CN109642562B - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压缩机(10)，特别是制冷剂压缩机，具有压缩机壳体(14)和至少一个活塞(12)，其中至少一个活塞以往复的方式设置在气缸中并由电动机(16)驱动，压缩机(10)具有油底壳润滑装置，压缩机(10)中的油底壳(20)从壳体底部(22)延伸到一个油位(24)，所述压缩机(10)具有带有润滑剂运输装置的压力循环润滑装置，其中所述润滑剂运输装置与所述油底壳建立连接并用于从所述油底壳中吸入润滑剂，其特征在于，所述电动机(16)包括具有壳体内腔(26)的壳体(18)，壳体内腔(26)受壳体(18)限制，电动机(16)安装在壳体内腔中并与壳体(18)一起包括延伸至压缩机(10)的油底壳(20)中。所述壳体(18包括连接到抽吸装置的抽吸入口(28)，所述抽吸装置用于吸取需到达壳体内部(26)的润滑剂，所述抽吸装置和润滑剂运输装置(32)由单个齿轮泵操作，所述齿轮泵具有第一和第二(34，36)抽吸口，其中，所述第一和第二吸入口是彼此分离的，并且所述第一抽吸口(34)用于吸取润滑剂以进入所述壳体内部(26)，第二抽吸口(36)用于从油槽(20)中吸取润滑剂。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及到一种压缩机，特别是用于压缩制冷剂。

背景技术

压缩机应用于现代生活的许多领域。其中一个例子生产各种用途的压缩空气，例如轮胎填充气体，呼吸器等。另一个例子是压缩(特别是技术上)气体用以储存和运输，例如在相应的气瓶中。还有一些实例是氮气、氧气、乙炔和其他气体，在焊接过程中用作燃烧气体或保护气体。此外，还有许多地方会应用到压缩机，特别是由于室内和车内空调使用的增加以及由于对冷却需求的稳定增加，通常会用于压缩或压缩制冷剂，例如R134a(四氟乙烷)或R744(CO₂)。

在许多应用中，特别是制冷和空调应用中，所使用的压缩机是活塞式压缩机，这里可提到的轴向活塞式压缩机和径向活塞式压缩机。这种压缩机通常具有压缩机壳体，其中至少会在缸体或缸孔中安装一个可以来回移动的活塞。活塞的驱动通常由电动机完成。这种压缩机通常具有油底壳润滑，其中压缩机中的油底壳在安装或工作位置从壳体底部或下壳体边缘一直向上延伸到一定的油位。应注意不要将发动机浸没在油底壳中，这需要相对较大尺寸的压缩机。

发明内容

从上面所讨论的当前技术出发，本发明的一个目的是提供一种压缩机，特别是用于压缩气体的压缩机，此外还能用于压缩制冷剂，与使用现有技术的压缩机相比，该压缩机具有更小或更紧凑的尺寸。

根据本发明，相应的压缩机，特别是用于压缩气体以及制冷剂的压缩机，具有压缩机壳体和至少一个活塞，该活塞安装在气缸中并且由电动机驱动进行往复式运动。这种压缩机通常具有油底壳润滑装置，其中压缩机中的油底壳在安装或工作位置从壳体底部或下壳体边缘一直向上延伸到一定的油位。压缩机具有润滑装置，特别是压力循环润滑装置，具有润滑剂推动装置，润滑剂推动装置与油底壳连通并且用于从油底壳抽吸润滑剂。电动机具有壳体，该壳体限定了一个可以安装电动机的内壳，其中包括壳体内腔的电动机安装在压缩机的油底壳中，并且其中壳体具有排气口，并且具有抽吸装置。壳体内腔设有润滑剂，其中抽吸装置润滑推动装置的运转通过具有第一和第二排气口的单齿轮泵实现，其中第一和第二排气口彼此分开，并且其中第一个排气口用于抽吸壳体内腔的移动润滑剂，第二个排气口用于从油底壳抽吸润滑剂。换句话说，压缩机的电动机安装在上述的干式贮槽中，因为它可以通过设置在壳体中的进气口将油或润滑剂(特别是 Leckol)吸入壳体的内部。其结果是，发动机或发动机的部件不在油中，但发动机安装在干式油底壳中。这样能够避免可能发生的油的电容器效应，特别是在启动压缩机时，可能导致故障电流，增加压缩机故障的风险。

在另一个可能的实施例中，由单齿轮泵运行的抽吸装置和润滑装置都由内齿轮泵完成。其体现的是坚固的结构。

在另一个可能的实施例中，齿轮泵具有至少两个齿轮，上面有齿轮齿，其中齿轮齿具有齿宽，特别是在其底部或其延伸高度上测量该齿宽，其中第一和第二排气口彼此相距至少一个齿宽。

齿轮泵在油的出口处具有压力歧管装置。此外，齿轮泵可具有作为第一和第二进气歧管的第一和第二进气口，第一进气歧管通过第一抽吸管线与壳体内腔连通或与流体连通，而第二进气歧管通过第二抽吸管线与壳体内腔连通或与流体连通。其延伸到压缩机的油底壳中，与油底壳相连。在这一点上应该注意的是，第一进气歧管和/或第二进气歧管可以相互替换，直接与壳体内腔/贮槽连通，或者可以安装在壳体内腔/贮槽上或者安装在壳体内腔/贮槽中。进气歧管的位置通过各个进气口处抽吸的流体的相对量确定。

在一个可能的实施例中，在正常操作过程中，齿轮泵处于工作旋转方向或运输方向，进行所需介质的输送，其中在工作方向上看，第一个进气歧管在圆周方向上的延伸要小于第二进气歧管在工作方向的延伸。由于与泵中的膨胀室相对的进气歧管位置，可以影响相应的体积和泵的运输性能，在提供从油底壳中良好的吸收所需要的润滑剂的同时，上述结构能够安全地维护干式油底壳。因此，既能确保良好的润滑性能，又能保证油底壳的干燥。

内齿轮泵主要是具有一个至少能够限定外侧部分的泵壳，以及内转子和外转子，这两者都有轮齿。一般来说，内转子可以同时作为外齿轮，称作齿轮，是一组具有轮齿尖径向朝外的定向齿。一般来说，外转子可以作为内齿轮，即，作为一个轮型装置，其沿径向向内定向凹入并且外部具有向内指向的齿。安装在泵壳体中的第一和第二进气歧管彼此之间至少具有一定的距离，该距离与外转子和内转子的相互啮合的齿轮对的宽度相对应。特别是，泵盖中的第一和第二进气歧管都安装在泵的同一侧泵盖中。

压缩机可以选择在压缩机壳体中安装一个吸入气体供应装置，通过该装置将压缩气体，特别是制冷剂供应到压缩机壳体，并且在压缩机壳体内腔安装一个吸入气体供应装置的出口，其中吸入气体出口安装在压缩机上侧。在另一个可能的实施例中，壳体安装有吸气入口，吸入气体可以通过该吸气入口进入壳体的内部，特别是用于冷却电动机，其中吸气入口安装在壳体内腔的上侧。因此，每次在倾斜位置安装或操作压缩机都尽量达到相对大的倾斜角度。

作为另外一种或额外的选择，安装此类吸入气体出口时要注意：吸入气体进入时要与压缩机壳体呈正切。通过压缩机壳体或压缩机外壳中的切向吸入气体入口，能够实现吸入流量中超过90％的油的分离。在下一步过程中，会发生重力分离，直到吸入气体到达壳体的吸入气体入口(发动机壳体中的进气口)。在外壳中，仍然在吸入气体中的其他油通过转子的离心作用注入定子，在那里凝结并运行到壳体底部。这里它能够被抽吸装置或干式抽油泵吸走。两个壳体组成一个性能优良的油分离器。

此外，压缩机还具有高压容积，压缩介质，特别是制冷剂在压缩过程之后喷射到该高压容积中，其中高压容积与脉冲阻尼器相关联，用于阻止喷射介质中的脉冲波动。

压缩机配置可选实施例中用于压缩CO₂。

附图说明

本方面描述了具体实施例的参考附图。在图纸中显示为：

图1是本发明的压缩机的第一实施例的剖视图，其中切割平面指向压缩机的轴向方向。

图2是图1的断面视图。

图3是图1的压缩机的视图，仍然是剖视图，但切割平面指向径向方向。

图4是图1的详细视图。

图5再次示出了压缩机的径向截面，其中截面延伸穿过其油泵盖。

图6是压缩机油泵的平面图，其中油泵盖显示为透明的。

根据前述图中所示的压缩机，图7所示为具有活塞和平衡配重的压缩机的驱动轴。

具体实施方式

在图中所示的压缩机10为往复式压缩机，更具体地是径向活塞式压缩机，其特别是(参见图7)六个活塞12，它们(未示出)安装在相应的往复式气缸中。压缩机具有压缩机壳体14，在所示实施例中可以看出完全包裹了压缩机壳体14。电动机16用于驱动活塞12，由壳体18包裹。所描述的压缩机10具有油底壳润滑装置，其中油底壳20(在压缩机10的工作或安装位置)从壳体底部22延伸到预定的油位(油位)24。电动机16安装在由壳体18限定的壳体内腔26中并且与壳体18一起延伸到压缩机10的油底壳20中。壳体内腔26不含油或不含油底壳。作为壳体内腔26不含油或无油底壳的特征的替代，也可以说在壳体内腔 26中的电动机16安装在壳体内腔26内部的干槽中。

壳体18具有凹口形状的抽吸入口28，其借助于第一个抽吸管路30与内齿轮泵32形式的抽吸装置或泵连通或进行液体交换。第一个抽吸管路30通过内齿轮泵32的第一进气歧管34形式的进气口与抽吸入口28连接。这确保了油的安全抽取，其特别是可以从壳体18中的压缩机的润滑剂回路中穿过。

内齿轮泵32还具有呈第二进气歧管36形式的第二个进气口，其通过第二吸入管线38与油底壳20液体交换。由此，确保了内齿轮泵32对油的可靠运输。

此时仍需提及的是，压缩机10具有压力循环润滑装置，其通过润滑剂运输装置(其在本实施例中由内齿轮泵32构成)从油底壳运输润滑剂(油)，用来润滑润滑点，特别是轴承及其类似的点等等。在当前描述的实施例中，内齿轮泵 32还用作抽吸装置，借助于内齿轮泵可以将油吸入到壳体内腔26中。由于内齿轮泵32的双重功能，在结构简单的实施例中保证了良好的润滑性能和干式油底壳的方便维护，其安装有电动机16，也就是说能够可靠地固定压缩机10的壳体内腔26的油底壳。

内齿轮泵32具有一个压力歧管40，用于排出所需的油，其通过具有润滑点的相应管线(未示出)，特别是待润滑的轴承点，连通或流体连通。

内齿轮泵32具有带有泵盖44的泵壳体42。泵壳体42和泵盖44都将内齿轮泵32限制在外部。根据本发明，在压缩机10所述实施例中，第一进气歧管 34和第二进气歧管36以及泵盖44中的压力歧管40均以对应的凹槽的形式安装。在替代实施例中，还可以考虑的是，第一进气歧管34和/或第二进气歧管36和/ 或压力歧管40不是安装在泵盖44上而是安装在泵壳体42上，例如安装在与泵盖44相对的一侧上。在所述实施例中，第一进气歧管34和第二进气歧管36在空间上彼此间隔开。该距离至少是内齿轮泵32的一个外转子46或内齿轮泵32的内转子48的轮齿的一个宽度(它们是相同的)。同时，轮齿的宽度被定义为延伸到轮齿根部。这样能够确保与第一进气歧管34相关联的体积与第二进气歧管 36相关的体积在由外转子46和内转子48形成的泵中保持彼此分离，并且内齿轮泵32在工作方向上运行(在这里描述的实施例中，泵向右旋转，即，从第一进气歧管34到第二进气歧管36的方向上旋转)，首先从壳体内腔26中抽出油然后从油底壳中抽出油。

如上所述，在正常操作中，齿轮泵指向工作旋转方向并在工作方向上可以看到第一进气歧管，其与描述第一进气歧管34的实施例相对应，在圆周方向上具有在标准工作方向上可以看到的第二进气歧管，其对应于当前描述的实施例中的第二进气歧管36。

如果要反转泵的旋转方向，那么首先对应于较大(第二)进气歧管36的大腔室将填充油，并且当将到达与第一(较小)进气歧管34相关联的开口时，油将有机会从这个方向泄露。这将导致较低的运输效率。如果来自第二进气歧管相关腔室的抽吸油并且干式油底壳仅有一部分润滑剂，则这适用。该部分可以是 0％-50％，0％-40％更好，最好是0％-25％。

压缩机10还具有吸入气体导向装置50，其从外部穿过压缩机壳体14并且流入压缩机壳体14内部。吸入气体导向装置50安装时要注意：吸入气体导向装置50的吸入气体出口52确保压缩机10中的切向其他导向装置以改善油分离。因此，吸入气体出口52安装时要注意：吸入气体进入压缩机壳体14时要呈正切。压缩机壳体14中导入的吸入气体，通过壳体18中形成的凹口形式的吸入气体入口54中进入壳体内腔26，其中安装有电动机16，所述抽吸气体通过电动机 16进行抽吸和冷却。可以从图2中看出，其中吸入气体流由相应的箭头56，58 和60标出。在电动机16通电之后，吸入气体在压缩机10的气缸中进行处理，然后在高压容积62中以压缩状态排出。

高压容积62具有用于阻止脉冲波动的阻尼器64，其由压缩过程，特别是加压气体或制冷剂排放到高压容积62中而进行运作。这同时确保了较低的噪音。

在目前描述的实施例中，压缩机10设计为用于CO₂的压缩机并且以密封结构形成。在替代实施例中，可以想到压缩机的半密封设计。因此，应确定，本发明中的压缩机10可以是密封的以及半密封的。

此时仍需要注意的是，在上述实施例中，活塞12由钢制成。与铝活塞相比，其会显著降低热膨胀。钢活塞特别适合于作为制冷剂的CO2的应用，以高度吸收或应对所产生的力。此外，钢的低热膨胀能够确保即使在高压缩比下也具有高可靠性，其中预期有较大的热释放。

在这一点上应该明确地参考图3，5和6，从中可清楚地看到第一进气歧管 34和第二进气歧管36和压力歧管40的布置。从图6中还可以看到内齿轮泵32 的内部，因为在该图中，泵盖44显示为透明的。这样很容易识别外转子46和内转子48之间对油运输的相互作用。特别是，第一进气歧管34和第二进气歧管 36之间的距离可以从图6中看出，如上所述至少一个齿宽。

最后，应该注意的是，仅在高压容积62和相关的高压管线66中，其用于从压缩机中导出压缩介质，施加高压。否则，压缩机壳体14的整个剩余内腔处于低压(吸入压力)。

从图7中可以看出驱动装置(驱动轴68)连同活塞的结构，它们通过连杆 70在径向方向上进行往复运动。为了增加平滑度，通过适当的质量平衡配重72 和74进行质量平衡。

尽管参考具有固定特征组合的实施例介绍了本发明，但是它还包括可想到的进一步有利的组合。在申请文件中公开的所有特点对于本发明都是必不可少的，只要它们与现有技术相比是新的。

附图标记列表：

10 压缩机

12 活塞

14 压缩机壳体

16 电动机

18 壳体

20 油底壳

22 壳体底部

24 油位

26 壳体内腔

28 抽吸入口

30 第一个抽吸管道

32 内齿轮泵

34 第一进气歧管

36 第二进气歧管

38 第二个抽吸管道

40 压力歧管

42 泵壳体

44 泵盖

46 外转子

48 内转子

50 吸入气体导向装置

52 吸入气体出口

54 吸入气体入口

56，58，60 箭头

62 高压容积

64 脉冲阻尼器

66 高压导线

68 驱动轴

70 曲柄

72，74 平衡配重。

Claims (11)

1.压缩机(10)，具有压缩机壳体(14)和至少一个活塞(12)，其中至少一个活塞(12)以往复的方式设置在气缸中并由电动机(16)驱动，压缩机(10)具有油底壳润滑装置，其中，压缩机(10)中的油底壳(20)从壳体底部(22)延伸到一个油位(24)，所述压缩机(10)具有带有润滑剂运输装置的压力循环润滑装置，其中所述润滑剂运输装置与所述油底壳建立连接并用于从所述油底壳中吸入润滑剂，其特征在于，所述电动机(16)包括具有壳体内腔的壳体(18)，壳体内腔(26)受壳体(18)限制，电动机(16)安装在壳体内腔中并且与壳体(18)一起延伸到压缩机(10)的油底壳(20)中，同时壳体(18)包括连接到抽吸装置的抽吸入口(28)，所述抽吸装置用于吸取需到达壳体内腔(26)的润滑剂，抽吸装置和润滑剂运输装置由单个齿轮泵来实现，其具有第一和第二抽吸口，其中第一和第二抽吸口彼此分离，并且其中所述第一抽吸口被设置用于抽吸润滑剂以进入壳体内腔(26)，且第二抽吸口从油底壳(20)中抽吸润滑剂。

2.根据权利要求1所述的压缩机(10)，其特征在于，所述齿轮泵是内齿轮泵(32)。

3.根据前述任意一种权利要求所述的压缩机(10)，其特征在于，齿轮泵至少具有两个齿轮，其具有齿轮齿，其中齿轮齿具有齿宽，其中第一和第二抽吸口彼此分开至少一个齿宽。

4.根据权利要求1所述的压缩机(10)，其特征在于，齿轮泵有一个将油运输到出口的压力歧管(40)，并且齿轮泵具有第一进气歧管(34)作为第一抽吸口和第二进气歧管(36)作为第二抽吸口，其中第一进气歧管(34)通过第一吸入管线(30)与壳体内腔(26)连通，并且其中第二进气歧管(36)延伸到压缩机(10)的油底壳(20)中，通过第二吸入管线(38)与油底壳(20)连通。

5.根据权利要求4所述的压缩机(10)，其特征在于，齿轮泵在正常操作中指向工作旋转方向，并且在工作方向上看到的第一进气歧管(34)相对于工作方向看到的第二进气歧管(36)在圆周方向上具有较小的延伸。

6.根据权利要求5所述的压缩机(10)，其特征在于，内齿轮泵(32)具有泵壳体(42)，其至少部分地向外限制内齿轮泵(32)并且具有内转子(48)和外转子(46)，两者都是齿状的，第一和第二进气歧管(34，36)安装在泵壳体(42)中，并且其中第一和第二进气歧管(34，36)的距离至少等于外转子(46)和内转子(48)相互啮合的齿轮对的宽度，并相互分离。

7.根据权利要求1所述的压缩机(10)，其特征在于，压缩机(10)在压缩机壳体(14)中的吸入气体导向装置(50)，通过该装置将压缩气体导入压缩机壳体(14)，并且在压缩机壳体(14)内部具有吸入气体导向装置(50)的吸入气体出口(52)，其中吸入气体出口安装在压缩机顶部上。

8.根据权利要求7所述的压缩机(10)，其特征在于，压缩机(10)通过压缩机壳体(14)中的吸入气体导向装置(50)将压缩气体导入压缩机壳体(14)，在压缩机壳体(14)内部具有吸入气体导向装置的吸入气体出口(52)，其中吸入气体出口(52)安装时要注意：吸入气体进入压缩机壳体(14)时呈正切。

9.根据权利要求1所述的压缩机(10)，其特征在于，壳体(18)具有吸入气体入口(54)，吸入气体通过该吸入气体入口可以进入壳体内腔(26)，其吸入气体入口安装在壳体内腔(26)的上侧。

10.根据权利要求1所述的压缩机(10)，其特征在于，压缩机(10)具有高压容积(62)，在压缩过程之后将压缩介质喷射到该高压容积中，并且高压容积(62)具有用于阻止喷射介质中脉冲波动的脉冲阻尼器(64)。

11.根据权利要求1所述的压缩机(10)，其特征在于，调试压缩机(10)适于压缩作为待压缩介质的CO₂，或者压缩机(10)具有CO₂作为待压缩介质。

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