CN1061132C

CN1061132C - 涡卷压缩机

Info

Publication number: CN1061132C
Application number: CN94104868A
Authority: CN
Inventors: 山田定幸; 村松繁; 桥本雄史; 福原弘之
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-04-26
Filing date: 1994-04-26
Publication date: 2001-01-24
Anticipated expiration: 2014-04-26
Also published as: JP3232769B2; MY110860A; US5466136A; JPH06307359A; CN1102240A

Abstract

一种涡卷压缩机，在作为主体的密闭容器底部设有贮油的油槽；与主体平行地配置气液分离器，其上端设有吸入管；吸入气体连接管在气液分离器的上部大致垂直于其轴线的平面内将气液分离器和密闭容器相连，在气液分离器的底部和密闭容器的油槽附近以连接管连接；吸入管和吸入气体连接管之间配置有过滤器。通过减少排油量，提高压缩机的可靠性和空调机的整体效率。

Description

涡卷压缩机

本发明涉及业务用及家庭用空调机所使用的涡卷压缩机。

图3示出了现有低压式涡卷压缩机的纵剖视图。

在密闭容器1内部，其上部设有相对固定涡卷2a作旋转运动的可动涡卷2b与固定涡卷2a啮合的压缩机构2、支承可动涡卷2b的推力轴承3和支承推力轴承3的轴承部件4。并且，将可动涡卷2b的轴2c插入设在曲柄轴5端部5a的孔部5b处的偏心轴承6中，使可动涡卷2b通过曲柄轴5作旋转运动。电动机7的转子7a装在曲柄轴5上，并和在密闭容器1上热压配合的定子7b一起配置于轴承部件4的下部。曲柄轴5由轴承部件4的主轴承8a和副轴承8b支承。在密闭容器1下方的底部设有贮存润滑油9的油槽10，在密闭容器1的侧部还设有吸入管23。于是，构成一种吸入侧的气体压力作用于油槽10的结构。在上述轴承部件4上设有油排出孔12，排出润滑、冷却主轴承8a、副轴承8b、偏心轴承6和推力轴承3等用的润滑油9。曲柄轴5上设有将润滑油9供给至各轴承部(即主轴承8a、副轴承8b、偏心轴承6和推力轴承3)的偏心通孔13，并在曲柄轴5的下端压入或红套固定装有导油套管14以吸上润滑油9。15是设置于作为密闭容器1一部分的上盖1a和固定涡卷2a之间的排气室，供暂时贮存由压缩机构2压缩后的气体，起排气消音器的作用。16是将压缩气体排出密闭容器1外的排出管。排气室15内的高压气体和作用于油槽10的低压气体为隔板17所隔，固定涡卷2a和轴承部件4通过隔板17以螺钉相连接。该隔板17其整个外周面焊接固定在密闭容器1上。18是设置于定子7a上的槽口部，供从排油孔12排出的润滑油9流回油槽10。19是防止停机时可动涡卷2b反转用的逆止阀。20是为使可动涡卷2b相对固定涡卷2a旋转运动而防止其自转用的欧氏环。21是设置在轴承部件4上将低压气体吸入压缩机构2用的吸入孔。在其近旁，装有与密闭容器1的侧部相连通的吸入管23。

下面说明由上述结构构成的压缩机的作用。

制冷循环中的低压致冷剂经吸入管23进入密闭容器1。一部分冷却电动机7并通过轴承部件4的吸入孔21导向压缩机构2。通过相对固定涡卷2a的可动涡卷2b的旋转运动，被吸入的气体由压缩机构2压缩变成高压气体，一次地进入排气室15。然后，从排出管16排出密闭容器1外，低压气体再一次从吸入管23流回，使气体循环，构成众所周知的制冷循环。

另一方面，由导油套管14吸上的润滑油9由于离心力从曲柄轴5的偏心通孔13中上升，一部分在润滑、冷却副轴承8b后流向排油孔12，主流在依次流向偏心轴承6、推力轴承3和主轴承8a后，与来自副轴承8b的润滑油9汇合并从排油孔12朝定子7b上部排出，经定子7b的槽口部18回流入油槽10，构成润滑循环。在这途中，一部分润滑推力轴承3的油进入压缩机构2密封压缩机构2后与压缩气体一起排出至排气室15。

在低压式涡卷压缩机的情况下，一次进入压缩机构2的润滑油9排出至排气室15、再从排出管16排出密闭容器1外，完成一个制冷循环周期后，经吸入管23回到密闭容器1中。其中的一部分因自重下落至油槽10，而大多数则由吸入孔21再次被吸入压缩机构2。若重复该循环，加上润滑循环途中所供给的油，使排油量增大很多。尤其在为防止吸入气体因电动机7产生过热，而使压缩机构2的吸入孔21与吸入管23靠近的情况下，由于自重下落的油减少，大部分经过制冷循环的油再次被吸入压缩机构2，这种现象变得明显后，贮存在油槽10内的油会很快没有。这样，若贮存在油槽10中的润滑油9的量减少，供给滑动部的油减少，可靠性就会下降。此外，若溅落到制冷循环中的油量增加，会阻碍热交换器中的热交换，使空调机的制冷能力下降，其效率也下降。

此外，在美国专利USP 5037278中揭示了一种带有气液分离器的涡卷压缩机以及装设有该种压缩机的致冷循环。但由于在这种压缩机中将润滑油回油管的机能附加在吸入气体连接管上，故存在润滑油与气态致冷剂一起大多被吸入压缩机后部而产生吸入气体过热、效率降低、可靠性下降等不良情况。

本发明的目的是提供一种能防止吸入气体过热、提高效率及可靠性的涡卷压缩机。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案。

一种涡卷压缩机，在密闭容器内部，配置有使固定涡卷和相对于该固定涡卷旋转运动的可动涡卷啮合，并使所述可动涡卷作旋转运动的曲柄轴和支承该曲柄轴的轴承部件组成的压缩机构部以及由装于所述曲柄轴的转子、定子组成的电动机部；将所述密闭容器的内部做成低压，在其底部设有贮存润滑油的油槽；所述密闭容器设有与该密闭容器底部隔开一定距离的部位连接的吸入气体连接管及排出管；所述吸入气体连接管与气液分离器相连接，其特点是以连接管将所述气液分离器的底部和所述密闭容器的油槽附近相连，而且所述吸入气体连接管在与所述密闭容器底部隔开一定距离的部位与所述密闭容器连接。

一种涡卷压缩机，在密闭容器内部，配置有使固定涡卷和相对于该固定涡卷旋转运动的可动涡卷啮合，并使所述可动涡卷作旋转运动的曲柄轴和支承该曲柄轴的轴承部件组成的压缩机构部以及由装于所述曲柄轴的转子、定子组成的电动机部；将所述密闭容器的内部做成低压，在其底部设有贮存润滑油的油槽；所述密闭容器设有与该密闭容器底部隔开一定距离的部位连接的吸入气体连接管及排出管；气液分离器与所述密闭容器平行配置，该气液分离器的上端设有吸入管，其特点是，在所述气液分离器的上部、大致与其轴线垂直的平面内，通过吸入气体连接管，将所述气液分离器和所述密闭容器相连接，并以连接管将所述气液分离器的底部和所述密闭容器的油槽附近相连接。

一种涡卷压缩机，在密闭容器内部，配置有使固定涡卷和相对于该固定涡卷旋转运动的可动涡卷啮合，并使所述可动涡卷作旋转运动的曲柄轴和支承该曲柄轴的轴承部件组成的压缩机构部以及由装于所述曲柄轴的转子、定子组成的电动机部；将所述密闭容器的内部做成低压，在其底部设有贮存润滑油的油槽；所述密闭容器设有与该密闭容器底部隔开一定距离的部位连接的吸入气体连接管及排出管；与所述密闭容器平行地配置有气液分离器，该气液分离器的上端设有吸入管，其特点是，连接所述气液分离器和与所述密闭容器底部隔开一定距离的部位的吸入气体连接管的一端插入气液分离器的容器中，在所述吸入管与吸入气体连接管之间配置过滤器。

一种涡卷压缩机，在密闭容器内部，在上部配置有使固定涡卷和相对于该固定涡卷旋转运动的可动涡卷啮合，并使所述可动涡卷作旋转运动的曲柄轴和支承该曲柄轴的轴承部件组成的压缩机构部；在下部配置，由安装于所述曲柄轴的转子、定子组成的电动机部；将所述密闭容器的内部做成低压，在其底部设有贮存润滑油的油槽；所述密闭容器设有吸入气体连接管及排出管；其特点是，气液分离器的内管与在与所述密闭容器底部隔开一定距离的部位与所述密闭容器连接的所述吸入气体连接管相连通，并将所述气液分离器的连接管连接在上述密闭容器的油槽的附近；所述内管在所述气液分离器的上部开口，所述连接管在所述气液分离器的底部开口，将所述气液分离器固定在所述压缩机的密闭容器上。

由于采用上述结构，压缩机构部的吸入孔和吸入气体连接管靠得很近，通过7设置在吸入气体连接管部的气液分离器，将液态制冷剂和制冷循环中流动的油分离开来，经连接管将该油直接回流入油槽，而不会再次和吸入气体一起被吸入压缩机构，这样可防止排油量增加很多，提高可靠性和效率。

由于连接气液分离器和密闭容器的吸入气体连接管横向露出于气液分离器而与密闭容器直线性地相连接，也由于吸入气体连接管和压缩机构部的吸入孔短距离相连通，故可防止吸入气体的加热损失和阻力损失。此外，通过在气体连接管的上流部配置过滤器，可捕捉从致冷剂循环中带来的灰尘和异物，防止它们进入压缩机构部。

而且，由于通过使连接管开口端与电动机邻接，由气液分离器分离出来的液态致冷剂冷却电动机，由于因吸入孔和吸入气体连接管的邻接而减少吸入气体量可补充电动机的冷却效果，因此提高了电动机的可靠性。

图1是示出本发明的一个实施例的低压式涡卷压缩机的纵向剖视图；

图2是示出本发明的另一个实施例的涡卷压缩机的纵向剖视图；

图3是现有的涡卷压缩机的纵向剖视图。

在图1中示出了作为本发明一个实施例的低压式涡卷压缩机的纵向剖视图。

在密闭容器1内部，其上部设有相对固定涡卷2a作旋转运动的可动涡卷2b与固定涡卷2a啮合的压缩机构2、支承可动涡卷2b的推力轴承3和支承推力轴承3的轴承部件4。并且，将可动涡卷2b的轴2c插入设在曲柄轴5端部5a的孔部5b处的偏心轴承6中，使可动涡卷2b通过曲柄轴5作旋转运动。电动机7的转子7a装在曲柄轴5上，并和红套在密闭容器1上的定子7b一起配置于轴承部件4的下部。曲柄轴5由轴承部件4的主轴承8a和副轴承8b支承。在密闭容器1下方的底部设有贮存润滑油9的油槽10，在密闭容器1的侧部还设有吸入气体连接管11。于是，构成一种吸入侧的气体压力作用于油槽10的结构。在上述轴承部件4上设有排油孔12，排出润滑、冷却主轴承8a、副轴承8b、偏心轴承6和推力轴承3等用的润滑油9。曲柄轴5上设有将润滑油9供给至各轴承部(即主轴承8a、副轴承8b、偏心轴承6和推力轴承3)的偏心通孔13，并在曲柄轴5的下端压入或红套固定装有导油套管14以吸上润滑油9。15是设置于作为密闭容器1一部分的上盖1a和固定涡卷2a之间的排气室，供暂时贮存由压缩机2压缩后的气体，起排气消音器的作用。16是将压缩气体排出密闭容器1外的排出管。排气室15内的高压气体和作用于油槽10的低压气体为隔板17所隔，固定涡卷2a和轴承部件4通过隔板17以螺钉相连接。该隔板17其整个外周面焊接固定在密闭容器1上。18是设置于定子7a上的槽口部，供从排油孔12排出的润滑油9流回油槽10。19是防止停机时可动涡卷2b反转用的逆止阀。20是为使可动涡卷2b相对固定涡卷2a旋转运动而防止其自转用的欧氏环。26是设置在轴承部件4上将低压气体吸入压缩机构2用的吸入室。在该吸入室26的开口位置，将吸入气体连接管11装在密闭容器1上。另一方面，气液分离器22做成由圆筒形壳体22b、上盖板22a和下盖板22c构成的密闭容器结构，吸入管23装在上盖板22a上。此外，内管25装在下盖板22c上，其一端在气液分离器22的密闭容器上部加工成开口25a，其另一端与吸入气体连接管11相连通。并且在下盖板22c装有连接管24，其一端在气液分离器本体22的底部加工成开口24a，其另一端在压缩机本体的密闭容器1的油槽10上部、电动机7的附近加工成开口24b。气液分离器22本体以箍夹27等固定于压缩机本体的密闭容器1上。

下面说明由上述结构组成的压缩机的动作和作用。

上述压缩机是构成众所周知的制冷循环(未图示)的主要功能部件，从制冷循环的蒸发器流回的低压致冷剂从吸入管23流回气液分离器22，经吸入气体连接管11流入密闭容器1(气液分离器22的详细动作见下文)。

由于吸入气体连接管11直接在吸入室26开口，因此，未受到电动机7等加热的致冷剂导入压缩机构2。通过可动涡卷2b相对固定涡卷2a的旋转运动，吸入的气体经压缩机构2压缩后变成高压气体，一次压入排气室5。然后，从排出管16排出密闭容器1外，经凝结器、蒸发器，再次从吸入管23流回，构成众所周知的制冷循环。

另一方面，由导油套管14吸上的润滑油9由于离心力从曲柄轴5的偏心通孔13中上升，一部分在润滑、冷却副轴承8b后流向排油孔12，主流在依次流过偏心轴承6、推力轴承3和主轴承8a后，与来自副轴承8b的润滑油9汇合并从排油孔12朝定子7b上部排出，经定子7b的槽口部18回流入油槽10，构成润滑循环。在这途中，一部分润滑推力轴承3的油进入压缩机构2，在密封压缩机构2后与压缩气体一起排出至排气室15。

从排出管16排出密闭容器1外的气态致冷剂和润滑油9在一个制冷循环周期后进入气液分离器22，在气液分离器内比重大的液体成分的润滑油9因自重下落，贮留在气液分离器22的底部，和气态致冷剂分离。贮留在气液分离器22底部的润滑油9经连接管24直接流回密闭容器1内的油槽10。另一方面，气压致冷剂从在气液分离器22的上部开口的内管25吸入。因此，进入吸入气体连接管11的润滑油9的量变得很少，与吸入气体混合后进入压缩机构2的润滑油9的量减少，在进入压缩机构2的润滑油量中，从润滑循环中供给的油量占主要部分。因此，通过在发明课题中所述的重复循环，排油量也不会增加很多。排出的油不会阻碍热交换器的特性，故提高了制冷循环整体效率。

而且，使吸入气体连接管11和压缩机构2直接相连通来构成吸入室26，即使气态致冷剂不通过密闭容器1而直接进入压缩机构2，由于靠气液分离器22分离出来的油确实回流入油槽10，排油量不会增加很多，因此，采用该结构，吸入气体不容易受到电动机7等的加热，使制冷能力上升，提高压缩机的效率。

此外，即使在大量的液态致冷剂从制冷循环回流的情况下，液态致冷剂也贮存在气液分离器22的底部。由于贮存在底部的液态致冷剂经过连接管24回流入密闭容器1，液态致冷剂不直接吸入压缩机构2，可防止其液态压缩而提高可靠性。从连接管24回流的液态致冷剂在电动机附近流出，靠电动机的热蒸发。此时就发挥了冷却电动机的效果。

通过将气液分离器22固定在压缩机的密闭容器1上，可将贮存在气液分离器的液态致冷剂通过压缩机的热量蒸发，产生了抑制液态致冷剂朝压缩机油槽的回流量的效果。并具有结构变为紧凑的效果。

图2示出了另一个实施例。压缩机的基本构造与图1相同。图2中，气液分离器28采用由上盖筒28a和下盖筒28b组成的密闭容器结构，吸入管23装在上盖筒28a上。并且，吸入气体连接管29与气液分离器28的轴线垂直地插入上盖筒28a，其另一端与密闭容器1相连接，在开设于轴承部件上的吸入孔21附近做成开口。连接管24装在下盖筒28b上，其一端在气液分离器28的密闭容器1的底部开口，其另一端在压缩机本体的密闭容器1的油槽10上部，电动机7的附近开口。在吸入管23和吸入气体连接管29之间有过滤器30。

在液态致冷剂从制冷循环大量回流入气液分离器28时，从吸入管23流入的气液混合致冷剂中的液态致冷剂贮存在气液分离器28下部。另一方面，气态致冷剂从插入气液分离器28上部的吸入气体连接管29被吸入压缩机构部。这时，由于气体连接管29是相对气液分离器28的轴心以垂直方向插入的，所以气液分离器28内的流动弯折成直角，与液态致冷剂飞散到外侧相比，提高了气液分离机能。由于贮存在气液分离器28的致冷剂经连接管24向密闭容器1移动，所以气液分离器28的液体保留量变得比气液分离器28的体积大得多。此外，由于配管不是连接成U字状，油和液态致冷剂不会贮留在U字部分，防止了阻力损失，并在启动时也不会吸入液态致冷剂。由于吸入气体连接管29与压缩机构的吸入孔21相连通，它离气液分离器28的距离短，因此，可实现减少吸入气体的过热损失、压力损失，而提高效率的压缩机。此外，成本也可低廉，另一方面，即使来自制冷循环的异物、灰尘等回流时，由于在气液分离器28内的吸入管23和吸入气体连接管29之间面积大的部分上配置了过滤器30，因而灰尘的捕捉面积变大，过滤器30的阻力变小，对性能没有影响。此外，在压缩机停机状态中，即使液态致冷剂贮留在压缩机、气液分离器中，由于吸入气体连接管29中没有致冷剂贮留，故在再次启动时，不会引起液态压缩。

从上述说明可知，从排出管16排出密闭容器1外的气态致冷剂和润滑油9在经过一个制冷循环后，流入气液分离器，润滑油9因其自重下落，贮留在气液分离器的底部，从而和气态致冷剂分离开来。由于贮留于气液分离器底部的润滑油9经连接管24回流入密闭容器1内的油槽10，与吸入气体混合，进入压缩机构2的油量减少，即使使吸入孔21和吸入气体连接管邻接，排油量不会增加很多，使贮留的润滑油9的量不减少，而提高了可靠性。

而且，本发明通过将吸入气体连接管连接到与密闭容器底部隔开一定距离的部位，经过制冷循环后回到气液分离器的液态致冷剂和润滑油从气液分离器的底部流到密闭容器的底部，并被送到仅将气态致冷剂从与密闭容器底部隔开一定距离的部位吸入到密闭容器的压缩机构中。因此润滑油与气态致冷剂大多部分被吸入压缩机构部，不会因大多流出到密闭容器外部而使压缩机构的润滑产生不良情况。

此外，由于液态致冷剂与润滑油一起流到密闭容器的底部，液态致冷剂被吸入压缩机构部，能可靠地避免因产生液态压缩而损坏压缩机构部的危险性。

此外，抑制了排出的油对热交换器特性的阻碍，提高制冷循环整体的效率。

并且，使吸入气体连接管直接和压缩机构2相连接来构成吸入室26，由于能将气态致冷剂不经过密闭容器1而直接流入压缩机构2，可防止受到电动机7等的加热，提高制冷能力，提高压缩机的效率。

此外，即使在大量液态致冷剂从制冷循环流回的情况下，由于液态致冷剂经连接管24流回密闭容器1的油槽10，可防止液态压缩，提高可靠性。由于流回密闭容器1的液态致冷剂冷却电动机7，也具有提高电动机可靠性等的效果。

根据权利要求4所述的结构，由于可将气液分离器和吸入孔短距离相连接，可实现高效率的压缩机。

根据权利要求5所述的结构，可在气体连接管的上流配置过滤器，不降低性能地捕捉住侵入压缩机构部的异物，具有可实现高可靠性压缩机的效果。

根据权利要求6所述的结构，具有可实现可靠性、结构紧凑的压缩机等种种效果。

Claims

1．一种涡卷压缩机，在密闭容器内部，配置有使固定涡卷和相对于该固定涡卷旋转运动的可动涡卷啮合，并使所述可动涡卷作旋转运动的曲柄轴和支承该曲柄轴的轴承部件组成的压缩机构部以及由装于所述曲柄轴的转子、定子组成的电动机部；将所述密闭容器的内部做成低压，在其底部设有贮存润滑油的油槽；所述密闭容器设有与该密闭容器底部隔开一定距离的部位连接的吸入气体连接管及排出管；所述吸入气体连接管与气液分离器相连接，其特征在于，以连接管将所述气液分离器的底部和所述密闭容器的油槽附近相连，而且所述吸入气体连接管在与所述密闭容器底部隔开一定距离的部位与所述密闭容器连接。

2．如权利要求1所述的涡卷压缩机，其特征在于，密闭容器的吸入气体连接管的位置接近压缩机构部的吸入孔。

3．如权利要求1所述的涡卷压缩机，其特征在于，连接管朝密闭容器的开口端接近电动机。

4．一种涡卷压缩机，在密闭容器内部，配置有使固定涡卷和相对于该固定涡卷旋转运动的可动涡卷啮合，并使所述可动涡卷作旋转运动的曲柄轴和支承该曲柄轴的轴承部件组成的压缩机构部以及由装于所述曲柄轴的转子、定子组成的电动机部；将所述密闭容器的内部做成低压，在其底部设有贮存润滑油的油槽；所述密闭容器设有与该密闭容器底部隔开一定距离的部位连接的吸入气体连接管及排出管；气液分离器与所述密闭容器平行配置，该气液分离器的上端设有吸入管，其特征在于，在所述气液分离器的上部、大致与其轴线垂直的平面内，通过吸入气体连接管，将所述气液分离器和所述密闭容器相连接，并以连接管将所述气液分离器的底部和所述密闭容器的油槽附近相连接。

5．一种涡卷压缩机，在密闭容器内部，配置有使固定涡卷和相对于该固定涡卷旋转运动的可动涡卷啮合，并使所述可动涡卷作旋转运动的曲柄轴和支承该曲柄轴的轴承部件组成的压缩机构部以及由装于所述曲柄轴的转子、定子组成的电动机部；将所述密闭容器的内部做成低压，在其底部设有贮存润滑油的油槽；所述密闭容器设有与该密闭容器底部隔开一定距离的部位连接的吸入气体连接管及排出管；与所述密闭容器平行地配置有气液分离器，该气液分离器的上端设有吸入管，其特征在于，连接所述气液分离器和与所述密闭容器底部隔开一定距离部位的吸入气体连接管的一端插入气液分离器的容器中，在所述吸入管与吸入气体连接管之间配置过滤器。

6．一种涡卷压缩机，在密闭容器内部，在上部配置有使固定涡卷和相对于该固定涡卷旋转运动的可动涡卷啮合，并使所述可动涡卷作旋转运动的曲柄轴和支承该曲柄轴的轴承部件组成的压缩机构部；在下部配置，由安装于所述曲柄轴的转子、定子组成的电动机部；将所述密闭容器的内部做成低压，在其底部设有贮存润滑油的油槽；所述密闭容器设有吸入气体连接管及排出管；其特征在于，气液分离器的内管与在与所述密闭容器底部隔开一定距离的部位与所述密闭容器连接的所述吸入气体连接管相连通，并将所述气液分离器的连接管连接在上述密闭容器的油槽的附近；所述内管在所述气液分离器的上部开口，所述连接管在所述气液分离器的底部开口，将所述气液分离器固定在所述压缩机的密闭容器上。