CN117545920A - 电动压缩机 - Google Patents

Abstract

公开一种电动压缩机。在根据本发明之一实施例的电动压缩机中，在沿着冷媒的旋转方向远离所述吐出孔时在油分离部中形成的第一凹槽部的深度将增加，从而对冷媒中所包含的油进行分离。

Description

电动压缩机

技术领域

本发明用于对从压缩机凸出的冷媒中所包含的油进行分离，尤其涉及一种冷媒中所包含的油的油分离性能得到改善的电动压缩机(Electric compressor)。

背景技术

通常来讲，配备于车辆上的制冷装置由压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器构成，其中，压缩机(compressor)将从蒸发器吐出的冷媒气体压缩成易于液化的高温高压状态之后传递到冷凝器中。此外，压缩机还起到为了持续地进行制冷而抽吸冷媒并进行再循环的作用。

冷凝器可以将高温高压的冷媒气体通过与外部气体的热交换进行冷却并液化，而膨胀阀(expansion valve)可以通过对液态冷媒进行隔热膨胀而降低其温度以及压力，从而转换成易于在蒸发器中进行蒸发的状态。

蒸发器(evaporator)通过将液态冷媒与进入到室内的外部气体进行热交换而对热量进行吸收、蒸发并气化。外部气体中的热量将被冷媒吸收并因此得到冷却，接下来通过鼓风机吹入到车内。

压缩机包括对工作流体(冷媒)进行压缩的部分进行往返运动并借此执行压缩的往返式以及进行旋转运动并借此执行压缩的旋转式，而所述往返式包括利用曲柄将驱动源的驱动力传递到多个活塞中的曲柄式、传递到安装有斜盘的旋转轴的斜盘式以及使用摇摆盘的摇摆盘式。

作为一实例，涡旋压缩机作为旋转式压缩机的一种，是指通过两个渐开线齿形的彼此咬合的涡旋盘进行旋转运动并借此进行压缩的压缩机。

所述涡旋压缩机在吐出腔室的内部借助于在几何学上拥有180的相位差的旋转涡旋盘以及固定涡旋盘之间的相对旋转工作，所述旋转涡旋盘以及固定涡旋盘具有涡旋形的卷翼(wrap)，所述卷翼由相同形状的渐开线(involute)曲线构成。

涡旋压缩机可以借助于旋转涡旋盘与固定涡旋盘之间的咬合形成月牙形状的压缩室并形成压缩循环。所述压缩室以靠近外侧的皮肤较大而靠近中心时皮肤逐渐减小的形态形成，在外侧形成有吸入室而在中心部形成有吐出口。

在所述涡旋式压缩机中，压缩空间的大小将在涡旋盘相对旋转时向吐出口的方向逐渐减小，因此被密封到涡旋盘外扩周围的给定体积的密封空间内的吸入气体将被压缩并通过所述吐出口吐出。

从所述吐出腔室吐出的冷媒将在经过油分离器的过程中被离心分离，接下来通过吐出端口最终吐出。

现有的油分离器是通过在配备于涡旋式压缩机中的背部外壳的内部钻孔加工形成一定深度的吐出通道之后将O型环插入到所述油分离器的内侧的方式制作。

在如上所述的情况下，在油流入到油分离器的内侧之后通过所述吐出通道移动的过程中油的分离效率将降低，从而诱发在冷媒中有油残留的状态下移动到蒸发器的问题。

在如上所述的情况下，会造成冷媒的蒸发效率的下降，并进一步导致对压缩机的效率造成影响的问题。

发明内容

本实施例的目的在于提供一种在通过铸造成型制造背部外壳时事先在所述背部外壳上插入油分离器形状的油分离器结构形成组件，并在完成所述背部外壳的制造的情况下轻易地分离出所述油分离器形成组件，从而形成与背部外壳一体化的油分离器的电动压缩机。

根据本发明之一实施例的电动压缩机，包括：前方外壳，构成外形并在吸入冷媒的吸入口位置形成；压缩单元，接收在驱动部生成的旋转力并对冷媒进行压缩；以及，背部外壳，形成有可供被所述压缩单元压缩的冷媒滞留的吐出室以及可供所述吐出室的冷媒吐出到外部的吐出路径；在所述吐出路径上的内壁形成有油分离部，所述油分离部沿着所述吐出路径上的冷媒的旋转方向以凹凸形态形成。

本发明的特征在于，在所述油分离部中沿着所述冷媒的旋转方向以凹凸状态形成的部分的深度可变。

本发明的特征在于，在所述油分离部中沿着所述冷媒的旋转方向以凹凸状态形成的部分的深度增加。

所述油分离部向长度方向的下侧逐渐向内侧倾斜延长。

在所述背部外壳中，配备有位于所述油分离部的上侧且用于对所述冷媒中所包含的油进行追加分离的油分离板。

在所述背部外壳中，形成有用于安置所述油分离板的阻挡坎。

所述油分离板，包括：主体部，上侧面开口形成；以及，冷媒通过孔，在所述主体部的内侧下侧面形成，可供通过所述油分离部去除油之后的气体状态的冷媒移动。

本发明的特征在于，所述冷媒通过孔的内径从所述主体部的下侧面向上侧面扩大。

所述主体部，还包括：辅助油分离部，沿着内侧长度方向形成。

本发明的特征在于，在所述背部外壳的所述油分离板的上侧面配置有衬套。

在所述衬套中形成有可供冷媒通过的开口孔，所述开口孔小于所述油分离板的内径。

所述油分离板的内侧下侧面以网状形态形成。

以在所述背部外壳上形成的吐出孔为基准，所述油分离部相向地配置在所述背部外壳的下侧，而所述油分离板在所述吐出孔的上侧相隔配置。

所述压缩冷媒通过在所述背部外壳上形成的吐出孔向油分离部流动。

所述油分离部在铸造所述背部外壳时借助于油分离结构形成组件形成。

所述油分离结构形成组件，包括：第一主体部，构成整体的外形，形成有与所述吐出孔连通的连通孔，且在长度方向上重复形成有凹槽部以及凸起部；第二主体部，向所述第一主体部的上侧延长，直径相对大于所述第一主体部的外径；以及，阻挡坎形成部，在所述第二主体部的内侧下端形成。

所述油分离部，包括：第一凹槽部，与所述油分离结构形成组件一起铸造，在构成整体外形的凸出壁部的内侧中与所述凸起部对应的位置形成；以及，第一凸起部，在与所述油分离结构形成组件的凹槽部对应的位置形成。

所述油分离部在整体区间中的纵向方向上，由从所述连通孔延长到第一主体部的下侧端部的第一区间以及从所述第一区间的上侧以一定的长度延长到所述第二主体部的上侧端部的第二区间构成。

本实施例在通过铸造方式对背部外壳进行成型时可以通过油分离结构形成组件形成油分离器，因此可以确保制作的便利性并通过移除钻孔工程而节省成本。

本实施例在通过油分离结构形成组件执行油分离时可以以冷媒中所包含的油的接触面积增加的状态进行移动和分离，因此可以提升油分离效率。

本实施例可以在从压缩机凸出的冷媒流入之后借助于离心分离的原理对冷媒中所包含的油进行分离并仅将冷媒气体通过吐出口移动，因此可以提升油分离效率。

附图说明

图1是根据本发明之一实施例的电动压缩机的纵向截面图。

图2是对根据本发明之一实施例的油分离结构形成组件进行图示的斜视图。

图3是配备有根据本发明之一实施例的油分离部以及主要构成的背部外壳的纵向截面图。

图4是对冷媒在根据本实施例的背部外壳的内侧移动的路径进行图示的示意图。

图5是对根据本实施例的背部外壳的内侧进行图示的示意图。

图6是根据本实施例的油分离板的纵向截面图。

图7是对根据本实施例的油分离板的另一实施例进行图示的斜视图。

图8是对根据本实施例的油分离板的内侧以网状形态构成的实施例进行图示的斜视图。

具体实施方式

本发明可以进行各种变更并通过多种实施例实现，接下来将在附图中对特定的实施例进行例示并进行详细的说明。但是，这并不是为了将本发明限定于特定的实施形态，而是应该理解为包括本发明的思想以及技术范围内所包含的所有变更、均等物乃至替代物。为了说明的明确性以及便利性，在附图中所图示的线条的厚度或构成要素的大小等可能会被夸张图示。

此外，后续使用的术语是在考虑到在本发明中的功能的情况下做出定义的术语，这可能会根据使用者、应用者的意图或判例发生变更。因此，应该以本说明书中的所有内容为基础对所述术语做出定义。

接下来，将参阅附图对根据本实施例的电动压缩机进行说明。作为参考，图1是根据本发明之一实施例的电动压缩机的纵向截面图，图2是对根据本发明之一实施例的油分离结构形成组件进行图示的斜视图，图3是配备有根据本发明之一实施例的油分离部以及主要构成的背部外壳的纵向截面图，图4是对冷媒在根据本实施例的背部外壳的内侧移动的路径进行图示的示意图，而图5是对根据本实施例的背部外壳的内侧进行图示的示意图。

参阅图1至图5，根据本实施例的电动压缩机1由构成外形并在吸入冷媒的吸入口位置形成的前方外壳2a、中间外壳2b以及背部外壳2构成，在所述中间外壳2b的内部内置有驱动部3以及压缩单元5。此外，所述固定部3包括定子、转子以及插入到所述转子的中央的旋转轴4。

所述驱动部3用于生成旋转力并传递到压缩单元5，并借助于所述压缩单元5对冷媒进行压缩以及吐出。所述压缩单元5包括固定涡旋盘以及旋转涡旋盘，所述固定涡旋盘维持固定的状态，所述旋转涡旋盘以可相对于所述固定涡旋盘进行偏心旋转的方式安装，从而在与所述固定涡旋盘进行相对移动的同时对冷媒进行压缩。

背部外壳2位于所述中间外壳2b的一侧端部，具体来讲以附图为基准，以结合到右侧端部的状态选择性地以可拆装的方式安装到所述中间外壳2b上。

从所述压缩单元5吐出的冷媒在被压缩单元5突出之后通过在所述背部外壳2上形成的吐出孔12进行移动，并在沿着油分离部22进行旋转的过程中对冷媒中所包含的油进行分离。

尤其是，本实施例在利用油分离结构形成组件20在背部外壳2上以铸造方式形成油分离部22时，可以将其配置在背部外壳2的内侧并一起进行成型，从而提升作业人员的作业性。

此外，本实施例可以在利用油分离结构形成组件20铸造背部外壳2之后最大限度地减少追加的作业，而且可以在制作所述背部外壳2时方便地对完成油分离的空间的公差进行管理，从而提升设计自由度。

所述油分离结构形成组件20用于在所述背部外壳2上形成可实现油分离的油分离部22。

尤其是，本实施例可以在形成背部外壳2时使得作业人员轻易地插入所述油分离结构形成组件20，从而提升其制作性，而且因为不需要执行如钻孔加工工程等追加作业，因此可以节省成本并提升作业人员的作业性。

为了形成用于对油中所包含的异物进行分离的油分离部22，油分离结构形成组件20以如图所示的长度以及结构延长，因此即使是在不通过钻孔加工对背部外壳2执行追加作业的情况下，只要在完成所述背部外壳2的所有铸造之后进行分离就不需要追加执行钻孔加工，从而节省成本并提升作业人员的作业性。

所述油分离结构形成组件20如图所示，以一定长度的圆筒形态的空间形成，而且可以对沿着轴方向延长的长度进行各种变更。

根据本实施例的油分离结构形成组件20，包括：第一主体部21，构成整体的外形，形成有与所述吐出孔12连通的连通孔24a，且在长度方向上重复形成有凹槽部21a以及凸起部21b；第二主体部24，向所述第一主体部21的上侧延长，直径相对大于所述第一主体部21的外径；以及，阻挡坎形成部23，在所述第二主体部的内侧下端形成。

所述第一主体部21与第二主体部24相比以相对较长的长度延长，所述第二主体部24的外径相对大于所述第一主体部21的外径，而且在内侧下部形成有构成用于安置后续说明的油分离板28的结构的阻挡坎形成部23。

所述第一主体部21以如图所示的形态形成，以便于可以轻易地完成背部外壳2的插入以及分离，以沿着圆周方向重复形成凹槽部21a以及凸起部21b的形态沿着长度方向以附图中所图示的长度延长。

所述第一主体部21通过凹槽部21a以及凸起部21b形成后续说明的油分离部22，并通过所述凹槽部21a以及凸起部21b对冷媒中所包含的油进行分离。

所述油分离结构形成组件20在沿着长度方向延长的整体区间S中的纵向方向上，由延长到所述第一主体部21的下侧端部的第一区间S1以及从所述第一区间S1的上侧以一定的长度延长到所述第二主体部24的上侧端部的第二区间S2构成。

油分离结构形成组件20的区间分别划分为第一区间S1以及第二区间S2，并以阻挡坎形成部23为基准进行划分，因此在配置到背部外壳2之后的铸造过程中，其位置不会发生变更。此外，即使是在由作业人员将其配置到背部外壳2的内侧的情况下，也不会发生错误安装的问题而准确地执行安装作业。

所述油分离部22，包括：第一凹槽部22a，与所述油分离结构形成组件20一起铸造，在构成整体外形的凸出壁部22c的内侧中与所述凸起部21b对应的位置形成；以及，第一凸起部22b，在与所述油分离结构形成组件20的凹槽部21a对应的位置形成。

所述第一凹槽部22a以及第一凸起部22b在凸出壁部22c的内侧形成，第一凹槽部22a的深度向冷媒的旋转方向逐渐增加，因此冷媒中所包含的油可以借助于碰撞以及接触使得比重较重的油向下侧移动，并借此仅对比重相对较轻的气体状态的冷媒进行分离。关于所述油分离部22，将在后续的内容中进行详细的说明。

所述背部外壳2可以在同时以铸造方式对油分离结构形成组件20进行成型的情况下轻易地在内侧形成所述油分离部22(参阅图5至图5)，从而不需要执行用于实现油分离的追加作业，而是可以通过一次铸造成型制作出具有油分离部22的背部外壳2。

在所述背部外壳2中，配备有位于所述油分离部22的上侧且用于对所述冷媒中所包含的油进行追加分离的油分离板28。所述油分离板28可以通过被安置在阻挡坎22d中而在插入的同时对位置进行固定，从而可以轻易地完成安装。

所述油分离板28用于对没有在所述油分离部22中分离出来的冷媒中所包含的油进行追加分离。

所述油分离板28，包括：主体部28a，以上侧面开口的圆筒形态形成；以及，冷媒通过孔28b，在所述主体部28a的内侧下侧面形成，可供通过所述油分离部22去除油之后的气体状态的冷媒移动。

如图所示，所述冷媒通过孔28b以一定的直径维持一定的间隔配置有多个，可以在冷媒气体通过的过程中进一步降低速度并对冷媒气体中的未分离的油进行分离。

冷媒气体在通过所述油分离板28之前并不会受到移动阻力，但是在通过所述多个冷媒通过空28b的过程中，其移动速度将下降并对油进行分离，从而对所述冷媒气体中残留的油进行追加分离。

在所述背部外壳2的所述油分离板28的上侧面配置有衬套29，作为一实例，所述衬套29以环状形态形成，从而可以对没有在所述油分离板28中分离的剩余的油进行追加分离。

在所述衬套29中形成有可供冷媒通过的开口孔29a，所述开口孔29a小于所述油分离板28的内径，从而可以追加地执行油分离。

尤其是，在冷媒气体通过衬套29时，并不是直接通过所述衬套29，而是在与下侧面碰撞之后通过所述开口孔29a移动，从而可以更加轻易地对油的滴落移动进行诱导。

为了便于作业人员进行组装，在所述衬套29的外侧还可以形成螺纹。

所述背部外壳2可以借助于油分离结构形成组件20在完成铸造作业的情况下在内侧以所述吐出孔12为基准在所述背部外壳2的内侧相向形成油分离部22，所述油分离板28在所述吐出孔12的上侧相隔安装。

所述油分离部22可以在沿着冷媒的旋转方向远离所述吐出孔12时使得油分离部22的深度增加，从而通过由的旋转力以及接触面积的增加稳定地对冷媒中所包含的油进行分离。

所述冷媒中包含纯净的气体状态的冷媒以及油，所述冷媒中所包含的油将在移动到背部外壳2之后分别分离成冷媒气体和油，而所述油中所包含的一部分异物将与油一起向下侧移动。

冷媒在通过吐出孔12流入之后在内侧圆周方向上向远离所述吐出孔12的A方向具有一定速度的离心力，并在与所述油分离部22接触的过程中发生旋转。

所述油分离部22如截面图所示，从与吐出孔12相邻的位置向冷媒的旋转方向，第一凹槽部22a的深度将沿着吐出壁部22c逐渐增加，从而使得冷媒中所包含的油在流入到所述第一凹槽部22a之后与内侧面发生碰撞，并借此使得油轻易地向重力方向下侧移动。

之所以按照如上所述的方式形成所述油分离部22，是因为在冷媒经由吐出孔12通过连通孔24a到达油分离部22的a位置时，如果其深度如图所示，则所述冷媒可以在所述位置上发生扩散的同时借助于接触所带来的面积增加更加顺利地完成油分离。

在本实施例中为了最大限度地提升如上所述的作用，采用从所述a位置向b以及c位置移动的过程中深度逐渐增加的构成，因此可以通过逐渐增加旋转的离心力以及与冷媒接触的接触面积而稳定地诱导离心分离，并借此提升冷媒中所包含的油的分离效率。

作为一实例，在冷媒沿着旋转方向移动的过程中，与油分离部22的接触面积将在d位置上达到最大值，从而在发生碰撞的同时使得比重较高的油沿着重力方向下侧移动，然后通过单独生成的通道(未图示)借助于压力差异向背压室以及吸入室一侧移动。

所述油分离部22向长度方向的下侧逐渐向内侧倾斜延长，从而可以提升冷媒中所包含的油的下侧移动性并借此提升油的分离效率。

参阅图6，根据本实施例的冷媒通过孔28b可以维持一定的内径，或以其内径从所述第二主体部28a的下侧面向上侧面扩大的方式形成。

在所述冷媒通过孔28b采用如上所述的内径扩大的方式时，可以降低冷媒气体的移动速度，而且可以通过与冷媒通过孔28b的内侧面的面接触追加地对油进行分离，从而进一步提升油分离效率。

所述油分离板28从所述第二主体部28a的内侧下侧面向上侧以一定的长度延长，从而在内侧形成空间，冷媒气体在所述空间内发生扩散并追加地对通过所述冷媒通过孔28b的冷媒气体中所包含的油进行分离。

参阅图7，根据本实施例的第二主体部28a还包括在内侧长度方向上形成的辅助油分离槽28c，所述辅助油分离槽28c可以使得经过所述冷媒通过孔28b之后的冷媒气体中所包含的剩余的油借助于与所述辅助油分离槽28c的面接触得到分离。。

参阅图8，根据本实施例的油分离板28的内侧下侧面以网状形态形成。如上所述，在油分离板28以网状形态形成的情况下，可以使其配置间隔变得更加致密并借此提升冷媒气体中所包含的油的分离效率。

在上述内容中对本发明的一实施例进行了说明，但是具有相关技术领域之一般知识的人员应该可以理解，本发明可以在不脱离权利要求书中所记载的本发明之思想的范围内通过构成要素的附加、变更、删除或追加等进行各种修改以及变更，而这些修改以及变更包含在本发明的权利要求范围之内。

产业可用性

本实施例可以适用于需要油分离的电动压缩机中。

Claims (18)

1.一种电动压缩机，其特征在于，包括：

前方外壳，构成外形并在吸入冷媒的吸入口位置形成；

压缩单元，接收在驱动部生成的旋转力并对冷媒进行压缩；以及，

背部外壳，形成有可供被所述压缩单元压缩的冷媒滞留的吐出室以及可供所述吐出室的冷媒吐出到外部的吐出路径；

在所述吐出路径上的内壁形成有油分离部，所述油分离部沿着所述吐出路径上的冷媒的旋转方向以凹凸形态形成。

2.根据权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于：

在所述油分离部中沿着所述冷媒的旋转方向以凹凸状态形成的部分的深度可变。

3.根据权利要求2所述的电动压缩机，其特征在于：

在所述油分离部中沿着所述冷媒的旋转方向以凹凸状态形成的部分的深度增加。

4.根据权利要求3所述的电动压缩机，其特征在于：

所述油分离部向长度方向的下侧逐渐向内侧倾斜延长。

5.根据权利要求4所述的电动压缩机，其特征在于：

在所述背部外壳中，配备有位于所述油分离部的上侧且用于对所述冷媒中所包含的油进行追加分离的油分离板。

6.根据权利要求5所述的电动压缩机，其特征在于：

在所述背部外壳中，形成有用于安置所述油分离板的阻挡坎。

7.根据权利要求6所述的电动压缩机，其特征在于：

所述油分离板，包括：

主体部，上侧面开口形成；以及，

冷媒通过孔，在所述主体部的内侧下侧面形成，可供通过所述油分离部去除油之后的气体状态的冷媒移动。

8.根据权利要求7所述的电动压缩机，其特征在于：

所述冷媒通过孔的内径从所述主体部的下侧面向上侧面扩大。

9.根据权利要求8所述的电动压缩机，其特征在于：

所述主体部，还包括：

辅助油分离槽，沿着内侧长度方向形成。

10.根据权利要求5所述的电动压缩机，其特征在于：

在所述背部外壳的所述油分离板的上侧面配置有衬套。

11.根据权利要求10所述的电动压缩机，其特征在于：

在所述衬套中形成有可供冷媒通过的开口孔，所述开口孔小于所述油分离板的内径。

12.根据权利要求11所述的电动压缩机，其特征在于：

所述油分离板的内侧下侧面以网状形态形成。

13.根据权利要求4所述的电动压缩机，其特征在于：

以在所述背部外壳上形成的吐出孔为基准，所述油分离部相向地配置在所述背部外壳的下侧，而所述油分离板在所述吐出孔的上侧相隔配置。

14.根据权利要求13所述的电动压缩机，其特征在于：

所述压缩冷媒通过在所述背部外壳上形成的吐出孔向油分离部流动。

15.根据权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于：

所述油分离部在铸造所述背部外壳时借助于油分离结构形成组件形成。

16.根据权利要求15所述的电动压缩机，其特征在于：

所述油分离结构形成组件，包括：

第一主体部，构成整体的外形，形成有与所述吐出孔连通的连通孔，且在长度方向上重复形成有凹槽部以及凸起部；

第二主体部，向所述第一主体部的上侧延长，直径相对大于所述第一主体部的外径；以及，

阻挡坎形成部，在所述第二主体部的内侧下端形成。

17.根据权利要求16所述的电动压缩机，其特征在于：

所述油分离部，包括：

第一凹槽部，与所述油分离结构形成组件一起铸造，在构成整体外形的凸出壁部的内侧中与所述凸起部对应的位置形成；以及，

第一凸起部，在与所述油分离结构形成组件的凹槽部对应的位置形成。

18.根据权利要求16所述的电动压缩机，其特征在于：

所述油分离部在整体区间中的纵向方向上，由从所述连通孔延长到第一主体部的下侧端部的第一区间以及从所述第一区间的上侧以一定的长度延长到所述第二主体部的上侧端部的第二区间构成。