CN205918605U - 滑片式压缩机及家用电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种滑片式压缩机以及设置有该滑片式压缩机的家用电器，所述滑片式压缩机包括电机组件、泵组件和壳体组件，所述电机组件和泵组件在横向上依次设置在所述壳体组件内，在所述壳体组件上设置有排气管，所述壳体组件的内腔被所述电机组件和泵组件分隔成多个腔室，分别为位于所述泵组件一侧的第一腔室、位于泵组件和电机组件之间的第二腔室和位于所述电机组件一侧的第三腔室，所述排气管设置在所述第三腔室所对应的壳体组件上，三个腔室的底部相互连通。本申请中的滑片式压缩机采用泵体电机一体化结构，整机油气路一体设计，能够保证滑片有充足的背压力，能够使滑片快速开启。

Description

滑片式压缩机及家用电器

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，具体涉及一种滑片式压缩机以及设置有这种滑片式压缩机的家用电器。

背景技术

滑片式压缩机主要由气缸、转子、滑片及缸盖等组成。气缸上开设有吸气孔口和排气孔口，开有纵向凹槽的转子偏心配置在气缸内，凹槽内装有可纵向滑动的滑片。转子旋转时，滑片在离心力的作用下从槽中甩出，端部紧贴在气缸内壁面上，气缸内壁与转子外表面组成的月牙形空间被滑片分隔成若干小室，称为基元容积。转子旋转一周，基元容积由最小变到最大再变回最小，实现吸气、压缩和排气过程；当有多个滑片时，转子旋转一周分别进行多次吸气、压缩和排气过程。

传统的滑片机主要是汽车空调上应用，其压缩机的电机与泵体不在同一个密封空间内，所以其气路的设计不需要考虑冷却电机，滑片背压的提供可以直接由泵体排气提供。

滑片式压缩机的研究重点及难点：

1)滑片式压缩机摩擦功耗大。滑片压缩机泵体一般由多个滑片组成，该结构的压缩机摩擦副较多，摩擦功耗相比转子式压缩机大，特别是滑片头部的摩擦和磨损异常严重，导致整机功耗偏低；

2)滑片式压缩机的油气路设计复杂。一般滑片机为卧式结构，供油方式与转子机不同。

实用新型内容

有鉴于此,本实用新型为了至少部分地解决上述技术问题，提供一种油气路结构简单的滑片式压缩机以及设置有这种滑片式压缩机的家用电器。

根据本实用新型的第一方面，提供一种滑片式压缩机，包括电机组件、泵组件和壳体组件，所述电机组件和泵组件在横向上依次设置在所述壳体组件内，在所述壳体组件上设置有排气管，所述壳体组件的内腔被所述电机组件和泵组件分隔成多个腔室，分别为位于所述泵组件一侧的第一腔室、位于泵组件和电机组件之间的第二腔室和位于所述电机组件一侧的第三腔室，所述排气管设置在所述第三腔室所对应的壳体组件上，三个腔室的底部相互连通。

优选地，所述电机组件包括电机定子和电机转子，所述电机定子位于所述电机转子的径向外侧，至少在所述电机定子的下端设置有定子切边。

优选地，所述泵组件包括第一法兰、第二法兰和气缸，所述第一法兰位于远离所述电机组件的一侧，所述第二法兰位于靠近所述电机组件的一侧，所述气缸设置在第一法兰和第二法兰之间；在所述第一法兰的下端和壳体组件之间形成有空隙，和/或，在所述第二法兰的下端设置有法兰切边。

优选地，在所述气缸内设置有气缸腔，所述泵组件包括泵主轴，在所述泵主轴上设置有滑片槽，在所述滑片槽内设置有滑片，所述滑片的头部能够抵靠在所述气缸腔的内壁上。

优选地，在所述第一法兰上设置有法兰上油通道和背压油槽，所述背压油槽分别与所述上油通道和滑片槽相连通。

优选地，还包括主轴，在所述主轴上沿横向开设有贯通的主轴中心通道。

优选地，在所述主轴位于电机组件的一端的端部的所述主轴中心通道上设置有止回机构。

优选地，所述滑片由硅铝合金制成。

优选地，所述硅铝合金中硅含量为15-25％。

优选地，所述硅铝合金中初生硅的尺寸为2～10微米。

根据本实用新型的第二方面，提供一种家用电器，设置有本申请中的滑片式压缩机。

本实用新型提供的滑片式压缩机中，排气管设置在远离泵组件的一侧，壳体组件内的多个腔室下部连通，这样，排放到远离泵组件的第三腔室内的高压气体能够将位于壳体组件内腔中的冷冻油快速压入背压油槽和主轴中心通道内，能够使滑片快速开启并实现润滑油的快速流动，快速建立润滑系统；本申请中的滑片式压缩机采用泵体电机一体化结构，整机油气路一体设计，能够保证滑片有充足的背压力，能够使滑片快速开启；并且，本申请中的滑片采用硅铝合金材料，高硅铝合金材料硬质Si相圆滑、尺度小，滑片强度高、减磨效果好，能够较好的降低整机功耗，具有提升能效的效果。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本申请中的滑片式压缩机结构示意图；

图2为本申请中的滑片式压缩机的泵体结构示意图；

图3为本申请中的Al-Si合金滑片及现有技术中的钢滑片与滑片槽材料的摩擦系统对比图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

本实用新型提供一种全封闭滑片式压缩机，采用泵体和电机一体化设计，滑片背压腔在压缩机启动瞬间形成；并且本实用新型中的滑片采用高硅Al-Si合金制成，滑片在其运动槽中的摩擦系数较小，且在本申请中的背压及润滑条件下，滑片的相应速度快，密封性好。

如图1所示，本申请中的压缩机为卧式压缩机，包括电机组件1、泵组件2和壳体组件3，所述电机组件1和泵组件2在横向上依次设置在所述壳体组件3内。所述电机组件1包括电机定子11、电机转子12和电机主轴13，所述电机定子11位于所述电机转子的径向外侧。所述电机定子11和电机转子12为所述电机主轴13的旋转提供驱动力。在所述电机定子11和电机转子12之间设置有定转子间隙14，在所述转子12上设置有转子气体通道15，所述转子气体通道15沿横向设置，并贯穿所述转子12的整个宽度。

所述壳体组件3包括壳体主体31、第一端盖32和第二端盖33，所述壳体主体31为筒状，所述第一端盖32和第二端盖33分别设置在所述壳体主体31的两端，使得所述壳体组件3内部形成封闭的内腔，所述内腔被所述电机组件1和泵组件2分隔成多个腔室，分别为位于所述第一端盖32和泵组件2之间的第一腔室34、位于泵组件2和电机组件1之间的第二腔室35和位于所述电机组件1和第二端盖33之间的第三腔室36。在所述第一腔室34的下部形成有油池37。在所述第二端盖33上设置有排气管6，用于将压缩后的气体排出所述压缩机。

如图1-2所示，所述泵组件2包括第一法兰21、第二法兰22、气缸23和泵主轴24。所述气缸23设置在第一法兰21和第二法兰22之间，所述第一法兰21位于远离所述电机组件1的一侧，所述第二法兰22位于靠近所述电机组件1的一侧。所述泵主轴24横向穿过第一法兰21、第二法兰22和气缸23，并有所述第一法兰21和第二法兰22支撑。所述泵主轴24优选与所述电机主轴13为同一轴，即压缩机的主轴4。当所述电机主轴13旋转时，所述泵主轴24在所述电机主轴13的带动下同时旋转。在所述气缸23内设置有气缸腔231，所述气缸腔231为偏心腔(参见图2)，这样，在所述泵主轴24的外壁和气缸腔231的内壁之间形成月牙形的气缸工作腔2311。在所述泵主轴24上设置有滑片槽241，所述滑片槽241与所述泵主轴24的径向方向成一定角度地设置，该角度优选为90度左右。在所述滑片槽241内设置有滑片242，所述滑片242的头部2421在压力油的作用下能够抵靠在所述气缸腔231的内壁上，从而将所述气缸工作腔2311分隔成吸气腔和压缩腔，实现对气体的压缩。

如图1所示，在所述第一法兰21上位于所述泵主轴24下侧的位置沿所述第一法兰21的径向设置有法兰上油通道211，所述法兰上油通道211沿竖向设置。所述第一法兰21的下端和壳体主体11之间形成有空隙7，该空隙7与所述油池37连通，使得位于所述油池37内的润滑油能够进入所述上油通道211内。在所述第一法兰21上位于所述上油通道211和滑片槽241之间的位置形成有背压油槽212，所述背压油槽212分别与所述上油通道211和滑片槽241相连通，用于将经所述上油通道211流入的背压油输入到所述滑片槽241中，为所述滑片242提供背压，使得所述滑片242的头部能够抵靠在所述气缸腔231的内壁上，实现压缩机的正常工作。

如图1-2所示，在所述第一法兰21上还设置有吸气口213和法兰月牙腔214，所述法兰月牙腔214位于所述吸气口213的径向内侧，所述法兰月牙腔214与所述气缸23的气缸工作腔2311相连通，用于将待压缩的气体输入所述气缸工作腔2311内进行压缩。在所述第二法兰22上设置有排气口221，用于将压缩后的气体从气缸23内排出。在所述排气口221上设置有排气阀片222，用于控制压缩后的气体的排出。

在所述主轴4上沿所述主轴的轴向中心线开设有贯通的主轴中心通道41。在所述主轴4位于电机组件1的一端的端部的主轴中心通道41上设置有止回机构42，所述止回机构42优选为单向阀，当其左侧压力小于右侧压力时(以图1中所示方位为例)，所述止回机构42处于关闭状态，当其左侧压力大于右侧压力时，所述止回机构42处于打开状态。所述止回机构42的设置可为所述主轴中心通道41内的润滑油提供一定的压力。在所述主轴中心通道41位于电机组件1一侧的端部处设置有挡油板5，所述挡油板5可回收随高压气体排出的气态冷冻油，使气态冷冻油与所述挡油板碰撞后回流。优选地，在所述主轴4上与所述第一法兰21和第二法兰22对应的位置设置有法兰油孔43，用于将润滑油引流到法兰和主轴的接触面上提供润滑；在所述主轴中心通道41上还设置有导油片，以利于润滑油的流通。

在所述第二法兰22的下端和电机定子11的下端分别设置有法兰切边223和定子切边111，这些法兰切边223和定子切边111的设置可使得所述第一腔室34、第二腔室35和第三腔室36的底部相互连通，进而使得冷冻油可在整个所述壳体组件3的内腔的下部流通。

在压缩机运行时，冷媒由所述吸气口213吸入，经由法兰月牙腔214进入气缸工作腔2133，然后通过滑片242与气缸23共同作用将压缩后的高温高压冷媒由第二法兰22上的排气口221经排气阀片222排入壳体中间的第二腔室35，然后经由定转子间隙14、转子气体通道15以及定子切边111进入壳体内右侧的第三腔室36，最后由排气管6排出。这是本压缩机的整体气体流动过程。

在压缩机启动之前，壳体组件3内部的三个腔室34、35、36的气压相等，冷冻油存在于壳体组件3内腔的下部，且由于法兰切边223和定子切边111的存在，使得三个腔室34、35、36下部是连通的，此时冷冻油液面高度相同；而压缩机运行时会产生上述的气体流动过程，使得壳体内部三个腔体产生压差：位于中间的第二腔室35内的压力＞壳体组件3内右侧第三腔室36内的压力＞壳体组件3内左侧第一腔室34内的压力，进而使得壳体组件3内下部的冷冻油产生相应的高度差，具体如图1所示，由于上述气体压差的存在，使得一小部分冷冻油通过定子切边111流到所述第三腔室36内，大部分冷冻油通过法兰切边223流入所述第一腔室34内形成油池37，与此同时冷冻油在高压的作用下被压入法兰上油通道211，并沿通道进入背压油槽212内，进而进入主轴4的滑片槽241后端为滑片242提供背压，以保证滑片242在运转过程中贴紧气缸32内壁，以及提供所述滑片242侧面的润滑，由此形成了第一条油路通道。

当压缩机运转后，带动位于主轴中心通道41内的导油片转动，导油片产生泵油压力，随着冷冻油液面的升高，使得所述止回机构42左侧的压力大于右侧压力，止回机构42打开，冷冻油进入主轴中心通道41内，同时由于主轴中心通道41左端的导油片的泵油作用以及止回机构42的压阻作用使得主轴中心通道41内部的冷冻油压力升高，将冷冻油压入主轴中心通道41相应位置处的两个法兰油孔43，向压缩机泵组件中的第一法兰21、第二法兰22处的摩擦副供油，包括第一法兰21的轴颈、端面和第二法兰22的轴颈、端面，这是第二条油路通道。

当压缩机运行稳定后，油池37内的冷冻油的压力等于压缩机壳体组件3内的压力(略小于排气阀片处的排气压力)，保证了背压槽212以及滑片槽241后端的油压近似等于壳体组件3内的排气压力，使滑片242能够在油压的作用下贴紧气缸壁面，如图2所示。

为了减小滑片242的头部2421和气缸腔231的内壁之间的摩擦，所述滑片242采用高强度、高耐磨的高硅铝合金材料，该高硅铝合金材料采用喷射沉积工艺加工，含有质量百分数分别为15～25％的Si，3～5％的Fe，2～4.5％的Cu和0.6～1.2％的Mg。这种材料中，硬度高的硅相与铝的软质相结合，耐磨性好；Si含量达到15-25％范围，Si的形态特别重要，影响滑片242与主轴4以及滑片槽241之间的摩擦学性能，初生硅的尺寸在2～10微米，优选3～7微米，且形状圆滑，相比普通的过共晶铝硅合金，该组织的铝合金材料硬度高，耐磨性好。

本申请中的铝合金不需要进行酸化、阳极氧化等表面处理工艺，采用该材料的滑片242与主轴4以及滑片槽241之间形成往复滑动摩擦副，与压缩机中常用的高速钢滑片相比，该材料与主轴4以及滑片槽241(滑片槽241的材质为优质碳素结构钢)的摩擦系数更小，如图3所示。在相同摩擦测试条件下，高速钢滑片与主轴4以及滑片槽241材料的平均摩擦系数为0.095，而本申请中的高硅铝合金材料与主轴4以及滑片槽241的平均摩擦系数为0.077，其中，主轴4和滑片槽241的材质为优质碳素结构钢。因此，采用该方案的滑片式压缩机的摩擦功耗会相应减小。

本实用新型提供的滑片式压缩机中，排气管6设置在远离泵组件2的一侧，壳体组件3内的多个腔室下部连通，这样，排放到远离泵组件2的第三腔室36内的高压气体能够将位于壳体组件3内腔中的冷冻油快速压入背压油槽212和主轴中心通道41内，能够使滑片242快速开启并实现润滑油的快速流动，快速建立润滑系统；本申请中的滑片式压缩机采用泵体电机一体化结构，整机油气路一体设计，能够保证滑片242有充足的背压，能够使滑片快速开启；并且，本申请中的滑片采用硅铝合金材料，高硅铝合金材料硬质Si相圆滑、尺度小，滑片强度高、减磨效果好，能够较好的降低整机功耗，具有提升能效的效果。

应当说明的是，在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。

Claims (11)

1.一种滑片式压缩机，包括电机组件(1)、泵组件(2)和壳体组件(3)，所述电机组件(1)和泵组件(2)在横向上依次设置在所述壳体组件(3)内，在所述壳体组件(3)上设置有排气管(6)，所述壳体组件(3)的内腔被所述电机组件(1)和泵组件(2)分隔成多个腔室，分别为位于所述泵组件(2)一侧的第一腔室(34)、位于泵组件(2)和电机组件(1)之间的第二腔室(35)和位于所述电机组件(1)一侧的第三腔室(36)，所述排气管(6)设置在所述第三腔室(36)所对应的壳体组件(3)上，三个腔室的底部相互连通。

2.根据权利要求1所述的滑片式压缩机，其特征在于，所述电机组件(1)包括电机定子(11)和电机转子(12)，所述电机定子(11)位于所述电机转子(12)的径向外侧，至少在所述电机定子(11)的下端设置有定子切边(111)。

3.根据权利要求2所述的滑片式压缩机，其特征在于，所述泵组件(2)包括第一法兰(21)、第二法兰(22)和气缸(23)，所述第一法兰(21)位于远离所述电机组件(1)的一侧，所述第二法兰(22)位于靠近所述电机组件(1)的一侧，所述气缸(23)设置在第一法兰(21)和第二法兰(22)之间；在所述第一法兰(21)的下端和壳体组件(3)之间形成有空隙(7)，和/或，在所述第二法兰(22)的下端设置有法兰切边(223)。

4.根据权利要求3所述的滑片式压缩机，其特征在于，在所述气缸(23)内设置有气缸腔(231)，所述泵组件(2)包括泵主轴(24)，在所述泵主轴(24)上设置有滑片槽(241)，在所述滑片槽(241)内设置有滑片(242)，所述滑片(242)的头部(2421)能够抵靠在所述气缸腔(231)的内壁上。

5.根据权利要求4所述的滑片式压缩机，其特征在于，在所述第一法兰(21)上设置有法兰上油通道(211)和背压油槽(212)，所述背压油槽(212)分别与所述上油通道(211)和滑片槽(241)相连通。

6.根据权利要求1所述的滑片式压缩机，其特征在于，还包括主轴(4)，在所述主轴(4)上沿横向开设有贯通的主轴中心通道(41)。

7.根据权利要求6所述的滑片式压缩机，其特征在于，在所述主轴(4)位于电机组件(1)的一端的端部的所述主轴中心通道(41)上设置有止回机构(42)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的滑片式压缩机，其特征在于，所述滑片(242)由硅铝合金制成。

9.根据权利要求8所述的滑片式压缩机，其特征在于，所述硅铝合金中硅含量为15-25％。

10.根据权利要求8所述的滑片式压缩机，其特征在于，所述硅铝合金中初生硅的尺寸为2～10微米。

11.一种家用电器，其特征在于，设置有权利要求1-10任一项所述的滑片式压缩机。