CN118224089A - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了压缩机，包括：壳体；电机和气缸，容置于壳体内；曲轴，曲轴将电机的旋转力传递给气缸中的活塞，以压缩制冷剂；以及上缸盖和下缸盖，与气缸共同限定压缩空间并支撑曲轴，气缸的一侧设有吸气口和排气口，曲轴的偏心部的转动将气缸分隔为连通吸气口的吸气侧缸体和连通排气口的排气侧缸体，吸气侧缸体壁厚大于排气侧缸体壁厚。本发明能够通过在气缸吸气侧加厚，增大局部换热热阻，减少吸气侧附近的内外换热，提高压缩机效率；通过气缸排气侧减薄，减小局部换热热阻，增强排气侧附近的内外换热，提高压缩机效率同时降低排气温度，减少泵体热变形，增强压缩机性能。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，具体地说，涉及一种压缩机。

背景技术

封闭式压缩机包括用于在密封外壳的内部空间产生驱动力的电机，以及联接到电机用于压缩制冷剂的压缩部件。封闭式压缩机可以根据制冷剂压缩机构的不同而分类为往复式压缩机、涡旋式压缩机、滚动转子式压缩机。往复式压缩机、涡旋式压缩机以及滚动转子式压缩机都是利用电机的旋转力。

现有的滚动转子式压缩机，多是零部件加工好之后，先组装成泵体部分(主要包括：曲轴、活塞、气缸、上下缸盖、叶片等)，再通过三点/六点熔接的方式，将壳体和泵体连接起来。图1是现有技术的压缩机的剖面图。图2是现有技术的压缩机中气缸的示意图。如图1、2所示，现有技术的压缩机包括了壳体5、电机(包括定子11、转子12和曲轴13)、气缸圆环’、上缸盖2和下缸盖4等。其中，电机和气缸圆环’容置于壳体5内。曲轴13将电机的旋转力传递给气缸圆环’中的活塞，以压缩制冷剂。上缸盖2和下缸盖4，与气缸圆环’共同限定压缩空间并支撑曲轴13。上缸盖2位于电机和气缸圆环’之间，上缸盖具有供曲轴通过的通孔。其中，气缸圆环’通过外扩的裙边与壳体5的内部固定，且气缸圆环’的排气侧的缸壁与吸气侧的缸壁厚度相同。在这种传统结构中，由于压缩机在工作过程中吸入低温低压气体，排出高温高压气体，在此过程中吸气口附近极易出现低温气体被外部高温气体加热，进而降低压缩机效率；排气口附近极易出现热量聚集，导致泵体排气侧机械部件局部被加热升温，热量可能会沿着泵体传输到低温吸气侧，进而进一步降低压缩机效率，同时热量聚集会使得机械部件发生热变形，影响各部件配合，有可能使得压缩机无法稳定工作。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的压缩机，克服了现有技术的困难，能够通过在气缸吸气侧加厚，增大局部换热热阻，减少吸气侧附近的内外换热，提高压缩机效率；通过气缸排气侧减薄，减小局部换热热阻，增强排气侧附近的内外换热，提高压缩机效率同时降低排气温度，减少泵体热变形，增强压缩机性能。

本发明的实施例提供一种压缩机，包括：

壳体5；

电机和气缸3，容置于所述壳体5内；

曲轴13，所述曲轴13将电机的旋转力传递给所述气缸3中的活塞，以压缩制冷剂；以及泵体，

所述泵体包括上缸盖2、下缸盖4及气缸3，共同限定压缩空间并支撑所述曲轴13；

所述气缸3包括气缸圆环、与所述气缸圆环连接的凸起部以及气缸圆环的周向通过若干连接筋连接的裙边，所述裙边用于将所述泵体固定在所述壳体5内；所述凸起部具有连通气缸内腔的叶片槽，所述叶片槽内设有叶片，在所述叶片槽35的两侧分别设有吸气口33和排气口34，所述叶片配合所述曲轴13的偏心部的转动将所述气缸圆环分隔为连通所述吸气口33的吸气侧缸体31和连通所述排气口34的排气侧缸体32；

靠近所述吸气口33的所述吸气侧缸体31与所述裙边之间设有吸气侧镂空孔，靠近所述排气口34的所述排气侧缸体32与所述裙边之间设有排气侧镂空孔；对应于所述吸气侧镂空孔的所述吸气侧缸体31的径向壁厚大于所述排气侧镂空孔的排气侧缸体32的径向壁厚。

优选地，从所述吸气口远离所述叶片槽的侧壁开始，沿所述偏心部旋转方向转动66°的角度范围内设有所述吸气侧镂空孔，从所述排气口远离所述叶片槽的侧壁开始，沿所述偏心部旋转方向的反方向转动48°的角度范围内设有所述排气侧镂空孔。

优选地，对应于所述吸气侧镂空孔的裙边的径宽相比于对应于所述排气侧镂空孔的裙边较薄。

优选地，所述吸气侧镂空孔的径向的孔宽沿所述偏心部旋转方向依次增大，所述排气侧镂空孔的径向的孔宽沿所述偏心部旋转方向依次增大。

优选地，对应于所述吸气侧镂空孔的所述吸气侧缸体(31)的外壁连接有壁厚增加结构。

优选地，所述裙边(37)的外圆周的半径为R1，所述气缸圆环的内圆腔体的半径为R2，对应于所述吸气侧镂空孔的所述吸气侧缸体(31)外壁面到内圆圆心处的距离L1，所述排气侧镂空孔的排气侧缸体(32)外壁面到内圆圆心处的距离L2，满足M*R2＜L2＜L1＜N*R1，M的取值范围是1.3至1.5，N的取值范围是0.8至1。

优选地，在所述吸气侧缸体(31)的缸壁内设置至少一沿缸壁延展的隔热槽。

优选地，所述隔热槽是环弧形槽或圆形槽。

优选地，所述裙边(37)呈环形，所述环形裙边(37)的外圆周与所述气缸圆环的内壁形成同心圆。

优选地，沿所述气缸圆环的缸壁自所述吸气口(33)到所述排气口(34)，所述缸壁的径向的厚度逐渐减小。

优选地，沿旋转方向所述吸气侧镂空孔和所述排气侧楼空孔之间有至少一个连接筋(36)连接气缸圆环和裙边。

定义从气缸内径圆心到叶片槽(35)宽度中心为0°线，以沿所述偏心部旋转方向旋转，在162°至213°的角度范围内有至少一个连接筋(36)连接气缸圆环和裙边。

本发明的压缩机能够通过在气缸吸气侧加厚，增大局部换热热阻，减少吸气侧附近的内外换热，提高压缩机效率；通过气缸排气侧减薄，减小局部换热热阻，增强排气侧附近的内外换热，提高压缩机效率同时降低排气温度，减少泵体热变形，增强压缩机性能。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是现有技术的压缩机的剖面图。

图2是现有技术的压缩机中气缸的示意图。

图3是本发明的压缩机的剖面图。

图4是本发明的压缩机中第一种气缸的示意图。

图5是本发明的压缩机中第二种气缸的示意图。

图6是本发明的压缩机中第三种气缸的示意图。

附图标记

11 定子

12 转子

13 曲轴

2 上缸盖

3’ 气缸

3 气缸

31 吸气侧缸体

32 排气侧缸体

33 吸气口

34 排气口

35 叶片槽

36 连接筋

37 环形裙边

38 镂空孔

4 下缸盖

5 壳体

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本申请所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统，本申请中的各项细节也可以根据不同观点与应用系统，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，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。

下面以附图为参考，针对本申请的实施例进行详细说明，以便本申请所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本申请可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。

在本申请的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于表示目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的表示中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了明确说明本申请，省略与说明无关的器件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。

在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。

当说某器件在另一器件“之上”时，这可以是直接在另一器件之上，但也可以在其之间伴随着其它器件。当对照地说某器件“直接”在另一器件“之上”时，其之间不伴随其它器件。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本申请。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。

虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本申请所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的内容相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。

图3是本发明的压缩机的剖面图。图4是本发明的压缩机中第一种气缸的示意图。如图3、4所示，本发明的第一种压缩机，包括：壳体5、电机、曲轴13以及泵体，泵体包括上缸盖2、下缸盖4及气缸3。电机和气缸3容置于壳体5内。曲轴13将电机的旋转力传递给气缸3中的活塞，以压缩制冷剂。上缸盖2、下缸盖4与气缸3共同限定压缩空间并支撑曲轴13。所述气缸3包括气缸圆环、与所述气缸圆环连接的凸起部以及气缸圆环的周向通过若干连接筋连接的裙边，所述裙边用于将所述泵体固定在所述壳体5内；所述凸起部具有连通气缸内腔的叶片槽，所述叶片槽内设有叶片，在所述叶片槽35的两侧分别设有吸气口33和排气口34，所述叶片配合所述曲轴13的偏心部的转动将所述气缸圆环分隔为连通所述吸气口33的吸气侧缸体31和连通所述排气口34的排气侧缸体32；靠近所述吸气口33的所述吸气侧缸体31与所述裙边之间设有吸气侧镂空孔，靠近所述排气口34的所述排气侧缸体32与所述裙边之间设有排气侧镂空孔；对应于所述吸气侧镂空孔的所述吸气侧缸体31的径向壁厚大于所述排气侧镂空孔的排气侧缸体32的径向壁厚。本发明通过在气缸吸气侧、排气侧缸体厚度不同，分别改善吸气侧附近、排气侧附近的换热情况，提高压缩机效率并减小热变形。利用气缸裙边固定安装，替代缸盖固定方案，可优化缸盖重量，在不提高泵体的整体重量同时提高刚性；通过镂空孔的设计有利于解决气缸固定方式的冷媒通流问题，同时可以改善气缸在焊接过程中气缸变形量。

优选的，从所述吸气口33远离所述叶片槽35的侧壁开始，沿所述偏心部旋转方向(图中所示为逆时针)转动66°的角度范围内，所述吸气侧缸体31与所述裙边之间设有吸气侧镂空孔；从所述排气口远离所述叶片槽的侧壁开始，沿所述偏心部旋转方向的反方向(图中所示为顺时针)转动48°的角度范围内，所述排气侧缸体32与所述裙边之间设有排气侧镂空孔。

可选的，所述吸气侧镂空孔的径向的孔宽沿逆时针方向依次增大，所述排气侧镂空孔的径向的孔宽沿逆时针方向依次增大。

在一个可选实施例中，将所述气缸圆环的内壁和外壁加工为同心圆，再对应于所述吸气侧镂空孔的所述吸气侧缸体31的外壁连接有壁厚增加结构，从而使得吸气侧缸体31的径向壁厚大于所述排气侧镂空孔的排气侧缸体(32)的径向壁厚。优选地，所述气缸圆环与壁厚增加结构一体式加工。

在一个优选实施例中，气缸圆环的外壁周向通过若干连接筋36连接一环形裙边37，环形裙边37的外圆周与气缸圆环的圆盘型内腔的内壁形成同心圆，但不以此为限。

在一个优选实施例中，环形裙边37的径向宽度可相同或不相同，为了配合吸气侧缸体31壁厚、排气侧缸体32壁薄的结构，与吸气侧缸体31对应的局部环形裙边37的径向宽度更小，与排气侧缸体32对应的局部环形裙边37的径向宽度更大，有利于平衡气缸圆环的缸壁厚度的不均匀。但不以此为限。

在一个优选实施例中，裙边37的外圆周的半径为R1，气缸圆环的内圆腔体的半径为R2，吸气侧缸体31外壁面到内圆圆心处的距离L1，排气侧缸体32外壁面到内圆圆心处的距离L2，满足M*R2＜L2＜L1＜N*R1，M的取值范围是1.3至1.5，N的取值范围是0.8至1，但不以此为限。

在一个优选实施例中，对于高转速的压缩机，R1、R2、L1、L2之间满足：1.4*R2＜L2＜L1＜0.9*R1，以便在整体重量、整体刚性、以及抗热变形三个维度中获得最大的整体效能，但不以此为限。

在一个优选实施例中，吸气侧缸体31是以吸气口33为起始点，逆时针旋转覆盖的缸体范围，吸气侧缸体覆盖角度约占整个缸体的1/4至1/2。或者，排气侧缸体32以排气口34为起始点，顺时针旋转覆盖的缸体范围，排气侧缸体32覆盖角度约占整个缸体的1/4至1/2，但不以此为限。

在一个优选实施例中，沿气缸圆环的气缸壁自吸气口33和到排气口34，气缸壁的厚度逐渐减小，气缸壁包括吸气侧缸体31的缸壁和排气侧缸体32的缸壁，但不以此为限。

在一个优选实施例中，气缸圆环的外壁、连接筋36以及环形裙边37的内壁合围形成若干镂空孔38，但不以此为限。

在一个优选实施例中，各镂空孔38的径向宽度各不相同，为了配合吸气侧缸体31壁厚、排气侧缸体32壁薄的结构，与吸气侧缸体31对应的镂空孔的径向宽度更小，与排气侧缸体32对应的镂空孔的径向宽度更大，但不以此为限。

进一步的，沿旋转方向所述吸气侧镂空孔和所述排气侧楼空孔之间有至少一个连接筋36连接气缸圆环和裙边。在该连接筋36与所述吸气侧镂空孔之间还设有第一镂空孔，在该连接筋36与所述排气侧镂空孔之间还设有第二镂空孔。

在一个优选实施例中，定义从气缸内径圆心到叶片槽35宽度中心为0°线，以逆时针旋转为正方向，在165°至210°的角度范围内有至少一个连接筋36连接气缸缸体和裙边，但不以此为限。

可见，本发明通过在气缸吸气侧加厚，增大局部换热热阻，减少吸气侧附近的内外换热，提高压缩机效率；通过气缸排气侧减薄，减小局部换热热阻，增强排气侧附近的内外换热，提高压缩机效率同时降低排气温度，减少泵体热变形。在运转时，本发明中缸体壁厚不同(渐变)气缸通过壁厚更厚的吸气侧缸体，防止吸气侧的低温气体被外部高温气体加热，提升了压缩机效率，并且，对于排气侧，壁厚更薄的排气侧缸体有利于缓解排气口附近的热量聚集，降低泵体排气侧机械部件局部的温度，防止热量沿着泵体传输到低温吸气侧，进而进一步提升压缩机效率。同时，有效防止了热量聚集使得机械部件发生热变形，维持压缩机在高转速、高压工况下的稳定工作。与整体质量基本相同的现有泵体相比，本发明的泵体在改善泵体热变形的同时，未造成对泵体的整体质量、叶片槽变形量以及转子上部偏移量等容易受热形变的部件的影响。

图5是本发明的压缩机中第二种气缸的示意图。如图5所示，本发明的第二种压缩机中包括了第二种气缸，第二种气缸与第一种气缸的区别在于：在吸气侧缸体31的缸壁内设置至少一沿缸壁延展的隔热槽，隔热槽是一个沿缸壁延展方向设置的环弧形槽39，以便通过空气隔热的形式进一步阻隔吸气侧缸体31的外壁和吸气侧缸体31的内壁的直接热传递的面积，其他技术特征如前所述，此处不再赘述。

图6是本发明的压缩机中第三种气缸的示意图。如图6所示，本发明的第三种压缩机中包括了第三种气缸，第三种气缸与第一种气缸的区别在于：在吸气侧缸体31的缸壁内设置若干沿缸壁延展的隔热槽，隔热槽是两个沿缸壁延展方向依次排列的圆形槽30和/或椭圆槽，以便通过空气隔热的形式进一步阻隔吸气侧缸体31的外壁和吸气侧缸体31的内壁的直接热传递的面积，其他技术特征如前所述，此处不再赘述。

综上，本发明的压缩机能够通过在气缸吸气侧加厚，增大局部换热热阻，减少吸气侧附近的内外换热，提高压缩机效率；通过气缸排气侧减薄，减小局部换热热阻，增强排气侧附近的内外换热，提高压缩机效率同时降低排气温度，减少泵体热变形，增强压缩机性能。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

壳体(5)；

电机和气缸(3)，容置于所述壳体(5)内；

曲轴(13)，所述曲轴(13)将电机的旋转力传递给所述气缸(3)中的活塞，以压缩制冷剂；以及泵体，

所述泵体包括上缸盖(2)、下缸盖(4)及气缸(3)，共同限定压缩空间并支撑所述曲轴(13)；

所述气缸(3)包括气缸圆环、与所述气缸圆环连接的凸起部以及气缸圆环的周向通过若干连接筋连接的裙边，所述裙边用于将所述泵体固定在所述壳体(5)内；所述凸起部具有连通气缸内腔的叶片槽，所述叶片槽内设有叶片，在所述叶片槽(35)的两侧分别设有吸气口(33)和排气口(34)，所述叶片配合所述曲轴(13)的偏心部的转动将所述气缸圆环分隔为连通所述吸气口(33)的吸气侧缸体(31)和连通所述排气口(34)的排气侧缸体(32)；

靠近所述吸气口(33)的所述吸气侧缸体(31)与所述裙边之间设有吸气侧镂空孔，靠近所述排气口(34)的所述排气侧缸体(32)与所述裙边之间设有排气侧镂空孔；对应于所述吸气侧镂空孔的所述吸气侧缸体(31)的径向壁厚大于所述排气侧镂空孔的排气侧缸体(32)的径向壁厚。

2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，从所述吸气口远离所述叶片槽的侧壁开始，沿所述偏心部旋转方向转动66°的角度范围内设有所述吸气侧镂空孔，从所述排气口远离所述叶片槽的侧壁开始，沿所述偏心部旋转方向的反方向转动48°的角度范围内设有所述排气侧镂空孔。

3.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，对应于所述吸气侧镂空孔的裙边的径宽相比于对应于所述排气侧镂空孔的裙边较薄。

4.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述吸气侧镂空孔的径向的孔宽沿所述偏心部旋转方向依次增大，所述排气侧镂空孔的径向的孔宽沿所述偏心部旋转方向依次增大。

5.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，对应于所述吸气侧镂空孔的所述吸气侧缸体(31)的外壁连接有壁厚增加结构。

6.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述裙边(37)的外圆周的半径为R1，所述气缸圆环的内圆腔体的半径为R2，对应于所述吸气侧镂空孔的所述吸气侧缸体(31)外壁面到内圆圆心处的距离L1，所述排气侧镂空孔的排气侧缸体(32)外壁面到内圆圆心处的距离L2，满足M*R2＜L2＜L1＜N*R1，M的取值范围是1.3至1.5，N的取值范围是0.8至1。

7.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，在所述吸气侧缸体(31)的缸壁内设置至少一沿缸壁延展的隔热槽。

8.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述裙边(37)呈环形，所述环形裙边(37)的外圆周与所述气缸圆环的内壁形成同心圆。

9.如权利要求8所述的压缩机，其特征在于，沿所述气缸圆环的缸壁自所述吸气口(33)到所述排气口(34)，所述缸壁的径向的厚度逐渐减小。

10.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，沿旋转方向所述吸气侧镂空孔和所述排气侧楼空孔之间有至少一个连接筋(36)连接气缸圆环和裙边。