CN1353249A - 具有油雾分离器的压缩机 - Google Patents

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Abstract

在压缩机所包括的油雾分离器中,排气通道在混合气体到达室时引导该混合气体的流动轴线,上述混合气体包括润滑油雾和待在加压条件下从压缩机除去的气体,而用于从室中排放气体的排气口在室中敞开。

Description

具有油雾分离器的压缩机
本发明涉及一种包括油雾分离器的压缩机。
JP-A-7-243391公开了一种旋风式油分离器，其中通过利用加到气体上的离心力使油与流出压缩机的气体分离开。
本发明的目的是提供一种压缩机，该压缩机包括用简单而造价低的结构制造的油雾分离器，在该压缩机中，使润滑油雾与压缩之后的气体有效地分离开。
在用于压缩混合气体(包括润滑油雾和待在加压条件下从压缩机排出的气体)的压缩机中，包括：一对压缩件，它们彼此相对地活动，以便在其间压缩混合气体；一台电动机，它用于驱动压缩件的至少其中之一，以便在用于压缩混合气体的压缩件之间产生相对运动；和一个油雾分离器，它用于将润滑油雾与混合气体分离开，以便收集润滑油，按照本发明，油雾分离器包括一个内表面和一个进气通道，上述内表面形成用于接收混合气体的室，而进气通道用于在混合气体到达该室时引导混合气体的流动轴线，而排气通道包括在室中敞开的排气口，以便通过该排气口从室中排放气体。
因为排气通道的排气口在室中敞开，也就是说，混合气体环绕排气口，以便围绕该排气口打旋，所以通过加到润滑油雾上的离心力来使排气口处润滑油雾的浓度保持很小。
为了有效地产生适合于使润滑油雾从混合气体中分离出来的离心力，优选的是，室是圆筒形和/或室与排气通道或排气口同轴。
如果其内表面形成排气通道的管件伸入待被混合气体环绕的室中，也就是说，围绕排气通道的混合气体在纵向方向上沿着室内管件中形成的排气通道延伸，并接触其间具有大接触面积的管件，则围绕管件排气通道形成混合气体的旋流，以便将润滑油雾分离而离开排气通道或排气口，并且尽管排气通道与压缩机或油雾分离器的外部连通，都使管件的温度保持高温，以便限制润滑油蒸汽在管件上液化，因此限制润滑油雾进入排气通道。为了限制润滑油雾在排气通道中朝压缩机或油雾分离器的外部移动，优选的是：管件垂直向下伸入室中；防止排气口对着进气口；和/或排气口垂直向下敞开。
为了利用离心力有效地使润滑油雾与混合气体分离，优选的是：进气通道以这种方式延伸，以使混合气体的流动轴线被进气通道引导到内表面的环形部分，因此沿着内表面的环形部分有效地产生混合气体的旋流；和/或进气通道以这种方式延伸，以使被进气通道引导的混合气体流动轴线不与流动轴线上内表面的其中一点的假想切面垂直，因此限制被进气通道引导的混合气体在内表面的该点处分成至少两种混合气体组分，它们的流动方向彼此相反。
为了限制在内表面处与混合油分开的润滑油雾进入排气口或排气通道，优选的是：挡板安装在排气口和内表面之间，以便使混合气体朝排气口的流动方向转弯曲，因此润滑油雾被挡板收集。为了增加挡板的油雾收集效率，优选的是：挡板包括一块具有若干通孔的薄板，让混合气体穿过这些通孔流向排气口；或者挡板包括一对薄板，其中每块薄板都具有若干通孔，以便混合气体朝排气口的流动方向被其中每块薄板转弯。其中一块薄板上每个通孔的开口区可以与另一块薄板上每个通孔的开口区不同。薄板可以包括玻璃棉、钢丝网、和多孔板的至少其中之一。
为了有效地将油雾收集在内表面上并使所收集的油雾牢固地保持在该内表面上，优选的是，内表面包括玻璃棉、钢丝网、垂直看时围绕排气口的螺旋槽，垂直延伸的槽，和喷丸处理过的表面等的至少其中之一。
为了限制油雾流向排气口和使被内表面收集后再从该内表面释放出来的油雾返回内表面，优选的是，室在其中装至少一个环形件，该环形件具有一锥形表面，并且该锥形表面的直径垂直向下逐渐减小。
当进气通道在其端部处包括至少一个通向室的进气口时，为了限制油雾进入排气口或排气通道，优选的是，将排气口安装在比进气口低的位置处。在进气通道水平式延伸，以便当混合气体到达室时水平式引导混合气体的流动轴线，并在其端部处包括一通向室的进气口的情况下，为了限制油雾进入排气口或排气通道，优选的是，排气口在比进气口低的位置处敞开。
为了限制从混合油中分离出来的润滑油雾在内表面处进入排气口或排气通道，优选的是：挡板延伸到一比排气口高的垂直位置；和/或进气通道水平式延伸，以便当混合气体到达室时水平式引导混合气体的流动轴线，并且进气通道在其端部处包括通向室的进气口，而挡板延伸到比进气口至少其中一部分高的位置。
图1是示出包括本发明油雾分离器的压缩机横断面视图。
图2a是为示出本发明的油雾分离器沿着图1中虚平面A-A所作的横断面视图。
图2b是沿着图2a中虚平面B-B所作的横断面视图。
图3a是为示出本发明的另一种油雾分离器沿着图1中虚平面A-A所作的横断面视图。
图3b是沿着图3a中虚平面B-B所作的横断面视图。
图4a是为示出本发明的另一种油雾分离器沿着图1中虚平面A-A所作的横断面视图。
图4b是沿着图4a中虚平面B-B所作的横断面视图。
图5是为示出本发明的另一种油雾分离器沿着图1中虚平面A-A所作的横断面视图。
图6a是为示出本发明的另一种油雾分离器沿着图1中虚平面A-A所作的横断面视图。
图6b是沿着图6a中虚平面B-B所作的横断面视图。
图7a是为示出本发明的另一种油雾分离器沿着图1中虚平面A-A所作的横断面视图。
图7b是沿着图7a中虚平面B-B所作的横断面视图。
图8a是为示出本发明的另一种油雾分离器沿着图1中虚平面A-A所作的横断面视图。
图8b是沿着图8a中虚平面B-B所作的横断面视图。
如图1所示，本发明的螺旋式压缩机具有：配成一对的凸形转子和凹形转子6；滚柱轴承10-12；球轴承13；电动机7；机壳1，它用于容纳如上所述的压缩机构；电动机盖2，它包括一个进气口8，该进气口8用于由其将待压缩的气体吸入压缩机；和排气箱3，它包括一个出气口14，该出气口14用于由其将压缩气体排放到压缩机的外部。
机壳1具有圆筒形孔16和进气口9，该进气口9用于将气体放入圆筒形孔16中，圆筒形孔16其中容纳相互啮合的凸形转子和凹形转子对6，它们用轴承10-12和球轴承13旋转式支承，并且凸形转子和凹形转子6的其中之一连接到电动机7上。
致冷剂气体的进气道15从圆筒形孔16延伸到在排气箱3中形成的室4。排气箱3用螺栓或其他类似物固定到机壳1上。防护板(Shelterplate)18安装在排气箱3的一端，以便闭合轴承室17，该轴承室17中装有滚柱轴承12和球轴承13。油箱(oil reservoir)19在排气箱3的下部处形成，而润滑路径从油箱19延伸到每个轴承。
在排气箱3中形成的室4是如图2a中所示的垂直延伸的孔形形状，例如，在水平截面中呈圆筒形或多边形形状。因此，室4的水平截面是环形，例如是圆形，在其中形成与出气口14连通的排气通道的管件5，于圆筒形室中同轴式安装，以便伸入室4的圆筒区，例如，伸到室4圆筒区的垂直方向上的一半或中心位置。
从电动机盖2的进气口8吸入的低温低压致冷剂气体，通过在电动机7和机壳1之间形成的气体路线和电动机定子与电动机转子之间的间隙，以便冷却电动机7，并且该致冷剂气体继续通过机壳1的进气口9进入在机壳1和内螺纹转子与外螺纹转子6各相互啮合的齿之间所形成的压缩室，以便在该压缩室中被压缩，压缩室的体积随着连接到电动机7上的外螺纹转子的旋转而减小。高温高压气体从压缩室经由进气通道15流入室4，而到达室4的气体流动轴线(亦即中心轴)由进气通道15引导或导向。室4的体积是每小时从压缩机排出的气体流速的15-40％，以便有效地将润滑油从气体中分离出来。外螺纹转子和内螺纹转子6的径向载荷由滚柱轴承10-12支承，而它们的推力载荷由球轴承13支承。
用于润滑和冷却轴承的油用油箱19收集和储存，压缩气体的高压加到该油箱19上，因此润滑油通过压差来供给或返回到轴承上。
管件5被一多孔挡板20环绕，该多孔挡板20安装在管件5和室4垂直延伸的环形内表面之间，它优选地与室4垂直延伸的环形内表面同轴，因此室4被挡板20分隔成径向上的外部空间41和一径向上的内部空间42，它们通过挡板20的通孔相互连通，挡板20优选地用冲孔的金属板制成。
进气通道15沿着室4环形内表面上其中一点的切线延伸，在该点处，进气通道15与室4的环形内表面连接，以便由进气通道15引导的致冷剂气体与润滑油的混合物有效地转变成沿室4环形内表面流动的旋涡式气流。润滑油被旋涡式气流的离心力在径向上朝外推动，来紧压住室4的环形内表面，以便将润滑油从混合物中分离出来。
分离出来的油被旋涡式气流推动，待与气体混合，然而，挡板20限制油到达排气通道的排气口并收集油，因此油被旋涡式气流的离心力留在径向上的外部空间41中，来紧压住室4的环形内表面。并从混合物中分离出来。由室4内表面所收集的油向下流到油箱19中，并将气体通过排气通道的排气口排放到压缩机的外部。
如图3所示，挡板20可以由不少于100目的细铁丝网21形成，而在一对1-10目的钢丝网22之间安装该细铁丝网21。如图4所示，挡板20由一网线衬垫(mesh wire pad)23形成，而在这对1-10目的钢丝网22之间安装该网线衬垫23。
如图5所示，室4的内表面可以是一种喷丸处理过的表面，以便通过喷丸处理的环形内表面的粗糙度有效地收集油，并牢固地使所收集的油保持对着旋涡式气流，以便将油朝油箱19方向导向。如图6所示，室4的环形内表面可以由不少于100目的细铁丝网21或玻璃棉形成，以便有效地收集油，并牢固地使所收集的油保持对着旋涡式气流，以便将油朝油箱19方向导向。
如图7所示，螺旋槽24可以在室4的环形内表面上形成。螺旋槽24以这种方式延伸，以便旋涡式气流向下朝油箱19方向流动，而同时旋涡式气流沿着螺旋槽24流动，以便有效地收集油，并牢固地使所收集的油保持对着旋涡式气流，以便将油朝油箱19方向导向。在室4的环形内表面上可以形成一种笔直的垂直槽。螺旋槽24和/或笔直的垂直槽可以和图2-6所示实施例的至少其中之一联用。
如图8所示，在室4中可以安装至少一个环形件25。环形件25具有一锥形表面，该锥形表面的直径垂直式向下减小。被气流垂直向上推动的油由锥形表面收集，并被该锥形表面径向上朝外引向室4的环形内表面，以便油被锥形表面和室4的环形内表面有效地收集。螺旋件可以安装在室4中。螺旋件以这种方式延伸，以便旋涡式气流向下朝油箱19方向流动，而同时旋涡式气流沿着螺旋件流动，来有效地收集油并牢固地使所收集的油保持对着旋涡式气流，以便将油朝油箱19方向导向。室4可以用一种油雾分离器形式形成，该油雾分离器不与压缩机整体式形成。

Claims (20)

1.一种用于压缩混合气体的压缩机，该混合气体包括润滑油雾和待在加压条件下从压缩机中除去的气体，上述压缩机包括：
一对压缩件，它们彼此相对地活动，以便在它们之间压缩混合气体，
一台电动机，它用于驱动压缩件的至少其中之一，以便在用于压缩混合气体的压缩件之间产生相对运动，和
一个油雾分离器，它用于将润滑油雾从混合气体中分离出来，以便收集润滑油，
其特征在于：油雾分离器包括内表面、进气通道和排气通道，上述内表面形成用于接收混合气体的室，进气通道用于当混合气体到达该室时引导混合气体的流动轴线，而排气通道包括通向该室的排气口，以便通过该排气口从室中排出气体。
2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：室是圆筒形的。
3.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：室和排气口同轴的。
4.如权利要求1所述的压缩机，还包括一个管件，该管件的内表面形成排气通道，其特征在于：管件伸入被混合气体四周环绕的室中。
5.如权利要求4所述的压缩机，其特征在于：管件垂直向下伸入室中。
6.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：排气口不面对进气口。
7.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：进气通道以这种方式延伸，以致混合气体的流动轴线被进气通道引向内表面的环形部分，以便混合气体沿着内表面的环形部分打旋。
8.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：进气通道以这种方式延伸，以致由进气通道引导的混合气体的流动轴线不与流动轴线上内表面其中一点的虚切面垂直，以便限制由进气通道引导的混合气体在内表面的该点处分成至少两种混合气体组分，这两种混合气体组分的流动方向彼此相反。
9.如权利要求1所述的压缩机，还包括一个挡板，该挡板安装在排气口和内表面之间，以便使混合气体朝排气口的流动方向转弯。
10.如权利要求9所述的压缩机，其特征在于：挡板包括一种具有通孔的薄板，让混合气体穿过该通孔朝排气口方向流动。
11.如权利要求10所述的压缩机，其特征在于：挡板包括一对薄板，并且其中每块薄板都具有通孔，以便混合气体朝排气口方向的流动方向被其中每块薄板转弯。
12.如权利要求11所述的压缩机，其特征在于：薄板其中之一每个通孔的开口区与其中另一块薄板每个通孔的开口区不同。
13.如权利要求10所述的压缩机，其特征在于：薄板包括玻璃棉、钢丝网和多孔板的至少其中之一。
14.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：内表面包括玻璃棉、钢丝网、垂直看时围绕排气口的螺旋槽，垂直延伸的槽，和一喷丸处理过的表面的至少其中之一。
15.如权利要求1所述的压缩机，还包括一个环形件，该环形件具有一锥形表面并安装在室中，而该锥形表面的直径垂直向下逐渐减小。
16.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：排气口垂直向下敞开。
17.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：进气通道包括在其端部处通向室的进气口，而排气口安装在比进气口低的位置处。
18.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：进气通道水平式延伸，以便当混合气体到达室时，水平式引导混合气体的流动轴线，并且进气通道包括在其端部处通向室的进气口，而排气口在比进气口低的位置处敞开。
19.如权利要求9所述的压缩机，其特征在于：挡板延伸到比排气口高的垂直位置。
20.如权利要求9所述的压缩机，其特征在于：进气通道水平式延伸，以便当混合气体到达室时，水平式引导混合气体的流动轴线，并且进气通道包括在其端部处通向室的进气口，而挡板延伸到一比进气口其中至少一部分高的位置。
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