上升，压缩机功率上升，一方面压缩机可靠性会出现问题；另一方面压缩机为保证高速可靠运行的要求导致整机成本增加，丧失高速的原有优势；因此在压缩机设计的过程中，整个P/V存在一个最佳的区间范围，在该区间内，压缩机既存在较好的可靠性，压缩机成本也存在一个较好的区间范围，使得两者之间能够具有一个较优的平衡。
本申请的上述研究是按照GB/T 15765-2014《房间空气调节器用全封闭型电动机-压缩机》中要求的工况测试，如下表所示：
蒸发温度 冷凝温度 吸气温度 过冷度 环境温度
7.2±0.2 46±0.3 18.3±0.5 8.3±0.2 35±1
基于上述分析，申请人对压缩机的结构设计进行了优化，得到本申请的下述技术方案。
结合参见图1至图3所示，根据本申请的实施例，转子压缩机包括壳体1、设置在壳体1内的驱动电机2以及泵体组件，驱动电机2与泵体组件驱动连接，转子压缩机的功率为P，排量为V，其中P与V之间的关系满足0.15≤P/V≤0.4；P为国标工况下压缩机功率，单位为KW，V为压缩机排量，单位为cm3。
通过对压缩机的功率与排量之间的关系进行合理限定，可以使得压缩机在可靠性和成本之间达到一个较好的平衡，使得压缩机能够在比较小的排量下实现较大的冷量输出，实现压缩机跨系列设计；可以大幅度降低压缩机成本，提高压缩机的工作性能。
根据研究，当P/V的范围在0.15≤P/V≤0.4时，压缩机的可靠性、材料成本均可以得到较优的设计结果。
优选地，压缩机的运行频率大于或等于100Hz。当压缩机的运行频率加大时，压缩机的转速较高，因此，即使压缩机的排量较小，也能够通过转速的增加提高压缩机的冷量输出，进而更好地实现压缩机的小排量大冷量输出特点，在实现压缩机小型化的基础上，保证压缩机的冷量输出，实现压缩机的跨系列设计，大幅度降低压缩机成本。
泵体组件包括曲轴3，曲轴3包括长轴4和短轴5，长轴4与驱动电机2驱动连接，长轴4的直径为D1，单位为mm，其中1.0≤V/D1≤1.6。此处的比值为数值的比值，不考虑单位的一致性。
结合参见图3所示，为保证整个运行过程中会有一个较好的运行可靠性及运行工况，压缩机的曲轴3与法兰的配合部尺寸也需要进行针对性设计，其中曲轴3的直径设计较大时，压缩机可靠性较好，但由于接触面积增加、机械摩擦损耗增加，功耗增加；曲轴3的设计较小时，压缩机可靠性下降，但功耗有所下降，但当曲轴3进一步减小，压缩机高频运行时，曲轴3的挠度增大，造成曲轴3与法兰之间的油膜损耗，会恶化压缩机功耗，因此在设计过程中，曲轴的选取存在一个最佳区间；而曲轴的尺寸会限制压缩机排量的设计，因此排量/曲轴直径存在一个最佳范围区间。
申请人对此进行了深入的研究，使得排量与曲轴3的长轴4的直径D1之间存在如下关系：1.0≤V/D1≤1.6，从而使得压缩机的曲轴3与排量之间存在较佳的匹配关系，既能够保证压缩机的可靠性，又能够降低曲轴3运转时的功耗。
短轴5的直径为D2，其中0.9≤D1/D2≤1.2。通过限定D1与D2之间的关系，能够利用D1来合理限定排量与D2之间的关系，从而使得三者之间的尺寸关系存在一个较好的匹配关系，更好的满足压缩机的可靠性与功耗之间的平衡性要求，有效提升压缩机的工作能效。
泵体组件包括曲轴3和上法兰6，曲轴3与上法兰6之间的单侧径向间隙为0.012～0.04mm。
泵体组件包括曲轴3和下法兰7，曲轴3与下法兰7之间的单侧径向间隙为0.012～0.04mm。
通过限定曲轴3与上法兰6和/或下法兰7之间的间隙，能够保证压缩机的曲轴与法兰之间具有足够的油膜厚度，能够有效保证压缩机高速运行时，曲轴3运行的稳定性与可靠性。
泵体组件包括曲轴3，曲轴3包括长轴4和短轴5，驱动电机2包括转子，转子的内径小于或等于长轴4的直径。
转子压缩机为单级压缩机或双级压缩机。转子压缩机为双缸压缩机。
根据本申请的实施例，空调器包括转子压缩机，该转子压缩机为上述的转子压缩机。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种转子压缩机，其特征在于，包括壳体(1)、设置在所述壳体(1)内的驱动电机(2)以及泵体组件，所述驱动电机(2)与所述泵体组件驱动连接，所述转子压缩机的功率为P，排量为V，其中P与V之间的关系满足0.15≤P/V≤0.4；P为国标工况下压缩机功率，单位为KW，V为压缩机排量，单位为cm3。
2.根据权利要求1所述的转子压缩机，其特征在于，所述压缩机的运行频率大于或等于100Hz。
3.根据权利要求1所述的转子压缩机，其特征在于，所述泵体组件包括曲轴(3)，所述曲轴(3)包括长轴(4)和短轴(5)，所述长轴(4)与所述驱动电机(2)驱动连接，所述长轴(4)的直径为D1，其中1.0≤V/D1≤1.6。
4.根据权利要求3所述的转子压缩机，其特征在于，所述短轴(5)的直径为D2，其中0.9≤D1/D2≤1.2。
5.根据权利要求1所述的转子压缩机，其特征在于，所述泵体组件包括曲轴(3)和上法兰(6)，所述曲轴(3)与所述上法兰(6)之间的单侧径向间隙为0.012～0.04mm。
6.根据权利要求1所述的转子压缩机，其特征在于，所述泵体组件包括曲轴(3)和下法兰(7)，所述曲轴(3)与所述下法兰(7)之间的单侧径向间隙为0.012～0.04mm。
7.根据权利要求1所述的转子压缩机，其特征在于，所述泵体组件包括曲轴(3)，所述曲轴(3)包括长轴(4)和短轴(5)，所述驱动电机(2)包括转子，所述转子的内径小于或等于所述长轴(4)的直径。
8.根据权利要求1所述的转子压缩机，其特征在于，所述转子压缩机为单级压缩机或双级压缩机。
9.一种空调器，包括转子压缩机，其特征在于，所述转子压缩机为权利要求1至8中任一项所述的转子压缩机。
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