CN108757392A - 离心返油型车载空调压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种离心返油型车载空调压缩机，包括缸体、缸盖和轴向穿设在该缸体中的驱动主轴，缸体内水平设有至少一个活塞缸组，活塞缸组为两个正对设置的内设活塞的活塞缸，驱动主轴上固定穿设有斜盘，两个活塞之间设有滑动连接的斜盘和斜盘稳定组件，缸盖上设有压缩机排气口，该压缩机排气口与活塞缸之间连通形成高压排气通道，高压排气通道中设有油气分离器。与现有技术相比，本发明压缩排量大、稳定性好、既解决了单向摇摆斜盘式压缩机和双向斜盘式压缩机的问题；采用离心式分离实现初步分离以降低混合气在滤网处时的含油量，然后再采用滤网式分离，实现第二次分离，更高效的将润滑油与制冷剂的混合气流中的润滑油分离出来。

Description

离心返油型车载空调压缩机

技术领域

本发明涉及车辆空调压缩机技术领域，特别涉及一种离心返油型车载空调压缩机。

背景技术

随着汽车制造行业的发展，汽车空调技术的研究越来越快。汽车空调压缩机是其中的核心部件，汽车空调压缩机通常采用斜盘轮转活塞进行压缩，根据活塞传动件的运动方式分为摇摆斜盘式和回转斜盘式两种，斜盘压缩机各有优劣，摇摆斜盘式的机械平衡性不如回转斜盘式，相同外形大小的情况下排量不如回转斜盘式；回转斜盘式由于工作气体在压缩机两侧，制冷剂通道阻力大于摇摆斜盘式，并且钢球、滑履装置的滑动性能不如摇摆斜盘式的球铰装置，滑履与斜盘间较易磨损；并且斜盘组件在高速运转的同时是发生急速的偏移振动，对承托部位的稳定性要求更高，否则容易造成密封不严，制冷效果降低；汽车空调压缩机在运转工作对制冷剂进行压缩，同时大量润滑油进入压缩机被压缩后从排气口直接排出，进入管路、冷凝器、蒸发器随制冷剂循环，影响冷凝器和蒸发器的换热效率，从而影响汽车空调的制冷效率。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供离心返油型车载空调压缩机，以解决改善空调压缩机的结构，提高空调压缩机运行的稳定性、提高油气分离效果以及延长设备使用寿命的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种离心返油型车载空调压缩机，包括缸体、缸盖和驱动主轴，该驱动主轴轴向穿设在该缸体中，所述驱动主轴与所述缸体的轴心线重合，关键在于：所述缸体内水平设有至少一个活塞缸组，所述活塞缸组为两个正对设置的活塞缸，两个所述活塞缸沿所述驱动主轴的轴心线方向依次分布，两个所述活塞缸内分别设有相匹配的活塞，两个所述活塞之间设有斜盘，该斜盘的中部固定穿设在所述驱动主轴上，两个所述活塞之间设有斜盘稳定组件，该斜盘的环肩部与所述斜盘稳定组件滑动连接；

所述缸盖上设有压缩机排气口，该压缩机排气口与活塞缸之间连通形成高压排气通道，所述高压排气通道中设有油气分离器，所述油气分离器包括壳体，所述壳体内由上至下设有离心分离装置和二次分离滤筒，所述离心分离装置与所述二次分离滤筒管道连接，所述壳体分别与所述离心分离装置和二次分离滤筒连通形成油气通道、排气通道和排油通道。

以上方案的有益效果是斜盘带动多个活塞同时参与工作，具有大的排量，斜盘稳定组件可以降低斜盘高速旋转时的所产生的偏移振动，提高斜盘工作的稳定性，从而提高密封性和增强制冷效果；当润滑油与制冷剂的油气混合气流进入离心分离装置后可以使油气混合气中的小液滴在离心力作用下碰到离心分离装置的壁面后沿着壁面流下，实现油气的初次分离，经过初次分离的混合气流向二次分离滤筒时，可以有效的降低了混合气中的含油量，避免出现大量油脂粘附在二次分离滤筒上，降低了阻力，提高了油气分离效率，而分离的制冷剂和润滑油分别经由排气通道和排油通道排出，避免润滑油进入空调系统而影响制冷能力，同时也确保润滑油留在压缩机内保证压缩机正常工作。

优选的，所述斜盘稳定组件包括正对设置的水平稳定杆，所述水平稳定杆的一端与最近的所述活塞固定连接，所述水平稳定杆的另一端与所述斜盘滑动连接，两个所述水平稳定杆的上方设有同一个斜盘复位框，该斜盘复位框的下端分别与两个所述水平稳定杆固定连接，所述斜盘复位框的内壁上设有多个弹性复位件，所述弹性复位件与所述斜盘活动连接。

该方案的效果是两个活塞分别通过水平稳定杆与斜盘滑动连接，斜盘随驱动主轴转动时驱动前后两个活塞作轴向往复运动，提高斜盘运动的稳定性；弹性复位件可以根据斜盘转动情况随时调整斜盘的位置，防止斜盘在高速旋转时发生较大的偏移，更进一步提高斜盘运动的稳定性。

优选的，所述斜盘复位框为倒U型框，所述弹性复位件包括支撑臂和球形滑块，所述支撑臂与该倒U型框的内壁固定连接，所述支撑臂的伸出端与所述球形滑块通过弹性件固定连接，所述斜盘的环肩部开设有与所述球形滑块相适应的环形滑槽，所述球形滑块卡设在所述环形滑槽中，并且所述环形滑槽的槽口口径小于所述球形滑块的球径。

该方案的效果是球形滑块可以在环形滑槽中滑动，并且与支撑臂通过弹性件连接，当斜盘高速旋转时发生偏移时，可以及时调整位置。

优选的，所述水平稳定杆伸出端的端面上设有稳定半球，所述斜盘的倾斜面开设有一圈与该稳定半球相适应的定位槽。

该方案的效果是斜盘在转动时，稳定半球可以在定位槽中滑动，从而稳定的驱动活塞作往复运动压缩气体。

优选的，所述活塞缸组为三个，三个所述活塞缸组围绕所述驱动主轴均匀分布。

该方案的效果是提高机械平衡性以及增大压缩机的排量。

优选的，所述斜盘的中开设有导油管，所述定位槽的槽壁涂覆有滑动层，该滑动层上开设有多个储油孔，多个所述储油孔之间通过毛细管连通，所述导油管与最上端的所述储油孔连通形成导油通道，所述滑动层的材质为含有自MoS2、石墨或WS2的聚氨酯树脂。

该方案的效果是提高斜板在驱动活塞运动时，定位槽与稳定半球之间的接触面之间的润滑油的保持性和提高初期磨合性，以及在斜板高速旋转时产生的高的表面压力作用的状态下，增强耐磨损性及耐热粘性。

优选的，所述离心分离装置包括两个正对设置的离心分离筒，所述离心分离筒内竖直设有旋转叶片支撑轴，所述旋转叶片支撑轴上连接有多个旋转叶片，所述离心分离筒的内筒壁上竖直开设有多个条状通槽，所述旋转叶片支撑轴与所述离心分离筒的顶部轴承连接，所述旋转叶片的长度与所述离心分离筒的筒高相同，所述旋转叶片的外边沿与所述离心分离筒的内筒壁接触，所述离心分离筒的筒壁上设有进气管和排气管，所述离心分离筒的筒底设有导油斗，两个所述进气管的进气端分别和所述壳体连通形成所述油气通道，两个所述排气管的排气端分别和所述二次分离滤筒管道连通。

该方案的效果是混合气在离心分离筒内推动旋转叶片转动，可以使油气混合物在获得较好的离心效果，充分的将油滴和气体分离开来，同时将油滴在离心力作用下凝结在旋转叶片上，同时旋转叶片可以离心分离出来的油滴均匀的导入到各个条状通槽中，并通过条形通槽流出离心分离筒，有效地提高了油气分离效率。

优选的，所述进气管和排气管平行设置，所述进气管位于所述排气管的上方，所述进气管和所述排气管分别位于所述离心分离筒的两侧，并且分别与所述离心分离筒相切，油气混合气沿着所述离心分离筒的切线方向从所述进气管进入所述离心分离筒，分离后的油气混合气沿着所述离心分离筒的切线方向从所述排气管排出。

该方案的效果是油气混合物切向进出离心分离筒，在离心分离筒内自上而下流动，不会发生对流和乱流的情况，提高了离心分离作用，增强了油气混合物的离心分离效果。

优选的，所述二次分离滤筒包括筒底座和与位于该筒底座上方的筒体，所述筒体的下端与所述筒底座固定连接，所述筒体和所述筒底座之间设有圆筒形的滤网，所述筒体的顶部设有一圈滤网固定座，所述滤网固定座上开设有所述滤网相适应的环形槽，所述滤网的上端卡设在该环形槽中，所述滤网的下端与所述筒底座固定连接，所述筒底座上竖直设有导气管，该导气管与所述滤网同轴线设置，所述筒体的筒壁上开设有第一进气口，该第一进气口分别与所述两个所述排气管的排气端管道连接，所述筒底座中水平设有第二排气管，所述导气管、第二排气管与所述壳体依次连通形成所述排气通道。

该方案的效果是经初步分离后的混合气进入二次分离滤筒后，混合气沿着滤网外壁和筒体的内壁之间的通道周向运动，于是混合气中的小液滴在离心力的作用下碰到筒体内壁和滤网外壁并凝结向下流，滤网内壁凝结的液滴则沿内壁流下从，而透过滤网进入的气体则经过排气通道排出，完成第二次油气分离，进一步提高油气分离效率。

优选的，所述筒底座上开设有外腔环形集油槽和内腔环形集油槽，所述外腔环形集油槽位于所述滤网的外表面和筒体的内筒壁之间，所述内腔环形集油槽位于所述滤网的内表面和所述导气管的外管壁之间，所述外腔环形集油槽，内腔环形集油槽和所述导油斗分别与所述壳体管道连通形成所述排油通道。

该方案的效果是可以将因离心作用凝结的油滴可以经排油通道排出。

有益效果：与现有技术相比，本发明的离心返油型车载空调压缩机，压缩排量大、稳定性好、瞬时冲击小，既解决了单向摇摆斜盘式压缩机的噪音和动力平衡问题，又克服了双向斜盘式压缩机的滑履运动轨迹过大、装配精度高、加工工艺复杂和返修率高的问题；采用离心式分离实现初步分离以降低混合气在滤网处时的含油量，然后再采用滤网式分离，实现第二次分离，更高效的将润滑油与制冷剂的混合气流中的润滑油分离出来，降低汽车空调压缩机润滑油参与制冷剂循环的比例，提高汽车空调压缩机的压缩机效率和提高冷凝器、蒸发器的换热效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中的A部放大图；

图3为图1中斜盘6的结构示意图；

图4为图3的B-B剖视图；

图5为图1中油气分离器9的结构示意图；

图6为图5的左视图；

图7为图5的A-A剖视图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附表和具体实施方式对本发明作详细说明。

如图1-7所示，一种离心返油型车载空调压缩机，包括缸体1、缸盖2和驱动主轴3，该驱动主轴3轴向穿设在该缸体1中，所述驱动主轴3与所述缸体1的轴心线重合，关键在于：所述缸体1内水平设有三个活塞缸组4，三个所述活塞缸组4围绕所述驱动主轴3均匀分布；所述活塞缸组4为两个正对设置的活塞缸，两个所述活塞缸沿所述驱动主轴3的轴心线方向依次分布，两个所述活塞缸内分别设有相匹配的活塞5，两个所述活塞5之间设有斜盘6，该斜盘6的中部固定穿设在所述驱动主轴3上，两个所述活塞5之间设有斜盘稳定组件7，该斜盘6的环肩部与所述斜盘稳定组件7滑动连接；

所述缸盖2上设有压缩机排气口8，该压缩机排气口8与活塞缸之间连通形成高压排气通道，所述高压排气通道中设有油气分离器9，所述油气分离器9包括壳体91，所述壳体91内由上至下设有离心分离装置92和二次分离滤筒93，所述离心分离装置92与所述二次分离滤筒93管道连接，所述壳体91分别与所述离心分离装置92和二次分离滤筒93连通形成油气通道、排气通道和排油通道；

所述离心分离装置92包括两个正对设置的离心分离筒92a，所述离心分离筒92a的筒壁上设有进气管92d和排气管92e，所述离心分离筒92a的筒底设有导油斗92f，两个所述进气管92d的进气端分别和所述壳体91连通形成所述油气通道，两个所述排气管92e的排气端分别和所述二次分离滤筒93管道连通，

所述二次分离滤筒93包括筒底座93a和与位于该筒底座93a上方的筒体93b，所述筒体93b的下端与所述筒底座93a固定连接，所述筒体93b和所述筒底座93a之间设有圆筒形的滤网93c，所述筒体93b的顶部设有一圈滤网固定座97，所述滤网固定座97上开设有所述滤网93c相适应的环形槽，所述滤网93c的上端卡设在该环形槽中，所述滤网93c的下端与所述筒底座93a固定连接，所述筒底座93a上竖直设有导气管93d，该导气管93d与所述滤网93c同轴线设置，所述筒体93b的筒壁上开设有第一进气口96，该第一进气口96分别与所述两个所述排气管92e的排气端管道连接，所述筒底座93a中水平设有第二排气管95，所述导气管93d、第二排气管95与所述壳体91依次连通形成所述排气通道，

所述筒底座93a上开设有外腔环形集油槽98和内腔环形集油槽99，所述外腔环形集油槽98位于所述滤网93c的外表面和筒体93b的内筒壁之间，所述内腔环形集油槽99位于所述滤网93c的内表面和所述导气管93d的外管壁之间，所述外腔环形集油槽98，内腔环形集油槽99和所述导油斗92f分别与所述壳体91管道连通形成所述排油通道。

图1-3中还可以看到，所述斜盘稳定组件7包括正对设置的水平稳定杆71，所述水平稳定杆71的一端与最近的所述活塞5固定连接，所述水平稳定杆71的另一端与所述斜盘6滑动连接，两个所述水平稳定杆71的上方设有同一个斜盘复位框72，该斜盘复位框72的下端分别与两个所述水平稳定杆71固定连接，所述斜盘复位框72的内壁上设有多个弹性复位件73，所述弹性复位件73与所述斜盘6活动连接；

所述斜盘复位框72为倒U型框，所述弹性复位件73包括支撑臂73a和球形滑块73b，所述支撑臂73a与该倒U型框的内壁固定连接，所述支撑臂73a的伸出端与所述球形滑块73b通过弹性件固定连接，所述斜盘6的环肩部开设有与所述球形滑块73b相适应的环形滑槽74，所述球形滑块73b卡设在所述环形滑槽74中，并且所述环形滑槽74的槽口口径小于所述球形滑块73b的球径；

所述水平稳定杆71伸出端的端面上设有稳定半球75，所述斜盘6的倾斜面开设有一圈与该稳定半球75相适应的定位槽76。

图4中还可以看到，所述斜盘6的中开设有导油管10，所述定位槽76的槽壁涂覆有滑动层11，该滑动层11上开设有多个储油孔12，多个所述储油孔12之间通过毛细管连通，所述导油管10与最上端的所述储油孔12连通形成导油通道，所述滑动层11的材质为含有自MoS2、石墨或WS2的聚氨酯树脂。

图5和图7中还可以看到，所述离心分离筒92a内竖直设有旋转叶片支撑轴92b，所述旋转叶片支撑轴92b上连接有多个旋转叶片92c，所述离心分离筒92a的内筒壁上竖直开设有多个条状通槽94，所述旋转叶片支撑轴92b与所述离心分离筒92a的顶部轴承连接，所述旋转叶片92c的长度与所述离心分离筒92a的筒高相同，所述旋转叶片92c的外边沿与所述离心分离筒92a的内筒壁接触，所述进气管92d和排气管92e分别位于所述离心分离筒92a的两侧并且平行设置，所述进气管92d位于所述排气管92e的上方，并且分别与所述离心分离筒92a相切，油气混合气沿着所述离心分离筒92a的切线方向从所述进气管92d进入所述离心分离筒92a，分离后的油气混合气沿着所述离心分离筒92a的切线方向从所述排气管92e排出。

工作时，缸体1中的驱动主轴3在发动机的驱动下带动活塞5做往复运动，从而将低压气态制冷剂进行压缩，然后压缩后的高压气态制冷剂进入通过油气通道进入离心分离筒92a后，在离心作用下，油气混合物中的小液滴被分离凝结，并沿着条状通槽4流入导油斗92f，然后经初步分离后的混合气从排气管92e流出后，进入二次分离滤筒93，混合气沿着滤网93c外壁和筒体93b的内壁之间的通道周向运动，于是混合气中的小液滴在离心力的作用下碰到筒体93b内壁和滤网93c外壁并凝结向下流入外腔环形集油槽98，滤网93c内壁凝结的液滴则沿内壁流入内腔环形集油槽99，而透过滤网93c进入的气体则经过排气通道流入冷凝器中，完成第二次油气分离，经过两次油气分离得到的润滑油则分别通过排油通道回流进入缸体1中。

最后需要说明，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离心返油型车载空调压缩机，包括缸体(1)、缸盖(2)和驱动主轴(3)，该驱动主轴(3)轴向穿设在该缸体(1)中，所述驱动主轴(3)与所述缸体(1)的轴心线重合，其特征在于：所述缸体(1)内水平设有至少一个活塞缸组(4)，所述活塞缸组(4)为两个正对设置的活塞缸，两个所述活塞缸沿所述驱动主轴(3)的轴心线方向依次分布，两个所述活塞缸内分别设有相匹配的活塞(5)，两个所述活塞(5)之间设有斜盘(6)，该斜盘(6)的中部固定穿设在所述驱动主轴(3)上，两个所述活塞(5)之间设有斜盘稳定组件(7)，该斜盘(6)的环肩部与所述斜盘稳定组件(7)滑动连接；

所述缸盖(2)上设有压缩机排气口(8)，该压缩机排气口(8)与活塞缸之间连通形成高压排气通道，所述高压排气通道中设有油气分离器(9)，所述油气分离器(9)包括壳体(91)，所述壳体(91)内由上至下设有离心分离装置(92)和二次分离滤筒(93)，所述离心分离装置(92)与所述二次分离滤筒(93)管道连接，所述壳体(91)分别与所述离心分离装置(92)和二次分离滤筒(93)连通形成油气通道、排气通道和排油通道。

2.根据权利要求1所述的离心返油型车载空调压缩机，其特征在于：所述斜盘稳定组件(7)包括正对设置的水平稳定杆(71)，所述水平稳定杆(71)的一端与最近的所述活塞(5)固定连接，所述水平稳定杆(71)的另一端与所述斜盘(6)滑动连接，两个所述水平稳定杆(71)的上方设有同一个斜盘复位框(72)，该斜盘复位框(72)的下端分别与两个所述水平稳定杆(71)固定连接，所述斜盘复位框(72)的内壁上设有多个弹性复位件(73)，所述弹性复位件(73)与所述斜盘(6)活动连接。

3.根据权利要求2所述的离心返油型车载空调压缩机，其特征在于：所述斜盘复位框(72)为倒U型框，所述弹性复位件(73)包括支撑臂(73a)和球形滑块(73b)，所述支撑臂(73a)与该倒U型框的内壁固定连接，所述支撑臂(73a)的伸出端与所述球形滑块(73b)通过弹性件固定连接，所述斜盘(6)的环肩部开设有与所述球形滑块(73b)相适应的环形滑槽(74)，所述球形滑块(73b)卡设在所述环形滑槽(74)中，并且所述环形滑槽(74)的槽口口径小于所述球形滑块(73b)的球径。

4.根据权利要求1或3所述的离心返油型车载空调压缩机，其特征在于：所述水平稳定杆(71)伸出端的端面上设有稳定半球(75)，所述斜盘(6)的倾斜面开设有一圈与该稳定半球(75)相适应的定位槽(76)。

5.根据权利要求4所述的离心返油型车载空调压缩机，其特征在于：所述活塞缸组(4)为三个，三个所述活塞缸组(4)围绕所述驱动主轴(3)均匀分布。

6.根据权利要求1-3任一项所述的离心返油型车载空调压缩机，其特征在于：所述斜盘(6)的中开设有导油管(10)，所述定位槽(76)的槽壁涂覆有滑动层(11)，该滑动层(11)上开设有多个储油孔(12)，多个所述储油孔(12)之间通过毛细管连通，所述导油管(10)与最上端的所述储油孔(12)连通形成导油通道，所述滑动层(11)的材质为含有自MoS2、石墨或WS2的聚氨酯树脂。

7.根据权利要求6所述的离心返油型车载空调压缩机，其特征在于：所述离心分离装置(92)包括两个正对设置的离心分离筒(92a)，所述离心分离筒(92a)内竖直设有旋转叶片支撑轴(92b)，所述旋转叶片支撑轴(92b)上连接有多个旋转叶片(92c)，所述离心分离筒(92a)的内筒壁上竖直开设有多个条状通槽(94)，所述旋转叶片支撑轴(92b)与所述离心分离筒(92a)的顶部轴承连接，所述旋转叶片(92c)的长度与所述离心分离筒(92a)的筒高相同，所述旋转叶片(92c)的外边沿与所述离心分离筒(92a)的内筒壁接触，所述离心分离筒(92a)的筒壁上设有进气管(92d)和排气管(92e)，所述离心分离筒(92a)的筒底设有导油斗(92f)，两个所述进气管(92d)的进气端分别和所述壳体(91)连通形成所述油气通道，两个所述排气管(92e)的排气端分别和所述二次分离滤筒(93)管道连通。

8.根据权利要求7所述的离心返油型车载空调压缩机，其特征在于：所述进气管(92d)和排气管(92e)平行设置，所述进气管(92d)位于所述排气管(92e)的上方，所述进气管(92d)和所述排气管(92e)分别位于所述离心分离筒(92a)的两侧，并且分别与所述离心分离筒(92a)相切，油气混合气沿着所述离心分离筒(92a)的切线方向从所述进气管(92d)进入所述离心分离筒(92a)，分离后的油气混合气沿着所述离心分离筒(92a)的切线方向从所述排气管(92e)排出。

9.根据权利要求7或8所述的离心返油型车载空调压缩机，其特征在于：所述二次分离滤筒(93)包括筒底座(93a)和与位于该筒底座(93a)上方的筒体(93b)，所述筒体(93b)的下端与所述筒底座(93a)固定连接，所述筒体(93b)和所述筒底座(93a)之间设有圆筒形的滤网(93c)，所述筒体(93b)的顶部设有一圈滤网固定座(97)，所述滤网固定座(97)上开设有所述滤网(93c)相适应的环形槽，所述滤网(93c)的上端卡设在该环形槽中，所述滤网(93c)的下端与所述筒底座(93a)固定连接，所述筒底座(93a)上竖直设有导气管(93d)，该导气管(93d)与所述滤网(93c)同轴线设置，所述筒体(93b)的筒壁上开设有第一进气口(96)，该第一进气口(96)分别与所述两个所述排气管(92e)的排气端管道连接，所述筒底座(93a)中水平设有第二排气管(95)，所述导气管(93d)、第二排气管(95)与所述壳体(91)依次连通形成所述排气通道。

10.根据权利要求9所述的离心返油型车载空调压缩机，其特征在于：所述筒底座(93a)上开设有外腔环形集油槽(98)和内腔环形集油槽(99)，所述外腔环形集油槽(98)位于所述滤网(93c)的外表面和筒体(93b)的内筒壁之间，所述内腔环形集油槽(99)位于所述滤网(93c)的内表面和所述导气管(93d)的外管壁之间，所述外腔环形集油槽(98)，内腔环形集油槽(99)和所述导油斗(92f)分别与所述壳体(91)管道连通形成所述排油通道。