一種低背壓的滾動活塞類制冷壓縮的制造方法
【專利摘要】一種低背壓滾動活塞類制冷壓縮機(jī)，低溫、低背壓結(jié)構(gòu)的殼體內(nèi)設(shè)置氣缸，在氣缸壓縮腔內(nèi)設(shè)置有活塞，在氣缸的滑片槽中收納有滑片，滑片通過彈簧緊靠在活塞上，活塞內(nèi)部套接有曲軸，曲軸通過主軸承和副軸承支撐；主軸承上端套接有絕熱吸氣消聲器，曲軸穿過絕熱吸氣消聲器與直流電機(jī)相連；副軸承上方為氣缸，下方為排氣消聲器，排氣消聲器的出口與排氣管連接；直流電機(jī)帶動曲軸轉(zhuǎn)動，彈簧將滑片抵在活塞上，從而使氣缸分為吸氣腔和壓縮腔。曲軸帶動活塞做偏心轉(zhuǎn)動，壓縮腔內(nèi)的氣體被壓縮至排氣壓力，然后通過氣閥排出氣缸，經(jīng)由排氣消聲器最終從排氣管離開壓縮機(jī)，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、平穩(wěn)可靠的特點。
【專利說明】一種低背壓的滾動活塞類制冷壓縮機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種低背壓的滾動活塞類制冷壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保護(hù)地球環(huán)境，近年來以R290為代表的自然冷媒在制冷空調(diào)行業(yè)被廣泛應(yīng)用。然而碳?xì)漕愔评鋭┯袕娍扇夹??；谠摫尘?，以保證安全運行為目的，減少壓縮機(jī)中制冷劑充灌量的需求日益增強。采用低背壓結(jié)構(gòu)能夠減少殼體內(nèi)高壓氣體的體積，進(jìn)而減少系統(tǒng)中的制冷劑充灌量。同時，使用以R32為代表的傳統(tǒng)工質(zhì)時，排氣壓力和排氣溫度都較高，如果在高背壓的制冷壓縮機(jī)中，排氣會加熱電機(jī)，降低電機(jī)運轉(zhuǎn)可靠性。低背壓的制冷壓縮機(jī)可以利用殼體內(nèi)低溫的制冷劑氣體可以對電機(jī)進(jìn)一步冷卻，保證了安全運行。尤其在直流電機(jī)被廣泛使用的今天，其產(chǎn)生的熱量較交流電機(jī)減少了很多，使得低溫制冷劑冷卻電機(jī)成為可能。
[0003]不過隨著結(jié)構(gòu)的改變也伴隨著一些新的問題。首先，殼體內(nèi)的零件會對低溫氣體傳熱，例如氣缸、軸承，會使低溫氣體增加不必要的過熱度，降低制冷量。其次，與傳統(tǒng)高背壓結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)相比，低背壓壓縮機(jī)的油池過熱度更大，因此潤滑油與制冷劑的溶解度變小，導(dǎo)致潤滑油粘度增大，使壓縮機(jī)能耗上升。此外，低背壓結(jié)構(gòu)會使?jié)櫥碗y以進(jìn)入氣缸以及活塞內(nèi)部空間，容易導(dǎo)致潤滑不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種低背壓的滾動活塞類制冷壓縮機(jī)，殼體內(nèi)采用低壓力的結(jié)構(gòu)，減少了制冷劑的充灌量；利用絕熱材料(如塑料)制作的吸氣消聲器降低泵體零件對低壓氣體的散熱，調(diào)節(jié)低溫氣體對電機(jī)冷卻；采用特定的潤滑油，避免潤滑油粘度過大；具有結(jié)構(gòu)簡單，平穩(wěn)可靠的特點。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種低背壓滾動活塞類制冷壓縮機(jī)，包括密封的殼體1，殼體I內(nèi)部為低溫、低背壓結(jié)構(gòu)；殼體I內(nèi)設(shè)置氣缸2，在氣缸2壓縮腔內(nèi)設(shè)置有作偏心運轉(zhuǎn)的活塞3，在氣缸2的滑片槽中收納有滑片4，滑片4通過彈簧13緊靠在活塞3上，活塞3內(nèi)部套接有曲軸5，曲軸5通過主軸承6和副軸承7支撐；主軸承6固定在殼體I上，主軸承6上端套接有絕熱吸氣消聲器9，曲軸5穿過絕熱吸氣消聲器9與直流電機(jī)8的轉(zhuǎn)子8A相連接；副軸承7上方為氣缸2，下方為排氣消聲器12 ;殼體I上設(shè)置有連通其內(nèi)部空間的吸氣管10和排氣管11，排氣消聲器12內(nèi)部與氣缸2的排氣孔連通，排氣消聲器12的出口與排氣管11連接。
[0007]所述的曲軸5偏心部份有油孔5a連通軸孔，油孔5a的另一端連接偏心部外表面的油槽5b，油池14內(nèi)的潤滑油通過油孔5a和油槽5b流入活塞內(nèi)部。
[0008]所述的副軸承7端面上具有潤滑油槽7a，連通了活塞3內(nèi)部的壓力和吸氣腔2a的壓力，同時保證軸孔中的油進(jìn)入氣缸2內(nèi)部。
[0009]所述絕熱吸氣消聲器9的進(jìn)氣通道9A位于絕熱吸氣消聲器9的側(cè)部，與吸氣管10保持一定距離，所述絕熱吸氣消聲器9的排氣通道9B穿過主軸承6上的通孔，與氣缸2的進(jìn)氣口連接。
[0010]所述排氣消聲器12內(nèi)部與氣缸的排氣孔連通，出口與排氣管11連接。
[0011]所述的滾動活塞類制冷壓縮機(jī)使用低粘度的潤滑油，在40攝氏度時潤滑油的運動粘度為5?35cSt。
[0012]本發(fā)明特點為:
[0013]1、上述結(jié)構(gòu)采用低背壓結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)大部分充滿了處于吸氣壓力低壓工質(zhì)，減少了壓縮機(jī)內(nèi)部的工質(zhì)質(zhì)量，同時減少了高壓側(cè)工質(zhì)向低壓側(cè)的泄漏。此種結(jié)構(gòu)的滾動活塞壓縮機(jī)無需使用儲液器，精簡了壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)，減少了相應(yīng)的制造成本。
[0014]2、絕熱吸氣消聲器9的進(jìn)氣通道9A位于絕熱吸氣消聲器9的側(cè)部，與吸氣管10保持一定距離，使低壓制冷劑一部分進(jìn)入絕熱吸氣消聲器9，另一部分進(jìn)入殼體低壓側(cè)。
[0015]3、利用低壓、低溫氣體對電機(jī)進(jìn)行冷卻，調(diào)節(jié)絕熱吸氣消聲器與進(jìn)氣管的距離來控制進(jìn)口流場，使電機(jī)產(chǎn)生的熱量能夠通過氣體傳熱和殼體導(dǎo)熱共同傳遞。同時絕熱吸氣消聲器可以幫助減少泵體零件對工質(zhì)的不必要散熱。
[0016]4.曲軸偏心部份有油孔5a連通軸向軸孔,油孔5a的另一端連接偏心部外表面的油槽5b。在副軸承臨近氣缸的端面具有潤滑油槽7a，該槽沿徑向延伸一定的距離。潤滑油槽7a在區(qū)域α內(nèi)，該區(qū)域從圖4所示氣缸的滑片緊靠活塞的位置，延伸到吸氣口與滑片相對一側(cè)的邊緣。潤滑油槽7a保證了油孔5a與氣缸中低壓腔2a的連通，連接了兩個區(qū)域的壓力，同時保證了潤滑能夠順利流入活塞內(nèi)部以及氣缸內(nèi)部。
[0017]5、與傳統(tǒng)的高背壓壓縮機(jī)相比，由于低背壓壓縮機(jī)潤滑油池14的過熱度較大，溶解在潤滑油中的制冷劑減少，從而導(dǎo)致潤滑油粘度的增大。為避免這種情況發(fā)生，在制冷系統(tǒng)中采用粘度較小的潤滑油，其運動粘度范圍在40°C時為5?35cSt
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為吸氣消聲器9的結(jié)構(gòu)示意圖
[0019]圖2為氣缸內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0020]圖3為壓縮機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為曲軸偏心部放大示意圖。
[0022]圖5為副軸承端面俯視圖。
[0023]圖6為潤滑油槽的兩種【具體實施方式】，其中，圖6a為軸承帶卸荷槽的情況；圖6b為軸承不帶卸荷槽的情況。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0025]參照圖2、圖3，一種低背壓、無潤滑油的滾動活塞類制冷壓縮機(jī)，包括密封的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)置氣缸2、在氣缸2壓縮腔內(nèi)設(shè)置有作偏心旋轉(zhuǎn)的活塞3，在氣缸2的滑片槽中收納有滑片4，滑片4通過彈簧13緊靠在活塞3上，從而使氣缸2分為吸氣腔2a和壓縮腔2b，活塞3內(nèi)部套接有曲軸5，曲軸5通過主軸承6和副軸承7支撐，其特征在于，主軸承6固定在殼體I上，主軸承6上端套接有絕熱吸氣消聲器9，曲軸5穿過絕熱吸氣消聲器9與直流電機(jī)8的轉(zhuǎn)子8A相連接，殼體I上設(shè)置有連通其內(nèi)部空間的吸氣管10和排氣管11 ；副軸承7下方為排氣消聲器12,內(nèi)部工質(zhì)處于排氣壓力。壓縮機(jī)的氣缸2處于低壓側(cè)，內(nèi)部的吸氣腔2A、滑片4末端處于吸氣壓力，活塞3內(nèi)部通過曲軸5上的軸孔5A與低壓側(cè)連通，同樣處于吸氣壓力，因此只有排氣消聲器12內(nèi)為高壓。這種結(jié)構(gòu)控制了高壓氣體的體積，也減小了高壓腔向低壓腔泄漏的壓力梯度，從而降低了壓縮機(jī)工質(zhì)泄漏損失。所述排氣消聲器12內(nèi)部與氣缸2的排氣孔連通，排氣消聲器12的出口與排氣管11連接。
[0026]參照圖4，曲軸5的偏心部內(nèi)部開設(shè)有徑向的油孔5a，設(shè)曲軸轉(zhuǎn)動方向為正向，則油孔5a在曲軸偏心部的后半側(cè)。這樣能夠保證在曲軸旋轉(zhuǎn)的過程中，軸孔內(nèi)的潤滑油被甩出油孔。油孔5a的外側(cè)連接的是曲軸偏心部表面的油槽5b。將曲軸偏心部外表面沿周向展開，油槽5b由油孔5a開始，向斜后方延伸置曲軸偏心部兩端的平面。
[0027]參照圖2、圖4，所述的曲軸5偏心部份有油孔5a連通軸孔，油孔5a的另一端連接偏心部外表面的油槽5b，油池14內(nèi)的潤滑油通過油孔5a和油槽5b流入活塞內(nèi)部。
[0028]所述的副軸承7端面上具有潤滑油槽7a，連通了活塞3內(nèi)部的壓力和吸氣腔2a的壓力，同時保證軸孔中的油進(jìn)入氣缸2內(nèi)部。
[0029]參照圖5，在副軸承臨近氣缸的端面具有潤滑油槽7a，該槽沿徑向延伸一定的距離。潤滑油槽在區(qū)域α內(nèi)，該區(qū)域從圖2所示氣缸的滑片緊靠活塞的位置，延伸到吸氣口與滑片相對一側(cè)的邊緣。
[0030]圖6為潤滑油槽7a的兩種【具體實施方式】，其中，圖6a為軸承帶卸荷槽的情況；圖6b為軸承不帶卸荷槽的情況。潤滑油槽7a能夠既用于釋放活塞內(nèi)高壓也用于供油。
[0031]參照圖1，所述絕熱吸氣消聲器9的進(jìn)氣通道9A位于絕熱吸氣消聲器9的側(cè)部，與吸氣管10保持距離不接觸，所述絕熱吸氣消聲器9的排氣通道9B穿過主軸承6上的通孔，與氣缸2的進(jìn)氣口連接。
[0032]所述的滾動活塞類制冷壓縮機(jī)使用低粘度的潤滑油，在40攝氏度時潤滑油的運動粘度為5?35cSt。
[0033]本發(fā)明的工作原理為:
[0034]正常工作時由直流電機(jī)8的轉(zhuǎn)子8A帶動曲軸5轉(zhuǎn)動，曲軸5的偏心部位于氣缸2內(nèi)部，彈簧13將滑片4抵在活塞3上，從而使氣缸2分為吸氣腔2A和壓縮腔2B。曲軸5帶動活塞3做偏心轉(zhuǎn)動，壓縮腔2B內(nèi)的氣體被壓縮至排氣壓力，然后通過氣閥排出氣缸2，經(jīng)由排氣消聲器12,最終從排氣管11離開壓縮機(jī)。
[0035]參照圖4，主軸承6上方為絕熱吸氣消聲器9，絕熱吸氣消聲器9的排氣通道9B穿過主軸承6上的通孔，與氣缸2的進(jìn)氣口連接。低溫工質(zhì)首先由吸氣管10進(jìn)入殼體低壓側(cè)，一部分氣體直接通過絕熱吸氣消聲器9的喇叭口 9A進(jìn)入吸氣腔2A，另一部分氣體經(jīng)過上方的直流電機(jī)8并對其冷卻，然后回到絕熱吸氣消聲器9中。未經(jīng)壓縮的氣體工質(zhì)比容大，不需過熱太多即可帶走大量的熱量。絕熱吸氣消聲器9有同時起到兩種作用:一是能夠有效地隔絕壓縮機(jī)部件(如氣缸2、主軸承6)對氣體的傳熱，二是可以調(diào)節(jié)冷卻電機(jī)氣體的流量，保證氣體散熱量剛好足夠彌補殼體散熱的不足，減少不必要的氣體過熱。
[0036]壓縮機(jī)正常共工作過程中，潤滑油從油池14經(jīng)曲軸5軸孔進(jìn)入曲軸內(nèi)部，在曲軸5的旋轉(zhuǎn)作用下，潤滑油從油孔5a內(nèi)甩出，并經(jīng)過曲軸偏心部表面的油槽5b流入活塞3內(nèi)部空間。潤滑油槽7a作為一條通路，連接氣缸吸氣腔2a和活塞3內(nèi)部。在氣缸的制冷劑吸入-壓縮行程中，活塞3會使該通路先開啟再封閉。當(dāng)氣缸吸氣腔2a和活塞3內(nèi)部空間連通時，活塞3內(nèi)部的潤滑油可以進(jìn)入氣缸2，同時活塞3內(nèi)部的壓力降低至吸氣壓力。
【權(quán)利要求】
1.一種低背壓滾動活塞類制冷壓縮機(jī)，包括密封的殼體(1)，其特征在于，殼體I內(nèi)部為低溫、低背壓結(jié)構(gòu)；殼體(I)內(nèi)設(shè)置氣缸(2)，在氣缸(2)壓縮腔內(nèi)設(shè)置有作偏心運轉(zhuǎn)的活塞(3)，在氣缸(2)的滑片槽中收納有滑片(4)，滑片(4)通過彈簧(13)緊靠在活塞(3)上，活塞(3)內(nèi)部套接有曲軸(5)，曲軸(5)通過主軸承(6)和副軸承(7)支撐；主軸承(6)固定在殼體(1)，主軸承(6)上端套接有絕熱吸氣消聲器(9)，曲軸(5)穿過絕熱吸氣消聲器(9)與直流電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)子(8A)相連接；副軸承(7)上方為氣缸(2)，下方為排氣消聲器(12);殼體(I)上設(shè)置有連通其內(nèi)部空間的吸氣管(10)和排氣管(11)，排氣消聲器12內(nèi)部與氣缸(2)的排氣孔連通，排氣消聲器(12)的出口與排氣管(11)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低背壓滾動活塞類制冷壓縮機(jī)，其特征在于，曲軸5偏心部份有油孔(5a)連通軸孔，油孔(5a)的另一端連接偏心部外表面的油槽(5b)，油池(14)內(nèi)的潤滑油通過油孔(5a)和油槽(5b)流入活塞內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低背壓滾動活塞類制冷壓縮機(jī)，所述的副軸承(7)端面上具有潤滑油槽(7a)，連通了活塞(3)內(nèi)部的壓力和吸氣腔(2a)的壓力，同時保證軸孔中的油進(jìn)入氣缸(2)內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低背壓滾動活塞類制冷壓縮機(jī)，所述絕熱吸氣消聲器(9)的進(jìn)氣通道(9A)位于絕熱吸氣消聲器(9)的側(cè)部，與吸氣管(10)保持一定距離，所述絕熱吸氣消聲器(9)的排氣通道(9B)穿過主軸承(6)上的通孔，與氣缸(2)的進(jìn)氣口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低背壓滾動活塞類制冷壓縮機(jī)，所述的滾動活塞類制冷壓縮機(jī)使用低粘度的潤滑油，在40攝氏度時潤滑油的運動粘度為5?35cSt。
【文檔編號】F04C18/356GK103939343SQ201410129371
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】吳建華, 陳昂 申請人:西安交通大學(xué)