CN101092951A - 用于压缩机的油分离结构 - Google Patents

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Abstract

一种限定出消音器室(42)的消音器成形构件(33)，从气缸孔(20)中排放的制冷剂被输送到消音器室(42)。消音器成形构件(33)连接到压缩机(10)的壳体(11)的周向表面(110)上。油分离腔室(36)被限定在压缩机(10)的排放压力区(132，40，36，42)中。油分离腔室(36)将油从自气缸孔(20)排放出的制冷剂中分离。油分离腔室(36)延伸入消音器成形构件(33)和壳体(11)中。油分离腔室(36)具有制冷剂入口(403)，制冷剂通过该入口流入油分离腔室(36)。制冷剂入口(403)形成于消音器成形构件(33)内。因此，油分离腔室(36)的长度在从消音器成形构件到壳体(11)的方向上被延长，从而提高了油分离的效果。

Description

用于压缩机的油分离结构
技术领域
本发明涉及一种用于压缩机的油分离结构。
背景技术
日本公开号为No.11-182430的专利公开了一种具有消音器成形部件的压缩机。该消音器成形部件位于气缸体的外周面，所述的气缸体构成了压缩机壳体的一部分。第一消音器室被限定在消音器成形部件内。消音器成形部件与消音器盖(消音器成形构件)连接。第二消音室被限定在消音器盖内。旋流室被限定在第一消音室内。向下凸出的圆柱形油分离器位于该旋流室内。当活塞往复运动时，从气缸孔中排放制冷剂到排放室内。然后通过排放通道将制冷剂引入第一消音室内。在进入第一消音室后，制冷剂流入旋流室。制冷剂向下流动，同时沿旋流室环壁旋流。在制冷剂于旋流室中旋流的同时，分离进入到旋流室中的制冷剂中的油。制冷剂接着从圆柱形油分离器的下端和内部流入第二消音室。在旋流室中从制冷剂中分离出的油，通过回收通道被供应到容纳斜板的曲柄室中。供应到曲柄室中的润滑油润滑压缩机中需要润滑的部件。
为了提高旋流室的油分离效果，旋流室最好在从消音器盖到气缸体的方向上延长。然而，如果旋流室(油分离腔室)在沿圆柱形油分离器的方向上过度延长，则不能保证气缸体的必要长度。因此，旋流室的长度不能简单地加以延长。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种能够延长油分离腔室长度的油分离结构，从而提高油分离的效果。
根据本发明的一个方面，提供位于压缩机的排放压力区中的油分离结构。压缩机包括：用来压缩含油的制冷剂的活塞；限定用来容纳活塞的气缸孔的壳体。所述壳体具有周向表面。所述压缩机还包括连接到壳体周向表面的消音器成形构件。所述消音器限定了消音器室。输送从气缸孔中排放的制冷剂到消音器室中。压缩机内的油分离结构包括将油从制冷剂中分离的油分离腔室。所述油分离腔室延伸入消音器成形构件和壳体中。所述油分离腔室具有制冷剂入口，制冷剂通过所述入口流入油分离腔室。所述制冷剂入口形成于所述消音器成形构件内。
通过结合附图，以举例形式对本发明的原理进行说明，本发明的其他方面和优点将会在下文描述中体现。
附图说明
本发明、及其目的和优点，可以通过参考下面结合相关附图的优选实施例的描述获得最佳的理解：
附图1A是第一实施例的压缩机整体剖面图；
附图1B是附图1A中压缩机的局部放大的剖面图；
附图2是附图1A沿线2-2的剖面图；
附图3是附图1B沿线3-3的剖面图；
附图4是附图3沿线4-4的剖面图；
附图5是附图3沿线5-5的剖面图；
附图6是第二实施例的剖面图。
具体实施方式
现在将对照附图1A至5对本发明第一实施例的非变容式压缩机进行说明。
如附图1A所示，前机壳12和后机壳13与气缸体11连接。在后机壳13内限定吸入室131和排放室132。气缸体11、前机壳12和后机壳13形成压缩机10的壳体。
气缸体11和前机壳12旋转支承旋转轴14。旋转轴14从位于气缸体11和前机壳12中的轴孔111、112中延伸出来。气缸体11和前机壳12通过位于轴孔111、112中的径向轴承18、19支承旋转轴14。
斜板16固定在旋转轴14上。起到凸轮件作用的斜板16，被置于凸轮腔17中。斜板16在压缩弹簧43的弹力作用下对位于前机壳12和斜板16之间设置的止推轴承44施加压力。压缩弹簧43的弹力避免了旋转轴14在轴向的振动。
唇形密封件15位于前机壳12和旋转轴14之间。调节密封件15的调节腔45与凸轮腔17相连。密封件15避免了制冷剂沿旋转轴14的外周面与前机壳12之间的缝隙外漏。
通过前机壳12中的进入孔122，凸轮腔17与外部制冷剂回路28相连。带走制冷剂中热量的热交换器29、膨胀阀30和传送周围热量到制冷剂的热交换器31位于外部制冷剂回路28上。
气缸孔20形成于气缸体11中，并且环绕着旋转轴14。如附图2所示，在该实施例中气缸孔20的数量为5个。活塞21位于每个气缸孔20内。
如附图1A所示，与旋转轴14整体旋转的斜板16的旋转运动，转换成为在斜板16上滑动的活塞21通过铰接机构22的往复运动。因而，每个活塞21在对应的气缸孔20内前后往复运动。即，活塞21通过整体连接到旋转轴14上的斜板16与旋转轴14的旋转运动联系在一起。每个活塞21在对应的气缸孔20内限定了一个压缩室201。
阀板23、吸入阀板24、排放阀板25和定位板26布置在气缸体11和后机壳13之间。阀板23、排放阀板25和定位板26中形成吸入口231。在阀板23和吸入阀板24中形成排放口232。在吸入阀板24上形成弹性吸入阀241，在排放阀板25上形成弹性排放阀251。吸入阀241开关吸入口231，排放阀251开关排放口232。在定位板26上形成定位装置261。定位装置261限制排放阀251的开启角度。
轴内通道142形成于旋转轴14内部。通过穿过阀板23的孔46轴内通道142与吸入室131连接。
旋转轴14具有进入孔27，该进入孔27与轴内通道142相通。旋转轴14的进入孔27的入口位于斜板16与气缸体11之间。凸轮腔17内的气态制冷剂通过进入孔27流入轴内通道142中。轴内通道142中的制冷剂流入吸入室131。
当每个气缸孔20位于吸入死点时，也就是说，如附图1A所示，当对应的活塞21从右侧向左侧移动时，吸入室131内的制冷剂通过对应的吸入口231被吸入气缸孔20(压缩室201)，开启吸入阀241。当每个气缸孔20位于排放死点时，也就是说，如附图1A所示，当对应的活塞21从左侧向右侧移动时，气缸孔20(压缩室201)内的气态制冷剂通过对应的排放口232排放到排放室132，开启排放阀251。止推轴承44通过活塞21和铰接机构22从气缸孔20处承受作用在斜板16上的排放反作用力。
固定架32从气缸体11的外部环状表面110的上部凸出并与其一体成型，构成了压缩机10整个壳体的一部分。如附图1B所示，固定架32的上端是平的。消音器成形构件33通过一个位于其间的平板状密封衬垫34与固定架32上端联接。如附图2和4所示，消音器成形构件33和衬垫34通过螺钉35固定到固定架32上。
如附图3所示，下油分离腔室361位于气缸体11的固定架32中，上油分离腔室362位于消音器成形构件33中。上油分离腔室362与下油分离腔室361相通。即，油分离腔室36包括下油分离腔室361和上油分离腔室362，并且油分离腔室36延伸入固定架32和消音器成形构件33内。如附图4所示，油分离腔室36是圆柱状的并且具有周向表面363。周向表面363的轴线与衬垫34垂直。
下油分离腔室361位于气缸体11的第一介入部115上方。第一介入部115位于多个气缸孔20中最顶端的第一气缸孔20A和与第一气缸孔20A邻近的第二气缸孔20B之间。如附图3所示，第二气缸孔20B是处于第一气缸孔20A左边的气缸孔。即，下油分离腔室361的底部365位于第一介入部115的上方。油储存室37位于固定架32中，与气缸体11的固定架32中的下油分离腔室361相通。储存室37的底部375位于第二介入部116的上方。第二介入部116位于多个气缸孔20中最顶端的第一气缸孔20A和与第一气缸孔20A邻近的第三气缸孔20C之间。如附图3所示，第三气缸孔20C是处于第一气缸孔20A右边的气缸孔。即，油储存室37在气缸体11周向上邻近油分离腔室36。
如附图1B所示，通过油输送通道112油储存室37与凸轮腔17连接。油输送通道112的入口位于油储存室37的底部。
如附图4所示，油储存室37被与固定架32一体成形的弓形分隔壁38从下油分离腔室361中分隔出来。通过弓形分隔壁38端部的开口39油储存腔室37与下油分离腔室361相通。如附图3所示，开口39所处位置高于下油分离腔室361的底部。
如附图3所示，排放通道40穿过衬垫34形成在固定架32和消音器成形构件33内。排放通道40包括下排放通道401和上排放通道402。下排放通道401形成于固定架32内，并与排放室132连通。上排放通道402位于消音器成形构件33内与下排放通道401连通。通过形成于上油分离腔室362的周向壁中的开口403上排放通道402与上油分离腔室362连接。即，开口403既是上排放通道402的出口，又是上油分离腔室362的入口。
如附图5所示，当从压缩机10上方看时(沿油分离腔室36轴向看)，如附图5中的箭头R所指，开口403直接位于上油分离腔室362的环状表面363。排放室132中的气态制冷剂通过排放通道40流入上油分离腔室362。从压缩机10上方看时，通过作为制冷剂入口的开口403流入油分离腔室36的制冷剂，在油分离腔室36中逆时针旋流。
如附图3所示，油分离缸41与消音器成形构件33一体成型。油分离缸41从消音器成型构件33处向固定架32延伸到上油分离腔室362内。油分离缸41下端的开口411朝向上油分离腔室362，在低于上油分离腔室362的开口403的位置上与气缸体11相面对。
形成消音器成形构件33，以便于消音器室42与油分离缸41中的通道412连接。通过排放孔47消音器室42与外部制冷剂回路28连接，将制冷剂从压缩机10中排放。消音器室42通过作为隔壁的衬垫34从油储存室37中分离出来。
制冷剂在排放到排放室132中后，经过排放通道40、作为制冷剂入口的开口403、油分离腔室36、作为制冷剂出口的开口411、油分离缸41中的通道412、消音器室42和排放孔47，制冷剂流出外部制冷剂回路28。从排放室132至外部制冷剂回路28的排放路径建立了接收被排放的制冷剂的排放压力区。即，排放室132、排放通道40、开口403、油分离腔室36、开口411、通道412、消音器室42和排放孔47为排放压力区的组成部分。在被排放到外部制冷剂回路28后，制冷剂回到凸轮腔17，凸轮腔属于吸入压力区。该回路包括压缩机10和含油的外部制冷剂回路28，油与制冷剂一起流动。在通过开口403流入油分离腔室36中后，制冷剂向油分离腔室36的底部流动，同时沿油分离腔室36的周向表面363按箭头R所指方向旋流。这样使得雾状油从制冷剂中分离出来。从制冷剂中分离后，通过开口39输送油到油储存室37。在油储存室37中储存从制冷剂中分离的油，并且通过油输送通道112供应到凸轮腔17中。当供应到凸轮腔17时，油对凸轮腔17中需要润滑的部件(斜板16的滑动部和铰接机构22，密封件15，径向轴承18、19和止推轴承44)进行润滑。
第一实施例具有下述优点：
(1)油分离腔室36(从消音器成形构件33到气缸体11的方向)越长，制冷剂在油分离腔室36中旋流的距离越长。相应地，油分离腔室36中的油分离效果提高。因为油分离腔室36延伸入作为整个壳体组成部分的气缸体11和消音器成形构件33中，油分离腔室36比油分离腔室仅仅在气缸体11的固定架32中时的长度要长。相应地，提高了油分离腔室36的油分离效果。
(2)开口403作为油分离腔室36的制冷剂入口形成于消音器成形构件33内。排放的气体从气缸体11向上流，然后通过开口403流入油分离腔室36，并且环绕油分离缸41旋流，同时向下流动。因此，延长了制冷剂旋流距离，提高了油分离效果。
(3)如果油储存室位于油分离腔室36之下，大量分离油就也会储存在油分离腔室36中。储存在油分离腔室中的油显著缩小了油分离腔室36中用于油分离的空间。这种情况下，将会缩短油分离腔室36的实际长度(从消音器成形构件33到气缸体11的方向)，因此，显著降低油分离腔室36的油分离效果。
因为油储存室37是沿气缸体11的周向从油分离腔室36中分离出来，油分离腔室36中用来进行油分离的空间就不会因储存油而显著缩小了。
(4)如果油储存室37和消音器室42是被除衬垫34外的其他构件分隔开的，就会增加压缩机的部件的个数，也会相应增加成本。由于衬垫34是阻止制冷剂从气缸体11(固定架32)和消音器成形构件33之间的连接段泄漏的必要构件，用来分隔消音器室42和油储存室37的衬垫34的结构使得部件的个数降低。
(5)排放通道40穿过衬垫34与油分离腔室36连通。穿过衬垫34的排放通道40中的结构是阻止排放通道40中的制冷剂通过气缸体11(固定架32)和消音器成形构件33之间的连接段泄漏的有利结构。
(6)油分离腔室36中制冷剂的旋流距离越长，油分离效果越好。油分离缸41进一步增强了油分离腔室36中的制冷剂的旋流，从而增加了旋流的距离。油分离缸41越长，油分离腔室36中的制冷剂的旋流距离越长。由于所述油分离腔室36比仅仅处于气缸体11内的油分离腔室长，油分离腔室36更有利于提供较长的油分离缸41。
(7)如附图3所示，气缸体11中的油分离腔室36的底部365位于第一介入部115之上。油储存室37的底部375位于第二介入部116之上，第二介入部116在气缸体11的周向上与第一介入部115相邻。
因此，由于油储存室37的存在，油分离腔室36内的储存油量的水平面不会上升。
本发明可以由下面的方式实施。
如附图6所示，气缸体11内的下油分离腔室361和油储存室37可以相互分隔开。下油分离腔室361的底部和油储存室37可以通过形成于气缸体11的吸入阀板24和阀板23(附图1A)中的连接通道233相互连接。
如附图6所示，油分离缸41远离中心端可以延伸入下油分离腔室361中。
可以省去第一实施例中的油储存室37，下油分离腔室361的底部可以作为油储存室。
可以通过除衬垫34外的其他构件使油储存室37和消音器室42相互隔离。
油分离缸41可以不与消音成形构件33一体成型。油分离缸41可以连接到消音成形构件33上。
消音成形构件可以连接到前机壳12的外周壁，并且油分离腔室可以延伸进入消音器成形构件和前机壳12中而形成。
消音器成形构件可以穿过气缸体11和前机壳12而形成。
消音器成形构件可以穿过气缸体11和可能存在的后机壳13而形成。
油储存室37中的油可以直接供应到吸入室131。
消音器室42可以在排放通道40和油分离腔室36之间形成，从而制冷剂不用经过消音器室就能够从油分离腔室36流入外部制冷剂回路28。
本发明可以应用到直接将制冷剂从外部制冷剂回路引入吸入室中的压缩机中。
本发明可以应用到具有除斜板外的凸轮件的活塞压缩机上。
本发明可以应用到如日本公开号为No.11-182430的专利所公开的变容式活塞压缩机上。

Claims (7)

1、一种用于压缩机(10)的排放压力区(132，40，36，42)中的油分离结构，其中
所述压缩机(10)包括：
用来压缩含油的制冷剂的活塞(21)；
限定出用来容纳该活塞(21)的气缸孔(20)的壳体(11)，所述壳体(11)具有周向表面(110)；并且
消音器成形构件(33)，其连接到壳体(11)的周向表面(110)上，所述消音器成形构件(33)限定出消音器室(42)，从气缸孔(20)内排放出的制冷剂被输送到所述消音器室(42)中，
在该压缩机内的所述油分离结构包括：将油从制冷剂中分离的油分离腔室(36)，
所述油分离结构的特征在于：
油分离腔室(36)延伸进入消音器成形构件(33)和壳体(11)中，油分离腔室(36)具有制冷剂入口(403)，制冷剂经过该入口流入油分离腔室(36)中，并且制冷剂入口(403)形成于消音器成形构件(33)内。
2、如权利要求1所述的油分离结构，其特征在于，壳体(11)限定了油储存室(37)，其与油分离腔室(36)连通，油储存室(37)在壳体(11)的周向上邻近油分离腔室(36)。
3、如权利要求2所述的油分离结构，其特征在于，所述压缩机(10)还包括具有密封作用的位于壳体(11)和消音器成形构件(33)之间的分隔件(34)，油分离腔室(36)延伸穿过分隔件(34)，所述油分离腔室(36)有制冷剂出口(411)，制冷剂通过该出口流出油分离腔室(36)与消音器室(42)连接，所述制冷剂出口(411)形成于消音器成形构件(33)中，并且分隔件(34)将油储存室(37)从消音器室(42)中分离出来。
4、如权利要求3所述的油分离结构，其特征在于，所述压缩机(10)具有排放通道(40)，从气缸孔(20)排放的制冷剂通过所述通道流动，并且
所述排放通道(40)穿过分隔件(34)从壳体(11)的内部延伸至制冷剂入口(403)。
5、如权利要求3或4所述的油分离结构，其特征在于，所述消音器成形构件(33)具有从消音器成形构件(33)延伸进入油分离腔室(36)的油分离缸(41)，所述油分离缸(41)具有面对壳体(11)的开口(411)，并且所述开口(411)起到制冷剂出口(411)的作用。
6、如权利要求2所述的油分离结构，其特征在于，所述气缸孔(20)是壳体(11)限定的多个气缸孔(20A，20B，20C)之一，所述气缸孔(20A，20B，20C)包括第一气缸孔(20A)，第二气缸孔(20B)和第三气缸孔(20C)，第一和第二气缸孔(20A，20B)在壳体(11)的周向上彼此邻近，第三气缸孔(20C)与至少第一和第二气缸孔(20A，20B)之一相邻，
所述壳体(11)包括：位于第一气缸孔(20A)和第二气缸孔(20B)之间的第一介入部(115)；以及位于第三气缸孔(20C)和第一气缸孔(20A)之间或位于第三气缸孔(20C)和第二气缸孔(20B)之间的第二介入部(116)，并且
所述油分离腔室(36)具有形成于壳体(11)内的底部(365)，所述底部(365)位于第一介入部(115)之上，
所述油储存腔室(37)具有形成于壳体(11)内的底部(371)，所述油储存腔室(37)的底部(371)位于第二介入部(116)之上。
7、如权利要求1所述的油分离结构，其特征在于，压缩机(10)具有排放通道(40)，从气缸孔(20)排放的制冷剂通过所述通道流动，并且
所述排放通道(40)与油分离腔室(36)连接，并且油分离腔室(36)与消音器室(42)连接，以便于排放通道(40)中的制冷剂流入油分离腔室(36)中，并从油分离腔室(36)向消音器室(42)流动。
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