CN103388582B - 旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种旋转式压缩机，包括设置在壳体内的压缩机构和电机，壳体的底部设置有储油腔，该储油腔内存储有油，储油腔内设置有将储油腔划分为上下两部分的分隔板，压缩机构配备有供油机构，该供油机构包括油吸入管，该油吸入管开孔于分隔板与壳体的底部之间，壳体内封入了冷媒以及比该冷媒的冷凝比重大的冷冻机油。压缩机构包括气缸、在气缸的压缩腔中进行偏心旋转的活塞、与活塞同步往复转动的滑片、驱动活塞的偏心曲轴、以及支撑偏心曲轴的主轴承和副轴承，供油机构设置在偏心曲轴的下端，油吸入管插入偏心曲轴的中心孔内，油吸入孔设置在油吸入管的下端。本发明具有结构简单合理、操作灵活、润滑效果好、适用范围广的特点。

Description

旋转式压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种旋转式压缩机。

背景技术

从减少CO₂排放的观点来看，采用碳氢类冷媒的冷冻系统在全球急速增加。但是，因为由碳氢组成的冷凝冷媒或液体冷媒的比重大约是油比重的一半，因此，冷媒溶解少的油会集中在壳体底部，其上方分布了冷媒溶解多的油。所以，该分布关系与以往的常识相反，需要润滑的压缩机构浸泡在低粘度的油中，是个问题。

由于R290等的碳氢冷媒的可燃性很强，所以冷冻系统的冷媒量和油封入量会受限制。另一方面，由于碳氢冷媒对油的溶解性是非常高，油粘度会大幅降低。因此，容易产生偏心曲轴和滑片的磨损。并且，需要考虑防止封入量少的油会从压缩机中排出。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、润滑效果好、适用范围广的旋转式压缩机，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种旋转式压缩机，包括设置在壳体内的压缩机构和电机，壳体的底部设置有储油腔，该储油腔内存储有油，其结构特征是储油腔内设置有将储油腔划分为上下两部分的分隔板，压缩机构配备有供油机构，该供油机构包括油吸入管，该油吸入管开孔于分隔板与壳体的底部之间，壳体内封入了冷媒以及比该冷媒的冷凝比重大的冷冻机油。

所述压缩机构包括气缸、在气缸的压缩腔中进行偏心旋转的活塞、与活塞同步往复转动的滑片、驱动活塞的偏心曲轴、以及支撑偏心曲轴的主轴承和副轴承，供油机构设置在偏心曲轴的下端，油吸入管插入偏心曲轴的中心孔内，油吸入孔设置在油吸入管的下端，油吸入孔开孔于分隔板与壳体的底部之间。

所述分隔板与壳体的内壁之间设置有供分隔板上下浮动的间隙。

所述分隔板的中央设置有允许气体冷媒通过的通过孔，油吸入管穿过该通过孔，端部朝上的挡板设置在通过孔的周围。

所述分隔板上还设置有油通道孔，该油通道孔设置在通过孔的外侧。

所述油吸入管通过偏心曲轴的中心孔、副轴承上的供油通道与气缸上的容置滑片的滑片槽相通。

所述分隔板的比重介于冷媒的冷凝比重和油的比重之间。

所述冷媒是碳氢类冷媒或者是含碳氢的冷媒。

所述旋转式压缩机与冷凝器、膨胀阀、蒸发器、储液器依次相接构成冷冻循环。

本实用新型通过在副轴承与壳体的底部之间配置分隔板，且分隔板的比重在冷凝冷媒的比重和比冷凝冷媒高的油的比重之间；由于冷媒溶解低、比重大的油层聚集在储油腔的下侧，而冷媒溶解高、比重小的冷媒层聚集在储油腔的上侧，所以分隔板就会浮在它们的边界处，划分为上下两层。在压缩机的起动时和运转中，分隔板可以防止下层的搅拌和防止油从下层排出。另外，由于油吸入孔是在下层开孔，故压缩机构可能会选择性地从下层中进行供油。

本实用新型采用上述的技术方案后，能够在油封入量少、比冷凝冷媒中重的油的使用条件下，可以确保对压缩机构中的作相对运动零部件的供油，防止其可靠性降低。

本实用新型不仅可以适用于滚动活塞式压缩机，而且适用于涡旋压缩机、旋转滑片式压缩机等旋转式压缩机，其具有结构简单合理、操作灵活、润滑效果好、适用范围广的特点。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的局部剖视结构示意图。

图2为图1中的X-X向的截面图。

图3为实施例1中的分隔板的主视剖视结构示意图。

图4为图3的俯视结构示意图。

图5为图1中的压缩机构的局部放大结构示意图。

图中：RC为转子压缩机，P为压缩机构，C为冷凝器，V为膨胀阀、E为蒸发器，A为储液器，2为壳体，3为排气管，4为吸气管，5为储油腔，10为油吸入管，11为气缸，12为压缩腔，13为活塞，14为滑片，15为油，16为油吸入孔，17为润滑槽，18为供油通道，20为偏心曲轴，30为主轴承，32为副轴承，33为法兰盘面，50为分隔板，51为油通道孔，52为挡板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1

作为本实用新型的实施例1，是基于旋转式压缩机的典型代表机种的转子压缩机进行技术揭示。

参见图1，表示配置在被固定在转子压缩机RC的密封壳体2内的电机部及其下部配置的压缩机构P。图2是图1的X-X截面，表示从壳体2的底部看到的分隔板50及L层。图3-图4是分隔板50的详细图。图5是表示压缩机构P的详细图、分隔板50及L层和R层的关系、对滑片14的供油回路18。

图1中的压缩机构P包括气缸11、在气缸11的压缩腔12中进行偏心旋转的活塞13、与活塞13同步往复转动的滑片14、驱动活塞13的偏心曲轴20、以及滑动支撑偏心曲轴20的主轴承30和副轴承32。因此，如后面所述，滑片14是在有润滑槽17的气缸滑片槽中滑动的，见图5。

在壳体2的底部构成的储油腔5中储存储有冷冻机油，以下简称：油15。储油腔5的高度是从壳体2的底部到气缸11的中央附近的范围，储油腔5的油量及油面高度在压缩机的运转和停机等条件变化时时变动很大。

副轴承32和壳体2的底部之间配置有可以上下移动的分隔板50。分隔板50与壳体2的内壁之间设置有供分隔板50上下浮动的间隙。分隔板50的比重介于冷媒的冷凝比重和油的比重之间。冷冻机油的比重大于冷媒的冷凝比重。在本实施例中，将冷冻机油简称为油。

分隔板50将储油腔5划分为上下两部分：L层和R层。在分隔板50以下滞留的油称为L层，在分隔板50以上滞留的油称R层。压缩机构P配备有供油机构，该供油机构包括油吸入管10，该油吸入管10开孔于分隔板50与壳体2的底部之间。

在偏心曲轴20的下端的中心压入固定了油吸入管10。该油吸入管10的下端设置有油吸入孔16，该油吸入孔16是在分隔板50和壳体2的底部之间开孔。

图2是表示图1的X-X断面、在分隔板50以下滞留的L层的油、对L层开孔的油吸孔16、以及分隔板50中设置的油通道孔51。

图3-图4，所示的圆板形的分隔板50因为与壳体2的内壁之间设置有间隙所以可以上下移动。

分隔板50的中央设置有允许气体冷媒通过的通过孔，油吸入管10穿过该通过孔，端部朝上的挡板52设置在通过孔的周围。

挡板52设置在分隔板50的中央，挡板52主要是气体冷媒从L层的油脱离出来的通道。另外，分隔板50的上端的动作受挡板52的限制。

分隔板50上还设置有油通道孔51，该油通道孔51设置在通过孔的外侧。

设置在分隔板50上的二个油通道孔51是让比重大的油从R层流到L层的通道。并且，实施例1中，分隔板50的村料是合成树脂组成，其比重为0.75。

接下来，按图1说明包含转子压缩机RC的冷冻循环。

转子压缩机RC的排气管3、冷凝器C、膨胀阀V、蒸发器E、储液器A、转子压缩机RC的吸气管4依次连接构成冷冻循环，在冷冻循环中封入冷媒。转子压缩机RC预先被封入油。即，从膨胀阀V到吸气管4之间是冷媒循环的低压侧，从壳体2到膨胀阀V之间是高压侧。因此，实施例1的壳体内压是高压侧。

实施例1的封入冷媒是属于碳氢类的R290，也就是丙烷气体，油是矿物油、POE还有PVE等作为现在使用中的油。R290及R600a等的碳氢类冷媒，冷凝后的比重，即液体冷媒的比重是0.5～0.37，在20℃～80℃时，而油的比重是1.0～0.97，在20℃～80℃时；因此，液体冷媒的比重是油的比重的50％以下。并且，现行使用的HFC，还有HCFC冷媒等的液体冷媒的比重比现行油的比重大，所以使用R290后的冷媒和油的比重关系与现行冷媒及现行油的组合是相反的。

在压缩机的运转中，冷媒遇到油时不单会瞬间溶解，而且随着运转温度和压力的变动是从气体冷媒和油的境界开始，气体冷媒会慢慢地溶解到油中。因此，冷媒R290氛围中，由于其比重差，冷媒溶解最少的L层分布在储油腔5的底部，冷媒溶解最多的R层分布在储油腔5的上层。即，由于冷媒溶解多的R层的油粘度低，而冷媒溶解少的L层的油粘度高，故L层的油更适合对压缩机构的相对运动零部件进行润滑。

油的冷媒溶解的百分比是随着运转中的壳体内的气体温度和压力的变化而变化的，储油腔5的液面高度是随着冷媒溶解后油量的变化而变化的。另外，流向冷冻循环的吐油量越多，储油腔5的油残余量变少，储油腔5的液面高度变低。

在此，将分隔板50的比重设定为0.75，由于R层的比重＜0.75＜L层的比重，因此，不管运转条件如何变化，分隔板50通常在R层和L层的边界处上下浮动，在分隔板50的下侧确保L层。但是，当L层如过高时，分隔板50的挡板52就会抵接在副轴承32的法兰盘面33停下来。相反，R层偏低时，分隔板50就会抵接在壳体2的底部并停止。

如果冷媒溶解超出界限较多时，L层的比重就变成0.75以下。但是，即使在这样最恶劣条件下，油吸气管16仍会在L层开孔，可以把粘度最高的油供到压缩机构P中。

冷媒封入量最大、环境温度变化较剧烈的机器是空调机。在该空调机上，压缩机的储油腔的油量降低的最严酷的运转条件是比如象压缩机进行急剧大量的冷媒吸入的除霜运转这样的条件。或者，在压缩机的停止中，从几乎所有冷冻循环的冷媒都在壳体内部冷凝、甚至电机都浸泡在液体冷媒之中的“沉积状态”开始的压缩机起动这样的条件。这些都是具有代表性的非稳态条件。

除霜运转条件下，压缩腔12中吸入排出大量的液体冷媒由于是高速运行的电机转子加速，储油腔5的油被进行大幅搅拌，大量的油与液冷媒同时从排出管3排出到冷冻循环中。这时的吐油量是稳态条件的数倍～10倍。从“沉积状态”启动的压缩机也同样急剧排出油。因此，储油腔5的油就会消失，可能造成无法对压缩机构进行供油。

但是，在实施例1中，如上述那样在严酷的非稳态条件下，R层的油会消失，但是，L层的油是由于分隔板50的搅拌防止效果而不会受到大影响，会滞留在分隔板50的下侧。因此，压缩机构的供油是可以充分满足的，可以继续运转。

如图所示：在分隔板50和L层上开孔的油吸入管10的效果主要体现在以下三个方面：A)在稳定及非稳定运转时，防止R层和L层的混合，将的高润滑性、高粘度的油储存在分隔板50和壳体的底部之间，也就是存在L层中；B)可以选择性地把L层的油供给压缩机构P；C)在上述的非稳定条件下发生油的搅拌的时候，分隔板50从搅拌中将L层隔离，并防止L层内的油流出。

在气缸的滑片槽中作往复转动的滑片14工作在R层和气体冷媒中时，会出现润滑性恶化的课题。为了解决这个课题，实施例1，把L层的油供给滑片14中。

图5所示，由于油吸入管从L层吸到偏心曲轴20的油经过配置在副轴承32上的供油通道18到达气缸11的滑片槽内设置的润滑槽17中。换句话说就是，油吸入管10通过偏心曲轴20的中心孔、副轴承32上的供油通道18与气缸11上的容置滑片14的滑片槽相通。

由于相对于润滑槽17的高压侧的油压力，压缩腔12的压力较低，故润滑槽17内的油是一边润滑滑片14的滑动面，一边流入压缩腔12中。因此，L层的油可以润滑滑片14。

实施例2

在实施例1中，使用了冷媒R290和可以溶解在该冷媒中的油，但实施例2是冷媒R290和难溶解在该冷媒中的油、还有几乎不溶解的非溶解油。以下的说明中，将其统称为非溶解油。另外，这些油的比重接近实施例1的油比重。

R290和非溶解油形成L层，冷凝后的液体冷媒形成R层，它们就形成分离层。因此，比重为0.75的分隔板50在这个分离层之间浮游。

结束了对偏心曲轴20、主轴承和副轴承以及压缩腔12进行润滑的油，从主轴承30落到R层的上端，而且由于存在比重差，油穿过R层从分隔板50上的油通道孔51与L层的油合流。即，L层的油是从油吸入管10经过偏心曲轴20再回到L层，并且重复循环。

非稳定运转时，虽然R层在激烈搅拌，与实施例1一样，但是由于分隔板50的存在，L层的搅拌很少。因此，被分隔板50包围的L层的油量处于稳定状态。另外，在R层的上端落下的油，可以回到L层。如实施例2，R290即使遇到非溶解油，分隔板50也能产生与实施例1同等的效果。

Claims (7)

1.一种旋转式压缩机，包括设置在壳体(2)内的压缩机构(P)和电机，壳体的底部设置有储油腔(5)，该储油腔(5)内存储有油(15)，其特征是储油腔(5)内设置有将储油腔(5)划分为上下两部分的分隔板(50)，压缩机构(P)配备有供油机构，该供油机构包括油吸入管(10)，该油吸入管(10)开孔于分隔板(50)与壳体(2)的底部之间，壳体内封入了冷媒以及比该冷媒的冷凝比重大的冷冻机油，所述分隔板(50)与壳体(2)的内壁之间设置有供分隔板(50)上下浮动的间隙，所述分隔板(50)的中央设置有允许气体冷媒通过的通过孔，油吸入管(10)穿过该通过孔，端部朝上的挡板(52)设置在通过孔的周围。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征是所述压缩机构(P)包括气缸(11)、在气缸(11)的压缩腔(12)中进行偏心旋转的活塞(13)、与活塞(13)同步往复转动的滑片(14)、驱动活塞(13)的偏心曲轴(20)、以及支撑偏心曲轴(20)的主轴承(30)和副轴承(32)，供油机构设置在偏心曲轴(20)的下端，油吸入管(10)插入偏心曲轴(20)的中心孔内，油吸入孔(16)设置在油吸入管(10)的下端，油吸入孔(16)开孔于分隔板(50)与壳体(2)的底部之间。

3.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征是所述分隔板(50)上还设置有油通道孔(51)，该油通道孔(51)设置在通过孔的外侧。

4.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征是所述油吸入管(10)通过偏心曲轴(20)的中心孔、副轴承(32)上的供油通道(18)与气缸(11)上的容置滑片(14)的滑片槽相通。

5.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征是所述分隔板(50)的比重介于冷媒的冷凝比重和油的比重之间。

6.根据权利要求1至5任一所述的旋转式压缩机，其特征是所述冷媒是碳氢类冷媒或者是含碳氢的冷媒。

7.根据权利要求6所述的旋转式压缩机，其特征是所述旋转式压缩机与冷凝器(C)、膨胀阀(V)、蒸发器(E)、储液器(A)依次相接构成冷冻循环。