CN105090043A - 旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式压缩机，连接排气管的密闭的壳体中收纳了旋转式的压缩机构部和电机，所述电机包括定子和转子，所述压缩机构部包括：具备压缩腔的气缸、收纳在所述气缸中的活塞和滑片、被所述转子驱动且对所述活塞进行偏心运转的曲轴、与所述曲轴或者所述转子共同进行旋转的油分离装置，所述油分离装置被构造成使得从所述压缩腔排出的高压气体依次流经所述油分离装置的外周、所述油分离装置的内部、所述曲轴的内部具备的轴中孔、所述轴中孔的开口端和所述排气管。根据本发明实施例的旋转式压缩机，可以降低压缩机的吐油量，确保压缩机内部的必要的油量，提高压缩机的可靠性，维持压缩效率。

Description

旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及制冷领域，尤其是涉及一种旋转式压缩机。

背景技术

从壳体容量小的旋转式压缩机排出到制冷循环中的冷媒中混入了润滑油。因此，压缩机内部的油量会有变动，壳体内部的保油量会大幅度降低。因此结果，不但会使压缩机会有故障，而且效率会降低。该课题在90rps以上的高速运行的旋转式压缩机中就会更严重。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种旋转式压缩机，降低压缩机的吐油量。

根据本发明实施例的旋转式压缩机，连接排气管的密闭的壳体中收纳了旋转式的压缩机构部和电机，所述电机包括定子和转子，所述压缩机构部包括：具备压缩腔的气缸、收纳在所述气缸中的活塞和滑片、被所述转子驱动且对所述活塞进行偏心运转的曲轴、与所述曲轴或者所述转子共同进行旋转的油分离装置，所述油分离装置被构造成使得从所述压缩腔排出的高压气体依次流经所述油分离装置的外周、所述油分离装置的内部、所述曲轴的内部具备的轴中孔、所述轴中孔的开口端和所述排气管。

根据本发明实施例的旋转式压缩机，通过设有上述的油分离装置，可以降低压缩机的吐油量，确保压缩机内部的必要的油量，提高压缩机的可靠性，维持压缩效率。

在本发明的一些实施例中，所述油分离装置形成为固定在所述转子或者所述曲轴的中空的圆筒板，所述圆筒板外套在所述曲轴上，所述圆筒板与所述曲轴和所述转子之间限定出气体通道腔，所述气体通道腔的周壁上设有第一气体吸入口。

在本发明的一些实施例中，所述转子具有端环，所述端环的周壁上设有第二气体吸入口，所述端环的顶部固定有第一顶板以封盖所述端环，所述第一顶板和所述端环限定出所述油分离装置。

在本发明的一些实施例中，所述曲轴的周壁上具有与所述轴中孔连通的主轴横孔，所述转子的内周壁上设有凹槽，所述凹槽延伸至所述转子的顶部，所述主轴横孔位于所述凹槽内，所述转子的顶壁固定有第二顶板，所述第二顶板与所述凹槽限定出所述油分离装置。

在本发明的一些实施例中，所述轴中孔的开口端和所述排气管的开口端的气体通道连接部分中具备调整这两个开口端中间形成的间隙的调整件。

具体地，所述壳体的内顶壁上设有端板筒，所述排气管的下端伸入到所述端板筒内，所述轴中孔的开口端位于所述端板筒内，所述曲轴的上部设有密封板，所述密封板位于所述端板筒的下方，所述密封板与所述端板筒接触或者具有缝隙，所述密封板和所述端板筒限定出所述调整件。

在本发明的一些实施例中，所述油分离装置和所述轴中孔的开口端之间设置有与所述曲轴共同旋转的旋转板。

进一步地，所述油分离装置和所述旋转板之间设有线圈弹簧。

在本发明的一些实施例中，所述排气管的下端伸入到所述轴中孔的开口端内。

根据本发明的一些具体实施例，所述压缩机构部包括多个气缸。

附图说明

图1与本发明的实施例1相关、表示旋转式压缩机内部构造的纵截面图；

图2与实施例1相关、曲轴详细图；

图3与实施例1相关、油分离装置的详细图；

图4与实施例1相关、油分离装置的详细图；

图5与本发明的实施例2相关、油分离装置的详细图；

图6与本发明的实施例3相关、油分离装置的详细图。

附图标记：

旋转式压缩机1、壳体2、圆筒壳体2a、上端板2b、下端板2c、电机4、定子4a、转子4b、端环61、端环窗61a、顶板60、铆钉61b、

压缩机构部5、气缸10、压缩腔10a、活塞66、主轴承40、副轴承45、曲轴30、偏心轴34、主轴32、主轴横孔32a、C卡环槽32b、轴中孔38、副轴36、排气装置40b、消声器40a、端板筒2d、

吸入管13、排气管3、油8、圆筒板20、外周窗20a、圆板26、C卡环65、线圈弹簧67、转子组装棒62、密封板25、平板25a、导向筒25b、单向爪25c、衬套螺母50、弹簧垫圈51、

冷凝器81、膨胀阀82、蒸发器83、储液器85。

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。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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图6详细描述根据本发明实施例的旋转式压缩机1。其中旋转式压缩机1可以为卧式旋转式压缩机也可以为摇摆式旋转式压缩机。

根据本发明实施例的旋转式压缩机1，连接排气管3的密闭的壳体2中收纳了旋转式的压缩机构部5和电机4，电机4包括定子4a和转子4b，压缩机构部5包括：具备压缩腔10a的气缸10、收纳在气缸10中的活塞66和滑片、被转子4b驱动且对活塞66进行偏心运转的曲轴30、与曲轴30或者转子4b共同进行旋转的油分离装置，油分离装置被构造成使得从压缩腔10a排出的高压气体依次流经油分离装置的外周、油分离装置的内部、曲轴30的内部具备的轴中孔38、轴中孔38的开口端和排气管3。

换言之，旋转式压缩机1包括电机4和压缩机构部5，压缩机构部5和电机4分别设在密封的壳体2内，电机4包括定子4a和设在定子4a内的转子4b。压缩机构部5包括气缸10、活塞66、滑片、曲轴30和油分离装置。可选地，压缩机构部5可以包括多个气缸10。

气缸10具有压缩腔10a，活塞66可活动地设在压缩腔10a内，滑片可往复运动地设在气缸10上且与活塞66配合。曲轴30与转子4b相连以由转子4b驱动转动，曲轴30与活塞66配合以驱动活塞66偏心运转。可以理解的是，曲轴30具有轴中孔38，曲轴30的外周壁上设有与轴中孔38连通的主轴横孔32a。轴中孔38的顶部敞开以限定出轴中孔38的开口端。

油分离装置可与曲轴30共同旋转，或者油分离装置与转子4b共同旋转。油分离装置可形成为任何结构，只要使得高压气体按下述路径流动即可：高压气体从油分离装置的外部进入到油分离装置内，然后高压气体通过主轴横孔32a进入到轴中孔38内，最后高压气体从轴中孔38排向排气管3以排出压缩机。

由于油分离装置与曲轴30或者转子4b共同旋转，比重大的油不能进入到油分离装置内，比重轻的气体进入到油分离装置中，从而可以起到油气分离的作用，降低了从排气管3排出的冷媒中的含油量。

根据本发明实施例的旋转式压缩机1，通过设有上述的油分离装置，可以降低压缩机的吐油量，确保压缩机内部的必要的油量，提高压缩机的可靠性，维持压缩效率。

在本发明的一些实施例中，如图3和图4所示，油分离装置形成为固定在转子4b或者曲轴30的中空的圆筒板20，圆筒板20外套在曲轴30上，圆筒板20与曲轴30和转子4b之间限定出气体通道腔，气体通道腔的周壁上设有第一气体吸入口(即为下述的外周窗20a)。

在本发明的一些实施例中，如图5所示，转子4b具有端环61，端环61的周壁上设有第二气体吸入口(即为下述的端环窗61a)，端环61的顶部固定有第一顶板60以封盖端环61，第一顶板60和端环61限定出油分离装置。

在本发明的一些实施例中，如图6所示，曲轴30的周壁上具有与轴中孔38连通的主轴横孔32a，转子4b的内周壁上设有凹槽(即为下述的圆筒槽)，凹槽延伸至转子4b的顶部，主轴横孔32a位于凹槽内，转子4b的顶壁固定有第二顶板60，第二顶板60与凹槽限定出油分离装置。

根据本发明的一些实施例，轴中孔38的开口端和排气管3的开口端的气体通道连接部分中具备调整这两个开口端中间形成的间隙的调整件。也就是说，调整件位于轴中孔38的开口端和排气管3的开口端的气体通道连接部分中，调整件用于调整轴中孔38的开口端和排气管3的开口端之间形成的间隙。例如如图3-图5所示，壳体2的内顶壁上设有端板筒2d，排气管3的下端位于端板筒2d内，曲轴30的上端伸入到端板筒2d内，密封板25设在曲轴30上且位于端板筒2d的下方，密封板25与端板筒2d接触或者具有缝隙，密封板25和端板筒2d限定出调整件。

如图3所示，在本发明的一些实施例中，油分离装置和轴中孔38的开口端之间设置有与曲轴30共同旋转的旋转板。可选地，旋转板可以形成为圆板26。从而通过设有旋转板，可以将紊流的高压气体集中在油分离装置的外周方向，发挥不向电机4的上部空间扩散的效果，提高了油分离装置的油分离效果。

进一步地，油分离装置和旋转板之间设有线圈弹簧67。

在本发明的一些实施例中，如图6所示，排气管3的下端伸入到轴中孔38的开口端内。

下面参考图1-图6对根据本发明三个具体实施例的旋转式压缩机1进行详细描述。

实施例1：

图1所示旋转式压缩机1、在壳体2的内径收纳了可以改变旋转速度的变频式电机4和压缩机构部5，构成电机4的定子4a的外周和压缩机构部5中心具备的气缸10外周固定在壳体2的内径上。壳体2由圆筒壳体2a、其上下端焊接的上端板2b和下端板2c组成。另外，壳体2的底部储存了润滑油(油8)。

压缩机构部5具备：气缸10的压缩腔10a中收纳的活塞66、与该活塞共同往复运动的滑片(无图示)、所述气缸中具备的主轴承40和副轴承45、由偏心驱动活塞66的偏芯轴34(图2图示)和与主轴承40、副轴承45分别滑动配合的主轴32和副轴36构成的曲轴30。另外，主轴承40中具备了内置排气装置40b的消声器40a。在定子4a内径中进行旋转的转子4b固定在主轴32上。

从吸入管13吸入的低压气体在压缩腔10a中压缩，从排气装置40b排出到消声器40a中。大量的高压气体从消声器40a开始排出后，由于转子4b的旋转产生紊流。该紊流气体中混入了壳体2底部上卷的油，高压气体的油量大，比如成为含有5～10％的油混合气体。

混合气体从电机4的下侧向上侧移动，朝唯一的排气通道圆筒板20移动。比重大的油不能进入高速旋转的圆筒板20中、只有比重轻的气体从圆筒板20开口的数个外周窗20a移动到圆筒板20中、从主轴横孔32a开始按轴中孔38、端板筒2d、排气管3的顺序进行流动。油量降低到1％以下的高压气体从排气管3开始按冷凝器81、膨胀阀82、蒸发器83、储液器85的顺序进行流动回到吸入管13中。

与曲轴30一起运行的圆板26、将紊流的高压气体集中在圆筒板20的外周方向、发挥不向电机4的上部空间扩散的效果。即，对紊流的高压气体进行整流、促进圆筒板20的离心油分离效果。但是，油分离效果如果只靠圆筒板20就足以保证的话，就可以省略圆板26了。

图2表示曲轴30的详细图、表示对主轴32的轴端开口的轴中孔38、与对其开口的主轴横孔32a的详细。主轴横孔32a为2个贯通横孔、但从气体循环量以及主轴强度的观点来看，也可以改变2个孔位置或者是1个非贯通的横孔也行。C卡环槽32b为后述C卡环65嵌入的槽、在圆筒板20和圆板26组装中需要。

图3表示图1所示的圆筒板20和圆板26、上端板2b中具备的部品的配置。主轴32中固定的C卡环65、是防止圆筒板20的上端和圆板26的下端之间具备的线圈弹簧67扩张的限位器。因此，圆筒板20和圆板26、分别在转子4b的上端和C卡环65处静止固定。因此，圆筒板20和圆板26可以与转子4b或者曲轴30同步旋转。

另外、为了切实地防止圆筒板20的自转，圆筒板20的下侧的一部折弯在内侧、将转子4b的上端的突起的转子组装棒62(图6参照)作为自转限位器利用。如果需要圆板26的防止自转的话，可以将线圈弹簧67的端部折弯成直角，插入圆板26中追加的小孔中。

排气管3对固定在上端板2b中央的端板筒2d中心开口，所以排气管3和轴中孔38是同心。但是，为了避免从端板筒2d的下端内周和主轴32的外周之间形成的间隙开始，壳体2的高压气体的一部分不通过圆筒板20而直接排入到排气管3，设置了密封板25。密封板25由平板25a和导向筒25b组成、导向筒25b具备只对转子侧方向移动的单向爪25c(限位器)。

图2所示偏芯轴34和主轴承40之间的间隙C(比如、0.3mm)、为图3所示端板筒2d的下端和平板25a的间隙C。即，在压缩机的最终组装工序中，压缩机构部5固定在壳体2后，如果压缩机上下反转的话，与转子4b一体化的曲轴只变动间隙C。这时，端板筒2d和平板25a之间会产生间隙C。间隙C足够小，所以，壳体内的混合气体在这个边角短路泄漏的气体量可以忽略不计。

从压缩腔11a排出的大部分混合气体从圆筒板20经过排气管3排出到制冷循环中。与电机4的旋转速度成正比，油混合气体有增加，但圆筒板20的油分离作用也增加，所以，不管电机旋转速度如何，吐油量是一定的。因此，壳体2的储油量要稳定保持充足。其结果，压缩机可以维持可靠性和效率。

图4表示不采用圆板26的设计案例。该设计中、通过衬套螺母50和弹簧垫圈51将圆筒板20固定在转子4b的上端。

实施例2：

如图5所示，如果是在转子4b具备端环61的式样的话，可以在端环61的外周构成数个端环窗61a。另一方面、用铆钉61b将顶板60和端环61进行一体化固定。该设计中，端环窗61a与实施例1中采用的圆筒板20的外周窗20a相当。

实施例3：

图6的转子4b与实施例1一样，是没有端环的变频电机式样。通常、转子4b中具备4个以上的转子组装棒62。这些转子组立棒62中至少利用2根，固定顶板60。主轴横孔32a在对转子4b的回转轴中心开口的圆筒槽中、所以可以得到充分的开孔面积。该设计中，主轴横孔32a在转子4b的中间，所以油分离装置可以进行小型化。另外，主轴横孔32a表示配置在转子4b中的设计案例。

作为本发明的一个特征、轴中孔38与排气管3同轴、它们的内径基本相同。图6表示利用该特征的设计例。轴中孔38的开口端的一部分比排气管3的外径稍大，有较小的间隙(S)。从排气管3的内径上端开始插入同径的夹具、插入到轴中孔38的内径中的话，它们就可以进行调心了。其后，一边维持调心，一边将排气管3焊接在上端板2b中心孔处。

其结果、轴中孔38和排气管3为同心，主轴32不与排气管3接触就可以旋转。另外，该间隙(S)小，所以从压缩腔10a排出的混合气体与排气管3短路流出的量可以忽略。该设计，表示将上端板2b焊接在圆筒壳体2a的上端开口部后，对着轴中孔38对排气管3进行调心。

所述从实施例1开始到实施例3所示的本发明、不但可以应用在单缸旋转式压缩机中，也很容易应用在具备2个以上气缸的多缸旋转式压缩机中，或者卧式旋转式压缩机中。另外，作为压缩形态也可以应用在活塞和滑片一体化的摇摆式旋转式压缩机中。

本发明的旋转式压缩机、可以搭载在空调器、制冷装置、热水器、车载用制冷或者空调器等上。

综上分析可知，发明要解决的课题为：

壳体内压力为高压侧的旋转式压缩机从压缩腔排出的高压气体中含有大量的油。因此，压缩机的吐油量会增加，壳体内的油量会降低。

为解决上述课题的采用的一个具体手段为：

从压缩腔排出的所有高压气体、从消声器40a开始从电机4的下侧向上侧移动，朝着圆筒板20的外周方向移动。比重大的油不能进入高速旋转的圆筒板20中、只有比重轻的气体从对圆筒板20开口的外周窗20a移动到圆筒板20中、从主轴横孔32a按轴中孔38、端板筒2d、排气管3的顺序流动。与曲轴30一起旋转的圆板26、具有对高压气体紊流进行整流的效果。

采用所述手段为本发明带来的效果：

(1)曲轴上配备的离心式油分离器、降低了压缩机吐油量，确保压缩机内部确保必要的油量。

(2)降低高速运行时的吐油量，提高压缩腔的可靠性。

(3)因为可以时常保持必要的油量，所以可以维持压缩效率。

(4)在卧式旋转式压缩机或摇摆式旋转式压缩机中可以应用。

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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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，对所述术语的示意性表述不必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，所述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对所述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种旋转式压缩机，其特征在于，连接排气管的密闭的壳体中收纳了旋转式的压缩机构部和电机，所述电机包括定子和转子，所述压缩机构部包括：具备压缩腔的气缸、收纳在所述气缸中的活塞和滑片、被所述转子驱动且对所述活塞进行偏心运转的曲轴、与所述曲轴或者所述转子共同进行旋转的油分离装置，所述油分离装置被构造成使得从所述压缩腔排出的高压气体依次流经所述油分离装置的外周、所述油分离装置的内部、所述曲轴的内部具备的轴中孔、所述轴中孔的开口端和所述排气管。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述油分离装置形成为固定在所述转子或者所述曲轴的中空的圆筒板，所述圆筒板外套在所述曲轴上，所述圆筒板与所述曲轴和所述转子之间限定出气体通道腔，所述气体通道腔的周壁上设有第一气体吸入口。

3.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述转子具有端环，所述端环的周壁上设有第二气体吸入口，所述端环的顶部固定有第一顶板以封盖所述端环，所述第一顶板和所述端环限定出所述油分离装置。

4.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述曲轴的周壁上具有与所述轴中孔连通的主轴横孔，所述转子的内周壁上设有凹槽，所述凹槽延伸至所述转子的顶部，所述主轴横孔位于所述凹槽内，所述转子的顶壁固定有第二顶板，所述第二顶板与所述凹槽限定出所述油分离装置。

5.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述轴中孔的开口端和所述排气管的开口端的气体通道连接部分中具备调整这两个开口端中间形成的间隙的调整件。

6.根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述壳体的内顶壁上设有端板筒，所述排气管的下端伸入到所述端板筒内，所述轴中孔的开口端位于所述端板筒内，所述曲轴的上部设有密封板，所述密封板位于所述端板筒的下方，所述密封板与所述端板筒接触或者具有缝隙，所述密封板和所述端板筒限定出所述调整件。

7.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述油分离装置和所述轴中孔的开口端之间设置有与所述曲轴共同旋转的旋转板。

8.根据权利要求7所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述油分离装置和所述旋转板之间设有线圈弹簧。

9.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述排气管的下端伸入到所述轴中孔的开口端内。

10.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述压缩机构部包括多个气缸。