CN101354041B - 壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置及其控制方法，壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置，包括设置在密封的壳体内的电机以及和电机连接的压缩组件，压缩组件包括气缸，分别设置在气缸上、下部的主轴承和副轴承，收纳了可自由旋转的活塞的气缸压缩腔，其前端被压接在活塞外圆上的滑片，以及收纳滑片的滑片腔和收纳从气缸压缩腔排出的气体的排气消声器，其结构特征是供油装置一端与排气消声器内部或与排气消声器连接的回油器相通，另一端与滑片腔或气缸压缩腔连通，并将排气消声器内部或回油器内的油提供给滑片腔或气缸压缩腔。本发明具有结构简单合理、润滑效果好、摩擦损耗小的特点。

Description

壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种旋转式压缩机，特别是一种壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置及其控制方法，主要适用于使用CO₂、HC(碳氢化合物)等自然冷媒的热水器、冷冻设备以及使用HFC冷媒的中大型空调器中的壳体低背压的旋转式压缩机。

背景技术

近年来，旋转式压缩机在世界范围内得到普及，从保护地球环境的观点来看，现在以HCFC、HFC冷媒为代表的氟利昂冷媒被自然冷媒、高效的CO₂、HC(碳氢化合物)取代，在制冷设备、热水器和空调器等设备中越来越多地被采用。但是，为了将动作压力非常高的CO₂和强可燃性气体的HC作为冷媒使用，与以往壳体高背压的旋转式压缩机相比，壳体压力为低压侧而且冷媒封入量较少的壳体低背压的旋转式压缩机更胜一筹。

壳体低背压的旋转式压缩机需要密封滑片腔使其为高压。但是，壳体内滞留的油压力为低压侧，对滑片供油润滑是非常困难的，并且，为减少吐油量需要限制对气缸压缩腔的供油量，其结果是壳体低背压的旋转式压缩机由于滑片等压缩滑动部件的摩擦损耗，和滑动部件之间的间隙带来的气体泄漏造成的压缩机的效率降低就是一个大课题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、润滑效果好、摩擦损耗小的壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置及其控制方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置，包括设置在密封的壳体内的电机以及和电机连接的压缩组件，压缩组件包括气缸，分别设置在气缸上、下部的主轴承和副轴承，收纳了可自由旋转的活塞的气缸压缩腔，其前端被压接在活塞外圆上的滑片，以及收纳滑片的滑片腔和收纳从气缸压缩腔排出的气体的排气消声器，其结构特征是供油装置一端与排气消声器内部或与排气消声器连接的回油器相通，另一端与滑片腔或气缸压缩腔连通，并将排气消声器内部或回油器内的油提供给滑片腔或气缸压缩腔。

所述供油装置包括设置在壳体侧面的回油器，该回油器由内外套设的外部容器和内部容器组成，外部容器和内部容器之间围成中间腔，内部容器的表面设置有小孔，内部容器下部设置有朝向中间腔开口的回油孔，外部容器下部分别设置有供油管和第一排出管，上部设置有第二排出管。

所述供油管一端开口于中间腔，另一端开口于向滑片腔，第一排出管一端与设置在副轴承上的排气消声器连通，另一端开口于内部容器内，吸气消声器安装在主轴承上，气缸压缩腔通过活塞和滑片被分隔为低压腔和高压腔，吸气腔朝向低压腔设置有开口，供油孔一端开口于吸气腔、低压腔、吸气回路、吸气消声器或者从位于活塞的滑动面、由内向低压腔设置开口或槽，另一端的开口朝向位于旋转式压缩机底部的油池，副轴承中设置有排出孔，该排出孔通过排出阀与排气消声器相通。

所述第一排出管依次穿过外部容器和内部容器，并开口于内部容器中，该开口的高度高于供油管的安装高度；第二排出管穿过外部容器，并开口于中间腔的顶部，第二排出管的开口和内部容器之间保持一定间距，

或者，第一排出管从外部容器底部伸入，并开口于中间腔，该开口高度低于供油管的安装高度，第一排出管的开口和内部容器之间保持一定间距；第二排出管依次穿过外部容器和内部容器，并开口于内部容器顶部。

所述内部容器中设置有油分离层。

所述供油装置包括在排气消声器内设置的油分离板，第一消声器供油管一端开口于排气消声器和油分离板围成的底部的油回收室，另一端开口于滑片腔，第一排出管一端与设置在副轴承上的排气消声器连通，另一端与冷凝器相通，滑片腔通过设置在副轴承上的排出孔与排气消声器28相通，

或者，排气消声器上设置有端板，端板和位于旋转式压缩机底部的底盖共同围成油回收腔，端板上设置有端板孔，排气消声器通过端板孔和油回收腔相通，第二消声器供油管一端开口于油回收腔，另一端开口于滑片腔，第一排出管一端与设置在副轴承上的排气消声器连通，另一端与冷凝器相通，滑片腔通过设置在副轴承上的排出孔与排气消声器相通，

或者，副轴承和排气消声器的下方设置有密闭板，密闭板的外周被夹持在底盖和壳体之间，密闭板和底盖共同围成油回收腔，第一排出管开口于油回收腔，密闭板中央设置有开口朝上的圆柱腔，该圆柱腔的内径上部被套设在短轴承外径的密封件密封，短轴承设置在副轴承下方，与偏心主轴套接，位于高压侧的油回收腔和位于低压侧的壳体内部就被密闭板隔离，副轴承排出孔设置在短轴承中，副轴承供油孔设置在副轴承侧面，副轴承排出孔穿过排气消声器后开口于圆柱腔，圆柱腔上设置有小孔，第三消声器供油管一端开孔于油回收腔中的回收油内，另一端与滑片腔相通，第一排出管一端与油回收腔上部相通，另一端与冷凝器相通，

所述供油装置包括供油管和回油器，供油管一端与回油器相通，另一端从侧面伸进主轴承或气缸，该端端部设置有注油孔，注油孔一端开孔于气缸压缩腔的高压腔，注油孔通过活塞的上部滑动面进行开关。

所述滑片左右两侧的运动面上分别设置有第一旁通槽和第二旁通槽，第一旁通槽设置在滑片的中后部，第二旁通槽设置在滑片的前中部，第二旁通槽的端部与滑片前端保持一定的间距，旁通孔贯通第一旁通槽和第二旁通槽，并与气缸压缩腔相通。

所述旋转式压缩机内设置有上、下二个气缸、中隔板以及主轴承和副轴承，主轴承和副轴承上分别设置有气体排出装置和排气消声器，供油管一端与回油器连通，另一端设置有分别与二个滑片腔或二个气缸压缩腔相通的连通孔，第一排出管一端与回油器相通，另一端与副轴承上的排气消声器相通。

所述供油管外设置有冷却风扇或冷却翅片。

所述冷凝器与膨胀阀相通，冷凝器和膨胀阀之间与毛细管一端连通，其另一端与气缸压缩腔连通。

一种壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置的控制方法，其特征是将与排气消声器内部、或排气消声器连接的回油器回收的油，通过供给滑片腔或连接气缸压缩腔的供油装置，对滑片腔或气缸压缩腔供油。扩大从滑片腔连通气缸压缩腔的供油通道，增加对气缸压缩腔的供油量。从密闭的壳体的油池向与吸气消声器连通的气缸压缩腔的低压腔或活塞供油。当旋转式压缩机停止运行时，通过降低回油器回收的油的油面高度，或者提前建立安装旋转式压缩机的系统的高压侧和低压侧的压差，停止从回油器向滑片腔或气缸压缩腔供油。为冷却回油器回收的油，既可通过冷却连通滑片腔或者气缸压缩腔的供油回路，也可将安装旋转式压缩机的系统的冷凝冷媒注入气缸压缩腔中。

本发明将从气缸压缩腔和高压气体一起排出的油通过回油器或者油回收腔等进行回收。回收后的油通过连接密闭滑片腔的供油管向滑片腔和气缸压缩腔供油。在气缸压缩腔润滑结束后，被排出的大部分油，可再次通过回油器回收，故构成循环系统实现持续供油。

在壳体低背压的旋转式压缩机中，可以向密封的滑片腔和气缸压缩腔供给用于润滑的油，其不仅可以提高滑片和活塞的可靠性，还可以防止气体泄漏，以改善压缩机效率，甚至还可以减少压缩机的吐油量。

附图说明

图1为本发明第一实施例安装壳体低背压的旋转式压缩机的空调器结构示意图。

图2为第一实施例中旋转式压缩机竖向截面结构示意图。

图3为第一实施例中旋转式压缩机吸入气体的流向的竖截面结构示意图。

图4为第一实施例中旋转式压缩机的供油和回收的结构示意图。

图5为本发明第二实施例回油器的油面控制竖向截面结构示意图。

图6为第二实施例回油器的油面控制纵截面结构示意图。

图7为本发明第三实施例回油器构造的竖截面结构示意图。

图8为本发明第五实施例回油器构造的竖截面结构示意图。

图9为本发明第六实施例旋转式压缩机的竖截面结构示意图。

图10为本发明第七实施例旋转式压缩机的竖截面结构示意图。

图11为本发明第八实施例旋转式压缩机的竖截面结构示意图。

图12为本发明第九实施例旋转式压缩机的竖截面结构示意图。

图13为本发明第十实施例旋转式压缩机的竖截面结构示意图。

图14为第十实施例滑片构造的外观结构示意图。

图15为本发明第十一实施例旋转式压缩机的竖截面结构示意图。

图16为本发明第十二实施例油冷却装置结构示意图。

图17为本发明第十三实施例通过喷射冷却的油冷却装置结构示意图。

图中：1为旋转式压缩机，2为第一排出管，3为回油器，4为第二排出管，5为冷凝器，6为膨胀阀，7为蒸发器，8为吸入管，11为壳体，12为电机，13为压缩组件，14为气缸，15为主轴承，16为副轴承，17为偏心曲轴，18为滑片，19为活塞，21为偏心部，22为线圈弹簧，23为电机下部空间，24为吸气消声器，25为气缸压缩腔，26为排出孔，27为排气阀，28为排气消声器，29为端板，31为低压室，32为高压室，33为吸入室，34为滑片腔，35为螺栓，36为供油孔，37为油，41为外部容器，42为供油管，43为内部容器，44为中间腔，45为小孔，46为回收油，47为回油孔，48为供油管入口，51为油池，52为油分离层，53为油分离板，54为第一消声器供油管，54′为第二消声器供油管，54″为第三消声器供油管，55为底盖，56为油回收腔，57为端板孔，61为密闭板，62为圆柱腔，63为短轴承，64为密封件，65为副轴承排出孔，66为副轴承供油孔，67为熔接部，71为注油孔，72a为第一旁通槽，72b为第二旁通槽，73为旁通孔，74为滑片槽，81为二气缸的旋转式压缩机，82a为第一气缸，82b为第二气缸，83a为第一滑片，83b为第二滑片，84a为第一滑片腔，84b为第二滑片腔，85为中隔板，86为通孔，87a为第一活塞，87b为第二活塞，88为冷却翅片，89为毛细管。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

第一实施例

参见图1，为安装本发明的旋转式压缩机1的系统构成及压缩机配置的一个范例。该系统可以假设是空调器、制冷设备或热水器。旋转式压缩机1的壳体内压力与压缩机的吸气压力、或者系统的低压侧压力相当，因此，该压缩机为壳体低背压的旋转式压缩机。旋转式压缩机1中压缩的高压冷媒气体，从第一排出管2经过回油器3，然后从第二排出管4到达冷凝器5。在冷凝器5中冷凝后的冷媒，经过膨胀阀6流向蒸发器7，经过蒸发后成为低压冷媒气体，最后，低压冷媒气体被设置在壳体侧面的吸气管8吸入。图1中略去了可制冷制热的热泵机中通常使用的四通切换阀。

图2为旋转式压缩机1的部件构成。旋转式压缩机1包括设置在壳体11内的电机12和被电机驱动的压缩组件13。压缩组件13由圆形的气缸14，设置在气缸14上下部的主轴承15和副轴承16，设置在主轴承15和副轴承16上的偏心曲轴17，与偏心曲轴17上的偏心部21滑动连接的、在气缸压缩腔25内部偏心旋转的活塞19以及通过线圈弹簧22压接在活塞19外径处的滑片18构成。压缩组件13通过滑片18背部形成的空间，被主轴承15和副轴承16密封构成了滑片腔34。线圈弹簧22设置在滑片腔34中，其前端设置在滑片18的背部。主轴承15的上部设置有吸气消声器24，副轴承16中设置有朝向气缸压缩腔25开口的排出孔26，用于开关排出孔26的排出阀27。副轴承16通过其下端配备的端板29构成了排气消声器28。以上各部件通过螺栓35组装构成了压缩组件13。

气缸14的外壁与壳体11的内壁焊接固定，底盖55的外圆焊在壳体11中。封入油37在壳体11的底部形成油池51。壳体11侧面配备的回油器3由内外套设的外部容器41和内部容器43组成，外部容器41中设置有供油管42，外部容器41下部设置有第一排出管2，上部设置有第二排出管4。第一排出管2一端与设置在副轴承16上的排气消声器28连通，另一端开口于内部容器43内。内部容器43的容器表面设置有众多小孔45，外部容器41和内部容器43之间围成中间腔44，内部容器43下部设置有朝向中间腔44的开口的回油孔47。旋转式压缩机1在运行时，回收油46会在中间腔44的底部积存。

图3为旋转式压缩机1内部的吸入气体的流动方向。首先，从吸入管8被吸入的低压气体流入到由压缩组件13和电机组件12围成的电机下部空间23，然后，低压气体通过设置在主轴承15处的吸气消声器24，从气缸14的吸气腔33被吸入气缸压缩腔25。旋转式压缩机1的气缸压缩腔25通过活塞19和滑片18被分隔为低压腔31和高压腔32。吸气腔33朝向低压腔31设置有开口，故吸气腔33为低压，供油孔36开口于吸气腔33。供油孔36下端的开口朝向油池51，可以对低压腔31注入适量的油，如后所述，该油可以润滑滑片18和气缸压缩腔25。供油孔36只需要开设在比壳体内压的压力略低的位置就可以了。即供油孔36除了可以在吸入腔33上开口外，还可以在低压腔31、吸气回路和吸气消声器24的内部开口，或者是从位于活塞19的滑动面、由内向低压腔31设置开口或槽都可以。当然为了控制供油孔36排出的供油量，可以改变该孔径的大小。气缸压缩腔25中吸入的低压气体，与向低压腔31供油中的一部分油一起被压缩后变成高压气体，如图2所示，从副轴承16中设置的排出孔26通过排出阀27到达排气消声器28。高压气体通过第一排出管2进入到回油器3中。

下面对旋转式压缩机1的作用进行说明。在图2中，从气缸压缩腔25流入排气消声器28的高温高压气体，在含有喷雾状油的状态下，从第一排出管2向回油器3的内部容器43排出。含喷雾状油的的气体在从内部容器43向中间腔44排出的过程中，由于通过了很多小孔，故油粒子变大，在中间腔44滴下。因此，在中间腔44的底部会有回收油46积存。在回油器3的内部分离了油的高压气体，从第二排出管4向冷凝器5排出，如上所述，在系统内循环后被旋转式压缩机1吸入。在回油器3中不能分离的油和高压气体一起会被排入系统成为循环吐油量，从旋转式压缩机1的吸入管8经过壳体11内，回到底部的油池51。该循环吐油量多的话会直接影响到系统的性能。

本发明中，将回油器3的中间腔44的底部积存的回收油46从供油管42向滑片腔34供油。由于滑片腔34通过供油管42与回油器3连接，所以与回油器3同样处于高压侧，气缸压缩腔25的平均压力与滑片腔34的压力相比，要低很多。故其结果是：回收油46处的压力最高，其次是气缸压缩腔25中与滑动槽连通的滑片腔34的压力，然后是气缸压缩腔25的压力，其呈现越来越低的趋势。因此，回收油46经过供油管42从滑片腔34流向气缸压缩腔25。通过油的流动，可对内置滑片18、活塞19的气缸压缩腔25进行润滑。润滑了气缸压缩腔25的油，与吸入气体合流后，再次被压缩成为喷雾状油，从排气消声器28进入到回油器3中，其中的大部分成为回收油46积存在中间腔44的底部。接下来，回收油46再次由滑片腔34经过气缸压缩腔25进入到回油器3的循环系统。

通过以上的循环系统，其特点是不仅可以润滑滑片、活塞和气缸压缩腔，而且还可以进行高效高质量的润滑。

图4表示本循环系统中的控油系统的概念。从蒸发器7向吸入管8流入的低压气体，设定其流量为G，通过吸入管8流入壳体11中，再通过吸气消声器24被吸入气缸压缩腔25中。给气缸压缩腔25的供油回路有二个，一个是从供油孔36将油池51中的油向气缸压缩腔25供油的回路，设定其流量为g1，另一个是从回油器3经过供油管42向滑片腔34供油，并从滑片18的运动间隙向气缸压缩腔25供油的回路，设定其流量为g2。从以上二个回路供给的油在气缸压缩腔25内合流后，再与吸入气体合流，故从排出孔26向排气消声器28中排出的气体和油的总量为G+g1+g2。随后，该混合体经过第一排出管2被排到回油器3中。

在这里，设定回油器3的油回收效率为η，其决定了一定时间内回油器3能回收的油量。首先，旋转式压缩机1在常态时，流入回油器3的油量为g1+g2，所以回油器在一定时间内能回收的油为η(g1+g2)。向滑片腔34供油的油量为g2，当η(g1+g2)≥g2时，可以连续向滑片腔34供给相当于g2流量大小的油。由于(1-η)(g1+g2)是回油器3在一定时间内不能回收的油，该不能回收的油则会成为连续向系统侧排出的循环吐油量。而回油器3中能储存的油量有限，其储存量除了跟油回收效率η有关之外，主要由回收器的容积决定。回油器3中能保证一定量的油，油回收效率η就会变小，回油器3中能滞留的油量和循环吐油量较稳定。即循环吐油量为g1，从供油孔36向气缸压缩腔25供油的油量为循环吐油量，在系统内循环的气体量和油量的总量为G+g1。当油回收效率η不好时，可以减少g2或增加g1。减少g2时，对滑片18和气缸压缩腔25的供油就不够充分；增加g1时，有吐油量增加的问题。因此，合理的设定或选择油回收效率η是非常重要的。

举例说明：设定g1＝10g/分，η＝0.8，g2＝g1η/(1-η)＝40，所以在常态下，有40g/分的油可以向滑片18供给。也就是说，对滑片18的供油量g2为从供油孔36出来的供油量g1的4倍，而这个量可以充分保证滑片18一直处于润滑状态。另一方面，流入系统侧的油量为(1-η)(g1+g2)＝10g/分。

上述示例中，设定系统的气体循环量为G＝1Kg/分，那么在系统内循环的循环吐油量相当于冷媒循环量的1％。这种状况和以前的壳体高压的旋转式压缩机相比并没有很大的差别，从系统侧回到吸入管8的一部分油从吸气消声器24进入时，量比g1少就可以了。

下面按上述示例的相同条件对旋转式压缩机1启动后直到系统稳定的不稳定状态进行简要说明。首先设定回油器3的油回收效率η为80％，并有η(g1+g2)≥g2，不稳定状态中，从压缩机启动开始约5分钟的时间内有40g油在回油器3和气缸压缩腔25之间进行循环，所以，5分钟后在回油器3中就有油积存。但是，特别是在刚启动后，从供油孔36出来的供油量较少，对滑片腔34和气缸压缩腔25的供油不足。针对这个问题，在第二实施例提供了相应对策。

如上所述，本发明壳体低背压的旋转式压缩机的油控系统中，循环吐油量由向气缸压缩腔提供的供油量决定，向滑片和气缸压缩腔提供的供油量则由回油器的油回收效率η来决定。使回收后的油在回油器、滑片腔和气缸压缩腔之间循环，将对空调器等系统侧的循环吐油量降低到最小。同时，对滑片和气缸压缩腔可以进行充分润滑，对于提高压缩机重要运动部件，滑片和活塞的可靠性，防止压缩中的气体泄漏，最大限度地提高压缩机的效率都有较佳效果。

第二实施例

本发明的第二实施例中提供了解决刚启动时供油不足的方法。在图5中，旋转式压缩机1稳定运行时，通过回油器3回收的回收油46的油面h1比供油管入口48的高度Ha要高。但是，压缩机停机时，如图6所示，油面h2比Ha低。其原因是因为相对于中间腔44的压力，气体从第一排出管2排出、并到达内部容器43内的压力在运行中较高，停机后则是相同的。因此，旋转式压缩机1停机时，中间腔44内的一部分油经过回油孔47移至内部容器43中，其结果是：油面h2出现在比供油管入口48较低的位置。也就是说，当旋转式压缩机1停机后，在回油器3和气缸压缩腔25中即使还有压差，油也不会流失到气缸压缩腔25中。但是，当再次启动时，内部容器43的压力比中间腔44的压力高，所以瞬间回到图5的状态，可以立即开始向滑片腔34供油。而且，第一排出管2的出口高度Hb比压缩机停机中的油面高时，有二种方式可降低。

在前者的设计中，可防止压缩机停机时，油通过第一排出管2向排气消声器28逆流。后者的方式，可积极地使其向排气消声器28逆流，并储存油。排气消声器28的排出阀27起到了单向阀的作用，所以排气消声器28中储存的油不会流向气缸压缩腔25。旋转式压缩机1启动时，储存的油瞬间就会移动到回油器3中，所以优点是中间腔44中的回收油46油面可以保证处于较高位置。

第三实施例

参见图7，本实施例中的回油器3的外部容器41和内部容器43的配置关系与第二实施例中的有所不同：在第二实施例中，第一排出管2依次穿过外部容器41和内部容器43，并开口于内部容器43中；第二排出管4穿过外部容器41，并开口于中间腔44的顶部，第二排出管4的开口和内部容器43之间保持一定间距。其中，中间腔44由外部容器41和内部容器43共同围成。而在本实施例中，第一排出管2从外部容器41底部伸入，并开口于中间腔44，第一排出管2的开口和内部容器43之间保持一定间距；第二排出管4依次穿过外部容器41和内部容器43，并开口于内部容器43顶部。虽然，第二实施例和第三实施例的具体结构有所不同，但，其实际作用效果基本相当。

第四实施例

另外，除了上述方法以外，在压缩机停机中，保证回油器3内部油面的方法，可以使用在短时间内使系统的高压侧和低压侧平衡的方法，如停机后，可以采用系统的膨胀阀6全开，或者四通切换阀(无图示)反转的方法等等。

第五实施例

本实施例如图8所示，是在回油器3中的内部容器43中追加了油分离层52，从而改善油分离效率。当油分离层52的效率高时，可以省略内部容器43。于是，为提高回油器3的油回收效率，可以使用一般作为油分离器的种种装置，但不局限于上述实施例中载明的方法。

第六实施例

在以上的各实施例中，为向滑片腔34供油使用了在壳体11的外部配置的回油器3，但本发明的第六实施例中提供了将具有油回收功能的装置内置于压缩机中，以实现小型化的方案。参见图9，此时的排气消声器28兼具了回油器的功能。通过安装在排气消声器28内部的油分离板53，将回收油46从被排出孔26排出的高压气体中分离出来，并在排气消声器28底部的油回收室内积存；朝向该底部的油回收室开孔的第一消声器供油管54，具有将回收油46向滑片腔34供油的作用。

第七实施例

参见图10，排气消声器28上安装有端板29，端板和底盖55共同围成空间，该空间也就是油回收腔56。此时的油回收腔56相当于第一实施例中的回油器3，下面将压缩机壳体11的内部配备的回油器称为油回收腔56。通过对端板29开孔的端板孔57，从排气消声器28向油回收腔56流出的排出气体中分离出油，并在油回收腔56的底部积存回收油46。该回收油46通过第二消声器供油管54′向滑片腔34供油。分离了油的高压气体从与排气消声器28连接的第一排出管2向冷凝器5流出。当油回收腔56的容积足够大或者是排出气体的流量足够小时，即使没有油分离板也可以回收油。

第八实施例

参见图11，在副轴承16和排气消声器28的下方设置有密闭板61，密闭板的外周被夹持在底盖55和壳体11之间，并于作为熔接部67所示的壳体11的下部开口处焊接。此时，由密闭板61和底盖55共同围成的密闭腔为油回收腔56。第一排出管2开口于油回收腔56。密闭板61中央设置有开口朝上的圆柱腔62，该圆柱腔的内径上部被套设在短轴承63外径的密封件64密封，因此，位于高压侧的油回收腔56和位于低压侧的壳体11内部就被隔离。副轴承排出孔65设置在短轴承63中，副轴承排出孔65穿过排气消声器28后开口于圆柱腔62。副轴承供油孔66设置在副轴承16侧面，副轴承供油孔66向偏心曲轴17的底面形成的间隙提供油池51的油，并对偏心曲轴17进行整体润滑。此时的圆柱腔62具有油分离功能，所以相当于第一实施例中提到的回油器3的内部容器43，而油回收腔56的整个密闭腔则相当于外部容器41。通过副轴承排出孔65，从排气消声器28向圆柱腔62排出的高压气体，通过圆柱腔62进行油分离后，分离出来的油在油回收腔56底部积存。一端开口于回收油46内的第三消声器供油管54″负责对滑片腔34供油，而分离了油的高压气体从与油回收腔56连接的第一排出管2向冷凝器5流出。

第八实施例与上述第七实施例7相比较，具有密闭板61，和相对独立于排气消声器28的油回收腔56，因此，更加利于副轴承16和内置的排气消声器28自由设计，或加大油回收腔56的容积，以及提高油回收效率等优点。

如后所述，壳体低背压的旋转式压缩机的排出气体温度较高，所以油回收腔的温度也高。但是，为了提高气缸的压缩效率，壳体内的低压气体温度需要保持在较低的水平。如第七实施例和第八实施例，将油回收腔设计在旋转式压缩机1的底部，通过壳体内的低压气体和油回收腔之间的油的隔热效果，低压气体不容易过热。油回收腔通过底盖55可以与外界接触，所以油回收腔内的油和气体的温度都会降低，其优点是气缸的压缩效率不会受到很大影响，同时也可以降低回收油46的温度，而提高润滑性。

与第一实施例相比较，第六实施例、第七实施例和第八实施例通过在排气消声器内部或者壳体11的底部设置油回收腔56，可以达到实现旋转式压缩机1小型化，降低成本的效果。另外，第七实施例和第八实施例是在压缩组件13和壳体底部之间设置有油回收腔56。但是，对于壳体上部设置有压缩组件，压缩组件的下侧设置有电机的旋转式压缩机中，压缩组件和壳体上部仍然可以形成空间，也就是油回收腔，不过，这种结构的旋转式压缩机的缺点是没有上述油的隔热效果。

第九实施例

本实施例中，回油器3或者油回收腔56回收的回收油46注入到气缸压缩腔25内，优先进行润滑。参见图12，从回油器3向主轴承15的侧面连接的供油管42的端部设置有注油孔71，注油孔一端开口于气缸压缩腔25的高压腔32。注油孔71通过活塞19的上部滑动面进行开关，可以对气缸压缩腔25供给回收油46；通过注油孔71的孔径和位置的优化可以控制回收油46的供给量。

与第一实施例比较，本实施例可以使用在通过对滑片18的润滑来进一步提高气缸压缩效率的场合。从第六实施例、第七实施例和第八实施例所述的排气消声器28或者油回收腔56，根据上述方案，很容易对气缸压缩腔25提供回收油46。

第十实施例

本实施例中，通过使用第一实施例说明的回油器3或者第六实施例6、第七实施例和第八实施例说明的排气消声器28或者将油回收腔56回收的油供给给滑片腔34和气缸压缩腔25中的方案中，扩大从滑片腔34到气缸压缩腔25的供油通道，将增加对滑片18和气缸压缩腔25的供油量，其结果是不会牺牲对滑片18的润滑，就可以增加对气缸压缩腔25的供油量。参见图13，从回油器3通过供油管42向滑片腔34供油。参见图14，滑片18左右两侧的运动面上分别设置有第一旁通槽72a和第二旁通槽72b，旁通孔73贯通第一旁通槽72a和第二旁通槽72b，通过旁通孔73即可对气缸压缩腔25进行油的供给。第二旁通槽72b的端部侧面，在与滑片18的端部的宽度W的位置闭合，当该端部侧面在滑片18进行往复运动时，通过气缸压缩腔25侧面的滑片槽74的开口端进行开关。该开关时间会决定供给气缸压缩腔25的油量。如果宽度W的尺寸比较小，第二旁通槽72b相对于气缸压缩腔25开口的时间就会加长。相反，宽度W的尺寸比较大，开口的时间就会缩短。因此，通过调整W的尺寸，可以对气缸压缩腔25提供最适量的供油量，回油器3回收的油也不会过多或不足，确保能得到最大限度的利用，其结果是可以改善气缸压缩腔的润滑。

第一旁通槽72a和第二旁通槽72b在滑片18的各个运动面分别设置的目的是：通过避开滑片18的面向压力高的部分，以防止该原因引起的滑片运动面的摩擦损耗。至于旁通槽的深度，即使在0.1mm以下都没有关系。在本实施例中，当第二旁通槽72b的端部侧面关闭时，与第一实施例一样可以通过滑片腔34和气缸压缩腔25的压差，对滑片18的整个运动面供油，进行润滑。

如同本实施例所描述的，从滑片腔34向气缸压缩腔25供给的油，如果需要增加，会有很多的替代技术。比如：将滑片18的边角部分的倒角加大也能达到几乎相同的效果。

第十一实施例

本发明也可以应用在二气缸的旋转式压缩机、三气缸的旋转式压缩机等多缸的旋转式压缩机中。参见图15，二气缸的旋转式压缩机81包括分别设置在第一气缸82a和第二气缸82b内的第一滑片83a和第二滑片83b、第一活塞87a和第二活塞87b。与副轴承16一样，主轴承15上也设置有气体排出装置和排气消声器28。在分隔二个气缸的中隔板85中设置有供油管42，供油管一端与回油器3连通，另一端设置有分别向二个滑片腔，即第一滑片腔84a和第二滑片腔84b，供油的连通孔86。回油器3内的油，从供油管42经过连通孔86，向二个滑片腔分别供油。向二个独立的排气消声器28排出的高压气体和油，在副轴承16的排气消声器28内合流，也就是说，从上面的气缸压缩腔向主轴承15上的排气消声器28排出的高压带油气体，也要流到位于主轴承下方的副轴承16上的排气消声器28内，和从下面的气缸压缩腔向副轴承上的排气消声器排出的高压带油气体，一起合流后，最后从第一排出管2向回油器3排出。

正如本实施例所示，二气缸的旋转式压缩机中使用中隔板85分别向二个滑片腔，以及各自的气缸压缩腔供油。

第十二实施例

壳体低背压的旋转式压缩机与壳体高压的旋转式压缩机相比较，排出气体温度会有所变高，而这点在热水器或空调器制热条件中是较有利的。但是，和排出气体一起进入到回油器内回收的油温通常也会变高，故在油温度过高的情况下，希望能够降低油温、提高油粘度、防止润滑性能降低。因此，本实施例将作为实现上述目的而提出一个具体方案，也就是可以冷却流过供油管42的油。参见16，通过在供油管42的外侧设置冷却风扇或冷却翅片88，可以降低流过供油管42的油温。当流过供油管42的油量比较少时，冷却该回路的效果比较好。

第十三实施例

在第一实施例显示的旋转式压缩机1基础上，采用喷液冷却，通过直接冷却排出气体，来冷却排出气体中混入的油。参见图17，毛细管89的一端连接在冷凝器5和膨胀阀6之间，毛细管89的另一端连接在旋转式压缩机1内的气缸压缩腔25中，其结果是：从冷凝器5出来的液体冷媒，通过毛细管89注入到旋转式压缩机1的气缸压缩腔25中。于是，气缸压缩腔25的压缩气体得到冷却，同时，排出气体的温度和回油器3回收的油温也会降低。本实施例提出的喷液冷却方案不但可以降低排出气体和油的温度，而且还可以冷却气缸压缩腔25，并且还有改善压缩效率的效果。

本发明提出的技术方案不要求有高精度的制造技术，也可以直接应用在以往的壳体高压的旋转式压缩机中，可以大批量的实现生产，从保护地球环境的观点来看，今后有望广泛应用在空调器、热泵热水器和制冷设备等领域。

Claims (14)

1.一种壳体低背压的旋转式压缩机(1)的润滑装置，包括设置在密封的壳体(11)内的电机(12)以及和电机连接的压缩组件(13)，压缩组件包括气缸(14)，分别设置在气缸上、下部的主轴承(15)和副轴承(16)，收纳了可自由旋转的活塞(19)的气缸压缩腔(25)，其前端被压接在活塞外圆上的滑片(18)，以及收纳滑片的滑片腔(34)和收纳从气缸压缩腔排出的气体的排气消声器(28)，其特征是供油装置一端与排气消声器内部或与排气消声器连接的回油器(3)相通，另一端与滑片腔或气缸压缩腔连通，并将排气消声器内部或回油器内的油提供给滑片腔或气缸压缩腔；供油装置包括设置在壳体侧面的回油器，该回油器由内外套设的外部容器(41)和内部容器(43)组成，外部容器和内部容器之间围成中间腔(44)，内部容器的表面设置有小孔(45)，内部容器下部设置有朝向中间腔开口的回油孔(47)，外部容器下部分别设置有供油管(42)和第一排出管(2)，上部设置有第二排出管(4)。

2.根据权利要求1所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置，其特征是所述供油管一端开口于中间腔(44)，另一端开口于向滑片腔(34)，第一排出管一端与设置在副轴承上的排气消声器连通，另一端开口于内部容器内，吸气消声器(24)安装在主轴承(15)上，气缸压缩腔通过活塞和滑片被分隔为低压腔(31)和高压腔(32)，吸气腔(33)朝向低压腔设置有开口，供油孔(36)一端开口于吸气腔、低压腔、吸气回路、吸气消声器或者从位于活塞的滑动面、由内向低压腔设置开口或槽，另一端的开口朝向位于旋转式压缩机底部的油池(51)，副轴承中设置有排出孔(26)，该排出孔通过排出阀(27)与排气消声器相通。

3.根据权利要求2所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置，其特征是所述第一排出管依次穿过外部容器和内部容器，并开口于内部容器中，该开口的高度高于供油管的安装高度；第二排出管穿过外部容器，并开口于中间腔的顶部，第二排出管的开口和内部容器之间保持一定间距，

或者，第一排出管从外部容器底部伸入，并开口于中间腔，该开口高度低于供油管的安装高度，第一排出管的开口和内部容器之间保持一定间距；第二排出管依次穿过外部容器和内部容器，并开口于内部容器顶部。

4.根据权利要求2或3所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置，其特征是所述内部容器中设置有油分离层。

5.根据权利要求1所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置，其特征是所述供油装置包括在排气消声器内设置的油分离板(53)，第一消声器供油管(54)一端开口于排气消声器和油分离板围成的底部的油回收室，另一端开口于滑片腔，第一排出管一端与设置在副轴承上的排气消声器连通，另一端与冷凝器相通，滑片腔通过设置在副轴承上的排出孔(26)与排气消声器(28)相通，

或者，排气消声器上设置有端板(29)，端板和位于旋转式压缩机底部的底盖(55)共同围成油回收腔(56)，端板上设置有端板孔(57)，排气消声器通过端板孔和油回收腔相通，第二消声器供油管(54′)一端开口于油回收腔，另一端开口于滑片腔，第一排出管一端与设置在副轴承上的排气消声器连通，另一端与冷凝器相通，滑片腔通过设置在副轴承上的排出孔与排气消声器相通，

或者，副轴承和排气消声器的下方设置有密闭板(61)，密闭板的外周被夹持在底盖和壳体之间，密闭板和底盖共同围成油回收腔，第一排出管开口于油回收腔，密闭板中央设置有开口朝上的圆柱腔(62)，该圆柱腔的内径上部被套设在短轴承(63)外径的密封件(64)密封，短轴承设置在副轴承下方，与偏心主轴套接，位于高压侧的油回收腔和位于低压侧的壳体内部就被密闭板隔离，副轴承排出孔(65)设置在短轴承中，副轴承供油孔(66)设置在副轴承侧面，副轴承排出孔穿过排气消声器后开口于圆柱腔，圆柱腔上设置有小孔，第三消声器供油管(54″)一端开孔于油回收腔中的回收油(46)内，另一端与滑片腔相通，第一排出管一端与油回收腔上部相通，另一端与冷凝器相通。

6.根据权利要求1所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置，其特征是所述供油装置包括供油管和回油器，供油管一端与回油器相通，另一端从侧面伸进主轴承或气缸，该端端部设置有注油孔(71)，注油孔一端开孔于气缸压缩腔的高压腔(32)，注油孔通过活塞的上部滑动面进行开关。

7.根据权利要求1所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置，其特征是所述滑片左右两侧的运动面上分别设置有第一旁通槽(72a)和第二旁通槽(72b)，第一旁通槽设置在滑片的中后部，第二旁通槽设置在滑片的前中部，第二旁通槽的端部与滑片前端保持一定的间距(W)，旁通孔(73)贯通第一旁通槽和第二旁通槽，并与气缸压缩腔相通。

8.根据权利要求1所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置，其特征是所述旋转式压缩机内设置有上、下二个气缸(82a，82b)、中隔板(85)以及主轴承和副轴承，主轴承和副轴承上分别设置有气体排出装置和排气消声器，供油管一端与回油器连通，另一端设置有分别与二个滑片腔(84a，84b)或二个气缸压缩腔相通的连通孔(86)，第一排出管一端与回油器相通，另一端与副轴承上的排气消声器相通。

9.根据权利要求1、2、3或6所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置，其特征是所述供油管外设置有冷却风扇或冷却翅片(88)。

10.根据权利要求5所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置，其特征是所述冷凝器与膨胀阀相通，冷凝器和膨胀阀之间与毛细管(89)一端连通，其另一端与气缸压缩腔连通。

11.根据权利要求1所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置的控制方法，其特征是将与排气消声器内部、或排气消声器连接的回油器回收的油，通过供给滑片腔或连接气缸压缩腔的供油装置，对滑片腔或气缸压缩腔供油。

12.根据权利要求11所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置的控制方法，其特征是扩大从滑片腔连通气缸压缩腔的供油通道，增加对气缸压缩腔的供油量；从密闭的壳体的油池向与吸气消声器连通的气缸压缩腔的低压腔或活塞供油。

13.根据权利要求11所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置的控制方法，其特征是当旋转式压缩机停止运行时，通过降低回油器回收的油的油面高度，或者提前建立安装旋转式压缩机的系统的高压侧和低压侧的压差，停止从回油器向滑片腔或气缸压缩腔供油。

14.根据权利要求11所述壳体低背压的旋转式压缩机的润滑装置的控制方法，其特征是为冷却回油器回收的油，既可通过冷却连通滑片腔或者气缸压缩腔的供油回路，也可将安装旋转式压缩机的系统的冷凝冷媒注入气缸压缩腔中。

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