CN113446226A - 压缩机油气分离组件、压缩机构和空调系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种压缩机油气分离组件、压缩机构和空调系统。该压缩机油气分离组件包括：上法兰和消音器，所述消音器罩扣于所述上法兰上，所述消音器上设有油气排出口；挡油裙边，设在所述上法兰上，所述油气排出口排出的油气流经所述挡油裙边的一侧面时，发生油气分离。在上法兰上设置挡油裙边，消音器上油气排出口流出的油气混合物在流经挡油裙边侧面时，气体中的油滴接触挡油裙边侧面而聚集在该侧面上，与气体实现分离，因此能够避免油滴充满压缩机内部，从而达到降低排油率。

Description

压缩机油气分离组件、压缩机构和空调系统

技术领域

本申请属于空调系统技术领域，具体涉及一种压缩机油气分离组件、压缩机构和空调系统。

背景技术

现有的压缩机在高频运行时，排油率会升高；尤其在压缩机排量大的情况下，跟随气态冷媒排出的冷却油量增加，导致压缩机内部出现缺油和润滑不足的现象，严重影响压缩机运行的可靠性，同时，过多的冷却油进入空调系统的两器内，降低了空调系统的换热性能，进一步的随吸气进入压缩腔，减小压缩腔容积，使压缩机容积效率减小，能效降低。

目前，针对降低排油率的技术主要集中在电机及电机上腔内零部件的结构优化，以增加回油的方式降低排油率，但不能解决压缩机内部被油滴所充满的问题。

发明内容

因此，本申请提供一种压缩机油气分离组件、压缩机构和空调系统，能够解决现有技术中压缩机内部被油滴所充满的问题。

为了解决上述问题，本申请提供一种压缩机油气分离组件，包括：

上法兰和消音器，所述消音器罩扣于所述上法兰上，所述消音器上设有油气排出口；

挡油裙边，设在所述上法兰上，所述油气排出口排出的油气流经所述挡油裙边的一侧面时，发生油气分离。

可选地，所述挡油裙边设在所述油气排出口的排出路径上。

可选地，所述油气排出口设在所述消音器的侧壁上。

可选地，所述挡油裙边包括弧形侧面，所述油气沿所述弧形侧面流动而发生流向变动。

可选地，所述挡油裙边为环体，所述油气排出口设在所述环体内。

可选地，所述环体的第一端设在所述上法兰上，且该端侧壁上设有回油孔。

可选地，所述环体的第二端为收口结构。

可选地，所述环体的内壁上设有油槽，所述油槽设为相对所述环体轴线的螺旋弧段结构。

可选地，所述压缩机包括有曲轴，所述油槽由所述第一端至所述第二端延伸的旋向与所述曲轴(3)的转动方向相反。

可选地，至少一个所述油槽设在所述油气排出口正对的位置处。

可选地，所述油气排出口的中心线与所述侧面为倾斜式相交。

可选地，所述挡油裙边为热套、螺纹锁合或卡扣紧固在所述上法兰上。

可选地，以所述上法兰为基准面，所述油气排出口的中心高度为H1，所述消音器的高度为H2，所述油气排出口的半径为d，满足：H2/2≤H1+d＜H2。

可选地，所述挡油裙边的高度为H4，所述油槽至所述第一端的最大距离为H3，满足：H1+d≤H3≤H4。

根据本申请的另一方面，提供了一种压缩机构，包括如上所述的压缩机油气分离组件。

根据本申请的再一方面，提供了一种空调系统，包括如上所述的压缩机油气分离组件或如上所述的压缩机构。

本申请提供的一种压缩机油气分离组件，包括：上法兰和消音器，所述消音器罩扣于所述上法兰上，所述消音器上设有油气排出口；挡油裙边，设在所述上法兰上，所述油气排出口排出的油气流经所述挡油裙边的一侧面时，发生油气分离。

在上法兰上设置挡油裙边，消音器上油气排出口流出的油气混合物在流经挡油裙边侧面时，气体中的油滴接触挡油裙边侧面而聚集在该侧面上，与气体实现分离，因此能够避免油滴充满压缩机内部，进而能达到降低排油率。

附图说明

图1为本申请实施例的压缩机构的结构示意图；

图2为本申请实施例的压缩机构的另一结构示意图；

图3为本申请实施例的压缩机油气分离组件的结构示意图；

图4为本申请实施例的压缩机油气分离组件的俯视图；

图5为本申请实施例的压缩机油气分离组件的带有油槽的结构示意图；

图6为本申请实施例的消音器上油气排出口的结构示意图；

图7为本申请实施例的挡油裙边的结构示意图；

图8为传统压缩机构内部油滴分布流体仿真示意图；

图9为本申请实施例的压缩机构内部油滴分布流体仿真示意图；

图10为本申请实施例的压缩机构带有油槽的内部油滴分布流体仿真示意图。

附图标记表示为：

1、转子；2、定子线包；3、曲轴；4、挡油裙边；5、消音器；6、上法兰；7、油气排出口；8、油槽；9、回油孔；10、腰型孔；11、油池。

具体实施方式

结合参见图1至图10所示，根据本申请的实施例，一种压缩机油气分离组件，用于对所述压缩机的压缩腔排出气进行油气分离，包括：

上法兰6和消音器5，所述消音器5罩扣于所述上法兰6上，消音器5上设有油气排出口7；

挡油裙边4，设在所述上法兰6上，所述油气排出口7排出的油气流经所述挡油裙边4的一侧面时，发生油气分离。

基于压缩机油气排出口7设在罩扣上法兰6的消音器5上，本申请在上法兰6上设置挡油裙边4，使得油气排出口7所排出的油气流经挡油裙边4的侧面，出现撞击效果，此时油滴会汇集在该侧面上，这样形成油气分离的作用。

本申请油气分离组件能高效分离油气混合物，以达到压缩机内少油滴甚至无油滴的状态，从而极大降低压缩机的排油率。为提高油气撞击挡油裙边4的效果，挡油裙边4设在所述油气排出口7的排出路径上。

在一些实施例中，所述油气排出口7设在所述消音器5的侧壁上。

对于挡油裙边4而言，油气排出口7具体设在消音器5的侧壁上，可形成周向旋转流场，这样所产生的周向旋转力矩能均衡曲轴3上的负载，减少曲轴3轴向窜动的风险。

消音器5上油气排出口7开设位置，应当避开正对法兰排气阀片上方的消音腔，隔一腔开一油气排出口7，不仅维持消音器5整体的变截面消音效果，还保持了周向旋转力矩的平衡。

在一些实施例中，挡油裙边4包括弧形侧面，所述油气沿所述弧形侧面流动而发生流向变动。

挡油裙边4包含弧形侧面，通过引导油气沿弧面流动，能随时改变油气的流向，使得油滴尽可能完全汇集在该侧面上；具体的挡油裙边4可为一段弧形壁，设在消音器5上油气排出口7正对的位置，或可为更长的半圆形壁，只要能对油气排出口7的油气进行流向改变，均能实现很好地分离效果。

在一些实施例中，挡油裙边4为环体，所述油气排出口7设在所述环体内。

挡油裙边4采用整体的环体结构，将油气排出口7包围住，使得排出的油气能绕着环体的周向流动，达到更好的分离效果。

在惯性力和排气形成的旋转流场的离心力的共同作用下，通过挡油裙边4附着气态冷媒中的冷却油，极大的降低了进入电机上腔的冷却油量，即使在高频、大排量工况下，也可保持较低的上油量。

在一些实施例中，环体的第一端设在所述上法兰6上，且该端侧壁上设有回油孔9。

环体结构上的挡油裙边4在上法兰6上具体设置结构，是将环体一端固定在上法兰6上，该端侧壁上设置回油孔9，便于排出分离出来的油滴，使之返回至油池11中。

在裙边底端周向布置有多个回油孔9，孔形态可为长孔、短孔等，孔数量不限。

在一些实施例中，环体的第二端为收口结构。

使用收口形的挡油裙边4，当油气排出口7排气时，在收口形挡油裙边4内部中间转折部分形成周向旋转流场，收口部分进一步加强了油附着的效果，还降低了对定子切边处回油油路的影响，在重力和气体力的作用下，冷却油斜向下流动至回油孔9，后经上法兰6的腰型孔10回流至油池11，气态冷媒螺旋向上从收口处泵出，经定子线包2间隙和转子1上流通孔进入电机上腔。

挡油裙边4的形状还可为圆形、菱形、多边形等。

在一些实施例中，环体的内壁上设有油槽8，所述油槽8设为相对所述环体轴线的螺旋弧段结构。

为提高油气分离的效果，在挡油裙边4内壁上设有螺旋弧段结构的油槽8，由于油槽8具有一定的斜度，排气时气态冷媒中混入的冷却油先是附着在挡油裙边4内壁面，后在气体力的作用下吹入油槽8内，顺油槽8的螺旋方向回流至回油孔9，当压缩机排量较大时，增加油槽8的数量，用以储油和导油，实现降低大排量压缩机排油率的目的。

在挡油裙边4内壁设有周向分布多条油槽8，其具有储油(在离心力和惯性力的作用下，油液分离附着在裙边内部，在气体力的作用下油液进入油槽8，气体螺旋上升)和导油的作用，所述油槽8的截面为矩形、半圆形、三角型等。

在一些实施例中，压缩机包括有曲轴3，所述油槽8由所述第一端至所述第二端延伸的旋向与所述曲轴3的转动方向相反。

采用油槽8的旋向与曲轴3转动方向相反，能使得挡油裙边4上汇集的油滴尽可能地流至油槽8中，便于尽快流回至油池11中。同时，该油槽8的斜度应满足在曲轴3轴向方向上相邻油槽8间相交。

在一些实施例中，至少一个油槽8设在所述油气排出口7正对的位置处。

对于油槽8的数量可不限定，但在消音器5上每个油气排出口7正对的挡油裙边4的内壁及其附近至少设置四条油槽8，可保证较好的集油效果，压缩机排量大的情况下，油槽8数量应适当增加。

在一些实施例中，油气排出口7的中心线与所述侧面为倾斜式相交。

采用倾斜设置的油气排出口7，使得排出的油气能形成旋转流场；优选的，油气排出口7沿曲轴3的径向方向并与曲轴3偏有一定的角度α，α应满足：0°≤α≤90°。

在一些实施例中，挡油裙边4为热套、螺纹锁合或卡扣紧固在所述上法兰6上。或，以所述上法兰6为基准面，所述油气排出口7的中心高度为H1，所述消音器5的高度为H2，所述油气排出口7的半径为d，满足：H2/2≤H1+d＜H2。或，所述挡油裙边4的高度为H4，所述油槽8至所述第一端的最大距离为H3，满足：H1+d≤H3≤H4。

根据本申请的另一方面，提供了一种压缩机构，包括如上所述的压缩机油气分离组件。

采用上述油气分离组件的压缩机构，挡油裙边4的直径小于定子线包2的外径，以减小对定子切边的回油阻力；挡油裙边4的高度H4小于定子的高度。本申请压缩机构基于流体流动的角度进行压缩机气路结构的创新设计，通过侧斜排的排气方式及挡油裙边4的配合所产生的旋转流场进行油气分离，可大幅降低压缩机的排油率。

传统的空气压缩机(如转子1压缩机等)，在运行时，压缩机内部被冷却油滴和气态冷媒所充满，如图8的流体仿真结果(图示中的黑点为油滴)，而消音器5上油气排出口7是压缩机内冷却油滴的来源之一，本申请可实现对消音器5上油气排出口7排出的油气混合物进行油气分离，且减小定子切边的回油阻力，实现从电机下腔到电机上腔少油甚至无油的状态，进而减少压缩机的排油率，提高压缩机的性能。

本申请可满足不同排量的压缩机降排油率的需求，通过压缩机的排量情况设置挡油裙边4内壁的滤油槽8，小排量压缩机可不增设滤油槽8或在消音器5的油气排出口7附近设少量滤油槽8。大排量压缩机应圆周布置滤油槽8，及时将分离出的冷却油回流，保证滤油效果。本申请的仿真结果显示滤油效果在80％以上，排油率接近0.3％，经实验验证，压缩机排油率在0.3％以下，与传统的压缩机排油率相比，降低了30％以上的排油量。如图9所示采用无油槽8的挡油裙边4后，压缩机内油滴分布流体仿真示意图，以及图10所示的采用带油槽8的挡油裙边4后，压缩机内油滴分布流体仿真示意图(图示中的黑点为油滴)。

根据本申请的再一方面，提供了一种空调系统，包括如上所述的压缩机油气分离组件或如上所述的压缩机构。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (16)

1.一种压缩机油气分离组件，其特征在于，包括：

上法兰(6)和消音器(5)，所述消音器(5)罩扣于所述上法兰(6)上，所述消音器(5)上设有油气排出口(7)；

挡油裙边(4)，设在所述上法兰(6)上，所述油气排出口(7)排出的油气流经所述挡油裙边(4)的一侧面时，发生油气分离。

2.根据权利要求1所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，所述挡油裙边(4)设在所述油气排出口(7)的排出路径上。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，所述油气排出口(7)设在所述消音器(5)的侧壁上。

4.根据权利要求3所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，所述挡油裙边(4)包括弧形侧面，所述油气沿所述弧形侧面流动而发生流向变动。

5.根据权利要求4所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，所述挡油裙边(4)为环体，所述油气排出口(7)设在所述环体内。

6.根据权利要求5所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，所述环体的第一端设在所述上法兰(6)上，且该端侧壁上设有回油孔(9)。

7.根据权利要求6所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，所述环体的第二端为收口结构。

8.根据权利要求6所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，所述环体的内壁上设有油槽(8)，所述油槽(8)设为相对所述环体轴线的螺旋弧段结构。

9.根据权利要求8所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，所述压缩机包括有曲轴(3)，所述油槽(8)由所述第一端至所述第二端延伸的旋向与所述曲轴(3)的转动方向相反。

10.根据权利要求8或9所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，至少一个所述油槽(8)设在所述油气排出口(7)正对的位置处。

11.根据权利要求2所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，所述油气排出口(7)的中心线与所述侧面为倾斜式相交。

12.根据权利要求1或2所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，所述挡油裙边(4)为热套、螺纹锁合或卡扣紧固在所述上法兰(6)上。

13.根据权利要求3所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，以所述上法兰(6)为基准面，所述油气排出口(7)的中心高度为H1，所述消音器(5)的高度为H2，所述油气排出口(7)的半径为d，满足：H2/2≤H1+d＜H2。

14.根据权利要求13所述的压缩机油气分离组件，其特征在于，所述挡油裙边(4)的高度为H4，所述油槽(8)至所述第一端的最大距离为H3，满足：H1+d≤H3≤H4。

15.一种压缩机构，其特征在于，包括如权利要求1-14任一项所述的压缩机油气分离组件。

16.一种空调系统，其特征在于，包括如权利要求1-14任一项所述的压缩机油气分离组件或如权利要求15所述的压缩机构。

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