CN110345074A - 一种转子式压缩机及制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转子式压缩机及制冷循环装置，该压缩机包括壳体组件、电机组件和泵体组件，泵体组件包括油气分离结构，油气分离结构按照顺序至少依次包括：下法兰，其包括设置于腔体中的用于分离制冷剂中的冷冻油的油气分离元件；下法兰盖板，其设置有相互连通的聚油孔和导油孔，以导向分离出的冷冻油；以及聚油板，其设置有聚油槽和漏油孔，聚油槽用于收集来自于聚油孔和导油孔的冷冻油，漏油孔用于将冷冻油排入压缩机壳体内。通过该第一方面，由于采用降低油循环率的泵体结构不仅保证泵体运动零部件之间的润滑和密封性能，同时又降低了冷冻油进入系统中，提高了压缩机的可靠性，保证了系统的制冷能力。

Description

一种转子式压缩机及制冷循环装置

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，并且更具体地，涉及一种滚动转子式压缩机及具备该压缩机的制冷循环装置。

背景技术

压缩机在空调系统(制冷循环系统装置)中承担压缩供给制冷剂的作用，故被称为空调的“心脏”。现有技术中的滚动转子式压缩机包括泵体组件，电机组件和壳体组件。

现有技术中，公开了一种滚动转子式中背压二氧化碳压缩机，采用双级压缩原理，其具有两个气缸，其中一个气缸为一级压缩缸，另外一个气缸为二级压缩缸，低压级制冷剂先流入压缩机底部的一级压缩缸，在压缩结构的作用下被压缩到中间压力，直接排放到压缩机壳体内部，形成中背压，然后在中间冷却器中冷却后流入到压缩机上部的二级压缩腔，制冷剂在二级压缩腔中被压缩至高压后排出。但是这种压缩机的二级排气直接与空调系统管路连接，导致二级压缩腔排出的高温高压制冷剂携带大量的冷冻油颗粒进入空调系统。空调系统中进入的大量冷冻油颗粒，冷冻油颗粒会附在冷凝器和蒸发器的金属管道上，阻碍空调系统金属管道中的制冷剂与外界进行热交换，从而降低空调系统的制冷能力。同时，压缩机内的油位降低，导致泵体零部件供油不足，相对运动零部件产生严重磨损，影响压缩机的可靠性。

随着空调、热泵热水器和冷冻冷藏的压缩机需求日益增加，油循环率高带来的问题越来越突出，如何保证压缩机正常运行又降低冷冻油大量进入空调系统，降低油循环率已成为压缩机研究的关键技术之一。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种滚动转子式压缩机及具备该压缩机的制冷循环装置，该压缩机本体组件具有油气分离结构，可以对排气进行油气分离，避免了压缩机在排气过程中冷冻油随高温高压制冷剂进入空调系统中，提高了压缩机的制冷能力，同时保证了泵体运动零部件之间的润滑和密封性能，提高压缩机的可靠性。

第一方面，本发明提供了一种转子式压缩机，该压缩机包括壳体组件、电机组件和泵体组件，所述泵体组件包括油气分离结构，所述油气分离结构按照顺序至少依次包括：下法兰，其包括设置于腔体中的用于分离制冷剂中的冷冻油的油气分离元件；下法兰盖板，其设置有相互连通的聚油孔和导油孔，以导向分离出的冷冻油；以及聚油板，其设置有聚油槽和漏油孔，所述聚油槽用于收集来自于所述聚油孔和导油孔的冷冻油，所述漏油孔用于将所述冷冻油排入压缩机壳体内。通过该第一方面，由于采用降低油循环率的泵体结构不仅保证泵体运动零部件之间的润滑和密封性能，同时又降低了冷冻油进入系统中，提高了压缩机的可靠性，保证了系统的制冷能力。

在第一方面的一个实施方式中，所述油气分离结构还包括：压降部件，其与所述聚油板的所述漏油孔连接，以对从所述漏油孔中排出的高压冷冻油进行降压。通过该实施方式，能够使在中背压压缩机或低背压压缩机中，从漏油孔中排出的高压状态的冷冻油得以降压，使其缓慢地从该压降部件中排出至压缩机壳体中油池中。

在第一方面的一个实施方式中，所述压降部件为毛细管。

在第一方面的一个实施方式中，所述压降组件为压降盘，所述压降盘设置有压降槽。

在第一方面的一个实施方式中，所述油气分离元件包括：挡板和/或格网，所述挡板用于对撞击所述制冷剂中的所述冷冻油，所述格网用于撞击并吸附所述制冷剂中的所述冷冻油；以及分流板，其用于引导所述制冷剂和所述冷冻油的混合油气流经所述挡板和/或所述格网。通过该实施方式，能够使冷冻油能够被挡板或格网撞击或吸附，并流入下法兰盖板中的聚油槽中。

在第一方面的一个实施方式中，所述泵体组件还包括曲轴、上法兰、上滚子、上滑片、上气缸、隔板、下滚子、下滑片和下气缸。

在第一方面的一个实施方式中，所述转子式压缩机为单缸压缩机、双级增焓压缩机或三缸压缩机。

在第一方面的一个实施方式中，所述转子式压缩机为用于空调器的压缩机。

第二方面，本发明提供了一种包括第一方面及其实施方式中的任一项的转子式压缩机的制冷循环装置。

本发明的转子式压缩机及包含该转子式压缩机的制冷循环装置，相较于现有技术，具有如下的优点和益处：

(1)能够避免压缩机在排气过程中冷冻油随高温高压制冷剂进入空调系统中，并聚集在金属管道阻碍制冷剂的热交换；

(2)同时，降低了油循环率，保障了泵体运动零部件之间的润滑和密封性能，提高了压缩机的可靠性，保证了该制冷系统的制冷能力。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了根据本发明实施例的空调系统的结构示意图；

图2显示了根据本发明实施例的双级增焓压缩机结构示意图；

图3显示了根据本发明实施例的压缩机的泵体组件的结构剖视图；

图4显示了根据本发明实施例的压缩机的泵体组件的俯视图；

图5显示了根据本发明实施例的泵体组件的油气分离结构的结构示意图；

图6显示了根据本发明实施例的泵体组件的油气分离结构沿途5中的A-A线的剖视图；

图7显示了根据本发明实施例的下法兰的结构示意图；

图8显示了根据本发明实施例的下法兰盖板的结构示意图；

图9显示了根据本发明实施例的下法兰盖板的聚油孔和导油孔沿图8中的B-B线的剖视图；

图10显示了根据本发明实施例的聚油板的结构示意图；

图11显示了根据本发明另一实施例的泵体组件的结构剖视图；

图12显示了根据本发明另一实施例的下法兰的结构示意图；

图13显示了根据本发明另一实施例的格网的结构示意图；

图14显示了根据本发明另一实施例的下法兰的结构示意图；

图15显示了根据本发明另一实施例的压降盘的结构示意图；

图16显示了根据本发明又一实施例的泵体组件的结构剖视图；

图17显示了根据本发明再一实施例的泵体组件的结构示意图。

附图标记清单：

100-转子式压缩机；110-壳体组件；电机组件-120；泵体组件130；131-曲轴；132-上法兰；133-上滚子；134-上滑片；135-上气缸；136-隔板；137-下滚子；138-下滑片；139-下气缸；140-油气分离结构；141-下法兰；141a-挡板；141b-分流板；141c-格网；142-下法兰盖板；142a-聚油孔；142b-导油孔；143-聚油板；143a-聚油槽；143b-漏油孔143b；144a-毛细管；144b-压降盘。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1为双级增焓压缩机应用的空调系统的结构示意图。如图1所示，经蒸发器流入压缩机的气态制冷剂进入一级气缸，并对制冷剂进行一次压缩排入压缩机壳体内，与经闪蒸器中间补气补入的制冷剂混合，再经中间冷却器冷却进入二级气缸；二级气缸对制冷剂进行二次压缩，形成高温高压气态并排到气体冷却器中，经气体冷却器变成低温高压气液混合制冷剂，第一部分制冷剂通过膨胀阀降压进入闪蒸器，第二部分制冷剂流经闪蒸器内部管道，第一部分和第二部分制冷剂在闪蒸器中进行热交换，第一部分制冷剂吸热后补入压缩机壳体内(即中间补气)；第二部分制冷剂被再次冷却，再经膨胀阀降压进入蒸发器，最后通过单向阀被一级气缸吸入。

参见图2，在实施例一中，双级增焓压缩机100包括壳体组件110、电机组件120和泵体组件130(见图2)。如图3所示，其泵体组件130主要包括曲轴131、上法兰132、上滚子133、上滑片134、上气缸135、隔板136、下滚子137、下滑片138、下气缸139和油气分离结构140，其中，该油气分离结构140包括下法兰141、下法兰盖板142、聚油板143和压降部件组成。在该示例中，压降部件可以为毛细管144a。由于毛细管144a作为降压设备在压缩机领域为本领域技术人员已知的技术，本文不再做详细论述。

如图2和图3所示，泵体运行的过程中，主要由电机组件120的转子带动泵体组件130中的曲轴131旋转。如图4所示，上滚子133装配在曲轴131的偏心圆上会随曲轴131旋转，由于上滚子133外圆壁与上气缸135内圆壁形成腔体，在上滑片134与上滚子133的配合下将气腔一分为二，分为低压腔和高压腔。随上滚子133位置的变动低压腔逐渐增大形成负压吸入低温低压制冷剂，高压腔体积逐渐减小将制冷剂压缩成高温高压并排出，从而实现制冷剂的压缩。双级增焓压缩机100的泵体的上气缸135、下气缸139能同时进行上述制冷剂压缩工作，其上气缸135吸入制冷系统中油气混合制冷剂进行一级压缩后排入压缩机壳体内与中间补气补入的制冷剂及压缩机壳体内的冷冻油油颗粒混合，混合后的油气混合制冷剂经中间冷却器进入下气缸139的同时，下法兰吸气孔上的吸油孔会进行吸气带油，从而保证泵体的润滑并顺利完成制冷剂的二级压缩，高温高压制冷剂通过下法兰141腔体的油气分离后再直接排入空调系统中。

如图5和图6所示，泵体的下法兰141、下法兰盖板142、聚油板143和毛细管144a构成一个油气分离结构140。如图7所示，下法兰141腔体内设置固定的挡板141a和固定的分流板141b。如图8和图9所示，下法兰盖板142设置相互连通的聚油孔142a和导油孔142b，从图9中可以看出，冷冻油经过导油孔142b的导向后流入聚油孔142a中，并从而进入聚油板143中。如图10所示，聚油板143设置聚油槽143a和漏油孔143b，此处，该聚油槽143a相对于水平面为倾斜结构，以便于冷冻油的快速聚集，漏油孔143b应当设置在该聚油槽143a的最低处，使得可以最大程度地将冷冻油排入压降部件或压缩机壳体内。

如图6所示，下气缸139压缩后的油气混合制冷剂由下法兰141进气口进入下法兰141腔体，在下法兰141分流板141b的作用下，油气混合制冷剂主要流经腔体内的挡板141a通道，油气混合制冷剂撞击挡板141a和腔壁，冷冻油与气态制冷剂分离后顺着挡板141a聚集并流入下法兰盖板142的聚油孔142a，气态制冷剂则通过下法兰141腔体从排气口排出。冷冻油则通过下法兰盖板142的聚油孔142a一次聚集后，再经过聚油板143的聚油槽143a二次聚集于漏油孔142b处，最后通过漏油孔142b连接的毛细管144a回油到压缩机壳体内部。

如图11所示，实施例二与实施例一主要区别在于：如图12所示，下法兰141设置有格网141c(如图13所示)和分流板141b。进一步，如图14所示，下法兰141设置有格网141c、挡板141a和分流板141b，以实现最大程度地撞击和吸附冷冻油。如图15所示，压降盘144b设置压降槽144b’(由于压降盘144b作为压缩机的降压设备为本领域技术人员熟知的现有技术，本文不再做详细论述)。油气混合制冷剂经过下法兰141腔体，冷冻油粘附在格网141c上，并聚集流入下法兰盖板142的聚油孔142a，聚油板143的聚油槽143a和漏油孔143b，压降盘144b的压降槽144b’回油进入压缩机壳体内。在这里，由于该压缩机100的结构在上文中已经详细地描述，在此不作赘述。

如图16所示，实施例三的压缩机100为低背压单缸压缩机，制冷系统中的制冷剂进入壳体内再进入泵体低压腔，被压缩后形成高温高压的油气混合制冷剂经过油气分离结构140后气态制冷剂直接排入系统中，冷冻油则流经油气分离结构140回到压缩机壳体内的油池中。在这里，由于该压缩机100的结构在上文中已经详细地描述，在此不作赘述。

如图17所示，实施例四的压缩机100为高背压单缸压缩机，无需压降部件，制冷系统中的制冷剂直接进入泵体低压腔，被压缩后形成高温高压的油气混合制冷剂经过油气分离组件后气态制冷剂直接排入压缩机壳体内再排到系统中，冷冻油则流经油气分离组件回到压缩机壳体内的油池中。在这里，由于该压缩机100的结构在上文中已经详细地描述，在此不作赘述。

另外，本发明还提供了一种包含该转子式压缩机100的制冷循环装置，由于在上文已经对该压缩机进行了详细的描述，在这里不作赘述。

优选地，该制冷循环装置用于空调器。

应理解，本发明提供的转子式压缩机中可以是单缸压缩机、双缸压缩机或三缸压缩机。

优选地，在本发明的转子式压缩机中，该压缩机无论是双级增焓压缩机、低背压压缩机还是高背压压缩机，均可以设置压降部件。

本发明的转子式压缩机及包含该转子式压缩机的制冷循环装置，相较于现有技术，具有如下的优点和益处：(1)能够避免压缩机在排气过程中冷冻油随高温高压制冷剂进入空调系统中，并聚集在金属管道阻碍制冷剂的热交换；(2)同时，降低了油循环率，保障了泵体运动零部件之间的润滑和密封性能，提高了压缩机的可靠性，保证了该制冷系统的制冷能力。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗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。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (9)

1.一种转子式压缩机，其包括壳体组件、电机组件和泵体组件，其特征在于，所述泵体组件包括油气分离结构，所述油气分离结构按序依次至少包括：

下法兰，其包括设置于腔体中的用于分离制冷剂中的冷冻油的油气分离元件；

下法兰盖板，其设置有相互连通的聚油孔和导油孔，以导向分离出的冷冻油；以及

聚油板，其设置有聚油槽和漏油孔，所述聚油槽用于收集来自于所述聚油孔和导油孔的冷冻油，所述漏油孔用于将所述冷冻油排入压缩机壳体内。

2.根据权利要求1所述的转子式压缩机，其特征在于，所述油气分离结构还包括：

压降部件，其与所述聚油板的所述漏油孔连接，以对从所述漏油孔中排出的高压冷冻油进行降压。

3.根据权利要求2所述的转子式压缩机，其特征在于，所述压降部件为毛细管。

4.根据权利要求2所述的转子式压缩机，其特征在于，所述压降部件为压降盘，所述压降盘设置有压降槽。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的转子式压缩机，其特征在于，所述油气分离元件包括：

挡板和/或格网，所述挡板用于对撞击所述制冷剂中的所述冷冻油，所述格网用于撞击并吸附所述制冷剂中的所述冷冻油；以及

分流板，其用于引导所述制冷剂和所述冷冻油的混合油气流经所述挡板和/或所述格网。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的转子式压缩机，其特征在于，所述泵体组件还包括曲轴、上法兰、上滚子、上滑片、上气缸、隔板、下滚子、下滑片和下气缸。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的转子式压缩机，其特征在于，所述转子式压缩机为单缸压缩机、双级增焓压缩机或三缸压缩机。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的转子式压缩机，其特征在于，所述转子式压缩机为用于空调器的压缩机。

9.一种制冷循环装置，其特征在于，其包括如权利要求1至8中任一项所述的转子式压缩机。