涡旋式制冷压缩机的制作方法

专利名称：涡旋式制冷压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及制冷压缩机，尤其涉及一种涡旋式制冷压縮机。
技术背景当前的制冷压缩机大多采用氟利昂作为制冷剂。为了减少温室效应，保护 大气臭氧层，人们正努力地寻求采用低公害、环保类物质来替代氟利昂。氨是 对大气臭氧层无破坏作用、对全球温室效应毫无作用的极少数工质之一，而且 作为制冷剂使用价廉高效。但是氨蒸气对铜及铜合金(磷青铜除外)具有腐蚀 作用，因此，在氨的制冷系统中不能使用铜和铜合金。另外，氨具有较大的毒 性， 一旦泄漏，将污染空气、食品，并刺激人的眼睛和呼吸器官。由于上述缺 点，使得氨很少作为制冷剂应用于小型的制冷装置中。涡旋式制冷压縮机是20世纪80年代发展起来的新型压縮机。在空调器及 热泵领域，已经得到广泛应用。现有的空调用涡旋式制冷压縮机如图1所示， 电动机9与压缩装置8垂直安装在钢制机壳7内，压縮装置8布置在上方， 电动机9布置在下方。制冷剂蒸汽由机壳上部的吸气管72吸入至涡线的外 周，压縮后由静盘83上方的排气口排至排气腔82,然后导入下部去冷却电 动机，随后由排气管71排出。由于电动机的线圈都是用铜线绕制而成，而 氨对铜具有强烈的腐蚀，因而，采用现有结构的制冷压縮机无法采用氨作为制冷剂。 发明内容本发明的目的在于提供一种能够使用氨的安全、高效的涡旋式制冷压縮机。本发明所采用的技术方案是 一种涡旋式制冷压縮机，包括进气管、排气管、电动机和涡旋式压縮装置，涡旋式压缩装置包括压縮部件以及罩在 压縮部件外的压缩装置壳体，压縮部件包括上盖、偏心轴、动盘、静盘、 密封盖，其中，进气管和所述排气管设置在上述压缩装置壳体上；涡旋式 压縮装置设置在所述电动机的下方；该压縮机还包括一磁性联轴器，该磁 性联轴器连接在电动机和涡旋式压缩装置之间；磁性联轴器包括圆环柱体 状的外磁体和内磁体，内磁体同轴套设在外磁体内，在外磁体的外圆柱面 上紧套有外磁体保护套，外磁体保护套具有高于外磁体的上沿部和低于外磁体的下沿部；在内磁体的外圆柱面和两个轴向端面上包覆有内磁体保护 套；外磁体保护套与电动机的输出轴固定连接，内磁体的内壁与涡旋式压 縮装置的偏心轴固定连接；磁性联轴器还包括一屏蔽套，屏蔽套为一下端 开口的帽状体，屏蔽套的周壁穿套在外磁体与内磁体保护套之间的间隙内；屏蔽套的幵口部固设于压縮装置壳体的口部，与压縮装置壳体形成一密封 腔体，内磁体保护套、内磁体以及压縮部件设置在该密封腔体内；屏蔽套 和内磁体保护套由非磁性材料制成。上述涡旋式制冷压縮机，其中，屏蔽套和内磁体保护套由耐氨腐蚀的 非磁性材料制成。上述涡旋式制冷压縮机，其中，动盘位于静盘的上方，压在静盘上；静 盘压在密封盖上。本发明的技术效果是l.本发明可采用氨作为制冷剂，不会破坏大气臭氧 层和产生温室效应，具有良好的环保性；2.本发明能够将氨密封在屏蔽套和 压縮装置壳体内，无泄漏，使用安全；3.采用了涡旋式压縮装置，吸气、压 縮、排气过程同时进行，无吸、排气阀，工作效率高；4.本发明还具有工作 时噪声轻、体积小、结构紧凑等优点。


图1为现有的空调用涡旋式制冷压缩机的结构示意图; 图2为本发明的涡旋式制冷压縮机的结构示意图； 图3为图2的涡旋式制冷压縮机沿A-A线的剖视图；图4为图2的涡旋式制冷压縮机沿B-B线的剖视图；图5为本发明的外磁体和内磁体的磁极排列方式示意图。
具体实施方式
图2为本发明的涡旋式制冷压縮机的结构示意图。本发明的制冷压縮机包 括电动机3、磁性联轴器2和压縮装置1。电动机3、磁性联轴器2和压縮装置 l从上至下依次垂直设置。在电动机3的下端设有一法兰31。在磁性联轴器2 的外部设有一联轴器壳体4，联轴器壳体4对磁性联轴器2起到保护和支承的作 用。联轴器壳体4的上端设有一与法兰31相匹配的法兰41,电动机3和联轴 器壳体4通过法兰31和法兰41用螺栓紧固连接在一起。磁性联轴器2包括外 磁体21、外磁体保护套22、内磁体23、内磁体保护套24、屏蔽套25、上轴承 26以及下轴承27。外磁体21和内磁体23同轴设置，均为圆环柱体状，分别 由若干个经径向充磁的瓦块状永磁体沿周向以极性交替方式紧密排列而成，在 同一径向方向上的外磁体瓦块状永磁体与内磁体瓦块状永磁体极性相反。图5 示意性地示出了外磁体21及内磁体23的磁极排列方式。在一种优选方式中， 外磁体的厚度比内磁体的厚度薄，以达到在同等效果下节省用料的目的。再回 到图2，在外磁体21的外圆柱面上紧套着一个外磁体保护套22，外磁体保护 套的上端比外磁体高，高于外磁体的部分为上沿部；下端比外磁体低，低于外 磁体的部分为下沿部。在外磁体保护套22的上端开有轴孔221,电动机3的输 出轴32穿过轴孔221,通过键32a与外磁体保护套22连接。由此，电动机3 可带动外磁体保护套22和外磁体21 —起旋转。在内磁体23的外圆柱面及两 个轴向端面上固定包裹着内磁体保护套24。屏蔽套25为一下端开口的帽状体， 其周壁穿套在外磁体21与内磁体保护套24之间的间隙内，并通过螺丝固定于 设置在联轴器壳体4的下端的法兰42上。在屏蔽套25的上方和下方各套有上 轴承26和下轴承27。上轴承26和下轴承27分别与外磁体保护套22的上沿部 和下沿部的内壁紧密配合。在屏蔽套25的上端还设有一个台阶251，上轴承26 的下端面放置在该台阶251上。下轴承27的上轴向端面与外磁体21的下轴向 端面之间垫有一金属垫圈28，这样，可避免外磁体21在旋转时与下轴承27之间产生磨损。内磁体保护套24和屏蔽套25由耐氨腐蚀的非磁性材料制成，如 不锈钢、钛、塑料等。外磁体保护套22由钢铁磁性材料制成，对所述外磁体 向外的磁力线形成屏蔽，以向内增加磁力。结合图3所示，压縮装置1包括动 盘12、静盘13、防自转环14、压縮装置壳体15、喷油管16、偏心轴17、上 盖18、密封盖19。其中，上盖18通过焊接与压縮装置壳体15固定在一起。 在上盖18的上方设有与法兰42相匹配的法兰11，联轴器壳体4与压縮装置1 通过法兰42和法兰11用螺钉连接在一起。也可以将法兰11和42直接焊接在 一起。在本实施方式中，通过屏蔽套25与法兰42之间的连接以及法兰42与 法兰11之间的连接，使得屏蔽套25与压縮装置壳体15连接构成一密封的腔 体，将内磁体保护套24、内磁体23以及压縮装置壳体内的压縮部件密封在 内，从而使得在该密封腔内的制冷剂蒸气不会外泄。在一种优选实施方式中， 屏蔽套25的下端通过焊接或螺钉直接与法兰11连接在一起。在另一种优选实 施中，将法兰ll替换为盖板，该盖板与法兰42及屏蔽套25的下端焊接在一 起。偏心轴17包括直径不同的五段，位于偏心轴17上端的上段Dl的外圆柱 面置于一轴承20的轴承孔内，轴承20与屏蔽套25的内壁紧密配合。上段D1、 第二段D2、第三段D3、第四段D4的直径依次增大。第三段D3的外圆柱面与 内磁体23的内孔表面相连接。在本实施例中，采用的是高强度胶将内磁体23 的内壁与偏心轴17的外壁粘结在一起。在另一种优选方式中，可采用键连接 内磁体23与偏心轴17。第四段D4穿过法兰41、上盖18上的中心孔，第五段 D5穿过防自转环14的中心孔，套在动盘12上方的轴孔内。为平衡偏心轴17 的不平衡惯性力和力矩，防止喘振，较佳的是，可在内磁体保护套24的轴向 上端面的一侧，设置一个扇形平衡块29A，扇形平衡块29A直接固定在内磁体 保护套24的轴向上端面上，也可固定在偏心轴17上；在与扇形平衡块29A成 对角的内磁体保护套24的轴向下端面的一侧，设置一个扇形平衡块29B，扇形 平衡块29B直接固定在内磁体保护套24的轴向下端面上，也可固定在偏心轴 17上，扇形平衡块29A， 29B的大小根据偏心轴17的大小而定。动盘12压在静 盘13上,静盘13压在密封盖19上，在静盘13的下部有一向下凸起的凸台， 该凸台位于静盘的中间位置；在密封盖19的中间位置有一凹槽，静盘13的凸台恰好容放在该凹槽内。静盘13还通过定位销和螺丝与上盖18固定在一起。 密封盖19通过焊接与压縮装置壳体15的内壁相连接。在动盘12上设有吸气 口(图中未示)，在静盘13上设有排气口 132。排气口 132设置在静盘13的中 间，在排气口 132的下端部设置了一个单向阀191，以保证压縮室内的气体单 向排出，防止高压气体从排气口 132倒流入压縮室。密封盖19将位于其上方 的动盘、静盘等部件密封起来，使得被压縮的气体只能通过静盘上的排气口进 入到密封盖19下方的高压室195内。在压縮机壳体15的底部放置了润滑油， 在润滑油内插入了一根喷油管16。在密封盖19、静盘13和上盖18上设有供 喷油管16穿入的油管孔，喷油管16穿过上述部件，其上端与喷油管16的下 部管身有一倾角，较佳的是，该倾角的角度为135°。喷油口 161位于法兰11 与上盖18之间的微小间隙中。在上盖18上，设有多道环形油槽182以及多个 让润滑油透过的送油孔181，见图4。在另一种优选方式中，在环形油槽182 上设置一油槽孔(图中未示)，使喷油管16的喷油口 161伸进该油槽孔进行 喷油。压縮机工作时，高压室195内的气体与密封盖18上方的气体具有较大 的压力差，使润滑油能通过喷油管16喷出，再通过上盖18上的送油孔181和 油槽182送入动盘、静盘、压縮室等部位，供压縮装置润滑。当润滑油喷完之 后，喷油管18还可将高压室195内的气体喷到法兰11与上盖18之间的空隙 中，从而能平衡气体压力，使电动机能够空载起动。本发明的涡旋式制冷压缩 机的空载时间最好不超过5分钟。在压縮装置壳体15的一侧设有进气管5，另 一侧设有排气管6。上述压縮装置的各部件可釆用普通的钢铁材料，较佳的是， 进气管5和排气管6由不锈钢制成。在一种优选方式中，排气管6与气油分离 器50相连接，在气油分离器50的上端设有一排气管502，在气油分离器的下端 设有一回油管501,回油管501的另一端与压縮装置壳体15的底部相连通。从 排气管6排出的氨蒸气进入气油分离器50经过气油分离后，分离出来的纯净 氨蒸气通过排气管502排出，分离出来的润滑油通过回油管501送回到压縮装 置壳体15内，供压縮装置循环使用。所述气油分离器还能起到消除噪声的作 用。工作时，氨的蒸气从进气管5进入动盘12上的吸气口内。电动机3的输出轴32旋转，带动外磁体保护套22和外磁体21—起旋转。当外磁体21旋转 时，其与内磁体23之间所产生的磁力耦合力，无接触地带动位于屏蔽套25内 的内磁体23旋转，从而使得与内磁体23连接在一起的偏心轴17也跟着旋转。 与之相应，压縮装置l开始吸气、压缩、排气等过程，排出的氨蒸气经静盘13 上的排气口 132以及排气管6后被排出。由于屏蔽套25和压缩装置壳体15形 成了一密封的腔体，所以氨蒸气不会泄漏到制冷压缩机的外部，也不会腐蚀到 电动机的铜线圈。本发明采用氨作为制冷剂，不会破坏大气臭氧层和产生温室效应，安全环 保；压縮装置采用了涡旋式压縮装置，吸气、压縮、排气过程同时进行，无 吸、排气阀，工作效率高；此外，本发明也可使用氟利昂等作为制冷剂，并 具有工作时噪声轻、体积小、结构紧凑等优点。本发明可用于家用小型空调器，也可用于包括制冷在内需要气体压縮的其它领域。虽然本发明的描述结合了特定的实施例，但是本领域普通技术人员应 该理解本发明并不限于在此描述的实施例，并可以进行各种修改和变化而 不背离本发明的精神和范围。
权利要求
1. 一种涡旋式制冷压缩机，包括进气管、排气管、电动机和涡旋式压缩装置，所述涡旋式压缩装置包括压缩部件以及罩在所述压缩部件外的压缩装置壳体，所述压缩部件包括上盖、偏心轴、动盘、静盘、密封盖，其特征在于所述进气管和所述排气管设置在所述压缩装置壳体上；所述涡旋式压缩装置设置在所述电动机的下方；所述压缩机还包括一磁性联轴器，所述磁性联轴器连接在所述电动机和所述涡旋式压缩装置之间；所述磁性联轴器包括圆环柱体状的外磁体和内磁体，所述内磁体同轴套设在所述外磁体内，在所述外磁体的外圆柱面上紧套有外磁体保护套，所述外磁体保护套具有高于外磁体的上沿部和低于外磁体的下沿部；在所述内磁体的外圆柱面和两个轴向端面上包覆有内磁体保护套；所述外磁体保护套与所述电动机的输出轴固定连接，所述内磁体的内壁与所述涡旋式压缩装置的偏心轴固定连接；所述磁性联轴器还包括一屏蔽套，所述屏蔽套为一下端开口的帽状体，屏蔽套的周壁穿套在所述外磁体与所述内磁体保护套之间的间隙内；所述屏蔽套的开口部固设于所述压缩装置壳体的口部，与压缩装置壳体形成一密封腔体，所述内磁体保护套、所述内磁体以及所述压缩部件设置在所述密封腔体内；所述屏蔽套和所述内磁体保护套由非磁性材料制成。
2. 如权利要求1所述的涡旋式制冷压縮机，其特征在于在所述屏蔽 套的上端和下部各套有一个轴承，所述轴承分别与所述外磁体保护套的上 沿部和下沿部的内壁紧密配合。
3. 如权利要求l所述的涡旋式制冷压縮机，其特征在于所述偏心轴 的上端套有一轴承，所述轴承与所述屏蔽套的内壁紧密配合。
4. 如权利要求1所述的涡旋式制冷压縮机，其特征在于在所述内磁 体保护套的轴向上端面的一侧，设有一上扇形平衡块，所述上扇形平衡块固定在内磁体保护套的轴向上端面或偏心轴上；在与所述上扇形平衡块成对角的内磁体保护套的轴向下端面的一侧，设有一下扇形平衡块，所述下扇形平衡块固 定在内磁体保护套的轴向下端面或偏心轴上。
5. 如权利要求l所述的涡旋式制冷压縮机，其特征在于所述屏蔽套 和所述内磁体保护套由耐氨腐蚀的非磁性材料制成。
6. 如权利要求l所述的涡旋式制冷压縮机，其特征在于所述动盘位于所述静盘的上方，压在静盘上；所述静盘压在所述密封盖上。
7. 如权利要求6所述的涡旋式制冷压縮机，其特征在于所述压缩机还包括一罩在所述磁性联轴器外部的联轴器壳体，在所述 联轴器壳体的上端和下端各设有一法兰，所述屏蔽套的下端与所述联轴器壳体下端的法兰固定连接；在所述电动机的下端和所述压缩装置壳体的上端各设有一法兰，所述 电动机与所述联轴器壳体、所述压縮装置壳体与所述联轴器壳体分别通过 各自的法兰固定连接。
8. 如权利要求6所述的涡旋式制冷压缩机，其特征在于所述压縮机还包括一罩在所述磁性联轴器外部的联轴器壳体，在所述联轴器壳体的上端和下端各设有一法兰；在所述电动机的下端和所述压縮装置壳体的上端各设有一法兰，所述 屏蔽套的下端与所述压縮装置壳体上端的法兰固定连接；所述电动机与所 述联轴器、所述压縮装置壳体与所述联轴器壳体分别通过各自的法兰固定 连接。
9. 如权利要求l所述的涡旋式制冷压缩机，其特征在于所述外磁体和所述内磁体各由多块经径向充磁的瓦块状永磁体沿周向以极性交替方式紧 密排列而成，在同一径向方向上的外磁体瓦块状永磁体与内磁体瓦块状永磁体 极性相反。
10. 如权利要求7或8所述的涡旋式制冷压缩机，其特征在于在所 述压縮机的涡旋式压縮装置内设有喷油管；所述喷油管穿过密封盖、静盘 和上盖，在所述上盖上设有多道环形油槽以及多个让润滑油透过的送油孔；喷油管的下端插入在置于所述压縮装置壳体底部的润滑油中，喷油管的喷 油嘴位于所述压縮装置壳体的上端的法兰与上盖之间的间隙中。
11.如权利要求1至9中任何一项所述的涡旋式制冷压缩机，其特征 在于所述压縮机还包括一气油分离器，所述气油分离器与设置在压縮装 置壳体上的排气管相连通；气油分离器的下部设有一回油管，气油分离器 的上部设有一排气管；所述回油管与所述压縮装置壳体的底部相连通。
全文摘要
本发明公开了一种涡旋式制冷压缩机，它包括进气管、排气管、电动机和涡旋式压缩装置，其中，涡旋式压缩装置设置在所述电动机的下方，在电动机和涡旋式压缩装置之间连有一磁性联轴器。该磁性联轴器包括一屏蔽套，屏蔽套的开口部固设于涡旋式压缩装置的壳体的口部，与压缩装置壳体形成一密封腔体。本发明可采用氨作为制冷剂，不会破坏大气臭氧层和产生温室效应，具有良好的环保性，可用于家用小型空调器，也可用于包括制冷在内需要气体压缩的其它领域。
文档编号F04C29/12GK101275557SQ20071003851
公开日2008年10月1日 申请日期2007年3月27日 优先权日2007年3月27日
发明者崔炳如 申请人:崔炳如