本发明涉及压缩机技术领域,具体而言,涉及一种压缩机和一种制冷设备。
背景技术:
如图1所示,现有压缩机100’的基本结构一般都是电机在上,泵体在下,位于封闭的壳体110’内。电机包括内外径向套合的转子组件140’和定子组件130’,定子组件130’热套固定于壳体内,转子组件140’与曲轴121’热套连接,进而带动泵体压缩。这种转子组件140’和定子组件130’内外径向套合的电机的高度较大,并且需要设置上下配重平衡块,使得压缩机100’的高度尺寸大,重心高,且不利于振动。
目前,小型化是压缩机乃至空调器的一种重要发展方向,对于压缩机的结构紧凑性提出越来越高的要求。压缩机扁平化设计,是未来小型化、低振动压缩机的一个发展方向,也是实现空调外机小型化的重要路径。
因此,如何提供一种尺寸小、高度低、振动低的压缩机成为亟待解决的技术问题。
技术实现要素:
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,本发明第一方面提供了一种压缩机。
本发明第二方面提供了一种制冷设备。
有鉴于此,根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种压缩机,包括:壳体;泵体组件,设置在壳体内;电机组件,设置在壳体内,电机组件与泵体组件相连接,电机组件被配置为适于驱动泵体组件;电机组件包括:定子组件,与壳体相连接;转子组件,设置在定子组件的轴向方向上,转子组件与泵体组件相连接,转子组件带动泵体组件运动。
本发明提供的压缩机包括壳体、泵体组件和电机组件,其中,电机组件包括定子组件和转子组件,转子组件与泵体组件相连接,转子组件能够带动泵体组件进行旋转压缩,转子组件设置在定子组件的轴向方向上,也即,转子组件分布在定子组件的轴向方向上的一侧或两侧上,定子组件驱动转子组件转动,具体地,将转子组件和定子组件扁平化设计,使得电机组件本身高度较低,其扁平化的定子组件和转子组件如同盘子,又结合泵体组件进行轴向或径向的嵌合设计,使得电机组件的高度和压缩机的高度都有非常显著降低,实现产品的小型化设计。
另外,本发明提供的上述技术方案中的压缩机还可以具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,进一步地,定子组件呈盘状,转子组件呈盘状。
在该技术方案中,定子组件和转子组件均呈盘状,盘状的定子组件和转子组件高度小,在轴向方向上占用空间小,使得电机组件的高度和压缩机的高度都有非常显著降低,实现小型化设计。同时盘状的转子组件的半径和质量较大,转动惯量也明显高于相关技术中的内转子和外定子径向套合的电机组件,转矩波动更小,更加有利于压缩机的平稳运行,特别是低频条件下,振动和噪音都有明显改善。
在上述任一技术方案中,进一步地,转子组件包括:第一转子盘,设置在定子组件的轴向方向上的任一侧,第一转子盘与泵体组件相连接。
在该技术方案中,转子组件包括第一转子盘,第一转子盘与泵体组件相连接,使得第一转子盘可以直接带动泵体组件进行旋转压缩,由于只设置一个第一转子盘,使得压缩机的结构简单,生产成本较低。
在上述任一技术方案中,进一步地,转子组件包括:第一转子盘,设置在定子组件的轴向方向上的一侧;第二转子盘,设置在定子组件的轴向方向上的另一侧;转子支架,连接第一转子盘和第二转子盘,转子支架与泵体组件相连接,或第一转子盘和第二转子盘分别与泵体组件相连接。
在该技术方案中,转子组件包括第一转子盘、第二转子盘和转子支架,其中,第一转子盘设置在定子组件的轴向方向上的一侧,第二转子盘设置在定子组件的轴向方向上的另一侧,通过在定子组件的两侧分别设置第一转子盘和第二转子盘,使得电机组件形成具有两个转子盘的对称设计,可以抵消定子组件和转子组件之间的轴向磁拉力,减少曲轴所承受的轴向力,这将有助于减少压缩机的曲轴末端上的止推力,进而减少旋转摩擦损失,提高压缩机的效率。进一步地,转子支架连接第一转子盘和第二转子盘,使得转子支架与第一转子盘和第二转子盘连接为一体,转子支架套设在曲轴上并能够带动曲轴转动,通过转子支架带动曲轴转动,使得转子组件与曲轴的连接简单,无需在第一转子盘和第二转子盘上设置连接结构,简化了第一转子盘和第二转子盘的结构;或者,直接设置第一转子盘和泵体组件相连接,以及第二转子盘与泵体组件相连接,通过第一转子盘和第二转子盘的转动同样可以带动泵体组件进行旋转压缩。
在上述任一技术方案中,进一步地,第一转子盘设置在定子组件的上方,第二转子盘设置在定子组件的下方;第二转子盘的中部被构造为由下向上凸出的结构,以在第二转子盘的中部形成第一容纳空间,泵体组件的一部分位于第一容纳空间中。
在该技术方案中,第一转子盘设置在定子组件的上方,第二转子盘设置在定子组件的下方,位于定子组件的下方的第二转子盘的中部被构造为由下向上凸出的结构,从而在第二转子盘的中部形成第一容纳空间,泵体组件的一部分位于第一容纳空间中,使得压缩机的结构更加紧凑,可以进一步降低压缩机的高度。
在上述任一技术方案中,进一步地,第一转子盘设置在定子组件的上方,第二转子盘设置在定子组件的下方;定子组件上设有沿上下方向贯穿定子组件的通孔,泵体组件的一部分位于通孔中。
在该技术方案中,第一转子盘设置在定子组件的上方,第二转子盘设置在定子组件的下方,定子组件上设有沿上下方向贯穿定子组件的通孔,泵体组件的一部分位于通孔中,也即,定子组件围设在泵体组件的一部分结构的外侧,使得压缩机的结构更加紧凑,可以进一步降低压缩机的高度。
在上述任一技术方案中,进一步地,泵体组件包括:气缸,其上设有容纳腔;活塞,设置在容纳腔中;滑片,设置在容纳腔中,滑片分隔容纳腔以形成压缩腔和吸气腔;上轴承,设置在气缸的上方;下轴承,设置在气缸的下方;曲轴,贯穿上轴承、气缸和下轴承,曲轴与转子组件相连接,转子组件带动曲轴进行旋转压缩。
在该技术方案中,泵体组件还包括气缸、活塞、滑片、上轴承、下轴承和曲轴,其中,气缸上设有容纳腔,活塞和滑片设置在容纳腔中,滑片将容纳腔分隔形成压缩腔和吸气腔,上轴承和下轴承分别设置在气缸的上下两侧,曲轴贯穿上轴承、气缸和下轴承,转子组件与曲轴相连接并带动曲轴转动从而实现旋转压缩。
在上述任一技术方案中,进一步地,曲轴包括:长轴部;偏心部,偏心部的一端与长轴部相连接,偏心部被配置为适于带动活塞转动;短轴部,与偏心部的另一端相连接。
在该技术方案中,曲轴包括长轴部、短轴部和偏心部,曲轴的偏心部位于气缸的容纳腔中,带动活塞运动,进而实现吸气及压缩运动;具体地,偏心部的一端与长轴部相连接,偏心部的另一端与短轴部相连接。
在上述任一技术方案中,进一步地,第一转子盘,设置在定子组件的轴向方向上的一侧;第二转子盘,设置在定子组件的轴向方向上的另一侧;第一转子盘与长轴部相连接,第二转子盘与短轴部相连接,第一转子盘、定子组件和第二转子盘围设形成第二容纳空间,泵体组件的至少部分位于第二容纳空间中。
在该技术方案中,转子组件包括第一转子盘和第二转子盘,其中,第一转子盘设置在定子组件的轴向方向上的一侧,第二转子盘设置在定子组件的轴向方向上的另一侧,通过在定子组件的两侧分别设置第一转子盘和第二转子盘,使得电机组件形成具有两个转子盘的对称设计,可以抵消定子组件和转子组件之间的轴向磁拉力,减少曲轴所承受的轴向力,这将有助于减少压缩机的曲轴末端上的止推力,进而减少旋转摩擦损失,提高压缩机的效率。进一步地,设置第一转子盘和曲轴的长轴部相连接,以及第二转子盘与曲轴的短轴部相连接,第一转子盘、定子组件和第二转子盘围设形成第二容纳空间,泵体组件的至少部分位于第二容纳空间中,一方面,通过第一转子盘和第二转子盘的转动可以带动曲轴进行旋转压缩,另一方面,第一转子盘、定子和第二转子盘可以将泵体组件的气缸和曲轴的偏心部围设在内,使得压缩机的结构更加紧凑,可以进一步降低压缩机的高度。
在上述任一技术方案中,进一步地,转子组件包括多个转子盘,定子组件包括多个定子盘,多个定子盘和多个转子盘在轴向方向上间隔分布。
在该技术方案中,通过设置转子组件包括多个转子盘,定子组件包括多个定子盘,使得多个定子盘驱动多个转子盘转动,从而多个转子盘带动泵体组件转动,能够增大对泵体组件的驱动力,提升压缩机的压缩性能。
在上述任一技术方案中,进一步地,压缩机为旋转式压缩机。
在该技术方案中,压缩机具体为旋转式压缩机,旋转式压缩机广泛应用于空调器、冰箱等制冷设备中,具有压缩工作平稳、压缩效率高、零部件少、体积小、重量轻、平衡性能好、噪音低等优点。本发明提供的压缩机能够进一步地减小旋转式压缩机的体积,有利于产品的小型化。
本发明第二方面提出了一种制冷设备,包括上述任一技术方案中的压缩机,因此本发明提供的制冷设备具有上述任一技术方案中所提供的压缩机的全部有益效果。
进一步地,制冷设备还包括蒸发器、冷凝器和节流机构,应用本发明的压缩机的制冷设备,由于压缩机外形尺寸有较大改变,压缩机在制冷设备中的安装方式也可以随着改变,比如,在压缩机应用于空调室外机时,可以将压缩机与风扇并排安装,减少压缩机的安放空间,改善空调散热器的进风通道,并较大程度的减小空调室外机的壳体尺寸,从而实现产品的小型化。
可以理解的是,本发明所限定的压缩机,振动噪音和效率更好,更是未来旋转式压缩机小型化的一个发展方向。同时,当本发明所限定的压缩机应用于空调室外机时,又减少了空调室外机中压缩机的安装空间要求,不仅改善了空调散热器的进风通道,还有助于空调室外机的小型化。
具体地,本发明提供的制冷设备为空调器或热泵系统等。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
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:
图1示出了相关技术中的压缩机的结构示意图;
图2示出了根据本发明一个实施例的压缩机的结构示意图;
图3示出了根据本发明另一个实施例的压缩机的结构示意图;
图4示出了根据本发明又一个实施例的压缩机的结构示意图;
图5示出了根据本发明再一个实施例的压缩机的结构示意图。
其中,图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100’压缩机,110’壳体,121’曲轴,130’定子组件,140’转子组件。
其中,图2至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100压缩机,110壳体,120泵体组件,121曲轴,122上轴承,123下轴承,124气缸,125活塞,126长轴部,127偏心部,128短轴部,130定子组件,140转子组件,141第一转子盘,142第二转子盘,150第一容纳空间,160第二容纳空间。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图2至图5来描述根据本发明的一些实施例提供的压缩机和制冷设备。
实施例一
如图2至图5所示,根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种压缩机100,压缩机100包括壳体110、泵体组件120和电机组件,其中,电机组件包括定子组件130和转子组件140。
本发明提供的压缩机100包括壳体110、泵体组件120和电机组件,其中,电机组件包括定子组件130和转子组件140,转子组件140与泵体组件120相连接,转子组件140能够带动泵体组件120进行旋转压缩,转子组件140设置在定子组件130的轴向方向上,也即,转子组件140分布在定子组件130的轴向方向上的一侧或两侧上,定子组件130驱动转子组件140转动,具体地,将转子组件140和定子组件130扁平化设计,使得电机组件本身高度较低,其扁平化的定子组件130和转子组件140如同盘子,又结合泵体组件120进行轴向或径向的嵌合设计,使得电机组件的高度和压缩机100的高度都有非常显著降低,实现产品的小型化设计。
进一步地,如图2至图5所示,定子组件130呈盘状,转子组件140呈盘状。通过设置定子组件130和转子组件140均呈盘状,盘状的定子组件130和转子组件140高度小,在轴向方向上占用空间小,使得电机组件的高度和压缩机100的高度都有非常显著降低,实现小型化设计。同时盘状的转子组件140的半径和质量较大,转动惯量也明显高于相关技术中的内转子和外定子径向套合的电机组件,转矩波动更小,更加有利于压缩机100的平稳运行,特别是低频条件下,振动和噪音都有明显改善。
实施例二
在实施例一的基础上,进一步地,如图2所示,转子组件140包括:第一转子盘141,设置在定子组件130的轴向方向上的任一侧,第一转子盘141与泵体组件120相连接。
在该实施例中,转子组件140包括第一转子盘141,第一转子盘141与泵体组件120相连接,使得第一转子盘141可以直接带动泵体组件120进行旋转压缩,由于只设置一个第一转子盘141,使得压缩机100的结构简单,生产成本较低。
实施例三
在实施例一的基础上,进一步地,如图3至图5所示,转子组件140包括:第一转子盘141,设置在定子组件130的轴向方向上的一侧;第二转子盘142,设置在定子组件130的轴向方向上的另一侧;转子支架,连接第一转子盘141和第二转子盘142,转子支架与泵体组件120相连接,或第一转子盘141和第二转子盘142分别与泵体组件120相连接。
在该实施例中,转子组件140包括第一转子盘141、第二转子盘142和转子支架,其中,第一转子盘141设置在定子组件130的轴向方向上的一侧,第二转子盘142设置在定子组件130的轴向方向上的另一侧,通过在定子组件130的两侧分别设置第一转子盘141和第二转子盘142,使得电机组件形成具有两个转子盘的对称设计,可以抵消定子组件130和转子组件140之间的轴向磁拉力,减少曲轴121所承受的轴向力,这将有助于减少压缩机100的曲轴121末端上的止推力,进而减少旋转摩擦损失,提高压缩机100的效率。进一步地,转子支架连接第一转子盘141和第二转子盘142,使得转子支架与第一转子盘141和第二转子盘142连接为一体,转子支架套设在曲轴121上并能够带动曲轴121转动,通过转子支架带动曲轴121转动,使得转子组件140与曲轴121的连接简单,无需在第一转子盘141和第二转子盘142上设置连接结构,简化了第一转子盘141和第二转子盘142的结构;或者,直接设置第一转子盘141和泵体组件120相连接,以及第二转子盘142与泵体组件120相连接,通过第一转子盘141和第二转子盘142的转动同样可以带动泵体组件120进行旋转压缩。
实施例四
在实施例三的基础上,进一步地,如图4所示,第一转子盘141设置在定子组件130的上方,第二转子盘142设置在定子组件130的下方;第二转子盘142的中部被构造为由下向上凸出的结构,以在第二转子盘142的中部形成第一容纳空间150,泵体组件120的一部分位于第一容纳空间150中。
在该实施例中,第一转子盘141设置在定子组件130的上方,第二转子盘142设置在定子组件130的下方,位于定子组件130的下方的第二转子盘142的中部被构造为由下向上凸出的结构,从而在第二转子盘142的中部形成第一容纳空间150,泵体组件120的一部分位于第一容纳空间150中,使得压缩机100的结构更加紧凑,可以进一步降低压缩机100的高度。
实施例五
在实施例三的基础上,进一步地,如图5所示,第一转子盘141设置在定子组件130的上方,第二转子盘142设置在定子组件130的下方;定子组件130上设有沿上下方向贯穿定子组件130的通孔,泵体组件120的一部分位于通孔中。
在该实施例中,第一转子盘141设置在定子组件130的上方,第二转子盘142设置在定子组件130的下方,定子组件130上设有沿上下方向贯穿定子组件130的通孔,泵体组件120的一部分位于通孔中,也即,定子组件130围设在泵体组件120的一部分结构的外侧,使得压缩机100的结构更加紧凑,可以进一步降低压缩机100的高度。
实施例六
在上述任一实施例中,进一步地,如图2至图5所示,泵体组件120还包括气缸124、活塞125、滑片、上轴承122、下轴承123和曲轴121,其中,气缸124上设有容纳腔,活塞125和滑片设置在容纳腔中,滑片将容纳腔分隔形成压缩腔和吸气腔,上轴承122和下轴承123分别设置在气缸124的上下两侧,曲轴121贯穿上轴承122、气缸124和下轴承123,转子组件140与曲轴121相连接并带动曲轴121转动从而实现旋转压缩。
进一步地,如图2至图5所示,曲轴121包括长轴部126、短轴部128和偏心部127,曲轴121的偏心部127位于气缸124的容纳腔中,带动活塞125运动,进而实现吸气及压缩运动;具体地,偏心部127的一端与长轴部126相连接,偏心部127的另一端与短轴部128相连接。
进一步地,如图3至图5所示,转子组件140包括第一转子盘141和第二转子盘142,其中,第一转子盘141设置在定子组件130的轴向方向上的一侧,第二转子盘142设置在定子组件130的轴向方向上的另一侧,通过在定子组件130的两侧分别设置第一转子盘141和第二转子盘142,使得电机组件形成具有两个转子盘的对称设计,可以抵消定子组件130和转子组件140之间的轴向磁拉力,减少曲轴121所承受的轴向力,这将有助于减少压缩机100的曲轴121末端上的止推力,进而减少旋转摩擦损失,提高压缩机100的效率。进一步地,如图5所示,设置第一转子盘141和曲轴121的长轴部126相连接,以及第二转子盘142与曲轴121的短轴部128相连接,第一转子盘141、定子组件130和第二转子盘142围设形成第二容纳空间160,泵体组件120的至少部分位于第二容纳空间160中,一方面,通过第一转子盘141和第二转子盘142的转动可以带动曲轴121进行旋转压缩,另一方面,第一转子盘141、定子和第二转子盘142可以将泵体组件120的气缸124和曲轴121的偏心部127围设在内,使得压缩机100的结构更加紧凑,可以进一步降低压缩机100的高度。
实施例七
在实施例一的基础上,进一步地,转子组件140包括多个转子盘,定子组件130包括多个定子盘,多个定子盘和多个转子盘在轴向方向上间隔分布。
在该实施例中,通过设置转子组件140包括多个转子盘,定子组件130包括多个定子盘,使得多个定子盘驱动多个转子盘转动,从而多个转子盘带动泵体组件120转动,能够增大对泵体组件120的驱动力,提升压缩机100的压缩性能。
在上述任一实施例中,进一步地,压缩机100为旋转式压缩机。
在该实施例中,压缩机100具体为旋转式压缩机,旋转式压缩机广泛应用于空调器、冰箱等制冷设备中,具有压缩工作平稳、压缩效率高、零部件少、体积小、重量轻、平衡性能好、噪音低等优点。本发明提供的压缩机100能够进一步地减小旋转式压缩机的体积,有利于产品的小型化。
本发明第二方面提出了一种制冷设备,包括上述任一实施例中的压缩机100,因此本发明提供的制冷设备具有上述任一实施例中所提供的压缩机100的全部有益效果。
进一步地,制冷设备还包括蒸发器、冷凝器和节流机构,应用本发明的压缩机100的制冷设备,由于压缩机100外形尺寸有较大改变,压缩机100在制冷设备中的安装方式也可以随着改变,比如,在压缩机100应用于空调室外机时,可以将压缩机100与风扇并排安装,减少压缩机100的安放空间,改善空调散热器的进风通道,并较大程度的减小空调室外机的壳体110尺寸,从而实现产品的小型化。
可以理解的是,本发明所限定的压缩机100,振动噪音和效率更好,更是未来旋转式压缩机小型化的一个发展方向。同时,当本发明所限定的压缩机100应用于空调室外机时,又减少了空调室外机中压缩机100的安装空间要求,不仅改善了空调散热器的进风通道,还有助于空调室外机的小型化。
具体地,本发明提供的制冷设备为空调器或热泵系统等。
具体实施例
如图2所示,图2示出了本发明所提出的压缩机100的第一个具体实施例,包括盘式的电机组件和泵体部件。其中,盘式的电机组件包括定子组件130和转子组件140。定子组件130是固定于壳体110内,定子组件130由绕组线圈构成;转子组件140包括第一转子盘141,第一转子盘141与曲轴121相连接,带动泵体组件120的活塞125进行旋转压缩气体。
具体地,盘式的电机组件的转子组件140由一个第一转子盘141构成,第一转子盘141可以设置在定子组件130的轴向的任一侧。
如图3所示,图3示出了本发明所提出的压缩机100的第二个具体实施例,其中,盘式的电机组件的转子组件140包括第一转子盘141和第二转子盘142,两者可以通过转子支架连接为一体,并与曲轴121连接,盘式的电机组件完全位于泵体组件120的上方。第一转子盘141和第二转子盘142的对称设计,可以抵消定子组件130和转子组件140之间的轴向磁拉力,减少曲轴121所承受的轴向力。这将有助于减少压缩机100的泵体组件120的曲轴121末端上的止推力,进而减少该处旋转摩擦损失,提高压缩机100的效率。
具体地,转子组件140的下端面高于泵体组件120的上轴承122,电机组件完全位于泵体组件120的上方。
如图4所示,图4示出了本发明所提出的压缩机100的第三个压缩机100,与图3所示的第二个具体实施例不同的地方在于,在盘式的电机组件的第二转子盘142上设有台阶型结构,该台阶型结构形成第一容纳空间150,泵体组件120的一部分延伸入到第二转子盘142内,如此结构更加紧凑,可以进一步降低压缩机100的高度。
具体地,转子组件140的下端面不高于泵体组件120的上轴承122,电机组件半包围着泵体组件120。
如图5所示,图5示出了本发明所提出的压缩机100的第四个压缩机100,其中,与图3所示的第二个具体实施例不同的地方在于,盘式的电机组件的第一转子盘141与泵体组件120的曲轴121的上端相连接,第二转子盘142与所述泵体的曲轴121下端相连接,定子组件130位于泵体组件120的外周,盘式电机完全包围泵体组件120;这种结构设计可以最大程度的降低压缩机100高度,使得压缩机100极其扁平化,如同盘子。
在本发明的描述中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定,术语“上”、“下”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;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或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。
以上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。