CN101449059A - 制冷压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种封闭式制冷压缩机，该封闭式制冷压缩机具有密封压缩机外壳(1)，压缩制冷剂的活塞－汽缸单元在其内部运转，该封闭式制冷压缩机设置有吸气管(2)和高压管(3)，制冷剂经由该吸气管(2)被输送到压缩机外壳(1)中，制冷剂借助该活塞－汽缸单元经由该高压管(3)被输送出压缩机外壳(1)。为了阻止沿压缩机外壳壁向下流动的油(4)与吸气管(2)或高压管(3)接触，根据本发明在压缩机外壳(1)的运转位置中，在压缩机外壳(1)上在通过该压缩机外壳壁的吸气管(2)或高压管(3)的通路上方设置偏转装置(5，6)。这样阻止了对制冷剂的加热并提高了制冷压缩机的效率。

Description

制冷压缩机

技术领域

本发明涉及一种封闭式制冷压缩机，该制冷压缩机具有密封压缩机外壳，压缩制冷剂的活塞-汽缸单元在密封压缩机外壳内部运转，该制冷压缩机设置有吸气管和高压管，制冷剂经由吸气管被输送到压缩机外壳中或与活塞-汽缸单元连接的吸气消声器中，借助于活塞-汽缸单元将制冷剂经由高压管被输送出压缩机外壳，以上内容与第一方面的前序部分一致。

背景技术

这种制冷压缩机用于家庭和工业领域，在这些领域中它们通常被布置在冰箱或冷冻容器的后侧。它们的作用是压缩并进而输送在冷却系统中循环的制冷剂，从而将热量从制冷机内部散出，传递到周围环境中，并且因而以已知的方式冷却冷藏室或冷冻容器。

该包括密封压缩机外壳的制冷压缩机具有经由机轴驱动活塞在汽缸中摆动以压缩制冷剂的电机。压缩机外壳由盖子部分、基础部分和连接口构成，并选择性地设置有吸气管、高压管和其它通向压缩机外壳内部和通向压缩机外壳外部以在制冷剂回路中将制冷剂输送至汽缸并进一步从汽缸输送出去的管子。在到达活塞-汽缸单元之前，吸入到吸气管中的制冷剂被引导通过吸气消声器，该吸气消声器的作用是吸收或减少由制冷剂循环以及活塞与阀的运动所导致的噪音。

一方面为了润滑沿彼此滑动的活塞-汽缸单元的各部分，另一方面为了确保活塞-汽缸单元的冷却，设置为活塞-汽缸单元供油的油泵。

以这种方式在压缩机外壳内循环的油或者借助适当的喷嘴或者借助附接在机轴上的转动元件而旋动并被供应到压缩机系统的所需区域。

在该种情况下，还希望旋动的且被加热的油持续停留在压缩机外壳壁上，而从油中吸收的热量被传递到压缩机外壳上且被进一步散发到周围环境中。

但是在该情境中，不希望对来自吸气管和流到高压管中的油进行热交换。如果已停留在压缩机外壳壁上且在预定的方向上依靠重力从压缩机外壳壁流走的被加热的油与吸气管接触，则这些油会被以不希望的方式加热并且供应热量，这些热量从而也被供应到在吸气管中传输且恰好在压缩过程之前的制冷剂中。制冷剂入口温度的升高产生对制冷压缩机效率的不利影响，因此无论如何应当避免出现这种情况。

高压管还间接产生对压缩机外壳和吸气管的额外加热。因为在高压管中移动的已压缩制冷剂具有高达100℃的温度，所以还存在对高压管的强加热，这是被活塞-汽缸单元推出的制冷剂应当在尽可能热的情况下被传送出压缩机外壳的原因。

如果从压缩机壁流走的油接触到热的高压管，那么处在较低温度水平的油将会以不期望的方式吸收热量并且由于油在压缩机外壳内循环而将热量传递到压缩机外壳上，导致加热了压缩机外壳的整个内部空间，该内部空间还包括吸气管和活塞-汽缸单元。

鉴于全世界有大量的制冷压缩机，任何程度的制冷压缩机效率的改进都会带来相当大的能量节省潜力，考虑到全球逐渐减少的能源，这一点正日益变得更加重要。

对于效率可能的改进，最大和最重要的潜力是在压缩过程开始时被抽入的制冷剂的温度的降低。如同在压缩过程中的温度降低以及与此相关的排出温度的降低一样，该所谓的入口温度的降低因而导致压缩过程所需的技术工作的减少。

从美国专利US6,637,216中可以了解到位于吸气管进入压缩机外壳的入口区域中的挡板，该板用于阻止通过吸气管抽入的流体制冷剂或润滑剂进入通向汽缸的吸气管部分并阻止其因而到达汽缸。该挡板的布置根据流入压缩机外壳的气体而定，通过这一点该板可具有相对较窄的尺寸。

发明内容

因此，本发明的目的是阻止沿着压缩机外壳壁向下流动的油与吸气管和高压管接触，从而阻止加热压缩机外壳内的制冷剂并因而提高制冷压缩机的效率。

这一目的通过具有第一方面的特征部分的特征的封闭式制冷压缩机来完成。

一般的制冷压缩机包括密封的压缩机外壳，压缩制冷剂的活塞-汽缸单元在压缩机外壳内部工作，制冷剂经由通入或导入压缩机外壳的吸气管被供应给该活塞-汽缸单元并且该活塞-汽缸单元与通向压缩机外壳外部的高压管连接。

根据本发明，在压缩机外壳的运转位置中，在通过压缩机外壳壁的吸气管和高压管的通路上方在压缩机外壳壁上设置偏转装置，该偏转装置阻止沿着压缩机外壳壁向下流动的油与吸气管或高压管接触。

根据本发明的布置，阻止了油与吸气管和高压管之间的热交换。特别是阻止了向下流动的油加热吸气管和高压管加热向下流动的油。

阻止了在压缩过程之前的制冷剂以不期望的方式被加热。从而实现了制冷压缩机效率的提高。

根据第二方面所描述的特征，该偏转装置包括从压缩机外壳壁向内突出的至少一个导向延伸部。这种导向延伸部将吸气管或高压管与沿着压缩机外壳壁向下流动的油可靠地阻隔开，从而油能够在不弄湿吸气管或高压管的情况下沿着导向延伸部的纵向延伸部流走或滴完。

根据第三方面，布置在吸气管或高压管之上的偏转装置也可包括被直接设置在压缩机外壳壁中替代导向延伸部的至少一个凹进部，正如通过试验所看到的，该凹进部使吸气管或高压管与向下流动的油充分阻隔开，从而沿着压缩机外壳壁向下流动的油跟随着该凹进部的行程并且因而在吸气管2或高压管3周围被引导。

在根据第四方面所描述的特征的一个优选实施例中，导向延伸部被大体设置成V形，同时该V形的末端在压缩机外壳运转位置中被设置在吸气管或高压管之上。这各个V形易于产生和实现向下流动的油从吸气管或高压管的直接区域直接偏转，从而在该V形的顶端处将向下流动的油流分成左右两股并且油流在不与吸气管或高压管接触的情况下依靠重力沿着该V形的两条腿流动。

为了确保在吸气管和高压管周围引导沿着压缩机外壳壁向下流动的油并排除在吸气管和高压管上的任何油滴飞溅，根据第五方面所描述的特征，该V形的两条腿延伸到吸气管或高压管的下方。

根据第六方面所描述的特征，该导向延伸部或凹进部可具有伞状构造，这意味着导向延伸部或凹进部具有向上凸起的纵向延伸部(如在制冷压缩机运转位置中所看到的)。

为了阻止油连续从导向延伸部的上侧漫行到其底侧且因此将会到达吸气管或高压管，根据第七方面所描述的特征，该导向延伸部包括凹槽状截面形状或包括在与吸气管或高压管偏离的方向上呈凹形的截面形状。

为了阻止由油滴的形成所造成的向下流动的油与吸气管或高压管之间的任何接触和为了阻止油流在偏转装置周围漫流，根据第八方面所描述的特征，将多个导向延伸部或凹进部一个设置另一个上方是更有利的。当一定油量克服由第一偏转装置形成的障碍并且依靠重力接近吸气管或高压管时，最迟通过由第二偏转装置所形成的障碍确保所述油量从吸气管或高压管偏转并且将不会与吸气管或高压管接触。

根据第九方面所描述的特征，吸气管和/或高压管以管子的方式形成。吸气管和高压管的管状截面使得吸气管和高压管能够借助设置在压缩机外壳中的孔或适当的连接元件与压缩机外壳简单连接。

附图说明

现在参照实施例更详细地说明本发明，其中：

图1在斜视图中示出了压缩机外壳基础部分；

图2在顶视图中示出了压缩机外壳基础部分；

图3示出了图2中压缩机外壳沿A-A和线B-B剖开的局部剖视图；

图4示出了根据图2的可视角度D依照本发明的偏转装置的细节视图；

图5示出了根据图2的可视角度D依照本发明的偏转装置的细节视图；

图6示出了依照本发明的导向延伸部在沿图2的线A-A和B-B的剖视图中的示意图；

图7示出了依照本发明的导向延伸部在沿图2的线A-A和B-B的剖视图中的示意图。

具体实施方式

本发明的制冷压缩机包括密封的压缩机外壳1，经由连接口5使吸气管2、高压管3和辅助管9通到压缩机外壳1中。

制冷剂以已知的方式经由吸气管2流向设置在压缩机外壳1内的活塞-汽缸单元(未示出)，在该活塞-汽缸单元中发生制冷剂的压缩，同时高压管3进一步将强加热的制冷剂从压缩机外壳1中的活塞-汽缸单元(未示出)引导至制冷室的冷却循环(同样未示出)。活塞-汽缸单元经过机轴由电机驱动，从而与制冷压缩机结合的制冷室借助循环的制冷剂被持续冷却。

吸气管2吸入的制冷剂经由与活塞-汽缸单元连接的吸气消声器到达活塞-汽缸单元，以便吸收由制冷剂循环或者活塞和阀的运动所产生的噪音。吸气管2或者可自由通入压缩机外壳，同时在这种情况下，制冷剂从压缩机外壳吸入到活塞-汽缸单元，或者吸气管2直接与吸气消声器连接，其结果是制冷剂经由吸气消声器直接被导入活塞-汽缸单元。在前一种情况下，吸气管通常略微伸入压缩机外壳的内部。

吸气管2和高压管3优选以管子的方式设置，但也可以具有其它的截面形状。

压缩机外壳1包括多个基础元件8，压缩机外壳1可借助这些基础元件被定位在的制冷装置的预定的基础区域上。

对于图1，尽管图1仅示出了压缩机外壳1的基础部分，该基础部分上设置有盖子部分(未示出)，但压缩机外壳1也可以不同的方式，例如以斜切口或其它组合压缩机外壳1的形式设置。以下方式也是可能的，即经由盖子部分引导吸气管2、高压管3或辅助管9进入压缩机外壳的内部，同时吸气管2、高压管3不必须如图1所示以成对的方式彼此邻近地延伸，也可以通入以希望的偏置方式设置的连接口5或者可以通向其外部。

辅助管9仅用于用适当的罩体在工厂填充压缩机外壳1或者也用于填充油4，其作用在下面进一步描述。

图2示出了作为斜视图的图1所示的压缩机外壳1的顶视图并且利用截面导引A-A和B-B形成图3所示的局部剖视图的基准，该视图示出了吸气管2和高压管3与压缩机外壳1的连接。吸气管2和高压管3经过盘状连接元件7通过设置在压缩机外壳中的连接口10，该连接元件以密封的方式与压缩机外壳1连接并以密封的方式与吸气管2和高压管3连接。通常借助焊接或软焊固定吸气管2/高压管3与连接元件7，或连接元件7与压缩机外壳1。

压缩机外壳1内还设置有油泵(未示出)，其作用是将前面所提及的填充压缩机外壳1的油4输送到活塞-汽缸单元的相互滑动的部分，以便对该部分进行润滑和冷却。特别是如此持续向活塞和机轴上的连杆的轴承供应循环的油4。

另一方面，在制冷剂压缩过程中，油循环还促使活塞-汽缸单元冷却并持续散发在此产生的热量。

为了润滑和冷却活塞-汽缸单元，也可沿垂直设置的机轴的轴线设置中空管替代设置有喷嘴的油泵，在压缩机外壳1的基础部分中的基底处收集的油4借助机轴转动所产生的吸气作用通过该中空管向上输送，并且在从该中空管排出时借助附接在机轴上的转动元件在机轴的上端处形成涡旋，并且被供应到希望的活塞-汽缸单元区域。需要通过适当的密封件来阻止形成涡旋的油4到达汽缸头及与制冷剂一起进入冷却循环。

为了输送油到活塞，在机轴上使用所谓的阿基米德螺旋线也是已知的。

不管该系统是否特定用于保证油的循环，形成涡旋且被加热的油4也将持续停留在压缩机外壳壁上并且将会从此在重力的方向上向下流动(见图3)。这样，油4所吸收的热量可传递到压缩机外壳1上并继而被散发到周围环境中。

为了阻止油4在向下流动时例如在吸气管2伸入压缩机外壳的部分上或在高压管被引导经过压缩机外壳壁的区域中与吸气管2或高压管3接触，因而导致伴随的从油4向吸气管2或从(热的)高压管3向油4的热交换，这样接下来会导致压缩机外壳1和吸气管2被加热，根据本发明提供至少一个偏转装置，该偏转装置将吸气管2和高压管3与任何向下流动的油4阻隔开。

该偏转装置设置在通过压缩机壁1的连接口10的吸气管2或高压管3的通路上方，同时根据应用，依照循环油量的大小、相应的泵送和涡旋技术的类型以及制冷压缩机内部空间和部件布置的特定几何形状单独选取从该偏转装置到吸气管2/高压管3或者到包围吸气管2/高压管3的连接元件7的距离。但该距离必须不能大到使经过该偏转装置引导的油4的流体流会在吸气管2/高压管3的方向上再次扩展开以及可能会与吸气管2/高压管3接触。

在依照图4的优选实施例中，该偏转装置被设置为从压缩机外壳壁向内突出的导向延伸部5。如图4所示，导向延伸部5将吸气管2和高压管3与在压缩机外壳壁1上向下流动的油4阻隔开，从而油4可沿导向延伸部5的纵向延伸部流走或滴完。这样油4在不与吸气管2或高压管3接触的情况下经过吸气管2或高压管3穿过压缩机外壳壁1中的连接口10的直接区域(direct region)。

导向延伸部5优选包括单独制造且借助传统的连接技术(例如焊接、软焊或粘结)附接在压缩机外壳1内侧上的部件。如果根据系列产品各自的需要是有利的，也可借助榫钉、插销接头或类似的装置在所需的位置安装导向延伸部5。导向延伸部5与压缩机外壳作为整体产品是可能的且体现了产品的简化。

尽管根据图4该导向延伸部采用伞的形状，也即，其设置有向上凸起的径向延伸部，但导向延伸部5例如也可设置成V形。在V形设置的情形中，该V形的末端在压缩机外壳1的运转位置中设置在吸气管2或高压管3的上方，从而在压缩机外壳壁上向下流动的油流4在该V形的末端处被分成左右两股并在不与吸气管2或高压管3接触的情况下依靠重力在该V形的两条腿上向下流动。

为了完全在吸气管2或高压管3周围引导油，该V形的这两条腿拉伸到吸气管2或高压管3的下方并且以人字形屋顶的方式遮蔽吸气管2和高压管3。

应当理解的是本发明的V形可以设置多种变型，例如具有纵向延伸部的弯曲部分或类似形式。

提供具有纵向凹槽即具有沿其纵向延伸部设置的槽口(未示出)的纵向延伸部5是更为有利的。这样会阻止在导向延伸部5周围漫行(creep)的油流到达吸气管2或高压管3。

该导向延伸部设置有以雨水槽的形式在从吸气管2或高压管3偏转的方向上呈凹面的截面形状，从而消除在导向延伸部5周围移动且持续从导向延伸部5的上侧移动到其底侧、然后油从导向延伸部5的底侧直接到达吸气管2或高压管3的漫行的油量的问题。图6示意性地示出了这种实施例。

采用依照图7的导向延伸部的设置，导向延伸部与压缩机外壳壁在导向延伸部5和压缩机外壳1的接触点上方延伸的部分一起围住一个锐角或小于90°的角α，从而可阻止所述油4的漫行，因为在该这种情况下形成细流4′的油4被根据重力趋向沿导向延伸部5的斜面引导。

在依照图5的一个替代实施例中，可使用压缩机外壳1中的至少一个凹进部6作为偏转装置替代在压缩机外壳壁上向内突出的导向延伸部5。凹进部的外形根据各自使用的生产方法和独特的设置来选取。例如简单的V形槽口、简单的凹槽、T形凹槽、楔形凹槽或圆形凹槽的形状。

无论如何，凹进部6的设置导致了以下结果，即沿依照图5所示的凹进部6的行程进一步引导沿压缩机外壳壁向下流动且与成形凹进部6相遇的油4，并且油4被沿横向引导经过吸气管2或高压管3。

在该实施例中有关的方面还在于凹进部6在吸气管2或高压管3之上连续延伸。在相应于其纵向延伸部的凹进部6的具体设置情形中，作为已述的凹进部6的应用参照导向延伸部5的设置。凹进部6因而也可具有任何希望的行程且以例如伞状或V形的方式设置。

凹进部6借助金属切割或非切割加工方法以已知的方式制造。

可选择性地需要在彼此顶部上设置多个导向延伸部5或凹进部6，这是为了排除由油滴的形成所造成的向下流的油4与吸气管2或高压管3的任何接触，而且为了完全排除在偏转装置周围流动的油量。当凹进部6近似平行地设置在导向延伸部5下方时，最迟由凹进部6抑制在导向延伸部5周围漫行并克服该导向延伸部5而进一步在吸气管2或高压管3的方向上移动的油滴或油量与吸气管2或高压管3接触。

Claims (9)

1.一种封闭式制冷压缩机，该封闭式制冷压缩机具有密封的压缩机外壳(1)，压缩制冷剂的活塞-汽缸单元在所述压缩机外壳内部运转，该封闭式制冷压缩机设置有吸气管(2)和高压管(3)，所述制冷剂经由所述吸气管(2)被输送到所述压缩机外壳(1)中或与所述活塞-汽缸单元连接的吸气消声器中，所述制冷剂借助所述活塞-汽缸单元经由所述高压管(3)被输送出所述压缩机外壳(1)，其特征在于，在所述压缩机外壳(1)的运转位置中，在穿过所述压缩机外壳的壁的所述吸气管(2)或所述高压管(3)的通路上方在所述压缩机外壳(1)上设置偏转装置(5，6)，该偏转装置阻止沿所述压缩机外壳的壁向下流动的油(4)与所述吸气管(2)或所述高压管(3)接触。

2.如权利要求1所述的封闭式制冷压缩机，其特征在于，所述偏转装置包括从所述压缩机外壳的壁向内突出的至少一个导向延伸部(5)。

3.如权利要求1所述的封闭式制冷压缩机，其特征在于，所述偏转装置包括在所述压缩机外壳的壁中的至少一个凹进部(6)，该凹进部优选为至少一个凹槽。

4.如权利要求2或3所述的封闭式制冷压缩机，其特征在于，所述导向延伸部(5)或所述凹进部(6)大体设置为V形，并且该V形的顶端在所述压缩机外壳(1)的运转位置中设置在所述吸气管(2)或所述高压管(3)的上方。

5.如权利要求4所述的封闭式制冷压缩机，其特征在于，所述V形的两条腿延伸到所述吸气管(2)或所述高压管(3)的下方。

6.如权利要求2-5中的任意一个所述的封闭式制冷压缩机，其特征在于，所述导向延伸部(5)或所述凹进部(6)大体设置成伞状或具有向上凸起的径向延伸部。

7.如权利要求2-5中的任意一个所述的封闭式制冷压缩机，其特征在于，所述导向延伸部(5)包括凹槽形截面形状，或者包括在与所述吸气管(2)或所述高压管(3)偏离的方向上呈凹形的截面形状。

8.如权利要求1-7中的任意一个所述的封闭式制冷压缩机，其特征在于，多个偏转装置一个设置在另一个上面。

9.如权利要求1-8中的任意一个所述的封闭式制冷压缩机，其特征在于，所述吸气管和/或所述高压管设置成管子的形式。

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