CN215109478U - 油分离用平衡块组件及旋转式多级油分离涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种油分离用平衡块组件，其包括有平衡块和平衡块罩，特别地：平衡块具有偏心台部，偏心台部一侧具有块轴孔、另一侧顶端具有偏心块部；平衡块罩顶端具有罩开口、底端具有底端板，底端板上设有罩通孔。又提出一种旋转式多级油分离涡旋压缩机，其壳体内设有上支架、静涡旋盘、动涡旋盘、曲轴和电机；曲轴中上部位于上支架下方具有平衡块组件，特别地：曲轴上上支架与平衡块组件之间还设有导流板，导流板为两端具有开口的倒锥形壳体结构，壳体上的排气口对应设于导流板下方；导流板的底端与曲轴之间具有导流间隙；平衡块组件为上述油分离用平衡块组件。本实用新型利用旋转式的多级油分离结构，完美的解决了压缩机油上升和能效问题。

Description

油分离用平衡块组件及旋转式多级油分离涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及制冷设备，具有是一种涡旋压缩机。

背景技术

目前所有的涡旋压缩机都是通过改变由静涡旋盘排出的高压制冷剂与冷冻机油混合物的流动方向或者流动速度来实现油分离目的的，传统的涡旋压缩机转速或者排量都不高，使用原来改变流体方向和速度的油分离方式能够满足要求。但是随着市场对压缩机要求的越来越严格和国家工业水平的发展，新一代的涡旋压缩机转速能够做得非常高，最高能够达到160rps，且涡旋压缩机也越来越大，原来φ160缸径的压缩机排量只能做到定速的85cc/rev,但是目前新一代的涡旋压缩机能够在同等缸径下，做到变频的110cc/rev。所以在同一时间排出的冷媒和冷冻机油流量是原来涡旋压缩机的4倍以上，原来只改变涡旋压缩机流体流量和流速的设计已经不能满足油分离的需求了。涡旋压缩机的油分离如果做得不好，空调系统额油循环率将随之升高。涡旋压缩机中的冷冻机油将随着冷媒进入到空调系统当中，过多的油量对空调系统的不良主要表现在三个方面，第一，会导致空调换热器的换热效果下降，降低空调的实际能力；第二，过多的冷冻机油跑到空调系统当中，会导致压缩机内部出现无油的状态，降低压缩机的可靠性；第三，油循环率的升高代表着压缩机吸气容积将被部分的冷冻机油所替代，这将实实在在的降低压缩机的制冷能力，因为油是不可压缩的，严重时，由吸气的冷冻机油还会导致压缩机涡旋盘的碎裂，直接使得涡旋压缩机失效。所以，在压缩机油循环率的评价方面，油循环率在标准的工况下运转120rps时低于4％才是可以被接受的值。因此有必要提出新的油分离结构。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种旋转式多级油分离涡旋压缩机、以及装配于该涡旋压缩机上的油分离用平衡块组件，其突破了传统的油分离结构，将高压的冷媒和冷冻机油混合物使用导流板导流到由曲轴等部件构成的旋转体当中，利用旋转式的多级油分离结构，在新一代的压缩机当中实现在增加最少零件和加工简单的前提下，完美的解决压缩机的油上升和能效问题。

本实用新型的目的可通过以下技术方案实现：

一种油分离用平衡块组件，其包括有平衡块和安装于平衡块上的平衡块罩，其特征在于：所述平衡块具有柱形的偏心台部，偏心台部的一侧具有竖向设置的块轴孔、另一侧顶端具有偏心块部；所述平衡块罩为顶端具有罩开口、底端具有底端板的圆柱形壳体结构，底端板的中部具有罩轴孔；平衡块设于平衡块罩内、其块轴孔与平衡块罩的罩轴孔同轴对齐，平衡块的偏心台部与平衡块罩的底端板的一部分贴靠，所述底端板另一部分上均匀设置有多个罩通孔。

优化方案，所述平衡块的偏心块部成一端向另一端渐收窄的弧形条装结构、其弧形外侧边与平衡块的偏心台部对齐、弧形内侧边由一端向另一端渐靠近弧形外侧边。

优化方案，所述平衡块中偏心台部的底端具有块安装孔，平衡块罩的底端板上对应平衡块的块安装孔具有罩安装孔、并通过连接螺栓将平衡块与平衡块罩紧固连接。

一种旋转式多级油分离涡旋压缩机，其包括有壳体和安装于壳体内的涡旋压缩机组件，涡旋压缩机组件包括上支架、静涡旋盘、动涡旋盘、曲轴和电机；静涡旋盘和动涡旋盘安装于上支架的上方构成涡旋压缩腔，壳体内静涡旋盘及上支架的上方为排气腔，静涡旋盘具有与涡旋压缩腔连通的压缩腔排气口和压缩腔进气口，壳体上设有连接于压缩腔进气口的吸气管，壳体于设有排气口并外连接有排气管；曲轴的上部活动穿过上支架、其偏心部插入动涡旋盘的偏心轴套内，曲轴的中上部位于上支架下方具有平衡块组件，所述平衡块组件与曲轴偏心设置，电机设于曲轴的中下部、其包括有电机转子和电机定子，静涡旋盘边部与上支架的边部具有竖向贯通的上部通路；其特征在于：

所述曲轴上位于上支架与平衡块组件之间还同轴安装有导流板，所述导流板为两端具有开口的倒锥形壳体结构，导流板的顶端边缘贴靠壳体的内壁，壳体内导流板上方与上支架之间形成导流腔、导流板下方与电机之间形成分离腔，导流腔通过上部通路连通排气腔，所述壳体上的排气口对应设于导流板的下方、使排气管的内端口连通分离腔；导流板的底端与曲轴之间具有导流间隙；

所述平衡块组件为上述油分离用平衡块组件，所述平衡块组件中平衡块的块轴孔与平衡块罩的罩轴孔同轴套于曲轴上、使平衡块的偏心块部位于导流间隙的下方。

优化方案，所述导流板的顶端具有环形边板部，环形边板部上具有多个导流板安装孔，上支架的底部上对应导流板的导流板安装孔具有上支架安装孔，导流板通过安装螺栓、导流板安装孔和上支架安装孔紧固连接于上支架上。

优化方案，所述平衡块组件中平衡块罩的顶端高出平衡块，所述导流板的底端具有与曲轴同轴设置的管形端板部，管形端板部的底端位于平衡块罩的顶端内。

优化方案，所述平衡块组件中平衡块罩的底端位于电机定子的定子绕组的顶端内侧，使平衡块罩靠近电机转子的正上方设置；所述电机转子上具有多个均匀设置的竖向转子通路。

优化方案，所述电机定子的边部具有竖向的下部通路。

优化方案，所述上支架的底部具有与曲轴同轴设置的上支架轴部，所述上支架轴部穿过导流板与曲轴之间的导流间隙。

优化方案，所述平衡块中偏心台部的底端具有块安装孔，平衡块罩的底端板上对应平衡块的块安装孔具有罩安装孔、并通过连接螺栓将平衡块与平衡块罩紧固连接。

本实用新型具有以下突出的实质性特点和显著的进步：

1、本实用新型的涡旋压缩机通过装配本实用新型的平衡块组件，再配合导流板，通过导流板将冷媒和油的混合高压气流经导流间隙引导向平衡块组件，在平衡块组件随曲轴旋转过程中进行一级旋转分离，混合高压气流中的油粒子在离心力的作用下从混合气体中分离出来、并粘附于平衡块，再受重力作用由平衡块罩的罩通孔流向电机转子，进一步在流经电机转子的竖向转子通路时，随电机转子的旋转进行二级旋转分离，通过一级和二级旋转分离有效确保了混合气流中冷冻油的高效快速分离，在增加最少零件和加工简单的前提下，完美的解决压缩机的油上升和能效问题，具有制造成本低、使用效果好和运行能耗低的特点。

2、本实用新型中平衡块上的偏心块部采用渐收窄的弧形条装结构，其窄端随平衡块旋转作为迎风面，有效了降低平衡块的迎风面积，优化了平衡块旋转时平衡块罩内混合气流引起的风阻，降低压缩机的运行能耗。

3、本实用新型的涡旋压缩机中导流板顶端的外径与其附近的壳体的内径基本一样，只留下必要的安装间隙，使得导流腔内的混合气流能快速直接的经导流间隙引导向平衡块，有效确保混合气流与旋转的平衡块的接触效率，提高冷冻油的分离效果。

4、本实用新型的涡旋压缩机中导流板通过顶端的环形边板部与上支架的底面对齐并通过安装螺栓紧固连接，有效确保了导流板与上支架之间的密封性，有利于导流腔内的混合气流向下沿导流间隙流出，进一步提高冷冻油的分离效果。

5、本实用新型的涡旋压缩机通过导流板底端的管形端板部与平衡块罩的顶端靠近设置、以及通过平衡块罩的底端与电机转子的靠近设置，有效承接了混合气流进入一级旋转分离、以及再进入二级旋转分离，以达到完美、高效和快速的冷冻油分离效果。

附图说明

图1为本实用新型中平衡块组件俯视状态的结构示意图。

图2为本实用新型中平衡块组件剖视状态的结构示意图。

图3为本实用新型中涡旋压缩机的结构示意图。

图4为本实用新型中涡旋压缩机的局部结构示意图。

图5为本实用新型中导流板俯视状态的结构示意图。

图6为本实用新型中导流板剖视状态的结构示意图。

图7为本实用新型中电机转子俯视状态的结构示意图。

图8为本实用新型中电机转子剖视状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1

参考图1和图2，一种油分离用平衡块组件，其包括有平衡块9和安装于平衡块9上的平衡块罩8。

所述平衡块9具有柱形的偏心台部91，偏心台部91的一侧具有竖向设置的块轴孔92、另一侧顶端具有偏心块部93。所述偏心块部93成一端向另一端渐收窄的弧形条装结构、其弧形外侧边94与平衡块9的偏心台部91对齐、弧形内侧边95由一端向另一端渐靠近弧形外侧边94。偏心台部91的底端具有块安装孔。

所述平衡块罩8为顶端具有罩开口、底端具有底端板81的圆柱形壳体结构，底端板81的中部具有罩轴孔82。

平衡块9设于平衡块罩8内、其块轴孔92与平衡块罩8的罩轴孔82同轴对齐，平衡块罩8的底端板81上对应平衡块9的块安装孔具有罩安装孔、并通过连接螺栓96将平衡块9与平衡块罩8紧固连接。平衡块9的偏心台部91与平衡块罩8的底端板81的一部分贴靠，所述底端板81另一部分上均匀设置有多个罩通孔83。

本实施例的平衡块组件通过平衡块罩8上的罩通孔83实现平衡块罩8内、外的气体流动，以及通过平衡块9的偏心块部93减小平衡块9旋转时的气流阻力，进而实现了平衡块组件旋转时能耗降低的技术效果。

实施例2

参考图3至图8，一种旋转式多级油分离涡旋压缩机，其包括有壳体1和安装于壳体1内的涡旋压缩机组件，涡旋压缩机组件包括上支架4、静涡旋盘2、动涡旋盘3、曲轴5和电机。

静涡旋盘2和动涡旋盘3安装于上支架4的上方构成涡旋压缩腔10，静涡旋盘2边部与上支架4的边部具有竖向贯通的上部通路40。壳体1内静涡旋盘2及上支架4的上方为排气腔20，静涡旋盘2具有与涡旋压缩腔10连通的压缩腔排气口21和压缩腔进气口，壳体1上设有连接于压缩腔进气口的吸气管11，壳体1于设有排气口并外连接有排气管12。

曲轴5的上部活动穿过上支架4、其偏心部51插入动涡旋盘3的偏心轴套内。所述上支架4的底部具有与曲轴5同轴设置的上支架轴部41。

电机设于曲轴5的中下部、其包括有电机转子61和电机定子6，具体参考图7和图8，电机转子61上具有多个均匀设置的竖向转子通路63，电机定子6的边部具有竖向的下部通路60。

具体参考图4，曲轴5的中上部位于上支架4下方具有平衡块组件，所述平衡块组件与曲轴5偏心设置、其为实施例1的油分离用平衡块组件。平衡块9的块轴孔92与平衡块罩8的罩轴孔82同轴套于曲轴上。本实施例中平衡块罩8的顶端还高出平衡块9。

所述曲轴5上位于上支架4与平衡块组件之间同轴安装有导流板7，具体参考图5和图6，所述导流板7为两端具有开口的倒锥形壳体结构，所述导流板7的顶端具有环形边板部73，环形边板部73上具有多个导流板安装孔74，上支架4的底部上对应导流板7的导流板安装孔74具有上支架安装孔，导流板7通过安装螺栓75、导流板安装孔74和上支架安装孔紧固连接于上支架4上。

导流板7的顶端边缘贴靠壳体1的内壁，壳体1内导流板7上方与上支架4之间形成导流腔70、导流板7下方与电机之间形成分离腔71，导流腔70通过上部通路40连通排气腔20。

所述壳体1上的排气口对应设于导流板7的下方、使排气管12的内端口连通分离腔71。导流板7的底端与曲轴之间具有导流间隙72，上支架4的上支架轴部41穿过所述导流间隙72，且平衡块9的偏心块部93位于导流间隙72的下方。

所述导流板7的底端具有与曲轴5同轴设置的管形端板部76，管形端板部76的底端位于平衡块罩8的顶端内。平衡块罩8的底端位于电机定子6的定子绕组62的顶端内侧，使平衡块罩8靠近电机转子61的正上方设置。

本实施例的涡旋压缩机在运行时，导流板7安装在上支架4的下侧，用于将由涡旋压缩腔10排入排气腔20的冷媒和油的混合高压气流、经上部通路40→导流腔70→导流间隙72导流到上支架4下方的平衡块9上进行一级旋转分离，高压的流体被导流板7导流到平衡块9上后，会被旋转的平衡块9带动着旋转起来，旋转的过程中，冷媒和油的混合高压气流中的油粒子在离心力的作用下从混合气体中分离出来、并粘附于平衡块9上，再受重力作用由平衡块罩8的罩通孔83落到电机转子61上，在流经电机转子61的竖向转子通路63时，随电机转子61的旋转进行二级旋转分离，最终流到壳体1内底部的油池内，经过分离的高压气体由分离腔71→排气管12进入空调系统当中。

本实施例中通过一级和二级旋转分离有效确保了混合气流中冷冻油的高效快速分离，在增加最少零件和加工简单的前提下，完美的解决压缩机的油上升和能效问题，具有制造成本低、使用效果好和运行能耗低的特点。

Claims (10)

1.油分离用平衡块组件，其包括有平衡块(9)和安装于平衡块(9)上的平衡块罩(8)，其特征在于：所述平衡块(9)具有柱形的偏心台部(91)，偏心台部(91)的一侧具有竖向设置的块轴孔(92)、另一侧顶端具有偏心块部(93)；所述平衡块罩(8)为顶端具有罩开口、底端具有底端板(81)的圆柱形壳体结构，底端板(81)的中部具有罩轴孔(82)；平衡块(9)设于平衡块罩(8)内、其块轴孔(92)与平衡块罩(8)的罩轴孔(82)同轴对齐，平衡块(9)的偏心台部(91)与平衡块罩(8)的底端板(81)的一部分贴靠，所述底端板(81)另一部分上均匀设置有多个罩通孔(83)。

2.根据权利要求1所述的油分离用平衡块组件，其特征在于：所述平衡块(9)的偏心块部(93)成一端向另一端渐收窄的弧形条装结构、其弧形外侧边(94)与平衡块(9)的偏心台部(91)对齐、弧形内侧边(95)由一端向另一端渐靠近弧形外侧边(94)。

3.根据权利要求1或2所述的油分离用平衡块组件，其特征在于：所述平衡块(9)中偏心台部(91)的底端具有块安装孔，平衡块罩(8)的底端板(81)上对应平衡块(9)的块安装孔具有罩安装孔、并通过连接螺栓(96)将平衡块(9)与平衡块罩(8)紧固连接。

4.旋转式多级油分离涡旋压缩机，其包括有壳体(1)和安装于壳体(1)内的涡旋压缩机组件，涡旋压缩机组件包括上支架(4)、静涡旋盘(2)、动涡旋盘(3)、曲轴(5)和电机；静涡旋盘(2)和动涡旋盘(3)安装于上支架(4)的上方构成涡旋压缩腔(10)，壳体(1)内静涡旋盘(2)及上支架(4)的上方为排气腔(20)，静涡旋盘(2)具有与涡旋压缩腔(10)连通的压缩腔排气口(21)和压缩腔进气口，壳体(1)上设有连接于压缩腔进气口的吸气管(11)，壳体(1)于设有排气口并外连接有排气管(12)；曲轴(5)的上部活动穿过上支架(4)、其偏心部(51)插入动涡旋盘(3)的偏心轴套内，曲轴(5)的中上部位于上支架(4)下方具有平衡块组件，所述平衡块组件与曲轴(5)偏心设置，电机设于曲轴(5)的中下部、其包括有电机转子(61)和电机定子(6)，静涡旋盘(2)边部与上支架(4)的边部具有竖向贯通的上部通路(40)；其特征在于：

所述曲轴(5)上位于上支架(4)与平衡块组件之间还同轴安装有导流板(7)，所述导流板(7)为两端具有开口的倒锥形壳体结构，导流板(7)的顶端边缘贴靠壳体(1)的内壁，壳体(1)内导流板(7)上方与上支架(4)之间形成导流腔(70)、导流板(7)下方与电机之间形成分离腔(71)，导流腔(70)通过上部通路(40)连通排气腔(20)，所述壳体(1)上的排气口对应设于导流板(7)的下方、使排气管(12)的内端口连通分离腔(71)；导流板(7)的底端与曲轴之间具有导流间隙(72)；

所述平衡块组件为权利要求1或2所述的油分离用平衡块组件，所述平衡块组件中平衡块(9)的块轴孔(92)与平衡块罩(8)的罩轴孔(82)同轴套于曲轴上、使平衡块(9)的偏心块部(93)位于导流间隙(72)的下方。

5.根据权利要求4所述的旋转式多级油分离涡旋压缩机，其特征在于：所述导流板(7)的顶端具有环形边板部(73)，环形边板部(73)上具有多个导流板安装孔(74)，上支架(4)的底部上对应导流板(7)的导流板安装孔(74)具有上支架安装孔，导流板(7)通过安装螺栓(75)、导流板安装孔(74)和上支架安装孔紧固连接于上支架(4)上。

6.根据权利要求4所述的旋转式多级油分离涡旋压缩机，其特征在于：所述平衡块组件中平衡块罩(8)的顶端高出平衡块(9)，所述导流板(7)的底端具有与曲轴(5)同轴设置的管形端板部(76)，管形端板部(76)的底端位于平衡块罩(8)的顶端内。

7.根据权利要求4所述的旋转式多级油分离涡旋压缩机，其特征在于：所述平衡块组件中平衡块罩(8)的底端位于电机定子(6)的定子绕组(62)的顶端内侧，使平衡块罩(8)靠近电机转子(61)的正上方设置；所述电机转子(61)上具有多个均匀设置的竖向转子通路(63)。

8.根据权利要求4或5或6或7所述的旋转式多级油分离涡旋压缩机，其特征在于：所述电机定子(6)的边部具有竖向的下部通路(60)。

9.根据权利要求4或5或6或7所述的旋转式多级油分离涡旋压缩机，其特征在于：所述上支架(4)的底部具有与曲轴(5)同轴设置的上支架轴部(41)，所述上支架轴部(41)穿过导流板(7)与曲轴(5)之间的导流间隙(72)。

10.根据权利要求4或5或6或7所述的旋转式多级油分离涡旋压缩机，其特征在于：所述平衡块(9)中偏心台部(91)的底端具有块安装孔，平衡块罩(8)的底端板(81)上对应平衡块(9)的块安装孔具有罩安装孔、并通过连接螺栓(96)将平衡块(9)与平衡块罩(8)紧固连接。

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