CN101718267A - 压缩机油气分离结构 - Google Patents

Abstract

一种压缩机油气分离结构，含有压缩机的一般构件，其缸体上的吸气腔设有连通外部制冷回路的进气孔、连通气缸的吸气孔及连通曲轴箱的平衡孔，在吸气孔内设有油气分离筒，它通过上部翻边卡在吸气孔的口上，其伸入吸气腔内的筒身下部设有规则排列的圆形或条状通孔；曲轴箱内没有回油阀，在接近原回油阀的位置设有上孔径小、下孔径大的平衡孔，调节回油和压力的平衡；本发明的积极效果是：当压缩机吸气时，制冷剂气体绕油气分离筒旋转，雾状形态的润滑油与通孔相撞并粘附在通孔上，形成油滴直接滴到吸气腔底部，有效地分离了润滑油，再用平衡孔实现回油和压力的平衡；试验表明，本发明在压缩机运行时，吸气腔底部没有润滑油聚集。

Description

压缩机油气分离结构

【技术领域】

本发明涉及汽车制造领域内的往复活塞式压缩机技术，具体的为从压缩机吸气腔内的制冷剂气体中分离润滑油的油气分离结构。

【背景技术】

在汽车往复活塞式压缩机制冷回路中，循环着的制冷剂中往往会随带一部分润滑油，制冷剂与这部分润滑油是相溶的。制冷剂与润滑油处于平衡状态时，制冷剂的溶解量随温度和压力的变化而变化：压力愈大，制冷剂的溶解量愈多，温度愈高，制冷剂的溶解量愈少。在压缩机吸气过程中，气缸内的润滑油受热而升温，一定量的制冷剂气体从润滑油中逸出，减少了制冷剂气体的实际吸入量，降低了压缩机输气系数；循环的润滑油量愈多，对输气系数的影响愈大。在制冷回路的蒸发器部位，随着压力的降低，润滑油会与制冷剂出现分层现象，分层后的润滑油容易粘附在蒸发器内壁上，降低蒸发器的换热效率，使制冷效果下降。上述情况表明，采取措施限制和减少润滑油的循环量是十分必要的。

目前常见的、包括油气分离结构的四缸客车空调压缩机结构见附图1和2，图中，压缩机运转时，缸体11上的油泵112将曲轴箱12底部的润滑油通过吸油孔16泵入曲轴19上的输油孔110内，再从出油孔111(每根连杆116都设有出油孔111，图1中只标示出两个出油孔111)输送到压缩机各运动部位，使之得到润滑。出油孔111输出的润滑油带有压力，再加上旋转离心力的作用，使曲轴箱12内的润滑油四处飞溅，在撞击曲轴箱12的四壁后，部分润滑油呈雾状形态悬浮在曲轴箱12内的制冷剂气体中。

压缩机压缩制冷剂气体时，少量制冷剂气体会从活塞环117外圆周泄露到曲轴箱12，使曲轴箱12内压力升高，这时，混夹着悬浮雾状形态润滑油的制冷剂气体会通过平衡孔18流向的吸气腔14来实现压力的平衡。压缩机转速突然升高、或卸载的气缸突然投入工作，吸气腔14压力瞬时下降时，混夹着悬浮雾状形态润滑油的制冷剂气体也会通过平衡孔18流向吸气腔14。

制冷回路和曲轴箱12内的制冷剂气体流向吸气腔14后，空间突然增大，流速突然降低，少部分的雾状润滑油会沉积在吸气腔14的底部。缸面吸气口17装有油气分离套114，制冷剂气体通过吸气口17吸入气缸时，该气体绕油气分离套114旋转，旋转产生的离心力使该气体中的雾状润滑油分离，聚集在油气分离套114的内壁上，当聚集成较大的油滴后，流向吸气腔14的底部。曲轴箱12顶部装有连通吸气腔14底部的回油阀113，沉积在吸气腔14底部的润滑油通过回油阀113流回曲轴箱12。

此种结构的缺陷：一是，聚集在油气分离套114内壁上的润滑油流向与气流方向相反，润滑油容易随着高速气流被带入气缸；二是，回油阀113的结构复杂，增加了压缩机零件的制造难度。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，能够从压缩机吸气腔内制冷剂气体中有效地分离悬浮雾状润滑油的油气分离结构。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种压缩机油气分离结构，包含缸体、曲轴箱、气缸、曲轴、油泵、活塞、连杆、活塞环和吸气腔，缸体上的吸气腔设有连通外部制冷回路的进气孔、连通气缸的吸气孔和连通曲轴箱的平衡孔，其特征是，连通气缸的吸气孔内设有油气分离筒，油气分离筒为圆筒状结构，通过其上部翻边卡在吸气孔的口上，圆筒伸入吸气腔内，油气分离筒的下部设有规则排列的通孔；连通曲轴箱的结构中没有回油阀，在原来回油阀的位置设置上面孔径小、下面孔径大，即上口小下口大的平衡孔，调节回油和压力的平衡。

所述的平衡孔由大小两种孔径组成，连通曲轴箱的孔径为大孔径，直径大于8mm，连通吸气腔的孔径为小孔径，直径为3～5mm，小孔径的深度为1～3mm。

所述的平衡孔设置在吸气腔底部的最低点，吸气腔底部没有其它积存润滑油的凹处。

所述的平衡孔设置在曲轴中心的曲柄上方，避免曲柄销上出油孔喷出的润滑油直接喷向平衡孔。

所述油气分离筒下部有规则排列的通孔为圆形通孔。

所述油气分离筒下部有规则排列的通孔为条状通孔。

本发明不设回油阀，采用上孔径小、下孔径大的平衡孔的明显效果是：

(1)当压缩机吸气时，制冷剂气体绕油气分离筒旋转，旋转产生的离心力使气体中雾状形态的润滑油与有规则排列的通孔相撞，并粘附在通孔上，形成油滴直接滴到吸气腔底部，不需要流到原圆筒下口部再滴到吸气腔，有效地分离了润滑油。

(2)用平衡孔实现回油和压力平衡：如平衡孔的孔径太大，曲轴箱内飞溅的润滑油会直接溅入吸气腔；而孔径太小，流动阻力就会加大，加上压力平衡时曲轴箱制冷剂气体流向吸气腔的原因，润滑油难以流入曲轴箱，会聚集在吸气腔内。

(3)试验表明，采用本发明的结构在压缩机运行时，吸气腔底部没有润滑油聚集。

【附图说明】

附图1是目前常见的包括油气分离结构的四缸客车空调压缩机正面结构剖视图，

附图2是目前常见的包括油气分离结构的四缸客车空调压缩机侧面结构剖视图，

附图3是发明压缩机油气分离结构正面结构剖视图，

附图4是发明压缩机油气分离结构侧面结构剖视图，

附图5是油气分离筒的一种结构形态示意图，

附图6是油气分离筒的另一种结构形态示意图；

图中的标号分别为：

11、缸体，      12、曲轴箱，     13、气缸孔，    14、吸气腔，

15、排气腔，    16、吸油孔，     17、吸气口，    18、平衡孔，

19、曲轴，      110、输油孔，    111、出油孔，   112、油泵，

113、回油阀，   114、油气分离套，115、活塞，     116、连杆，

117、活塞环，   118、吸气阀，    119、排气阀，   120、进气孔，

121、气缸盖吸气腔，              122、气缸盖排气腔；

21、缸体，      22、曲轴箱，     23、气缸孔，    24、吸气腔，

25、排气腔，    26、吸油孔，     27、吸气孔，    28、平衡孔，

29、曲轴，      210、第一油孔，  211、第二油孔， 212、油泵，

213、油气分离筒，                2131、上部翻边，2132、圆形通孔，

2133、条状通孔，215、活塞，      216、连杆，     217、活塞环，

218、吸气阀，   219、排气阀，    220、进气孔，

221、气缸盖吸气腔，              222、气缸盖排气腔。

【具体实施方式】

以下结合附图给出本发明压缩机油气分离结构的具体实施方式。

参见附图3和4。

一种压缩机油气分离结构，缸体21、曲轴箱22、气缸23、曲轴29、油泵212，活塞215、连杆216、活塞环217等部分与现有技术无异，对照图1与图3、图2与图4可明显看出结构的同异。

有差异的主要为缸体21上的吸气腔24部分。吸气腔24设有连通外部制冷回路的进气孔220、连通气缸的吸气孔27和连通曲轴箱22的平衡孔，本发明的结构特征是：连通气缸的吸气孔27内设有油气分离筒213，油气分离筒213为圆筒状结构，上设有上部翻边2131，下部设有规则排列的通孔，该通孔可以为圆形通孔2132(参见附图4)，也可以为条状通孔2133(参见附图5)，视不同需要而设置；油气分离筒213通过上部翻边2131卡在吸气孔27的口上，圆筒伸入吸气腔24内。

吸气腔24连通曲轴箱22的结构中没有回油阀113(见附图1)，在原来回油阀113的位置设置上面孔径小、下面孔径大，即上口小下口大的平衡孔28，用于调节回油和压力的平衡；具体的说，平衡孔28由大小两种孔径组成，连通曲轴箱22的孔径为大孔径，直径大于8mm，连通吸气腔24的孔径为小孔径，直径为3～5mm；小孔径的深度尽可能短，为1～3mm；将平衡孔28的上孔设置在吸气腔24底部的最低点，吸气腔24底部不能有其它积存润滑油的凹处；将平衡孔28的下孔设置在曲轴29中心的曲柄上方，避免曲柄销上出油孔211喷出的润滑油直接喷向平衡孔28。这样的结构设置流动的阻力小，在压力平衡时润滑油也能顺利地流回曲轴箱22，同时，曲轴箱22内飞溅的润滑油又难以溅入吸气腔24。

本发明的工作过程为：

参见附图3和4。油泵212将曲轴箱22底部的润滑油通过吸油孔26泵入曲轴29的输油孔210内，再从出油孔211(图3中只标示出两个出油孔211)输送到压缩机各运动部位，使之得到润滑。

活塞215与曲轴29用连杆216连接，连杆216将曲轴29的旋转运动转换为活塞215在气缸孔23内的往复运动。活塞215往下运动时，制冷剂气体从吸气腔24通过吸气口27进入气缸盖吸气腔221，再通过吸气阀218吸入气缸23，活塞215向上运动时，将制冷剂气体在气缸23内压缩后，通过排气阀219排入气缸盖排气腔222，再进入排气腔25。

上述结构虽然简单，但确能减少润滑油在制冷回路的循环量，提高了制冷效率，同时降低了液击发生的几率，提高了压缩机可靠性。

Claims (6)

1.一种压缩机油气分离结构，包含缸体(21)、曲轴箱(22)、气缸(23)、曲轴(29)、油泵(212)，活塞(215)、连杆(216)、活塞环(217)和吸气腔(24)，缸体(21)上的吸气腔(24)设有连通外部制冷回路的进气孔(220)、连通气缸的吸气孔(27)和连通曲轴箱(22)的平衡孔，其特征在于，连通气缸的吸气孔(27)内设有油气分离筒(213)，油气分离筒(213)为圆筒状结构，通过其上部翻边(2131)卡在吸气孔(27)的口上，圆筒伸入吸气腔(221)内，油气分离筒(213)的下部设有规则排列的通孔；连通曲轴箱(22)的结构中没有回油阀，在原来回油阀的位置设置上面孔径小、下面孔径大，即上口小下口大的平衡孔(28)，调节回油和压力的平衡。

2.根据权利要求1所述的压缩机油气分离结构，其特征在于，所述的平衡孔(28)由大小两种孔径组成，连通曲轴箱(22)的孔径为大孔径，直径大于8mm，连通吸气腔(24)的孔径为小孔径，直径为3～5mm，小孔径的深度为1～3mm。

3.根据权利要求1、或2所述的压缩机油气分离结构，其特征在于，所述的平衡孔(28)设置在吸气腔(24)底部的最低点。

4.根据权利要求1、或2所述的压缩机油气分离结构，其特征在于，所述的平衡孔(28)设置在曲轴(29)中心的曲柄上方，避免曲柄销上出油孔喷出的润滑油直接喷向平衡孔。

5.根据权利要求1所述的压缩机油气分离结构，其特征在于，所述油气分离筒(213)下部有规则排列的通孔为圆形通孔(2132)。

6.根据权利要求1所述的压缩机油气分离结构，其特征在于，所述油气分离筒(213)下部有规则排列的通孔为条状通孔(2133)。

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