压缩机、空调器和热水的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种压缩机、空调器和热水机，所述压缩机包括：壳体，壳体内的底部设有冷冻机油；和压缩装置，压缩装置设在壳体内且包括曲轴、主轴承、副轴承和气缸，主轴承和副轴承分别设在气缸的顶部和底部且与气缸共同限定出压缩腔，曲轴的下端穿过主轴承伸入压缩腔内，其中曲轴的偏心部相对于气缸的中轴线的偏心量e与气缸的内径Φ的比值满足：0.05≤e/Φ≤0.12。根据本发明的压缩机，通过将偏心量e与气缸的内径Φ的比值设置在0.05≤e/Φ≤0.12之间，可以改善压缩机高温高压运行时压缩装置中滑片、曲轴的磨损失效程度，压缩机不易磨损，从而有效地延长了压缩机的使用寿命，提高了压缩机的可靠性。
【专利说明】压缩机、空调器和热水机
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷设备领域，尤其是涉及一种压缩机、空调器和热水机。
【背景技术】
[0002]相关技术中，旋转式压缩机的密封壳体内有冷冻机油，压缩装置浸泡于冷冻机油中，然而，由于R410A冷媒及新型R32环保冷媒的使用，在高温高压运行条件下，普通压缩机无法满足可靠性，压缩装置磨损严重， 导致压缩机坏死。
【发明内容】
[0003]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压缩机，所述压缩机不易磨损坏死，从而延长了压缩机的使用寿命，提高了压缩机的可靠性。
[0004]本发明的另一个目的在于提出一种具有上述压缩机的空调器。
[0005]本发明的再一个目的在于提出一种具有上述压缩机的热水机。
[0006]根据本发明第一方面的压缩机，包括:壳体，所述壳体内的底部设有冷冻机油；和压缩装置，所述压缩装置设在所述壳体内且包括曲轴、主轴承、副轴承和气缸，所述主轴承和所述副轴承分别设在所述气缸的顶部和底部且与所述气缸共同限定出压缩腔，所述曲轴的下端穿过所述主轴承伸入所述压缩腔内，其中所述曲轴的偏心部相对于所述气缸的中轴线的偏心量e与所述气缸的内径Φ的比值满足:0.05 ( e/Φ ( 0.12。
[0007]根据本发明的压缩机，通过将偏心量e与气缸的内径Φ的比值设置在0.05 ( e/Φ < 0.12之间，可以改善压缩机高温高压运行时压缩装置中滑片、曲轴的磨损失效程度，从而压缩机不易出现磨损的情况，进而有效地延长了压缩机的使用寿命，提高了压缩机的可靠性以及整体性能。
[0008]进一步地，所述冷冻机油为酯类油，且所述酯类油在40°C时运动粘度为70.5~76.0mm2/s、在 100°C 时运动粘度为 8.4 ~9.0mm2/s。
[0009]更进一步地，所述冷冻机油内含有含硫极压抗磨剂。
[0010]可选地，所述主轴承和所述副轴承中的至少一个上形成有排气孔，所述排气孔上覆盖有排气阀片，所述排气阀片由不锈钢材料制成。
[0011 ] 具体地，所述不锈钢材料包含:0.25~0.45质量％的碳；0.3~0.5质量％的硅；0.3~0.7质量％的锰；0~0.03质量％的磷；0~0.015质量％的硫；12~14质量％的铬；0.5~2.0质量％的钥；以及余量的铁，其中，所述不锈钢材料的抗拉强度为1850~2000MPa。
[0012]进一步地，所述排气孔为圆孔且直径为D，所述排气孔的邻近所述排气阀片的一侧设有阀座凸台，所述阀座凸台的邻近所述排气阀片的一侧表面形成为圆弧面，所述圆弧面的半径R≥1.3mm，且0.12≤R/D≤0.38。
[0013]根据本发明第二方面的空调器，包括根据本发明上述第一方面的压缩机。[0014]可选地，所述空调器使用的压缩制冷剂为R410A或R32冷媒。
[0015]根据本发明第三方面的热水机，包括根据本发明上述第一方面的压缩机。
[0016]可选地，所述热水机使用的压缩制冷剂为R410A或R32冷媒。
[0017]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】
[0018]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:
[0019]图1是根据本发明实施例的压缩机的示意图；
[0020]图2是图1中所示的压缩机的俯视图；
[0021]图3是图1中圈示的A部的放大图；
[0022]图4是压缩机的压缩装置、阀座凸台和排气阀片的磨损程度与e/Φ的比值之间的关系曲线图；
[0023]图5是传统的压缩机的滑片与本发明实施例的压缩机的滑片经过耐磨试验后表面处理层的剩余厚度的示意图。
[0024]附图标记:
[0025]1:壳体；2:定子；3:转子；4:曲轴；5:气缸；51:滑片槽；6:活塞；7:滑片；8:王轴承;9:副轴承；10:排气孔；11:排气阀片；101:阀座凸台；12:冷冻机油。
【具体实施方式】
[0026]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。
[0027]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0028]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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0029]下面参考图1-图5描述根据本发明第一方面实施例的压缩机，压缩机可以为旋转式压缩机。在本申请下面的描述中，以压缩机为旋转式压缩机为例进行说明。当然，本领域的技术人员可以理解，根据本发明的压缩机还可以是其它类型的压缩机。[0030]如图1-图3所示，根据本发明第一方面实施例的压缩机，包括壳体I和压缩装置。
[0031]参照图1，壳体I内的底部设有冷冻机油12，压缩装置设在壳体I内，且压缩装置包括曲轴4、主轴承8、副轴承9和气缸5，主轴承8和副轴承9分别设在气缸5的顶部和底部，且主轴承8、副轴承9与气缸5共同限定出压缩腔，曲轴4的下端穿过主轴承8伸入压缩腔内。
[0032]例如在图1和图2的示例中，密封的壳体I内设置有电机和压缩装置，压缩装置浸泡于冷冻机油12中，电机设在壳体I内的上部，压缩装置位于电机的下方，电机包括定子2和转子3，定子2固定在壳体I的内壁上，转子3固定在压缩装置中的曲轴4上，从而转子3转动时可以带动曲轴4旋转，压缩装置包括曲轴4、气缸5、活塞6和滑片7，活塞6套在曲轴4外并在气缸5内旋转，气缸5上设置有与滑片7滑动连接的滑片槽51，换言之，气缸5上形成有沿其径向延伸的滑片槽51，滑片7可移动地设在滑片槽51内，气缸5的两端分别设置有主轴承8、副轴承9，主轴承8、副轴承9与气缸5共同围成压缩腔，当电机工作时，可以驱动曲轴4转动，从而带动套设在曲轴4的偏心部上的活塞6沿着压缩腔的内壁滚动以压缩冷媒。
[0033]其中，曲轴4的偏心部相对于气缸5的中轴线的偏心量e与气缸5的内径Φ的比值满足:0.05≤e/Φ≤0.12。如图2所示，偏心量e为偏心部的中心轴线与气缸5的中轴线之间的距离，当曲轴4相对于气缸5中轴线的偏心量e与气缸5缸径Φ的比值满足条件:0.05 ≤ e/Φ ≤ 0.12时，可以改善压缩机例如旋转式压缩机高温高压运行时压缩装置中滑片7、曲轴4的磨损失效程度。
[0034]参照图4，横坐标为偏心量e与气缸5缸径Φ的比值、纵坐标为压缩装置的磨损程度以及压缩机的阀座凸台101、排气阀片11的磨损程度，从图中可以看出，在满足0.05 ≤ e/Φ ≤ 0.12时各部分磨损达到最优值。
[0035]根据本发明实施例的压缩机例如旋转式压缩机，通过将偏心量e与气缸5的内径Φ的比值设置在0.05 ≤ e/Φ ≤ 0.12之间，可以改善压缩机高温高压运行时压缩装置中滑片7、曲轴4的磨损失效程度，从而压缩机不易出现磨损的情况，进而有效地延长了压缩机的使用寿命，提高了压缩机的可靠性。
[0036]在本发明的一个实施例中，如图1所示，冷冻机油12为酯类油，且酯类油在40°C时运动粘度为70.5~76.0mm2/s、在100°C时运动粘度为8.4~9.0mm2/s。进一步地，冷冻机油12内含有含硫极压抗磨剂。由此，通过采用40°C时运动粘度为70.5~76.0mm2/s、在100°C时运动粘度为8.4~9.0mmVs的冷冻机油12，可以保证高温高压且有冷媒溶解时的润滑性，大幅改善压缩装置的磨损，延长压缩机例如旋转式压缩机的使用寿命，且按照偏心量e与气缸5缸径Φ比值为0.05 < e/Φ < 0.12设计的压缩装置，在上述冷冻机油12环境下运行，可以大幅度改善高温高压运行时压缩装置中滑片7、曲轴4的磨损失效程度。
[0037]可选地，主轴承8和副轴承9中的至少一个上形成有排气孔10，排气孔10上覆盖有排气阀片11。也就是说，排气孔10可以仅形成在主轴承8上，或者仅形成在副轴承9上，或者同时形成在主轴承8和副轴承9上。例如在图1和图2的示例中，排气孔10仅形成在主轴承8上，排气孔10沿上下方向贯穿主轴承8，排气孔10上覆盖有随压缩排气而开启的排气阀片11，从而压缩后的气体可以由排气孔10排出。进一步地，排气孔10的邻近排气阀片11的一侧设有阀座凸台101，换言之，阀座凸台101设置在排气孔10的与排气阀片11接触的一侧表面(例如图1和图3中所示的上表面)上，阀座凸台101可以大体为环形且与排气孔10同轴布置，具体地，阀座凸台101的内周壁与排气孔10的内周壁相接，或者邻近排气孔10的内周壁设置，可选地，排气孔10为圆孔，且排气孔10的直径为D，阀座凸台101的邻近排气阀片11的一侧表面(例如图1和图3中所示的上表面)形成为圆弧面，此时阀座凸台101的横截面为圆弧形式，圆弧面的半径R≥1.3mm，且0.12 ≤ R/D ≤ 0.38，从而排气阀片11可以支撑在阀座凸台101上，符合这一条件时，且在本发明的冷冻机油12浸泡环境下以及偏心量e与气缸5的内径Φ的比值满足0.05≤e/Φ≤0.12时，阀座凸台101本身与排气阀片11的接触磨损达到最佳状态，从而进一步减小了排气阀片11出现磨损的情况。
[0038]进一步地，排气阀片11由不锈钢材料制成，不锈钢材料包含:
[0039]0.25~0.45质量％的碳；0.3~0.5质量％的硅；0.3~0.7质量％的锰；0~
0.03质量％的磷；0~0.015质量％的硫；12~14质量％的铬；0.5~2.0质量％的钥；以
及余量的铁。
[0040]其中，不锈钢材料的抗拉强度为1850MPa~2000MPa。
[0041]也就是说，排气阀片11可以由经过淬火和回火工艺处理的不锈钢材料制成，其化学成分如下:0.25~0.45质量％的碳、0.3~0.5质量％的硅、0.3~0.7质量％的锰、O~
0.03质量％的磷、O~0.015质量％的硫、12~14质量％的铬、0.5~2.0质量％的钥、其余为铁等，且排气阀片11应达到的抗拉强度为1850MPa~2000MPa，这里，需要说明的是，不锈钢材料的化学成分除了包含碳、硅、锰、磷、硫、铬、钥和铁外，还可以含有其他化学成分。
[0042]通过耐磨试验可以看出，根据本发明的压缩机的压缩装置表面处理层得到大幅度改善，如图5所示，左侧是传统的压缩机的滑片7经过耐磨试验后表面处理层的示意图，右侧是本发明的压缩机的滑片7经过耐磨试验后表面处理层的示意图，可以看出，传统的滑片7的表面处理层(例如图5中所示的竖直的白亮层)经过耐磨试验后的剩余厚度为I μ m，本发明的滑片7的表面处理层(例如图5中所示的竖直的白亮层)经过耐磨试验后的剩余厚度为9 μ m,改善明显。
[0043]参照图4，从上到下、四条曲线依次为:在传统的冷冻机油12浸泡环境下，传统的阀座凸台101、排气阀片11的磨损程度与偏心量e与气缸5缸径Φ的比值之间的关系曲线；在传统的冷冻机油12浸泡环境下，压缩装置的滑片7、曲轴4的磨损程度与偏心量e与气缸5缸径Φ的比值之间的关系曲线；在本发明的冷冻机油12浸泡环境下，压缩装置的滑片7、曲轴4的磨损程度与偏心量e与气缸5缸径Φ的比值之间的关系曲线；在本发明的冷冻机油12浸泡环境下，本发明的阀座凸台101、本发明的排气阀片11的磨损程度与偏心量e与气缸5缸径Φ的比值之间的关系曲线。从图4中可以看出，在上述冷冻机油12环境下工作时，压缩装置的滑片7、曲轴4、阀座凸台101、排气阀片11的磨损量大幅减小，从而极大地改善高温高压运行时压缩装置的滑片7、曲轴4、阀座凸台101以及排气阀片11的失效损坏程度，并且磨损程度在本发明的偏心量与其缸径比值范围内总体达到较优值。
[0044]根据本发明第二方面实施例的空调器(图未示出)，包括根据本发明上述第一方面实施例的压缩机。可选地，空调器使用的压缩制冷剂可以为R410A冷媒或R32冷媒。这里，需要说明的是，R410A冷媒和R32冷媒已为本领域的技术人员所熟知，这里不再详细描述。
[0045]根据本发明第三方面实施例的热水机(图未示出)，包括根据本发明上述第一方面实施例的压缩机。可选地，热水机使用的压缩制冷剂可以为R410A冷媒或R32冷媒。
[0046]综上所述，根据本发明实施例的压缩机，可以广泛运用于各种制冷或热水机系统中，该系统使用R410A或R32制冷剂，该系统可以广泛应用到高温、高压的运行环境中。
[0047]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，对上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。
[0048]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】
1.一种压缩机，其特征在于，包括: 壳体，所述壳体内的底部设有冷冻机油；和 压缩装置，所述压缩装置设在所述壳体内且包括曲轴、主轴承、副轴承和气缸，所述主轴承和所述副轴承分别设在所述气缸的顶部和底部且与所述气缸共同限定出压缩腔，所述曲轴的下端穿过所述主轴承伸入所述压缩腔内，其中所述曲轴的偏心部相对于所述气缸的中轴线的偏心量e与所述气缸的内径φ的比值满足:
0.05 ( e/Φ ( 0.12。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述冷冻机油为酯类油，且所述酯类油在40°C时运动粘度为70.5~76.0mm2/s、在100°C时运动粘度为8.4~9.0mm2/s。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述冷冻机油内含有含硫极压抗磨剂。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述主轴承和所述副轴承中的至少一个上形成有排气孔，所述排气孔上覆盖有排气阀片，所述排气阀片由不锈钢材料制成。
5.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述不锈钢材料包含: 0.25~0.45质量％的碳； 0.3~0.5质量％的娃； 0.3~0.7质量％的锰； O~0.03质量％ 的磷； O~0.015质量％的硫； 12~14质量％的铬； 0.5~2.0质量％的钥；以及 余量的铁 其中，所述不锈钢材料的抗拉强度为1850~2000MPa。
6.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述排气孔为圆孔且直径为D， 所述排气孔的邻近所述排气阀片的一侧设有阀座凸台，所述阀座凸台的邻近所述排气阀片的一侧表面形成为圆弧面，所述圆弧面的半径R≤1.3mm，且0.12 ( R/D ( 0.38。
7.—种空调器，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的压缩机。
8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述空调器使用的压缩制冷剂为R410A或R32冷媒。
9.一种热水机，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的压缩机。
10.根据权利要求9所述的热水机，其特征在于，所述热水机使用的压缩制冷剂为R410A或R32冷媒。
【文档编号】F04C23/02GK103742411SQ201310719642
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】李华明, 郑立宇, 郭宏 申请人:广东美芝制冷设备有限公司