CN112032044A - 一种压缩机机壳组件、压缩机和调温设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机机壳组件、压缩机和调温设备，包括：机壳，所述机壳上设有吸气口和排气口，所述机壳的外表面设有冷却安装区；吸气气路，位于所述冷却安装区的内侧，所述吸气气路在所述吸气口处形成吸气气路入口，所述吸气气路具有与所述机壳的内腔相通的吸气气路出口；第一控制阀，用于控制冷媒由所述吸气气路入口进入所述吸气气路。通过在机壳的外表面设置冷却安装区，用于连接控制器等配件，通过第一控制阀控制低温冷媒吸入，在吸气气路中充分冷却位于冷却安装区的控制器等配件，换热后的冷媒吸气气路出口位置进入机壳的内腔内，进行正常吸气压缩过程。本发明的技术方案通过气路的优化设计，提升控制器等配件的工作稳定性。

Description

一种压缩机机壳组件、压缩机和调温设备

技术领域

本发明用于压缩机领域，特别是涉及一种压缩机机壳组件、压缩机和调温设备。

背景技术

压缩机一般配备有控制器等对环境温度比较敏感的配件，由于压缩机的工作环境较为恶劣，环境温度很难保证，大大影响了控制器等配件的工作稳定性。

同时，如果压缩机排气温度异常升高，排气会过热，长期排气过热运行对压缩机的危害特别大，此时铝质零件容易发生较大的热变形，同时润滑油粘度降低，影响润滑和密封效果，润滑油碳化风险增加，从而缩短压缩机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种压缩机机壳组件、压缩机和调温设备，通过在机壳的外表面设置冷却安装区，用于连接控制器等配件，提升控制器等配件的工作稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，一种压缩机机壳组件，包括：

机壳，所述机壳上设有吸气口和排气口，所述机壳的外表面设有冷却安装区；

吸气气路，位于所述冷却安装区的内侧，所述吸气气路在所述吸气口处形成吸气气路入口，所述吸气气路具有与所述机壳的内腔相通的吸气气路出口；

第一控制阀，用于控制冷媒由所述吸气气路入口进入所述吸气气路。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述吸气气路在所述冷却安装区的内侧弯曲盘绕。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，还包括：

排气气路，至少部分所述排气气路与所述吸气气路并行，所述排气气路与所述吸气气路分隔并实现换热，所述排气气路在所述排气口处形成排气气路入口和排气气路出口；

第二控制阀，用于控制冷媒由所述排气气路入口进入所述排气气路。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述排气气路和吸气气路均设在所述机壳中，并形成套管式换热结构。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述吸气气路沿吸气气路入口至吸气气路出口方向具有坡度。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述排气气路设有润滑油分离组件，所述润滑油分离组件包括：

集油管，与所述机壳连接，所述集油管竖向设置，所述集油管伸入所述排气气路，并将所述排气气路阻隔，所述集油管的管壁上开设导通两侧排气气路的排气过孔；

滤油部件，设置在两侧的所述排气过孔之间；

排油部件，设在所述集油管的底部管口。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，

所述滤油部件在迎接排气气流的一侧表面设有凸起；

所述排油部件包括滚动部件，所述滚动部件通过转轴与所述集油管连接，所述滚动部件具有与所述集油管的管壁配合的外周面，所述滚动部件顶部的外周面上设有储油槽。

第二方面，一种压缩机，包括第一方面中任一实现方式所述的压缩机机壳组件。

结合第二方面和上述实现方式，在第二方面的某些实现方式中，所述压缩机包括变频涡旋压缩机，还包括IGBT模块，所述IGBT模块设置于所述冷却安装区。

第三方面，一种调温设备，包括第二方面任一实现方式所述的压缩机。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：通过在机壳的外表面设置冷却安装区，用于连接控制器等配件，通过第一控制阀控制低温冷媒吸入，在吸气气路中充分冷却位于冷却安装区的控制器等配件，换热后的冷媒吸气气路出口位置进入机壳的内腔内，进行正常吸气压缩过程。本发明的技术方案通过气路的优化设计，提升控制器等配件的工作稳定性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明压缩机的一个实施例排气气路和吸气气路结构示意图；

图2是图1所示的一个实施例吸气口和第一控制阀结构示意图；

图3是图1所示的一个实施例排气口和第二控制阀结构示意图；

图4是图1所示的一个实施例前盖结构示意图；

图5是图1所示的一个实施例后壳中套管式换热结构分布状态示意图；

图6是图1所示的一个实施例润滑油分离组件结构示意图；

图7是图1所示的一个实施例滚动部件结构示意图；

图8是图1所示的一个实施例滚动部件滚动原理示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参见图1、图2，本发明的实施例提供了一种压缩机，压缩机包括压缩机机壳组件1和机芯组件2，机芯组件2位于压缩机机壳组件1内部，压缩机机壳组件1包括机壳、吸气气路11和第一控制阀12，机壳包括前盖13和后壳14，前盖13和后壳14相连接，并将机芯组件2罩在内部。机壳上设有吸气口15和排气口16，压缩机工作时，机芯组件2不断将冷媒由吸气口15吸入，压缩后经排气口16排出，如此循环。

参见图3、图5，机壳的外表面设有冷却安装区17，冷却安装区17根据需要可以设计为平面、曲面或其它形状，冷却安装区17位于机壳的顶部或侧方，例如在图3所示的实施例中，由于后壳14尺寸较大，冷却安装区17位于后壳14的外表面，用于安装控制器等配件。

参见图1、图2，吸气气路11位于冷却安装区17的内侧，吸气气路11在吸气口15处形成吸气气路入口110，吸气气路11具有与机壳的内腔相通的吸气气路出口111。第一控制阀12用于控制冷媒由吸气气路入口110进入吸气气路11。

本发明的实施例通过在机壳的外表面设置冷却安装区17，用于连接控制器等配件，通过第一控制阀12控制低温冷媒吸入吸气气路11，在吸气气路11中充分冷却位于冷却安装区17的控制器等配件，换热后的冷媒吸气气路出口111位置进入机壳的内腔内，进行正常吸气压缩过程。本发明的技术方案通过气路的优化设计，提升控制器等配件的工作稳定性。

参见图2，第一控制阀12位于吸气口15内部，吸气气路入口110位于第一控制阀12外侧，正常模式下，第一控制阀12常开，当需要将冷媒引入吸气气路11时，关闭第一控制阀12，热泵机组管线中的冷媒在机芯组件2的作用下经吸气气路入口110流入吸气气路11，与冷却安装区17换热后由吸气气路出口111进入机壳内腔，进行正常吸气压缩过程。

参见图1，吸气气路11在冷却安装区17的内侧弯曲盘绕，以降低冷媒在吸气气路11中的流动速度，增加与冷却安装区17的接触长度，增加与冷却安装区17的换热。

压缩机经常处于变工况运行状态，特别是车用压缩机，在一些负荷比较大的情况下，如盛夏时的烈日暴晒、路面堵车、制冷系统热负荷过高、制冷系统真空度不良等，均会引起车载压缩机的电机输入功率增大，排气温度异常升高，排气会过热，长期排气过热运行对压缩机的危害特别大，此时铝质零件容易发生较大的热变形，同时润滑油粘度降低，影响润滑和密封效果，润滑油碳化风险增加，从而缩短压缩机的使用寿命。

鉴于此，在一些实施例中，参见图1、图3、图4，压缩机机壳组件1还包括排气气路18和第二控制阀19，至少部分排气气路18与吸气气路11并行，排气气路18与吸气气路11分隔并实现换热，排气气路18在排气口16处形成排气气路入口112和排气气路出口113，第二控制阀19用于控制冷媒由排气气路入口112进入排气气路18。第二控制阀19位于排气口16内部，第二控制阀19位于排气气路入口112和排气气路出口113之间，正常工作模式下第二控制阀19常开，冷媒经过机芯组件2压缩后通过排气口16排出。当排气温度过高时，例如超过90℃时，第一控制阀12和第二控制阀19关闭，压缩机的吸气与排气进行充分换热，可以有效降低排气温度，避免长期排气过热运行对压缩机的危害。

吸气气路11和排气气路18可以通过在机壳的内腔中设置管线等方式形成，也可以采用图1所示的设计方式，即排气气路18和吸气气路11均设在机壳中，具体的，吸气气路11布置于后壳14的冷却安装区17位置，而排气气路18则部分布置于后壳14，部分布置于前盖13，布置于前盖13的排气气路18用于将机芯组件2排出的冷媒引导至排气口16。参见图1，排气气路18和吸气气路11形成套管式换热结构，排气气路18套在吸气气路11内部或外侧，排气气路18和吸气气路11与机壳一体成型，避免管线组装，而且采用套管式换热结构也大大的提升了排气气路18和吸气气路11的换热效果。

压缩机排出的冷媒直接进入系统，吐油率高，系统回油不良时，压缩机很容易发生缺油，导致润滑不良，压缩机损坏。鉴于此，吸气气路11沿吸气气路入口110至吸气气路出口111方向具有坡度，参见图5，吸气气路11的截面图中，各吸气气路11的截面圆心的连线与水平方向呈一定夹角，例如但不限于≥3°，利用重力作用，将管内的润滑油汇集到势能低的位置，其中吸气管路润滑油直接从吸气气路出口111排出，进入压缩机腔体内。

参见图1，在一些实施例中，在吸气气路11和排气气路18中均设计了单向阀机构114，可以保证润滑油流动的单向性，避免回流。

在一些实施例中，参见图1，排气气路18设有润滑油分离组件3，避免润滑油堆积堵塞吸排气管路，同时可以降低压缩机的吐油率，提高压缩机的可靠性。

参见图6，润滑油分离组件3包括集油管31、滤油部件32和排油部件33，集油管31与机壳连接，集油管31竖向设置，集油管31伸入排气气路18，并将排气气路18阻隔，集油管31的管壁上开设导通两侧排气气路18的排气过孔34。滤油部件32设置在两侧的排气过孔34之间，排油部件33设在集油管31的底部管口。带有润滑油的油气混合气体，经过滤油部件32时被油气分离，再利用重力作用流入位于集油管31底部、排油部件33上方的润滑油收集区，润滑油收集区的润滑油可通过开启排油部件33流回机壳。

其中，滤油部件32可采用滤网、滤芯等，例如在一些实施例中，参见图6，滤油部件32采用滤油带，滤油部件32在迎接排气气流的一侧表面设有凸起35，带有润滑油的油气混合气体，经过滤油带时被油气分离，其中滤油带上布满凸起35，可以有效破坏油气分子结合力，将油收集在滤油带上，再利用重力作用流入润滑油收集区。

参见图6、图7、图8，排油部件33包括滚动部件，滚动部件通过转轴与集油管31连接，滚动部件具有与集油管31的管壁配合的外周面，滚动部件的形状与集油管31的形状对应，例如在一些实施例中，集油管31为圆管，滚动部件呈球状，滚动部件顶部的外周面上设有储油槽36，储油槽36设置多个，并呈弧形卷曲状，以保证在储油槽36汇集润滑油后能够产生偏心的力矩，以驱动滚动部件转动。重力F1作用下，球周与管壁密封，润滑油持续累计，当润滑油量积累到一定量时，油的作用力F2产生的力矩≥F1产生的力矩时，球体会转动，此时润滑油被排出，当油量减少，球体复位，重新密封，达到间断性排油的作用。可以理解的是，排油部件33可采用管塞、管盖等结构形式。该实施例利用滚动部件自身重力作用，间断性精准控制油位，滚动部件结构简单，润滑油容易回到壳体内，不会堆积在排气腔内，从而影响制冷效果。

根据机芯组件2工作原理的不同，压缩机可以是涡旋压缩机、往复式压缩机、离心式压缩机等。

例如在图2所示的一些实施例中，压缩机包括变频涡旋压缩机，变频涡旋压缩机通过IGBT模块控制频率，IGBT模块是大功率半导体器件，损耗功率使其发热较多，加之IGBT的结温不能超过125℃，不宜长期工作在较高温度下，一般情况下流过IGBT模块的电流较大，开关频率较高，导致IGBT模块器件的损耗也比较大，如果热量不能及时散掉，使得器件的结温超过125℃，IGBT模块不宜长期工作在临界温度下，则IGBT模块散热不好温度过热造成的危害是IGBT损坏影响到整机的工作运作。IGBT模块本身就有一定的功率，此模块本身就会发热，IGBT模块整体性能和可靠性都受温度影响。根据设计准则，其中一条设计规则显示组件在65℃以上的环境下工作时，温度每上升10℃，故障率便增加一倍。所以给IGBT模块散热也是极其重要的工作。鉴于此，将IGBT模块设置于冷却安装区17，通过温度传感器检测控制器IGBT模块的温度，当温度超过最佳工作温度时，关闭第一控制阀12，吸气通过吸气气路入口110进入吸气气路11，在回形通道内，制冷剂流速变慢，可以充分冷却IGBT模块，解决IGBT过热的问题。

本发明的实施例还提供一种调温设备，包括以上任一实施例的压缩机。调温设备具有以下特点：

1.不需要在系统增加管路，实施简单，同时可以解决排气温度过高和控制器IGBT过热的问题，一举两得。通过精准的控制，只有在出现过热的情况下才会关闭第一控制阀12和第二控制阀19，进行换热，可以保证普通模式下压缩机的高效运行。

2.利用滚动部件自身重力作用，间断性精准控制油位，滚动部件结构简单，润滑油容易回到壳体内，不会堆积在排气腔内，从而影响制冷效果。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种压缩机机壳组件，其特征在于，包括：

机壳，所述机壳上设有吸气口和排气口，所述机壳的外表面设有冷却安装区；

吸气气路，位于所述冷却安装区的内侧，所述吸气气路在所述吸气口处形成吸气气路入口，所述吸气气路具有与所述机壳的内腔相通的吸气气路出口；

第一控制阀，用于控制冷媒由所述吸气气路入口进入所述吸气气路。

2.根据权利要求1所述的压缩机机壳组件，其特征在于，所述吸气气路在所述冷却安装区的内侧弯曲盘绕。

3.根据权利要求1所述的压缩机机壳组件，其特征在于，还包括：

排气气路，至少部分所述排气气路与所述吸气气路并行，所述排气气路与所述吸气气路分隔并实现换热，所述排气气路在所述排气口处形成排气气路入口和排气气路出口；

第二控制阀，用于控制冷媒由所述排气气路入口进入所述排气气路。

4.根据权利要求3所述的压缩机机壳组件，其特征在于，所述排气气路和吸气气路均设在所述机壳中，并形成套管式换热结构。

5.根据权利要求4所述的压缩机机壳组件，其特征在于，所述吸气气路沿吸气气路入口至吸气气路出口方向具有坡度。

6.根据权利要求4或5所述的压缩机机壳组件，其特征在于，所述排气气路设有润滑油分离组件，所述润滑油分离组件包括：

集油管，与所述机壳连接，所述集油管竖向设置，所述集油管伸入所述排气气路，并将所述排气气路阻隔，所述集油管的管壁上开设导通两侧排气气路的排气过孔；

滤油部件，设置在两侧的所述排气过孔之间；

排油部件，设在所述集油管的底部管口。

7.根据权利要求6所述的压缩机机壳组件，其特征在于，

所述滤油部件在迎接排气气流的一侧表面设有凸起；

所述排油部件包括滚动部件，所述滚动部件通过转轴与所述集油管连接，所述滚动部件具有与所述集油管的管壁配合的外周面，所述滚动部件顶部的外周面上设有储油槽。

8.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1～7中任一项所述的压缩机机壳组件。

9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机包括变频涡旋压缩机，还包括IGBT模块，所述IGBT模块设置于所述冷却安装区。

10.一种调温设备，其特征在于，包括权利要求8或9所述的压缩机。

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