CN215566600U - 离心式油气分离机构和二氧化碳压缩机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种离心式油气分离机构和二氧化碳压缩机，分离机构包括压缩单元和油气分离单元，压缩单元设有压缩腔以及与压缩腔连通的排气口；油气分离单元包括盖体、离心筒和输气筒；盖体与压缩单元连接；离心筒设有油气进口、分离通道和油液出口，离心筒与盖体连接，油气进口贯穿盖体，排气口通过油气进口与分离通道连通，油液出口和分离通道连通；输气筒包括相连的第一筒段和第二筒段，第一筒段与离心筒密封连接，第二筒段插接于离心筒内，且第二筒段的外周壁与离心筒的内周壁具有间距，油气进口位于第一筒段靠近第二筒段的一侧，油气进口通过分离通道与第二筒段连通。油气分离效果好，吐油量小，回油量大，压缩机作业过程中润滑效果好。

Description

离心式油气分离机构和二氧化碳压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种离心式油气分离机构和二氧化碳压缩机。

背景技术

压缩机，是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的关键部件，压缩机类型较多，例如涡旋式压缩机，涡旋式压缩机一般是使固定涡旋部件以及旋转涡旋部件啮合，在双方之间形成压缩室，所述固定涡旋部件以及旋转涡旋部件从镜板立起涡卷卷体，通过使旋转涡旋部件在由自转限制机构进行自转限制的基础上，沿圆轨道旋转时，压缩腔一面改变容积，一面移动，进行吸入、压缩、排出，通过润滑用的机油，对旋转涡旋部件的外周部以及涡卷卷体背面施加规定的背压。

经发明人研究发现，现有的涡旋压缩机存在如下缺点：

吐油量大，压缩机润滑效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种离心式油气分离机构和二氧化碳压缩机，其能够减少压缩机作业过程中从排气口排出的油液，从而减少吐油量，进入压缩机润滑回路的油量更多，压缩机润滑效果好。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种离心式油气分离机构，包括：

压缩单元，压缩单元设有压缩腔以及与压缩腔连通的排气口；

以及油气分离单元，油气分离单元包括盖体、离心筒和输气筒；盖体与压缩单元连接；离心筒设有油气进口、分离通道和油液出口，离心筒与盖体连接，油气进口贯穿盖体，排气口通过油气进口与分离通道连通，油液出口和分离通道连通；输气筒包括相连的第一筒段和第二筒段，第一筒段与离心筒密封连接，第二筒段插接于离心筒内，且第二筒段的外周壁与离心筒的内周壁具有间距，油气进口位于第一筒段靠近第二筒段的一侧，油气进口通过分离通道与第二筒段连通。

在可选的实施方式中，油气进口设置有变径孔段，变径孔段的横截面积在从靠近腔室的一端向远离腔室的一端逐渐减小；其中，横截面为垂直于变径孔段的延伸方向的平面。

在可选的实施方式中，变径孔段设置为圆锥孔段。

在可选的实施方式中，盖体与压缩单元共同形成与同时与排气口和油气进口连通的流动通道，流动通道设置有折弯段。

在可选的实施方式中，流动通道设置为迂回状。

在可选的实施方式中，盖体上设有隔板，隔板、盖体以及压缩单元共同限定出流动通道。

在可选的实施方式中，第二筒段的外周壁与离心筒的内周壁共同限定出环形腔。

在可选的实施方式中，第一筒段插接于离心筒内，第一筒段的外周壁与离心筒的内周壁密封连接。

在可选的实施方式中，输气筒还包括过渡筒段，过渡筒段的一端与第一筒段连通，另一端与第二筒段连通，过渡筒段的横截面外轮廓在从靠近第一筒段向远离第一筒段的方向上逐渐减小；过渡筒段的外周壁与离心筒的内周壁具有间距。

第二方面，本实用新型提供一种二氧化碳压缩机，二氧化碳压缩机包括：

前述实施方式中任一项的离心式油气分离机构。

本实用新型实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供的离心式油气分离机构，应用于压缩机中，尤其是应用于涡旋式压缩机中。压缩机作业时，油气混合物进入压缩腔，在压缩单元的动涡盘和静涡盘配合下，油气混合物被加压后从排气口排出。油气混合物通过排气口进入到油气进口，再从油气进口进入到离心筒的离心通道中，沿着离心筒的内壁形成旋流，从而实现离心式油气分离。同时油气混合物还沿着第二筒段的外筒壁进行旋流运动，提高了分离效果，被分离后的油液从油液出口排出，被分离后的气体进入第二筒段并排出。如此，油气混合物通过离心式分离，分离效果好，排出的气体中的油液含量少，也即吐油量少，从油液出口回流至低压腔的油液量增大，回流的油液参与润滑，从而提高了压缩机的润滑效果，压缩机作业更加稳定可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的二氧化碳压缩机的部分结构示意图；

图2为本实用新型实施例的离心式油气分离机构的一视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的离心式油气分离机构的另一视角的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的离心式油气分离机构的剖视结构示意图；

图5为本实用新型实施例的盖体的结构示意图。

图标:

001-后壳；100-压缩单元；110-压缩腔；120-排气口；130-动涡盘；140-静涡盘；200-油气分离单元；210-盖体；211-流动通道；220-离心筒；221-油气进口；2211-变径孔段；222-分离通道；223-油液出口；230-输气筒；231-第一筒段；232-第二筒段；233-变径筒段；240-端盖；250-过滤器；260-隔板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现有的压缩机在作业时，油气混合物经过动涡盘和静涡盘形成的压缩腔被压缩后，从静涡盘上的出口排出，油气混合物经过油气分离器，油液好气体分离，油液返回至压缩机内，气体进入热交换系统中进行换热。现有的油气分离器分离油液和气体时，分离效果差，随气体进入热交换系统中的油液量大，也即吐油量大，导致回油量少，参与压缩机作业部件润滑的油液量少，压缩机的润滑效果差。

鉴于此，设计者设计了一种离心式油气分离机构，被压缩后的油气混合物的分离效果好，吐油量小，回油量大，压缩机润滑效果好。

请参阅图1-图5，本实施例中，离心式油气分离机构包括压缩单元100和油气分离单元200，压缩单元100设有压缩腔110以及与压缩腔110连通的排气口120。油气分离单元200包括盖体210、离心筒220和输气筒230；盖体210与压缩单元100连接；离心筒220设有油气进口221、分离通道222和油液出口223，离心筒220与盖体210连接，油气进口221贯穿盖体210，排气口120通过油气进口221与分离通道222连通，油液出口223和分离通道222连通；输气筒230包括相连的第一筒段231和第二筒段232，第一筒段231与离心筒220密封连接，第二筒段232插接于离心筒220内，且第二筒段232的外周壁与离心筒220的内周壁具有间距，油气进口221位于第一筒段231靠近第二筒段232的一侧，油气进口221通过分离通道222与第二筒段232连通。

本实施例中，离心式油气分离机构应用于压缩机中，例如可以应用于涡旋压缩机中，且能够以二氧化碳作为制冷剂。压缩机作业时，油气混合物进入压缩腔110，在压缩单元100的动涡盘130和静涡盘140配合下，油气混合物被加压后从排气口120排出。油气混合物通过排气口120进入到油气进口221，再从油气进口221进入到离心筒220的离心通道中，沿着离心筒220的内壁形成旋流，从而实现离心式油气分离。同时油气混合物还沿着第二筒段232的外筒壁进行旋流运动，提高了分离效果，被分离后的油液从油液出口223排出，被分离后的气体进入第二筒段232并排出。如此，油气混合物通过离心式分离，分离效果好，排出的气体中的油液含量少，也即吐油量少，从油液出口223回流至低压腔的油液量增大，回流的油液参与润滑，从而提高了压缩机的润滑效果，压缩机作业更加稳定可靠。

应当理解的是，离心式油气分离机构设于压缩机的机壳中，即压缩单元100和油气分离单元200均设于机壳中。

请参阅图2或图3，本实施例中，可选的，压缩单元100包括动涡盘130和静涡盘140，动涡盘130和静涡盘140啮合，二者共同限定出压缩腔110，静涡盘140的底部设有与压缩腔110连通的排气口120；静涡盘140上还设有回油通道，通过油气分离单元200分离后的油液通过回油通道排入到压缩机的低压腔中，参与压缩机的润滑。其中，应当理解，低压腔可以是压缩腔110的低压区域，也即靠近动涡盘130或静涡盘140的边缘的区域。机壳的后壳001与静涡盘140连接，二者共同限定出独立的第一腔室和第二腔室，后壳001上设有与输气筒230连通的出气口。

本实施例中，可选的，盖体210和离心筒220可以是一体成型，输气筒230与离心筒220焊接固定，盖体210可以通过螺栓安装在静涡盘140上，输气筒230和离心筒220均位于第一腔室中，油液出口223通过第二腔室与回油通道连通。

请参阅图5，可选的，盖体210设置为圆盘结构，位于盖体210上的油气进口221的部分设为变径孔段2211，或者说，油气进口221的至少部分设置为变径孔段2211，变径孔段2211贯穿盖体210。其中，变径孔段2211的横截面积在从靠近腔室的一端向远离腔室的一端逐渐减小；应当理解，横截面为垂直于变径孔段2211的延伸方向的平面。例如，油气进口221的变径孔段2211设置为圆锥孔段，显然，在其他实施例中，变径孔段2211还可以设置为方锥孔段，例如，四棱锥孔或三棱锥孔等。将油气进口221的至少部分设置为变径孔段2211，如此，当从排气口120排出的油气混合物通过油气进口221进入到分离通道222的过程中，由于油气进口221的横截面积减小，油气混合物进入油气分离通道222内的速度增加，离心效果更好，分离效果好。

进一步的，盖体210设有凹槽，油气进口221位于凹槽的槽底壁上。凹槽中设置有隔板260，隔板260将凹槽分隔形成具有至少一个折弯段的流动通道211，该流动通道211与油气进口221连通。盖体210设于静涡盘140上后，静涡盘140将凹槽的槽口密封，从排气孔排出的油气混合物通过流动通道211进入到油气进口221。可选的，隔板260设置为弧形板，油气混合物在流动通道211中流动时，能够产生离心力，从而实现油气分离。

请参阅图4，可选的，离心筒220设置为圆筒，离心筒220的横截面轮廓为圆环形，其中，离心筒220的横截面为垂直于其轴线的平面。离心筒220设于盖体210的一个圆形板面上，离心筒220的轴线与盖体210的圆形板面的直径平行，也即离心筒220的轴线沿盖体210的圆形板面的直径方向延伸。离心筒220在其轴线上的两个端面均不凸出盖体210的外周面。与离心筒220的分离通道222连通的油气进口221的延伸方向与离心筒220的内筒壁相切，油气混合物进入离心筒220时更加容易产生离心运动，便于分离。

进一步的，离心筒220的一端设有端盖240，端盖240的中部设有油液出口223，油液出口223可以为圆孔，油液出口223的直径小于离心筒220的内径。如此，在离心筒220与端盖240连接位置处形成台阶结构，能够阻挡油气混合物，避免油气混合物直接从油液出口223排出。并且，在油液出口223设置有过滤器250，能够过滤油液中的杂质，使得从油液出口223进入低压腔的油液更加干净，润滑效果更好。应当理解，过滤器250可以是过滤网。

请参阅图4，可选的，输气筒230还包括位于第一筒段231和第二筒段232之间的变径筒段233，变径筒段233的两端分别与第一筒段231和第二筒段232连通。第一筒段231和第二筒段232均设置为圆柱筒，也即第一筒段231和第二筒段232的横截面轮廓均为圆环形，其中，横截面为垂直于第一筒段231或第二筒段232的轴线的平面。变径筒段233设置为圆锥筒段，变径筒段233的横截面外径或内径均在第一筒段231向第二筒段232的方向上逐渐减小，换句话说，变径筒段233的开口较大的一端与第一筒段231连通，变径筒段233开口较小的一端与第二筒段232连通。第一筒段231、第二筒段232和第三筒段同轴设置。

装配时，整个输气筒230均插接在离心筒220中，输气筒230的第二筒段232从输气筒230未设置端盖240的一端插入，第二筒段232的端面与端盖240在输气筒230的轴线上具有间距，第二筒段232的外周壁与输气筒230的内周壁形成环形空间。第一筒段231的外周壁与输气筒230的内周壁密封连接，油气进口221位于第一筒段231和第二筒段232之间，也即油气进口221与变径筒段233相对应，变径筒段233与输气筒230形成圆锥形空间，且圆锥形空间与环形空间连通，圆锥形空间远离环形空间的一端封闭。油气混合物从油气进口221进入输气筒230中，被变径筒段233的外筒壁阻断，油气混合物在离心筒220、第二筒段232和变径筒段233的共同作用下形成旋流，采用离心方式进行分离，分离后的油液从油液出口223经过滤器250后排出。气体进入第二筒段232，并沿着变径筒段233和第一筒段231流动，从第一筒段231流出，并且第一筒段231与后壳001上的出气口连通，从而从出气口排出，并进入热交换系统中。

本实施例提供的离心式油气分离机构，经过动涡盘130和静涡盘140压缩后的油气混合物从排气口120排出，并通过流动通道211进入油气进口221，经过油气进口221的变径孔段2211时，油气混合物被加速，被加速后的油气混合物进入到离心筒220中，在离心筒220中进行离心运动，由于油气混合物增加，离心运动更加明显，油气分离效果更好。分离出来的油液经过过滤器250后从油液出口223排出，并最终参与压缩机系统的润滑。分离出来的气体进入第二筒段232，并依次流经变径筒段233和第一筒段231，从第一筒段231排出，最后从出气口进入到热交换系统中。油气混合物分离效果好，进入热交换系统中的油液量少，参与压缩机系统润滑的油液量多，压缩机润滑效果好。

本实施例还提供了一种二氧化碳压缩机，包括上述实施例提到的离心式油气分离机构，显然，二氧化碳压缩机还包括其他实现其基本功能的部件，本实施例中不进行一一列举。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离心式油气分离机构，其特征在于，包括：

压缩单元(100)，所述压缩单元(100)设有压缩腔(110)以及与所述压缩腔(110)连通的排气口(120)；

以及油气分离单元(200)，所述油气分离单元(200)包括盖体(210)、离心筒(220)和输气筒(230)；所述盖体(210)与所述压缩单元(100)连接；所述离心筒(220)设有油气进口(221)、分离通道(222)和油液出口(223)，所述离心筒(220)与所述盖体(210)连接，所述油气进口(221)贯穿所述盖体(210)，所述排气口(120)通过所述油气进口(221)与所述分离通道(222)连通，所述油液出口(223)和所述分离通道(222)连通；所述输气筒(230)包括相连的第一筒段(231)和第二筒段(232)，所述第一筒段(231)与所述离心筒(220)密封连接，所述第二筒段(232)插接于所述离心筒(220)内，且所述第二筒段(232)的外周壁与所述离心筒(220)的内周壁具有间距，所述油气进口(221)位于所述第一筒段(231)靠近所述第二筒段(232)的一侧，所述油气进口(221)通过所述分离通道(222)与所述第二筒段(232)连通。

2.根据权利要求1所述的离心式油气分离机构，其特征在于：

所述油气进口(221)设置有变径孔段(2211)，所述变径孔段(2211)的横截面积在从靠近所述排气口的一端向远离所述排气口的一端逐渐减小；其中，所述横截面为垂直于所述变径孔段(2211)的延伸方向的平面。

3.根据权利要求2所述的离心式油气分离机构，其特征在于：

所述变径孔段(2211)设置为圆锥孔段。

4.根据权利要求1所述的离心式油气分离机构，其特征在于：

所述盖体(210)与所述压缩单元(100)共同形成与同时与所述排气口(120)和所述油气进口(221)连通的流动通道(211)，所述流动通道(211)设置有折弯段。

5.根据权利要求4所述的离心式油气分离机构，其特征在于：

所述流动通道(211)设置为迂回状。

6.根据权利要求4所述的离心式油气分离机构，其特征在于：

所述盖体(210)上设有隔板(260)，所述隔板(260)、所述盖体(210)以及所述压缩单元(100)共同限定出所述流动通道(211)。

7.根据权利要求1所述的离心式油气分离机构，其特征在于：

所述第二筒段(232)的外周壁与所述离心筒(220)的内周壁共同限定出环形腔。

8.根据权利要求1所述的离心式油气分离机构，其特征在于：

所述第一筒段(231)插接于所述离心筒(220)内，所述第一筒段(231)的外周壁与所述离心筒(220)的内周壁密封连接。

9.根据权利要求1所述的离心式油气分离机构，其特征在于：

所述输气筒(230)还包括过渡筒段，所述过渡筒段的一端与所述第一筒段(231)连通，另一端与所述第二筒段(232)连通，所述过渡筒段的横截面外轮廓在从靠近所述第一筒段(231)向远离所述第一筒段(231)的方向上逐渐减小；所述过渡筒段的外周壁与所述离心筒(220)的内周壁具有间距。

10.一种二氧化碳压缩机，其特征在于，所述二氧化碳压缩机包括：

权利要求1-9中任一项所述的离心式油气分离机构。

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