《旋转式压缩机.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《旋转式压缩机.pdf（12页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104196728A43申请公布日20141210CN104196728A21申请号201410418248X22申请日20140822F04C29/00200601F04C29/0220060171申请人广东美芝制冷设备有限公司地址528333广东省佛山市顺德区顺峰山工业开发区72发明人熊指挥郭宏黄锡槿74专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所普通合伙11201代理人贾玉姣54发明名称旋转式压缩机57摘要本发明公开了一种旋转式压缩机，包括壳体、电机和压缩机构，所述壳体包括下壳体组件；电机设在壳体内；压缩机构与电机相连且包括气缸、主轴承和副轴承组件，副轴承组件包括轮毂部和法。
2、兰部，轮毂部的横向尺寸小于法兰部的横向尺寸，其中P1、P2分别满足01P115，006P211，其中，P1H1/H2，P1H3/H4，H1为轮毂部下表面的中心与下壳体组件底壁之间的垂直距离，H2为副轴承组件的高度，H3为法兰部的下表面的边缘与下壳体组件底壁之间的垂直距离，H4为气缸的高度。根据本发明的旋转式压缩机，提高了冷冻机油的溶解粘度，增加了旋转式压缩机的可靠性。51INTCL权利要求书1页说明书6页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图4页10申请公布号CN104196728ACN104196728A1/1页21一种旋转式压缩机，其特征在于，。
3、包括壳体，所述壳体内具有油池，所述壳体包括下壳体组件；电机，所述电机设在所述壳体内；压缩机构，所述压缩机构与所述电机相连，所述压缩机构包括气缸、主轴承和副轴承组件，所述主轴承和副轴承组件分别设在所述气缸的顶部和底部且与所述气缸限定出压缩腔，所述副轴承组件包括沿轴向依次向上相连的轮毂部和法兰部，所述轮毂部的横向尺寸小于所述法兰部的横向尺寸，其中P1、P2分别满足01P115，006P211其中，P1H1/H2，P2H3/H4，所述H1为所述轮毂部下表面的中心与所述下壳体组件底壁之间的垂直距离，所述H2为所述副轴承组件在上下方向上的高度，所述H3为所述法兰部的下表面的边缘与所述下壳体组件底壁之间的。
4、垂直距离，所述H4为所述气缸在上下方向上的高度。2根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述下壳体组件具有向下凸出的凸起部，所述凸起部与所述轮毂部上下相对。3根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述下壳体组件的底面形成为平面。4根据权利要求13中任一项所述的旋转式压缩机，其特征在于，当所述压缩腔的排出容积小于等于25CM3/REV时，P1、P2进一步满足01P110，008P208；当所述压缩腔的排出容积大于25CM3/REV时，P1、P2进一步满足01P110，006P204。5根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述旋转式压缩机内用于制冷循环的冷媒是HC类可燃冷。
5、媒。权利要求书CN104196728A1/6页3旋转式压缩机技术领域0001本发明涉及制冷设备领域，尤其是涉及一种旋转式压缩机。背景技术0002相关技术中指出，旋转式压缩机压缩后的部分冷媒会溶入其油池的冷冻机油内，这样会使得冷冻机油溶解粘度降低，从而降低了旋转式压缩机内运动部件的润滑条件，从而降低了旋转式压缩机的可靠性和工作效率。发明内容0003本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种旋转式压缩机，可以减少其油池内溶于冷冻机油中的冷媒量，减少空调系统冷媒封入量，也可以保证旋转式压缩机供油量及供油品质，从而可以提高旋转式压缩机性能，改善旋转式压缩机可靠性。
6、。0004根据本发明的旋转式压缩机，包括壳体，所述壳体内具有油池，所述壳体包括下壳体组件；电机，所述电机设在所述壳体内；压缩机构，所述压缩机构与所述电机相连，所述压缩机构包括气缸、主轴承和副轴承组件，所述主轴承和副轴承组件分别设在所述气缸的顶部和底部且与所述气缸限定出压缩腔，所述副轴承组件包括沿轴向依次向上相连的轮毂部和法兰部，所述轮毂部的横向尺寸小于所述法兰部的横向尺寸，其中P1、P2分别满足01P115，006P211，其中，P1H1/H2，P1H3/H4，所述H1为所述轮毂部下表面的中心与所述下壳体组件底壁之间的垂直距离，所述H2为所述副轴承组件在上下方向上的高度，所述H3为所述法兰部的。
7、下表面的边缘与所述下壳体组件底壁之间的垂直距离，所述H4为所述气缸在上下方向上的高度。0005根据本发明的旋转式压缩机，油池内的温度得到了提高，从而溶于油池的冷冻机油中的冷媒含量减少，空调系统中冷媒封入量减少，同时提高了冷冻机油的溶解粘度，增加了旋转式压缩机的可靠性。0006可选地，所述下壳体组件具有向下凸出的凸起部，所述凸起部与所述轮毂部上下相对。0007或者可选地，所述下壳体组件的底面形成为平面。0008进一步地，当所述压缩腔的排出容积小于等于25CM3/REV时，P1、P2进一步满足01P110，008P208；当所述压缩腔的排出容积大于25CM3/REV时，P1、P2进一步满足01P1。
8、10，006P204。0009可选地，所述旋转式压缩机内用于制冷循环的冷媒是HC类可燃冷媒。0010本发明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，或通过本发明的实践了解到。附图说明说明书CN104196728A2/6页40011本发明的上述和/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0012图1是根据本发明实施例的旋转式压缩机的局部示意图；0013图2是图1中所示的旋转式压缩机的另一个示意图；0014图3是图1中所示的旋转式压缩机内溶于油池中的冷媒含量与P1、P2的关系图；0015图4是根据本发明实施例的系统能效及能力与P1、P。
9、2的关系图；0016图5是图1中所示的旋转式压缩机的曲轴的供油能力与P2的关系图；0017图6是图1中所示的旋转式压缩机的性能系数与P2的关系图；0018图7是根据本发明实施例的旋转式压缩机内溶于油池中的冷媒含量、系统能效比、供油能力以及性能系数与P2的关系图。0019附图标记0020100旋转式压缩机；002111主壳体；12下壳体；13油池；2电机；002231气缸；311吸气口；32主轴承；002333副轴承；331轮毂部；332法兰部；341中心油孔。具体实施方式0024下面详细描述本发明的实施例，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。
10、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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。0025在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“高度”、“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发明和简化描述，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发明的限制。0026在本发明的描述中，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。
11、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发明中的具体含义。0027下面参考图1图7描述根据本发明实施例的旋转式压缩机100。0028如图1和图2所示，根据本发明实施例的旋转式压缩机100，包括壳体、电机2以及压缩机构。0029参照图1和图2，壳体竖直布置，此时壳体的中心轴线与其放置平面垂直，电机2和压缩机构均设在壳体内，电机2与压缩机构相连，以驱动压缩机构对进入到压缩机构的压缩腔内的冷媒进行压缩，壳体内的底部具有油池13，油池13内的润滑油例如冷。
12、冻机油可以进入压缩机构的各个运动部件以对各个运动部件进行润滑。0030可以理解，壳体可以包括上壳体图未示出、主壳体11和下壳体组件，主壳体11可以大体形成为顶部和底部均敞开的圆筒形，上壳体和下壳体组件分别设在主壳体11的顶部和底部，这三者共同限定出用于容纳上述电机2和压缩机构的容纳空间。当然，壳体的说明书CN104196728A3/6页5具体结构还可以根据不同的旋转式压缩机100的类型而适应性改变，本发明对此不作特殊限定。值得注意的是，图1和图2中的下壳体组件为下壳体12，然而，当下壳体12上安装有其它部件且该部件位于壳体内时，也就是说，下壳体组件包括下壳体12和上述部件。0031具体地，如图。
13、1和图2所示，压缩机构包括气缸31、主轴承32和副轴承组件，气缸31的顶部和底部均敞开，主轴承32和副轴承组件分别设在气缸31的顶部和底部，且主轴承32、副轴承组件与气缸31限定出压缩腔，副轴承组件包括沿轴向依次向上相连的轮毂部331和法兰部332，轮毂部331和法兰部332优选同轴设置，其中，轮毂部331的横向尺寸小于法兰部332的横向尺寸。这里，需要说明的是，图1和图2中的副轴承组件为副轴承33，然而，当排气孔形成在副轴承33上时，可以在副轴承33的远离气缸的一侧设置消音器图未示出，换言之，副轴承组件包括副轴承33和消音器。0032本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现与认知作出的发明人。
14、发现，旋转式压缩机100运行时，在压缩腔内压缩后的冷媒为油气混合物从主轴承32上的排气孔排出，此时会将在排气孔附近因油池13的油面扰动、飞溅而产生的油粒一起带出，这些冷媒经过电机2的定子和转子之间的间隙流向壳体内的上部空间，在此过程中，因电机2过滤等其他因素而沉积下来的冷冻机油通过定子与壳体的内壁之间的间隙回流到壳体底部的油池13中，而剩下的油粒继续与气态冷媒一起向上运动通过壳体顶部的排气口排出壳体外，例如进入空调系统，最后跟随冷媒又一起通过壳体的吸气口311进入压缩腔内，进行下一循环。而在压缩机中，油池13底部附近的冷冻机油在压缩机构的曲轴的中心油孔341内的上油叶片的作用下，向上泵油，并对。
15、压缩机构的各个运动部件进行润滑，最后通过设置在主轴承32上的螺旋油槽排出压缩机构，此后大部分冷冻机油向下流向油池13，少部分跟随从压缩腔排出的冷媒，向上流向流动。0033在上述过程中，从电机2上部回流的冷冻机油被电机2加热，温度较高，从主轴承32流出的用于对运动部件间进行润滑的冷冻机油，由于吸收了大量摩擦热，温度也较高。这两部分温度较高的冷冻机油共同向下流向油池13，并向下进行热传递。而油池13下部的冷冻机油会通过壳体与壳体外部换热，从而使得自身的温度较低。0034由于冷冻机油的密度与温度存在一定关系温度越高，密度越小，因此油池13上部温度较高的冷冻机油“漂浮”在下部温度较低的冷冻机油上，当温。
16、度较高的冷冻机油温度下降时，这部分冷冻机油也因密度增加而下沉。在整个油路动态循环中，温度较高的冷冻机油始终“漂浮”在油池13上层，低温冷冻机油始终“沉积”在油池13下部。这样，在油池13纵向方向就形成了不同温度梯度的冷冻机油层。油池13中冷冻机油的这种温度差异一般约在510，甚至更大。0035因为压缩机内的冷冻机油与冷媒是相溶的，而冷冻机油中的冷媒溶解量与压力温度存在对应关系温度越高，冷媒溶解度越小，冷冻机油溶解粘度增加，可靠性增加。也就是说，温度越低，冷媒的溶解度就越大，冷冻机油的溶解粘度就降低，从而旋转式压缩机100的可靠性就降低。具体地，油池13下部的冷冻机油由于温度较低，这样从压缩腔排。
17、出的冷媒会较大程度地溶解在这部分冷冻机油中，从而降低了旋转式压缩机100的效率，且由于冷冻机油的溶解粘度降低，不利于压缩机构各个运动部件之间的润滑，摩擦损耗严重，噪音大，且降低了旋转式压缩机100的使用寿命。0036由此可知，减少旋转式压缩机100内油池13中温度偏小的冷冻机油，就可以很好说明书CN104196728A4/6页6地减少旋转式压缩机100内溶于冷冻机油中的冷媒量，从而减少空调系统中的冷媒封入量，这对于冷媒封入量有着严格要求的可燃冷媒是极为重要的。0037从而，使曲轴吸油处即曲轴的下端聚集相对较高温度的冷冻机油，这样可以提高进行润滑的冷冻机油的溶解粘度，改善运动部件间润滑状态，从而。
18、可以减少冷媒泄漏，提高能效，另外，旋转式压缩机100的可靠性也可以得到改善。这可以通过合理控制压缩机的底部离曲轴下端的距离来实现。0038具体地，如图2所示，P1、P2分别满足003901P115，006P2110040其中，P1H1/H2，P2H3/H4，H1为轮毂部331下表面的中心与下壳体组件底壁例如，图1和图2中下壳体12的底壁之间的垂直距离即轮毂部331下表面的中心与该中心在壳体的底壁上的投影之间的垂直距离，H2为副轴承组件例如，图1和图2中的副轴承33在上下方向上的高度，H3为法兰部332的下表面的边缘与下壳体组件底壁例如，图1和图2中下壳体12的底壁之间的垂直距离即法兰部332下。
19、表面的边缘与该边缘在壳体的底壁上的投影之间的垂直距离，H4为气缸31在上下方向上的高度即气缸31的厚度。0041参照图2并结合图3图7，通过调整壳体的底壁与副轴承33、气缸31之间的距离关系以及副轴承33和气缸31自身的尺寸，通过试验得出，如图3所示，冷冻机油中溶解的冷媒含量随着P1、P2数值的增加而增加，换言之，当P1、P2较小时，冷冻机油中溶解的冷媒含量较小，例如当副轴承33和气缸31的高度不变时，应当尽量减小副轴承33的轮毂部331的下表面与壳体的底壁之间的距离H1，以及副轴承33的法兰部332的下表面的边缘与壳体底壁之间的垂直距离H3。0042优选地，如图2和图3所示，下壳体12包括凸。
20、起部和连接部，凸起部可以由下壳体12的中心处向下凸出形成，连接部连接在凸起部的外周上，且连接部所在的平面高于凸起部的底面，凸起部与轮毂部331上下相对，此时H1为轮毂部331的下表面的中心与凸起部的底壁之间的垂直距离，H3为法兰部332的下表面的边缘与连接部的上表面之间的垂直距离。当然，本发明不限于此，下壳体12的底面还可以形成为平面。0043进一步地，从图3中还可以看出，当P1、P2较小时，冷冻机油中溶解的冷媒含量增加的幅度不大，当P1、P2增加到某一数值时，冷冻机油中溶解的冷媒含量增加的幅度较大。0044在空调系统中，冷媒封入量的变化关系与上述变化相近。在保证系统冷媒封入量不变的情况下，系。
21、统能效EER，ENERGYEFCIENCYRATIO，即空调器的制冷性能系数，也称能效比，表示空调系统的单位功率制冷量。EER值越高，表示空调系统中蒸发吸收较多的热量或压缩机所耗的电较少及能力随P1、P2的变化趋势如图4所示，从图中可以看出，当P1、P2较大时，旋转式压缩机100内被冷冻机油溶解的冷媒含量增加，系统中用于制冷循环的冷媒量减少，系统能力有所下降，空调系统能效也受到一定影响，相比而言，当P1、P2较小时，系统能效及能力较高。0045在壳体内部，由于曲轴的下端面与副轴承33的下端面即轮毂部331的下端面通常大致平齐，曲轴的下端与壳体的底壁之间的距离大致等于上述距离H1，该距离会直接影。
22、响曲轴的供油能力及质量。例如，距离H1太小，由于上油叶片旋转的扰动作用，中心油孔341的下端处的冷冻机油会存在泡沫，供油的质量会受到影响，且供油量也会有比较大的影说明书CN104196728A5/6页7响。另外，在旋转式压缩机100中，由于结构、设计等因素的约束决定了对供油能力的要求，因此，也必须考虑这些因素对供油能力的影响。如图5所示，随着P2的增加，曲轴的供油能力先是得到改善、后趋于稳定，在供油能力大于2级时，才能有效保证润滑，保证旋转式压缩机100的可靠性，因此从旋转式压缩机100可靠性角度考虑，P2的数值必须大于某一定值，即在气缸31的厚度保持不变的情况下，副轴承33的法兰部332的下。
23、表面的边缘与壳体底壁之间的垂直距离不能太近。这里，需要说明的是，图5中的“1级”，“2级”，“3级”可以表示曲轴的供油量分别为10ML/MIN、20ML/MIN、50ML/MIN，当然，本发明不限于此，曲轴的供油量等级还可以根据实际要求具体划分，本发明对此不作特殊限定。0046因P2与旋转式压缩机100的供油能力存在一定关系，当供油能力较小时，运动部件间的冷冻机油不足，润滑、密封变差，配合部件间的冷媒泄漏增加，摩擦副之间的摩擦系数增加、阻力增加，从而导致整个旋转式压缩机100的COPCOEFCIENTOFPERFORMANCE，性能系数下降。旋转式压缩机100的COP与P2之间的关系如图6所示。
24、，从图中可以看出，旋转式压缩机100的COP和P2之间的关系与曲轴的供油能力和P2之间的关系大致相同，即先是得到改善、后趋于稳定。0047结合上述各影响因素，可以知道上述P1、P2的数值与溶于冷冻机油中的冷媒含量、旋转式压缩机100的供油能力、旋转式压缩机100的COP，系统冷媒封入量、系统能效等有着密切的关系，如图7所示图中仅示出了趋势关系，综合各影响因素的关系，得出最佳P1、P2数值范围，即01P115，006P211。0048由此，通过合理设计壳体的底部例如下壳体12，改变旋转式压缩机100内油池13内冷冻机油不同温度的冷冻机油含量，从而减少溶于冷冻机油中的冷媒含量，进而减少系统冷媒封入。
25、量。另通过合理设计下壳体12，可以更好的改善供油及冷冻机油的品质，达到改善润滑，提高旋转式压缩机100能效及可靠性。0049另外，当壳体的底部即下壳体12或者副轴承33的下部中的至少一个上安装其他部件时，例如当排气孔设在副轴承33上时，可以在副轴承33的远离气缸31的一侧设置消音器，此时H3为消音器与壳体的底部之间的垂直距离。可以理解，设置在下壳体12以及副轴承33上的部件的具体设置位置可以根据实际要求具体设计，相应地，H1至H4的具体尺寸可以根据上述定义具体确定，在此不再赘述。0050根据本发明实施例的旋转式压缩机100，油池13内的温度得到了提高，从而溶于油池的冷冻机油中的冷媒含量减少，空。
26、调系统中冷媒封入量减少即相同冷媒封入量下，系统能效得到提高，同时提高了冷冻机油的溶解粘度，增加了旋转式压缩机100的可靠性。0051进一步地，当压缩腔的排出容积小于等于25CM3/REV即压缩机构的活塞每转动一圈，排出的冷媒体积小于等于25CM3时，P1、P2进一步满足005201P110，008P208；0053当压缩腔的排出容积大于25CM3/REV即压缩机构的活塞每转动一圈，排出的冷媒体积大于25CM3时，P1、P2进一步满足005401P110，006P204。0055这里，需要说明的是，“压缩腔的排出容积”指的是压缩机构的滑片的内端与压缩腔内的活塞止抵、且滑片完全收纳在气缸31的滑片。
27、槽内时，压缩腔内气缸31的内周壁和活说明书CN104196728A6/6页8塞的外周壁之间限定出的空间的容积。可以理解，方向“内”指的是朝向气缸31中心的方向。其中，由于滑片、滑片槽等已为本领域的技术人员所熟知，这里不再详细描述。0056由此，当压缩腔的排出容积较大即大于25CM3/REV时，通过将P2设计在一个较小的范围内，例如当气缸31的高度保持不变、使下壳体12的底壁距离法兰部332较近时，油池内的冷冻机油温度较高，这样可以进一步减少旋转式压缩机100内溶于冷冻机油中的冷媒量，减少空调系统冷媒封入量，也可以保证旋转式压缩机100供油量及供油品质，从而可以进一步提高旋转式压缩机100性能，。
28、改善旋转式压缩机100可靠性。0057可选地，旋转式压缩机100内用于制冷循环的冷媒是可燃的，例如可以为HC类可燃冷媒，但不限于此。这里，需要说明的是，HC类可燃冷媒已为本领域的技术人员所熟知，这里不再详细描述。0058根据本发明实施例的旋转式压缩机100，通过设计合理的壳体底部及旋转式压缩机100各尺寸，可以很好的达到上述目的。通过相关设计及试验验证，得到了合理的H1、H2、H3、H4数值范围，使壳体内溶于冷冻机油中的冷媒少，旋转式压缩机100的供油能力得到保证、可靠性得到提高，空调系统冷媒封入量少、能效得到提高。0059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。
29、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发明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。0060尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。说明书CN104196728A1/4页9图1图2说明书附图CN104196728A2/4页10图3图4说明书附图CN104196728A103/4页11图5图6说明书附图CN104196728A114/4页12图7说明书附图CN104196728A12。