CN111255684B - 一种半封闭螺杆压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半封闭螺杆压缩机，包括壳体、电机、阴阳转子、油流调节装置、自感应内容积比自动调节装置、立式油分离器、能调滑阀结构和保护控制系统，具有油流量自动调节的功能，能防止过多的油进入压缩腔，降低功耗；自感应内容积比自动调节，消除过压缩与欠压缩，提高压缩效率；实现高效的立式油分，为制冷系统提供一个含油率非常低的排气气体，提高系统的整体效率。

Description

一种半封闭螺杆压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种半封闭螺杆压缩机。

背景技术

螺杆压缩机是利用螺杆形转子在气缸内作回转运动来压缩和输送气体的回转压缩机。螺杆压缩机是整个系统的核心部件，属于容积式压缩机中的一种，气体的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到，转子副在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化，由吸入侧推向排出侧，完成吸入、压缩、排气三个工作过程。

目前，现有技术中的半封闭螺杆压缩机，存在以下问题：1、油流量无法调节，造成喷油过多会造成压缩机功率上升，容积效率低，喷油过少会导致压缩机润滑不足，容易抱轴卡死，导致压缩机烧毁；2、内建容积比无法调节、压缩机运行存在过压缩或欠压缩，压缩机效率低；3、油分效果差等问题，导致系统管路、冷凝器、蒸发器的管壁上附着油膜，导致管路压损大，蒸发温度下降，导致效率降低；4、压缩机在部分负载下，效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种半封闭螺杆压缩机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种半封闭螺杆压缩机，包括压缩机壳体和分别设置在所述压缩机壳体内部的电机、阴阳转子以及供油通道，所述电机与阴阳转子驱动连接，所述供油通道与用于装载所述阴阳转子的腔室相连通，还包括油流调节装置、自感应内容积比自动调节装置、立式油分离器和能调滑阀结构；所述油流调节装置设置在所述供油通道内；分别在所述阴阳转子的压缩终了排气端设置一自感应内容积比自动调节装置，所述自感应内容积比自动调节装置用于控制瞬时排气口的大小；所述压缩机壳体的排气口与外置的立式油分离器的进气口端连接，所述立式油分离器的排气口端与制冷系统连接，所述立式油分离器的排油口端与能调滑阀结构连接，用于螺杆压缩机的能调控制。

本发明的有益效果在于：通过电机驱动阳转子将气体压缩后排出，排出的气体经过立式油分离器实现将油、气分离，其中分离后的油经过过滤，再通过油流量调节，重新给压缩机内部的各个运动部件润滑、冷却，并且通过自感应内容积比自动调节来消除过压缩和欠压缩，防止过多润滑油进入压缩腔，通过高效的组件配合，能够使压缩机达到高效与节能的效果。

附图说明

图1所示为本发明实施例的一种半封闭螺杆压缩机的纵向剖视图；

图2所示为本发明实施例的一种半封闭螺杆压缩机的横向剖视图；

图3所示为本发明实施例的一种半封闭螺杆压缩机的俯视图；

标号说明：

1、压缩机壳体；2、主用吸气口；3、备用吸气口；4、阴转子；5、阳转子；6、电机；7、阴转子端自感应内容积比自动调节装置；8、油流调节装置；9、立式油分离器；10、排气口；11、能调滑阀结构；12、油温传感器；13、保护模块；14、缺油报警装置；15、25％能调电磁阀；16、50％能调电磁阀；17、75％能调电磁阀；18、阳转子端自感应内容积比自动调节装置。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，本发明提供的技术方案：

一种半封闭螺杆压缩机，包括压缩机壳体和分别设置在所述压缩机壳体内部的电机、阴阳转子以及供油通道，所述电机与阴阳转子驱动连接，所述供油通道与用于装载所述阴阳转子的腔室相连通，还包括油流调节装置、自感应内容积比自动调节装置、立式油分离器和能调滑阀结构；所述油流调节装置设置在所述供油通道内；分别在所述阴阳转子的压缩终了排气端设置一自感应内容积比自动调节装置，所述自感应内容积比自动调节装置用于控制瞬时排气口的大小；所述压缩机壳体的排气口与外置的立式油分离器的进气口端连接，所述立式油分离器的排气口端与制冷系统连接，所述立式油分离器的排油口端与能调滑阀结构连接，用于螺杆压缩机的能调控制。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

通过电机驱动阳转子将气体压缩后排出，排出的气体经过立式油分离器实现将油、气分离，其中分离后的油经过过滤，再通过油流量调节，重新给压缩机内部的各个运动部件润滑、冷却，并且通过自感应内容积比自动调节来消除过压缩和欠压缩，防止过多润滑油进入压缩腔，通过高效的组件配合，能够使压缩机达到高效与节能的效果。

进一步的，所述压缩机壳体对应电机位置的两端分别设有一个吸气口，分别为主用吸气口和备用吸气口，所述主用吸气口位于所述压缩机壳体对应电机位置的两端中远离阴阳转子的一端，所述备用吸气口位于所述压缩机壳体对应电机位置的两端中靠近阴阳转子的一端，所述主用吸气口和备用吸气口均与阴阳转子的轴向吸气端相连通，所述备用吸气口被配置为在空调工况下使用。

从上述描述可知，设置两个吸气口，其中一个作为辅助吸气口，吸气时，制冷剂不经过电机，从而避免了无效过热，大大提高压缩机的容积效率和等熵效率。

进一步的，所述油流调节装置内部设置感温液体，用于根据供油通道内的供油的温度来控制所述供油通道开度的大小。

从上述描述可知，设置油流调节机构在供油管道上，可以防止过多的油注入压缩机内，防止液压缩，减低功耗。

进一步的，所述自感应内容积比自动调节装置的一端与所述阴阳转子的压缩终了排气端连通，所述自感应内容积比自动调节装置的另一端与瞬时排气口连通。

从上述描述可知，自感应内容积比自动调节装置通过两端的压力的不同，推动装置控制瞬时排气口的大小，使得两端压力一致，消除过压缩与欠压缩。

进一步的，所述立式油分离器包括桶体，所述桶体的上部设置有进气口端和导流通道，所述进气口端一端连接所述导流通道，所述进气口端的另一端连接压缩机的排气口，所述导流通道通过多孔网板和第一金属滤网连接，所述导流通道和所述第一金属滤网设置在同一水平高度上，所述导流通道和所述第一金属滤网的下方设置有第二金属滤网，所述第二金属滤网下方设置有伞形油气分离挡板。

从上述描述可知，该立式油分离器实现气流的多次变向及4次油分和1次防雾蒸发来降低带油率，提高油分效率，同时，采用的立式安装的方式，更加有效的利用油气的惯性力不同，来有效的分离油气。

进一步的，所述桶体的上部设有排气口。

从上述描述可知，排气口设置在油分离器的上部，有效的利用空间，减少油分结构的体积。

进一步的，所述能调滑阀结构包括能调滑阀和活塞，所述能调滑阀与所述活塞连接，所述活塞受控于由所述立式油分离器的排油口端排出的高压油。

从上述描述可知，活塞通过压缩机内的高压油就行驱动，进行轴向移动，实现能级调控。

进一步的，所述能调滑阀包括加载电磁阀和载位电磁阀，所述加载电磁阀和所述载位电磁阀分别设置在压缩机壳体上。

从上述描述可知，可以同时实现有级能调和无级能调。

进一步的，还包括保护系统和控制系统，所述保护系统包括两个以上的传感器，分别分布在压缩机壳体内部且对应各部件设置，所述两个以上的传感器分别与控制系统电连接。

从上述描述可知，预埋数个传感器可以做更加直接的检测数据并保护压缩机，同时通过控制系统保证压缩机的稳定运行。

请参照图1至图3，本发明的实施例一为：

一种半封闭螺杆压缩机，包括压缩机壳体1和分别设置在所述压缩机壳体1内部的电机6、阴阳转子以及供油通道，所述阴阳转子分为阴转子4和阳转子5，所述阴转子4和所述阳转子5啮合，所述电机6与阴阳转子驱动连接，所述供油通道与用于装载所述阴阳转子的腔室相连通，还包括油流调节装置8、自感应内容积比自动调节装置、立式油分离器9和能调滑阀结构11；所述油流调节装置8设置在所述供油通道内；在所述阴阳转子的压缩终了排气端分别设置自感应内容积比自动调节装置，分别为阴转子端自感应内容积比自动调节装置7和阳转子端自感应内容积比自动调节装置18，所述自感应内容积比自动调节装置用于控制瞬时排气口的大小；所述压缩机壳体1的排气口与外置的立式油分离器9的进气口端连接，所述立式油分离器9的排气口端与制冷系统连接，所述立式油分离器9的排油口端与能调滑阀结构11连接，用于螺杆压缩机的能调控制。

所述压缩机壳体1对应电机6位置的两端分别设有一个吸气口，分别为主用吸气口2和备用吸气口3，所述主用吸气口2位于所述压缩机壳体1对应电机6位置的两端中远离阴阳转子的一端，所述备用吸气口3位于所述压缩机壳体1对应电机6位置的两端中靠近阴阳转子的一端，所述主用吸气口2和备用吸气口3均与阴阳转子的轴向吸气端相连通，所述备用吸气口3被配置为在空调工况下使用。

所述油流调节装置8内部设置感温液体，能够根据供油的温度控制油路通道的开度大小，从而实现油流量的调节，防止过多油进入压缩腔，防止液压缩，实现降低功耗的目的。

所述自感应内容积比自动调节装置的靠壳体外侧腔体与压缩终了排气端连通，压力为外压；所述自感应内容积比自动调节装置的靠壳体内侧腔体与瞬时排气口连通，压力为内压，通过内外压力的不同，推动自感应内容积比自动调节装置运动，进而控制瞬时排气口大小，实现内容积比的自动调节。

所述立式油分离器9包括桶体，所述桶体的上部设置有进气口端和导流通道，所述进气口端一端连接所述导流通道，所述进气口端的另一端连接压缩机的排气口，所述导流通道通过多孔网板和第一金属滤网连接，所述导流通道和所述第一金属滤网设置在同一水平高度上，所述导流通道和所述第一金属滤网的下方设置有第二金属滤网，所述第二金属滤网下方设置有伞形油气分离挡板。

所述立式油分离器9的桶体的上部设有排气口10，用于油分后排出气体，上述的用于压缩机的内置立式油分离器的导流通道为竖直截面为正方形的半圆弧状管道，具体由油分离器桶壁、导流圆弧挡板、导流平板和导流挡板组成；同时在所述导流通道的下部设置有排油口。所述多孔网板下部设置有排油口。所述第一金属滤网下部设置有排油口；所述第二金属滤网下设置有固定筒体，所述固定筒体中设置金属丝网填料；所述固定筒体下部还设置有排油口；所述伞形油气分离挡板与桶体底部的油面距离设置为75mm，所述伞形油气分离挡板8下方设置有一层第三金属滤网。

上述的第一金属滤网、第二金属滤网和第三金属滤网为同一种材质不同形状的金属滤网，金属滤网的具体形状根据金属滤网所处结构中所需而相应设置，上述的三种金属滤网的过滤精度均为120微米，材质均为不锈钢。

上述的排油口的作用是用以将分离出来的油聚集在所述立式油分离器的底部。

上述的立式油分离器9的工作原理：

第一次油分，压缩机排气气流从油分离器的上端初始排气口相切于立式油分桶壁进入油分离器的导流通道，开口的突然增大及导流通道改变了气流的流速与方向，使气流绕着桶壁螺旋运动，通过桶壁来冷却气流、及流速的突然下降与变向，利用气体和油雾重量不同，利用惯性力将大颗粒的油分离出来；

第二次油分，气流初次油分后，再通过多孔网板，多孔网板改变了气流形态，将气流变成湍流弥散，同时微粒化悬浮油滴的颗粒，大滴油从排油口排出，聚集在油分离器底部。

第三次油分，气流经过第一金属滤网，同时将气流向下导向，通过又一次改变气流方向及第一金属滤网的作用，再次将微粒的油滴分离出来，从排油口排出，聚集在油分离器底部。

第四次油分，向下引导的气流，到达第二金属滤网附近后，气流将再次向上引导，气流再经过一层第二金属滤网及金属丝网填料，进一步降低气流流速，再次改变气流方向，同时通过金属丝网填料来吸附油雾，固定金属丝网填料的筒体底部开设排油口，油随着排油孔，聚在油分离器底部。

设置一层油分挡板，聚集在底部的油面上方50～100mm处，设置一层带有第三金属滤网的伞形油气分离挡板，该挡板隔离了初始排气的气体与聚集在底部的油，防止二者直接接触；同时，当溶于油内的气体蒸发时，可以起到防止蒸发气体带走油的作用。

所述能调滑阀结构11包括能调滑阀和活塞，所述能调滑阀与所述活塞连接，所述活塞受控于由所述立式油分离器9的排油口端排出的高压油。

如图3所示，所述能调滑阀包括加载电磁阀和载位电磁阀，所述加载电磁阀和所述载位电磁阀分别设置在压缩机壳体1上，其中，载位电磁阀包括20％能调电磁阀15、50％能调电磁阀16和75％能调电磁阀17。

所述能调滑阀结构11下的独特部分为负载下的Vi补偿结构：在壳体的滑阀安装位置，设置一端较长的凸台，凸台长度范围为螺杆长度的18％-23％，在本实施例中，凸台长度取螺杆长度的20％，这样在75％负载下，滑阀只需移动总长的10％，就能实现75％负载调节，此时排气口的大小仍由滑阀径向排气口控制，从而保持75％的Vi与满载的Vi基本相同，50％负载时，滑阀的径向排气口完全离开螺杆，此时排气口大小由轴承箱的轴向排气口控制，轴承箱的轴向排气口设计，保证50％负载下的Vi与满载基本相同，同时还可以通过自感应内容积比自动调节装置，来自感应调节内容积比，时时保持内外压比一致，从而实现在部分负载下，压缩机仍保持较高的效率。

所述半封闭螺杆压缩机还包括保护系统和控制系统，所述保护系统包括两个以上的传感器，分别分布在压缩机壳体1内部且对应各部件设置，所述两个以上的传感器分别与控制系统电连接。

优选的，所述保护系统包括预埋在电机6内部的6个PTC温度传感器。

优选的，压缩机上还设置有1个油温传感器12、1个保护模块13、1个缺油报警装置14。

综上所述，本发明提供的一种半封闭螺杆压缩机，设置备用吸气口，在空调工况下，大幅提高制冷效率；设置油流量的自动调节，让压缩机在不同工况下，都不会造成过多的油注入压缩机内，防止压缩机液压缩，从而降低功耗；设置自感应内容积比自动调节装置，可根据运行工况自动感应瞬时排气腔压力与排气侧压力，自动调节排气口大小，调节Vi到理想状态，消除欠压缩与过压缩，从而实现压缩机效率最优化；设置高效立式油分离器，为制冷系统提供一个含油率非常低的排气气体，提高系统整体效率；设置能调滑阀结构的独特部分负载下Vi补偿结构，使部分负载下与满载的Vi基本相同，同时通过自感应内容积比自动调节，实现部分负载vi补偿，实现压缩机效率最优化；设置保护系统和控制系统能为压缩机的稳定运行提供保障。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种半封闭螺杆压缩机，包括压缩机壳体和分别设置在所述压缩机壳体内部的电机、阴阳转子以及供油通道，所述电机与阴阳转子驱动连接，所述供油通道与用于装载所述阴阳转子的腔室相连通，其特征在于，还包括油流调节装置、自感应内容积比自动调节装置、立式油分离器和能调滑阀结构；所述油流调节装置设置在所述供油通道内；分别在所述阴阳转子的压缩终了排气端设置一自感应内容积比自动调节装置，所述自感应内容积比自动调节装置用于控制瞬时排气口的大小；所述压缩机壳体的排气口与外置的立式油分离器的进气口端连接，所述立式油分离器的排气口端与制冷系统连接，所述立式油分离器的排油口端与能调滑阀结构连接，用于螺杆压缩机的能调控制；

所述油流调节装置内部设置感温液体，用于根据供油通道内的供油的温度来控制所述供油通道开度的大小；

所述自感应内容积比自动调节装置的一端与所述阴阳转子的压缩终了排气端连通，所述自感应内容积比自动调节装置的另一端与瞬时排气口连通。

2.根据权利要求1所述的一种半封闭螺杆压缩机，其特征在于，所述压缩机壳体对应电机位置的两端分别设有一个吸气口，分别为主用吸气口和备用吸气口，所述主用吸气口位于所述压缩机壳体对应电机位置的两端中远离阴阳转子的一端，所述备用吸气口位于所述压缩机壳体对应电机位置的两端中靠近阴阳转子的一端，所述主用吸气口和备用吸气口均与阴阳转子的轴向吸气端相连通，所述备用吸气口被配置为在空调工况下使用。

3.根据权利要求1所述的一种半封闭螺杆压缩机，其特征在于，所述立式油分离器包括桶体，所述桶体的上部设置有进气口端和导流通道，所述进气口端一端连接所述导流通道，所述进气口端的另一端连接压缩机的排气口，所述导流通道通过多孔网板和第一金属滤网连接，所述导流通道和所述第一金属滤网设置在同一水平高度上，所述导流通道和所述第一金属滤网的下方设置有第二金属滤网，所述第二金属滤网下方设置有伞形油气分离挡板。

4.根据权利要求3所述的一种半封闭螺杆压缩机，其特征在于，所述桶体的上部设有排气口。

5.根据权利要求1所述的一种半封闭螺杆压缩机，其特征在于，所述能调滑阀结构包括能调滑阀和活塞，所述能调滑阀与所述活塞连接，所述活塞受控于由所述立式油分离器的排油口端排出的高压油。

6.根据权利要求5所述的一种半封闭螺杆压缩机，其特征在于，所述能调滑阀包括加载电磁阀和载位电磁阀，所述加载电磁阀和所述载位电磁阀分别设置在压缩机壳体上。

7.根据权利要求1所述的一种半封闭螺杆压缩机，其特征在于，还包括保护系统和控制系统，所述保护系统包括两个以上的传感器，分别分布在压缩机壳体内部且对应各部件设置，所述两个以上的传感器分别与控制系统电连接。