CN109306957A - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压缩机，包括壳体、压缩机构、驱动轴和排气通道。压缩机构设置在壳体内，并且包括定涡旋部件和能够相对于定涡旋部件运动以压缩工作流体的动涡旋部件。驱动轴与压缩机构的动涡旋部件配装在一起以对动涡旋部件进行驱动，其中，在驱动轴内设置有润滑剂供应通道，润滑剂供应通道延伸至驱动轴的端面处的排油口由此使润滑剂排出驱动轴。排气通道设置在动涡旋部件中以将积聚在驱动轴的端面和动涡旋部件之间的空间内的气体排出。根据本发明的压缩机由于设置有排气通道，因而可以避免或减小润滑剂供应通道气滞，从而可以向压缩机的各个运动部件平稳地供应润滑剂。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，特别是涉及一种具有用于将润滑剂中闪蒸气体排出的排气通道的压缩机。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

压缩机通常包括壳体，设置在壳体中的用于压缩工作流体(例如，制冷剂)的压缩机构、以及设置在壳体中的用于驱动压缩机构的驱动机构。在壳体底部具有储油槽，储油槽中的润滑剂经由驱动机构内的供应通道流向各个运动部件以润滑运动部件。

储油槽中的润滑剂中常常混合有制冷剂。随着润滑剂被供给至各个运动部件，润滑剂和制冷剂的混合物被加热，并且润滑剂由于温度升高而闪蒸出来。在制冷剂气体积聚在润滑剂供应通道中的某个部位处的情况下，气体压力逐渐增加，由此会阻碍润滑剂的供给，在润滑剂供应通道中形成气滞，从而导致某些部件润滑不足。

因此，希望提供一种压缩机，其具有将润滑剂供应路径中积聚的气体排出的排气通道以更好地实现压缩机构的各个部件的润滑。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括壳体、压缩机构、驱动轴和排气通道。压缩机构设置在壳体内，并且包括定涡旋部件和能够相对于定涡旋部件运动以压缩工作流体的动涡旋部件。驱动轴与压缩机构的动涡旋部件配装在一起以对动涡旋部件进行驱动，其中，在驱动轴内设置有润滑剂供应通道，润滑剂供应通道延伸至驱动轴的端面处的排油口由此使润滑剂排出驱动轴。排气通道设置在动涡旋部件中以将积聚在驱动轴的端面和动涡旋部件之间的空间内的气体排出。

在根据本发明的压缩机中，由于设置有排气通道，因而可以防止因从润滑剂中闪蒸出来的气体阻滞在润滑剂供应通道中而导致的润滑剂供给不畅和供给不足。换言之，本发明的设置有排气通道的压缩机可以向压缩机的各个运动部件平稳地供应润滑剂。

在本发明的一些实施方式中，动涡旋部件包括动涡旋端板、从动涡旋端板的一侧延伸的呈螺旋形的叶片和从动涡旋端板的另一侧延伸的毂部。排气通道设置在动涡旋部件的动涡旋端板中并且与毂部的内部空间连通。

在本发明的一些实施方式中，排气通道的入口位于动涡旋端板的大致中央处并面向驱动轴的端面。

在本发明的一些实施方式中，排气通道的入口的尺寸小于驱动轴的端面处的润滑剂供应通道的尺寸。

在本发明的一些实施方式中，在动涡旋部件的俯视图中，排气通道的入口的至少一部分与润滑剂供应通道的排油口重叠。

在本发明的一些实施方式中，排油口的靠近驱动轴的旋转轴线的部分与述入口重叠。

在本发明的一些实施方式中，排油口具有半径R1，排气通道的入口具有半径R2，驱动轴的旋转轴线与所述排油口的中心轴线之间的径向距离为D1，驱动轴的旋转轴线与入口的中心轴线之间的径向距离为D2，则入口定位成使得D1+R1>D2+R2。

在本发明的一些实施方式中，驱动轴上不包括与润滑剂供应通道连通的排气孔。

在本发明的一些实施方式中，排气通道的出口通向压缩机的低压区域。

在本发明的一些实施方式中，排气通道的出口设置在动涡旋端板的外周面上。

在本发明的一些实施方式中，压缩机包括一条或多条排气通道，一条或多条排气通道中的每条排气通道包括一个或多个入口以及一个或多个出口。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本发明的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，其中：

图1是涡旋压缩机的纵剖视图；

图2是根据本发明优选实施方式的具有排气通道的动涡旋部件与驱动机构的局部纵剖视图；

图3是图2所示的动涡旋部件的俯视图；

图4是设置有根据本发明另一实施方式的排气通道的动涡旋部件的俯视图；

图5是根据本发明实施方式的排气通道的入口与驱动轴中润滑剂供应通道的排油口之间的相对位置的示意图；以及

图6是根据本发明另一实施方式的排气通道的入口与驱动轴中润滑剂供应通道的排油口之间的相对位置的示意图。

具体实施方式

下面对本发明各种实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。

本文以涡旋压缩机为例来描述本发明的原理和构思。然而，应理解的是，本发明并不局限于图示的或本文中描述的涡旋压缩机，而是各种类型的合适的压缩机。例如，本发明不限于图示的立式压缩机，其也适用于卧式压缩机。

下面将参照图1描述涡旋压缩机的总体构造和运行原理。如图1所示，涡旋压缩机100(下文中有时也会称为压缩机)一般包括壳体110、设置在壳体110一端的顶盖112、设置在壳体110另一端的底盖114以及设置在顶盖112和壳体110之间以将压缩机的内部空间分隔成高压侧和低压侧的隔板116。隔板116和顶盖112之间的空间构成高压侧，而隔板116、壳体110和底盖114之间的空间构成低压侧。在低压侧设置有用于吸入流体的进气接头118，在高压侧设置有用于排出压缩后的流体的排气接头119。壳体110中设置有由定子122和转子124构成的马达120。转子124中设置有驱动轴130以驱动由定涡旋部件150和动涡旋部件160构成的压缩机构。动涡旋部件160包括端板164、形成在端板一侧的毂部162和形成在端板另一侧的螺旋状的叶片166。定涡旋部件150包括端板154、形成在端板一侧的螺旋状的叶片156和形成在端板的大致中央位置处的排气口152。在定涡旋150的螺旋叶片156和动涡旋160的螺旋形的叶片166之间形成一系列体积在从径向外侧向径向内侧运动时逐渐减小的压缩腔。径向最外侧的压缩腔处于吸气压力并因而被称为低压腔。径向最内侧的压缩腔处于排气压力并因而被称为高压腔。中间的压缩腔处于吸气压力和排气压力之间并因而被称之为中压腔。

动涡旋部件160的一侧由主轴承座140的上部(即支撑部)支撑，驱动轴130的一端由设置在主轴承座140中的主轴承144支撑。驱动轴130的一端设置有偏心曲柄销132，在偏心曲柄销132和动涡旋部件160的毂部162之间设置有卸载衬套142。通过马达120的驱动，动涡旋部件160将相对于定涡旋部件150平动转动(即，动涡旋部件160的中心轴线绕定涡旋部件150的中心轴线旋转，但是动涡旋部件160本身不会绕自身的中心轴线旋转)以实现流体的压缩。上述平动转动通过定涡旋部件150和动涡旋部件160之间设置的十字滑环来实现。经过定涡旋部件150和动涡旋部件160压缩后的流体通过排气口152排出到高压侧。

下面将描述压缩机中各部件的润滑过程。在图1所示的立式涡旋压缩机的示例中，在压缩机壳体的底部处的储油槽115中存储有润滑剂。相应地，在驱动轴130中形成有大致沿其轴向延伸的通道，即形成在驱动轴130下端的中心孔136和从中心孔136向上延伸到偏心曲柄销132的端面131的偏心孔134。中心孔136的端部浸没在储油槽115的润滑剂中或者以其他方式被供给有润滑剂。在一种示例中，可以在该中心孔136中或其附近设置润滑剂供给装置，例如油泵或油叉等。

在压缩机的运转过程中，中心孔136的一端被润滑剂供给装置供给有润滑剂，进入中心孔136的润滑剂在驱动轴130旋转过程中受到离心力的作用而被泵送或甩到偏心孔134中并且沿着偏心孔134向上流动一直到达偏心曲柄销132的端面131处的排油口133(图2)。从偏心曲柄销132的排油口133排出的润滑剂沿着卸载衬套142与偏心曲柄销132之间的间隙以及卸载衬套142与毂部162之间的间隙向下流动到达主轴承座140的凹部146中。聚集在凹部146中的一部分润滑剂流动穿过主轴承144向下流动，一部分润滑剂被毂部162搅动而向上运动到达动涡旋部件160的端板164的下侧并随着动涡旋部件160的平动转动而遍布动涡旋部件160和主轴承座140之间的止推表面。为了改善电机的转子124的润滑和冷却效果，可以在驱动轴130中设置径向孔(未示出)以从偏心孔134直接向转子124供给润滑剂。另外，还可以在驱动轴130中设置径向孔(未示出)以直接向支撑驱动轴130下端的下轴承直接供给润滑剂。在压缩机的运转过程中，供给到压缩机中的各种活动部件上的润滑剂被甩出和飞溅以形成液滴或雾。这些润滑剂液滴或雾将混合在从进气接头118吸入的工作流体(或者制冷剂)中。随后这些混合有润滑剂液滴的工作流体被吸入到定涡旋部件150和动涡旋部件160之间的压缩腔中以实现这些涡旋部件内部的润滑、密封和冷却。动涡旋部件和定涡旋部件之间的这种润滑通常称之为油雾润滑。

储油槽115中的润滑剂往往混合有制冷剂。润滑剂与制冷剂的混合物如上所述经由中心孔136和偏心孔134被供给至偏心曲柄销132的端面131。在此过程中，混合物因例如马达120、压缩机构等加热而升温。随着混合物的温度升高，气体从混合物中闪蒸出来。例如，在这种情况下，制冷剂的溶解度减小，使得制冷剂从混合物中闪蒸出来。

在某些压缩机中，驱动轴中设置有与润滑剂供应通道连通的径向延伸的排气孔139。排气孔139通常设置在偏心孔134的与离心力相反的一侧。这样，在离心力的作用下，润滑剂沿偏心孔134的径向外侧壁向驱动轴130的端面131行进，同时在偏心孔134的径向内侧壁附近留有空间，排气孔设置成与所述空间连通以便将闪蒸出来的气体排出偏心孔134。

然而，在驱动轴130以较低转速运行时，由于离心力较小，在排气孔处充满润滑剂，即，没有用于气体通过的空间，由此使得润滑剂从排气孔泄露。由于润滑剂从排气孔泄露，因此行进至驱动轴130的端面131的润滑剂的量减少，导致向压缩机的某些运动部件供给的润滑剂的量不足，使运动部件较早失效。

在某些压缩机的中驱动轴上没有设置排气孔，例如为了克服上述问题。随着混合物供给至偏心曲柄销132的端面131，闪蒸出来的制冷剂气体越来越多，并积聚在偏心曲柄销132的端面131与动涡旋部件160的端板164之间。随着积聚在端面131与端板164之间的气体越来越多，气体压力增加，在端面131与端板164附近形成气滞，由此阻碍或减小润滑剂从偏心孔134中流出。这样，供给至例如卸载衬套142、主轴承144、压缩机构的润滑剂的量减小，导致各个部件润滑不足。

发明人发现了这样的问题，并且为解决该问题而做出了本发明。下面参照图2至图4来描述本发明的具有排气通道的压缩机。

在图示示例中，动涡旋端板164中设置有排气通道170。排气通道170具有面向偏心曲柄销132的端面131设置的入口171以及设置在动涡旋端板164的外周面上的出口173。如此，排气通道170可以将积聚在端面131与端板164之间的气体排出至动涡旋部件160周围的低压区域中，即，压缩机壳体内的低压区域中或者压缩机构的低压腔中。

在图4的示例中，排气通道170可以构造成将积聚在端面131与端板164之间的气体排出至压缩机构的低压腔中。在该情况下，排气通道170的出口173可以设置在压缩机构的低压腔处或低压腔附近。如图4所示，排气通道170的出口173通向压缩机构的低压腔并设置在动涡旋端板164的轴向端面上。

通过本发明的压缩机，由于排气通道170可以将积聚在端面131与端板164之间的气体排出至低压区域，由此降低了端面131与端板164之间的空间中的压力，使得润滑剂可以顺利地排出驱动轴130而被供给至各个运动部件，从而实现各个部件的良好润滑。本发明可以适用于各种类型的压缩机，特别适用于变频压缩机、低速压缩机等。特别是，在驱动轴130转速较低时，离心力泵油或者油泵泵油能力会降低。但是，根据本发明的压缩机由于取消了驱动轴上的排气孔，因此能够使得润滑剂顺利到达驱动轴的端部而不是在半路从驱动轴上的排气孔排出，此外由于设置有上述排气通道170而避免了气滞的形成，所以可以较好地解决润滑不足的问题。

在替代性实施方式中，排气通道170的入口171的尺寸可以小于驱动轴130的端面131处的排油口133的尺寸。此处所述的尺寸可以指孔口的大小，例如，直径的大小或面积的大小。例如，在入口171和润滑剂供应通道134为具有圆形截面的孔的情况下，则入口171的直径可以小于润滑剂供应通道134的排油口133的直径，即，可以用直径来表征上述尺寸。

在图2所示的实施方式中，排气通道170的入口171设置在动涡旋端板164的大致中央处，即，毂部162的大致中央处。在驱动轴130旋转并驱动动涡旋部件160时，从偏心孔134出来的气液两相混合物受到离心力的作用。这样，液态润滑剂比重较大而被甩向毂部162，气态制冷剂比重较小而集中在动涡旋端板164的大致中央处。在排气通道170的入口171设置在动涡旋端板164的大致中央处的情况下，可以较好地将积聚在端面131与端板164之间的气体排出。

在图5所示的实施方式中，在动涡旋部件160的俯视图中，排气通道170的入口171的一部分与驱动轴130的端面131处的排油口133的一部分重叠。如图5所示，由于离心力的作用使得润滑剂集中于排油口133的远离旋转轴线X的区域135处。这样，排油口133的靠近驱动轴130的旋转轴线X的部分31优选地与入口171重叠。这可以有利于气体更加快速的排出同时有利于防止将过量的润滑剂带出。

应理解的是，排气通道170的入口171可以设置在任何合适的位置处。例如，排气通道170的入口171可以设置在含有较少量润滑剂的气体积聚区域处以便有效地将积聚的气体排出。参见图6，排油口133具有半径R1，并且驱动轴130的旋转轴线X与排油口133的中心轴线X1之间的径向距离为D1。排气通道170的入口171具有半径R2，并且驱动轴130的旋转轴线X与入口171的中心轴线X2之间的径向距离为D2。排气通道170的入口171可以定位成使得D1+R1>D2+R2。由于离心力的作用，在排油口133的径向外侧区域(即，径向距离大于R1+D1但小于X的环形区域)中含有较多的润滑剂。

另外，排气通道170的入口171可以设置在动涡旋端板164的大致中央与毂部162之间的中间位置处，以便将气态制冷剂与液态润滑剂两者排出。

可选地，排气通道170的入口171可以设置成将一定量的润滑剂与气态制冷剂一起排出至压缩机构的低压腔中，由此对压缩机构进行润滑。这特别适合油雾润滑无法向动涡旋部件和定涡旋部件供给足够的润滑剂的情况。

压缩机中可以包括如上所述的一条或多条排气通道。例如，压缩机可以包括图3所示的排气通道以及图4所示的排气通道。压缩机也可以包括呈放射状布置的多个如图3所示的排气通道。排气通道可以包括一个或多个部段。例如，排气通道包括设置在动涡旋端板中的部段和设置在动涡旋的叶片上的部段。排气通道可以为孔、凹槽、凹部等形式中的至少一种。在替代性实施方式中，排气通道可以具有一个或多个入口以及一个或多个出口。排气通道的入口和出口的数量可以根据具体应用情况而改变。

虽然图示的示例中排气通道设置在动涡旋的端板中，然而可以理解的是，排气通道可以设置在动涡旋部件的其他部分中，或者可以设置在压缩机构的其他部件中，或者可以设置在压缩机的任何合适的其他部件中。

尽管在此已详细描述本发明的各种实施方式，但是应该理解本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本发明的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

Claims (11)

1.一种压缩机，包括：

壳体(110)；

压缩机构，所述压缩机构设置在所述壳体(110)内，并且包括定涡旋部件(150)和能够相对于所述定涡旋部件(150)运动以压缩工作流体的动涡旋部件(160)；

驱动轴(130)，所述驱动轴(130)与所述动涡旋部件(160)配装在一起以对所述动涡旋部件(160)进行驱动，其中，在所述驱动轴(130)内设置有润滑剂供应通道(134)，所述润滑剂供应通道(134)延伸至所述驱动轴(130)的端面(131)处的排油口(133)由此使润滑剂排出所述驱动轴(130)；以及

排气通道(170)，所述排气通道(170)设置在所述动涡旋部件(160)中以将积聚在所述驱动轴(130)的所述端面(131)和所述动涡旋部件(160)之间的空间内的气体排出。

2.如权利要求1所述的压缩机，其中，

所述动涡旋部件(160)包括动涡旋端板(164)、从所述动涡旋端板(164)的一侧延伸的呈螺旋形的叶片(166)和从所述动涡旋端板(164)的另一侧延伸的毂部(162)；

所述排气通道(170)设置在所述动涡旋部件(160)的动涡旋端板(164)中并且与所述毂部(162)的内部空间连通。

3.如权利要求2所述的压缩机，其中，所述排气通道(170)的入口(171)位于所述动涡旋端板(164)的大致中央处并面向所述驱动轴(130)的所述端面(131)。

4.如权利要求2所述的压缩机，其中，在所述动涡旋部件(160)的俯视图中，所述排气通道(170)的入口(171)的至少一部分与所述润滑剂供应通道(134)的排油口(133)重叠。

5.如权利要求4所述的压缩机，其中，所述排油口(133)的靠近所述驱动轴(130)的旋转轴线的部分与所述入口(171)重叠。

6.如权利要求2所述的压缩机，其中，所述排油口(133)具有半径R1，所述排气通道(170)的入口(171)具有半径R2，所述驱动轴(130)的旋转轴线与所述排油口(133)的中心轴线之间的径向距离为D1，所述驱动轴(130)的旋转轴线与所述入口(171)的中心轴线之间的径向距离为D2，所述入口(171)定位成使得D1+R1>D2+R2。

7.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述驱动轴(130)上不包括与所述润滑剂供应通道(134)连通的排气孔(139)。

8.如权利要求1至7中任一项所述的压缩机，其中，所述排气通道(170)的入口(171)的尺寸小于所述润滑剂供应通道(134)的排油口(133)的尺寸。

9.如权利要求1至7中任一项所述的压缩机，其中，所述排气通道(170)的出口(173)通向所述压缩机的低压区域。

10.如权利要求9所述的压缩机，其中，所述排气通道(170)的所述出口(173)设置在所述动涡旋端板(164)的外周面上。

11.如权利要求1至7中任一项所述的压缩机，包括一条或多条所述排气通道(170)，所述一条或多条排气通道(170)中的每条排气通道(170)包括一个或多个入口(171)以及一个或多个出口(173)。