具高低压分区的回转式压缩机装置的制作方法

本发明涉及一种压缩机装置，特别是有关一种将内部分隔为高低压两区的回转式压缩机装置。

背景技术：

电动车的市场规模正快速地扩张。由于电动车的动力室空间有限，对于在车辆中普遍使用的压缩机装置，目前仅能使用卧式压缩机固定于动力室内。然而在考虑内部润滑的基础上，公知的卧式回转压缩机的应用转速要求必须高于每分钟2000转，且载具的倾斜角也必须小于15度，才能确保润滑油能正常供油，这样，对于可使用在电动车上的新能源压缩机的最佳应用范围，即转速低于每分钟900转、倾斜角在30度以内相比，公知的卧式回转式压缩机装置的特性会大大限缩了其可应用在电动车上的可能。

另外，不论是公知的卧式压缩机装置或者立式压缩机装置，不仅是压缩泵，连电动机也都处于高温高压的环境下。这种高温高压架构使得控制机板无法放置于侧边，仅能放置于压缩机装置的上方，并使用绝热的方式固定。还有一点就是，公知的压缩机装置在使用r32冷媒时，由于安全因素必须限制其填充量，而在高温高压的环境中，有较大一部分的冷媒与润滑油产生了混合而无法发挥作用。这样在产品体积以及效能的优化上均产生了不少的限制。

技术实现要素：

为了解决上述卧式压缩机装置的问题，以及在卧式和立式压缩机装置共同存在的控制机板隔热问题以及体积与效能的优化限制，本发明公开了一种将压缩机装置分隔为高压区以及低压区的设计。

根据本发明的实施方式，具高低压分区的回转式压缩机装置包括有压缩机外壳、电动机以及压缩泵。所述压缩机外壳上分别设置吸入管、吐出管以及电接头。所述电动机包括转子以及定子，所述电动机设置于所述压缩机外壳内的第一区。所述压缩泵通过转轴连接于所述转子且设置于所述压缩机外壳内的第二区，所述压缩泵包括上支座、缸体以及下支座，所述上支座以及所述下支座分别固定于所述缸体的两侧，所述上支座将所述压缩机外壳内的区域分隔为所述第一区以及所述第二区。其中所述上支座的外径与所述压缩机外壳内壁的内径实质上相同，且所述上支座抵接于所述压缩机外壳的内壁上。所述第一区为低温低压区，所述第二区为高温高压区。

根据本发明的实施方式，其中所述压缩泵进一步包括o型环，套设于所述上支座对着所述压缩机外壳内壁的抵接面上。所述o型环为氢化丁腈橡胶或硅胶。

根据本发明的实施方式，其中所述压缩机外壳具有上端盖、下端盖以及壳体，所述上端盖、所述下端盖可拆卸地结合于所述壳体两端以形成半密闭式的压缩机结构，所述上端盖位于所述电动机一侧，所述下端盖位于所述压缩泵一侧。

根据本发明的实施方式，其中所述电接头位于所述上端盖上，所述吸入管位于所述上端盖上或对应所述电动机位置的所述壳体上，所述吐出管位于所述下端盖上或对应所述压缩泵位置的所述壳体上。

根据本发明的实施方式，其中所述压缩机外壳为空心非圆形的铝合金外壳。

根据本发明的实施方式，其中所述压缩泵的吸入口位于所述上支座上，所述压缩泵的吐出口位于所述下支座上。

根据本发明的实施方式，其中所述压缩泵的吸入口位于所述上支座上，所述压缩泵的吐出口位于所述缸体上且对应所述吐出管的位置。

根据本发明的实施方式，其中所述电动机与所述压缩泵彼此为偏心架构，且所述第二区的体积大于所述第一区的体积。

本发明的实施方式所公开的回转式压缩机装置，可以突破卧式压缩机装置的最低转速的限制，也能合理设计控制器的配置，并进一步解除了压缩机装置的体积与效能的优化限制。

附图说明

图1是本发明卧式的回转式压缩机装置一种实施方式的侧面剖视图。

图2是本发明卧式的回转式压缩机装置另一种实施方式的侧面剖视图。

图3是图1以及图2的卧式的回转式压缩机装置分隔为低压区以及高压区的示意图。

图4是本发明立式的回转式压缩机装置一种实施方式的侧面剖视图。

图5是本发明立式的回转式压缩机装置另一种实施方式的侧面剖视图。

图6是图4以及图5的立式的回转式压缩机装置分隔为低压区以及高压区的示意图。

图7是在卧式的回转式压缩机装置上将吸入管以及吐出管作不同位置的设置的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1,11,12,13,14回转式压缩机装置；

2压缩机外壳；

3吸入管；

4吐出管；

5电接头；

6压缩泵；

7电动机；

20内壁；

21上端盖；

22下端盖；

23壳体；

61转轴；

63吸入口；

64吐出口；

65上支座；

66下支座；

67缸体；

68o型环；

71转子；

73定子；

z1第一区；

z2第二区；

h1外径；

h2内径；

a,b,c,d位置。

具体实施方式

在说明书及权利要求书中使用了某些名词来指称特定的元件。本领域普通技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」是一个开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。此外，「连接」一词在这里包括任何直接及间接的结构连接手段。因此，若文中描述一个第一装置连接一个第二装置，则代表所述第一装置可直接在结构上连接所述第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地在结构上连接至所述第二装置。

请参考图1至图3，图1是本发明卧式的回转式压缩机装置1的一种实施方式的侧面剖视图，图2是本发明卧式的回转式压缩机装置11另一种实施方式的侧面剖视图，图3是图1以及图2的卧式的回转式压缩机装置1、11分隔为第一区(低压区)以及第二区(高压区)的示意图。回转式压缩机装置1、11包括压缩机外壳2、电动机7以及压缩泵6。压缩机外壳2以铝合金作为材料，铝合金的特性是在符合强度的前提下便于铸造塑型，而压缩机外壳2采用了半密闭式的结构，也就是包括了上端盖21、下端盖22以及空心非圆形的壳体23，由上端盖21、下端盖22以可拆卸地的方式结合于壳体23的上下两端以形成半密闭式的压缩机结构，其中上端盖21位于靠近电动机7一侧，而下端盖22位于靠近压缩泵6一侧。压缩机外壳2上分别设置有吸入管3、吐出管4以及电接头5，在图1以及图2的实施方式中，吸入管3以及电接头5位于上端盖21上，而吐出管4位于壳体23上对应压缩泵6的位置。

压缩泵6以及电动机7分别设置于压缩机外壳2内，更具体来说，在回转式压缩机装置1、11中，包含转子71以及定子73的电动机7设置于压缩机外壳2内的第一区z1，而通过转轴61连接于转子71的压缩泵6则设置于压缩机外壳2内的第二区z2。压缩泵6包括上支座65、下支座66以及缸体67，上支座65以及下支座66分别固定于缸体67的两侧。压缩泵6另具有吸入口63以及吐出口64，在图1的实施方式中，吸入口63位于上支座65上，吐出口64位于下支座66上，在图2的实施方式中，吸入口63位于上支座65上，吐出口64则位于缸体67上且对应吐出管4的位置。

在本发明的实施方式中，压缩泵6的上支座65的外径h1与压缩机外壳2的内径h2(更具体而言，为压缩泵6放置于压缩机外壳2之后，上支座65所对应壳体23位置处的内径h2)实质上相同，也就是说，当压缩泵6设置于压缩机外壳2之后，上支座65的抵接面会抵接于壳体23的内壁20上，压缩泵进一步包括o型环68，可以是由氢化丁腈橡胶(hnbr)或硅胶制成，o型环68套设于上支座65对着压缩机外壳2的内壁20的抵接面上，作为密封用，这样上支座65就可将压缩机外壳2内部分隔为两个彼此独立的区域，也就是如图3所示的第一区z1以及第二区z2，其中电动机7位于第一区z1而压缩泵6位于第二区z2。

以下说明本发明的回转式压缩机装置1、11的流体(冷媒)在内部的流动路径。图1、图2中的粗箭头表示了流体的流动路径，用来进行热交换的流体由吸入管3进入回转式压缩机装置1、11，在通过电动机7时为低温低压的状态，接着由压缩泵6的吸入口63进入压缩泵6，被压缩泵6压缩为高温高压状态，再通过吐出口64由吐出管4离开回转式压缩机装置1、11。换句话说，本发明的回转式压缩机装置1、11改变了流体的流动方向，由电动机7侧吸入低温低压的流体，到压缩泵6后被压缩为高温高压后，再由压缩泵6侧的吐出管5吐出。如上所述，电动机7所在的第一区z1成了低温低压的区域，而压缩泵6所在的第二区z2成了高温高压的区域，并且转轴61的两端也分别具有了高压(压缩泵6端)以及低压(电动机7)的环境。通过了前述的上支座65以及o型环68将压缩机外壳2的内部空间进行了密封等级的分隔后，将压缩机外壳2的内部空间隔成了高温高压区以及低温低压区两个区域。

在将回转式压缩机装置1、11做了高低压分区之后，在流体(冷媒)由吸入管3以及电动机7处流向压缩泵6以及吐出管4被压缩排出的路径中，回转式压缩机装置1、11内的润滑油跟着流体流进压缩泵6进行润滑。接着由于压缩泵6的第二区z2为相对高压区，按照物理定律，流体会具有由高压处往低压处自然流动的特性，因此可以产生强制将润滑油由高压的第二区z2带往低压的第二区z2的结果。这样一来，回转式压缩机装置1、11(特别是图1、图2的卧式的回转式压缩机装置1、11)就不再需要通过高转速去带动润滑油流动，可以进一步降低压缩机的转速而仍然可以起到润滑的作用，对于将卧式的回转式压缩机装置1、11应用在例如新能源电动车这样的装置上是更为适合的。

另外，因为回转式压缩机装置1、11并非全区都是高压状态，只有第二区z2是高压的区域，在本发明中，将电动机7与压缩泵6彼此作为偏心架构，且进一步调整第二区z2的体积大于第一区z1的体积，也就是增加了高压区域的体积，这样让油槽的区域加大，可以容纳更多的润滑油，增加润滑性。将压缩泵6所在的第二区z2的体积做得比电动机7所在的第一区z1大，也可以进一步增加流体进入压缩泵6的高压区时所需要的缓冲空间，减少所谓的脉冲撞击。再一点就是，由于电动机7这一区是低温低压的区域，回转式压缩机装置1、11的控制机板(图上未显示)设置在电动机7这一侧，就不需要考虑隔热问题，并且进一步减少回转式压缩机装置1、11整体的体积。

请参考图4至图6，图4是本发明立式的回转式压缩机装置12的一种实施方式的侧面剖视图，图5是本发明立式的回转式压缩机装置13另一种实施方式的侧面剖视图，图6是图4以及图5的立式的回转式压缩机装置12、13分隔为第一区z1(低压区)以及第二区z2(高压区)的示意图。除了前述卧式的架构外，本发明的高低压分区的架构也可以应用在如图4至图6的立式的回转式压缩机装置12、13上，其中立式的回转式压缩机装置12、13的主要元件以及细节与卧式的回转式压缩机装置1、11相同，这里不再重复描述。

前面说到的回转式压缩机装置1、11、12、13公开了吸入管3以及吐出管4设置在压缩机外壳2上的一种实施方式，但本发明不以此为限。请参考图7，图7是在卧式的回转式压缩机装置14上将吸入管以及吐出管作不同位置的设置的示意图。如图7所示，吸入管3可以设置于上端盖21上的位置a或是设置于壳体23上对应电动机7的位置b。同样地，吐出管4可以设置于下端盖22上的位置c或是设置于壳体23上对应压缩泵6的位置d。

本发明的实施方式所公开的回转式压缩机装置，通过将压缩泵的上支座以及o型环，将回转式压缩机装置内部的空间区隔为高压区以及低压区两个区域，并改变流体的流动方向，使低温低压的流体由电动机侧的吸入管进入，在进入压缩泵后被压缩为高温高压，最后由压缩泵侧的吐出管吐出。这种高低压分区的配置，可使润滑油在压缩机装置内部自然产生循环，让回转式压缩机装置能以低转速运转。加大的高压区可容纳更多的润滑油，增加润滑性，增加流体所需要的缓冲空间，减少脉冲撞击。设置于电动机一侧的控制机板也不需要考虑隔热问题，可进一步减少回转式压缩机装置整体的体积。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。