CN106704197B - 油气分离器、压缩机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油气分离器、压缩机及空调器，其中，油气分离器包括：壳体，壳体上设置有进气口、排气口和排油口；分离腔，形成在壳体内，分离腔与进气口连通；排气通道，设置在壳体内，排气通道的两端分别与分离腔和排气口连通；排油通道，设置在壳体内，排油通道的两端分别与分离腔和排油口连通，其中，排气通道具有变径段，在沿分离腔至排气口的方向上，变径段的过流面积逐渐增大。本发明的技术方案解决了现有技术中的涡旋压缩机的排气噪音较大的问题。

Description

油气分离器、压缩机及空调器

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种油气分离器、压缩机及空调器。

背景技术

涡旋压缩机因其效率高、体积小、质量轻、运行平稳等特点被广泛运用于制冷空调和热泵等领域。一般来说，涡旋压缩机由密闭壳体、静涡旋盘、动涡旋盘、支架、曲轴、防自转机构和电机构成，动、静涡旋盘的型线均是螺旋形，动涡旋盘相对静涡旋盘偏心并相差180°安装，进而在动、静涡旋盘间形成了多个月牙形空间。在动涡旋盘以静涡旋盘的中心为旋转中心并以一定的旋转半径作无自转的回转平动时，外圈月牙形空间便会不断向中心移动，此时，冷媒被逐渐推向中心空间，其容积不断缩小而压力不断升高，直至与中心排气孔相通，高压冷媒被排出泵体，完成压缩过程。

现有技术的方案中，涡旋压缩机通过供油装置给各摩擦副、滚动副进行供油润滑，润滑油分散后，与流动的高温高压制冷剂气体形成油气混合物，并被排出压缩机外，使得压缩机的内的油量减少，压缩机可能会处于缺油状态，降低了可靠性。同时，在排气的过程中还会伴随产生噪声。另外，制冷剂中混合润滑油后降低换热效果，空调器的整机能效就会下降。

为了解决上述的问题，现有技术中的一些涡旋式压缩机中设置有油气分离装置，油气分离装置利用离心加速的原理，将润滑油和制冷剂分离出来。但现有技术中的油气分离装置的排气噪声较大，进而使得设备运行噪声大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种油气分离器、压缩机及空调器，以解决现有技术中的涡旋压缩机的排气噪音较大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种油气分离器，包括：壳体，壳体上设置有进气口、排气口和排油口；分离腔，形成在壳体内，分离腔与进气口连通；排气通道，设置在壳体内，排气通道的两端分别与分离腔和排气口连通；排油通道，设置在壳体内，排油通道的两端分别与分离腔和排油口连通，其中，排气通道具有变径段，在沿分离腔至排气口的方向上，变径段的过流面积逐渐增大。

进一步地，油气分离器还包括排气管和导流罩，排气管的第一端穿设在壳体内，排气管的第二端形成排气口，导流罩设置在壳体内并套设在排气管的第一端上，导流罩的开口端与排气管的外壁之间具有第一间隙，排气管的内壁，以及排气管的外壁与导流罩所围成的空间共同形成排气通道。

进一步地，壳体为筒状结构，壳体的第一端为开口端，排气管的第一端通过壳体的第一端穿设在壳体内，排油口设置在壳体的第二端，进气口位于排气管的第一端的上方，壳体的内壁和排气管的外壁之间形成分离腔。

进一步地，导流罩的外壁与壳体的内壁之间具有第二间隙并形成至少部分排油通道。

进一步地，导流罩的开口端具有缩径段，缩径段的过流面积在沿壳体的第一端至壳体的第二端的方向上逐渐增大，缩径段和排气管的外壁之围成变径段。

进一步地，导流罩的背离排气管的内表面为弧形面。

进一步地，油气分离器还包括设置在导流罩和壳体之间的定位结构，定位结构使导流罩固定在壳体内。

进一步地，定位结构为多个定位凸起，多个定位凸起沿导流罩的周向设置在导流罩的外侧壁上，定位凸起与壳体的内侧壁过盈配合，相邻的定位凸起之间形成过流通道。

进一步地，壳体的横截面为圆形，壳体包括互相连接的第一筒段和第二筒段，进气口和排油口设置在第二筒段上，第一筒段的横截面积大于第二筒段的横截面积，排气管包括第一管段、第二管段以及连接在第一管段和第二管段之间的过渡段，第一管段的横截面积大于第二管段的横截面积，第一管段穿设在第一筒段内，并且第一管段的尺寸与第一筒段的尺寸相适配，过渡段的外侧壁、第二管段的外侧壁以及第二筒段的内侧壁围成分离腔。

进一步地，第一管段上设置有定位凸沿，定位凸沿与第一筒段的端面抵接配合。

根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括油气分离器，油气分离器为上述的油气分离器。

进一步地，压缩机为涡旋压缩机，涡旋压缩机包括壳体以及设置在壳体内的涡旋器，油气分离器设置在壳体内，涡旋器包括套设在一起的涡旋静盘和涡旋动盘，涡旋静盘上设置有注油通道，注油通道的第一端与油气分离器的排油口连通，注油通道的第二端与涡旋静盘和涡旋动盘的接触面连通。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

应用本发明的技术方案，排气通道具有变径段。气态冷媒在通过变径段时通过变径段的过流面积的变化引起声阻抗变化，使得一部分沿管道传播的声波反射回声源。同时，上述的过流面积的变化使得向前传播的声波与在不同截面上的反射波之间产生相位差，相互干涉，从而达到消音降噪的效果。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的涡旋压缩机的排气噪音较大的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的油气分离器的实施例的透视结构示意图；

图2示出了图1中油气分离器的剖视示意图；

图3示出了图2中B处放大示意图；

图4示出了图2中A-A向剖视示意图；

图5示出了图1中油气分离器的排气管的结构示意图；

图6示出了图1中油气分离器的壳体的结构示意图；

图7示出了图1中油气分离器的导流罩的结构示意图；

图8示出了图7中导流罩的剖面示意图；

图9示出了根据本发明的压缩机的实施例的剖视示意图；

图10示出了图9中压缩机的涡旋静盘的结构示意图；

图11示出了图10中C-C向剖视示意图；以及

图12示出了图9中压缩机的涡旋动盘的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；11、进气口；12、排气口；13、排油口；14、第一筒段；15、第二筒段；20、分离腔；30、排气通道；31、变径段；40、排油通道；50、排气管；51、第一管段；511、定位凸沿；52、第二管段；53、过渡段；60、导流罩；61、缩径段；70、定位结构；100、油气分离器；200、壳体；300、涡旋器；310、涡旋静盘；311、注油通道；320、涡旋动盘。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

如图1和图2所示，本实施例的油气分离器包括壳体10、分离腔20、排气通道30、以及排油通道40。其中，壳体10上设置有进气口11、排气口12和排油口13。分离腔20形成在壳体10内，分离腔20与进气口11连通。排气通道30设置在壳体10内，排气通道30的两端分别与分离腔20和排气口12连通。排油通道40设置在壳体10内，排油通道40的两端分别与分离腔20和排油口13连通。排气通道30具有变径段31，在沿分离腔20至排气口12的方向上，变径段31的过流面积逐渐增大。

应用本实施例的技术方案，排气通道30具有变径段31。气态冷媒在通过变径段31时通过变径段31的过流面积的变化引起声阻抗变化，使得一部分沿管道传播的声波反射回声源。同时，上述的过流面积的变化使得向前传播的声波与在不同截面上的反射波之间产生相位差，相互干涉，从而达到消音降噪的效果。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的涡旋压缩机的排气噪音较大的问题。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，油气分离器还包括排气管50和导流罩60，排气管50的第一端穿设在壳体10内，排气管50的第二端形成排气口12。导流罩60设置在壳体10内并套设在排气管50的第一端上，导流罩60的开口端与排气管50的外壁之间具有第一间隙，排气管50的内壁，以及排气管50的外壁与导流罩60所围成的空间共同形成排气通道30。具体地，以图2为例，排气管50的下端为排气管50的第一端，排气管50的上端为排气管50的第二端。混合物在通过分离腔20进行分离后，气态冷媒通过第一间隙流入之导流罩60内，导流罩60引导气流进入至排气管50的第一端。然后气态冷媒从排气管50的第二端排出。本实施例的排气通道30的具体结构为：导流罩60的开口端与排气管50的外侧壁之间形成的环形开口为排气通道30的起始端，排气管50的第二端为排气通道30的终止段。当然，排气通道30并不限于通过排气管50和导流罩60形成，排气通道30也可以通过现有技术中的常规的管路或者管道形成。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，壳体10为筒状结构，壳体10的第一端为开口端，排气管50的第一端通过壳体10的第一端穿设在壳体10内。排油口13设置在壳体10的第二端，进气口11位于排气管50的第一端的上方，壳体10的内壁和排气管50的外壁之间形成分离腔20。具体地，壳体10为圆形筒，壳体10的上端开口，下端具有端壁，排油口13设置在壳体10的下端的端壁上。进气口11设置在壳体10的侧壁上并且位于排气管50的下端的上方。从图2可以看到，壳体10的内侧壁和排气管50的外侧壁(排气管50的位于导流罩60的上方的部分)之间围成环形空间。气液混合物进入至壳体10内后，气液混合物沿着环形空间做圆周运动。在离心力的作用下，质量较重的润滑油被甩到壳体10的内侧壁上，并沿着壳体10的内侧壁向下流动，最终通过排油口13排出。质量较轻的气态制冷剂进入至导流罩60内，并最终通过排气管50排出。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，导流罩60的外壁与壳体10的内壁之间具有第二间隙并形成至少部分排油通道40。具体地，润滑油被分离后，润滑油顺着第二间隙向下流动并流动至壳体10的下方。本实施例的排油通道40是指，第二间隙的空间和壳体10的位于导流罩60下方的空间共同形成了排油通道40。需要说明的是，当润滑油向下流入至第二间隙时会在第二间隙中形成油膜，进而使得气态制冷剂无法通过从第二间隙。上述结构保证了润滑油和气态制冷器的高效的分离。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，导流罩60的开口端具有缩径段61，缩径段61的过流面积在沿壳体10的第一端至壳体10的第二端的方向上逐渐增大，缩径段61和排气管50的外壁之围成变径段31。具体地，导流罩60的上端向内翻边并形成了缩径段61。从图2中的冷媒流动方向可以看到，冷媒由上自下进入至导流罩60内，因此冷媒在通过缩径段61时，冷媒的过流面积逐渐增大，进而起到消声降噪的效果。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，导流罩60的背离排气管50的内表面为弧形面。具体地，导流罩60的下表面为弧形面，并近似于球形面。上述结构一方面便于加工，另一方面，弧形面能够对气态制冷剂进行导向，并使气态制冷剂更顺畅的进行方向转换(由方向向下变为方向向上)，从而减小气态制冷剂与导流罩60之间的碰撞噪音。

如图4、图7和图8所示，在本实施例的技术方案中，油气分离器还包括设置在导流罩60和壳体10之间的定位结构70，定位结构70使导流罩60固定在壳体10内。具体地，定位结构70一方面使导流罩60固定在壳体10内，另一方面使导流罩60与壳体10之间形成第二间隙。

具体地，定位结构70为多个定位凸起，多个定位凸起沿导流罩60的周向设置在导流罩60的外侧壁上，定位凸起与壳体10的内侧壁过盈配合，相邻的定位凸起之间形成过流通道。具体地，定位凸起由导流罩60的内壁向外冲压形成，定位凸起与壳体10的内壁过盈配合。同时定位凸起使导流罩60的外侧壁与壳体10的内壁之间形成一定的间隙并形成上述的第二间隙。在沿周向方向上，相邻的定位凸起之间形成了使润滑油通过的过流通道。当然，定位结构70也可以采用其他的定位结构，例如定位架等。

如图2、图5和图6所示，在本实施例的技术方案中，壳体10的横截面为圆形，壳体10包括互相连接的第一筒段14和第二筒段15。进气口11和排油口13设置在第二筒段15上，第一筒段14的横截面积大于第二筒段15的横截面积。排气管50包括第一管段51、第二管段52以及连接在第一管段51和第二管段52之间的过渡段53。第一管段51的横截面积大于第二管段52的横截面积。第一管段51穿设在第一筒段14内，并且第一管段51的尺寸与第一筒段14的尺寸相适配。过渡段53的外侧壁、第二管段52的外侧壁以及第二筒段15的内侧壁围成分离腔20。从图2可以看到，当排气管50安装在壳体10内时，第一管段51与第一筒段适配，同时第一管段51和过渡段53之间的台阶与第一筒段14和第二筒段15之间的台阶形成定位配合，进而使得排气管50的上端被定位。第二管段52的外径要小于第二筒段15的内径，进而使得第二管段52和第二筒段15之间形成分离腔20。优选地，过渡段53为斜面段或者弧面段。

如图2、图5和图6所示，在本实施例的技术方案中，第一管段51上设置有定位凸沿511，定位凸沿511与第一筒段14的端面抵接配合。具体地，定位凸沿511一方面可以使排气管50的上端定位，另一方面可以对壳体10的第一端起到密封效果。优选地，定位凸沿511和壳体10的上端面之间还可以设置密封结构，进而防止制冷剂沿着定位凸沿511和壳体10之间的缝隙泄漏。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，排气管的内表面和外表面具有不同的形状。具体地，排气管50的外表面形成了第一管段51、第二管段52和过渡段53。排气管50的内表面具有变径管段。在沿排气管50的下端至上端的方向上，变径管段的过流面积逐渐增大。上述的变径管段也能够对气态制冷剂起到降噪的效果。

本申请还提供了一种压缩机，如图9所示，根据本申请的压缩机的实施例包括油气分离器100，油气分离器100为上述的油气分离器。

如图10至图12所示，本实施例中的压缩机为涡旋压缩机，涡旋压缩机包括壳体200以及设置在壳体200内的涡旋器300，油气分离器100设置在壳体200内，涡旋器300包括套设在一起的涡旋静盘310和涡旋动盘320，涡旋静盘310上设置有注油通道311，注油通道311的第一端与油气分离器100的排油口13连通，注油通道311的第二端与涡旋静盘310和涡旋动盘320的接触面连通。油气分离器100分离后的润滑油通过注油通道311流回至涡旋器300内，而制冷剂排出壳体200外。

具体地，涡旋压缩机，其在密封容器内容纳有压缩机构和驱动部分。压缩机构由静涡旋盘、动涡旋盘、十字滑环构成，驱动部分主要由电机与曲轴构成。涡旋压缩机工作过程中，由驱动部分驱动动涡旋盘运转，其与静涡旋盘相互啮合从而形成月牙形压缩腔。随着曲轴的旋转，制冷剂经过吸气管进入压缩机压缩机构的吸气腔，动涡旋盘作继续回转平动并始终保持良好的啮合状态，吸气腔不断向中心推移，容积不断缩小，腔体内压力不断被进行压缩；当压缩达预定压缩比时，制冷剂由静涡旋盘的中心排气口排出，进入密封容器上部空间，经静涡旋盘与上支架排气通道进入电机上部空间与密封容器下部空间，密封容器是指封闭容器上盖、封闭容器下盖，封闭容器壳体组成，对电机进行冷却，然后经排气管排出压缩机外。

本申请还提供了一种空调器，根据本申请的空调器的实施例包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种油气分离器，其特征在于，包括：

壳体(10)，所述壳体(10)上设置有进气口(11)、排气口(12)和排油口(13)；

分离腔(20)，形成在所述壳体(10)内，所述分离腔(20)与所述进气口(11)连通；

排气通道(30)，设置在所述壳体(10)内，所述排气通道(30)的两端分别与所述分离腔(20)和所述排气口(12)连通；

排油通道(40)，设置在所述壳体(10)内，所述排油通道(40)的两端分别与所述分离腔(20)和所述排油口(13)连通，

其中，所述排气通道(30)具有变径段(31)，在沿所述分离腔(20)至所述排气口(12)的方向上，所述变径段(31)的过流面积逐渐增大，

所述油气分离器还包括排气管(50)和导流罩(60)，所述排气管(50)的第一端穿设在所述壳体(10)内，所述排气管(50)的第二端形成所述排气口(12)，所述导流罩(60)设置在所述壳体(10)内并套设在所述排气管(50)的第一端上，所述导流罩(60)的开口端与所述排气管(50)的外壁之间具有第一间隙，所述排气管(50)的内壁，以及所述排气管(50)的外壁与所述导流罩(60)所围成的空间共同形成所述排气通道(30)。

2.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述壳体(10)为筒状结构，所述壳体(10)的第一端为开口端，所述排气管(50)的第一端通过所述壳体(10)的第一端穿设在所述壳体(10)内，所述排油口(13)设置在所述壳体(10)的第二端，所述进气口(11)位于所述排气管(50)的第一端的上方，所述壳体(10)的内壁和所述排气管(50)的外壁之间形成所述分离腔(20)。

3.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述导流罩(60)的外壁与所述壳体(10)的内壁之间具有第二间隙并形成至少部分所述排油通道(40)。

4.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述导流罩(60)的开口端具有缩径段(61)，所述缩径段(61)的过流面积在沿所述壳体(10)的第一端至所述壳体(10)的第二端的方向上逐渐增大，所述缩径段(61)和所述排气管(50)的外壁之围成所述变径段(31)。

5.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述导流罩(60)的背离所述排气管(50)的内表面为弧形面。

6.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述油气分离器还包括设置在所述导流罩(60)和所述壳体(10)之间的定位结构(70)，所述定位结构(70)使所述导流罩(60)固定在所述壳体(10)内。

7.根据权利要求6所述的油气分离器，其特征在于，所述定位结构(70)为多个定位凸起，所述多个定位凸起沿所述导流罩(60)的周向设置在所述导流罩(60)的外侧壁上，所述定位凸起与所述壳体(10)的内侧壁过盈配合，相邻的所述定位凸起之间形成过流通道。

8.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述壳体(10)的横截面为圆形，所述壳体(10)包括互相连接的第一筒段(14)和第二筒段(15)，所述进气口(11)和所述排油口(13)设置在所述第二筒段(15)上，所述第一筒段(14)的横截面积大于所述第二筒段(15)的横截面积，所述排气管(50)包括第一管段(51)、第二管段(52)以及连接在所述第一管段(51)和所述第二管段(52)之间的过渡段(53)，所述第一管段(51)的横截面积大于所述第二管段(52)的横截面积，所述第一管段(51)穿设在所述第一筒段(14)内，并且所述第一管段(51)的尺寸与所述第一筒段(14)的尺寸相适配，所述过渡段(53)的外侧壁、所述第二管段(52)的外侧壁以及所述第二筒段(15)的内侧壁围成所述分离腔(20)。

9.根据权利要求8所述的油气分离器，其特征在于，所述第一管段(51)上设置有定位凸沿(511)，所述定位凸沿(511)与所述第一筒段(14)的端面抵接配合。

10.一种压缩机，包括油气分离器(100)，其特征在于，所述油气分离器(100)为权利要求1至9中任一项所述的油气分离器。

11.根据权利要求10所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机为涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括壳体(200)以及设置在所述壳体(200)内的涡旋器(300)，所述油气分离器(100)设置在所述壳体(200)内，所述涡旋器(300)包括套设在一起的涡旋静盘(310)和涡旋动盘(320)，所述涡旋静盘(310)上设置有注油通道(311)，所述注油通道(311)的第一端与所述油气分离器(100)的排油口(13)连通，所述注油通道(311)的第二端与所述涡旋静盘(310)和所述涡旋动盘(320)的接触面连通。

12.一种空调器，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求10或11所述的压缩机。