一種冰箱用立式兩級(jí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及兩級(jí)壓縮旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，具體涉及一種冰箱用立式兩級(jí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮機(jī)作為整個(gè)冰箱制冷循環(huán)系統(tǒng)的心臟，把制冷劑蒸汽從低壓狀態(tài)壓縮至高壓狀態(tài)，為循環(huán)提供動(dòng)力，使制冷循環(huán)得以周而復(fù)始地進(jìn)行。保證壓縮機(jī)的可靠運(yùn)行是至關(guān)重要的。
[0003]與其他壓縮機(jī)相比，冰箱系統(tǒng)對(duì)于壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)尺寸要求嚴(yán)格，尤其要保證其高度滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。冰箱壓縮機(jī)的工作環(huán)境是室內(nèi)，因此對(duì)震動(dòng)噪聲的要求較高。同時(shí)，還要能夠滿足冰箱變動(dòng)的制冷需求。
[0004]現(xiàn)有家用冰箱系統(tǒng)一般擁有兩個(gè)腔室，這就表明其擁有兩個(gè)不同制冷目標(biāo)溫度，這使得兩級(jí)壓縮循環(huán)和冰箱系統(tǒng)的特性相匹配。不過(guò)目前市場(chǎng)上尚沒(méi)有專門用于冰箱系統(tǒng)的兩級(jí)壓縮機(jī)。
[0005]由于上述冰箱用壓縮機(jī)特殊的設(shè)計(jì)要求，冰箱用的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)由普通的立式改為臥式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，但這引發(fā)了一系列的問(wèn)題，降低壓縮機(jī)的可靠性。問(wèn)題來(lái)自于，臥式與立式的結(jié)構(gòu)差異造成了臥式不能直接使用立式旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的油路系統(tǒng)，而需要重新設(shè)計(jì)額外的供油系統(tǒng)。而冰箱系統(tǒng)的特點(diǎn)又要求各部件都盡可能的簡(jiǎn)單，因此簡(jiǎn)單又高效的臥式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的供油系統(tǒng)一直沒(méi)能設(shè)計(jì)出來(lái)，供油問(wèn)題一直沒(méi)能解決，尤其是在工況變動(dòng)的時(shí)候，容易出現(xiàn)供油不足，最后造成壓縮機(jī)磨損量增大，壽命縮短。影響冰箱系統(tǒng)的穩(wěn)定性，嚴(yán)重者甚至造成壓縮機(jī)燒毀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種冰箱用立式兩級(jí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)及其工作方法，殼體內(nèi)采用立式旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，有效滿足壓縮機(jī)的供油需求，保障壓縮機(jī)的穩(wěn)定性;采用了外轉(zhuǎn)子電機(jī)，降低立式旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的總體高度，滿足冰箱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求;通過(guò)設(shè)置內(nèi)部?jī)?chǔ)液系統(tǒng)，保證二級(jí)壓縮的安全高效，同時(shí)簡(jiǎn)化了冰箱系統(tǒng)配置;此外，利用外轉(zhuǎn)子電機(jī)的特有結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)流道，實(shí)現(xiàn)排氣與油霧的充分分離，提尚系統(tǒng)可靠性。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]—種冰箱用立式兩級(jí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括殼體11，配置容納在所述殼體11的內(nèi)部空間中的外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12和由該外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)的栗體13，
[0009]所述殼體11中部側(cè)面設(shè)有向外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12供電用的排氣管14和密封插座組件15；
[0010]所述外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12由定子16和處于該定子16外側(cè)的轉(zhuǎn)子17構(gòu)成；
[0011]所述栗體13包括居于栗體中心沿垂直方向延伸的曲軸18和中間隔板19，配置在中間隔板19上部的上缸體20，在中間隔板19下部的下缸體21，在上缸體20內(nèi)的上活塞22和上滑片24，以及對(duì)應(yīng)的在下缸體21內(nèi)的下活塞23和下滑片25;上活塞22和下活塞23都套在曲軸18上;上缸體20上部有將其端面封閉起來(lái)的上軸承26，下缸體21下部有將其端面封閉起來(lái)下軸承27 ；所述上軸承26和下軸承27都兼作曲軸18的軸承；
[0012]所述定子16固定在上軸承26上，上軸承26與殼體11內(nèi)壁用焊接固定;轉(zhuǎn)子17與曲軸18相連接；
[0013]排氣消聲器28連接上軸承26與定子16并與上軸承26以及定子16間形成高壓排氣消聲室29;下軸承蓋30與下軸承27間形成中壓排氣消聲室31，中壓排氣消聲室31兼有儲(chǔ)氣儲(chǔ)液和氣液分離的功能；
[0014]低壓吸氣管32從殼體11側(cè)面與儲(chǔ)液器33相連；中壓進(jìn)氣管34位于下軸承27側(cè)面，從殼體11側(cè)面與外部管路相連；中壓吸氣管35嵌套在上軸承16、上缸體20、中間隔板19、下缸體21和下軸承27沿垂直方向的開孔內(nèi)部；
[0015]所述曲軸18上設(shè)有沿中心垂線方向的油孔39和與油孔39相通并沿橫向的多個(gè)橫向給油孔。
[0016]在構(gòu)成所述栗體13的部件中，上軸承26、上缸體20、中間隔板19、下缸體21及下軸承27自上而下依次配置在曲軸18上，并用多個(gè)第一安裝螺栓組36進(jìn)行連接固定;排氣消聲器28用第二安裝螺栓組37與上軸承26進(jìn)行固定，下軸承蓋30用第三安裝螺栓組38與下軸承27進(jìn)行連接固定。
[0017]所述外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12包括轉(zhuǎn)子17，設(shè)置在轉(zhuǎn)子17外的定子16;所述轉(zhuǎn)子17包括轉(zhuǎn)子鐵芯41和多個(gè)設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯41內(nèi)的轉(zhuǎn)子磁鐵件42;所述定子16包括定子鐵芯43，位于定子鐵芯43上端的上鐵芯保護(hù)片44，位于定子鐵芯43下端的排氣消聲器28，纏繞在定子鐵芯43的上鐵芯保護(hù)片44和排氣消聲器28上的定子繞組45;所述定子鐵芯43具有在所述定子鐵芯的周向朝內(nèi)方向上彼此間隔開的多個(gè)定子齒46，每相鄰的兩個(gè)定子齒之間限定出定子槽47，所述定子槽47開口朝向定子鐵芯43圓心，使定子鐵芯43周向封閉；所述上鐵芯保護(hù)片44和排氣消聲器28的形狀與定子鐵芯43徑向截面相同，排氣消聲器28外側(cè)面為具有一定高度的桶狀結(jié)構(gòu)，與上軸承26相連接，形成高壓排氣消聲室29;所述定子繞組45穿過(guò)多個(gè)定子槽47纏繞在定子鐵芯43的上鐵芯保護(hù)片44和排氣消聲器28上。
[0018]所述定子鐵芯(11)通過(guò)熱套方法固定在旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)上軸承26上。
[0019]在所述殼體11的下端安裝有固定用的支架40。
[0020]上述所述的冰箱用立式兩級(jí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的工作方法，首先，經(jīng)過(guò)密封插座組件14使外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12通電啟動(dòng)，轉(zhuǎn)子17旋轉(zhuǎn);轉(zhuǎn)子17帶動(dòng)曲軸18轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸18的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)上活塞22和下活塞23分別在上缸體20和下缸體21內(nèi)偏心旋轉(zhuǎn)；
[0021]低壓制冷劑氣體經(jīng)由儲(chǔ)液器33通過(guò)低壓吸氣管32吸入到下氣缸21中；并通過(guò)下活塞23旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及下滑片25的往復(fù)運(yùn)動(dòng)將低壓氣體壓縮至中間壓力，而后從下軸承27排入中壓排氣消聲室31內(nèi)；
[0022]同時(shí)，中壓級(jí)制冷劑氣體經(jīng)由中壓進(jìn)氣管34進(jìn)入中壓排氣消聲室31，與第一級(jí)壓縮氣體充分混合。然后，經(jīng)由中壓吸氣管35，吸入到上氣缸20中，并通過(guò)上活塞22旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及上滑片24的往復(fù)運(yùn)動(dòng)將中壓氣體壓縮至高壓力，而后從上軸承26排入高壓排氣消聲室29內(nèi)；從高壓排氣消聲室29出來(lái)的高壓氣體，經(jīng)過(guò)外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12的定子16間的流道和轉(zhuǎn)子17的間隙，上升至殼體11內(nèi)頂部，過(guò)程中對(duì)外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12有一定的冷卻作用;然后制冷劑氣體和霧狀潤(rùn)滑油在頂部進(jìn)行分離，霧狀潤(rùn)滑油凝結(jié)成液滴沿著殼體11側(cè)面內(nèi)壁流入壓縮機(jī)底部的油池中；同時(shí)高壓的制冷劑氣體通過(guò)外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)子17外側(cè)與殼體11內(nèi)壁間的流道，流到壓縮機(jī)的中部，經(jīng)由排氣管14排出；
[0023]同時(shí)，通過(guò)曲軸18的旋轉(zhuǎn)，處于殼體11底部的潤(rùn)滑油，經(jīng)由曲軸18中心的垂直方向的油孔39上升，由設(shè)在中途的橫向給油孔流出，供給到曲軸18的軸承以及各壓縮腔內(nèi)，使壓縮機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件得到有效潤(rùn)滑。
[0024]和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具備如下優(yōu)點(diǎn):
[0025]1、由于采用了兩級(jí)壓縮結(jié)構(gòu)，因此，可直接用于冰箱兩級(jí)壓縮系統(tǒng)的兩級(jí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，能夠直接實(shí)現(xiàn)冰箱兩級(jí)壓縮系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的性能系數(shù)。
[0026]2、由于中壓排氣消聲室兼有儲(chǔ)氣儲(chǔ)液和氣液分離的功能，因此，簡(jiǎn)化上汽缸的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，節(jié)省冰箱設(shè)計(jì)空間。
[0027]3、由于采用外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，因此，在壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)高度上大大降低，可以達(dá)到和臥式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)相近的高度，滿足冰箱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。
[0028]4、由于外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)內(nèi)的定子設(shè)置有封閉流道，因此，既擴(kuò)大了高壓排氣的消聲空間，有效控制氣流波動(dòng)和噪聲，也對(duì)電機(jī)有一定的冷卻效果。
[0029]5、由于采用立式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，因此，具有立式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的簡(jiǎn)單高效的供油系統(tǒng)，保障壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定高效。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1所示為本發(fā)明兩級(jí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖2所示為圖1的兩級(jí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)A—A剖面示意圖。
[0032]圖3所示為圖1的兩級(jí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)B—B剖面示意圖。
[0033]圖4所示為圖1的兩級(jí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)C一C剖面示意圖。
[0034]圖5所示為外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)徑向剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明一種冰箱用立式兩級(jí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括殼體11，配置容納在所述殼體11的內(nèi)部空間中的外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12和由該外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)的栗體13，
[0037]所述殼體11中部側(cè)面設(shè)有向外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12供電用的排氣管14和密封插座組件15；
[0038]所述外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)12由定子16和處于該定子16外側(cè)的轉(zhuǎn)子17構(gòu)成；
[0039]所述栗體13包括居于栗體中心沿垂直方向延伸的曲軸18和中間隔板19，配置在中間隔板19上部的上缸體20，在中間隔板19下部的下缸體21，在上缸體20內(nèi)的上活塞22和上滑片24，以及對(duì)應(yīng)的在下缸體21內(nèi)的下活塞23和下滑片25;上活塞22和下活塞23都套在曲軸18上;上缸體20上部有將其端面封閉起來(lái)的上軸承26，下缸體21下部有將其端面封閉起來(lái)下軸承27 ；所述上軸承26和下軸承27都兼作曲軸18的軸承；
[0040]所述定子16固定在上軸承26上，上軸承26與殼體11內(nèi)壁用焊接固定;轉(zhuǎn)子17與曲軸18相連接；
[0041 ]排氣消聲器28連接上軸承26與定子16并與上軸承26以及定子16間形成高壓排氣消聲室29;下軸承蓋30與下軸承27間形成中壓排氣消聲室31，中壓排氣消聲室31兼有儲(chǔ)氣儲(chǔ)液和氣液分離的功能；
[0042]低壓吸氣管32從殼體11側(cè)面與儲(chǔ)液器33相連；中壓進(jìn)氣管34位于下軸承27側(cè)面，從殼體11側(cè)面與外部管路相連；中壓吸氣管35嵌套在上軸承16、上缸體20、中間隔板19、下缸體21和下軸承27沿垂直方