CN117450080A - 一种压缩机及具有该压缩机的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压缩机及具有该压缩机的空调系统。压缩机包括曲轴以及定子线包,还包括导流件；导流件与曲轴连接，且曲轴带动导流件转动，导流件用于将冷媒导流至定子线包上。本发明通过设置导流件使冷媒能够集中地流到定子线包上，使冷媒充分与多孔的定子线包接触，在定子线包表面吸附分油，降低冷媒的含油量，以实现增强油气分离能力和加快油回流至油池的效果，以降低压缩机吐油率，提高空调系统能效。

Description

一种压缩机及具有该压缩机的空调系统

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，具体涉及一种压缩机及具有该压缩机的空调系统。

背景技术

随着变频技术的发展，涡旋压缩机的运行频率不断升高，高频运行下涡旋压缩机的泵体需要更多的油来保证润滑和密封效果，而目前常见的涡旋压缩机通过曲轴底部的油泵供油，供油量与转速正相关，随着运行频率升高，进入泵体的油量快速增加，但同样会导致排出泵体的冷媒气体含油量快速增加，若不加以控制会导致压缩机吐油率升高，影响制冷系统整体性能。而压缩机腔体内部的油如果不及时回流到压缩机底部油池，会造成压缩机缺油，影响涡旋压缩机的可靠性。因此需要增强涡旋压缩机内部将油滴与冷媒气体分离，并使油回流至油池的能力。

传统的立式涡旋压缩机没有涉及单独的油气分离结构，冷媒在离开压缩腔后沿压缩机壳体内壁流动，使其含有的油滴吸附到壁面实现油气分离，分离后的冷媒气体再沿压缩机排气管排出。而分离出来的油以油膜的形式受重力作用向下流动，流动速度较慢。但由于壁面的吸附分油能力有限，受回油能力的限制，壁面油膜厚度会达到一个最大值，此时无法进一步吸附油滴，导致冷媒气体含油量无法继续降低。

结合参见图1所示，现有的油气分离方式是调整排气通道的开设位置或者增加导流板结构，避免含油冷媒气体在离开压缩腔后直接从排气管排出，仅通过增加冷媒气体在压缩机壳体内部运动距离的方式，来增强壁面吸附分油的效果。冷媒气体从不同的通道进入电机上腔和下腔，再运动至排气管处排出，运动轨迹较长。但该方案的分油效果有限，在压缩机高频运行下的分油效果不佳。

发明内容

本发明提供一种压缩机及具有该压缩机的空调系统，能够解决现有的油气分离方式分油效果不佳的技术问题。

本发明提供一种压缩机，压缩机包括曲轴以及定子线包,还包括导流件；

导流件与曲轴连接，且曲轴带动导流件转动，导流件用于将冷媒导流至定子线包上。

在一些实施方式中，导流件的内侧具有内层叶片，内层叶片用于推动冷媒向定子线包流动。

在一些实施方式中，导流件的外侧具有外层叶片，外层叶片推动冷媒流动的方向与内层叶片推动冷媒流动的方向相反，外层叶片用于加速冷媒排出压缩机。

在一些实施方式中，内层叶片和外层叶片倾斜设置且倾角相反。

在一些实施方式中，导流件包括连接环和分隔环，连接环设置在分隔环的内侧，连接环与曲轴连接；

连接环的周向间隔设置有多个内层叶片，多个内层叶片的一端与连接环的内壁连接，多个内层叶片的另一端与分隔环连接；

分隔环的周向间隔设置有多个外层叶片，多个外层叶片与连接环的外壁连接。

在一些实施方式中，外层叶片转动的过程中形成第一冷媒流路，内层叶片转动的过程中形成第二冷媒流路，第二冷媒流路中的冷媒先流入到定子线包上再流入到第一冷媒流路中。

在一些实施方式中，还包括壳体，壳体具有第一腔室和第二腔室，导流件位于第一腔室中，第一冷媒流路的冷媒流入到第一腔室中排出，第二冷媒流路中的冷媒依次流经定子线包和第二腔室，再流入到第一冷媒流路中从第一腔室中排出。

在一些实施方式中，还包括平衡块，平衡块、导流件和定子线包沿曲轴的轴向依次设置，或导流件、平衡块和定子线包沿曲轴的轴向依次设置。

在一些实施方式中，分隔环的内径大于定子线包的外径。

在一些实施方式中，壳体上设置有排气管，排气管的开口位置低于导流件的顶端。

在一些实施方式中，导流件具有进气侧，进气侧设置有导流板，导流板用于将冷媒导流至导流件的内侧。

在一些实施方式中，导流板包括相互连接的固定环和导流罩，固定环与壳体的内壁连接，导流罩环绕曲轴设置并伸入导流件中。

在一些实施方式中，固定环为扩口结构，导流罩为收口结构。

一种空调系统，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

本发明提供的一种压缩机及具有该压缩机的空调系统，具有以下有益效果：

曲轴转动的过程中，带动导流件同步转动，导流件将冷媒导流至定子线包上，定子线包是由细铜线在定子铁芯上反复缠绕而成，形成具有大表面积的多孔结构，当含油的冷媒通过定子线包时，其极大的表面积将会吸附大量冷媒中的油滴粒子，并聚集为大油滴随重力下落。本发明通过设置导流件使冷媒能够集中地流到定子线包上，使冷媒充分与多孔的定子线包接触，在定子线包表面吸附分油，降低冷媒的含油量，以实现增强油气分离能力和加快油回流至油池的效果，以降低压缩机吐油率，提高空调系统能效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为现有的油气分离方式的示意图；

图2为本发明实施例的压缩机的示意图；

图3为本发明实施例的定子线包的示意图；

图4为本发明实施例的导流件的示意图；

图5为本发明实施例的导流件的俯视图；

图6为本发明实施例的内层叶片倾角的示意图；

图7为本发明实施例的外层叶片倾角的示意图；

图8为本发明实施例的第一冷媒流路和第二冷媒流路的示意图；

图9为本发明实施例设置有导流板的压缩机的示意图；

图10为本发明实施例的导流板的示意图；

图11为本发明实施例的导流件设置在平衡块上方时的示意图；

图12为本发明实施例的第二冷媒流路在第二腔室的流动示意图。

附图：1-导流件；101-内层叶片；102-外层叶片；103-连接环；104-分隔环；21-第一冷媒流路；22-第二冷媒流路；3-壳体；301-第一腔室；302-第二腔室；4-平衡块；5-曲轴；6-定子线包；7-排气管；8-导流板；801-固定环；802-导流罩；9-排气腔；10-上支架；11-静涡旋盘；12-动涡旋盘；13-定子铁芯；14-定子流通槽；15-转子；16-油池。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

结合参见图2和图3所示，根据本发明的实施例，提供一种压缩机，压缩机包括曲轴5以及定子线包6，还包括导流件1；导流件1与曲轴5连接，且曲轴5带动导流件1转动，导流件1用于将冷媒导流至定子线包6上。

曲轴5转动的过程中，带动导流件1同步转动，导流件1将冷媒导流至定子线包6上，定子线包6是由细铜线在定子铁芯13上反复缠绕而成，形成具有大表面积的多孔结构，当含油的冷媒通过定子线包6时，其极大的表面积将会吸附大量冷媒中的油滴粒子，并聚集为大油滴随重力下落。本发明通过设置导流件1使冷媒能够集中地流到定子线包6上，使冷媒充分与多孔的定子线包6接触，在定子线包6表面吸附分油，降低冷媒的含油量，以实现增强油气分离能力和加快油回流至油池16的效果，以降低压缩机吐油率，提高空调系统能效。

结合参见图4和图5，导流件1的内侧具有内层叶片101，内层叶片101用于推动冷媒向定子线包6流动。

导流件1的外侧具有外层叶片102，外层叶片102推动冷媒流动的方向与内层叶片101推动冷媒流动的方向相反，外层叶片102用于加速冷媒排出压缩机。

在本实施例中，导流件1转动的过程中，内层叶片101同步转动，对流入到内层叶片101上的冷媒产生推力，推动冷媒继续向进气方向流动；同时外层叶片102也会进行同步转动，由于外层叶片102和内层叶片101的设置位置不同，对流入到外层叶片102上的冷媒会产生推力，推动冷媒与进气方向相反的方向流动。本发明能够通过设置两层叶片，叶片产生推动力，进而实现内层叶片101和外层叶片102产生流向相反的冷媒，结构简单且应用范围更广，满足不同的气体流动需求。

内层叶片101和外层叶片102倾斜设置且倾角相反。

结合参见6和图7所示，作为一种具体的实施方式，内层叶片101的外侧与水平方向的倾角小于0°，外层叶片102的外侧与水平方向的倾角大于0°，由于倾角的存在，冷媒流动到导流件1时产生两向流动，能够满足不同的冷媒流向需求。

导流件1包括连接环103和分隔环104，连接环103设置在分隔环104的内侧，连接环103与转轴连接；连接环103的周向间隔设置有多个内层叶片101，多个内层叶片101的一端与连接环103的内壁连接，多个内层叶片101的另一端与分隔环104连接；分隔环104的周向间隔设置有多个外层叶片102，多个外层叶片102与连接环103的外壁连接。

在本实施例中，连接环103起到安装内层叶片101和与转轴连接的作用，隔板能够将流入到内层叶片101和外层叶片102的冷媒进行分隔。当进气方向向下时，冷媒流入到内层叶片101转动的过程中，由于倾角的存在，冷媒流动到内层叶片101上后，内层叶片101在离心力的作用下，推动冷媒继续向下流动，而流动外层叶片102上的冷媒，外层叶片102推动冷媒向上运动。本发明通过将内层叶片101和外层叶片102倾斜设置，结合导流件1转动过程中产生的离心力，产生两种流向相反的冷媒，延长了冷媒的流动路径。

结合参见图8和图12所示，外层叶片102转动的过程中形成第一冷媒流路21，内层叶片101转动的过程中形成第二冷媒流路22，第二冷媒流路22中的冷媒先流入到定子线包6上再流入到第一冷媒流路21中。

在本实施例中，以压缩机竖直设置时为例，导流件1转动的过程中，冷媒向下流动，内层叶片101推动冷媒向下运动形成第二冷媒流路22，第二冷媒流路22中的冷媒继续向下流动，冷媒流经定子线包6后，继续向下流入到定子铁芯13和转子15间的间隙。在外层叶片102的作用下，驱动冷媒向上运动，从而将进入到电机中的冷媒吸入到第一冷媒流路21中。

本发明在内层叶片101的推动下，第二冷媒流路22中的冷媒先经过定子线包6，定子线包6是由细铜线在定子铁芯13上反复缠绕而成，形成具有大表面的多孔结构，当含油的冷媒通过定子线包6时，其极大的表面积将会吸附冷媒中的油滴粒子，并聚集为大油滴随重力下落。本发明通过导流件1改变冷媒的流动路径，以实现增强油气分离能力和加快油回流至油池16的效果，以降低涡旋压缩机吐油率，提高空调系统能效。此外，由于第二冷媒流路22中的冷媒运动方向为竖直向下，延长了冷媒的流动路径，且与大油滴的下落方向相同，在冷媒流动时也会促进油滴的排出。

还包括壳体3，壳体3具有第一腔室301和第二腔室302，导流件1位于第一腔室301中，第一冷媒流路21的冷媒流入到第一腔室301中排出，第二冷媒流路22中的冷媒依次流经定子线包6和第二腔室302，再流入到第一冷媒流路21中从第一腔室301中排出。

作为一种具体的实施方式，本发明的压缩机为涡旋压缩机，通过与电机的转子15配合的曲轴5旋转带动动涡旋盘12做圆周运动，动涡旋盘12与静涡旋盘11啮合对冷媒进行压缩，第一腔室301位于第二腔室302的上方，第一腔室301与排气腔9连通，压缩后的冷媒从排气腔9沿静涡旋盘11与上支架10侧面的通道流入到第一腔室301中，从第一腔室301开始进行油气分离后排出。

在本实施例中，壳体3的内壁与定子铁芯13的外壁之间形成定子流通槽14，第二冷媒流路22中的冷媒流经定子线包6、定子铁芯13和转子15的间隙进入到第二腔室302中，在第二腔室302中，油滴继续沿惯性落入下方的油池16中，而冷媒则偏转向定子流通槽14方向，被外层叶片102产生的上升气流流入到第一冷媒流路21中，从而带回到第一腔室301中。本发明的冷媒从第一腔室301进入到第二腔室302又再回到第一腔室301的过程中，冷媒的含油量大幅下降。此外，冷媒在通过定子线包6的过程中也会带走定子产生的热量，能够有效降低电机的温度。而且当冷媒穿过多孔的定子线包6进入第二腔室302，速度分布更加均匀，对底部油池16液面的冲击小，避免油液飞溅至第二腔室302。

作为一种具体的实施方式，导流件1采用内外两层设置，叶片的倾角相反，且通过分隔环104隔开，压缩机运行时能够在第一腔室301中形成内侧向下的运动，外侧向上的运动模式，使向上回流的低含油率冷媒排出。导流件1通过过盈配合、粘接、键接等方式与曲轴5同步转动，在不增加额外传动部件的基础上，推动冷媒运动，使更多的冷媒进入到第二腔室302中，增加其运动距离，以提高尤其分离效果，最后在回流至第一冷媒流路21中排出。

结合参见图11，还包括平衡块4，平衡块4、导流件1和定子线包6沿曲轴5的轴向依次设置，或导流件1、平衡块4和定子线包6沿曲轴5的轴向依次设置。

在本实施例中，导流件1可以设置在平衡块4的上方或下方，在合适的动平衡设计下，导流件1设置在平衡块4的上方，并不会影响定子线包6的分油效果。

分隔环104的内径大于定子线包6的外径，使得定子线包6内部的气流方向均为向下流动，有利于吸附到定子线包6上的大油滴排出。

壳体3上设置有排气管7，排气管7的开口位置低于导流件1的顶端。

在本实施例中，为了防止压缩机高转速下内层叶片101上的冷媒流量过大，以至于冷媒泄漏至排气管7的管口处直接排出，需使压缩机排气管7的开口位置低于隔板的顶端，使排气管7的开口完全处于向上回流的第一冷媒流路21的低含油量冷媒中，从而使排出压缩机的冷媒含油量更低，压缩机的吐油率更低。

结合参见图9和图10所示，导流件1具有进气侧，进气侧设置有导流板8，导流板8用于将冷媒导流至导流件1的内侧。

导流板8包括相互连接的固定环801和导流罩802，固定环801与壳体3的内壁连接，导流罩802环绕转轴设置并伸入导流件1中。

在本实施例中，设置导流板8能够将排气腔9中的冷媒倒入内层叶片101上，从而进行分油，使压缩机的吐油率更低。

固定环801为扩口结构，导流罩802为收口结构。

作为一种具体的实施方式，固定环801为向上支架10延伸扩口的斜面，导流罩802为向导流件1收窄的斜面。导流罩802能够将从排气腔9流过来的冷媒汇聚到导流件1的中心位置。固定环801的周向开设有多个让位孔，用于将导流板8焊接到壳体3的内壁上，也可以通过螺钉或者卡扣的方式固定。

一种空调系统，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

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

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

Claims (14)

1.一种压缩机，压缩机包括曲轴(5)以及定子线包(6)，其特征在于，还包括导流件(1)；

所述导流件(1)与所述曲轴(5)连接，且所述曲轴(5)带动所述导流件(1)转动，所述导流件(1)用于将冷媒导流至所述定子线包(6)上。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述导流件(1)的内侧具有内层叶片(101)，所述内层叶片(101)用于推动冷媒向所述定子线包(6)流动。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述导流件(1)的外侧具有外层叶片(102)，所述外层叶片(102)推动冷媒流动的方向与所述内层叶片(101)推动冷媒流动的方向相反，所述外层叶片(102)用于加速冷媒排出所述压缩机。

4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述内层叶片(101)和外层叶片(102)倾斜设置且倾角相反。

5.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述导流件(1)包括连接环(103)和分隔环(104)，所述连接环(103)设置在所述分隔环(104)的内侧，所述连接环(103)与所述曲轴(5)连接；

所述连接环(103)的周向间隔设置有多个所述内层叶片(101)，多个所述内层叶片(101)的一端与所述连接环(103)的内壁连接，多个所述内层叶片(101)的另一端与所述分隔环(104)连接；

所述分隔环(104)的周向间隔设置有多个所述外层叶片(102)，多个所述外层叶片(102)与所述连接环(103)的外壁连接。

6.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述外层叶片(102)转动的过程中形成第一冷媒流路(21)，所述内层叶片(101)转动的过程中形成第二冷媒流路(22)，所述第二冷媒流路(22)中的冷媒先流入到所述定子线包(6)上再流入到所述第一冷媒流路(21)中。

7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，还包括壳体(3)，所述壳体(3)具有第一腔室(301)和第二腔室(302)，所述导流件(1)位于所述第一腔室(301)中，所述第一冷媒流路(21)的冷媒流入到所述第一腔室(301)中排出，所述第二冷媒流路(22)中的冷媒依次流经所述定子线包(6)和所述第二腔室(302)，再流入到所述第一冷媒流路(21)中从所述第一腔室(301)中排出。

8.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，还包括平衡块(4)，所述平衡块(4)、所述导流件(1)和所述定子线包(6)沿所述曲轴(5)的轴向依次设置，或所述导流件(1)、所述平衡块(4)和定子线包(6)沿所述曲轴(5)的轴向依次设置。

9.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述分隔环(104)的内径大于所述定子线包(6)的外径。

10.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述壳体(3)上设置有排气管(7)，所述排气管(7)的开口位置低于所述导流件(1)的顶端。

11.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述导流件(1)具有进气侧，所述进气侧设置有导流板(8)，所述导流板(8)用于将冷媒导流至所述导流件(1)的内侧。

12.根据权利要求11所述的压缩机，其特征在于，所述导流板(8)包括相互连接的固定环(801)和导流罩(802)，所述固定环(801)与所述壳体(3)的内壁连接，所述导流罩(802)环绕所述曲轴(5)设置并伸入所述导流件(1)中。

13.根据权利要求12所述的压缩机，其特征在于，所述固定环(801)为扩口结构，所述导流罩(802)为收口结构。

14.一种空调系统，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求1至13任一项所述的压缩机。