CN204312333U - 制冷系统及具有轴向磁通电机的旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冷系统及具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，所述旋转式压缩机包括：壳体、压缩机构以及轴向磁通电机，压缩机构设在壳体内，压缩机构包括曲轴，其中曲轴包括沿轴向彼此相连的第一轴段和第二轴段，第一轴段的横截面积小于第二轴段的横截面积；轴向磁通电机包括第一定子、第二定子和转子，第一定子和第二定子分别设在转子的轴向两侧，且第一定子位于转子的远离第二轴段的一侧，其中转子套设在第一轴段上且支撑在第二轴段的与第一轴段相连的一侧表面上。根据本实用新型的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，通过将转子支撑在第二轴段的与第一轴段相连的一侧表面上，可以保证转子在轴向方向上的高度，且安装方便。

Description

制冷系统及具有轴向磁通电机的旋转式压缩机

技术领域

本实用新型涉及制冷设备领域，尤其是涉及一种制冷系统及具有轴向磁通电机的旋转式压缩机。

背景技术

相关技术中指出，轴向磁通电机的转子外径大、积厚小，并且转子上设置有磁铁，因为磁场方向为轴向，所以磁铁与定子之间最佳设计为采用端板来固定磁铁，传统的端板为不导磁材料，而轴向磁通电机就算采用导磁材料的端板也会影响电机效率，另外，会带来成本的提高，所以目前轴向磁通电机的磁铁一般采用注塑的方法把磁铁与转子固定在一起。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，旋转式压缩机安装方便。

本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述旋转式压缩机的制冷系统。

根据本实用新型第一方面的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，包括：壳体；压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内，所述压缩机构包括曲轴，其中所述曲轴包括沿轴向彼此相连的第一轴段和第二轴段，所述第一轴段的横截面积小于所述第二轴段的横截面积；以及轴向磁通电机，所述轴向磁通电机包括转子，其中所述转子套设在所述第一轴段上且支撑在所述第二轴段的与所述第一轴段相连的一侧表面上。

根据本实用新型的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，通过将转子支撑在第二轴段的与第一轴段相连的一侧表面上，可以保证转子在轴向方向上的高度，且安装方便。

进一步地，所述转子上形成有与第一轴段配合的配合孔，所述配合孔被构造成具有至少一条直边，所述第一轴段的沿其轴向的外周面的对应所述直边的位置被构造成具有至少一个平面部，所述第一轴段与所述配合孔配合以限定所述转子与所述曲轴的相对转动。

进一步地，所述转子的远离所述第二轴段的一侧设有固定件，所述固定件与所述曲轴相连以限定所述转子相对于所述曲轴的轴向移动。

可选地，所述固定件通过螺纹紧固件与所述曲轴相连。

进一步地，所述转子上形成有沿所述转子的轴向贯通的至少一个通气孔。

可选地，所述通气孔为多个，且所述多个通气孔的沿所述转子的周向间隔分布。

进一步可选地，所述曲轴具有偏心部，其中所述多个通气孔中的对应所述偏心部侧的所述通气孔的横截面积大于与所述偏心部相对的另一侧的所述通气孔的横截面积。

可选地，所述转子与所述曲轴键连接。

可选地，所述第二轴段的与所述第一轴段相连的一侧表面上形成有凹槽。

进一步可选地，所述凹槽位于所述第二轴段的邻近所述第二轴段的中心轴线的一侧。

根据本实用新型第二方面的制冷系统，包括：根据本实用新型上述第一方面实施例的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机；冷凝器，所述冷凝器的一端与所述旋转式压缩机相连；节流装置，所述节流装置与所述冷凝器的另一端相连；以及蒸发器，所述蒸发器连接在所述节流装置和所述旋转式压缩机之间。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机的剖面图；

图2是图1中所示的曲轴的立体图；

图3是图1中所示的固定件的立体图；

图4是图1中所示的转子铁芯的立体图；

图5是根据本实用新型实施例的转子的示意图；

图6是根据本实用新型另一个实施例的转子的示意图。

附图标记：

100：旋转式压缩机；

1：壳体；21：主轴承；22：气缸；23：副轴承；

24：曲轴；241：第一轴段；2411：平面部；242：第二轴段；

31：第一定子；32：第二定子；

33：转子；331：转子铁芯；332：转子磁铁；

333：配合孔；3331：直边；3332：键槽；334：通气孔；

4：固定件；5：螺钉。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型第一方面实施例的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机100。其中，旋转式压缩机100为立式压缩机。当然，本领域内的技术人员可以理解，旋转式压缩机100还可以为卧式压缩机。同样地，旋转式压缩机100可以为单缸压缩机，也可以为多缸压缩机。在本申请下面的描述中，以旋转式压缩机100为立式单缸压缩机为例进行说明。

如图1所示，根据本实用新型第一方面实施例的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机100例如立式单缸压缩机，包括壳体1、压缩机构以及轴向磁通电机。

参照图1，壳体1沿竖直方向布置，其中，壳体1可以形成为回转体结构。压缩机构和轴向磁通电机均设在壳体1内，压缩机构和轴向磁通电机在上下方向上设置，且轴向磁通电机位于压缩机构的上方，轴向磁通电机与压缩机构相连，轴向磁通电机驱动压缩机构对进入其内的冷媒进行压缩。可选地，冷媒可以为HCFC、HFC、HC类中任意一种。

具体而言，压缩机构包括主轴承21、气缸22、副轴承23、曲轴24和活塞，主轴承21设在气缸22的顶部，且副轴承23设在气缸22的底部，主轴承21、气缸22和副轴承23之间限定出用于压缩冷媒的压缩腔，曲轴24的下端贯穿主轴承21、气缸22和副轴承23，以带动套设在曲轴24的偏心部上的活塞沿压缩腔的内壁滚动。

如图1所示并结合图2，曲轴24包括沿轴向彼此相连的第一轴段241和第二轴段242，第一轴段241和第二轴段242同轴设置，且第一轴段241位于第二轴段242的上方，其中第一轴段241的横截面积小于第二轴段242的横截面积。第一轴段241和第二轴段242优选一体成型。

例如，轴向磁通电机可以包括第一定子31、第二定子32和转子33，第一定子31和第二定子32分别设在转子33的轴向两侧，且第一定子31位于转子33的远离第二轴段242的一侧(例如，图1中的上侧)。

当然，轴向磁通电机还可以包括一个定子和两个转子，或者三个定子和两个转子。可以理解，定子和转子的个数以及布置方式等可以根据实际需求而适应性改变，本实用新型对此不作特殊限定。

转子33包括转子铁芯331和转子磁铁332，转子磁铁332嵌入至转子铁芯331内。其中，转子33套设在第一轴段241上，且转子33支撑在第二轴段242的与第一轴段241相连的一侧表面(例如，图1中的上表面)上。

当旋转式压缩机100的压缩机构完成装配后，可以将转子33穿过第一轴段241并放置在第二轴段242的上表面上，以保证转子33在轴向方向上的高度。

根据本实用新型实施例的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机100例如立式单缸压缩机，通过将转子33支撑在第二轴段242的与第一轴段241相连的一侧表面上，可以保证转子33在轴向方向上的高度，且安装方便。

根据本实用新型的一个实施例，转子33上形成有与第一轴段241配合的配合孔333，配合孔333被构造成具有至少一条直边3331，第一轴段241的沿其轴向的外周面的对应所述直边3331的位置被构造成具有至少一个平面部2411，第一轴段241与配合孔333配合以限定转子33与曲轴24的相对转动。

如图2和图5所示，配合孔333沿转子33的轴向贯穿转子33的中心，第一轴段241适于穿过上述配合孔333，配合孔333具有一条直边3331，此时配合孔333大致呈“D”字形，对应地，第一轴段241的外周面上具有一个平面部2411，该平面部2411沿第一轴段241的轴向延伸。转子33与曲轴24装配到位后，平面部2411与直边3331彼此相对，转子33与曲轴24不能相对转动，从而当转子33工作时，可以顺利地将转动力矩转递给曲轴24，从而带动旋转式压缩机100正常工作。

当然，配合孔333还可以具有多条直边3331，多条直边3331依次相连或彼此间隔开，相应地，第一轴段241具有多个平面部2411，多个平面部2411依次相连或彼此间隔开(图未示出)。可以理解，多条直边3331和多个平面部2411的个数以及布置方式等还可以根据实际要求具体布置，本实用新型对此不作具体限定。

或者，转子33与曲轴24也可以键连接。如图6所示，第一轴段241上具有沿第一轴段241的轴向延伸的键槽3332，转子33的配合孔333内具有与该键槽3332相匹配的配合槽，键配合在键槽3332和配合槽内，从而将转子33与曲轴24固定在一起，保证了转子33固定的可靠性。

转子33的远离第二轴段242的一侧(例如，图1中的上侧)设有固定件4，固定件4与曲轴24相连以限定转子33相对于曲轴24的轴向移动。例如，参照图1并结合图3，固定件4的底部敞开，固定件4罩设在曲轴24的上端，且固定件4的顶壁与曲轴24的上端面彼此间隔开，固定件4的下端与转子33的上表面接触，固定件4可以通过螺纹紧固件例如螺钉5与曲轴24相连，具体而言，螺纹紧固件例如螺钉5的下端穿过固定件4的顶部与曲轴24螺纹连接。

由此，通过设置固定件4，固定件4压在转子33的上表面上，且固定件4与曲轴24中心通过螺钉5连接的方式固定，保证了在旋转式压缩机100运行时转子33不会发生轴向窜动，也就是说，转子33装配后无法发生轴向位移，从而保证了转子33与第一定子31、第二定子32之间的间隙，进而保证了旋转式压缩机100的性能和可靠性。

旋转式压缩机100的压缩机构是对冷媒进行做功压缩的结构，气缸22吸气侧负责吸入低压的冷媒，通过曲轴24旋转带动压缩机构工作，对吸入的低压冷媒进行压缩后产生高压冷媒，高压冷媒从排气口排出进入到主轴承21上表面以上空间。此时，由于冷媒为高压的气体状态，简直可以看成是无孔不入，所以在定子、转子33周围都有高压气态冷媒的存在，为了保证气态冷媒的顺利流通至旋转式压缩机100顶部排出，可以在转子33上开设通气孔334，该通气孔334可以让高压气态冷媒流过。

其中，转子33上形成有沿转子33的轴向贯通的至少一个通气孔334。可选地，通气孔334为多个，且多个通气孔334的沿转子33的周向间隔分布，多个通气孔334优选沿转子33的周向均匀分布。例如图5和图6的示例中示出了六个通气孔334。其中，通气孔334为圆形孔、椭圆形孔、长圆形孔或多边形孔等。

进一步地，曲轴24具有偏心部，其中多个通气孔334中的对应偏心部侧的通气孔334的横截面积大于与偏心部相对的另一侧的通气孔334的横截面积。具体地讲，转子33的通气孔334大小不一，相对应曲轴24偏心部侧的通气孔334直径较另一侧大。转子33安装在曲轴24上以后，横截面积较大的通气孔334位于曲轴24的偏心部的一侧，横截面积较小的通气孔334位于与曲轴24的偏心部相对的另一侧。

由于曲轴24的偏心部对压缩机的压缩机构会产生偏心质量与偏心力矩，需要在压缩机构上设置平衡结构去平衡由于偏心部产生的偏心质量与偏心力矩，所以在曲轴24偏心部侧的转子33上开设较大的孔，而在另一侧的转子33上开设相对较小的孔，这样可以让转子33的质量不对称，使其产生的偏心质量与偏心力矩与曲轴24偏心部的相互抵消一部分，从而使得压缩机的压缩机构更加平衡与可靠。

因为曲轴24在加工时候难免存在内侧一小部分难以加工到的情况，由此会留有多余的材料使得整个第二轴段242的上表面不平，如果在此情况下安装转子33，转子33不容易安装到位并且容易产生倾斜，通过在第二轴段242的上表面上靠近内侧的位置设置凹槽，则可以通过再次加工把残余的材料去除，保证转子33安装到位并且稳固。

具体而言，第二轴段242的与第一轴段241相连的一侧表面(例如，图1中的上表面)上形成有凹槽，例如，凹槽可以从第二轴段242的上表面向下凹入形成。可选地，凹槽位于第二轴段242的邻近第二轴段242的中心轴线的一侧(即内侧)。这里，需要说明的是，方向“内”指的是朝向第二轴段242的中心轴线的方向，其相反方向被定义为“外”，即远离第二轴段242的中心轴线的方向。

根据本实用新型实施例的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机100，旋转式压缩机100的转子33的可靠性高，且装配工艺好。

根据本发明第二方面实施例的制冷系统(图未示出)，包括：根据本发明上述第一方面实施例的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机100、冷凝器、节流装置以及蒸发器。其中，冷凝器的一端与旋转式压缩机100相连，节流装置与冷凝器的另一端相连，蒸发器连接在节流装置和旋转式压缩机100之间。

根据本发明实施例的制冷系统，通过设置上述第一方面实施例的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机100，提升了旋转式压缩机100的整体性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，其特征在于，包括：

壳体；

压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内，所述压缩机构包括曲轴，其中所述曲轴包括沿轴向彼此相连的第一轴段和第二轴段，所述第一轴段的横截面积小于所述第二轴段的横截面积；以及

轴向磁通电机，所述轴向磁通电机包括转子，其中所述转子套设在所述第一轴段上且支撑在所述第二轴段的与所述第一轴段相连的一侧表面上。

2.根据权利要求1所述的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述转子上形成有与第一轴段配合的配合孔，所述配合孔被构造成具有至少一条直边，

所述第一轴段的沿其轴向的外周面的对应所述直边的位置被构造成具有至少一个平面部，所述第一轴段与所述配合孔配合以限定所述转子与所述曲轴的相对转动。

3.根据权利要求1所述的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述转子的远离所述第二轴段的一侧设有固定件，所述固定件与所述曲轴相连以限定所述转子相对于所述曲轴的轴向移动。

4.根据权利要求3所述的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述固定件通过螺纹紧固件与所述曲轴相连。

5.根据权利要求1所述的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述转子上形成有沿所述转子的轴向贯通的至少一个通气孔。

6.根据权利要求5所述的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述通气孔为多个，且所述多个通气孔的沿所述转子的周向间隔分布。

7.根据权利要求6所述的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述曲轴具有偏心部，其中所述多个通气孔中的对应所述偏心部侧的所述通气孔的横截面积大于与所述偏心部相对的另一侧的所述通气孔的横截面积。

8.根据权利要求1所述的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述转子与所述曲轴键连接。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述第二轴段的与所述第一轴段相连的一侧表面上形成有凹槽。

10.根据权利要求9所述的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机，其特征在于，所述凹槽位于所述第二轴段的邻近所述第二轴段的中心轴线的一侧。

11.一种制冷系统，其特征在于，包括：

根据权利要求1-10中任一项所述的具有轴向磁通电机的旋转式压缩机；

冷凝器，所述冷凝器的一端与所述旋转式压缩机相连；

节流装置，所述节流装置与所述冷凝器的另一端相连；以及

蒸发器，所述蒸发器连接在所述节流装置和所述旋转式压缩机之间。