一种低背压、无润滑油的滚动活塞类制冷压缩的制造方法
【专利摘要】一种低背压、无润滑油的滚动活塞类制冷压缩机，曲轴穿过塑料吸气消声器与直流电机连接，壳体上设置有吸气管和排气管，进气管与塑料吸气消声器的吸气通道保持距离，副轴承固定在壳体上将壳体内部分为高低压两部分，形成低温、低背压结构，副轴上方为排气消声器，下方为气缸，正常工作时由直流电机带动曲轴转动，曲轴和活塞两者之间采用偏心式或滑块式的径向柔性机构连接。曲轴带动活塞做偏心转动，压缩腔内的气体被压缩至排气压力，然后通过气阀排出气缸，经由排气消声器进入壳体高压侧，最终从排气管离开压缩机；本发明壳体内大部分处于吸气压力，在不使用润滑油的条件下，能够控制高压侧气体向低压侧的泄漏损失，并保证压缩机的电机正常散热。
【专利说明】一种低背压、无润滑油的滚动活塞类制冷压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及压缩机【技术领域】，特别涉及一种低背压、无润滑油的滚动活塞类制冷压缩机。
【背景技术】
[0002]为了保护地球环境，近年来以R290、C02为代表的自然冷媒在制冷空调行业被广泛应用。然而碳氢类制冷剂有强可燃性。基于该背景，以保证安全运行为目的，减少压缩机中制冷剂充灌量的需求日益增强。由于碳氢类制冷剂易溶于润滑油中，如果能够采用无油结构，将有利于降低压缩机中的冷媒充灌量。但是，存在如下的课题:1、现有的滚动活塞类制冷压缩机(包括滚动活塞式压缩机、摇摆式压缩机和铰链滑片式压缩机等)一般采用高背压结构，壳体内部为排气压力，如果缺少了润滑油的密封，会造成较大的泄漏损失。2、在传统的“壳体内高压力”压缩机中，电机在运转过程中会产生大量的热量，压缩后的制冷剂可以带走其中一部分。不过由于压缩后的制冷剂本身处于高温高压状态，经其冷却后的电机温度仍然很高，需要润滑油带走一部分热量。如果缺少了润滑油的冷却，压缩机的电机不能正常散热，可靠性大大降低。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的缺陷，降低滚动活塞类制冷压缩机制冷剂的充灌量，本发明的目的在于提供一种低背压、无润滑油的滚动活塞类制冷压缩机，设计了一种壳体内低压力的结构，能够在不使用润滑油的条件下，控制高压侧工质向低压侧的泄漏，同时保证压缩机电机正常散热。
[0004]为了达到上述目的，本发明的技术方案为:
[0005]一种低背压、无润滑油的滚动活塞类制冷压缩机，包括密封的壳体1，壳体I内设置气缸2、在气缸2压缩腔内设置有作偏心运转的活塞3，在气缸2的滑片槽中收纳有滑片4，滑片4通过弹簧13紧靠在活塞3上，活塞3内部套接有曲轴5，曲轴5通过主轴承6和副轴承7支撑，主轴承6下端套接有塑料吸气消声器9，曲轴5穿过塑料吸气消声器9与直流电机8的转子8A相连接，壳体I上设置有连通其内部空间的吸气管10和排气管11，副轴承7固定在壳体I上将壳体内部分为高低压两部分，形成低温、低背压结构，副轴承7上方为排气消声器12，下方为气缸2，主轴承6上端安装塑料盖14。
[0006]所述塑料吸气消声器9的进气通道9A位于塑料吸气消声器9的侧部，与吸气管10保持距离不接触；所述塑料吸气消声器9的排气通道9B穿过主轴承6上的通孔，与气缸2的进气口连接。
[0007]所述活塞3内部套接有曲轴5，活塞3和曲轴5之间采用偏心式或滑块式的径向柔性机构连接。
[0008]所述的偏心式径向柔性机构具体为:曲轴5的偏心部位于气缸2内部，偏心部外套有偏心式滑块15，偏心式滑块15的外圆与活塞3的内圆贴合，偏心式滑块15上插有限位销16，限位销16限制曲轴5和偏心式滑块15的相对运动范围。
[0009]所述的滑块式径向柔性机构具体为:曲轴5的偏心部位于气缸2内部，偏心部外套有滑块17，滑块17的外圆与活塞3的内圆贴合，滑块17与曲轴之间有蝶形弹簧18，蝶形弹簧18限制曲轴5和滑块17的相对运动范围。
[0010]本发明特点为:
[0011]1、上述结构的压缩机无需使用润滑油，不再有工质溶于润滑油中，减少了制冷剂
的充灌量。
[0012]2、上述结构采用低背压结构，壳体内大部分充满了处于吸气压力低压工质，减少了压缩机内部的工质质量，同时减少了高压侧工质向低压侧的泄漏。
[0013]3、塑料吸气消声器9的进气通道9A位于塑料吸气消声器9的侧部，与吸气管10保持一定距离，使低压制冷剂一部分进入塑料吸气消声器9，另一部分进入壳体低压侧冷却电机。
[0014]4、采用径向柔性补偿机构，使活塞的外圆能够始终与气缸的内壁贴合，补偿了泵体制造、组装时产生的误差，进而减少了从气缸高压腔向低压腔的工质泄漏，减少压缩机的能耗(本发明中列举的是一种滚动活塞类流体机械的偏心块式径向柔性补偿机构，也可采用其他径向柔性补偿方式)。
[0015]5、利用低压、低温气体对电机进行冷却，通过吸气消声器调节气量、减少零件对工质的不必要散热。
[0016]本发明壳体内大部分处于吸气压力，在不使用润滑油的条件下，能够控制高压侧气体向低压侧的泄漏损失，并保证压缩机的电机正常散热。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是压缩机整机结构示意图。
[0018]图2为采用偏心式径向柔性机构的气缸内部的俯视图。
[0019]图3为采用滑块式径向柔性机构的气缸内部的俯视图。
[0020]图4为吸气消声器9的示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明做详细描述。
[0022]参照图1，一种低背压、无润滑油的滚动活塞类制冷压缩机，包括密封的壳体1，壳体I内设置气缸2、在气缸2压缩腔内设置有作偏心运转的活塞3，在气缸2的滑片槽中收纳有滑片4，滑片4通过弹簧13紧靠在活塞3上，从而使气缸2分为吸气腔2A和压缩腔2B，活塞3内部套接有曲轴5，曲轴5通过主轴承6和副轴承7支撑，其特征在于，主轴承6下端套接有塑料吸气消声器9，曲轴5穿过塑料吸气消声器9与直流电机8的转子8A相连接，壳体I上设置有连通其内部空间的吸气管10和排气管11，副轴承7固定在壳体I上将壳体内部分为高低压两部分:副轴承7下方为低压侧，充满了处于吸气压力的工质；副轴承7上方为高压侧，工质处于排气压力。压缩机的气缸2处于低压侧，内部的吸气腔2A、滑片4末端处于吸气压力，活塞3内部通过曲轴5上的轴孔5A与低压侧连通，同样处于吸气压力，因此只有压缩腔2B内为高压。这种结构控制了高压气体的体积，也减小了高压腔向低压腔泄漏的压力梯度，从而解决了无油压缩机泄漏损失的问题。副轴承7上方为排气消声器12，下方为气缸2，三者通过螺钉连接，主轴承6上端安装塑料盖14。
[0023]参照图2，曲轴5的偏心部位于气缸2内部，偏心部外套有偏心式滑块15，偏心式滑块15的外圆与活塞3的内圆贴合，偏心式滑块15上插有限位销16，限位销16限制曲轴5和偏心式滑块15的相对运动范围。
[0024]参照图3，曲轴5的偏心部位于气缸2内部，偏心部外套有滑块17，滑块17的外圆与活塞3的内圆贴合，滑块17与曲轴之间有蝶形弹簧18，蝶形弹簧18限制曲轴5和滑块17的相对运动范围。
[0025]本发明的工作原理为:
[0026]正常工作时由直流电机8的转子8A带动曲轴5转动，曲轴5的偏心部位于气缸2内部，偏心部外套有滑块15，滑块15的外圆与活塞3的内圆贴合，弹簧13将滑片4抵在活塞3上，从而使气缸2分为吸气腔2A和压缩腔2B。曲轴5带动滑块15和活塞3做偏心转动，压缩腔2B内的气体被压缩至排气压力，然后通过气阀排出气缸2，经由排气消声器12进入壳体高压侧，最终从排气管11离开压缩机。
[0027]曲轴5内部钻有通气孔5A，用来降低气缸高压腔2B与低压腔2A之间的压力梯度、从而减少工质泄漏，同时有利于气体带走气缸2内部的热量。为了避免通气孔5A造成高压侦U、低压侧压力连通，在主轴承6上端安装塑料盖14，对曲轴通气孔5A流出的气体进行封闭。
[0028]参照图4，主轴承6下方为塑料吸气消声器9，塑料吸气消声器9的排气通道9B穿过主轴承6上的通孔，与气缸2的进气口连接。低温工质首先由吸气管10进入壳体低压侦牝一部分气体直接通过塑料吸气消声器9的喇叭口 9A进入吸气腔2A，另一部分气体经过下方的直流电机8并对其冷却，然后回到塑料吸气消声器9中。未经压缩的气体工质比容大，不需过热太多即可带走大量的热量。由于直流电机8的效率高于交流电机，相同功率下前者的散热量小于后者，因此通过气体散热和壳体散热即可保证正常工作。塑料吸气消声器9有同时起到两种作用:一是能够有效地隔绝压缩机部件(如气缸2、主轴承6)对气体的传热，二是可以调节冷却电机气体的流量，保证气体散热量刚好足够弥补壳体散热的不足，减少不必要的气体过热。
【权利要求】
1.一种低背压、无润滑油的滚动活塞类制冷压缩机，包括密封的壳体(1)，壳体(I)内设置气缸(2)、在气缸(2)压缩腔内设置有作偏心运转的活塞(3)，在气缸(2)的滑片槽中收纳有滑片(4)，滑片(4)通过弹簧(13)紧靠在活塞(3)上，活塞(3)内部套接有曲轴(5)，曲轴(5)通过主轴承(6)和副轴承(7)支撑，其特征在于，主轴承(6)下端套接有塑料吸气消声器(9)，曲轴(5)穿过塑料吸气消声器(9)与直流电机(8)的转子(8A)相连接，壳体(I)上设置有连通其内部空间的吸气管(10)和排气管(11)，副轴承(7)固定在壳体(I)上将壳体内部分为高低压两部分，形成低温低背压结构，副轴承(7)上方为排气消声器(12)，下方为气缸(2)，三者通过螺钉连接，主轴承(6)上端安装塑料盖(14)。
2.根据权利要求1所述的制冷压缩机，其特征在于，所述塑料吸气消声器(9)的进气通道(9A)位于塑料吸气消声器(9)的侧部，与吸气管(10)保持距离不接触，所述的塑料吸气消声器(9)的排气通道(9B)穿过主轴承(6)上的通孔，与气缸(2)的进气口连接。
3.根据权利要求1所述的制冷压缩机，其特征在于，所述活塞(3)内部套接有曲轴(5)，活塞3和曲轴5采用偏心式或滑块式的径向柔性机构。
4.根据权利要求1或3所述的制冷压缩机，其特征在于，所述的曲轴(5)的偏心部位于气缸(2)内部，偏心部外套有偏心式滑块(15)，偏心式滑块(15)的外圆与活塞(3)的内圆贴合，偏心式滑块15上插有限位销(16)，限位销(16)限制曲轴(5)和偏心式滑块(15)的相对运动范围。
5.根据权利要求1或3所述的制冷压缩机，其特征在于，所述的曲轴(5)的偏心部位于气缸(2 )内部，偏心部外套有滑块(17)，滑块(17 )的外圆与活塞3的内圆贴合，滑块(17 )与曲轴之间有蝶形弹簧(18)，蝶形弹簧(18)限制曲轴(5)和滑块(17)的相对运动范围。
【文档编号】F04C18/356GK103727032SQ201310693437
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】吴建华, 陈昂 申请人:西安交通大学