一种冰箱用立式两级旋转式压缩机及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及两级压缩旋转式压缩机，具体涉及一种冰箱用立式两级旋转式压缩机及其工作方法。
【背景技术】
[0002]压缩机作为整个冰箱制冷循环系统的心脏，把制冷剂蒸汽从低压状态压缩至高压状态，为循环提供动力，使制冷循环得以周而复始地进行。保证压缩机的可靠运行是至关重要的。
[0003]与其他压缩机相比，冰箱系统对于压缩机的设计尺寸要求严格，尤其要保证其高度满足系统设计要求。冰箱压缩机的工作环境是室内，因此对震动噪声的要求较高。同时，还要能够满足冰箱变动的制冷需求。
[0004]现有家用冰箱系统一般拥有两个腔室，这就表明其拥有两个不同制冷目标温度，这使得两级压缩循环和冰箱系统的特性相匹配。不过目前市场上尚没有专门用于冰箱系统的两级压缩机。
[0005]由于上述冰箱用压缩机特殊的设计要求，冰箱用的旋转式压缩机由普通的立式改为卧式旋转压缩机，但这引发了一系列的问题，降低压缩机的可靠性。问题来自于，卧式与立式的结构差异造成了卧式不能直接使用立式旋转式压缩机的油路系统，而需要重新设计额外的供油系统。而冰箱系统的特点又要求各部件都尽可能的简单，因此简单又高效的卧式旋转压缩机的供油系统一直没能设计出来，供油问题一直没能解决，尤其是在工况变动的时候，容易出现供油不足，最后造成压缩机磨损量增大，寿命缩短。影响冰箱系统的稳定性，严重者甚至造成压缩机烧毁。
【发明内容】
[0006]为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种冰箱用立式两级旋转式压缩机及其工作方法，壳体内采用立式旋转式压缩机结构，有效满足压缩机的供油需求，保障压缩机的稳定性;采用了外转子电机，降低立式旋转式压缩机的总体高度，满足冰箱系统的设计需求;通过设置内部储液系统，保证二级压缩的安全高效，同时简化了冰箱系统配置;此外，利用外转子电机的特有结构，合理设计流道，实现排气与油雾的充分分离，提尚系统可靠性。
[0007]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0008]—种冰箱用立式两级旋转式压缩机，包括壳体11，配置容纳在所述壳体11的内部空间中的外转子电动机12和由该外转子电动机12驱动的栗体13，
[0009]所述壳体11中部侧面设有向外转子电动机12供电用的排气管14和密封插座组件15；
[0010]所述外转子电动机12由定子16和处于该定子16外侧的转子17构成；
[0011]所述栗体13包括居于栗体中心沿垂直方向延伸的曲轴18和中间隔板19，配置在中间隔板19上部的上缸体20，在中间隔板19下部的下缸体21，在上缸体20内的上活塞22和上滑片24，以及对应的在下缸体21内的下活塞23和下滑片25;上活塞22和下活塞23都套在曲轴18上;上缸体20上部有将其端面封闭起来的上轴承26，下缸体21下部有将其端面封闭起来下轴承27 ；所述上轴承26和下轴承27都兼作曲轴18的轴承；
[0012]所述定子16固定在上轴承26上，上轴承26与壳体11内壁用焊接固定;转子17与曲轴18相连接；
[0013]排气消声器28连接上轴承26与定子16并与上轴承26以及定子16间形成高压排气消声室29;下轴承盖30与下轴承27间形成中压排气消声室31，中压排气消声室31兼有储气储液和气液分离的功能；
[0014]低压吸气管32从壳体11侧面与储液器33相连；中压进气管34位于下轴承27侧面，从壳体11侧面与外部管路相连；中压吸气管35嵌套在上轴承16、上缸体20、中间隔板19、下缸体21和下轴承27沿垂直方向的开孔内部；
[0015]所述曲轴18上设有沿中心垂线方向的油孔39和与油孔39相通并沿横向的多个横向给油孔。
[0016]在构成所述栗体13的部件中，上轴承26、上缸体20、中间隔板19、下缸体21及下轴承27自上而下依次配置在曲轴18上，并用多个第一安装螺栓组36进行连接固定;排气消声器28用第二安装螺栓组37与上轴承26进行固定，下轴承盖30用第三安装螺栓组38与下轴承27进行连接固定。
[0017]所述外转子电动机12包括转子17，设置在转子17外的定子16;所述转子17包括转子铁芯41和多个设置在转子铁芯41内的转子磁铁件42;所述定子16包括定子铁芯43，位于定子铁芯43上端的上铁芯保护片44，位于定子铁芯43下端的排气消声器28，缠绕在定子铁芯43的上铁芯保护片44和排气消声器28上的定子绕组45;所述定子铁芯43具有在所述定子铁芯的周向朝内方向上彼此间隔开的多个定子齿46，每相邻的两个定子齿之间限定出定子槽47，所述定子槽47开口朝向定子铁芯43圆心，使定子铁芯43周向封闭；所述上铁芯保护片44和排气消声器28的形状与定子铁芯43径向截面相同，排气消声器28外侧面为具有一定高度的桶状结构，与上轴承26相连接，形成高压排气消声室29;所述定子绕组45穿过多个定子槽47缠绕在定子铁芯43的上铁芯保护片44和排气消声器28上。
[0018]所述定子铁芯(11)通过热套方法固定在旋转压缩机上轴承26上。
[0019]在所述壳体11的下端安装有固定用的支架40。
[0020]上述所述的冰箱用立式两级旋转式压缩机的工作方法，首先，经过密封插座组件14使外转子电动机12通电启动，转子17旋转;转子17带动曲轴18转动，曲轴18的旋转带动上活塞22和下活塞23分别在上缸体20和下缸体21内偏心旋转；
[0021]低压制冷剂气体经由储液器33通过低压吸气管32吸入到下气缸21中；并通过下活塞23旋转运动以及下滑片25的往复运动将低压气体压缩至中间压力，而后从下轴承27排入中压排气消声室31内；
[0022]同时，中压级制冷剂气体经由中压进气管34进入中压排气消声室31，与第一级压缩气体充分混合。然后，经由中压吸气管35，吸入到上气缸20中，并通过上活塞22旋转运动以及上滑片24的往复运动将中压气体压缩至高压力，而后从上轴承26排入高压排气消声室29内；从高压排气消声室29出来的高压气体，经过外转子电动机12的定子16间的流道和转子17的间隙，上升至壳体11内顶部，过程中对外转子电动机12有一定的冷却作用;然后制冷剂气体和雾状润滑油在顶部进行分离，雾状润滑油凝结成液滴沿着壳体11侧面内壁流入压缩机底部的油池中；同时高压的制冷剂气体通过外转子电动机12的转子17外侧与壳体11内壁间的流道，流到压缩机的中部，经由排气管14排出；
[0023]同时，通过曲轴18的旋转，处于壳体11底部的润滑油，经由曲轴18中心的垂直方向的油孔39上升，由设在中途的横向给油孔流出，供给到曲轴18的轴承以及各压缩腔内，使压缩机各运动部件得到有效润滑。
[0024]和现有技术相比较，本发明具备如下优点:
[0025]1、由于采用了两级压缩结构，因此，可直接用于冰箱两级压缩系统的两级旋转式压缩机，能够直接实现冰箱两级压缩系统，提高系统的性能系数。
[0026]2、由于中压排气消声室兼有储气储液和气液分离的功能，因此，简化上汽缸的进气结构，节省冰箱设计空间。
[0027]3、由于采用外转子电动机，因此，在压缩机的设计高度上大大降低，可以达到和卧式旋转压缩机相近的高度，满足冰箱系统的设计要求。
[0028]4、由于外转子电动机内的定子设置有封闭流道，因此，既扩大了高压排气的消声空间，有效控制气流波动和噪声，也对电机有一定的冷却效果。
[0029]5、由于采用立式旋转压缩机结构，因此，具有立式旋转压缩机的简单高效的供油系统，保障压缩机运转稳定高效。
【附图说明】
[0030]图1所示为本发明两级旋转式压缩机结构示意图。
[0031 ]图2所示为图1的两级旋转式压缩机A—A剖面示意图。
[0032]图3所示为图1的两级旋转式压缩机B—B剖面示意图。
[0033]图4所示为图1的两级旋转式压缩机C一C剖面示意图。
[0034]图5所示为外转子电动机径向剖面示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0036]如图1、图2、图3和图4所示，本发明一种冰箱用立式两级旋转式压缩机，包括壳体11，配置容纳在所述壳体11的内部空间中的外转子电动机12和由该外转子电动机12驱动的栗体13，
[0037]所述壳体11中部侧面设有向外转子电动机12供电用的排气管14和密封插座组件15；
[0038]所述外转子电动机12由定子16和处于该定子16外侧的转子17构成；
[0039]所述栗体13包括居于栗体中心沿垂直方向延伸的曲轴18和中间隔板19，配置在中间隔板19上部的上缸体20，在中间隔板19下部的下缸体21，在上缸体20内的上活塞22和上滑片24，以及对应的在下缸体21内的下活塞23和下滑片25;上活塞22和下活塞23都套在曲轴18上;上缸体20上部有将其端面封闭起来的上轴承26，下缸体21下部有将其端面封闭起来下轴承27 ；所述上轴承26和下轴承27都兼作曲轴18的轴承；
[0040]所述定子16固定在上轴承26上，上轴承26与壳体11内壁用焊接固定;转子17与曲轴18相连接；
[0041 ]排气消声器28连接上轴承26与定子16并与上轴承26以及定子16间形成高压排气消声室29;下轴承盖30与下轴承27间形成中压排气消声室31，中压排气消声室31兼有储气储液和气液分离的功能；
[0042]低压吸气管32从壳体11侧面与储液器33相连；中压进气管34位于下轴承27侧面，从壳体11侧面与外部管路相连；中压吸气管35嵌套在上轴承16、上缸体20、中间隔板19、下缸体21和下轴承27沿垂直方