压缩机及具有其的空调器
阅读：207发布：2024-02-06
专利汇可以提供压缩机及具有其的空调器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种 压缩机 及具有其的 空调 器。压缩机包括壳体； 泵 体组件，泵体组件设置于壳体内，泵体组件包括 气缸 ；其中，壳体的外径为D，压缩机的总 排量 为V，压缩机在最高 频率 的工况下的制冷能 力 为Q，8 机体 积不变的条件下，压缩机的能力显著提升，从而有效实现压缩机在空调系统上的小型化应用。，下面是压缩机及具有其的空调器专利的具体信息内容。
1.一种压缩机，其特征在于，包括：
壳体(10)；
泵体组件，所述泵体组件设置于所述壳体(10)内，所述泵体组件包括气缸(20)；
其中，所述壳体(10)的外径为D，所述压缩机的总排量为V，所述压缩机在最高频率的工况下的制冷能力为Q，82.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括：
电机(30)，所述电机(30)设置于所述壳体(10)内，所述电机(30)的体积为V1，其中，303.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述气缸(20)的外径为d1，所述气缸(20)的内经为d2，所述压缩机的气缸等效直径为d，d＝sqrt(d1，d2)，其中，134.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述气缸(20)为多个，多个所述气缸(20)独立地设置。
5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，V＝25cc，所述压缩机的频率为f0，其中，
200Hz≤f0≤250Hz，23KW≤Q≤25KW。
6.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括：
第一转子平衡块(31)，所述第一转子平衡块(31)设置于所述电机(30)的远离所述泵体组件一侧的端部；
第二转子平衡块(32)，所述第二转子平衡块(32)设置于所述电机(30)的靠近所述泵体组件一侧的端部。
7.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括：
第三转子平衡块，所述第三转子平衡块设置于所述电机(30)的靠近所述泵体组件一侧的端部；
曲轴(40)，所述曲轴(40)的第一端与所述电机(30)相连接，所述曲轴(40)的第二端与所述泵体组件相连接，所述曲轴(40)的第二端的端部设置有曲轴平衡块。
8.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述壳体(10)的底部具有油池，所述油池内设置有稳油板，所述稳油板完全浸没于油体内。
9.一种空调器，包括压缩机，其特征在于，所述空调器为权利要求1至8中任一项所述的压缩机。
压缩机及具有其的空调器
技术领域
[0001] 本发明涉及空调设备技术领域的，具体而言，涉及一种压缩机及具有其的空调器。
背景技术
[0003] 随着新材料、新技术的发展，空调系统小型化和高效化的需求越来越高。基于国际范围内环保节能减排的整体发展趋势，如何更大地提升变频旋转式压缩机的性能，更好地实现压缩机应用于空调系统的小型化，是行业内技术发展面临的共同难题。
[0004] 现阶段变频旋转式压缩机的最大制冷能力与壳体外径比值相对较小，小型化的主要瓶颈在于转速的限制。现有变频旋转式压缩机中，由于最大运行频率的限制，在需求更大冷量的压缩机时，需要增加压缩机排量。压缩机排量增大后，由于泵体结构和电机的双重限制，会导致压缩机壳体增加，整个压缩机体积、成本增加。
发明内容
[0005] 本发明的主要目的在于提供一种压缩机及具有其的空调器，以解决现有技术中压缩机体积大的问题。
[0006] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括：壳体；泵体组件，泵体组件设置于壳体内，泵体组件包括气缸；其中，壳体的外径为D，压缩机的总排量为V，压缩机在最高频率的工况下的制冷能力为Q，8
[0007] 进一步地，压缩机还包括：电机，电机设置于壳体内，电机的体积为V1，其中，30[0008] 进一步地，气缸的外径为d1，气缸的内经为d2，压缩机的气缸等效直径为d，d＝sqrt，其中，13[0009] 进一步地，气缸为多个，多个气缸独立地设置。[0010] 进一步地，V＝25cc，压缩机的频率为f0，其中，200Hz≤f0≤250Hz，23KW≤Q≤25KW。[0012] 进一步地，压缩机还包括：第三转子平衡块，第三转子平衡块设置于电机的靠近泵体组件一侧的端部；曲轴，曲轴的第一端与电机相连接，曲轴的第二端与泵体组件相连接，曲轴的第二端的端部设置有曲轴平衡块。[0013] 进一步地，壳体的底部具有油池，油池内设置有稳油板，稳油板完全浸没于油体内。[0014] 根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，空调器为上述的压缩机。[0015] 应用本发明的技术方案，通过设置定压缩机的总排量、以及压缩机在最高频率的工况下的制冷能和压缩机的内径之间的比值关系，尤其是将三者的比值关系限制在：8附图说明[0017] 图1示出了根据本发明的压缩机的实施例的结构示意图；[0018] 图2示出了电机、泵体有效负载率随转速变化关系图；[0019] 图3示出了根据本发明的Q/V/D与整机可靠性、成本趋势图；[0020] 图4示出了根据本发明的Q/V1与电机效率、可靠性趋势图；[0021] 图5示出了根据本发明的Q/V/d与泵体效率、可靠性趋势图。[0022] 其中，上述附图包括以下附图标记：[0023] 10、壳体；[0024] 20、气缸；[0025] 30、电机；31、第一转子平衡块；32、第二转子平衡块；[0026] 40、曲轴。具体实施方式
[0027] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。[0028] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。[0029] 需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。[0030] 现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。[0031] 结合图1至图5所示，根据本发明的具体实施例，提供了一种压缩机。[0032] 具体地，该压缩机包括壳体10和泵体组件。泵体组件设置于壳体10内，泵体组件包括气缸20。其中，壳体10的外径为D，压缩机的总排量为V，压缩机在最高频率的工况下的制冷能力为Q，8[0033] 在本实施例中，通过设置定压缩机的总排量、以及压缩机在最高频率的工况下的制冷能和压缩机的内径之间的比值关系，尤其是将三者的比值关系限制在：8[0034] 压缩机还包括电机30。电机30设置于壳体10内，电机30的体积为V1，其中，30[0035] 进一步地，气缸20的外径为d1，气缸20的内经为d2，压缩机的气缸等效直径为d，d＝sqrtd1，d2，其中，13[0036] 在本实施例中，气缸20可以为多个，多个气缸20独立地设置。这样设置能够提高该压缩机的实用性和可靠性。[0037] 如图1所示，压缩机还包括第一转子平衡块31和第二转子平衡块32。第一转子平衡块31设置于电机30的远离泵体组件一侧的端部。第二转子平衡块32设置于电机30的靠近泵体组件一侧的端部。这样设置能够提高压缩机的稳定性。[0038] 根据本申请的另一个实施例，压缩机还包括第三转子平衡块和曲轴40。第三转子平衡块设置于电机30的靠近泵体组件一侧的端部。曲轴40的第一端与电机30相连接，曲轴40的第二端与泵体组件相连接，曲轴40的第二端的端部设置有曲轴平衡块。在本实施例中，取消图1中的第一转子平衡块31，这样设置能够减小整个压缩机内部元器件的安装高度，同时减小了曲轴的挠度，减小了曲轴与轴承间的磨损，提高了压缩机的可靠性。[0039] 进一步地，在本实施例中，壳体10的底部具有油池，油池内设置有稳油板，稳油板完全浸没于油体内。这样设置使得曲轴平衡块在转动时，油池内的油体不会发生振荡，提高了压缩机的稳定性，其中，可以在稳油板上设置不同孔径的通油孔，能够进一步地减小油体的振荡作用。[0040] 具体地，本申请提供的压缩机为一种旋转式压缩机，具有壳体、定子组件和转子组件构成的电机、泵体组件及冷冻油等组成。压缩机的总排量为V(cm3)，压缩机的壳体外径为D(mm)，压缩机在国标工况下可实现稳定可靠运行的最高频率为f0，压缩机在国标工况下频率f0时的制冷能力为Q(W)，则V、D和Q满足关系:8[0041] 进一步地，压缩机的电机体积为V1(cm3)，则Q、V1满足关系：30[0042] 实现上述关系的技术核心点为转子压缩机的转速提升。在背景技术中已提到，现有变频旋转式压缩机中，由于最大运行频率的限制，在需求更大冷量的压缩机时，需要增加压缩机排量。基于上述的行业难题，本申请通过转速的大幅提升和转速提升所需的各项(可靠性、性能、噪声)保障技术，有效地解决了现有技术中存在的技术难题。[0043] 滚动转子式压缩机本体由壳体及包含于其中的泵体组件、电机组件组成，如图1所示。其中，电机组件包括：定子，转子，以及用于平衡压缩机的平衡块。泵体组件包括内部有一定压缩腔空间的气缸，长端部分与电机转子固定连接的曲轴，可以支撑曲轴的上轴承和下轴承，滚子的内面与曲轴偏心部外周面接触，而外周面接触于气缸的内面，通过曲轴偏心部的旋转做公转和自转运动。[0044] 在传统压缩机中，由于频率的限制，能力/排量的值很低，即排量的利用率很低。在系统能力要求增大，需求更大冷量的压缩机时，只能增加压缩机排量。一旦增大压缩机排量，就会直接导致压缩机壳体增加，使得压缩机乃至系统的体积、成本增加。[0045] 电机组件通过磁能变化率实现出力，电机输出效率由电机类型、电机体积及设计参数等共同决定。定义电机负载率＝实际输出功率/额定功率。从定义可知，负载率意味着电机容量的充分利用程度，因此，在低于额定功率的条件下，应尽量提升压缩机实际运行时的电机负载率，也能进一步提升电机效率，以实现压缩机的节能增效。传统结构电机的设计是通过磁路优化和磁性材料的选择来提升功率密度的，但电机结构和应用原理不变的前提下，功率密度的提升幅度不大，即电机负载基本由电机体积来决定。[0046] 泵体排量主要由压缩腔体积决定。压缩腔体积意味着泵体容量的充分利用程度，因此，在压缩机外径确定的条件下，应尽量提升泵体的有效工作容积。从工作原理来看，泵体的有效工作容积的最大影响因素为气缸尺寸，且与气缸外径和内径直接相关。[0047] 本申请的高速式转子压缩机，压缩机排量相对固定，通过提升转速的方式达到较大负载率输出的目的，即压缩机能力的提升。所设计的压缩机制冷能力与排量的比值相对较大，实现了压缩机小型化的设计，节省了压缩机成本。从应用角度而言，转速提升需达到一定幅度，才能满足压缩机小型化设计要求。需要注意的是，如前所述，随着频率的上升，压缩机电机、泵体的负载率上升，如图2所示，压缩机可靠性会大大降低，如可靠性降低到一定程度，为保证高速可靠性运行必须采取补救措施，这往往导致整机成本增加，丧失高速提升小型化的原有优势。[0048] 因此，按照图2所示，在结构一定的条件下，本申请的技术方案的高速式转子压缩机的最高运行频率受到电机体积和泵体气缸尺寸的双重限制，压缩机最大制冷能力与电机体积、气缸尺寸之间存在一个最佳的区间范围，在该区间内，压缩机既存在较好的可靠性，压缩机的有效利用率、使用成本也相对存在一个较好的优势。[0049] 本申请所提及的压缩机能力是在如下表1所示：按照GB/T 15765-2014《房间空气调节器用全封闭型电动机-压缩机》中要求的工况测试：[0050] 表1[0052] 根据研究：[0053] 8<压缩机最大制冷能力/(压缩机总排量*壳体外径)<15范围区间内，压缩机整机可靠性、材料成本均可以得到较优的设计结果。[0054] 30<压缩机最大制冷能力/电机体积<80范围区间内，电机效率曲线、电机可靠性(避免散热、温升问题)、材料成本可以得到较优的应用结果。[0055] 13<压缩机最大制冷能力/(压缩机总排量*气缸等效直径)<20范围区间内，压缩机泵体可靠性、材料成本可以得到较优的应用结果。[0056] 需说明的是，本申请定义可靠性系数，系数越大，可靠性越好，压缩机运行状态越稳定。[0057] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。[0058] 除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。[0059] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。[0060] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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