CN1608173A - 封闭式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够减少制造成本的封闭式压缩机，在该封闭式压缩机中，低温低压气体在壳体内经过以减小壳体内部的压力，从而不必增加壳体的厚度和增强强度。该封闭式压缩机包括：具有吸气管和排气管的壳体；驱动单元，安装在壳体的上侧，用于产生驱动力；以及压缩单元，安装在壳体的下侧，并且利用旋转轴与驱动单元相连，从而借助于在驱动单元中产生的旋转力压缩通过所述吸气管吸入到所述壳体中的低温低压气体，并通过所述排气管将该气体排出。

Description

封闭式压缩机

技术领域

本发明涉及一种封闭式压缩机，尤其涉及一种能够改进气体压缩性能并减小噪声的封闭式压缩机。

背景技术

通常，压缩机包括根据压缩方法划分的多种类型，对于要求更加小而轻的空调设备，主要使用封闭式旋转压缩机。

图1是横截面图，示出了根据现有技术的封闭式压缩机，图2是纵剖面图，示出了根据现有技术的该封闭式压缩机的压缩单元。

根据现有技术的封闭式旋转压缩机包括：壳体106，其中具有封闭空间，该壳体与吸气的吸气管102、排出被压缩后的气体的排气管104相连；驱动单元108，安装在壳体106的上部，用于产生驱动力；压缩单元112，利用旋转轴110与驱动单元108相连，用于利用在驱动单元108中产生的旋转力压缩流体。

驱动单元108包括：固定在壳体106的内圆周上的定子114，电力从外部施加在该定子上；以及转子116，该转子距离定子114预定间隔地定位在定子114的内圆周上，并且在电力施加到定子114上时，所述转子通过与定子114相互作用而旋转。

压缩单元113包括：偏心部分118，该偏心部分位于固定在转子116的内圆周面上的旋转轴110的下部；气缸120，偏心部分118插入该气缸中，并且在该气缸中压缩气体，气缸120固定在壳体106上；用于可旋转支承旋转轴110的上机架122和下机架124，该上下机架与气缸120的上下侧结合以密封气缸120中的压缩空间；活塞128，该活塞插入到旋转轴110的偏心部分118的圆周表面中，用于在转动气缸120的压缩空间126的同时压缩流体；以及叶片130，该叶片在气缸的压缩空间126的侧面沿着径向插入，从而该叶片能进行线性运动并且线性接触活塞128的外圆周表面，用于将气缸120的压缩空间126划分为吸气区域126a和压缩区域126b。

与吸气管102相连以吸气的吸气端口132形成在压缩空间126中的吸气区域126a的侧表面上，在压缩空间中被压缩的气体通过其排出的排气端口134形成在压缩区域126b的上表面上。

与排气端口134相连的排气孔136形成在上机架122中，并沿着壳体106的向上方向排出经排气端口134排出的气体。另外，用于防止气体逆流到压缩空间126中的止回阀140安装在排气孔136的上表面上。

叶片130插入到在气缸120中形成的插入孔142中以便进行线性运动，螺旋弹簧144位于叶片130与插入孔142之间，从而弹性邻接在活塞128的外圆周表面上。

吸气管102与气液分离器(accumulator)150相连以防止液体制冷剂流入，并且该气液分离器150与组成制冷循环的蒸发器相连。

将带有上述结构的传统封闭式压缩机的操作进行描述。

当将电力施加到驱动单元108的定子114上时，借助于定子114与转子116之间的相互作用，转子116与旋转轴110一起旋转。于是，安装在旋转轴110下端处的偏心部分118旋转，并且沿着偏心部分118的圆周方向安装的滚动活塞128在偏心状态下在压缩空间内转动。

这时，将流向吸气管102的气体通过吸气端口132吸入气缸120的压缩空间126中，通过利用滚动活塞128的转动使压缩空间126的容积发生变化，将低温低压气体压缩成高温高压气体。从而通过排气端口134以及排气孔136将该高温高压气体排出到壳体106中。

被排出到壳体106中的高温高压气体流动通过驱动单元108的定子114与转子116之间的空间、定子114和转子116内壁之间的空间，并且通过排气管104被排出到外部。

但是，在上述传统封闭式压缩机中，由于通过吸气管将气体吸入到气缸的压缩空间中，通过滚动活塞的转动来压缩该气体，并且使气体穿过壳体的内部排放到排气管，因此高温高压气体经过壳体的内部，由此壳体的设计必需根据气体压力来考虑不同的内部压力。因此，壳体的厚度变得更厚，由于加强壳体的强度使得制造成本提高。

而且，由于高温高压气体在驱动单元的定子和转子之间经过，因此驱动单元的温度上升，驱动单元的性能退化。

而且，由于高温高压气体通过增大气体的流阻而导致压力损失并且经过壳体的内部，因此由于壳体的内部容积差导致的压力脉冲使噪音增大。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种能够减少制造成本的封闭式压缩机，在该封闭式压缩机中，低温低压气体在壳体内经过以减小壳体内部的压力，从而不必增加壳体的厚度和增强强度。

本发明的另一目的是提供一种能够通过降低驱动单元的温度来改善驱动单元效率的封闭式压缩机，在该封闭式压缩机中，低温低压气体在驱动单元的转子和定子之间流过。

本发明的又一目的是提供一种封闭式压缩机，该封闭式压缩机能够通过将压缩后的气体直接排放到排气管中而不经过壳体的内部，来减小随压缩脉冲在壳体内部产生的振动。

为了实现上述目的，提供了一种封闭式压缩机，包括：具有封闭空间的壳体，所述壳体在一侧与吸气管相连以将低温低压气体吸入到所述封闭空间中，在另一侧与排气管相连以排放被压缩的气体；驱动单元，安装在壳体的上侧，用于产生驱动力；以及压缩单元，安装在壳体的下侧，并且利用旋转轴与驱动单元相连，从而借助于在驱动单元中产生的旋转力压缩通过所述吸气管吸入到所述壳体中的低温低压气体，并通过所述排气管将该气体排出。

所述压缩单元包括：偏心环，固定在旋转轴的下侧；气缸，偏心环可旋转地安装在该气缸中，并且在该气缸中形成有压缩气体的压缩空间，用于向压缩空间引导被吸入到壳体中的气体的吸气通道形成在所述压缩空间的一侧；滚动活塞，固定在偏心环的外圆周表面上，当所述滚动活塞在所述气缸的压缩空间中转动时，所述滚动活塞压缩气体；上机架，固定在气缸的上侧表面上以能被密封，所述上机架可旋转地支承所述旋转轴；以及下机架，固定在气缸的下侧表面上以能被密封，高压室位于所述下机架中，在所述气缸的压缩空间中被压缩的气体经该高压室被暂时保存，并且被排出到排气管。

所述吸气管定位在所述压缩单元的上部，所述排气管定位在所述压缩单元的侧表面上。

所述吸气管与固定在所述壳体的上侧处的上盖相连，从而使被吸入壳体中的气体经过所述驱动单元并且被供送到压缩单元。

所述气缸形成为具有预定厚度的圆盘状，并且被固定在壳体的内圆周表面上，用于在转动滚动活塞的同时压缩气体的压缩空间形成在所述气缸的中心处，并且与压缩空间连通的吸气通道沿着向上方向形成，用于使通过所述吸气管吸入的气体流向所述压缩空间。

在所述压缩空间的径向方向上进行线性往复运动的叶片安装在所述气缸的内圆周表面上，以便将压缩空间划分成吸入气体的吸气区域以及压缩吸入气体的压缩区域。

结合在气缸的下表面上以便能被密封的下机架包括：通孔，旋转轴在下机架的中心处可旋转地穿过该通孔；高压室，当沿着圆周方向在气缸中被压缩的气体被暂时存储时，该高压室用于减小在排气中产生的噪音；以及排气通道，用于连接所述高压室及所述压缩空间。

止回阀安装在所述下机架的排气通道中，该止回阀用于防止从所述压缩空间向所述高压室排出的气体倒流向所述压缩空间。

所述止回阀的一侧固定在所述高压室的上表面上，另一侧形成为具有预定弹性力的板状以打开和关闭所述排气通道。

用于密封所述高压室的密封板安装在下机架的下表面上。

所述密封板形成为具有预定厚度的圆盘状，旋转轴所穿过的通孔形成在密封板的中心处，用于防止气体从高压室泄漏的密封部件沿着高压室的内、外圆周方向安装。

所述密封部件包括：插入第一凹槽中的第一密封部件，所述第一凹槽沿着内圆周方向、距离高压室预定间隔地形成在下机架的下表面上；和插入第二凹槽中的第二密封部件，所述第二凹槽沿着外圆周方向、距离高压室预定间隔地形成在下机架的下表面上。

所述第一和第二密封部件利用环形橡胶材料制成。

附图说明

图1是横截面图，示出了根据现有技术的封闭式压缩机；

图2是纵剖面图，示出了根据现有技术的该封闭式压缩机的压缩单元；

图3是横截面图，示出了根据本发明一实施例的封闭式压缩机；

图4是沿着图3中的线I-I截取的剖面图，示出了本发明的封闭式压缩机的压缩单元；

图5是沿着图3中的线II-II截取的剖面图；

图6是局部剖面图，示出了本发明的封闭式压缩机的压缩单元；

图7是横截面图，示出了根据本发明的另一实施例的封闭式压缩机。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明。

图3是横截面图，示出了根据本发明一实施例的封闭式压缩机。

本发明的封闭式压缩机包括：具有封闭空间的壳体2；驱动单元4，安装在壳体2的上侧，用于产生驱动力；以及压缩单元6，安装在壳体2的下部，用于借助于在驱动单元4中产生的旋转力压缩气体。

壳体2通过将上盖8和下盖10安装在上侧和下侧处而以圆筒形形成。吸气管12连接在壳体2的侧面处，排气管14连接在壳体2的另一侧面处，其中气体通过该吸气管吸入，通过该排气管流经压缩单元6。这里，吸气管12定位在压缩单元6的上侧，排气管14定位在压缩单元6的侧表面上。即，吸气管12连接在壳体2上比排气管14更靠上侧的位置。

驱动单元4包括：定子16，固定在壳体2的上内圆周表面上，并且电力从外部施加到该定子上；以及转子18，距离定子16预定间隔地定位在定子16的内圆周上，并且在将电力施加到定子16上时，该转子18借助于与定子16的相互作用而旋转。

用于将驱动单元4的旋转力传递给压缩单元6的旋转轴20固定在转子18的内侧上。

如图3和4所示，压缩单元6包括：偏心环22，在该偏心环22偏心预定角度的情况下，该偏心环固定在旋转轴20的下部处；气缸26，偏心环22可旋转地安装在该气缸中，并且在该气缸中形成有压缩气体的压缩空间24；滚动活塞28，固定在偏心环22的外圆周表面上，当该滚动活塞在气缸26的压缩空间24中旋转时，该滚动活塞压缩气体；上机架30，固定在气缸26的上侧表面上以能被密封，该上机架30用于形成气缸26的压缩空间24的一部分并且可旋转地支承旋转轴20；以及下机架32，固定在气缸26的下侧表面上以能被密封，高压室34位于该下机架中，在气缸26的压缩空间24中被压缩的气体经该高压室34被暂时保存，并且被排出到排气管14。

气缸26以具有预定厚度的圆盘状形成，并且被固定在壳体2的内圆周表面上，在转动滚动活塞28的同时压缩气体的压缩空间24形成在气缸26的中心处，并且与压缩空间24连通的吸气通道36沿着向上方向形成，用于使通过吸气管12吸入的气体流向压缩空间24。

在压缩空间24的径向方向上进行线性往复运动的叶片38形成在气缸26的内圆周表面上，以便将压缩空间24划分成吸入气体的吸气区域24a以及压缩吸入气体的压缩区域24b。

叶片38插入到形成在气缸26的侧面处的插入凹槽40中，以便该叶片可以线性移动，用于对叶片38施加弹性力以使之与滚动活塞28的外圆周表面接触的弹性部件42安装在插入凹槽40与叶片38之间。

优选地，弹性部件42由压缩螺旋弹簧构成。

上机架30利用多个螺栓结合在气缸26的上表面上，其中可旋转地支承有旋转轴的通孔46形成在中心处。

如图5所示，结合在气缸26的下表面上以便能被密封的下机架32包括：通孔48，旋转轴20在下机架32的中心处可旋转地穿过该通孔48；高压室34，当沿着圆周方向在气缸中被压缩的气体被暂时存储时，该高压室34用于减小在排气中产生的噪音；以及排气通道50，用于连接高压室34以及压缩空间24。

止回阀52安装在高压室34的上表面上，该止回阀52用于防止从压缩空间24向高压室34排出的气体倒流向压缩空间24。

止回阀52形成为具有预定弹性力的板型，其一侧利用螺栓54固定在高压室34的上表面上，并且其另一侧形成以打开和关闭排气通道50。

连接在高压室34与排气管14之间的排气流动路径56形成在下机架32的侧面上，并且用于密封高压室34的密封板58安装在下机架32的下表面上。

如图6所示，密封板58形成为具有预定厚度的圆盘状，旋转轴20所穿过的通孔60形成在密封板58的中心处，用于防止气体从高压室34泄漏的密封部件62和64沿着高压室34的内、外圆周方向安装。

密封部件62和64包括插入第一凹槽中的第一密封部件62和插入第二凹槽68中的第二密封部件64，该第一凹槽沿着内圆周方向、距离高压室34预定间隔地形成在下机架32的下表面上，该第二凹槽沿着外圆周方向、距离高压室34预定间隔地形成在下机架32的下表面上。

这里，优选地，第一和第二密封部件62和64利用环形橡胶材料制成。

在旋转轴20的下端处安装有润滑油供给装置(未示出)，用于将在壳体2下部填充的润滑油供送到运动部分和摩擦部分。

下面将描述带有上述结构的根据本发明的封闭式压缩机的操作。

在该封闭式压缩机中，当将电力施加到驱动单元4上时，转子18利用与定子16的相互作用而旋转，并且与转子18相连的旋转轴20开始旋转。

于是，随着固定在旋转轴20的偏心环22上的滚动活塞28在气缸26的压缩空间24中转动，该滚动活塞28压缩气体。

通过吸气管12将气体吸入到壳体2中，并且使被吸入壳体2中的气体通过吸气通道36流向位于气缸26的压缩空间24中的吸气区域24a。这里，由于吸气管12安装在驱动单元4的下侧，因此将通过吸气管12吸入的气体吸入到气缸的压缩空间24中，而不经过驱动单元4。

被吸入到吸气区域24a中的气体朝向压缩区域24b移动，同时借助于滚动活塞28的转动而被压缩，并且在压缩区域24b中被压缩的气体通过排气通道50流向高压室34。这时，安装在排气通道50中的止回阀52防止被吸入到高压室34中的气体倒流向压缩空间24。

流向高压室34的气体通过排气流动路径64被排放到排气管14。

图7是横截面图，示出了根据本发明另一实施例的封闭式压缩机。

在根据本发明另一实施例的该封闭式压缩机中，供气体通过而吸入的吸气管70与安装在壳体2上部处的上盖72连接，其余部件的结构与本发明上述实施例中的结构相同。

即，由于吸气管70连接到固定在壳体2上部的上盖72上，因此流入壳体2的气体经过驱动单元4，然后被吸入压缩单元6。

根据本发明另一实施例的该封闭式压缩机能够通过在低温低压气体经过驱动单元4时冷却驱动单元的转子16和定子18来改善压缩机的效率。

在将根据另一实施例的该封闭式压缩机应用于一制冷循环时，经过蒸发器的低温低压制冷剂气体通过吸气管流入壳体中，在穿过压缩单元时该气体被压缩，并被排放到排气管中。因此，在蒸发器中未被气化的制冷剂在穿过壳体内部的同时被气化，能防止未气化的制冷剂流入压缩单元中，从而不用使用气液分离器来防止液态制冷剂流入。

工业应用

根据如上所述构成和操作的封闭式压缩机，由于被吸入到吸气管中的低温低压气体在流入壳体并且经过压缩单元时被压缩，然后被排放到排气管中，因此在壳体内部形成低压，由此不必增强壳体的强度和厚度，从而减少了制造成本。

而且，将吸气管与壳体的上部相连，当低温低压气体在驱动单元的转子和定子之间经过时，通过降低驱动单元的温度可以提高驱动单元的效率。

而且，由于将压缩后的气体直接排放到排气管中，而不经过壳体的内部，因此能减小随压缩脉冲在壳体内部产生的振动。

Claims (13)

1、一种封闭式压缩机，包括：

具有封闭空间的壳体，该壳体与吸气管和排气管相连，吸气管将低温低压气体吸入到所述封闭空间中，排气管将被压缩的气体排放到外部；

驱动单元，安装在壳体的上部，用于产生驱动力；以及

压缩单元，安装在壳体的下部，并且利用旋转轴与驱动单元相连，从而借助于在驱动单元中产生的旋转力压缩通过所述吸气管吸入到所述壳体中的低温低压气体，并通过所述排气管将该气体排出。

2、如权利要求1所述的压缩机，其中，所述压缩单元包括：

偏心环，固定在旋转轴的下部处；

气缸，偏心环可旋转地安装在该气缸中，并且在该气缸中形成有压缩气体的压缩空间，用于向压缩空间引导被吸入到壳体中的气体的吸气通道形成在所述压缩空间的一侧；

滚动活塞，固定在偏心环的外圆周表面上，当所述滚动活塞在所述气缸的压缩空间中转动时，所述滚动活塞压缩气体；

上机架，固定在气缸的上侧表面上以便能被密封，所述上机架可旋转地支承所述旋转轴；以及

下机架，固定在气缸的下侧表面上以便能被密封，高压室位于所述下机架中，在所述气缸的压缩空间中被压缩的气体经该高压室被暂时保存，并且被排出到排气管。

3、如权利要求1所述的压缩机，其中，所述吸气管定位在所述压缩单元的上部，所述排气管定位在所述压缩单元的侧表面上。

4、如权利要求1所述的压缩机，其中，所述吸气管与固定在所述壳体的上侧处的上盖相连，从而使被吸入壳体中的气体经过所述驱动单元并且被供送到压缩单元。

5、如权利要求2所述的压缩机，其中，所述气缸形成为具有预定厚度的圆盘状，并且被固定在壳体的内圆周表面上，在转动滚动活塞的同时压缩气体的压缩空间形成在所述气缸的中心处，并且与压缩空间连通的吸气通道沿着向上方向形成，用于使通过所述吸气管吸入的气体流向所述压缩空间。

6、如权利要求2所述的压缩机，其中，在所述压缩空间的径向方向上进行线性往复运动的叶片安装在所述气缸的内圆周表面上，以便将压缩空间划分成吸入气体的吸气区域以及压缩吸入气体的压缩区域。

7、如权利要求2所述的压缩机，其中，结合在气缸的下表面上以便能被密封的下机架包括：通孔，旋转轴在下机架的中心处可旋转地穿过该通孔；高压室，当沿着圆周方向在气缸中被压缩的气体被暂时存储时，该高压室用于减小在排气中产生的噪音；以及排气通道，用于连接所述高压室及所述压缩空间。

8、如权利要求7所述的压缩机，其中，止回阀安装在所述下机架的排气通道中，该止回阀用于防止从所述压缩空间向所述高压室排出的气体倒流向所述压缩空间。

9、如权利要求8所述的压缩机，其中，所述止回阀的一侧固定在所述高压室的上表面上，另一侧形成为具有预定弹性力的板状以打开和关闭所述排气通道。

10、如权利要求7所述的压缩机，其中，用于密封所述高压室的密封板安装在下机架的下表面上。

11、如权利要求10所述的压缩机，其中，所述密封板形成为具有预定厚度的圆盘状，旋转轴穿过的通孔形成在密封板的中心处，用于防止气体从高压室泄漏的密封部件沿着高压室的内、外圆周方向安装。

12、如权利要求11所述的压缩机，其中，所述密封部件包括：

插入第一凹槽中的第一密封部件，所述第一凹槽沿着内圆周方向、距离高压室预定间隔地形成在下机架的下表面上；和

插入第二凹槽中的第二密封部件，所述第二凹槽沿着外圆周方向、距离高压室预定间隔地形成在下机架的下表面上。

13、如权利要求12所述的压缩机，其中，所述第一和第二密封部件利用环形橡胶材料制成。

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