CN109899268A - 压缩机、空调系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种压缩机、空调系统和车辆。所述压缩机包括压缩机腔室和主轴，主轴的位于压缩机腔室内的部分上形成有沿主轴的径向延伸的安装通道，安装通道内设置有油分离结构，油分离结构包括安装通道中的限位件、安装通道的位于限位件内侧的部分中的离心重力块和限位件外侧且能够关闭安装通道的油分阀头盖，离心重力块和油分阀头盖相连，安装通道在内壁上形成有油孔，油分阀头盖受到朝向安装通道内部的腔内压力、离心重力块随主轴旋转产生的离心力，油分离结构还包括用于施加朝向安装通道外部的弹簧力的弹簧机构，油分阀头盖能够根据主轴的转速在腔内压力、弹簧力和离心力的作用下移动，以调节安装通道的打开面积。

Description

压缩机、空调系统和车辆

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种压缩机、一种空调系统和一种车辆。

背景技术

空调系统是车辆的重要组成部分，其越来越受到广泛关注，作为空调系统的核心，压缩机的性能直接影响到空调系统的性能，为了减小压缩机内润滑油对压缩机正常工作的影响，现在很多压缩机里设置有油分离结构，现有压缩机的油分离结构种类繁多，但是普遍存在以下几个缺点：1、现有油分离结构只是将润滑油尽可能地留在压缩机里，而忽略了压缩机内部结构设计和实际工作状态，无法根据压缩机结构需要和实际工作状态需要来合理分配润滑油；2、现有的油分离结构自身结构复杂，加工工艺精度要求较高，导致压缩机成本增加，同时现有的油分离结构大多体积较大，不利于安装和在压缩机本体内布置，重量也较大，导致压缩机体积、重量、成本的增加；4、现有油分离结构油气分离效果不佳，可能因油气分离效果不佳导致压缩机因缺少润滑油而出现压缩机抱死等故障，同时如果更多的润滑油随制冷气体流入空调系统还将导致空调系统制冷能力下降。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种压缩机，所述压缩机能够根据具体转速合理地从油气混合物中分离润滑油，并且本发明还提供了具有所述压缩机的空调系统和车辆。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种压缩机，所述压缩机包括压缩机腔室和穿过所述压缩机腔室的主轴，所述主轴的位于所述压缩机腔室内的部分上形成有沿所述主轴的径向延伸的安装通道，所述安装通道内设置有油分离结构，所述油分离结构包括设置于所述安装通道中的限位件、设置于所述安装通道的位于所述限位件内侧的部分中的离心重力块和设置于所述限位件外侧并且能够关闭所述安装通道的油分阀头盖，所述离心重力块和所述油分阀头盖通过连接轴相连，所述限位件上形成有用于供所述连接轴穿过的通孔，所述安装通道在位于所述限位件外侧的部分的内壁上形成有与所述压缩机的润滑油道相连的油孔，所述油分阀头盖受到所述压缩机腔室内的气体压强施加的朝向所述安装通道内部的腔内压力，所述离心重力块设置为随所述主轴旋转产生朝向所述安装通道内部的离心力，所述油分离结构还包括用于向所述油分阀头盖施加朝向所述安装通道外部的弹簧力的弹簧机构，所述油分阀头盖设置为能够根据所述主轴的旋转速度而在所述腔内压力、所述弹簧力和所述离心力的共同作用下沿所述安装通道移动，以调节所述安装通道的打开面积。

进一步的，所述主轴在所述安装通道的外侧还设置有沿所述主轴的径向延伸的油分阀头盖限制通道，所述油分阀头盖位于所述油分阀头盖限制通道中并能够沿所述油分阀头盖限制通道移动，所述油分阀头盖的外径大于所述安装通道的内径，当所述油分阀头盖与所述安装通道的朝向外侧的端部相抵时，所述油分阀头盖关闭所述安装通道。

进一步的，所述弹簧机构包括沿所述安装通道延伸的弹簧件，所述安装通道内还设置有用于限制弹簧的第一弹簧定位部，所述弹簧件的一端与所述油分阀头盖的朝向所述安装通道内的端面相抵、另一端朝向所述安装通道内延伸并与所述第一弹簧定位部相抵。

进一步的，所述安装通道的内壁上形成有沿所述安装通道的延伸方向的弹簧槽，所述弹簧件安装于所述弹簧槽中，所述弹簧槽在朝向所述安装通道外部的一端为打开的以使所述弹簧件能够通过，所述弹簧槽在朝向所述安装通道内部的一端形成有第一弹簧定位部，所述油分阀头盖的朝向所述安装通道内的端面上对应地形成有第二弹簧定位部，所述弹簧件的两端分别固定于所述第一弹簧定位部和所述第二弹簧定位部中。

进一步的，所述第一弹簧定位部和所述第二弹簧定位部均形成为球形凹槽，所述弹簧件包括分别可滑动地固定于所述第一弹簧定位部和所述第二弹簧定位部中的球体部以及连接两个所述球体部的弹簧本体。

进一步的，沿所述油分阀头盖的周向间隔分布有多个弹簧件，各个弹簧件距离所述油分阀头盖中央的距离均相等。

进一步的，所述限位件环绕所述安装通道的内壁，并且所述限位件上的通孔的内径略大于所述连接轴的外径。

进一步的，所述压缩机包括斜盘室，所述油分离结构位于所述斜盘室内。

本发明的另一目的在于提出一种空调系统，设置有所述的压缩机。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，设置有所述的空调系统。

本发明的压缩机中，通过油分离结构的优化，能够根据压缩机内部结构，并适应压缩机具体工况(压缩机主轴1的转速和压缩机负荷)，而合理地从油气混合物中分离润滑油并使润滑油用于实际需要的部位；并且，本发明的压缩机中，油分离结构的油气分离效果较优且结构简单、体积较小、安装方便，有助于减轻压缩机重量、降低成本并减小油耗。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的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方式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为本发明实施方式所述的压缩机的油分离结构在压缩机的主轴低速旋转时安装通道处于打开状态的剖视图，其中图1为沿主轴的轴向剖切所得，图1中箭头示出混有润滑油的制冷空气的流动方向；

图2为本发明实施方式所述的压缩机的油分离结构在压缩机的主轴高速旋转时安装通道处于关闭状态的剖视图，其中图2为沿主轴的轴向剖切所得；

图3为根据本发明实施方式的压缩机的沿轴向的剖视图，其中圆圈部分为油分离结构部分，该油分离结构位于斜盘室内。

附图标记说明：

1 主轴 2 油分阀头盖

21 第二弹簧定位部 3 离心重力块

4 弹簧件 41 球体部

42 弹簧本体 5 斜盘室

6 油孔 7 限位件

8 安装通道 81 第一弹簧定位部

82 弹簧槽 9 连接轴

10 油分阀头盖限制通道 11 压缩机腔室

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明中，需要理解的是，术语“中央”、“周向”、“朝向”、“轴向”、“径向”、“背离”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，也与实际使用的方位或位置关系相对应；使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外；仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

根据本发明的第一方面，提供了一种压缩机，所述压缩机包括压缩机腔室11和穿过所述压缩机腔室11的主轴1，所述主轴1的位于所述压缩机腔室11内的部分上形成有沿所述主轴1的径向延伸的安装通道8，所述安装通道8内设置有油分离结构，所述油分离结构包括设置于所述安装通道8中的限位件7、设置于所述安装通道8的位于所述限位件7内侧的部分中的离心重力块3和设置于所述限位件7外侧并且能够关闭所述安装通道8的油分阀头盖2，所述离心重力块3和所述油分阀头盖2通过连接轴9相连，所述限位件7上形成有用于供所述连接轴9穿过的通孔，所述安装通道8在位于所述限位件7外侧的部分的内壁上形成有与所述压缩机的润滑油道相连的油孔6，所述油分阀头盖2受到所述压缩机腔室11内的气体压强施加的朝向所述安装通道8内部的腔内压力，所述离心重力块3设置为随所述主轴1旋转产生朝向所述安装通道8内部的离心力，所述油分离结构还包括用于向所述油分阀头盖2施加朝向所述安装通道8外部的弹簧力的弹簧机构，所述油分阀头盖2设置为能够根据所述主轴1的旋转速度而在所述腔内压力、所述弹簧力和所述离心力的共同作用下沿所述安装通道8移动，以调节所述安装通道8的打开面积。

通过上述技术方案，随着主轴1的旋转速度变化，离心重力块3所受到的离心力的大小将改变，当主轴1的旋转速度较小时，离心重力块3所受到的离心力的较小，则对于油分阀头盖2，其受到的弹簧机构施加的弹簧力大于离心重力块3的离心力和所述腔内压力，所述弹簧力朝向安装通道8外部，而所述离心力和所述腔内压力朝向安装通道8内部，油分阀头盖2产生向上运动的趋势，因此，安装通道8处于打开状态，如图1所示，此时，压缩机内部的润滑油与制冷气体混合的油气混合物能够穿过油分阀头盖2下方的开口而进入安装通道8，在经过安装通道8处时，油气混合物中的大部分润滑油会随重力下落并最终通过油孔6而进入压缩机的润滑油道中，小部分润滑油则继续随制冷空气进入压缩机内部腔室中，由此实现了油气分离；当随着主轴1的旋转速度逐渐增大，离心重力块3所受到的离心力随之增大，对于油分阀头盖2，在弹簧机构施加的弹簧力、离心重力块3的离心力和所述腔内压力的共同作用下，所产生的向上运动的趋势越来越小，因此，安装通道8的打开程度也就逐渐减小，穿过油分阀头盖2下方的开口而进入安装通道8的油气混合物随之减少，因此，油气混合物中下落并通过油孔6而进入压缩机的润滑油道中润滑油也随之减小，而继续随制冷空气进入压缩机内部腔室中的润滑油相对更多；当主轴1的旋转速度增大到一定程度，离心重力块3所受到的离心力增大至其与所述腔内压力的合力大于弹簧机构所产生的弹簧力，对于油分阀头盖2，在弹簧机构施加的弹簧力、离心重力块3的离心力和所述腔内压力的共同作用下，将产生向下的运动趋势，最终油分阀头盖2关闭安装通道8，如图2所示，此时，压缩机内部的润滑油与制冷气体混合的油气混合物将无法穿过油分阀头盖2下方的开口而进入安装通道8，润滑油全部继续随制冷空气在压缩机内部腔室中流动。

而对于压缩机而言，当其转速越大，则压缩腔内部的运动机构运转越频繁，所需要的润滑油越多，因此，留在制冷空气中的润滑油多难过有效对压缩腔内的运动机构(例如活塞运动机构)起到较好的润滑作用，本发明的压缩机中通过合理设置油分离结构可以在压缩机高速旋转时，使润滑油尽可能多的随制冷气体在压缩机腔室内对运动机构进行润滑，从而减小或防止压缩腔内的运动机构因润滑不足而干磨抱死并最终导致压缩机失效；而当其转速越小，则压缩腔内部的运动机构运转减缓，所需要的润滑油变少，本发明的压缩机中通过合理设置油分离结构可以在压缩机低速旋转时，使润滑油尽可能多的下落至安装通道8中并经由油孔6进入到润滑油道中，其中润滑油道可以与压缩机内任意需要润滑油的部分连通，以将润滑油送至此时所需要的部位进行润滑，让润滑油获得充分利用。

因此，本发明的压缩机中，通过油分离结构的优化，能够根据压缩机内部结构，并适应压缩机具体工况(压缩机主轴1的转速和压缩机负荷)，而合理地从油气混合物中分离润滑油并使润滑油用于实际需要的部位；并且，本发明的压缩机中，油分离结构的油气分离效果较优且结构简单、体积较小、安装方便，有助于减轻压缩机重量、降低成本并减小油耗。

具体地，参见图1，本实施方式中，所述主轴1在所述安装通道8的外侧还设置有沿所述主轴1的径向延伸的油分阀头盖限制通道10，所述油分阀头盖2位于所述油分阀头盖限制通道10中并能够沿所述油分阀头盖限制通道10移动，所述油分阀头盖2的外径大于所述安装通道8的内径，当所述油分阀头盖2与所述安装通道8的朝向外侧的端部相抵时，所述油分阀头盖2关闭所述安装通道8。

对于向油分阀头盖2施加弹簧力的弹簧机构，本领域技术人员可以理解的是，可以根据实际需要进行任何适合形式的设计，本实施方式中，所述弹簧机构包括沿所述安装通道8延伸的弹簧件4，所述安装通道8内还设置有用于限制弹簧的第一弹簧定位部81，所述弹簧件4的一端与所述油分阀头盖2的朝向所述安装通道8内的端面相抵、另一端朝向所述安装通道8内延伸并与所述第一弹簧定位部81相抵，通常情况下，弹簧件4处于压缩状态，并且随着弹簧件4的压缩长度的改变，弹簧件4为油分阀头盖2提供的弹簧力随之改变。

进一步具体地，所述安装通道8的内壁上形成有沿所述安装通道8的延伸方向的弹簧槽82，所述弹簧件4安装于所述弹簧槽82中，所述弹簧槽82在朝向所述安装通道8外部的一端为打开的以使所述弹簧件4能够通过，所述弹簧槽82在朝向所述安装通道8内部的一端形成有第一弹簧定位部81，所述油分阀头盖2的朝向所述安装通道8内的端面上对应地形成有第二弹簧定位部21，所述弹簧件4的两端分别固定于所述第一弹簧定位部81和所述第二弹簧定位部21中。当然，本领域技术人员可以理解的是，弹簧件4还可以其它方式安装，例如，用于安装弹簧件4的可以不是弹簧槽82，而是沿主轴1的径向延伸的弹簧通道。

优选地，所述第一弹簧定位部81和所述第二弹簧定位部21均形成为球形凹槽，所述弹簧件4包括分别可滑动地固定于所述第一弹簧定位部81和所述第二弹簧定位部21中的球体部41以及连接两个所述球体部41的弹簧本体42，通过设置球体部41和球形凹槽，球体部41卡入球形凹槽中但仍然能够在球形凹槽中滑动，能够有效减少弹簧本体42在油分阀头盖2运动的过程中发生歪斜或者偏移的可能性，其中弹簧本体42可以是弹簧杆或者其它形式的弹簧。

并且，为了使油分阀头盖2受到的弹簧力进行平衡，优选地，沿所述油分阀头盖2的周向间隔分布有多个弹簧件4，各个弹簧件4距离所述油分阀头盖2中央的距离均相等，这样有利于油分阀头盖2沿主轴1的径向运动。

另外，参见图1，所述限位件7环绕所述安装通道8的内壁，并且所述限位件7上的通孔的内径略大于所述连接轴9的外径，从而使在安装通道8中下落的润滑油尽可能少的进入所述安装通道8的位于所述限位件7内侧的部分中。

优选地，所述压缩机包括斜盘室5，所述油分离结构位于所述斜盘室5内。油分离结构可以设置在主轴1上，斜盘穿过所述主轴1并不与油分离结构干涉，斜盘室5是压缩机润滑油主要工作区域，压缩机运动机构主要包括斜盘室斜盘运行机构和活塞运动机构两部分，一般压缩机设计时润滑油加注口均设计在斜盘室，加注润滑油多存于斜盘室，在压缩机实际工作中，制冷气体会进入压缩机进行吸入和压缩，气体进入后与斜盘室内的润滑油进行结合，形成油气混合气体进入空调系统内部，而压缩机在运行过程中需要一定的润滑油油量来润滑压缩机内部的运动部件，当润滑油特别少时，压缩机则会出现干磨抱死，导致压缩机失效，本发明的压缩机中，将油分离结构设置在压缩机斜盘室内部的主轴1上，当压缩机转速较小时，油分阀头盖2向上运动，安装通道8打开，斜盘进行旋转带动活塞进行运转，此时活塞运转较慢，活塞与汽缸体之间摩擦频率较少，此时压缩机从吸气口进入的气体流入斜盘室，与斜盘室内的润滑油结合，形成油气混合物，从油分离结构穿过，受重力影响，油气混合物中的润滑油受重力影响流入油孔6，润滑油例如可以流入主轴1通往斜盘室的油路，含有较少润滑油的制冷气体则进入活塞和腔内排出压缩机外，此时制冷气体带有少量润滑油进入活塞以及腔内运动部件，因为此时活塞与缸体和腔内主轴与其他运动零部件摩擦频率较少，需要润滑油较少，能够保证压缩机正常工作；当压缩机高转速运行时，油分阀头盖2向下运动，安装通道8关闭，活塞与缸体以及腔内主轴与其他零部件摩擦频率较高，此时油气混合物全部进入活塞室以及腔内室，此时活塞与缸体和腔内主轴与其他运动零部件摩擦频率较高，需要更多的润滑油进行润滑，油气混合物中保留较多润滑油以利于保证压缩机内部在高转速时运动部件的润滑，减少压缩机抱死，以及由此产生的故障率。

根据本发明的第二方面，提供了一种空调系统，所述空调系统设置有根据本发明的压缩机。由于具有所述压缩机，所述空调系统性能更优，具有更好的制冷效果。

根据本发明的第三方面，还提供了一种车辆，所述车辆设置有根据本发明的空调系统。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种压缩机，所述压缩机包括压缩机腔室(11)和穿过所述压缩机腔室(11)的主轴(1)，其特征在于，所述主轴(1)的位于所述压缩机腔室(11)内的部分上形成有沿所述主轴(1)的径向延伸的安装通道(8)，所述安装通道(8)内设置有油分离结构，所述油分离结构包括设置于所述安装通道(8)中的限位件(7)、设置于所述安装通道(8)的位于所述限位件(7)内侧的部分中的离心重力块(3)和设置于所述限位件(7)外侧并且能够关闭所述安装通道(8)的油分阀头盖(2)，所述离心重力块(3)和所述油分阀头盖(2)通过连接轴(9)相连，所述限位件(7)上形成有用于供所述连接轴(9)穿过的通孔，所述安装通道(8)在位于所述限位件(7)外侧的部分的内壁上形成有与所述压缩机的润滑油道相连的油孔(6)，所述油分阀头盖(2)受到所述压缩机腔室(11)内的气体压强施加的朝向所述安装通道(8)内部的腔内压力，所述离心重力块(3)设置为随所述主轴(1)旋转产生朝向所述安装通道(8)内部的离心力，所述油分离结构还包括用于向所述油分阀头盖(2)施加朝向所述安装通道(8)外部的弹簧力的弹簧机构，所述油分阀头盖(2)设置为能够根据所述主轴(1)的旋转速度而在所述腔内压力、所述弹簧力和所述离心力的共同作用下沿所述安装通道(8)移动，以调节所述安装通道(8)的打开面积。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述主轴(1)在所述安装通道(8)的外侧还设置有沿所述主轴(1)的径向延伸的油分阀头盖限制通道(10)，所述油分阀头盖(2)位于所述油分阀头盖限制通道(10)中并能够沿所述油分阀头盖限制通道(10)移动，所述油分阀头盖(2)的外径大于所述安装通道(8)的内径，当所述油分阀头盖(2)与所述安装通道(8)的朝向外侧的端部相抵时，所述油分阀头盖(2)关闭所述安装通道(8)。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于，所述弹簧机构包括沿所述安装通道(8)延伸的弹簧件(4)，所述安装通道(8)内还设置有用于限制弹簧的第一弹簧定位部(81)，所述弹簧件(4)的一端与所述油分阀头盖(2)的朝向所述安装通道(8)内的端面相抵、另一端朝向所述安装通道(8)内延伸并与所述第一弹簧定位部(81)相抵。

4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述安装通道(8)的内壁上形成有沿所述安装通道(8)的延伸方向的弹簧槽(82)，所述弹簧件(4)安装于所述弹簧槽(82)中，所述弹簧槽(82)在朝向所述安装通道(8)外部的一端为打开的以使所述弹簧件(4)能够通过，所述弹簧槽(82)在朝向所述安装通道(8)内部的一端形成有所述第一弹簧定位部(81)，所述油分阀头盖(2)的朝向所述安装通道(8)内的端面上对应地形成有第二弹簧定位部(21)，所述弹簧件(4)的两端分别固定于所述第一弹簧定位部(81)和所述第二弹簧定位部(21)中。

5.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述第一弹簧定位部(81)和所述第二弹簧定位部(21)均形成为球形凹槽，所述弹簧件(4)包括分别可滑动地固定于所述第一弹簧定位部(81)和所述第二弹簧定位部(21)中的球体部(41)以及连接两个所述球体部(41)的弹簧本体(42)。

6.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，沿所述油分阀头盖(2)的周向间隔分布有多个弹簧件(4)，各个弹簧件(4)距离所述油分阀头盖(2)中央的距离均相等。

7.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述限位件(7)环绕所述安装通道(8)的内壁，并且所述限位件(7)上的通孔的内径略大于所述连接轴(9)的外径。

8.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机包括斜盘室(5)，所述油分离结构位于所述斜盘室(5)内。

9.一种空调系统，其特征在于，设置有权利要求1-8中任意一项所述的压缩机。

10.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求9所述的空调系统。