CN103527483B - 低背压旋转式压缩机及具有其的制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低背压旋转式压缩机及具有其的制冷设备。该低背压旋转式压缩机包括：压缩机壳体；压缩机构，压缩机构设在压缩机壳体内，压缩机构具有吸气口和排气口；驱动电机，驱动电机设在压缩机壳体内；以及气液冷媒分离装置，气液冷媒分离装置设在压缩机壳体的外面，气液冷媒分离装置构造成将进入气液冷媒分离装置内的冷媒混合物进行分离，且将分离出的气态冷媒通过吸气口输出给压缩机构的压缩腔、同时将分离出的液态冷媒输出至压缩机壳体的内部以冷却驱动电机。本发明的低背压旋转式压缩机增设了储液器，从而可增加吸气质量，同时提高了电气安全性能。

Description

低背压旋转式压缩机及具有其的制冷设备

技术领域

本发明涉及一种低背压旋转式压缩机及具有其的制冷设备。

背景技术

现已广泛采用的旋转式压缩机均采用壳体内高压力即高背压结构，从系统回到压缩机的制冷剂通过气液分离器后，气态的制冷剂被直接吸入到汽缸内完成压缩，经过压缩后的高温高压制冷剂排入到压缩机壳体内部空间，冷却电机后排出压缩机，进入系统循环。

相对于高背压结构的旋转式压缩机，存在一种壳体内为低压力即壳体内与吸气压力连通的低背压结构旋转式压缩机。这种结构的压缩机相比高背压压缩机在一些领域，特别是未来的旋转式压缩机领域中有着特别的优势，这是由于低背压压缩机的电机在低温低压的吸气环境中，不会出现高背压压缩机那样因为排气温度高而导致电机温度过高或电机冷却不足。另外，低压环境下，压缩机内制冷剂的含量将大幅减少，制冷系统的制冷剂充注量可以得到大幅降低。

但是，相比高背压压缩机，低背压旋转式压缩机仍然存在一些技术问题，例如在低温环境下接线端子处易发生结霜，存在电气安全隐患。再如，吸气在进入压缩腔前全部通过驱动电机用于冷却电机，从而导致吸气比容增加，吸气质量减少，极大地影响了压缩机的性能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种低背压旋转式压缩机，该低背压旋转式压缩机增设了储液器，从而可增加吸气质量，同时提高了电气安全性能。

本发明的另一个目的在于提出一种制冷设备，该制冷设备包括上述的低背压旋转式压缩机。

根据本发明的一个方面，提出了一种低背压旋转式压缩机，该低背压旋转式压缩机包括：压缩机壳体；压缩机构，所述压缩机构设在所述压缩机壳体内，所述压缩机构具有吸气口和排气口；驱动电机，所述驱动电机设在所述压缩机壳体内；以及气液冷媒分离装置，所述气液冷媒分离装置设在所述压缩机壳体的外面，所述气液冷媒分离装置构造成将进入所述气液冷媒分离装置内的冷媒混合物进行分离，且将分离出的气态冷媒通过所述吸气口输出给所述压缩机构的压缩腔、同时将分离出的液态冷媒输出至所述压缩机壳体的内部以冷却所述驱动电机。

根据本发明的低背压旋转式压缩机，通过在压缩机外部设置气液冷媒分离装置，一方面通过该气液冷媒分离装置直接吸气进入压缩腔内，避免吸气被电机加热，提高了压缩机的性能，另一方面，通过气液冷媒分离装置将分离出的液态冷媒输出至压缩机壳体内部，从而通过液态冷媒的蒸发吸热作用可以实现对驱动电机的冷却作用，保证驱动电机处于适宜的工作温度区间。

而且，即使该低背压旋转式压缩机处于较低的工作温度环境下，由于驱动电机的发热量较大且回流的冷媒不直接进入到压缩机壳体内部空间，因此接线端子部的压缩机壳体温度仍然可以达到10℃以上，大大改善了该部分壳体和接线端子结霜的现象，提高压缩机的使用安全性，增加压缩机的寿命。

另外，根据本发明的低背压旋转式压缩机，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述气液冷媒分离装置构造为储液器，所述储液器包括储液器壳体，所述储液器壳体上设置有与所述储液器壳体内部相通的回气管、进气管和回液管，所述进气管与所述压缩机构的吸气口相通，所述回液管与所述压缩机壳体内部相通。

根据本发明的一个实施例，所述低背压旋转式压缩机还包括压力平衡管，所述压力平衡管的两端分别连通所述压缩机壳体内部与所述储液器壳体内部。

根据本发明的一个实施例，所述回气管的直径为D1，所述进气管的直径为D2，所述回液管的直径为D3，所述压力平衡管的直径为D4，其中D1、D2、D3和D4满足关系式：D2≥D1＞D4≥D3。

采用这种设计方式，可以确保冷媒混合物在储液器内能够更好地分离成气态冷媒和液态冷媒，气态冷媒可以更顺畅地通过进气管进入到压缩腔内，液态冷媒可以更好地进入到压缩机壳体内部蒸发吸热，从而降低驱动电机的温度。

根据本发明的一个实施例，所述进气管包括彼此相连的第一段和第二段，所述第一段位于所述储液器壳体内且沿竖向延伸，所述第二段为弯管且位于所述储液器壳体外，所述第二段的一端伸入到所述压缩机壳体内且与所述吸气口相通；

所述回气管设在所述储液器壳体的顶部；

所述回液管设在所述储液器壳体的侧壁上且邻近所述储液器壳体的底部；

所述压力平衡管设在所述储液器壳体上且邻近所述储液器壳体的顶部。

根据本发明的一个实施例，所述进气管的所述第一段上还形成有回油孔，所述回油孔在竖向上低于所述回液管。

根据本发明的一个实施例，所述回油孔的孔径不大于2mm。

根据本发明的一个实施例，所述低背压旋转式压缩机还包括过滤装置，所述过滤装置设在所述储液器壳体内用于分离所述冷媒混合物。过滤装置可更好地分离冷媒混合物，提高气液分离效果。

根据本发明的一个实施例，所述储液器壳体的高度为H，所述回液管距离所述储液器壳体底部的距离为h，所述h与H满足关系式：h≤1/3H。

由此，可以保证储液器壳体内底部的液态冷媒快速回到压缩机壳体内蒸发吸热，在冷却驱动电机后参与系统循环，避免驱动电机温度过高而影响工作效率。

根据本发明的一个实施例，所述进气管设在所述储液器壳体的侧壁上，所述回气管设在所述储液器壳体的顶部且所述回气管的下端向下延伸且伸入到所述储液器壳体的内部，所述回气管的下端在竖向上位于所述进气管的下方。

根据本发明的一个实施例，所述进气管设在所述储液器壳体的侧壁上，所述回气管设在所述储液器壳体的底部且所述回气管的上端向上延伸且伸入到所述储液器壳体的内部，所述回气管的上端在竖向上位于所述进气管的下方。

根据本发明的一个实施例，所述压力平衡管的一端从所述压缩机壳体的顶部向下伸入到所述压缩机壳体的内部。

根据本发明的一个实施例，所述压力平衡管的一端从所述压缩机壳体的侧壁向内伸入到所述压缩机壳体的内部且在竖向上位于所述驱动电机的上方。

根据本发明的一个实施例，所述压力平衡管的一端从所述压缩机壳体的侧壁向内伸入到所述压缩机壳体的内部，所述压力平衡管的所述一端不高于所述驱动电机的顶部且不低于所述驱动电机的底部。

根据本发明的一个实施例，所述低背压旋转式压缩机还包括安装支架，所述安装支架固定在所述压缩机壳体的侧壁的外壁面上，所述储液器固定在所述安装支架上。

根据本发明的一个实施例，所述进气管的一端设在所述储液器壳体的侧壁上，所述回液管的一端设在所述储液器壳体的侧壁且位于所述进气管的下方，所述回气管设在所述储液器壳体的顶部，所述压力平衡管设在所述储液器壳体的底部且所述压力平衡管的上端向上延伸超出所述回液管。

根据本发明的一个实施例，所述储液器壳体包括：储液器上壳体和储液器下壳体，所述储液器上壳体向下敞开且所述储液器下壳体向上敞开，所述储液器上壳体与所述储液器下壳体焊接成一体。

根据本发明的一个实施例，所述储液器壳体包括：储液器顶部壳体、储液器底部壳体和储液器主壳体，所述储液器顶部壳体焊接在所述储液器主壳体的顶部，所述储液器底部壳体焊接在所述储液器主壳体的底部。

根据本发明的一个实施例，所述压缩机构包括：

气缸；

主轴承，所述主轴承设在所述气缸的上面；

副轴承，所述副轴承设在所述气缸的下面以在所述主轴承、所述气缸与所述副轴承之间限定出所述压缩腔；

盖板，所述盖板设在所述副轴承的下面以在所述盖板与所述副轴承之间限定出排气腔，所述排气腔通过所述排气口与所述压缩腔相通；

用于打开或关闭所述排气口的排气阀；

曲轴，所述曲轴贯穿所述主轴承、所述副轴承和所述盖板；以及

活塞，所述活塞套设在所述曲轴上且位于所述压缩腔内以对进入所述压缩腔的冷媒进行压缩。

根据本发明的另一方面，提出了一种制冷设备，该制冷设备包括上述的低背压旋转式压缩机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的低背压旋转式压缩机的示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的低背压旋转式压缩机的示意图；

图3是根据本发明又一个实施例的低背压旋转式压缩机的示意图；

图4是根据本发明再一个实施例的低背压旋转式压缩机的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的储液器的示意图；

图6是根据本发明另一个实施例的储液器的示意图；

图7是根据本发明又一个实施例的储液器的示意图；

图8是根据本发明再一个实施例的储液器的示意图；

图9是根据本发明再一个实施例的储液器的示意图。

附图标记说明：

上壳体11，主壳体12，下壳体13；

主轴承21，气缸22，吸气口221，副轴承23，盖板24，排气阀25，曲轴26，活塞27，消音器28，排气管29；

储液器3，储液器上壳体31a，储液器下壳体31b，储液器顶部壳体31c，储液器主壳体31d，储液器底部壳体31e，回气管32，进气管33，进气管的第一段331，进气管的第二段332，回油孔333，回液管34，压力平衡管35，过滤装置36，安装支架37；

定子41，转子42；

压缩腔A，排气腔B。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图9描述根据本发明实施例的低背压旋转式压缩机。

根据本发明一个实施例的低背压旋转式压缩机可以包括压缩机壳体、压缩机构、驱动电机、气液冷媒分离装置。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，压缩机壳体可以包括主壳体12、上壳体11和下壳体13，上壳体11设在主壳体12的上面，上壳体11与主壳体12可焊接成一体，下壳体13设在主壳体12的下面，下壳体13与主壳体12可焊接成一体，上壳体11、主壳体12和下壳体13合围成一安装空腔。

如图1所示，对于低背压旋转式压缩机而言，其压缩机构已为现有技术并为本领域的普通技术人员所熟知，因此，这里对压缩机构的具体构造和工作原理仅作简单地描述。例如，根据本发明的一个实施例，参照图1所示，压缩机构设在压缩机壳体内，压缩机构可以包括气缸22、主轴承21、副轴承23、盖板24、排气阀25、曲轴26和活塞27。

具体地，主轴承21设在气缸22的上面，主轴承21与气缸22之间可通过多个螺栓紧固。副轴承23设在气缸22的下面，副轴承23与气缸22之间也可通过多个螺栓紧固。主轴承21、气缸22与副轴承23之间限定出压缩腔（图1中的腔室A），气缸22上可形成有与压缩腔相通的吸气口221，副轴承23上可形成有与压缩腔相通的排气口。当然，可以理解的是，吸气口221和排气口的设置位置不限于此。

参照图1-图4所示，曲轴26贯穿主轴承21、副轴承23和盖板24，曲轴26的下端伸入到压缩机壳体内底部的润滑机油内，曲轴26的上部与驱动电机的转子42固定在一起。活塞27套设在曲轴26上且位于压缩腔内，气缸22内还形成有滑片槽，滑片通过弹簧可滑动地设在滑片槽内，滑片的先端伸入到压缩腔内且止抵活塞27的外周面，活塞27用于对从吸气口221进入到压缩腔内的冷媒进行压缩，经压缩后的冷媒从排气口排出。

如图1所示，排气阀25设在排气口处用于打开或关闭排气口。盖板24设在副轴承23的下面，例如盖板24可通过多个螺栓紧固在副轴承23的下面，在盖板24与副轴承23之间限定出排气腔（图1中的腔室B），排气腔通过排气口与压缩腔相通。

如图1所示，排气腔内可设置有消音器28和/或油分离装置，消音器28用于消音，降低低背压旋转式压缩机的工作噪音，油分离装置用于将通过排气口排出的气态冷媒中的油与气态冷媒分离。参照图1所示，壳体上设置有排气管29，排气管29的一端与排气腔连通，例如排气管29穿设副轴承23且与排气腔内部相通，这样排气腔内的冷媒可通过该排气管29直接排出到压缩机壳体的外部。

驱动电机设在壳体内用于驱动曲轴26绕曲轴26的竖直中心轴线旋转。具体地，驱动电机可以包括转子42和定子41，定子41可固定在压缩机壳体的内壁面上，如定子41可焊接在主壳体的内壁面上，转子42可转动地设在定子41内侧，转子42与曲轴26的上部可固定在一起，由此定子41可驱动转子42带动曲轴26旋转。

参照图1所示，气液冷媒分离装置例如储液器3设在压缩机壳体的外面，气液冷媒分离装置构造成将进入气液冷媒分离装置内的冷媒混合物进行分离，可以理解的是，该冷媒混合物可以包括气态冷媒、液态冷媒和润滑机油。气液冷媒分离装置将分离出的气态冷媒通过吸气口221输出给压缩机构的压缩腔、同时将分离出的含有润滑机油的液态冷媒输出至压缩机壳体的内部以冷却驱动电机。

需要说明的是，上述气态冷媒应当作广义理解，例如可以理解为较纯的气态冷媒，当然也可以是含有极少量液态冷媒的气态冷媒（此时含有该极少量液态冷媒的气态冷媒可以认为是较纯的气态冷媒）。同理，上述的含有润滑机油的液态冷媒应当作广义理解，例如可以理解为较纯的液态冷媒，当然也可以理解为溶解有极少量气态冷媒的液态冷媒（此时含有该极少量气态冷媒的液态冷媒可以认为是较纯的液态冷媒）。

由此，从系统回流的冷媒混合物进入到气液冷媒分离装置内，气液冷媒分离装置将该冷媒混合物进行气液分离从而获得气态冷媒和含有润滑机油的液态冷媒，气态冷媒从气液冷媒分离装置通过压缩机构的吸气口221流入到压缩腔内，同时液态冷媒从气液冷媒分离装置输出至压缩机壳体内部。

其中，驱动电机驱动曲轴26对进入压缩腔内的气态冷媒进行压缩，经压缩后的高温高压冷媒从压缩机构的排气口排入排气腔，最后排气腔内的冷媒从排气管29排出压缩机并重新进入系统循环。

由于驱动电机高速运转，因此驱动电机会产生大量的热，液态冷媒从气液冷媒分离装置进入到压缩机壳体内部后，在高温驱动电机的作用下液态冷媒迅速蒸发吸热变为气态冷媒，使得压缩机壳体内部的压力略有上升，该部分气态冷媒可回流至气液冷媒分离装置内。在此过程中，由于液态冷媒蒸发吸热的缘故，可以很好地降低驱动电机的温度，保证驱动电机处于适宜的工作温度区间内，提高驱动电机的效率。

根据本发明实施例的低背压旋转式压缩机，通过在压缩机外部设置气液冷媒分离装置，一方面通过该气液冷媒分离装置直接吸气进入压缩腔内，避免吸气被电机加热，提高了压缩机的性能，另一方面，通过气液冷媒分离装置将分离出的液态冷媒输出至压缩机壳体内部，从而通过液态冷媒的蒸发吸热作用可以实现对驱动电机的冷却作用，保证驱动电机处于适宜的工作温度区间。

而且，即使该低背压旋转式压缩机处于较低的工作温度环境下，由于驱动电机的发热量较大且回流的冷媒不直接进入到压缩机壳体内部空间，因此接线端子部的压缩机壳体温度仍然可以达到10℃以上，大大改善了该部分壳体和接线端子结霜的现象，提高压缩机的使用安全性，增加压缩机的寿命。

简言之，根据本发明一个实施例的低背压旋转式压缩机具有结构简单，成本低廉，易于实现量产化且安全可靠等特点。

根据本发明的一些实施例，气液冷媒分离装置构造为储液器3，储液器3包括储液器壳体，储液器壳体上设置有与储液器壳体内部相通的回气管32、进气管33和回液管34，进气管33与压缩机构的吸气口221相通，回液管34与压缩机壳体内部相通。

换言之，回气管32可固定在储液器壳体上，回气管32的一端与储液器壳体内部连通且另一端适于接收从系统流回的冷媒混合物。进气管33可固定在储液器壳体上，进气管33的一端与储液器壳体内部连通且另一端连通压缩机构的吸气口221，其中储液器壳体内的气态冷媒可通过进气管33进入到压缩腔内。回液管34可固定在储液器壳体上，回液管34的一端与储液器壳体内部连通且另一端与压缩机壳体内部连通，其中储液器壳体内的液态冷媒可通过该回液管34进入到压缩机壳体内。

在该一些实施例中，冷媒混合物从回气管32进入到储液器3内，气态冷媒和液态冷媒分离开，气态冷媒通过进气管33进入到压缩腔内，液态冷媒通过回液管34进入到压缩机壳体内部。

进一步，在该一些实施例中，低背压旋转式压缩机还包括压力平衡管35，压力平衡管35的两端分别连通压缩机壳体内部与储液器壳体内部，用于平衡缩机壳体内部与储液器壳体内部的压力。当然，可以理解的是，根据本发明的另一个实施例，如图7所示，该低背压旋转式压缩机的储液器3也可不设置压力平衡管35，在该实施例中，为了保证回液管34回液顺畅，同时使回液管34可以平衡压缩机壳体内部与储液器壳体内部压力，此时回液管34的管径可适当增加，即该实施例中的回液管34集成了上述实施例中回液管34和压力平衡管35的功能。

在该一些实施例中，如图6所示，回气管32的直径为D1，进气管33的直径为D2，回液管34的直径为D3，压力平衡管35的直径为D4，其中D1、D2、D3和D4满足关系式：D2≥D1＞D4≥D3。

采用这种设计方式，可以确保冷媒混合物在储液器3内能够更好地分离成气态冷媒和液态冷媒，气态冷媒可以更顺畅地通过进气管33进入到压缩腔内，液态冷媒可以更好地进入到压缩机壳体内部蒸发吸热，从而降低驱动电机的温度。

根据本发明的一个实施例，如图1和图6所示，进气管33包括彼此相连的第一段331和第二段332，第一段331和第二段332可一体形成。第一段331位于储液器壳体内且沿竖向延伸，第一段331为直管，第一段331的上端可向上延伸至储液器壳体内的上部空间。第二段332为弯管且位于储液器壳体外，第二段332的一端（图6中的自由端）伸入到压缩机壳体内且与吸气口221相通。

参照图1和图6所示，回气管32设在储液器壳体的顶部，例如回气管32贯穿储液器壳体的顶壁，回气管32的下端可向下伸入到储液器壳体内顶部且上端向上延伸，回气管32可以是直管。回液管34设在储液器壳体的侧壁上且邻近储液器壳体的底部，回液管34可以是直管。压力平衡管35设在储液器壳体上且邻近储液器壳体的顶部，压力平衡管35可以是直管。参照图1和图6所示，回液管34和压力平衡管35可以位于储液器壳体的同一侧。

在该实施例中，如图1所示，进气管33的第一段331上还形成有回油孔333，回油孔333在竖向上低于回液管34，回油孔333的孔径不大于2mm。这样液态冷媒聚集在储液器壳体的内底部，随着液面的不断升高，极少量的液态冷媒从回油孔333进入到进气管33内，并从进气管33进入到压缩腔内进行压缩。当然，可以理解的是，在本发明的另一些实施例中，也可不设置上述的回油孔333。

参照图1-图3、图5-图7所示，低背压旋转式压缩机还包括过滤装置36，该过滤装置36设在储液器壳体内用于分离所述冷媒混合物。可选地，过滤装置36在竖向上位于回气管32与进气管33之间，具体地，过滤装置36可位于回气管32的出口端（即下端）与进气管33的进口端（即上端）之间，过滤装置36可更好地分离冷媒混合物，提高气液分离效果。可以理解的是，过滤装置36的具体结构和工作原理已为现有技术且为本领域的普通技术人员所熟知，因此这里不再详细说明。

根据本发明的一些优选实施例中，参照图1-图9所示，储液器壳体的高度为H，回液管34距离储液器壳体的底部的距离为h，h与H满足关系式：h≤1/3H。换言之，回液管34更靠近储液器壳体的底部，其距离壳体下端面的极限距离不超过回液管34总高度的三分之一。

由此，可以保证储液器壳体内底部的液态冷媒快速回到压缩机壳体内蒸发吸热，在冷却驱动电机后参与系统循环，避免驱动电机温度过高而影响工作效率。

根据本发明的另一个实施例，如图8所示，进气管33设在储液器壳体的侧壁上，回气管32设在储液器壳体的顶部且回气管32的下端向下延伸且伸入到储液器壳体的内部，回气管32的下端在竖向上位于进气管33的下方。该实施例中，由于回气管32的出口端（即下端）位于进气管33的进口端的下方，因此该实施例中的储液器3无需设置过滤装置36，冷媒混合物由于重力作用可自行分离，由此可以简化储液器3的结构，降低储液器3的成本，从而在整体上降低低背压旋转式压缩机的成本。可以理解的是，在该实施例中，回液管34和压力平衡管35可设置在储液器壳体的侧壁上。

根据本发明的又一个实施例，如图9所示，进气管33设在储液器壳体的侧壁上，回气管32设在储液器壳体的底部且回气管32的上端向上延伸且伸入到储液器壳体的内部，回气管32的上端在竖向上位于进气管33的下方。该实施例中，由于回气管32的出口端（即上端）位于进气管33的进口端的下方，因此该实施例中的储液器3无需设置过滤装置36，冷媒混合物由于重力作用可自行分离，由此可以简化储液器3的结构，降低储液器3的成本，从而在整体上降低低背压旋转式压缩机的成本。可以理解的是，在该实施例中，回液管34和压力平衡管35可设置在储液器壳体的侧壁上。

根据本发明的再一个实施例，如图4所示，进气管33的一端设在储液器壳体的侧壁上，回液管34的一端设在储液器壳体的侧壁上且位于进气管33的下方，换言之，进气管33和回液管34均设在储液器壳体的侧壁上，进气管33的进口端高于回液管34的进口端。回气管32设在储液器壳体的顶部，压力平衡管35设在储液器壳体的底部且压力平衡管35的上端向上延伸超出回液管34，换言之，压力平衡管35的进口端（即上端）伸入到储液器壳体内且位于回液管34的进口端的上方。

该实施例中，回气管32的出口端（即下端）优选位于进气管33的进口端的下方。该实施例中的储液器3也无需设置过滤装置36，冷媒混合物由于重力作用可自行分离，由此可以简化储液器3的结构，降低储液器3的成本，从而在整体上降低低背压旋转式压缩机的成本。

参照图3和图4所示，根据本发明的一些实施例，压力平衡管35的一端从压缩机壳体的顶部向下伸入到压缩机壳体的内部。参照图1所示，根据本发明的另一些实施例，压力平衡管35的一端从压缩机壳体的侧壁向内伸入到压缩机壳体的内部，且压力平衡管35的所述一端在竖向上位于驱动电机的上方。参照图2所示，根据本发明的再一些实施例，压力平衡管35的一端从压缩机壳体的侧壁向内伸入到压缩机壳体的内部，压力平衡管35的所述一端不高于驱动电机的顶部且不低于驱动电机的底部。

当然，可以理解的是，根据本发明的一些优选实施例，压力平衡管35的一端（即与压缩机壳体相连的一端）优选连接在位于驱动电机上方的压缩机壳体上以与该部分壳体对应的内部空间连通，回液管34的一端（即与压缩机壳体相连的一端）优选连接在位于驱动电机下方的压缩机壳体上以与该部分壳体对应的内部空间连通，换言之，压力平衡管35连通驱动电机上方的空间，回液管34连通驱动电机下方的空间，这样液态冷媒从回液管34进入到压缩机壳体内后，可充分蒸发吸热以冷却驱动电机，最后从压力平衡管35回流至储液器壳体内部。

根据本发明的一些实施例，如图1-图3所示，低背压旋转式压缩机还包括安装支架37，安装支架37固定在压缩机壳体的侧壁的外壁面上，储液器3固定在安装支架37上。安装支架37与低背压旋转式压缩机可焊接成一体，储液器3可焊接在安装支架37上。

参照图1-图2、图6和图7，根据本发明的一些实施例，储液器壳体可以包括储液器上壳体31a和储液器下壳体31b，储液器上壳体31a向下敞开且储液器下壳体31b向上敞开，储液器上壳体31a与储液器下壳体31b可焊接成一体。

参照图3和图5所示，根据本发明的另一些实施例，储液器壳体可以包括储液器顶部壳体31c、储液器底部壳体31e和储液器主壳体31d，储液器顶部壳体31c可焊接在储液器主壳体31d的顶部，储液器底部壳体31e可焊接在储液器主壳体31d的底部。

下面参照图1简单描述根据本发明一个实施例的低背压旋转式压缩机的工作过程。

参照图1所示，从系统内流回的可包含有气态冷媒、液态冷媒和润滑机油的冷媒混合气从回气管32进入到储液器壳体内部，经过过滤装置36的分离，液态冷媒和润滑机油积存在储液器壳体的内底部，气态冷媒通过进气管33进入到压缩腔内，曲轴26带动活塞27对进入压缩腔内的气态冷媒进行压缩，压缩后的高温高压气态冷媒排入到排气腔内，并最终通过与排气腔相通的排气管29排出压缩机重新进入系统循环。

其中，积存在储液器壳体内底部的液态冷媒及润滑机油液面不断升高，当该液面到达回液管34的进口端时，液态冷媒以及润滑油通过回液管34进入到压缩机壳体内部，由于驱动电机高速运转工作会产生大量的热，因此这部分液态冷媒蒸发吸热变为气态冷媒，使得压缩机壳体内部的压力略微上升，此时该部分气态冷媒可通过压力平衡管35回流至储液器壳体内部。与此同时，液态的润滑机油流入压缩机壳体的内底部参与压缩机构的润滑。

需要说明的是，上述的说明只是示例的目的，而不是为了限制本发明的保护范围，普通技术人员在阅读了本发明的上述技术方案之后，显然可以对其中的技术方案或者部分技术特征进行组合或者替换、修改，这也落入本发明所要求的保护范围之内。

整体而言，根据本发明一个优选实施例的低背压旋转式压缩机，通过在压缩机外部设置储液器3，一方面通过该储液器3直接吸气进入压缩腔内，避免吸气被驱动电机加热，提高了压缩机的性能，另一方面，通过储液器3将分离出的液态冷媒输出至压缩机壳体内部，从而通过液态冷媒的蒸发吸热作用可以实现对驱动电机的冷却作用，且通过压力平衡管35，使压缩机壳体内部的压力保持低压。

这样，既可以最大程度地降低吸气被加热的影响，提高低背压旋转式压缩机的性能，又可以实现驱动电机的冷却和压缩机壳体内压力的保证。另外，由于回液管34和压力平衡管35的存在，储液器3分离的液态制冷剂可以及时地回到压缩机壳体内部，不会积存在储液器3内导致压缩机吸入液态冷媒造成液压缩，因此，储液器3相比相同排气量的高背压压缩机可以大幅减小。

另外，由于驱动电机的发热，上壳体部分的温度与温度较低的吸气温度相比明显提高，即使在-20℃或-25℃的低温条件下，接线端子处的壳体部分的温度仍然可以达到10℃以上，避免在上壳体和接线端子处发生结霜现象，提高了低背压旋转式压缩机的使用安全性和寿命。

因此，综合来说，根据本发明一个实施例的低背压旋转式压缩机具有结构简单，成本低廉，易于实现量产化且安全可靠等特点。

下面简单描述根据本发明实施例的制冷设备。

根据本发明一个实施例的制冷设备，包括上述实施例中描述的低背压旋转式压缩机。根据本发明的一些实施例，制冷设备可以是单冷设备或冷暖设备（热泵系统）。可以理解的是，根据本发明一个实施例的制冷设备可以包括蒸发器、冷凝器、膨胀机构、节流机构等，对于这些现有部件的具体结构和工作原理，这里不再一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (20)

1.一种低背压旋转式压缩机，其特征在于，包括：

压缩机壳体；

压缩机构，所述压缩机构设在所述压缩机壳体内，所述压缩机构具有吸气口和排气口；

驱动电机，所述驱动电机设在所述压缩机壳体内；以及

气液冷媒分离装置，所述气液冷媒分离装置设在所述压缩机壳体的外面，所述气液冷媒分离装置构造成将进入所述气液冷媒分离装置内的冷媒混合物进行分离，且将分离出的气态冷媒通过所述吸气口输出给所述压缩机构的压缩腔、同时将分离出的液态冷媒输出至所述压缩机壳体的内部以冷却所述驱动电机。

2.根据权利要求1所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述气液冷媒分离装置构造为储液器，所述储液器包括储液器壳体，所述储液器壳体上设置有与所述储液器壳体内部相通的回气管、进气管和回液管，所述进气管与所述压缩机构的吸气口相通，所述回液管与所述压缩机壳体内部相通。

3.根据权利要求2所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，还包括压力平衡管，所述压力平衡管的两端分别连通所述压缩机壳体内部与所述储液器壳体内部。

4.根据权利要求3所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述回气管的直径为D1，所述进气管的直径为D2，所述回液管的直径为D3，所述压力平衡管的直径为D4，其中D1、D2、D3和D4满足关系式：D2≥D1＞D4≥D3。

5.根据权利要求3所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述进气管包括彼此相连的第一段和第二段，所述第一段位于所述储液器壳体内且沿竖向延伸，所述第二段为弯管且位于所述储液器壳体外，所述第二段的一端伸入到所述压缩机壳体内且与所述吸气口相通；

所述回气管设在所述储液器壳体的顶部；

所述回液管设在所述储液器壳体的侧壁上且邻近所述储液器壳体的底部；

所述压力平衡管设在所述储液器壳体上且邻近所述储液器壳体的顶部。

6.根据权利要求5所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述进气管的所述第一段上还形成有回油孔，所述回油孔在竖向上低于所述回液管。

7.根据权利要求6所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述回油孔的孔径不大于2mm。

8.根据权利要求5所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，还包括过滤装置，所述过滤装置设在所述储液器壳体内用于分离所述冷媒混合物。

9.根据权利要求5所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述储液器壳体的高度为H，所述回液管距离所述储液器壳体底部的距离为h，所述h与H满足关系式：h≤1/3H。

10.根据权利要求3所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述进气管设在所述储液器壳体的侧壁上，所述回气管设在所述储液器壳体的顶部且所述回气管的下端向下延伸且伸入到所述储液器壳体的内部，所述回气管的下端在竖向上位于所述进气管的下方。

11.根据权利要求3所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述进气管设在所述储液器壳体的侧壁上，所述回气管设在所述储液器壳体的底部且所述回气管的上端向上延伸且伸入到所述储液器壳体的内部，所述回气管的上端在竖向上位于所述进气管的下方。

12.根据权利要求3-11中任一项所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述压力平衡管的一端从所述压缩机壳体的顶部向下伸入到所述压缩机壳体的内部。

13.根据权利要求3-11中任一项所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述压力平衡管的一端从所述压缩机壳体的侧壁向内伸入到所述压缩机壳体的内部且在竖向上位于所述驱动电机的上方。

14.根据权利要求3-11中任一项所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述压力平衡管的一端从所述压缩机壳体的侧壁向内伸入到所述压缩机壳体的内部，所述压力平衡管的所述一端不高于所述驱动电机的顶部且不低于所述驱动电机的底部。

15.根据权利要求3-11中任一项所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，还包括安装支架，所述安装支架固定在所述压缩机壳体的侧壁的外壁面上，所述储液器固定在所述安装支架上。

16.根据权利要求3所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述进气管的一端设在所述储液器壳体的侧壁上，所述回液管的一端设在所述储液器壳体的侧壁且位于所述进气管的下方，所述回气管设在所述储液器壳体的顶部，所述压力平衡管设在所述储液器壳体的底部且所述压力平衡管的上端向上延伸超出所述回液管。

17.根据权利要求2所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述储液器壳体包括：储液器上壳体和储液器下壳体，所述储液器上壳体向下敞开且所述储液器下壳体向上敞开，所述储液器上壳体与所述储液器下壳体焊接成一体。

18.根据权利要求2所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述储液器壳体包括：储液器顶部壳体、储液器底部壳体和储液器主壳体，所述储液器顶部壳体焊接在所述储液器主壳体的顶部，所述储液器底部壳体焊接在所述储液器主壳体的底部。

19.根据权利要求1所述的低背压旋转式压缩机，其特征在于，所述压缩机构包括：

气缸；

主轴承，所述主轴承设在所述气缸的上面；

副轴承，所述副轴承设在所述气缸的下面以在所述主轴承、所述气缸与所述副轴承之间限定出所述压缩腔；

盖板，所述盖板设在所述副轴承的下面以在所述盖板与所述副轴承之间限定出排气腔，所述排气腔通过所述排气口与所述压缩腔相通；

用于打开或关闭所述排气口的排气阀；

曲轴，所述曲轴贯穿所述主轴承、所述副轴承和所述盖板；以及

活塞，所述活塞套设在所述曲轴上且位于所述压缩腔内以对进入所述压缩腔的冷媒进行压缩。

20.一种制冷设备，其特征在于，包括根据权利要求1-19中任一项所述的低背压旋转式压缩机。