旋转压缩机及具有其的制冷设备的制作方法

1.本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种旋转压缩机及具有其的制冷设备。


背景技术：

2.在旋转压缩机中，其电机无需将转子的旋转运动转换为活塞的往复运动，而是直接带动旋转活塞作旋转运动来完成对制冷剂蒸气的压缩。这种压缩机更适合于小型制冷设备中，特别是在家用空调器上的应用更为广泛。
3.旋转压缩机包括外壳体、泵体组件、电机和吸气管等部件，泵体组件与电机等运动部件和旋转压缩机的外壳体之间的振动问题会影响制冷设备的系统管路的可靠性，例如吸气管连接处的密封性，由振动产生的噪音问题也会影响用户的使用体验。


技术实现要素：

4.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，本发明提出一种旋转压缩机，其能实现吸气管接头在预定压力下密封，提升旋转压缩机的减振降噪效果。
5.本发明还提出一种具有上述旋转压缩机的制冷设备。
6.根据本发明第一方面实施例的旋转压缩机，其包括外壳体、内壳体、泵体组件和吸气管，所述外壳体的内部设有隔板，所述隔板将所述外壳体的内腔分隔为上腔和下腔；所述内壳体连接于所述外壳体，并位于所述上腔中；所述泵体组件设置于所述内壳体内；所述吸气管一端安装于所述泵体组件，另一端安装于所述隔板并与所述下腔连通；其中，所述隔板设置有第一安装孔，所述第一安装孔内安装有环形弹性件，所述环形弹性件的内壁设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有环形密封件，所述吸气管穿过所述环形弹性件，并与所述环形密封件过盈配合。
7.根据本发明实施例的旋转压缩机，至少具有如下有益效果：通过在第一安装孔内安装环形弹性件，环形弹性件的内壁设置环形凹槽，环形凹槽内设置环形密封件，吸气管穿过环形弹性件，并与环形密封件过盈配合，以使得吸气管与环形密封件形成配合达到良好的密封效果，同时能降低泵体组件向外壳体的振动传递，提升制冷系统管路的可靠性，改善由振动产生的噪音问题。
8.根据本发明的一些实施例，所述第一安装孔设置为阶梯孔，所述阶梯孔包括与所述上腔直接连通的第一孔和与所述下腔直接连通的第二孔，所述第一孔的直径d1和所述第二孔的直径d2满足：d2＜d1，其中所述环形弹性件至少部分位于所述第一孔中。
9.根据本发明的一些实施例，所述第一孔的深度h1、所述第二孔的深度h2分别满足：3mm ≤h1≤10mm，2.5mm≤h2≤5mm。
10.根据本发明的一些实施例，所述环形弹性件与所述泵体组件之间设置有弹簧，以将所述环形弹性件抵压于所述第一孔与所述第二孔之间的过渡面上。
11.根据本发明的一些实施例，所述第一孔的直径d1、所述第二孔的直径d2以及所述环形弹性件的外径d10满足：5mm≤(d10-d2)≤10mm且1mm≤(d1-d10)≤5mm。
106、上腔107、下腔108、下轴承109、进气管110、柔性件111、气缸112、弹簧113；
34.环形凹槽201、环形密封件202、环形弹性件203、第一孔204、第二孔205；
35.第三孔301、第四孔302。
具体实施方式
36.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。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、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。
38.在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二、第三、第四只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
39.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
40.旋转压缩机是目前广泛应用于制冷设备的一类压缩机，旋转压缩机的电机无需将转子的旋转运动转换为活塞的往复运动，而是直接带动活塞作旋转运动来完成对制冷剂的压缩。
41.旋转压缩机的主要优点是：由于活塞作旋转运动，压缩工作圆滑、平稳、平衡。
42.另外旋转式空压机没有余隙容积，无再膨胀气体的干扰，因此具有压缩效率高、零部件少、体积小、重量轻、平衡性能好、噪音低、防护措施完备和耗电量小等优点。随着技术的进步，旋转压缩机比其它类型的压缩机有较明显的优势，在家用空调器及冰箱等电器上的应用较为普遍，从发展的趋势看，旋转压缩机将成为市场的主导产品。
43.相关技术中，旋转压缩机包括外壳体、泵体组件、电机和吸气管等部件，其中，吸气管端口连接处需要满足一定压强下的密封性，例如压强为3mpa至4mpa时的密封性。
44.此外，泵体组件与电机等运动部件和旋转压缩机的外壳体之间的振动问题会影响制冷系统管路的可靠性，包括吸气管连接处的密封性，由振动产生的中高频噪音也会极大影响用户的使用体验，影响制冷设备的整体品质。
45.为此，本发明第一方面的一些实施例提出一种旋转压缩机100，具体参照说明书附图的图1至图6所示。
46.参照图1、图2所示，在一些实施例中，旋转压缩机100包括外壳体101、内壳体102、泵体组件105和吸气管103等。
47.具体的，参照图1至图3所示，本发明的旋转压缩机100的外壳体101的内部形成有内腔，内腔中设有隔板106，隔板106将外壳体101的内腔分隔为上腔107和下腔108；内壳体 102连接于外壳体101，并且内壳体102位于上腔107中；泵体组件105也设置于内壳体102 内；吸气管103的一端连接于泵体组件105，另一端安装于隔板106上，吸气管103的下端与下
腔108相连通。
48.其中，为了避免泵体组件105的振动通过吸气管103直接由隔板106传递到外壳体101 上，隔板106设置有第一安装孔，隔板106设置有第一安装孔，第一安装孔内安装有环形弹性件203，环形弹性件203的内壁设有环形凹槽201，环形凹槽201内设有环形密封件202，吸气管穿过环形弹性件203，并与环形密封件202过盈配合。
49.根据本发明实施例的旋转压缩机，通过在第一安装孔内安装环形弹性件203，环形弹性件203的内壁设置环形凹槽201，环形凹槽201内设置环形密封件202，吸气管穿过环形弹性件203，并与环形密封件202过盈配合，以使得吸气管103与环形密封件202形成配合达到良好的密封效果，同时能降低泵体组件105向外壳体101的振动传递，提升制冷设备管路的可靠性，改善由振动产生的噪音问题。
50.可以理解的是，旋转压缩机100的外壳体101的内部还具有电机104(图1示出)以及一些管路系统，外壳体101的下部还连接有进气管110，进气管110与外壳体101的下腔108 相连通，用于给下腔108提供待压缩气体。
51.需要说明的是，环形弹性件203的内壁可以设置一个、两个、三个、四个或者更多个环形凹槽201，相应在环形凹槽201中设置环形密封件202，环形凹槽201用于容置环形密封件 202，并对环形密封件202起到一定的定位作用。
52.可以理解的是，环形密封件202个数设置越多，就能对吸气管103的连接段起到更好的密封效果，仅设置一个环形凹槽201及一个环形密封件202，结合环形弹性件203的配合，即能达到压强为3mpa至4mpa时的所需求的密封性，同时满足隔振效果的要求。
53.可以理解的是，若在环形弹性件203的内壁设置至少两个环形凹槽201，至少两个环形凹槽201的直径可以相等，也可以不相等，只要能达到相应的密封效果即可。
54.还可以理解的是，环形密封件202和环形弹性件203可以由丁氰橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、硅胶、氟硅橡胶、尼龙、聚氨酯、工程塑料等制成。
55.同时上述设置能够降低泵体组件105向外壳体101的振动传递，提升制冷系统管路的可靠性，改善由振动产生的噪音问题，经试验，相较于普通刚性连接的方式，采用上述设置能够将噪音降低24％以上。
56.在一些实施例中，环形密封件202为橡胶圈，以实现相应的密封效果。
57.可以理解的是，橡胶材料属于一种常见的工程密封材料，其价格便宜，性能稳定，抗氧化性较好。
58.具体的，橡胶圈可以由丁氰橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶等制成。
59.可以理解的是，为了达到较好的密封效果，橡胶圈与吸气管103设置为过盈配合，过盈配合能够使得橡胶圈对吸气管103密封后，能够在一定的压力下(例如3mpa至4mpa)具有良好的密封性。
60.需要说明的是，为了将环形弹性件203装配在第一安装孔内，可以采用过盈配合的方式或者其他安装方式。
61.另外，还需要说明的是，为了就减少振动噪音向外界传递，将旋转压缩机100的壳体设置为外壳体101和内壳体102，由此能增加一道阻碍声音向外传递的屏障，同时将电机104 和泵体组件105设置在内壳体102的内部，也能避免电机104和泵体组件105的振动直接传递到外壳体101，有助于提升旋转压缩机100的整体性能。
62.参照图1所示，需要说明的是，泵体组件105包括气缸112以及连接于气缸112下侧的下轴承109，下轴承109具有第二安装孔301，吸气管103刚性连接于第二安装孔301中，并使得吸气管103与气缸112内部连通，最终能使得下腔108中的待压缩气体通过吸气管103 进入到气缸112内部。
63.在一些实施例中，参照图1所示，内壳体102通过柔性件111与外壳体101相连接。其中，柔性件111能够对振动起到缓冲作用，使得内壳体102的振动被柔性件111缓冲，由此能够尽量避免电机104和泵体组件105的振动直接传递到外壳体101上。
64.需要说明的是，柔性件111是有柔性的元件，例如用于管道的柔性连接件，它可能在六个方向上分别有比较小的刚度，受力能够发生轻微变形。具体而言，柔性件111可以由橡胶、凝胶、弹性塑料等制成。
65.还需要说明的是，参照图1所示，内壳体102设置为筒状结构，筒状结构的两端分别通过柔性件111与外壳体101连接。
66.由此设置能够简易的构造出旋转压缩机100的壳体结构，并能使得旋转压缩机100的壳体结构较为稳固，减小电机104和泵体组件105的振动传递，并降低噪音的外泄。
67.需要说明的是，参照图1所述，柔性件111下端朝向吸气管103的一侧具有避让缺口，以使得环形弹性件203部分位于避让缺口内，一方面，柔性件111能够起到对环形弹性件203 进行限位的作用，使得环形弹性件203不会轻易从第一安装孔内脱出；另一方面，由于柔性件111和环形弹性件203都具有弹性，所以其二者的限位固定属于一种弹性固定，此种固定结构同样能够起到较好的减振效果。
68.可以理解的是，参照图3所示，第一安装孔设置为阶梯孔，阶梯孔包括与上腔直接连通的第一孔204和与下腔直接连通的第二孔205，第一孔204的直径d1和第二孔205的直径d2 满足公式一：
69.d2＜d1
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(公式一)；
70.其中，环形弹性件203至少部分位于第一孔204中。
71.可以理解的是，通过上述设置能够将环形弹性件203容置于第一孔204中，同时第一孔 204和第二孔205的连接部位(即过渡面)能够对环形弹性件203起到承托作用。
72.还可以理解的是，参照图3所示，第一孔204的深度h1、第二孔205的深度h2满足公式二和公式三：
73.3mm≤h1≤10mm
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(公式二)；
74.2.5mm≤h2≤5mm
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(公式三)。
75.可以理解的是，第一孔204用于容置环形弹性件203，相较于第二孔205，其深度应该较大。
76.还可以理解的是，参照图3所示，环形弹性件203与泵体组件之间设置有弹簧113，以将环形弹性件203抵压于第一孔204与第二孔205之间的过渡面上。
77.通过采用弹簧113来固定环形弹性件203，能够使得装配结构简单化，同时能够便于环形弹性件203的安装装配，后文将具体介绍本发明的密封结构的装配过程。
78.需要说明的是，在一些实施例中，弹簧113施加的预压力fs满足公式四：
79.0.5n≤fs(公式四)；
80.通过设定上述预压力fs，能够对环形弹性件203进行压紧，从而将环形弹性件203
固定在隔板106的第一孔204内，压紧在第一孔204与第二孔205之间的过渡面上，在旋转压缩机100工作时，在弹簧113的作用下，环形弹性件203与隔板106贴紧。
81.环形弹性件203的下表面的粗糙度c1与过渡面的粗糙度c2均满足公式五和公式六：
82.c1≤rz25
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(公式五)；
83.c2≤rz25
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(公式六)。
84.需要说明的是，控制环形弹性件203的下表面的粗糙度c1与过渡面的粗糙度c2，以保证下腔108和上腔107之间的密封，具体而言，下腔108的润滑油能够将环形弹性件203与隔板106间隙密封，存在少量润滑油泄露也可以接受。
85.在弹簧113施加的预压力fs满足公式四，以及环形弹性件203的下表面的粗糙度c1与过渡面的粗糙度c2均满足公式五和公式六时，能够实现上述密封作用。
86.吸气管103在下轴承109带动下发生轴向振动时，环形密封件202起到缓冲作用，吸气管103发生周向运动时，环形弹性件203与隔板106之间的油膜起到缓冲作用，从而减小振动传递，延长旋转压缩机100的使用寿命，同时减少振动噪音的产生。
87.在一些实施例中，参照图4所示，环形弹性件203朝向上腔107的一端具有第三孔301，朝向下腔108的一端具有第四孔302，第三孔301的直径d3、第四孔302的直径d4和环形密封件202的外径d5满足公式七和公式八：
88.0.2mm≤(d3-d4)≤2mm
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(公式七)；
89.d3≤d5
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(公式八)。
90.需要说明的是，第三孔301的直径d3大于第四孔302的直径d4，能够便于环形密封件 202放入环形凹槽201中，同时使得第三孔301的直径d3小于环形密封件202的外径d5，能够防止环形密封件202从第三孔301中脱出。
91.在一些实施例中，参照图4、图5、图6所示，弹簧113的内径d8与第三孔301的直径 d3满足公式九：
92.d3≤d8≤(d3 1mm)
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(公式九)。
93.通过将弹簧113的内径d8设置为大于第三孔301的直径d3，能使得弹簧113抵压在环形密封件202的朝向上腔107的表面上，而不至于进入第三孔301中。
94.在一些实施例中，参照图4、图5所示，环形密封件202的外径d5和内径d6满足公式十：
95.2mm≤(d5-d6)/2≤4mm
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(公式十)。
96.可以理解的是，(d5-d6)表征的即为环形密封件202的粗细度，具体而言，环形密封件 202的粗细可以为2mm、3mm、4mm等，如果环形密封件202过细时，不能达到很好的密封效果，当环形密封件202过粗时，又会使得环形密封件202的隔振效果降低。
97.在一些实施例中，参照图4、图5所示，吸气管103的外径d7与第四孔302的直径d4 满足公式十一：
98.0.05mm≤(d4-d7)≤0.2mm
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(公式十一)。
99.需要说明的是，第四孔302的直径d4稍大于吸气管103的外径d7，以便于吸气管103 穿设于第四孔302中，同时，要控制第四孔302的孔径不能过大，以使得第四孔302能够对吸气管103起到一定的限位作用。
100.在一些实施例中，参照图4、图5所示，环形密封件202的内径d6与吸气管的外径d7 满足公式十二：
101.0.2mm≤(d7-d6)≤0.8mm
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(公式十二)；
102.还可以理解的是，如果(d7-d6)的尺寸过小，不能达到很好的密封效果，当(d7-d6)尺寸过大，又会使得环形密封件202的隔振效果降低，且不便于将环形密封件202套设在吸气管 103上。
103.环形密封件202的外径d5、内径d6与环形凹槽201的直径d9满足公式十三：
104.0.025(d5-d6)≤(d5-d9)≤0.08(d5-d6)
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(公式十三)。
105.可以理解的是，环形密封件202与环形凹槽201在径向上为过盈配合，由此能够实现环形密封件202与环形凹槽201的径向密封。
106.同时，需要控制环形密封件202与环形凹槽201在径向上的过盈度，如果过盈度过大，会影响环形密封件202的减振效果。
107.根据本发明的一些实施例，第三孔301的深度h3满足公式十四：
108.1mm≤h3≤3mm
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(公式十四)；
109.可以理解的是，第三孔301的深度h3可以为1mm、2mm、3mm等。
110.第四孔302的深度h4满足公式十五：2mm≤h4≤5mm
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(公式十五)；
111.可以理解的是，第四孔302的深度h4可以为2mm、3mm、4mm、5mm等。通过将第四孔302 的深度h4设置较大，即使得环形凹槽201底壁的厚度较厚，能够更好的承载吸气管103在下轴承109带动下发生的轴向振动。
112.环形密封件202的外径d5、内径d6与环形凹槽201的高度h5满足公式十六：
113.((d5-d6)/2 0.2mm)≤h5≤((d5-d6)/2 2mm)
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(公式十六)。
114.可以理解的是，通过限定环形凹槽201的高度h5与环形密封件202的粗细之间的关系，能够使得环形密封件202卡设于环形凹槽201中，同时使得环形密封件202能够起到应有的减振效果。
115.在一些实施例中，参照图4、图5所示，第一孔204的直径d1以及环形弹性件203的外径d10满足公式十七：
116.1mm≤(d1-d10)≤5mm
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(公式十七)。
117.可以理解的是，环形弹性件203主要依靠弹簧113抵压在第一孔204与第二孔205之间的过渡面上，因此，第一孔204与环形弹性件203在径向上为间隙配合。
118.第二孔205的直径d2以及环形弹性件203的外径d10满足公式十八：
119.5mm≤(d10-d2)≤10mm
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(公式十八)。
120.可以理解的是，环形弹性件203主要依靠弹簧113抵压在第一孔204与第二孔205之间的过渡面上，因此，环形弹性件203的外径d10应大于第二孔205的直径d2，以使得阶梯孔能够承载环形弹性件203。
121.根据本发明的一些实施例，第二孔205的直径d2与吸气管的外径d7满足公式十九：
122.1mm≤(d2-d7)≤4mm
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(公式十九)。
123.可以理解的是，第二孔205的直径d2大于吸气管103的外径d7，以便于吸气管103穿设于第二孔205中。
124.下面结合图1、图2描述下旋转压缩机100的上述密封结构的装配过程。
125.参照图7所示，装配过程包括如下步骤：
126.步骤s710：将吸气管103与下轴承109连接固定；
127.步骤s720：将弹簧113套设于吸气管103外侧；
128.步骤s730：将环形密封件202放入环形弹性件203的环形凹槽201中；
129.步骤s740：将带有环形密封件202的环形弹性件203套设在吸气管103的下端；
130.步骤s750：将内壳体102连同附有吸气管103的泵体组件105整体置于隔板106上，使吸气管103穿过隔板106的第一安装孔。
131.在弹簧113的作用下，附加有环形密封件202的环形弹性件203与隔板106贴合并被压紧，压缩机112工作时，环形密封件202对环形弹性件203与吸气管103形成密封，下腔108 的润滑油将环形弹性件203与隔板106间隙密封，另外，存在少量润滑油泄露是可以接受的；吸气管103在下轴承109的带动下发生轴向振动时，环形密封件202能起到缓冲作用，吸气管103发生周向运动时，环形弹性件203与隔板106之间的油膜起到缓冲作用，从而减小振动传递，起到了更好的隔振效果，由此也降低了振动噪音。
132.根据本发明第二方面实施例的制冷设备(图中未示出)，其包括本发明第一方面实施例的旋转压缩机100。
133.需要说明的是，本发明的制冷装置可以为家用空调器或者冰箱等制冷设备，旋转压缩机的电机无需将转子的旋转运动转换为活塞的往复运动，而是直接带动活塞作旋转运动来完成对制冷剂的压缩，旋转压缩机更适合于家用空调器及冰箱等电器上。
134.根据本发明实施例的制冷设备，至少具有如下有益效果：通过采用第一方面实施例的旋转压缩机100，其振动较小，且密封效果好，能够提升制冷系统管路的可靠性，改善由振动产生的噪音问题，从而提升制冷设备的整体性能。
135.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的各实施例技术方案的范围。