CN103867450B - 旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式压缩机，包括：壳体、压缩装置、电机以及导气装置，压缩装置设在壳体内；电机与压缩装置相连以驱动压缩装置压缩冷媒；导气装置设在压缩装置的邻近电机的一侧，导气装置被构造成从压缩装置排出的冷媒中的至少部分通入到导气装置内、且至少部分冷媒流经导气装置和电机后进入到壳体的电机远离压缩装置的一侧空间内。根据本发明的旋转式压缩机，通过设置导气装置，降低了电机两侧的压力波动，从冷媒中分离出的润滑油可以顺利地回到压缩机的油池内，从而随着冷媒流到电机上部的润滑油在电机的远离压缩装置的一侧空间内分离后不易积存在电机上端，保证了旋转式压缩机油池的储油量。

Description

旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，尤其是涉及一种旋转式压缩机。

背景技术

相关技术中指出，变频压缩机的运行范围宽广，目前压缩机最高频率一般达到120Hz，甚至有些厂家产品可达到150Hz。在如此高的频率下压缩机的电机驱动部上下空间的压力容易波动，即压力波动大，则会引起压缩机电机上部容易发生积油的现象。一旦压缩机发生积油现象，会导致压缩机下部油池储油量降低，进而影响压缩机运动部件的可靠性，严重的甚至会造成压缩机烧毁。

另外，压缩机的运行频率上升以后，单位时间内的排气量加大，在同样的压缩机结构下，排气气流内的冷冻机油无法有效地分离，则会随着排气气流一起排出至压缩机壳体外，即出现吐油量过大的现象。当压缩机吐油量过大时，同样会造成压缩机下部油池储油量降低，进而影响压缩机运动部件的可靠性，严重的甚至会烧毁压缩机。

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旋转式压缩机，所述旋转式压缩机内的电机上部不易积油，且旋转式压缩机的吐油量低。

根据本发明的旋转式压缩机，包括：壳体；压缩装置，所述压缩装置设在所述壳体内；电机，所述电机与所述压缩装置相连以驱动所述压缩装置压缩冷媒；以及导气装置，所述导气装置设在所述压缩装置的邻近所述电机的一侧，所述导气装置被构造成从所述压缩装置排出的冷媒中的至少部分通入到所述导气装置内、且所述至少部分冷媒流经所述导气装置和所述电机后进入到所述壳体的所述电机远离所述压缩装置的一侧空间内。

根据本发明的旋转式压缩机，通过设置导气装置，从压缩装置排出的至少部分冷媒可以通过导气装置进入到电机的远离压缩装置的一侧空间内，从而降低了电机两侧的压力波动，从冷媒中分离出的润滑油可以顺利地回到压缩机的油池内，从而随着冷媒流到电机上部的润滑油在电机的远离压缩装置的一侧空间内分离后不易积存在电机上端，保证了旋转式压缩机油池的储油量，提高了旋转式压缩机的可靠性，延长了旋转式压缩机的使用寿命。

可选地，所述压缩装置上形成有排气孔，所述导气装置连接在所述压缩装置上且与所述压缩装置共同限定出导气通道，所述导气通道与所述排气孔连通。

进一步地，所述电机包括定子和转子，所述转子可转动地设在所述定子内，所述转子上形成有通气孔，所述导气装置的一端延伸至所述电机且与所述电机之间具有间隙。

可选地，所述间隙的宽度为0～2mm。

可选地，所述转子上形成有环形的凹槽，所述导气装置的所述一端伸入所述凹槽内且与所述凹槽的内壁彼此间隔开。

可选地，所述导气装置为消音器。

进一步地，所述壳体的所述电机远离所述压缩装置的一侧空间内设有分离装置。

可选地，所述分离装置为离心风扇。

可选地，所述压缩装置包括曲轴，所述曲轴的一端穿过所述电机伸入所述壳体的所述电机远离所述压缩装置的一侧空间内，所述离心风扇设在所述曲轴的所述一端。

进一步地，所述压缩装置包括曲轴和主轴承，所述曲轴的一端与所述电机相连、且另一端穿过所述主轴承，所述曲轴上形成有中心油孔，所述曲轴和主轴承之间设有润滑通道，所述润滑通道与所述中心油孔连通且被构造成从所述中心油孔流入的润滑油沿所述曲轴的轴向朝向远离所述电机的方向流动。

具体地，所述润滑通道包括：油槽，所述油槽形成在所述曲轴和所述主轴承中的其中一个上；和出油通道，所述出油通道形成在所述主轴承上且与所述油槽连通。

可选地，所述油槽形成在所述主轴承的内表面上且沿所述曲轴的轴向螺旋延伸。

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是根据本发明实施例的旋转式压缩机和储液器的示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的旋转式压缩机和储液器的示意图；

图3是根据本发明再一个实施例的旋转式压缩机的电机、曲轴、主轴承和消音器的装配示意图；

图4是根据本发明又一个实施例的旋转式压缩机的电机、曲轴、主轴承和消音器的示意图。

附图标记：

1：壳体；11：排气管；

21：主轴承；211：排气孔；212：油槽；213：出油通道；214：过渡槽；

22：气缸；23：副轴承；24：活塞；

25：曲轴；251：径向油孔；

31：定子；32：转子；321：通气孔；322：凹槽；

4：导气装置；5：分离装置。

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，仅用于解释本发明，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”、“横向”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的旋转式压缩机，旋转式压缩机可以为单缸旋转式压缩机。在本申请下面的描述中，以旋转式压缩机为单缸旋转式压缩机为例进行说明。当然，本领域内的技术人员理解，旋转式压缩机还可以为双缸或者多缸旋转式压缩机（图未示出）。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的旋转式压缩机，包括壳体1、压缩装置、电机以及导气装置4。

压缩装置设在壳体1内。例如在图1和图2的示例中，壳体1大体形成为圆筒形形状，且壳体1的中心轴线沿竖直方向延伸，壳体1内限定出容纳空间，压缩装置安装在容纳空间内且位于容纳空间内的下部。

具体地，参照图1和图2，当旋转式压缩机为单缸旋转式压缩机时，压缩装置包括主轴承21、气缸22、副轴承23、活塞24、滑片（图未示出）以及曲轴25，气缸22的顶部和底部均敞开，主轴承21和副轴承23分别设在气缸22的顶部和底部，且主轴承21、副轴承23与气缸22共同限定出压缩腔，活塞24容纳在压缩腔内，曲轴25的下部具有偏心部，曲轴25的下端穿过主轴承21伸入压缩腔内，曲轴25转动时，偏心部可以带动活塞24在压缩腔内沿压缩腔的内周壁滚动，气缸22内形成有沿其径向延伸的滑片槽（图未示出），滑片可移动地设在滑片槽内，当活塞24在压缩腔内滚动时，滑片的内端伸入到压缩腔内且止抵活塞24。这里，需要说明的是，方向“内”可以理解为朝向压缩腔中心的方向，其相反方向被定义为“外”，即远离压缩腔中心的方向。

电机与压缩装置相连以驱动压缩装置压缩冷媒。如图1和图2所示，电机安装在容纳空间内的上部且位于压缩装置的上方，其中，电机包括定子31和转子32，定子31可以与壳体1的内壁相连，转子32可转动地设在定子31内，曲轴25的上端伸入转子32内且与转子32的内周壁连接。当旋转式压缩机例如单缸旋转式压缩机工作时，转子32可以驱动曲轴25转动，套在曲轴25下端的活塞24可以随着曲轴25一起作偏心转动，从而对进入到压缩腔内的冷媒进行压缩。

导气装置4设在压缩装置的邻近电机的一侧（例如，图1和图2中的上侧），导气装置4被构造成从压缩装置排出的冷媒中的至少部分通入到导气装置4内、且至少部分冷媒流经导气装置4和电机后进入到壳体1的电机远离压缩装置的一侧空间（例如，图1和图2中的位于电机上方的空间）内。

例如在图1和图2的示例中，导气装置4设在壳体1内且位于电机和压缩装置之间，压缩装置上形成有排气孔211，例如，排气孔211可以形成在主轴承21上，在压缩腔内压缩后的冷媒可以通过排气孔211排至压缩腔外，其中，排出的冷媒中的至少一部分进入到导气装置4内，然后向上流动穿过电机进入到电机的上部空间，也就是说，上述至少一部分冷媒排出压缩腔后，未进入导气装置4外的电机和压缩装置之间的空间（例如，图1和图2中的电机的下部空间），而是通过导气装置4内部，然后通过定子31与壳体1间的间隙、定子31与转子32间的间隙、定子31上铜线等缝隙到达电机的上部空间，此时另一部分冷媒可以通过导气装置4外的电机和压缩装置之间的空间，然后穿过定子31与壳体1间的间隙、定子31与转子32间的间隙、定子31上铜线等缝隙到达电机的上部空间。

由于从压缩腔中排出的冷媒为高压气体，且有至少部分冷媒通过导气装置4进入到电机的上部空间，而未经过电机下部的导气装置4外的空间，从而排气气流中的润滑油例如冷冻机油可以有效地进行油气分离，且电机的上部空间和下部空间的压力波动小，电机上部不容易发生积油的现象。需要理解的是，从导气装置4中通过的冷媒量可以根据实际要求设置，以使定子31上部的积油可以更好地回流至壳体1内下部的油池中。

进一步地，壳体1上形成有排气口，排气口与壳体1的电机远离压缩装置的一侧空间连通。参照图1和图2，排气口形成在壳体1的顶部，排气口与壳体1内的电机的上部空间连通，具体地，壳体1的顶部设有排气管11，排气管11的一端（例如，图1和图2中的下端）穿过排气口伸入壳体1内的电机的上部空间，从而电机的上部空间内的经过油气分离后的冷媒可以通过排气管11排出至壳体1外，由于排气气流中的冷冻机油可以在壳体1内有效地分离，从而降低了旋转式压缩机的吐油量，提高了旋转式压缩机内压缩装置的可靠性，延长了旋转式压缩机的使用寿命。

根据本发明实施例的旋转式压缩机例如单缸旋转式压缩机，通过设置导气装置4，从压缩装置排出的至少部分冷媒可以通过导气装置4进入到电机的远离压缩装置的一侧空间内，从而降低了电机两侧的压力波动，从冷媒中分离出的润滑油可以顺利地回到压缩机的油池内，从而随着冷媒流到电机上部的润滑油在电机的远离压缩装置的一侧空间内分离后不易积存在电机上端，保证了旋转式压缩机油池的储油量，提高了旋转式压缩机的可靠性，延长了旋转式压缩机的使用寿命。

在本发明的一个实施例中，压缩装置上形成有排气孔211，导气装置4连接在压缩装置上，且导气装置4与压缩装置共同限定出导气通道，导气通道与排气孔211连通。例如在图1和图2的示例中，排气孔211形成在主轴承21上，排气孔211与压缩腔连通，导气装置4的顶部和底部均敞开，导气装置4可以穿过主轴承21的上端并套设在主轴承21上，可选地，导气装置4为消音器，此时消音器的下端与主轴承21相连，消音器的上端与主轴承21在径向上彼此间隔开且竖直向上延伸，消音器的内表面与主轴承21的外表面共同限定出导气通道，从而压缩腔内的全部高压气体可以通过排气孔211进入到导气通道内，然后通过定子31与壳体1间的间隙、定子31与转子32间的间隙、定子31上铜线等缝隙到达电机的上部空间。

由此，该消音器结构不仅能起到消音的作用，而且能起到导流的作用，将从主轴承21的排气口出来的高压气体经过消音器并穿过电机，再流至定子31上端。高压气体会在定子31上端空间进行油气分离，采用该消音器结构，定子31上端的压力值大于定子31下端的压力值，即使排气过程为脉动过程，在定子31上端分离的润滑油例如冷冻机油也能从上端顺畅地返回下端，从而解决了定子31上端积油的问题，保证了旋转式压缩机的可靠性。

当然，本发明不限于此，在本发明的另一些示例中，导气装置4与消音器还可以分别为两个单独部件，此时导气装置4可以设在消音器上且位于电机的下方（图未示出）。具体地，导气装置4可以大体形成为圆筒形形状，导气装置4的顶部和底部均敞开，导气装置4套设在主轴承21上且与消音器的内部连通，导气装置4的内表面与主轴承21的外表面共同限定出导气通道，从而消音器内的冷媒可以进入导气通道内。

进一步地，转子32上形成有通气孔321，导气装置4的一端延伸至电机，且导气装置4与电机之间具有间隙。可选地，间隙的宽度为0～2mm。如图1和图2所示，通气孔321沿竖向贯穿转子32，通气孔321邻近曲轴25布置，消音器的上端邻近转子32的下端面设置，且消音器内周壁与曲轴25的中心轴线之间的距离应大于等于通气孔321上的最远点与曲轴25的中心轴线之间的距离，以使导气通道内的高压气体可以通过通气孔321进入电机的上部空间，此时消音器的上端面位于转子32的下端面的下方，由于导气装置4与转子32之间具有间隙，使得转子32不会接触消音器的上端，保证了旋转式压缩机的正常运转，优选地，消音器的上端面与转子32的下端面之间的距离为0～2mm，该间隙可以较好地防止气体从壳体1的径向方向泄漏以降低该结构的优势。需要理解的是，该间隙的具体取值不包括两个端点值（即不包括0和2mm），其具体数值可以根据实际要求设置，以具有更好的导气效果。可选地，转子32上可以形成有多个通气孔321，以更好地将压缩腔排出的冷媒通入到电机的上部空间。

可选地，转子32上形成有环形的凹槽322，导气装置4的一端伸入凹槽322内，且导气装置4与凹槽322的内壁彼此间隔开。参照图3，凹槽322从转子32的下端面向上凹入形成，可选地，凹槽322可以形成为与导气装置4的上端的形状相适配的形状，以使导气装置4例如消音器的上端伸入到凹槽322内，且凹槽322的尺寸应大于导气装置4的上端的尺寸，以使消音器的上端与凹槽322的内壁面相互间隔开，由此，可以最大限度地降低高压气体的径向泄漏量，从而导气通道内的高压气体可以更好地进入到通气孔321内，而不易进入导气装置4外的电机的下部空间内，进而保证了润滑油例如冷冻机油回流。

在本发明的进一步实施例中，如图2所示，壳体1的电机远离压缩装置的一侧空间内设有分离装置5。可选地，分离装置5为离心风扇。进一步可选地，压缩装置包括曲轴25，曲轴25的一端穿过电机伸入壳体1的电机远离压缩装置的一侧空间内，离心风扇设在曲轴25的一端。

例如在图2的示例中，壳体1内的电机的上部空间设有离心风扇，具体地，曲轴25的上端穿过转子32并从转子32的上端伸出，离心风扇可以连接在曲轴25的上端，当转子32带动曲轴25旋转时，离心风扇绕曲轴25的中心轴线转动，在风扇的作用下，高压气体在电机的上端可以被强制性地往径向方向流动，而定子31端部存在有铜线等零部件，当气流撞击到铜线、平衡块等物体时可以很好地分离冷冻机油，进一步改善旋转式压缩机的吐油量。当然，在本发明的其它示例中，分离装置5例如离心风机还可以安装在壳体1的内壁上，由其自身的电机单独控制该离心风机何时工作（图未示出）。

在本发明的一个实施例中，压缩装置包括曲轴25和主轴承21，曲轴25的一端（例如，图1和图2中的上端）与电机相连、且另一端（例如，图1和图2中的下端）穿过主轴承21，曲轴25上形成有中心油孔（图未示出），曲轴25和主轴承21之间设有润滑通道，润滑通道与中心油孔连通，且润滑通道被构造成从中心油孔流入的润滑油沿曲轴25的轴向朝向远离电机的方向流动。

具体地，例如在图4的示例中，中心油孔沿曲轴25的轴向延伸，曲轴25上形成有沿其径向延伸的径向油孔251，径向油孔251的一端与中心油孔连通、且另一端贯穿曲轴25的外周壁，径向油孔251设在对应于主轴承21上端部位置，从而壳体1下部油池内的冷冻机油可以从中心油孔进入到径向油孔251内，润滑通道设在曲轴25的外表面和主轴承21的内表面之间，其中，润滑通道包括：油槽212和出油通道213，油槽212形成在曲轴25和主轴承21中的其中一个上，也就是说，油槽212可以形成在曲轴25的外表面上（图未示出），或者形成在主轴承21的内表面上，如图4所示，此时油槽212沿曲轴25的轴向螺旋延伸，且在从上到下的方向上、油槽212沿顺时针方向螺旋延伸，油槽212的上端与径向油孔251大致位于同一水平面内，当曲轴25顺时针方向转动时，在某一时刻径向油孔251与油槽212的上端连通，中心油孔内的冷冻机油可以通过径向油孔251进入油槽212内，油槽212可以促进冷冻机油向下流动，从而润滑主轴承21内表面，出油通道213形成在主轴承21上，且出油通道213与油槽212连通，例如，出油通道213可以形成在主轴承21的下部，出油通道213的一端与油槽212的下端连通、另一端沿主轴承21的径向向外延伸至贯穿主轴承21的外周壁，当曲轴25旋转至一定角度时，油槽212的下端与出油通道213连通，油槽212内的冷冻机油可以通过出油通道213回流至壳体1下部的油池内。这里，需要说明的是，油槽212的上端应低于主轴承21的上端面，避免消音器内的高压气体进入油槽212内，影响该处供油，防止旋转式压缩机因供油不足而发生异常。

当然，本发明不限于此，当曲轴25逆时针方向转动时，油槽212还可以被构造成从上到下沿逆时针方向螺旋延伸，从而保证油槽212内的冷冻机油可以更好地向下流动，以对主轴承的内表面进行润滑（图未示出）。

进一步地，参照图4，主轴承21的内周壁上形成有环形的过渡槽214，过渡槽214与油槽212的下端对应且连通，出油通道213的一端（例如，图4中的右端）与过渡槽214连通，由此，曲轴25在转动的过程中，油槽212内的冷冻机油在任何时刻均可以通过过渡槽214进入到出油通道213内，并通过出油通道213排出至壳体1的油池内，从而有效地保证了壳体1下部油池内的储油量。

根据本发明实施例的旋转式压缩机，该旋转式压缩机可以为变频压缩机，当变频压缩机的运行频率上升后，单位时间内的排气量增加的情况下，排气气流内的冷冻机油仍然可以分离出来，而不会随着排气气流一起排出至壳体1外，从而不会出现吐油量过大的现象，换言之，有效地保证了壳体1内下部油池的储油量，提高了变频压缩机的可靠性。

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 (11)

1.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体上形成有排气口；

压缩装置，所述压缩装置设在所述壳体内；

电机，所述电机与所述压缩装置相连以驱动所述压缩装置压缩冷媒，所述排气口与所述壳体的所述电机远离所述压缩装置的一侧空间连通；以及

导气装置，所述导气装置设在所述压缩装置的邻近所述电机的一侧，所述导气装置被构造成从所述压缩装置排出的冷媒中的至少部分通入到所述导气装置内、且所述至少部分冷媒流经所述导气装置和所述电机后进入到所述壳体的所述电机远离所述压缩装置的一侧空间内并从所述排气口排出，所述导气装置的一端延伸至所述电机且与所述电机之间具有间隙，所述电机包括定子和转子，所述转子可转动地设在所述定子内，所述转子上形成有环形的凹槽，所述导气装置的所述一端伸入所述凹槽内且与所述凹槽的内壁彼此间隔开。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述压缩装置上形成有排气孔，

所述导气装置连接在所述压缩装置上且与所述压缩装置共同限定出导气通道，所述导气通道与所述排气孔连通。

3.根据权利要求2所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述转子上形成有通气孔。

4.根据权利要求3所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述间隙的宽度为0～2mm。

5.根据权利要求2所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述导气装置为消音器。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述壳体的所述电机远离所述压缩装置的一侧空间内设有分离装置。

7.根据权利要求6所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述分离装置为离心风扇。

8.根据权利要求7所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述压缩装置包括曲轴，所述曲轴的一端穿过所述电机伸入所述壳体的所述电机远离所述压缩装置的一侧空间内，所述离心风扇设在所述曲轴的所述一端。

9.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述压缩装置包括曲轴和主轴承，所述曲轴的一端与所述电机相连、且另一端穿过所述主轴承，所述曲轴上形成有中心油孔，

所述曲轴和主轴承之间设有润滑通道，所述润滑通道与所述中心油孔连通且被构造成从所述中心油孔流入的润滑油沿所述曲轴的轴向朝向远离所述电机的方向流动。

10.根据权利要求9所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述润滑通道包括：

油槽，所述油槽形成在所述曲轴和所述主轴承中的其中一个上；和

出油通道，所述出油通道形成在所述主轴承上且与所述油槽连通。

11.根据权利要求10所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述油槽形成在所述主轴承的内表面上且沿所述曲轴的轴向螺旋延伸。