CN110925192A - 压缩机及具有其的空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机及具有其的空调器。压缩机包括基体，基体的第一表面上设置有叶片，多个叶片沿基体的周向间隔地设置，相邻的叶片之间形成压缩通道，压缩通道的横截面的宽度沿基体的径向方向向内逐渐减小地设置，多个叶片沿基体的径向方向向内延伸设置，靠近基体的几何中心处的多个叶片的端部之间形成排气通道，压缩通道与排气通道相连通；曲轴与基体的第一表面相对的第二表面相连接；驱动部与曲轴相连接，驱动部可驱动基体带动多个叶片转动，以使制冷剂沿基体的径向方向向内进入压缩通道内进行压缩作业，然后通过排气通道排出。能够减少压缩机的运动副，减小了压缩机内部压缩机构的压缩零件个数，有效地提高了压缩机的可靠性和稳定性。

Description

压缩机及具有其的空调器

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，具体而言，涉及一种压缩机及具有其的空调器。

背景技术

旋转压缩机、涡旋压缩机因其具有结构简单、体积较小、性能优良、稳定性高、往复运动部件少等优点，被广泛用作空调压缩机构。但是压缩机内部存在较多摩擦副，对于旋转压缩机，如滑片与滑片槽、滚子、上下法兰端盖、滚子与上下法兰端盖、曲轴与滚子、上下法兰端盖等，对于涡旋压缩机，如动静涡旋盘间、动涡旋盘与十字滑环、上支架支撑面、曲轴等，诸多摩擦副极易产生配合端面间的摩擦磨损及间隙泄漏，成为影响压缩机性能及可靠性的重要因素。此外，旋转压缩机的滚子、涡旋压缩机的动涡旋盘都需要进行偏心运动，除增加额外的运动配副，还对曲轴加工精度与难度提出较高要求，增加工艺消耗，提高成本。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压缩机及具有其的空调器，以解决现有技术中压缩机可靠性差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括：基体，基体，基体的第一表面上设置有叶片，叶片为多个，多个叶片沿基体的周向间隔地设置，相邻的叶片之间形成压缩通道，压缩通道的横截面的宽度沿基体的径向方向向内逐渐减小地设置，多个叶片沿基体的径向方向向内延伸设置，靠近基体的几何中心处的多个叶片的端部之间形成排气通道，压缩通道与排气通道相连通；曲轴，曲轴与基体的第一表面相对的第二表面相连接；驱动部，驱动部与曲轴相连接，驱动部可驱动基体带动多个叶片转动，以使制冷剂沿基体的径向方向向内进入压缩通道内进行压缩作业，然后通过排气通道排出。

进一步地，曲轴与基体一体设置。

进一步地，多个叶片与基体一体设置。

进一步地，压缩机还包括：上壳体，基体和叶片设置于上壳体内；下壳体，下壳体与上壳体相连接，驱动部设置于下壳体内，曲轴穿过上壳体延伸至下壳体内与驱动部相连接。

进一步地，压缩机包括：挡板，上壳体的第一端与下壳体相连接，挡板与上壳体的第二端相连接，挡板与上壳体之间围设成用于容纳基体和叶片的容纳腔，挡板上开设有与排气通道相连通的排气孔；排气阀片，排气通道与挡板相连接，排气阀片具有将排气阀片打开的打开位置，以及排气阀片具有将排气阀片关闭的关闭位置。

进一步地，压缩机还包括：上盖壳体，上盖壳体与挡板相连接，上盖壳体与挡板之间围设成排气腔，上盖壳体上设置有与排气腔相连通的排气管。

进一步地，压缩机还包括：O型密封圈，O型密封圈设置于挡板和上壳体之间。

进一步地，多个叶片的朝向挡板一侧的端面设置有凹槽，各凹槽内设置有密封条，或者，多个叶片的朝向挡板一侧的端面与挡板具有间隙地设置，其中，间隙为L，5um≤L≤20um。

进一步地，驱动部包括：电机定子，电机定子设置于下壳体内；电机转子，电机转子设置于电机定子内，曲轴的第一端与第二表面相连接，曲轴的第二端穿过电机转子与下壳体的底部相连接。

进一步地，压缩机还包括：主轴承，主轴承套设于曲轴的第一端上，主轴承的外周面与上壳体的底部相连接；副轴承，副轴承套设于曲轴的第二端上，副轴承的外周面与下壳体相连接。

进一步地，基体的横截面呈圆形，曲轴与基体同轴地设置。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

应用本发明的技术方案，通过在基体上设置多个叶片，使得叶片之间形成压缩通道，通过驱动部通过曲轴带动基体转动，使得制冷剂能够在压缩通道内进行压缩，然后通过排气通道排出压缩机。这样设置避免采用了现有技术中具有偏心部的滚子压缩机结构带来的不可靠性，采用本申请的压缩机结构能够减少压缩机的运动副，减小了压缩机内部压缩机构的压缩零件个数，有效地提高了压缩机的可靠性和稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本发明的压缩机的实施例的剖视结构示意图；

图2示出了根据本发明的压缩机的实施例的爆炸结构示意图；

图3示出了根据本发明的压缩机的叶片的第一实施例的结构示意图；

图4示出了根据本发明的压缩机的叶片的第二实施例的结构示意图；

图5示出了根据本发明的压缩机的叶片的第三实施例的结构示意图；

图6示出了根据本发明的压缩机的制冷剂压缩流向的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、排气管；12、上盖壳体；

21、挡板；22、排气阀片；23、密封条；24、O型密封圈；25、基体；26、主轴承；27、上壳体；

31、电机定子；32、下壳体；33、电机转子；34、进气管；

41、下盖壳体；42、三角支架；251、叶片；252、曲轴；2511、压缩通道；2512、排气通道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图6所示，根据本发明的具体实施例，提供了一种压缩机。

具体地，如图1和图2所示，该压缩机包括基体25、曲轴252和驱动部。基体25，基体25的第一表面上设置有叶片251。叶片251为多个，多个叶片251沿基体25的周向间隔地设置。相邻的叶片251之间形成压缩通道2511，压缩通道2511的横截面的宽度沿基体25的径向方向向内逐渐减小地设置。多个叶片251沿基体25的径向方向向内延伸设置，靠近基体25的几何中心处的多个叶片251的端部之间形成排气通道2512。压缩通道2511与排气通道2512相连通。曲轴252与基体25的第一表面相对的第二表面相连接。驱动部与曲轴252相连接。驱动部可驱动基体25带动多个叶片251转动，以使制冷剂沿基体25的径向方向向内进入压缩通道2511内进行压缩作业，然后通过排气通道2512排出。

在本实施例中，通过在基体上设置多个叶片，使得叶片之间形成压缩通道，通过驱动部通过曲轴带动基体转动，使得制冷剂能够在压缩通道内进行压缩，然后通过排气通道排出压缩机。这样设置避免采用了现有技术中具有偏心部的滚子压缩机结构带来的不可靠性，采用本申请的压缩机结构能够减少压缩机的运动副，减小了压缩机内部压缩机构的压缩零件个数，有效地提高了压缩机的可靠性和稳定性。

在本实施例中，曲轴252与基体25一体设置。这样设置能够提高曲轴252与基体25的连接稳定性。

为了进一步地提高叶片251与基体25的连接可靠性，也可以将多个叶片251与基体25一体设置成型。

进一步地，压缩机还包括上壳体27和下壳体32。基体25和叶片251设置于上壳体27内。下壳体32与上壳体27相连接，驱动部设置于下壳体32内，曲轴252穿过上壳体27延伸至下壳体32内与驱动部相连接。这样设置能够提高压缩机的可靠性，使得经过压缩通道2511压缩的制冷剂可以通过排气通道2512排出上壳体27外。

如图1和图3所示，压缩机包括挡板21和排气阀片22。上壳体27的第一端与下壳体32相连接，挡板21与上壳体27的第二端相连接。挡板21与上壳体27之间围设成用于容纳基体25和叶片251的容纳腔。挡板21上开设有与排气通道2512相连通的排气孔。排气通道2512与挡板21相连接，排气阀片22具有将排气阀片22打开的打开位置，以及排气阀片22具有将排气阀片22关闭的关闭位置。这样设置能够使得当压缩后的制冷剂进入排气通道2512时，由于外界制冷剂不断的通过压缩通道2511压缩后进入排气通道2512内，使得排气通道2512内的压力不断增加，当排气通道2512内的压力值达到阀片打开时的阈值时，经压缩的制冷剂冲开阀片排出挡板21外。

如图1所示，压缩机还包括上盖壳体12。上盖壳体12与挡板21相连接，上盖壳体12与挡板21之间围设成排气腔，上盖壳体12上设置有与排气腔相连通的排气管11。这样设置能够使得经压缩通道压缩后的制冷剂可以通过排气管11排出压缩机外，其中，可以在挡板21与上壳体27之间围设成的容纳腔内设置于外界制冷剂相连通的进气口，以便于制冷剂通过进气口进入压缩通道内。

如图3和图4所示，压缩机还包括O型密封圈24。O型密封圈24设置于挡板21和上壳体27之间。这样设置能够提高挡板21与上壳体27之间的密封性能。有效地提高了压缩机的可靠性。

如图3、图5、图6所示，多个叶片251的朝向挡板21一侧的端面设置有凹槽，各凹槽内设置有密封条23。这样设置能够提高压缩通道的密封性能。或者，可以将多个叶片251的朝向挡板21一侧的端面与挡板21具有间隙地设置，其中，间隙为L，5um≤L≤20um。这样设置能够同样地有效防止制冷剂从叶片与挡板之间发生泄露的问题。

如图1所示，驱动部包括电机定子31和电机转子33。电机定子31设置于下壳体32内。电机转子33设置于电机定子31内，曲轴252的第一端与第二表面相连接，曲轴252的第二端穿过电机转子33与下壳体32的底部相连接。这样设置能够有效地提高曲轴安装的稳定性和可靠性。

进一步地，压缩机还包括主轴承26和副轴承。主轴承26套设于曲轴252的第一端上，主轴承26的外周面与上壳体27的底部相连接。副轴承套设于曲轴252的第二端上，副轴承的外周面与下壳体32相连接。这样设置能够有效地减小了曲轴转动时与挡板和底壳之间的摩擦力。

其中，基体25的横截面呈圆形，曲轴252与基体25同轴地设置。这样设置能够避免采用现有技术中的偏心设置，降低了曲轴的加工难度，提高了压缩机的可靠性。其中，图6中的F方向为基体25的转动方向。

上述实施例中的压缩机还可以用于空调器设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，压缩机为上述实施例中的压缩机。

具体地，为改善现有压缩机因泵体摩擦副较多而造成的端面摩擦磨损与泄漏以及曲轴偏心部位加工问题，本申请提出一种压缩机，该压缩机的工作腔只由非偏心安装的基体与挡板组成，基体和叶片绕中心轴线开设均匀分布的压缩通道结构，压缩通道的型线为螺旋型线，利用高速转动基体和叶片产生的泵吸作用，将制冷剂吸入压缩通道，并持续将动能转化为压力能，达到一定压力后，安装在挡板外侧的排气阀被打开，高压制冷剂从排气孔排出。该压缩机简化原有泵体结构，减少配合摩擦副数量，有利于提高压缩机运行稳定性与可靠性，且基体和叶片无需偏心安装，减少运动配副，降低曲轴的加工难度与工艺成本，且同时允许曲轴高速运转。

优选地，该螺旋线为对数螺旋线，对数螺旋线通过以下公式获得：r＝r_ge^θtanα，其中，r为对数螺旋线上的点沿基体25的径向方向的坐标，θ为对数螺旋线上的点沿基体25的周向方向的坐标，r_g为对数螺旋线根部的半径，α为对数螺旋线的螺旋角，e为自然常数。

该压缩机的结构简单、零部件少、加工精度要求较低，解决传统压缩机泵体零件较多导致的压缩机重量较大、零件或零件加工成本较高的问题。解决传统压缩机泵体摩擦较多导致的压缩机摩擦消耗较高的问题。该压缩机构具有无偏心结构，可以解决传统压缩机曲轴加工精度要求高及高速运转问题，降低曲轴的加工难度与工艺成本。

该压缩机包括压缩机构、压缩壳体、挡板及排气阀片结构，零件较少且不需较高的加工精度，可显著降低零件的加工成本。而传统压缩机泵体零件较多，如上下法兰、气缸、滑片、曲轴等零件，重量较大。其次，传统压缩机泵体零件的加工精度要求较高，精确到微米级别，增加了零件加工成本。

在本申请的压缩机的压缩结构中，只具有一对摩擦副，可显著降低压缩机的摩擦损耗。而传统压缩机泵体具有多对摩擦副，如滑片与气缸、滑片与上下法兰、滑片与滚子、滚子与气缸、滚子与上下法兰、滚子与曲轴等摩擦副，摩擦损耗较高。而且能够实现无需偏心结构便能实现气体压缩，结构简单且支持压缩机超高速运转。而传统压缩机的压缩方式要求曲轴等零件必须以偏心方式进行压缩，实现压缩机超高速运转较为困难，其零件需要配套平衡块和较高的零件加工难度及工艺成本。

相对于传统的转子压缩机、涡旋压缩机等结构零部件较多而导致的重量较大和成本较高、零部件加工精度要求较高导致的高零件加工成本、较多摩擦副导致的高摩擦损耗、必须为偏心运转方式的压缩结构导致的无法高速运转等问题来说，该压缩机的装配方式具有结构简单、零部件少、零件加工精度要求低、单摩擦副、无需偏心方式运转等优点。

在本申请的一个实施例中，压缩机整体结构由上盖组件、压缩组件、电机组件、下盖组件组成，上盖组件和压缩组件采用环焊工艺装配，压缩组件和电机组件采用O型密封圈24加螺钉锁紧装配，电机组件和下盖组件采用环焊工艺装配。

上盖组件包含压缩机排气管11和上盖壳体12，排气管和上盖壳体采用压焊工艺装配。压缩组件包含气体挡板21、排气阀片22、密封条23、O型密封圈24、压缩机构(基体25、叶片251)、主轴承26、上壳体27，气体挡板和上壳体27采用O型圈密封加螺钉锁紧装配，压缩机构和气体挡板采用密封条装配，然后机构两端分别通过主轴承与气体挡板固定防止浮动，副轴承和压缩壳体采用过盈装配。

电机组件包含电机转子33、下壳体32、电机定子31和进气管34，电机壳体、电机定子、电机转子采用热套装配，电机壳体和进气管采用压焊工艺装配。

下盖组件包含下盖壳体41、副轴承和三角支架42，下盖壳体和副轴承采用过盈装配，下盖壳体和三角形支架采用环焊工艺装配。

整机装配流程为：单个组件(上盖组件、压缩组件、电机组件、下盖组件)的装配→上盖组件及压缩组件装配→压缩组件及电机组件装配→电机组件及下盖组件装配。

在本实施例中，电机启动后，电机高速运转带动压缩机构曲轴252高速旋转，压缩机构的叶片251也随之高速运转，由于叶片结构的压缩通道2511高速运转时会对两端的气体产生泵吸作用，此时压缩机构会将从进气管34进入压缩机内部的制冷剂吸入压缩通道2511中并在排气通道2512中聚集，当压缩腔中的制冷剂到达一定压力后会顶开排气阀片22，然后通过压缩机排气管11排出，同时，压缩机构会将完成制冷过程的制冷剂通过压缩机进气管34吸入，再完成下一个阶段的制冷剂压缩过程。

压缩机构的曲轴通过伸入压缩组件壳体和下盖壳体中的主轴承26，通过两端的高轴承来保证高速时的稳定运转，叶轮摩擦面和挡板摩擦面间采用密封条完成密封和润滑。

在本申请的另一个实施例中，叶片摩擦面上未开密封凹槽，不采用密封条完成气体密封和润滑效果，而是通过采用加工一定精度的压缩机构，保证叶轮摩擦面与挡板摩擦面之间存在较小间隙保证密封和润滑效果，间隙取值范围为5um至20um之间。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (12)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

基体(25)，所述基体(25)的第一表面上设置有叶片(251)，所述叶片(251)为多个，多个所述叶片(251)沿所述基体(25)的周向间隔地设置，相邻的所述叶片(251)之间形成压缩通道(2511)，所述压缩通道(2511)的横截面的宽度沿所述基体(25)的径向方向向内逐渐减小地设置，多个所述叶片(251)沿所述基体(25)的径向方向向内延伸设置，靠近所述基体(25)的几何中心处的多个所述叶片(251)的端部之间形成排气通道(2512)，所述压缩通道(2511)与所述排气通道(2512)相连通；

曲轴(252)，所述曲轴(252)与所述基体(25)的第一表面相对的第二表面相连接；

驱动部，所述驱动部与所述曲轴(252)相连接，所述驱动部可驱动所述基体(25)带动多个所述叶片(251)转动，以使制冷剂沿所述基体(25)的径向方向向内进入所述压缩通道(2511)内进行压缩作业，然后通过所述排气通道(2512)排出。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述曲轴(252)与所述基体(25)一体设置。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于，多个所述叶片(251)与所述基体(25)一体设置。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括：

上壳体(27)，所述基体(25)和所述叶片(251)设置于所述上壳体(27)内；

下壳体(32)，所述下壳体(32)与所述上壳体(27)相连接，所述驱动部设置于所述下壳体(32)内，所述曲轴(252)穿过所述上壳体(27)延伸至所述下壳体(32)内与所述驱动部相连接。

5.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机包括：

挡板(21)，所述上壳体(27)的第一端与所述下壳体(32)相连接，所述挡板(21)与所述上壳体(27)的第二端相连接，所述挡板(21)与所述上壳体(27)之间围设成用于容纳所述基体(25)和所述叶片(251)的容纳腔，所述挡板(21)上开设有与所述排气通道(2512)相连通的排气孔；

排气阀片(22)，所述排气通道(2512)与所述挡板(21)相连接，所述排气阀片(22)具有将所述排气阀片(22)打开的打开位置，以及所述排气阀片(22)具有将所述排气阀片(22)关闭的关闭位置。

6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括：

上盖壳体(12)，所述上盖壳体(12)与所述挡板(21)相连接，所述上盖壳体(12)与所述挡板(21)之间围设成排气腔，所述上盖壳体(12)上设置有与所述排气腔相连通的排气管(11)。

7.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括：

O型密封圈(24)，所述O型密封圈(24)设置于所述挡板(21)和所述上壳体(27)之间。

8.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，多个所述叶片(251)的朝向所述挡板(21)一侧的端面设置有凹槽，各所述凹槽内设置有密封条(23)，或者，多个所述叶片(251)的朝向所述挡板(21)一侧的端面与所述挡板(21)具有间隙地设置，其中，间隙为L，5um≤L≤20um。

9.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述驱动部包括：

电机定子(31)，所述电机定子(31)设置于所述下壳体(32)内；

电机转子(33)，所述电机转子(33)设置于所述电机定子(31)内，所述曲轴(252)的第一端与所述第二表面相连接，所述曲轴(252)的第二端穿过所述电机转子(33)与所述下壳体(32)的底部相连接。

10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括：

主轴承(26)，所述主轴承(26)套设于所述曲轴(252)的第一端上，所述主轴承(26)的外周面与所述上壳体(27)的底部相连接；

副轴承，所述副轴承套设于所述曲轴(252)的第二端上，所述副轴承的外周面与所述下壳体(32)相连接。

11.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述基体(25)的横截面呈圆形，所述曲轴(252)与所述基体(25)同轴地设置。

12.一种空调器，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求1至11中任一项所述的压缩机。

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