立式旋转压缩的制造方法
立式旋转压缩的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种立式旋转压缩机，在配置有排气管的密封壳体内具备：由具备电机绕组的电机定子及配置在该内径的电机转子构成的电动式电机、配置时围住所述电机绕组上端部的绕组盖、在所述电机的下侧、配备压缩腔与曲轴的旋转式的压缩装置、以及储存在所述壳体的润滑油，从所述压缩腔向所述绕组盖中排出的冷媒，经过所述电机定子的内部，流出到所述电机与所述压缩装置之间。所述立式旋转式压缩机可以防止由于吐油量、电机过热、油过冷却等造成的压缩机的可靠性降低，以及通过降低电机温度，从而改善效率。
【专利说明】立式旋转压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及密封壳体内压为高压侧的、应用于空调机、冷冻机器及热水器等的旋转压缩机。
【背景技术】
[0002]旋转式压缩机，由于通过直接吸入吸气冷媒进行压缩效率改善、滑动部品的润滑、壳体容积的小型化等理由，把密封壳体的内压作为高压侧，把曲轴旋转轴设为垂直方向，即所谓的立式旋转压缩机被大量采用。
[0003]如果压缩装置中排出的冷媒及电机绕组之间的热交换不足的话，由于电机绕组过热，不仅会导致电机绕组烧损，也会导致电机效率降低。另一方面，由于排出冷媒温度加热不足，空调器的制热运转模式的舒适性会恶化。另外，运转中的噪音问题是多年来的课题。
[0004]运转中如吸入大量的液冷媒的话，吐油量明显增加的同时，油面也会出现降低的现象，不仅仅使压缩机产生故障，也会降低热交热器的性能。另外，如产生油过热度不足，由于油中冷凝后的冷媒的稀释，油的粘度会明显降低，该现象会导致压缩机的磨耗故障。
【发明内容】
[0005]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，本发明的一个目的在于提出一种立式旋转式压缩机，所述立式旋转式压缩机可以防止由于吐油量、电机过热、油过冷却等造成的压缩机的可靠性降低，以及通过降低电机温度，从而改善效率。
[0006]根据本发明实施例的一种立式旋转压缩机，在配置有排气管的密封壳体内具备:由具备电机绕组的电机定子及配置在该内径的电机转子构成的电动式电机、配置时围住所述电机绕组上端部的绕组盖、在所述电机的下侧、配备压缩腔与曲轴的旋转式的压缩装置、以及储存在所述壳体的润滑油，从所述压缩腔向所述绕组盖中排出的冷媒，经过所述电机定子的内部，流出到所述电机与所述压缩装置之间。
[0007]根据本发明的一个实施例，从所述压缩腔排出的一部份冷媒，分流到所述绕组盖中，经过所述电机定子的内部，流出到所述电机与所述压缩装置之间。
[0008]根据本发明的一个实施例，从所述压缩腔往经过所述曲轴的轴中部向所述绕组盖排出的冷媒，经过所述电机定子的内部，再流出到所述电机与所述压缩装置之间。
[0009]根据本发明的一个实施例，流出到所述电机与所述压缩装置之间的冷媒，经过配备在所述电机定子外周处的通道，再流到所述排气管处。
[0010]根据本发明的进一步的实施例，在所述电机转子的下侧，与所述电机转子一起旋转的供油装置，具备了在该旋转中心侧配备的在负压腔和运转外周侧开孔的流体通道、在所述曲轴与支持该曲轴的轴承之间配备的油通道与所述负压腔连通。
[0011]所述供油装置为离心风扇，且包括:本体，所述本体内限定出负压腔；多个叶片，所述多个叶片位于所述本体外且设在所述电机转子的端环的下侧，所述多个叶片被构造成在所述负压腔和所述本体外侧之间开孔的流动通道；圆板，所述圆板固定在所述多个叶片上。
[0012]可选地，所述圆板通过多个铆钉固定在所述多个叶片上。
[0013]可选地，所述叶片与所述端环一体铸造成型。
[0014]所述绕组盖是在所述电机定子与所述绕组盖之间配备的固定手段、或在所述绕组盖与所述壳体之间配备的固定手段中的任意一个，通过该手段，所述绕组盖的开口端与所述电机定子连接在一起。
[0015]所述绕组盖与所述电机绕组的上端面之间具有间隙。
[0016]根据本发明的立式旋转式压缩机有以下有益效果。
[0017]( I)由于电机绕组是通过排出冷媒直接冷却的，所以可提高电机的可靠性及效率。
[0018](2)与电机绕组热交换、加热后排出的冷媒轻易与油分离，直接回到储油腔。因此，排气管的吐油量很少，储油腔通常可维持适当的油量。
[0019](3)由于从压缩腔排出的低温冷媒是流入绕组盖的，所以储油腔的油不会直接受到排出冷媒的影响。另外，由于通过电机绕组加热后油的合流增加了油过热度，所以油粘度降低带来的可靠性问题可以得到改善。
[0020](4)压缩腔的排出冷媒，由于经过三个脉动降低手段后流至壳体的内部，可改善噪音值。
[0021]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]本发明的所述和/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:
[0023]图1是根据本发明的实施例1的立式旋转压缩机内部构成的纵截面图和冷冻循环装置图；
[0024]图2是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机的电机和绕组盖等的配置关系的横截面图；
[0025]图3是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机的压缩装置和供油装置的纵截面图；
[0026]图4是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机的供油装置的横截面图；
[0027]图5是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机与以往压缩机的温度分布比较图；
[0028]图6是以往压缩机的纵截面图；
[0029]图7是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机中，在副轴承和主轴承上配备的排气配置的压缩机的纵截面图；
[0030]图8是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机中，根据供油装置设计的替代设计例；
[0031]图9是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机中，根据绕组盖的固定手段的替代设计例；
[0032]图10是根据本发明的实施例2的立式旋转式压缩机根据排出冷媒分流的压缩机的纵截面图；[0033]图11是根据本发明实施例2的双缸旋转压缩机的纵截面图；
[0034]图12是根据本发明的实施例3的立式旋转式压缩机的排出冷媒流道的一个替代设计例；
[0035]图13是根据本发明实施例3的立式旋转式压缩机的排出冷媒流道的另一个替代设计例。
[0036]主要附图标记:
[0037]100、旋转压缩机；102、压缩装置；104、电机；106、供油装置；
[0038]10、绕组盖；11、电机定子；15、电机绕组；
[0039]20、电机转子；30、曲轴；35、轴通孔；
[0040]40、气缸；41、压缩腔；
[0041]ML、ML 腔；ΜΗ、MH 腔
【具体实施方式】
[0042]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0043]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
[0044]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解所述术语在本发明中的具体含义。
[0045]下面参考图1-图12描述根据本发明多个实施例的立式旋转式压缩机。
[0046][实施例1]
[0047]图1所示的是实施例1的旋转式压缩机100的基本构成及与其相连的冷冻循环装置的概要。立式旋转压缩机100是由配备在密封圆筒形的壳体2上的电动式电机104、以及在其下侧配备的旋转式的压缩装置102构成，在壳体2的底部的储油腔8中封入油6。电机定子11及压缩装置102的外周是固定在壳体2的内径处。因此，电机104及压缩装置102之间形成的空间称为ML腔。
[0048]电机104是由配备有电机绕组15的电机定子11及固定在曲轴30上的电机转子20构成。另一方面，压缩装置102是由配置在气缸40上的活塞70、滑片72、配备轴通孔的曲轴30、主轴承50及副轴承55等构成。曲轴30是由主轴31和偏芯轴32、副轴承33构成，主轴31和副轴33分别通过主轴承50和副轴承55来滑动支撑。另外，气缸40的中心上配备压缩腔41。
[0049]在电机转子20的下侧的端环25上配备供油装置106。供油装置106是通过电机转子30的回转所产生的负压来吸入储油腔8中的油6。在此油流动中润滑曲轴30和主轴承50以及副轴承55、活塞70的滑动面。
[0050]在电机定子11的上面，配备了密封电机绕组15上端部的碗状的绕组盖10。绕组盖10是合成树脂材料，例如:由PBT (热塑性饱和聚酯)来进行成型的。配备在电机绕组15上的导线经过配备在绕组盖10上的衬套(绝缘体)19的内径，连接壳体2中的焊接的接线端子4。在这里，绕组盖10的上面与壳体2之间形成的空间称为MH腔。另外，实施例1中的排气管3是配置在MH腔处。
[0051]在压缩腔41中压缩后的高压冷媒是从副轴承55上的排气装置58经过下端消音器56，再通过曲轴30上的轴通孔35，排出至绕组盖10中。并且，高压冷媒是经过电机定子11的内径所配备的电机绕组15的间隙以及转子外周间隙22，流至ML腔。此后，高压冷媒经过配备在电机定子11外周的铁芯外周间隙14，流至MH腔，从排气管3往冷冻循环的冷凝器C排出。冷凝器C中冷凝后的高压冷媒按序从膨胀阀V流入蒸发器E、储液器A，从吸气管9吸入到压缩腔41。
[0052]在此，在壳体2内部流动的高压冷媒的流动与以往的旋转压缩机与实施例1进行比较的话，以往的旋转式压缩机中，从压缩腔排出的高压冷媒是在电机的下端分流的，经过电机定子的内部和铁芯外周间隙，再移至电机上部后，从排气管往冷凝器排出。因此，经过电机定子内部的流量是受限制的，另外，从压缩腔至排气管的流道较短。另一方面，实施例1中，排出的全部高压冷媒是在电机定子的内部流动的，并且通过ML腔中的U弯道，总流道约是以往的2倍。这是本发明的特征，是解决以往课题的手段。另外，用虚线的箭头表示上述的冷媒回路。
[0053]图2所示的是图1的X-X截面图。通过配备在该外周的4个盖的安装脚IOa把绕组盖10用螺钉固定在电机定子11的上面。因此，绕组盖10可以与绕组端面上15a维持一定的间隙。另外，绕组盖10也可以压入固定在壳体2的内径。该替代手段中，需要注意绕组盖10的下端面不要干涉到铁芯外周间隙14。
[0054]图3所示的是压缩装置102的内部及供油装置106的截面图。另外，图4所示的是图3的Y-Y截面图、供油装置106的内部详细。图3中，曲轴30是由在主轴承50上滑动支持主轴31、以及使活塞70偏芯运转的偏芯轴32、在副轴承55上滑动支持的副轴33构成。
[0055]为了该轴和轴承之间的润滑，在主轴承50的内径上配备油槽50a、在偏芯轴的外径上配备油槽32a、在副轴承55的内径上配备油槽55a。但是，油槽32a和油槽55a即使配备在曲轴30的外周也是没关系的。曲轴30具备从下消音器贯通至绕组盖10的轴通孔35。另外，曲轴30的下端面在副轴承55内径处固定的止推板57上滑动的。
[0056]轴通孔35由于是压缩腔41的排出冷媒的通道，如以往那样的话，把曲轴30的内径作为油泵和供油通道是无法使用的。为此，实施例1在电机转子20的端环25上配备供油装置106。供油装置106是离心扇的一种，例如使用涡轮风机的原理。
[0057]图3和图4所示的供油装置106是由配备在端环25的下侧部分的数个的叶片61和3个铆钉63、以及通过该铆钉在数个的叶片61上固定的圆板62构成。叶片61是与端环25的铸铝一起成型的。在这里，数个的叶片61成为了在供油装置106的内侧部份的负压腔64和供油装置106的外侧之间开孔的流体通道。尽量缩小圆板62的内径和主轴承50的外径之间的间隙，防止圆板62外侧的冷媒入侵负压腔64。另外，平衡块26和圆板62都是用铆钉63固定的。[0058]供油装置106按顺时针方向运转的话，与电机转子20的运转速度成比例，负压腔64的压力比壳体2的内部压力要低。因此，在负压腔64上开孔的油槽50a(参照图3)，连接该油槽50a回路的活塞70的内径和油槽32a的压力同样也会降低。另一方面，油中开孔的供油管65连接副轴承55的法兰横孔55b，在经过纵孔55向活塞70的内径处开孔。因此，储油腔8的油6从供油管65依次经过横孔55b、55c，流入活塞70的内径。
[0059]此外分流的油分为从偏芯轴的油槽32a经过油槽50 a后再流入供油装置106的负压腔64的回路、在副轴的油槽55a中流动的回路、从高压侧的活塞70的内径经过活塞70的上下滑动面后再流入压缩腔41 (低压！高压)的回路。
[0060]在该供油回路的途中，曲轴30的各轴的外径、该外径滑动的活塞70和主轴承50以及副轴承55的各自内径之间得到润滑。另外，从活塞70的内径流入压缩腔41的油进行活塞70的上下滑动面的润滑及冷媒泄漏。象这样通过压差，对活塞70及滑片72供油的油称为压差供油。从油槽50a流入供油装置106的负压腔64的油从在数个的叶片61之间构成的通道飞出到端环25的外侧。在绕组端面下15b吸收后流入储油腔8中。另外，完成油槽55a的润滑后的油进行止推板57的润滑。另外，用实线箭头表示该供油回路。
[0061]其次，通过图1来说明冷媒循环装置上的冷媒和油的流动。从吸气管9吸入到压缩腔41的低压冷媒和循环油是与上述压差供油合流，变成油含量多的混合冷媒。冷冻循环装置的循环油量相对冷媒循环量来说，通常是1%以下。相对该循环油量，从储油腔8提供给压缩腔41内部的压差供油是循环油量的几倍。因此，例如从压缩腔41排出的油混合冷媒有5%，如排气管3的允许吐油量为1%的话，那么4%的油需要留在压缩机中。
[0062]实施例1，如上述所述的所有混合冷媒由于通过电机绕组15来加热，流入ML腔时，混合冷媒的特征是:冷媒和油能轻易分离。也就是说，比重大的油流入储油腔8。无法流入储油腔8而残留在冷媒的油，可以从ML腔经过铁芯外周间隙14后再从MH腔到排气管3的沿路的途中流入储油腔8中。也就是说，实施例1中，与以往进行比较的话，长的冷媒通道有利于油分离。
[0063]就这样，实施例1中，由于对冷冻循环装置的吐油量变少，有利于储油腔8的保油量的稳定性。因此，可改善油量不足引起的可靠性问题。并且，由于流入储油腔8的油温高，储油腔8的油加热度也变得足够高。另外，压缩腔41的排出冷媒经过下消音器56和绕组盖10以及脉动大幅减弱的3个电机转子11再流入ML腔。因此，通过该脉动减弱效果来改善压缩腔的噪音值。
[0064]图5所示的是:在搭载制冷和制热兼用的分体式空调机的实施例1的旋转压缩机与以往的旋转压缩机在制热运转中压缩机内部的温度分布的比较。另外，作为参考的图6所示的是以往的旋转压缩机。在此，实施例1用记号R ( — ?一)、以往的旋转压缩机用记号FC-O-)来表示各处温度。
[0065]横轴的Ts是吸气管9的吸入冷媒温度、Tdl是压缩腔41的排出冷媒温度。在此，经过电机内部的冷媒的流动方向是与实施例1、以往的旋转压缩机相反的。因此，实施例1的Tml和Tm2分别表示上侧绕组端面和下侧绕组端面的温度。图6所示的以往的旋转压缩机中，以Tml、Tm2分别表示下侧绕组端面和上侧绕组端面的温度。其次，Td2是排气管3的排出冷媒温度、T oil是储油腔8的油温。另外，纵轴所示的是其温度(°C)。
[0066]通过该比较，相对以往的旋转压缩机，可发现实施例1:(1)对电机温度冷却有利(Tml和Tm2)。(2)与电机温度降低相抵消，冷凝器的排出冷媒温度变高(Td2)。这个在空调机和热水器上，在各自制热运转中可以增加吹风温度提高舒适性以及增加热水温度。(3 )油温度增加(T oil)可使油过热度上升。就这样，实施例1，可认为对压缩机内部的温度控制也是有效果的。
[0067]其次，说明基于上述公示技术的应用技术。图7在副轴承55和主轴承50中各自配备了排气装置58、以及下消音器56和上消音器51。从主轴承50的排气装置58排出到上消音器51中的高压冷媒，经过消音器连通孔43后再流入下消音器56。在此，与从副轴承55的排出装置58中排出的高压冷媒合流后再流入轴通孔35处。
[0068]另外,在副轴承55的环槽59开的横孔55b上连接供油管65。其结果,通过供油装置106的运转吸上的油，充满整个环形槽59，此后，分流到活塞70的内径和油槽50a和油槽55a中。也就是说，环形槽59由于是暂时储油池，可提高供油的稳定性。在此，配备在偏芯轴32的连通孔32b与油槽32a —起构成从偏芯轴的下侧到上侧的油通道。另外，供油管65如图8所示那样，即使连接主轴承50也是没关系的。该设计中，在油槽32a中流动的油是朝下方向流动的。
[0069]图9所示的是关于绕组盖10的固定方法的替代手段。中心孔75a是配备弯曲的板簧75的两端,嵌入配备在壳体2的下端的2个支架2a中。如维持该状态将壳体2插入下壳体的话，在消音器中心突起IOb上嵌入板弹簧75的中心孔75a。并且按规定的深度压入壳体2的话，绕组盖10是压入到电机定子11的上面静止固定。如这样，通过配备在壳体2和绕组盖10之间的压入手段把绕组盖10静止固定在电机定子11上面的手段，有几个代替方法。
[0070]其次，说明绕组盖10的材料。绕组盖10用考虑了电气绝缘、耐冷媒、耐油、耐热等的合成树脂等材料来成型。例如，可以使用实施例1中提到PBT (热塑性饱和聚脂)。该材料可以接触电机绕组15。另外，即使是钢板等的金属材料只要是对电机绕组实施了绝缘处理的材料，或者能确保与电机绕组之间保证规定以上的间隙的材料就可以使用。
[0071][实施例2]
[0072]由于在轴通孔35中流动的冷媒量与从排出管3排出的冷媒量是一样的，所以轴通孔35的孔径只要与排气管3的内径一样就好。但是，轴通孔35的孔径会受到曲轴30的轴径的限制。特别是高速运转的变频电机的旋转压缩机或者是大排量的旋转压缩机中，如经过轴通孔35的冷媒量增加的话，压缩腔41的压缩损失可能会增大。图10所示的实施例2，是对于这样例外的条件所制定的对策手段。
[0073]压缩装置102中、副轴承55、主轴承50各具备排气装置58、下消音器56和上消音器51。上消音器51上配置消音器排气孔51a、2个消音器是通过消音器连通孔42来连通的。上消音器51中排出的一部份高压冷媒是从消音器排气孔51a排出到绕组端面下15b之间。残留的高压冷媒是经过消音器连通孔43、与下消音器56的高压冷媒合流，从轴通孔35往绕组盖10流动。
[0074]因此，配备在压缩腔41的2个排气装置58中排出的高压冷媒分流到轴通孔35和消音器排气孔51a处。通常，由于2个排气装置58的设计是一样的，其分流比率大概是根据消音器排气孔51a和消音器连通孔43、轴通孔35通道的阻力所定的。由于该通道阻力，例如相对于2个排气装置58的总排出量，从消音器排气孔51a的排出量为25%的设计的话，通过轴通孔35的冷媒量会减少75%，通过轴通孔35的冷媒量带来的阻力损失可以减少。
[0075]另一方面，从消音器排气孔51a排出到ML腔的25%冷媒与电机绕组15热交换后流至ML腔的75%的高温冷媒混合，质量重的油回收到储油腔8。因此，实施例2，本发明可以在不会大幅降低本发明要求达到的效果的情况下，能减少轴通孔3通道的阻力损失。
[0076]图11所示的是配置有气缸40a和气缸40b的双缸旋转压缩机。从气缸40a排出的高压冷媒经过上消音器51后再从上消音器排气孔51a排出到ML腔。另外，从气缸40b排出的高压冷媒如上述所述，从轴通孔35经过绕组盖10、以及电机定子11的内部后再流到ML腔。双缸的排量如果是一样的话，在ML腔合流的冷媒量都是一样的(50%)。
[0077]但是，如图10所示，如在双消音器之间追加消音器连通孔43的话，直接流入ML腔的冷媒量与从轴通孔35往绕组盖10流入的冷媒量的比率是如所述那样，可以大概根据消音器排气孔51a和消音器连通孔43和轴通孔35的通道阻力进行调整。另外，如果废止消音器排气孔51a的话，由于从2个压缩腔排出的全部冷媒流向轴通孔35，所以可以获得与实施例I 一样的作用和效果。如所述那样图11的设计例所示的是，本发明中可以应用在双缸那样的多气筒旋转压缩机中，如果需要的话，可以分流排出冷媒，调整该分流比率。
[0078][实施例3]
[0079]图12所示的实施例3中，使用轴承排气管53替代曲轴30的轴通孔35，使从压缩腔41排出的高压冷媒通过配备在电机定子11上的经过铁芯外周孔18后流出到绕组盖10处。排出到绕组盖10中的混合冷媒是与实施例1 一样，经过电机定子11的内部再流到ML腔，此后，从铁芯外周间隙14流到MH腔，从排气管3排出。因此，可以获得与实施例1 一样的作用和效果。另外，实施例3，由于不使用曲轴30的轴通孔35，可以把以往的油供油装置配备在曲轴30的内部。另外，该设计使用的电机104是集中卷方式变频电机。
[0080]图13所示的旋转压缩机是并用轴承排气管53和轴通孔35的设计案例，2个排气通道相关的总通道面积有增加。另外，即使排气管3对铁芯外周间隙14上开孔也可以。所述的实施例3，可以与实施例1 一样，全部排出冷媒排出到绕组盖10处。另外，实施例3，可以应用于实施例2中公示的双缸旋转压缩机中。也就是说，图11上，在气缸40a的排气通道上连接图12的轴承排气管53，把一边的气缸40b的排出冷媒从轴通孔35排出到绕组盖10处。
[0081]另外，由于电机104是没有配置端环的设计，所以改变了实施例1等公示的供油装置106的结构。例如，供油装置106是由2个圆形平板构成，在一个平板中弯曲直角形成的数个叶片61上重叠组合了另一个平板，所以与电机转子20通过铆钉23同时固定。如果有需要的话，在2个平板之间配置平衡块26，与上述圆形平板用铆钉23同时固定。
[0082]根据本发明的立式旋转式压缩机，通过采用绕组盖来覆盖电机绕组的上端部，从而，从压缩腔41排出的混合冷媒，从配备在曲轴30的轴通孔35经过绕组盖10，一边冷却电机绕组15，一边流入电机定子11的下端。此时，通过电机绕组15加热的混合冷媒，轻易地分离油与冷媒。冷媒经过铁芯外周间隙14，从排气管3流至冷冻循环装置中，油下落到储油腔8，不仅可确保必要的油量，也能增加油过热度。另外，低负荷运转中，由于从压缩腔41排出的低温冷媒不会与储油腔8的油热交换，所以油热度不会降低。
[0083]由此，根据本发明的立式旋转式压缩机有以下有益效果。
[0084](I)由于电机绕组15是通过排出冷媒直接冷却的，所以可提高电机的可靠性及效率。
[0085](2)与电机绕组15热交换、加热后排出的冷媒轻易与油分离，直接回到储油腔8。因此，排气管3的吐油量很少，储油腔8通常可维持适当的油量。
[0086](3)由于从压缩腔41排出的低温冷媒是流入绕组盖10的，所以储油腔8的油不会直接受到排出冷媒的影响。另外，由于通过电机绕组加热后油的合流增加了油过热度，所以油粘度降低带来的可靠性问题可以得到改善。
[0087](4)压缩腔41的排出冷媒，由于经过三个脉动降低手段后流至壳体2的内部，可改
善噪音值。
[0088]根据本发明的立式旋转式压缩机，虽有必要追加绕组盖，但主要部品的压缩装置和电机、以及壳体等，可以借用以前的设计式样，以便于批量生产。本发明可以广泛用于搭载立式压缩机的空调机、泠冻机器、CO2热水器等的用途中。另外，温暖化系数(GWP)较低，作为空调机等的新冷媒被纳入以后的采用计划的冷媒R32，其具有动作温度比以往冷媒高的课题，通过本发明的应用可以更加轻易的解决该课题。
[0089]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。
[0090]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种立式旋转压缩机，其特征在于，在配置有排气管的密封壳体内具备: 由具备电机绕组的电机定子及配置在该内径的电机转子构成的电动式电机、配置时围住所述电机绕组上端部的绕组盖、 在所述电机的下侧、配备压缩腔与曲轴的旋转式的压缩装置、以及储存在所述壳体的润滑油， 从所述压缩腔向所述绕组盖中排出的冷媒，经过所述电机定子的内部，流出到所述电机与所述压缩装置之间。
2.根据权利要求1所述的立式旋转压缩机，其特征在于，从所述压缩腔排出的一部份冷媒，分流到所述绕组盖中，经过所述电机定子的内部，流出到所述电机与所述压缩装置之间。
3.根据权利要求1或2所述的立式旋转压缩机，其特征在于，从所述压缩腔往经过所述曲轴的轴中部向所述绕组盖排出的冷媒，经过所述电机定子的内部，再流出到所述电机与所述压缩装置之间。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的立式旋转压缩机，其特征在于，流出到所述电机与所述压缩装置之间的冷媒，经过配备在所述电机定子外周处的通道，再流到所述排气管处。
5.根据权利要求1或2所述的立式旋转压缩机，其特征在于，在所述电机转子的下侧，与所述电机转子一起旋转的供油装置，具备了在该旋转中心侧配备的在负压腔和运转外周侧开孔的流体通道、在所述曲轴与支持该曲轴的轴承之间配备的油通道与所述负压腔连通。
6.根据权利要求5所述的立式旋转压缩机，其特征在于，所述供油装置为离心风扇，且包括: 本体，所述本体内限定出负压腔； 多个叶片，所述多个叶片位于所述本体外且设在所述电机转子的端环的下侧，所述多个叶片被构造成在所述负压腔和所述本体外侧之间开孔的流动通道； 圆板，所述圆板固定在所述多个叶片上。
7.根据权利要求6所述的立式旋转压缩机，其特征在于，所述圆板通过多个铆钉固定在所述多个叶片上。
8.根据权利要求7所述的立式旋转压缩机，其特征在于，所述叶片与所述端环一体铸造成型。
9.根据权利要求1或2所述的立式旋转压缩机，其特征在于，所述绕组盖是在所述电机定子与所述绕组盖之间配备的固定手段、或在所述绕组盖与所述壳体之间配备的固定手段中的任意一个，通过该手段，所述绕组盖的开口端与所述电机定子连接在一起。
10.根据权利要求9所述的立式旋转压缩机，其特征在于，所述绕组盖与所述电机绕组的上端面之间具有间隙。
【文档编号】F04C23/02GK103511270SQ201310203113
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年5月27日 优先权日:2013年5月27日
【发明者】小津政雄, 梁自强, 王玲 申请人:广东美芝制冷设备有限公司
【专利摘要】本发明公开了一种立式旋转压缩机，在配置有排气管的密封壳体内具备：由具备电机绕组的电机定子及配置在该内径的电机转子构成的电动式电机、配置时围住所述电机绕组上端部的绕组盖、在所述电机的下侧、配备压缩腔与曲轴的旋转式的压缩装置、以及储存在所述壳体的润滑油，从所述压缩腔向所述绕组盖中排出的冷媒，经过所述电机定子的内部，流出到所述电机与所述压缩装置之间。所述立式旋转式压缩机可以防止由于吐油量、电机过热、油过冷却等造成的压缩机的可靠性降低，以及通过降低电机温度，从而改善效率。
【专利说明】立式旋转压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及密封壳体内压为高压侧的、应用于空调机、冷冻机器及热水器等的旋转压缩机。
【背景技术】
[0002]旋转式压缩机，由于通过直接吸入吸气冷媒进行压缩效率改善、滑动部品的润滑、壳体容积的小型化等理由，把密封壳体的内压作为高压侧，把曲轴旋转轴设为垂直方向，即所谓的立式旋转压缩机被大量采用。
[0003]如果压缩装置中排出的冷媒及电机绕组之间的热交换不足的话，由于电机绕组过热，不仅会导致电机绕组烧损，也会导致电机效率降低。另一方面，由于排出冷媒温度加热不足，空调器的制热运转模式的舒适性会恶化。另外，运转中的噪音问题是多年来的课题。
[0004]运转中如吸入大量的液冷媒的话，吐油量明显增加的同时，油面也会出现降低的现象，不仅仅使压缩机产生故障，也会降低热交热器的性能。另外，如产生油过热度不足，由于油中冷凝后的冷媒的稀释，油的粘度会明显降低，该现象会导致压缩机的磨耗故障。
【发明内容】
[0005]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，本发明的一个目的在于提出一种立式旋转式压缩机，所述立式旋转式压缩机可以防止由于吐油量、电机过热、油过冷却等造成的压缩机的可靠性降低，以及通过降低电机温度，从而改善效率。
[0006]根据本发明实施例的一种立式旋转压缩机，在配置有排气管的密封壳体内具备:由具备电机绕组的电机定子及配置在该内径的电机转子构成的电动式电机、配置时围住所述电机绕组上端部的绕组盖、在所述电机的下侧、配备压缩腔与曲轴的旋转式的压缩装置、以及储存在所述壳体的润滑油，从所述压缩腔向所述绕组盖中排出的冷媒，经过所述电机定子的内部，流出到所述电机与所述压缩装置之间。
[0007]根据本发明的一个实施例，从所述压缩腔排出的一部份冷媒，分流到所述绕组盖中，经过所述电机定子的内部，流出到所述电机与所述压缩装置之间。
[0008]根据本发明的一个实施例，从所述压缩腔往经过所述曲轴的轴中部向所述绕组盖排出的冷媒，经过所述电机定子的内部，再流出到所述电机与所述压缩装置之间。
[0009]根据本发明的一个实施例，流出到所述电机与所述压缩装置之间的冷媒，经过配备在所述电机定子外周处的通道，再流到所述排气管处。
[0010]根据本发明的进一步的实施例，在所述电机转子的下侧，与所述电机转子一起旋转的供油装置，具备了在该旋转中心侧配备的在负压腔和运转外周侧开孔的流体通道、在所述曲轴与支持该曲轴的轴承之间配备的油通道与所述负压腔连通。
[0011]所述供油装置为离心风扇，且包括:本体，所述本体内限定出负压腔；多个叶片，所述多个叶片位于所述本体外且设在所述电机转子的端环的下侧，所述多个叶片被构造成在所述负压腔和所述本体外侧之间开孔的流动通道；圆板，所述圆板固定在所述多个叶片上。
[0012]可选地，所述圆板通过多个铆钉固定在所述多个叶片上。
[0013]可选地，所述叶片与所述端环一体铸造成型。
[0014]所述绕组盖是在所述电机定子与所述绕组盖之间配备的固定手段、或在所述绕组盖与所述壳体之间配备的固定手段中的任意一个，通过该手段，所述绕组盖的开口端与所述电机定子连接在一起。
[0015]所述绕组盖与所述电机绕组的上端面之间具有间隙。
[0016]根据本发明的立式旋转式压缩机有以下有益效果。
[0017]( I)由于电机绕组是通过排出冷媒直接冷却的，所以可提高电机的可靠性及效率。
[0018](2)与电机绕组热交换、加热后排出的冷媒轻易与油分离，直接回到储油腔。因此，排气管的吐油量很少，储油腔通常可维持适当的油量。
[0019](3)由于从压缩腔排出的低温冷媒是流入绕组盖的，所以储油腔的油不会直接受到排出冷媒的影响。另外，由于通过电机绕组加热后油的合流增加了油过热度，所以油粘度降低带来的可靠性问题可以得到改善。
[0020](4)压缩腔的排出冷媒，由于经过三个脉动降低手段后流至壳体的内部，可改善噪音值。
[0021]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]本发明的所述和/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:
[0023]图1是根据本发明的实施例1的立式旋转压缩机内部构成的纵截面图和冷冻循环装置图；
[0024]图2是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机的电机和绕组盖等的配置关系的横截面图；
[0025]图3是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机的压缩装置和供油装置的纵截面图；
[0026]图4是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机的供油装置的横截面图；
[0027]图5是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机与以往压缩机的温度分布比较图；
[0028]图6是以往压缩机的纵截面图；
[0029]图7是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机中，在副轴承和主轴承上配备的排气配置的压缩机的纵截面图；
[0030]图8是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机中，根据供油装置设计的替代设计例；
[0031]图9是根据本发明实施例1的立式旋转压缩机中，根据绕组盖的固定手段的替代设计例；
[0032]图10是根据本发明的实施例2的立式旋转式压缩机根据排出冷媒分流的压缩机的纵截面图；[0033]图11是根据本发明实施例2的双缸旋转压缩机的纵截面图；
[0034]图12是根据本发明的实施例3的立式旋转式压缩机的排出冷媒流道的一个替代设计例；
[0035]图13是根据本发明实施例3的立式旋转式压缩机的排出冷媒流道的另一个替代设计例。
[0036]主要附图标记:
[0037]100、旋转压缩机；102、压缩装置；104、电机；106、供油装置；
[0038]10、绕组盖；11、电机定子；15、电机绕组；
[0039]20、电机转子；30、曲轴；35、轴通孔；
[0040]40、气缸；41、压缩腔；
[0041]ML、ML 腔；ΜΗ、MH 腔
【具体实施方式】
[0042]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0043]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
[0044]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解所述术语在本发明中的具体含义。
[0045]下面参考图1-图12描述根据本发明多个实施例的立式旋转式压缩机。
[0046][实施例1]
[0047]图1所示的是实施例1的旋转式压缩机100的基本构成及与其相连的冷冻循环装置的概要。立式旋转压缩机100是由配备在密封圆筒形的壳体2上的电动式电机104、以及在其下侧配备的旋转式的压缩装置102构成，在壳体2的底部的储油腔8中封入油6。电机定子11及压缩装置102的外周是固定在壳体2的内径处。因此，电机104及压缩装置102之间形成的空间称为ML腔。
[0048]电机104是由配备有电机绕组15的电机定子11及固定在曲轴30上的电机转子20构成。另一方面，压缩装置102是由配置在气缸40上的活塞70、滑片72、配备轴通孔的曲轴30、主轴承50及副轴承55等构成。曲轴30是由主轴31和偏芯轴32、副轴承33构成，主轴31和副轴33分别通过主轴承50和副轴承55来滑动支撑。另外，气缸40的中心上配备压缩腔41。
[0049]在电机转子20的下侧的端环25上配备供油装置106。供油装置106是通过电机转子30的回转所产生的负压来吸入储油腔8中的油6。在此油流动中润滑曲轴30和主轴承50以及副轴承55、活塞70的滑动面。
[0050]在电机定子11的上面，配备了密封电机绕组15上端部的碗状的绕组盖10。绕组盖10是合成树脂材料，例如:由PBT (热塑性饱和聚酯)来进行成型的。配备在电机绕组15上的导线经过配备在绕组盖10上的衬套(绝缘体)19的内径，连接壳体2中的焊接的接线端子4。在这里，绕组盖10的上面与壳体2之间形成的空间称为MH腔。另外，实施例1中的排气管3是配置在MH腔处。
[0051]在压缩腔41中压缩后的高压冷媒是从副轴承55上的排气装置58经过下端消音器56，再通过曲轴30上的轴通孔35，排出至绕组盖10中。并且，高压冷媒是经过电机定子11的内径所配备的电机绕组15的间隙以及转子外周间隙22，流至ML腔。此后，高压冷媒经过配备在电机定子11外周的铁芯外周间隙14，流至MH腔，从排气管3往冷冻循环的冷凝器C排出。冷凝器C中冷凝后的高压冷媒按序从膨胀阀V流入蒸发器E、储液器A，从吸气管9吸入到压缩腔41。
[0052]在此，在壳体2内部流动的高压冷媒的流动与以往的旋转压缩机与实施例1进行比较的话，以往的旋转式压缩机中，从压缩腔排出的高压冷媒是在电机的下端分流的，经过电机定子的内部和铁芯外周间隙，再移至电机上部后，从排气管往冷凝器排出。因此，经过电机定子内部的流量是受限制的，另外，从压缩腔至排气管的流道较短。另一方面，实施例1中，排出的全部高压冷媒是在电机定子的内部流动的，并且通过ML腔中的U弯道，总流道约是以往的2倍。这是本发明的特征，是解决以往课题的手段。另外，用虚线的箭头表示上述的冷媒回路。
[0053]图2所示的是图1的X-X截面图。通过配备在该外周的4个盖的安装脚IOa把绕组盖10用螺钉固定在电机定子11的上面。因此，绕组盖10可以与绕组端面上15a维持一定的间隙。另外，绕组盖10也可以压入固定在壳体2的内径。该替代手段中，需要注意绕组盖10的下端面不要干涉到铁芯外周间隙14。
[0054]图3所示的是压缩装置102的内部及供油装置106的截面图。另外，图4所示的是图3的Y-Y截面图、供油装置106的内部详细。图3中，曲轴30是由在主轴承50上滑动支持主轴31、以及使活塞70偏芯运转的偏芯轴32、在副轴承55上滑动支持的副轴33构成。
[0055]为了该轴和轴承之间的润滑，在主轴承50的内径上配备油槽50a、在偏芯轴的外径上配备油槽32a、在副轴承55的内径上配备油槽55a。但是，油槽32a和油槽55a即使配备在曲轴30的外周也是没关系的。曲轴30具备从下消音器贯通至绕组盖10的轴通孔35。另外，曲轴30的下端面在副轴承55内径处固定的止推板57上滑动的。
[0056]轴通孔35由于是压缩腔41的排出冷媒的通道，如以往那样的话，把曲轴30的内径作为油泵和供油通道是无法使用的。为此，实施例1在电机转子20的端环25上配备供油装置106。供油装置106是离心扇的一种，例如使用涡轮风机的原理。
[0057]图3和图4所示的供油装置106是由配备在端环25的下侧部分的数个的叶片61和3个铆钉63、以及通过该铆钉在数个的叶片61上固定的圆板62构成。叶片61是与端环25的铸铝一起成型的。在这里，数个的叶片61成为了在供油装置106的内侧部份的负压腔64和供油装置106的外侧之间开孔的流体通道。尽量缩小圆板62的内径和主轴承50的外径之间的间隙，防止圆板62外侧的冷媒入侵负压腔64。另外，平衡块26和圆板62都是用铆钉63固定的。[0058]供油装置106按顺时针方向运转的话，与电机转子20的运转速度成比例，负压腔64的压力比壳体2的内部压力要低。因此，在负压腔64上开孔的油槽50a(参照图3)，连接该油槽50a回路的活塞70的内径和油槽32a的压力同样也会降低。另一方面，油中开孔的供油管65连接副轴承55的法兰横孔55b，在经过纵孔55向活塞70的内径处开孔。因此，储油腔8的油6从供油管65依次经过横孔55b、55c，流入活塞70的内径。
[0059]此外分流的油分为从偏芯轴的油槽32a经过油槽50 a后再流入供油装置106的负压腔64的回路、在副轴的油槽55a中流动的回路、从高压侧的活塞70的内径经过活塞70的上下滑动面后再流入压缩腔41 (低压！高压)的回路。
[0060]在该供油回路的途中，曲轴30的各轴的外径、该外径滑动的活塞70和主轴承50以及副轴承55的各自内径之间得到润滑。另外，从活塞70的内径流入压缩腔41的油进行活塞70的上下滑动面的润滑及冷媒泄漏。象这样通过压差，对活塞70及滑片72供油的油称为压差供油。从油槽50a流入供油装置106的负压腔64的油从在数个的叶片61之间构成的通道飞出到端环25的外侧。在绕组端面下15b吸收后流入储油腔8中。另外，完成油槽55a的润滑后的油进行止推板57的润滑。另外，用实线箭头表示该供油回路。
[0061]其次，通过图1来说明冷媒循环装置上的冷媒和油的流动。从吸气管9吸入到压缩腔41的低压冷媒和循环油是与上述压差供油合流，变成油含量多的混合冷媒。冷冻循环装置的循环油量相对冷媒循环量来说，通常是1%以下。相对该循环油量，从储油腔8提供给压缩腔41内部的压差供油是循环油量的几倍。因此，例如从压缩腔41排出的油混合冷媒有5%，如排气管3的允许吐油量为1%的话，那么4%的油需要留在压缩机中。
[0062]实施例1，如上述所述的所有混合冷媒由于通过电机绕组15来加热，流入ML腔时，混合冷媒的特征是:冷媒和油能轻易分离。也就是说，比重大的油流入储油腔8。无法流入储油腔8而残留在冷媒的油，可以从ML腔经过铁芯外周间隙14后再从MH腔到排气管3的沿路的途中流入储油腔8中。也就是说，实施例1中，与以往进行比较的话，长的冷媒通道有利于油分离。
[0063]就这样，实施例1中，由于对冷冻循环装置的吐油量变少，有利于储油腔8的保油量的稳定性。因此，可改善油量不足引起的可靠性问题。并且，由于流入储油腔8的油温高，储油腔8的油加热度也变得足够高。另外，压缩腔41的排出冷媒经过下消音器56和绕组盖10以及脉动大幅减弱的3个电机转子11再流入ML腔。因此，通过该脉动减弱效果来改善压缩腔的噪音值。
[0064]图5所示的是:在搭载制冷和制热兼用的分体式空调机的实施例1的旋转压缩机与以往的旋转压缩机在制热运转中压缩机内部的温度分布的比较。另外，作为参考的图6所示的是以往的旋转压缩机。在此，实施例1用记号R ( — ?一)、以往的旋转压缩机用记号FC-O-)来表示各处温度。
[0065]横轴的Ts是吸气管9的吸入冷媒温度、Tdl是压缩腔41的排出冷媒温度。在此，经过电机内部的冷媒的流动方向是与实施例1、以往的旋转压缩机相反的。因此，实施例1的Tml和Tm2分别表示上侧绕组端面和下侧绕组端面的温度。图6所示的以往的旋转压缩机中，以Tml、Tm2分别表示下侧绕组端面和上侧绕组端面的温度。其次，Td2是排气管3的排出冷媒温度、T oil是储油腔8的油温。另外，纵轴所示的是其温度(°C)。
[0066]通过该比较，相对以往的旋转压缩机，可发现实施例1:(1)对电机温度冷却有利(Tml和Tm2)。(2)与电机温度降低相抵消，冷凝器的排出冷媒温度变高(Td2)。这个在空调机和热水器上，在各自制热运转中可以增加吹风温度提高舒适性以及增加热水温度。(3 )油温度增加(T oil)可使油过热度上升。就这样，实施例1，可认为对压缩机内部的温度控制也是有效果的。
[0067]其次，说明基于上述公示技术的应用技术。图7在副轴承55和主轴承50中各自配备了排气装置58、以及下消音器56和上消音器51。从主轴承50的排气装置58排出到上消音器51中的高压冷媒，经过消音器连通孔43后再流入下消音器56。在此，与从副轴承55的排出装置58中排出的高压冷媒合流后再流入轴通孔35处。
[0068]另外,在副轴承55的环槽59开的横孔55b上连接供油管65。其结果,通过供油装置106的运转吸上的油，充满整个环形槽59，此后，分流到活塞70的内径和油槽50a和油槽55a中。也就是说，环形槽59由于是暂时储油池，可提高供油的稳定性。在此，配备在偏芯轴32的连通孔32b与油槽32a —起构成从偏芯轴的下侧到上侧的油通道。另外，供油管65如图8所示那样，即使连接主轴承50也是没关系的。该设计中，在油槽32a中流动的油是朝下方向流动的。
[0069]图9所示的是关于绕组盖10的固定方法的替代手段。中心孔75a是配备弯曲的板簧75的两端,嵌入配备在壳体2的下端的2个支架2a中。如维持该状态将壳体2插入下壳体的话，在消音器中心突起IOb上嵌入板弹簧75的中心孔75a。并且按规定的深度压入壳体2的话，绕组盖10是压入到电机定子11的上面静止固定。如这样，通过配备在壳体2和绕组盖10之间的压入手段把绕组盖10静止固定在电机定子11上面的手段，有几个代替方法。
[0070]其次，说明绕组盖10的材料。绕组盖10用考虑了电气绝缘、耐冷媒、耐油、耐热等的合成树脂等材料来成型。例如，可以使用实施例1中提到PBT (热塑性饱和聚脂)。该材料可以接触电机绕组15。另外，即使是钢板等的金属材料只要是对电机绕组实施了绝缘处理的材料，或者能确保与电机绕组之间保证规定以上的间隙的材料就可以使用。
[0071][实施例2]
[0072]由于在轴通孔35中流动的冷媒量与从排出管3排出的冷媒量是一样的，所以轴通孔35的孔径只要与排气管3的内径一样就好。但是，轴通孔35的孔径会受到曲轴30的轴径的限制。特别是高速运转的变频电机的旋转压缩机或者是大排量的旋转压缩机中，如经过轴通孔35的冷媒量增加的话，压缩腔41的压缩损失可能会增大。图10所示的实施例2，是对于这样例外的条件所制定的对策手段。
[0073]压缩装置102中、副轴承55、主轴承50各具备排气装置58、下消音器56和上消音器51。上消音器51上配置消音器排气孔51a、2个消音器是通过消音器连通孔42来连通的。上消音器51中排出的一部份高压冷媒是从消音器排气孔51a排出到绕组端面下15b之间。残留的高压冷媒是经过消音器连通孔43、与下消音器56的高压冷媒合流，从轴通孔35往绕组盖10流动。
[0074]因此，配备在压缩腔41的2个排气装置58中排出的高压冷媒分流到轴通孔35和消音器排气孔51a处。通常，由于2个排气装置58的设计是一样的，其分流比率大概是根据消音器排气孔51a和消音器连通孔43、轴通孔35通道的阻力所定的。由于该通道阻力，例如相对于2个排气装置58的总排出量，从消音器排气孔51a的排出量为25%的设计的话，通过轴通孔35的冷媒量会减少75%，通过轴通孔35的冷媒量带来的阻力损失可以减少。
[0075]另一方面，从消音器排气孔51a排出到ML腔的25%冷媒与电机绕组15热交换后流至ML腔的75%的高温冷媒混合，质量重的油回收到储油腔8。因此，实施例2，本发明可以在不会大幅降低本发明要求达到的效果的情况下，能减少轴通孔3通道的阻力损失。
[0076]图11所示的是配置有气缸40a和气缸40b的双缸旋转压缩机。从气缸40a排出的高压冷媒经过上消音器51后再从上消音器排气孔51a排出到ML腔。另外，从气缸40b排出的高压冷媒如上述所述，从轴通孔35经过绕组盖10、以及电机定子11的内部后再流到ML腔。双缸的排量如果是一样的话，在ML腔合流的冷媒量都是一样的(50%)。
[0077]但是，如图10所示，如在双消音器之间追加消音器连通孔43的话，直接流入ML腔的冷媒量与从轴通孔35往绕组盖10流入的冷媒量的比率是如所述那样，可以大概根据消音器排气孔51a和消音器连通孔43和轴通孔35的通道阻力进行调整。另外，如果废止消音器排气孔51a的话，由于从2个压缩腔排出的全部冷媒流向轴通孔35，所以可以获得与实施例I 一样的作用和效果。如所述那样图11的设计例所示的是，本发明中可以应用在双缸那样的多气筒旋转压缩机中，如果需要的话，可以分流排出冷媒，调整该分流比率。
[0078][实施例3]
[0079]图12所示的实施例3中，使用轴承排气管53替代曲轴30的轴通孔35，使从压缩腔41排出的高压冷媒通过配备在电机定子11上的经过铁芯外周孔18后流出到绕组盖10处。排出到绕组盖10中的混合冷媒是与实施例1 一样，经过电机定子11的内部再流到ML腔，此后，从铁芯外周间隙14流到MH腔，从排气管3排出。因此，可以获得与实施例1 一样的作用和效果。另外，实施例3，由于不使用曲轴30的轴通孔35，可以把以往的油供油装置配备在曲轴30的内部。另外，该设计使用的电机104是集中卷方式变频电机。
[0080]图13所示的旋转压缩机是并用轴承排气管53和轴通孔35的设计案例，2个排气通道相关的总通道面积有增加。另外，即使排气管3对铁芯外周间隙14上开孔也可以。所述的实施例3，可以与实施例1 一样，全部排出冷媒排出到绕组盖10处。另外，实施例3，可以应用于实施例2中公示的双缸旋转压缩机中。也就是说，图11上，在气缸40a的排气通道上连接图12的轴承排气管53，把一边的气缸40b的排出冷媒从轴通孔35排出到绕组盖10处。
[0081]另外，由于电机104是没有配置端环的设计，所以改变了实施例1等公示的供油装置106的结构。例如，供油装置106是由2个圆形平板构成，在一个平板中弯曲直角形成的数个叶片61上重叠组合了另一个平板，所以与电机转子20通过铆钉23同时固定。如果有需要的话，在2个平板之间配置平衡块26，与上述圆形平板用铆钉23同时固定。
[0082]根据本发明的立式旋转式压缩机，通过采用绕组盖来覆盖电机绕组的上端部，从而，从压缩腔41排出的混合冷媒，从配备在曲轴30的轴通孔35经过绕组盖10，一边冷却电机绕组15，一边流入电机定子11的下端。此时，通过电机绕组15加热的混合冷媒，轻易地分离油与冷媒。冷媒经过铁芯外周间隙14，从排气管3流至冷冻循环装置中，油下落到储油腔8，不仅可确保必要的油量，也能增加油过热度。另外，低负荷运转中，由于从压缩腔41排出的低温冷媒不会与储油腔8的油热交换，所以油热度不会降低。
[0083]由此，根据本发明的立式旋转式压缩机有以下有益效果。
[0084](I)由于电机绕组15是通过排出冷媒直接冷却的，所以可提高电机的可靠性及效率。
[0085](2)与电机绕组15热交换、加热后排出的冷媒轻易与油分离，直接回到储油腔8。因此，排气管3的吐油量很少，储油腔8通常可维持适当的油量。
[0086](3)由于从压缩腔41排出的低温冷媒是流入绕组盖10的，所以储油腔8的油不会直接受到排出冷媒的影响。另外，由于通过电机绕组加热后油的合流增加了油过热度，所以油粘度降低带来的可靠性问题可以得到改善。
[0087](4)压缩腔41的排出冷媒，由于经过三个脉动降低手段后流至壳体2的内部，可改
善噪音值。
[0088]根据本发明的立式旋转式压缩机，虽有必要追加绕组盖，但主要部品的压缩装置和电机、以及壳体等，可以借用以前的设计式样，以便于批量生产。本发明可以广泛用于搭载立式压缩机的空调机、泠冻机器、CO2热水器等的用途中。另外，温暖化系数(GWP)较低，作为空调机等的新冷媒被纳入以后的采用计划的冷媒R32，其具有动作温度比以往冷媒高的课题，通过本发明的应用可以更加轻易的解决该课题。
[0089]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。
[0090]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种立式旋转压缩机，其特征在于，在配置有排气管的密封壳体内具备: 由具备电机绕组的电机定子及配置在该内径的电机转子构成的电动式电机、配置时围住所述电机绕组上端部的绕组盖、 在所述电机的下侧、配备压缩腔与曲轴的旋转式的压缩装置、以及储存在所述壳体的润滑油， 从所述压缩腔向所述绕组盖中排出的冷媒，经过所述电机定子的内部，流出到所述电机与所述压缩装置之间。
2.根据权利要求1所述的立式旋转压缩机，其特征在于，从所述压缩腔排出的一部份冷媒，分流到所述绕组盖中，经过所述电机定子的内部，流出到所述电机与所述压缩装置之间。
3.根据权利要求1或2所述的立式旋转压缩机，其特征在于，从所述压缩腔往经过所述曲轴的轴中部向所述绕组盖排出的冷媒，经过所述电机定子的内部，再流出到所述电机与所述压缩装置之间。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的立式旋转压缩机，其特征在于，流出到所述电机与所述压缩装置之间的冷媒，经过配备在所述电机定子外周处的通道，再流到所述排气管处。
5.根据权利要求1或2所述的立式旋转压缩机，其特征在于，在所述电机转子的下侧，与所述电机转子一起旋转的供油装置，具备了在该旋转中心侧配备的在负压腔和运转外周侧开孔的流体通道、在所述曲轴与支持该曲轴的轴承之间配备的油通道与所述负压腔连通。
6.根据权利要求5所述的立式旋转压缩机，其特征在于，所述供油装置为离心风扇，且包括: 本体，所述本体内限定出负压腔； 多个叶片，所述多个叶片位于所述本体外且设在所述电机转子的端环的下侧，所述多个叶片被构造成在所述负压腔和所述本体外侧之间开孔的流动通道； 圆板，所述圆板固定在所述多个叶片上。
7.根据权利要求6所述的立式旋转压缩机，其特征在于，所述圆板通过多个铆钉固定在所述多个叶片上。
8.根据权利要求7所述的立式旋转压缩机，其特征在于，所述叶片与所述端环一体铸造成型。
9.根据权利要求1或2所述的立式旋转压缩机，其特征在于，所述绕组盖是在所述电机定子与所述绕组盖之间配备的固定手段、或在所述绕组盖与所述壳体之间配备的固定手段中的任意一个，通过该手段，所述绕组盖的开口端与所述电机定子连接在一起。
10.根据权利要求9所述的立式旋转压缩机，其特征在于，所述绕组盖与所述电机绕组的上端面之间具有间隙。
【文档编号】F04C23/02GK103511270SQ201310203113
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年5月27日 优先权日:2013年5月27日
【发明者】小津政雄, 梁自强, 王玲 申请人:广东美芝制冷设备有限公司
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