CN106050672B - 一种旋转压缩机及具有其的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转压缩机及具有其的空调系统，所述压缩机包括气缸(1)、上法兰(2)和下法兰(3)，其中在所述气缸(1)上开设有至少一个用于对气缸内、外部进行隔热的隔热槽(4)，且所述隔热槽(4)通过连通至油气分离器(5)的回油端(51)以通入被所述油气分离器(5)分离出的润滑油。通过本发明采用将隔热槽连通至油气分离器的回油端的结构形式，能够将油气分离器回油端的低温润滑油通入隔热槽中，有效地降低了压缩机的传热损失，并且还提高了压缩机泵体的效率、提高压缩机的性能。

Description

一种旋转压缩机及具有其的空调系统

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，具体涉及一种旋转压缩机及具有其的空调系统。

背景技术

现有技术中的旋转压缩机的泵体组一般由曲轴101、上法兰102、气缸103、下法兰104、滚子105、滑片106等主要零件组成(如图1-2所示)，气缸内圆与滚子外径围成的月牙型腔为泵体的压缩工作腔，压缩工作腔壁面为金属实体时，由于金属导热性好，使气缸外界的高温气体的热量通过气缸壁面传递到气缸工作腔，进而使工作腔内的气体受热膨胀产生多余的压缩功(传热损失)，最终导致泵体效率下降，压缩机性能衰减。为了改善上述问题专利号为201420591254.0的专利公开了一种具有隔热腔的气缸及旋转压缩机，气缸上设计的隔热腔与油池连通以使油池内的润滑油与在油池和隔热腔之间循环流动，相对于普通金属材料，润滑油导热系数低，能够有效隔离压缩腔与环境高温的传热损失，提高压缩机效率。但该设计方案向隔热槽内引流的润滑油为压缩机油池内的高温润滑油，由于油池中的润滑油温度相对于排气温度差别不大，气缸外界的高温气体的热量仍会通过气缸壁面传递到气缸工作腔，进而使工作腔内的气体受热膨胀产生多余的压缩功(传热损失)，最终导致泵体效率下降，压缩机性能衰减，因此该高温润滑油仍不会明显减弱压缩腔内的传热损失，使得压缩腔内的传热损失依旧较大。

由于现有技术中的旋转压缩机气缸外界高温气体的热量会传递至气缸工作腔而导致产生传热损失、使得泵体效率下降、压缩机性能衰减等技术问题，因此本发明研究设计出一种旋转压缩机及具有其的空调系统。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的旋转压缩机不能有效降低传热损失的缺陷，从而提供一种旋转压缩机及具有其的空调系统。

本发明提供一种旋转压缩机，其包括气缸、上法兰和下法兰，其中在所述气缸上开设有至少一个用于对气缸内、外部进行隔热的隔热槽，且所述隔热槽通过连通至油气分离器的回油端以通入被所述油气分离器分离出的润滑油。

优选地，所述气缸上还设置有润滑油引导槽以将润滑油导入至所述隔热槽中。

优选地，在与所述气缸轴线相垂直的横截面上，所述润滑油引导槽为围绕轴线的一段圆弧，且位于气缸上所述隔热槽位置的径向外侧、所述气缸外壁的径向内侧。

优选地，在所述上法兰和/或所述下法兰上还设置有与所述润滑油引导槽相接通的润滑油流通通道；所述润滑油流通通道通过吸油管连接至所述油气分离器的所述回油端。

优选地，在所述气缸上还设置有与所述隔热槽相连通的背压引导槽，所述背压引导槽引入压力至所述隔热槽中。

优选地，所述背压引导槽将所述隔热槽与所述气缸的吸气口相连通。

优选地，在与所述气缸轴线相垂直的横截面上，所述背压引导槽为围绕轴线的一段圆弧，且其位于气缸上所述隔热槽位置的径向内侧、所述气缸的工作腔的径向外侧。

优选地，所述背压引导槽沿所述气缸的轴向形成的剖面面积为0.25mm²-1mm²。

优选地，当同时具有润滑油引导槽和背压引导槽时，所述隔热槽为多个，多个所述隔热槽之间通过所述润滑油引导槽和所述背压引导槽相连通。

优选地，所述隔热槽还与所述气缸的工作腔的吸气口相连通。

本发明还提供一种空调系统，其包括前述的旋转压缩机，还包括与所述压缩机相连通的所述油气分离器。

本发明提供的一种旋转压缩机及具有其的空调系统具有如下有益效果：

1.通过本发明的旋转压缩机及具有其的空调系统，采用将隔热槽连通至油气分离器的回油端的结构形式，能够将油气分离器回油端的低温润滑油通入隔热槽中，有效地降低了压缩机的传热损失，并且还提高了压缩机泵体的效率、提高压缩机的性能；

2.通过本发明的旋转压缩机及具有其的空调系统，采用在气缸上设置润滑油引导槽以及在上法兰和/或下法兰上设置吸油口和润滑油流通孔的方式，能够使得气缸隔热槽通过上述通路经由法兰连接至分液器底部的油池，有效地形成低温润滑油的循环通道；

3.通过本发明的旋转压缩机及具有其的空调系统，采用在气缸上设置与隔热槽连通的背压引导槽，能够引入低压压力尤其是引入压缩机气缸吸气口的低压压力至隔热槽，能够通过低压而促进及保证低温润滑油流入至隔热槽中，保证了低温润滑油流入的动力，防止高温高压制冷剂进入而产生负面影响；

4.通过本发明的旋转压缩机及具有其的空调系统，采用将隔热槽还与气缸的工作腔的吸气口相连通的方式，能够通过隔热作用完成后的润滑油润滑工作腔内的摩擦副并在泄漏间隙间产生油膜密封的效果，提高气缸内的润滑效果，减少泄漏损失。

附图说明

图1是现有技术中的旋转压缩机泵体的的结构示意图；

图2是现有技术中的油气分离器的结构示意图；

图3是本发明的旋转压缩机泵体的的结构示意图；

图4是图3中的气缸的结构示意图，其中：

4(a)为气缸的正面立体结构示意图，4(b)为4(a)的俯视图，4(c)为气缸的背面立体结构示意图，4(d)为4(c)的俯视图；

图5是图3中的下法兰的结构示意图；

图6是本发明的油气分离器的结构示意图。

图中附图标记表示为：

101—曲轴，102—上法兰，103—气缸，104—下法兰，105—滚子，106—滑片,107—油气分离器入口，108—油气分离器，109—油气分离器出口，110—回油孔；

1—气缸，11—吸气口，2—上法兰，3—下法兰，4—隔热槽，5—油气分离器，51—回油端，52—油气分离器入口，53—油气分离器出口，6—润滑油引导槽，7—吸油口，8—润滑油流通通道，9—吸油管，10—背压引导槽。

具体实施方式

如图3-6所示，本发明提供一种旋转压缩机，其包括气缸1、上法兰2和下法兰3，其中在所述气缸1上开设有至少一个用于对气缸内、外部进行隔热的隔热槽4(即所述隔热槽4形成于所述气缸1的内壁和外壁之间的气缸的本体结构上)，且所述隔热槽4通过连通至油气分离器5的回油端51以通入被所述油气分离器5分离出的低温润滑油，其中所述油气分离器5连接至所述压缩机的吸气口或排气口。

通过本发明的旋转压缩机，采用将隔热槽连通至油气分离器的回油端的结构形式，能够将油气分离器回油端的低温润滑油通入隔热槽中，有效地降低了压缩机的传热损失，并且还提高了压缩机泵体的效率、提高压缩机的性能。气缸设计隔热槽，充斥的润滑油导热系数一般为0.15-0.3W/mk，相对金属传热系数80w/mk有明显的绝热效果，可以抑制吸气腔内冷媒温升和膨胀，提高吸气腔的吸气量，从而提高了旋转式压缩机的容积效率，提升了旋转式压缩机的性能。气缸隔热槽中的润滑油源与分液器分离出的低温润滑油，由于润滑油温度低于工作腔内的温度，可有效降低工作腔与压缩机壳体内的传热损失。

优选地，所述气缸1上还设置有润滑油引导槽6以将低温润滑油导入至所述隔热槽4中。这样能够有效实现将低温润滑油导入至隔热槽中的目的。

优选地，在与所述气缸1轴线相垂直的横截面上，所述润滑油引导槽6成围绕轴线的环形结构中的一段，且位于气缸上所述隔热槽4位置的径向外侧、所述气缸1外壁的径向内侧(但不局限于这种设置位置，例如还可以设置在隔热槽的径向内侧、气缸工作腔的径向外侧等)。这是本发明的润滑油引导槽的优选形状和设置形式，这样能够有效地对环绕所述气缸的工作腔设置的多个槽同时实现导油的功能，且将润滑油引导槽设置于隔热槽4的径向外侧、气缸1外壁的径向内侧是为了能够有效地减小设置路径，同时防止油不经过隔热槽而直接进入工作腔中、起不到隔热的作用。

优选地，在所述上法兰2和/或所述下法兰3上还设置有与所述润滑油引导槽6相接通的吸油口7，以及与该吸油口7相连通的润滑油流通通道8；所述润滑油流通通道8通过吸油管9连接至所述油气分离器5的所述回油端51。采用在在上法兰和/或下法兰上设置吸油口和润滑油流通孔的方式(本发明优选设置在下法兰上)，能够使得气缸隔热槽通过上述通路经由法兰连接至分液器底部的油池，有效地形成低温润滑油的循环通道。

优选地，在所述气缸1上还设置有与所述隔热槽4相连通的背压引导槽10，所述背压引导槽10引入低压压力至所述隔热槽4中。通过本发明的旋转压缩机，采用在气缸上设置与隔热槽连通的背压引导槽，能够引入低压压力尤其是引入压缩机气缸吸气口的低压压力至隔热槽，能够通过低压而促进及保证低温润滑油流入至隔热槽中，保证了低温润滑油流入的动力，防止高温高压制冷剂进入而产生负面影响。

优选地，所述背压引导槽10将所述隔热槽4与所述气缸1的吸气口11相连通。这是本发明引入低压压力至隔热槽的优选方式，将气缸的吸气口通过背压引导槽连通至隔热槽中，能够有效地利用气缸吸气口处的低压压力，通过低压而促进及保证低温润滑油顺利地流入至隔热槽中，保证了低温润滑油流入的动力，防止高温高压制冷剂进入而产生负面影响。

优选地，在与所述气缸1轴线相垂直的横截面上，所述背压引导槽10成围绕轴线的环形结构中的一段，且其位于气缸上所述隔热槽4位置的径向内侧、所述气缸1的工作腔的径向外侧(但不局限于这种设置位置，例如还可以设置在隔热槽的径向外侧、气缸外壁的径向内侧等)。这是本发明的背压引导槽的优选形状和设置形式，这样能够有效地对环绕所述气缸的工作腔设置的多个槽同时实现导压的功能，且将背压引导槽设置于隔热槽4的径向内侧、气缸工作腔的径向外侧是为了能够有效地减小设置路径，同时防止引入的背压泄漏出气缸外，形成能量损耗。

优选地，所述背压引导槽10沿所述气缸的轴向形成的剖面面积为0.25mm²-1mm²。将背压引导槽的横截面面积设置为0.25mm²-1mm²的范围内能够以利于对润滑油流量的控制，为了仅控制气液分离器中的油流入隔热槽而防止制冷剂流入隔热槽，过大的截面设计可能会导致高压气体的泄漏(当流入吸气口的油量流速高于分液器分油速度会导致分液器中的低温制冷剂通过隔热槽流入吸气口，进而导致这部分导入的低温制冷剂产生过热损失。)。

优选地，当同时具有润滑油引导槽6和背压引导槽10时，所述隔热槽4为多个，多个所述隔热槽4之间通过所述润滑油引导槽6和/或所述背压引导槽10相连通。通过上述的结构形式和设置方式，能够有效地通过润滑油引导槽将润滑油导流至多个隔热槽中、且通过背压引导槽将低压压力引导至多个隔热槽中，从而完成对多个隔热槽的导压和导流的作用、能够达到通过隔热槽中的润滑油进行隔热的目的。

优选地，所述隔热槽4还与所述气缸1的工作腔的吸气口11相连通(通过背压引导槽10)。用将隔热槽还与气缸的工作腔相连通的方式，能够通过隔热作用完成后的润滑油润滑工作腔内的摩擦副并在泄漏间隙间产生油膜密封的效果，提高气缸内的润滑效果，减少泄漏损失。

优选地，所述隔热槽4为沿所述气缸1的轴线方向贯通的通槽。这是隔热槽的优选设置方式，能够更加良好地起到隔热的效果。

优选地，所述隔热槽4沿所述气缸1轴线的垂直平面的截面形状为圆形、椭圆形、腰形或环形。这是隔热槽的优选形状。

本发明还提供一种空调系统，其包括前述的旋转压缩机，还包括与所述压缩机相连通的所述油气分离器5。通过包括前述的旋转压缩机，采用将隔热槽连通至油气分离器的回油端的结构形式，能够将油气分离器回油端的低温润滑油通入隔热槽中，有效地降低了压缩机的传热损失，并且还提高了压缩机泵体的效率、提高压缩机的性能。气缸设计隔热槽，充斥的润滑油导热系数一般为0.15-0.3W/mk，相对金属传热系数80w/mk有明显的绝热效果，可以抑制吸气腔内冷媒温升和膨胀，提高吸气腔的吸气量，从而提高了旋转式压缩机的容积效率，提升了旋转式压缩机的性能。气缸隔热槽中的润滑油源与分液器分离出的低温润滑油，由于润滑油温度低于工作腔内的温度，可有效降低工作腔与压缩机壳体内的传热损失。

下面介绍一下本发明的工作原理和优选实施例

本发明通过在气缸上设置与吸气口、下法兰、吸油管相连的隔热槽，能够减小传热损失；隔热槽与吸气口的连通，引入低背压并产生吸油驱动，并在吸气口的吸气驱动下确保吸油管从分液器底部泵取低温润滑油至隔热槽中；并最终吸入工作腔，润滑工作腔内的摩擦副并对泄漏间隙产生密封效果；分液器不设置常规回油孔，确保分液器中分离出的低温润滑油只通过隔热槽循环至压缩腔。

有益效果：

气缸隔热槽引入低温润滑油冷却工作腔，不仅降低传热损失，更提高了压缩腔的效率；气缸设计隔热槽，充斥的润滑油导热系数一般为0.15-0.3W/mk，相对金属传热系数80w/mk有明显的绝热效果，可以抑制吸气腔内冷媒温升和膨胀，提高吸气腔的吸气量，从而提高了旋转式压缩机的容积效率，提升了旋转式压缩机的性能。

气缸隔热槽中的润滑油源与分液器分离出的低温润滑油，由于润滑油温度低于工作腔内的温度，可有效降低工作腔与压缩机壳体内的传热损失。

气缸隔热槽引入低背压，有利于促进及保证低温润滑油的循环；气缸隔热槽与吸气通道连通，引入低背压，作为保证润滑油流入的动力；

参与隔热槽循环的制冷剂可以流入吸气口，润滑工作腔内的摩擦副并在泄漏间隙间产生油膜密封，减少泄漏损失，提高气缸内的润滑效果；

气缸隔热槽与法兰入口连通，法兰入口通过管路与分液器底部油池连通，形成低温润滑油的循环通道；

取消分液器回油孔，确保分液器内的润滑油仅通过隔热槽流入吸气口。

1、本专利方案通过在气缸上开设隔热槽4，并通过润滑油引导槽6、吸油口7、润滑油流通通道8、吸油管9的连通作用，使隔热槽4与油气分离器5的吸油管51相连通并导入油气分离器分离的低温润滑油，由于润滑油的温度及导热系数极低，能够有效降低压缩工作腔与泵体外界高温环境的传热损失；

2、本发明方案采用的隔热槽4为单个或多个通孔组合，依据气缸的实际结构情况布置隔热槽4的位置；隔热槽4之间通过背压引导槽10、润滑油引导槽6相互连通；

3、气缸一侧的背压引导槽10与气缸1的吸气口11连通，使隔热槽4引入吸气压力(低背压)，在吸气口的吸气作用下产生隔热槽4的吸油动力；隔热槽4背压引导槽10的截面一般为0.25mm²-1mm²，以利于油流量的控制，过大的截面设计导致高压气体的泄漏；

4、气缸另一侧的润滑油引导槽将6与下法兰3的润滑油流通通道8连通，形成了吸油通道；

5、下法兰3的润滑油流通通道8连通安装吸油管9，吸油管9与油气分离器的吸油管9为一根管，油气分离器除吸油管9一处回油通道外不再额外设置其他回油通道，确保油气分离器内分离出的低温润滑油可靠地吸入气缸隔热槽中，避免低油位条件下隔热槽内充满高温气体而提高传热损失；

6、隔热槽的形状、布置位置不局限于上述实施方法，可采用环槽等其他形式的槽型代替；

7、驱动润滑油泵入的方式不局限于在气缸吸气口处引入低压，可以引入其他低压气体作为泵油动力源，或采用油泵泵油。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种旋转压缩机，其特征在于：包括气缸(1)、上法兰(2)和下法兰(3)，其中在所述气缸(1)上开设有至少一个用于对气缸内、外部进行隔热的隔热槽(4)，且所述隔热槽(4)通过连通至油气分离器(5)的回油端(51)以通入被所述油气分离器(5)分离出的润滑油；

所述气缸(1)上还设置有润滑油引导槽(6)以将润滑油导入至所述隔热槽(4)中；在与所述气缸(1)轴线相垂直的横截面上，所述润滑油引导槽(6)为围绕轴线的一段圆弧，且位于气缸上所述隔热槽(4)位置的径向外侧、所述气缸(1)外壁的径向内侧。

2.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于：在所述上法兰(2)和/或所述下法兰(3)上还设置有与所述润滑油引导槽(6)相接通的润滑油流通通道(8)；所述润滑油流通通道(8)通过吸油管(9)连接至所述油气分离器(5)的所述回油端(51)。

3.根据权利要求1-2之一所述的旋转压缩机，其特征在于：在所述气缸(1)上还设置有与所述隔热槽(4)相连通的背压引导槽(10)，所述背压引导槽(10)引入压力至所述隔热槽(4)中。

4.根据权利要求3所述的旋转压缩机，其特征在于：所述背压引导槽(10)将所述隔热槽(4)与所述气缸(1)的吸气口(11)相连通。

5.根据权利要求3所述的旋转压缩机，其特征在于：在与所述气缸(1)轴线相垂直的横截面上，所述背压引导槽(10)成围绕轴线的一段圆弧，且其位于气缸上所述隔热槽(4)位置的径向内侧、所述气缸(1)的工作腔的径向外侧。

6.根据权利要求3所述的旋转压缩机，其特征在于：所述背压引导槽(10)沿所述气缸的轴向形成的剖面面积为0.25mm²-1mm²。

7.根据权利要求3所述的旋转压缩机，其特征在于：当同时具有润滑油引导槽(6)和背压引导槽(10)时，所述隔热槽(4)为多个，多个所述隔热槽(4)之间通过所述润滑油引导槽(6)和所述背压引导槽(10)相连通。

8.根据权利要求1-2之一所述的旋转压缩机，其特征在于：所述隔热槽(4)还与所述气缸(1)的工作腔的吸气口(11)相连通。

9.一种空调系统，其特征在于：包括权利要求1-8之一所述的旋转压缩机，还包括与所述压缩机相连通的所述油气分离器(5)。