CN217873282U - 一种油气分离器及滚动转子压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油气分离器及滚动转子压缩机，包括外部筒体；外部筒体为上端封闭且下端开口的圆柱筒结构，环形筒体为两端开口的圆柱形壳体结构；环形筒体同心设置在外部筒体内部上端，环形筒体的上端与外部筒体的封闭端内壁固定连接，环形筒体的下端向外部筒体的开口端方向延伸；外部筒体的内壁与环形筒体的外壁之间设置有环形分离腔；外部筒体的封闭端中心设置有气体出口，外部筒体的侧壁上均匀设置有若干油气混合物入口；锥形筒体的顶端与外部筒体的开口端固定连接，锥形筒体的底端中心设置有排油口；本实用新型实现油气分离的目的，有效降低压缩机排气中含油量，尤其改善压缩机在高频运转状态下的回油问题，提高压缩机的可靠性和效率。

Description

一种油气分离器及滚动转子压缩机

技术领域

本实用新型属于压缩机技术领域，特别涉及一种油气分离器及滚动转子压缩机。

背景技术

滚动转子压缩机是目前家用空调采用的主要压缩机形式之一，其具有零部件少，结构简单，可靠性高的特点；在变频空调应用中，要求滚动转子压缩机的工况适应性宽，压缩机设计时一般按照额定工况下性能最优进行设计；但当压缩机运转偏离额定工况时，其排气中的含油量较高；尤其是压缩机在高频运转工况下，往往会出现回油现象；当含油量较高的制冷剂被带入空调系统中时，一方面降低换热器的换热效果，另一方面不利于压缩机内部的润滑，进而增加耗能，空调效率大大降低；因此，降低压缩机排气中的含油量，对压缩机性能和空调系统性能非常关键；但现有的油气分离结构的分离效果较低，无法改善压缩机在高频运转工况下的回油现象。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种油气分离器及滚动转子压缩机，以解决现有的油气分离结构的分离效果较低，无法改善压缩机在高频运转工况下的回油现象的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种油气分离器，包括外部筒体、环形筒体及锥形筒体；所述外部筒体为上端封闭且下端开口的圆柱筒结构，所述环形筒体为两端开口的圆柱形壳体结构；所述环形筒体同心设置在所述外部筒体内部上端，所述环形筒体的上端与所述外部筒体的封闭端内壁固定连接，所述环形筒体的下端向所述外部筒体的开口端方向延伸；其中，所述外部筒体的内壁与所述环形筒体的外壁之间设置有环形分离腔；

所述外部筒体的封闭端中心设置有气体出口，所述外部筒体的侧壁上均匀设置有若干油气混合物入口；其中，所述油气混合物入口的一侧与所述外部筒体的外侧连通，所述油气混合物入口的另一侧与所述环形分离腔连通；所述锥形筒体为顶部开口的锥形壳体结构，所述锥形筒体的顶端与所述外部筒体的开口端固定连接，所述锥形筒体的底端中心设置有排油口。

进一步的，还包括出口管；所述出口管竖向设置在所述气体出口处；其中，所述出口管的下端与所述气体出口相连，并与所述环形筒体的内部腔体连通。

进一步的，若干油气混合物入口呈圆形阵列分布在所述外部筒体的侧壁上，并均位于同一高度平面上；其中，所述油气混合物入口处的进气方向与所述外部筒体的侧壁相切设置。

进一步的，还包括若干入口管，所述入口管水平设置在所述油气混合物入口处；所述入口管的一端与所述油气混合物入口相连，所述入口管的另一端向远离所述外部筒体的侧壁方向延伸。

进一步的，所述入口管的横截面为矩形结构；其中，所述矩形结构的长宽比为(1.4-1.6):1。

进一步的，所述油气混合物入口的个数为2-4个。

进一步的，所述外部筒体与所述环形筒体的高度比为(1.2-2):1。

本实用新型还提供了一种滚动转子压缩机，包括油气分离器、排油管及滚动转子压缩机本体；

所述油气分离器固定在所述滚动转子压缩机本体的压缩机壳体内部，所述油气分离器的气体出口与所述滚动转子压缩机本体的排气管连通；所述排油管的一端与所述油气分离器的排油口相连，所述排油管的另一端延伸至所述滚动转子压缩机本体的底部油池中。

进一步的，所述排油管包括第一排油管段、第二排油管段及第三排油管段；所述第一排油管段与所述第三排油管段均竖直设置，所述第二排油管段水平设置；

其中，所述第一排油管段的上端与所述油气分离器的排油口相连，所述第一排油管段的下端与所述第二排油管段的一端相连；所述第二排油管段的另一端与所述第三排油管段的上端相连，所述第三排油管段的下端延伸至所述滚动转子压缩机本体的底部油池中。

进一步的，所述第二排油管段设置在所述滚动转子压缩机的电机组件上方；所述滚动转子压缩机本体的电机组件中的绕组绝缘架外圈设置有内嵌孔，所述第三排油管段竖直穿设在所述内嵌孔中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种油气分离器及滚动转子压缩机，通过将环形筒体同心设置在外部筒体的内部上端，外部筒体与环形筒体之间设置环形分离腔，并在外部筒体的开口端设置锥形筒体；压缩后的油气混合气体通过油气混合物入口进入所述环形分离腔，在环形分离腔中强烈旋转流动，油气混合气体中的油滴在离心力的作用下，被甩向环形分离腔的两侧壁面上，实现润滑油与制冷剂气体的分离，分离后的制冷剂向下旋转运动在到达环形筒体底部之后，向上形成二次涡流进入环形筒体的内部，通过气体出口排出；油滴在重力的作用下，沿外部筒体及环形筒体的筒壁向下落入锥形筒体后排出，实现油气分离的目的，能够有效降低压缩机排气中含油量，尤其改善了压缩机在高频运转状态下的回油问题，提高压缩机的运行可靠性和效率。

进一步的，若干油气混合物入口呈圆形阵列分布在所述外部筒体，并均位于同一高度平面上，提高了分离器流场的对称分布性，有利于平衡进气后平衡油气混合物对环形筒体壁面的冲击，使得油气分离器总体平稳运行。

进一步的，通过在油气混合物入口处设置入口管，有利于调整进气方向，使得油气混合气体进入环形分离腔后形成旋流。

进一步的，将入口管的横截面设置为矩形结构，能够有效降低进气流体的压力损失，提高油气分离器分离效率。

进一步的，将外部筒体与所述环形筒体的高度比设计为(1.2-2):1，确保了外部筒体与环形筒体之间的环形分离腔为油气分离提供足够的空间。

进一步的，将排油管分三段，且呈Z字型结构，有效防止油气混合气体从分离器底部进入到油气分离器中，对分离效果产生扰乱。

附图说明

图1为实施例1中所述的油气分离器的立体结构示意图；

图2为实施例1中所述的油气分离器的纵剖图；

图3为实施例1中所述的油气分离器的横剖图；

图4为实施例2中所述的滚动转子压缩机的整体结构示意图。

其中，1油气分离器，2排油管，3排气管，4电机组件，5压缩机筒体，6机芯组件，7下外罩组件，8储液筒，9上外罩组件；11外部筒体，12环形筒体，13锥形筒体，14出口管，15入口管。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如附图1-3所示，本实施例1提供了一种油气分离器，包括外部筒体11、环形筒体12、锥形筒体13、出口管14及若干入口管15。

所述外部筒体11为上端封闭且下端开口的圆柱筒结构，所述环形筒体12为两端开口的圆柱形壳体结构，所述锥形筒体13为顶部开口的锥形壳体结构；所述环形筒体12同心设置在所述外部筒体11的内部上端，所述环形筒体12的上端与所述外部筒体11的封闭端内壁固定连接，所述环形筒体12的下端向所述外部筒体11的开口端方向延伸；其中，所述外部筒体11的内壁与所述环形筒体12的外壁之间设置有环形分离腔；所述锥形筒体13的顶端与所述外部筒体11的开口端固定连接；其中，所述外部筒体11与所述环形筒体12的高度比为(1.2-2):1，确保了外部筒体与环形筒体之间的环形分离腔为油气分离提供足够的空间。

所述外部筒体11的封闭端中心设置有气体出口，所述出口管14竖向设置在所述气体出口处；其中，所述出口管14的下端与所述气体出口连通，并与所述环形筒体12的内部腔体连通；所述出口管14的上端用于与滚动转子压缩机本体的排气管相连。

所述外部筒体11的侧壁上均匀设置有若干油气混合物入口；其中，所述油气混合物入口的一侧与所述外部筒体11的外侧连通，所述油气混合物入口的另一端与所述环形分离腔连通；若干油气混合物入口呈圆形阵列分布在所述外部筒体11的侧壁上，并均位于同一高度平面内，提高了旋风分离器流场的对称分布性，有利于平衡进气后平衡油气混合物对环形筒体壁面的冲击，使得油气分离器总体平稳运行；优选的，所述油气混合物入口的个数为2-4个，所述油气混合物入口处的进气方向与所述外部筒体11的侧壁相切设置，有利于调整进气方向，使得油气混合气体进入环形分离腔后形成旋流；所述入口管15水平设置在所述油气混合物入口处，所述入口管15的一端与所述油气混合物入口相连，所述入口管15的另一端向远离所述外部筒体11的侧壁方向延伸；其中，所述入口管15的横截面为矩形结构，所述矩形结构的长宽比为(1.4-1.6):1，有利于降低进气流体的压力损失，提高油气分离器分离效率。

本实施例1中，所述锥形筒体13的横截面积沿靠近所述外部筒体1的一端向远离所述外部筒体1的一端逐渐减小，形成集液腔；所述锥形筒体13的底端中心设置有排油口；其中，所述排油口用于与排油管连接，以将分离后的油滴输送至滚动转子压缩机的底部油池中。

工作原理：

本实施例1所述的油气分离器，将环形筒体同心设置在外部筒体的内部上端，外部筒体与环形筒体之间设置环形分离腔，并在外部筒体的开口端设置锥形筒体；使用时，压缩后的油气混合气体经入口管通过油气混合物入口进入所述环形分离器，在环形分离器中强烈旋转流动，油气混合气体中的油滴在离心力的作用下，被甩向环形分离腔的两侧壁面上，实现润滑油和制冷剂气体的分离，分离后的制冷剂向下旋转运动，在到达环形筒体底部之后，向上形成二次涡流进入环形筒体的内部，并经气体出口通过出口管排出；分离后的油滴在重力作用下，沿外部筒体及环形筒体的筒壁向下落入锥形筒体后排出并经排油管落入滚动转子压缩机本体的底部油池中，实现油气分离的目的，能够有效降低压缩机排气中含油量，尤其改善了压缩机在高频运转状态下的回油问题，提高压缩机的运行可靠性和效率。

实施例2

如附图4所示，本实施例2提供了一种滚动转子压缩机，包括油气分离器1、排油管2及滚动转子压缩机本体；所述油气分离器1采用如实施例1所述的一种油气分离器；所述油气分离器1固定在所述滚动转子压缩机本体的内部。

本实施例2中，所述滚动转子压缩机本体，包括排气管3、电机组件4、压缩机筒体5、机芯组件6、下外罩组件7、储液筒8及上外罩组件9。

所述压缩机筒体5为两端开口的中空的圆柱筒结构，所述压缩机筒体5竖向设置，所述下外罩组件7密封设置在所述压缩机筒体5的下端，所述上外罩组件9密封设置在所述压缩机筒体5的上端；所述下外罩组件7、压缩机筒体5及上外罩组件9从下到上依次拼接，形成压缩机外壳；所述储液筒8固定设置在所述压缩机外壳的外侧。

所述油气分离器1、电机组件4及机芯组件6均设置在所述压缩机外壳中；其中，所述电机组件4设置在所述压缩机外壳的内部上端，并靠近所述上外罩组件9一端设置；所述电机组件4设置在所述压缩机外壳的内部下端，并靠近所述下外罩组件7一端设置；所述电机组件4与所述机芯组件6相连；所述油气分离器1设置在所述电机组件4与所述上外罩组件9之间，所述压缩机外壳的内部底端设置有底部油池。

所述上外罩组件9上设置有排气孔，所述排气管3安装在所述排气孔中；所述油气分离器1的出口端14的上端与所述排气管3的下端连通；所述排油管2的一端与所述油气分离器1的排油口相连，所述排油管2的另一端延伸至所述底部油池中。

本实施例2中，所述排油管2包括第一排油管段、第二排油管段及第三排油管段；所述第一排油管段与所述第三排油管段均竖直设置，所述第二排油管段水平设置；其中，所述第一排油管段的上端与所述油气分离器1的排油口相连，所述第一排油管段的下端与所述第二排油管段的一端相连；所述第二排油管段的另一端与所述第三排油管段的上端相连，所述第三排油管段的下端延伸至所述滚动转子压缩机本体的底部油池中；所述第二排油管段设置在所述滚动转子压缩机的电机组件上方；所述滚动转子压缩机本体的电机组件中的绕组绝缘架外圈设置有内嵌孔，所述第三排油管段竖直穿设在所述内嵌孔中。

本实施例2中，将排油管分三段，且呈Z字型结构，并在所述电机组件4的上下两个绕组绝缘架外圈上设置内嵌孔，将所述第三排油管段竖直穿设在所述内嵌孔中，并延伸至所述底部油池中；有效防止了油气混合气体通过所述油气分离器的排油口进入到油气分离器中，进而对分离效果产生扰乱；利用所述内嵌孔对排油管2起到固定作用，从而加固了油气分离器1的安装。

本实施例2中，通过在滚动转子压缩机本体内设置油气分离器，压缩后混有润滑油的制冷剂通过入口管进入到环形分离腔中旋转流动，由于离心力的作用使油气混合气体发生分离；外部筒体中心上部设有出口管，出口管与排气管相连接，分离后的冷媒气体进入环形分离腔的内部，然后通过出口管进入排气管排出；通过在外部筒体下部设有锥形筒体，锥形筒体起到集液腔的作用，分离后的油滴被甩在环形分离腔的外壁面上，在重力的作用下，沿筒壁向下落入锥形筒体中，锥形筒体的下端与排油管相连接，润滑油通过排油管回流到滚动转子压缩机本体的底部油池中；确保了压缩后的油气混合气体在排出滚动转子压缩机本体之前，经过油气分离器的分离，降低了压缩机排气中的含油量，尤其是减少了变频滚动转子压缩机在偏离额定工况运行时的润滑油排出量，一方面保证了压缩机的高效运行，另一方面避免了压缩机内部零件因润滑差导致的磨损故障。

组装过程：

本实施例2所述的滚动转子压缩机的组装过程，具体如下：

首先，按设计要求，进行油器分离器1的组装；具体的，将外部筒体11、环形筒体12及锥形筒体13拼接在一起，并焊接固定；之后将出口管14焊接固定在所述气体出口处，将入口管15焊接固定在所述油气混合物入口处，至此完成油气分离器1的组装；

然后，将出口管14的上端与所述排气管3进行焊接固定；在完成压缩机筒体、电机组件及机芯组件的装配后，将排油管2内嵌固定在所述内嵌孔中，并在预设部位对排油管和压缩机筒体的内壁进行点焊固定；

接着，确定压缩机整体装配位置后，将所述排油管2的上端与所述排油口焊接固定在一起；

其次，将排气管3与上外罩组件9进行装配焊接，并将上外罩组件9与压缩机筒体的装配焊接；如此装配后，所述油气分离器1与上外罩组件9焊接固定在一起，同时实现与压缩机筒体和电机组件的内嵌固定，从而实现加固油气分离器1的安装。

本实施例2所述的滚动转子压缩机，所述油气分离器1安装在滚动转子压缩机的压缩机外壳内上部；其中，所述油气分离器1包括外部筒体11、环形筒体12、锥形筒体13、出口管14及若干入口管；所述环形筒体12同心套设在所述外部筒体11内，所述环形筒体12的上端与所述外部筒体11的上端内壁固定连接；其中，所述环形筒体12与所述外部筒体11之间设置有环形分离腔；所述锥形筒体13设置在所述外部筒体11的下端，所述外部筒体11的上端中心设置有气体出口，所述出口管14固定设置在所述气体出口处；所述外部筒体11的侧壁上均匀设置有若干油气混合物入口，所述入口管15水平设置在所述油气混合物入口处；所述排油管2设置在所述锥形筒体的下端，呈倒Z字形结构；滚动转子压缩机的电机定子上下两个绕组绝缘架外圈设置内嵌孔，所述排油管在压缩机筒体与电机组件装配完成后，内嵌安装在所述内嵌孔中，延伸到所述滚动转子压缩机本体的底部油池中。

本实施例2中，所述环形筒体、锥形筒体、入口管和出口管首先完成焊接，然后所述出口管与滚动转子压缩机的排气管进行焊接，然后整体确定装配位置，所述锥形筒体与内嵌到所述内嵌孔中的所述排油管进行焊接。之后，所述排气管与滚动转子压缩机的上外罩组件进行装配焊接，最后，完成所述滚动转子压缩机的上外罩组件与筒体的装配焊接。

本实用新型所述的油气分离器及滚动转子压缩机，实现解决现有技术中滚动转子压缩机的排气含油量高的问题，尤其是在高频运转工况下的回油问题，避免压缩机出现润滑油量减少，零部件润滑效果差，可靠性降低及功耗增大等问题。

本实用新型中，将油气分离器与滚动转子压缩机本体一体化设计；其中，油气分离器安置在滚动转子压缩机本体的机壳内的上部，经过压缩过的油气混合气体通过入口管进入油气分离器的环形分离腔中，在环形分离腔中强烈旋转流动，油滴在离心力的作用下被甩向筒体壁面，实现润滑油与制冷剂气体的分离；分离后的制冷剂向下旋转运动在到达环形筒体的底部之后，向上形成二次涡流进入环形筒体的内部，通过出口管与滚动转子压缩机本体的排气管下端联通，排出压缩机；油滴在重力的作用下，沿筒壁向下落入锥形筒体中，然后通过排油管回流到滚动转子压缩机本体的底部油池中，为压缩机运行提供润滑油；如此设置，达到油气分离的目的，降低了压缩机排气中的含油量，尤其改善了压缩机在高频运转状态下的回油问题，提高压缩机的运行可靠性和效率。

上述实施例仅仅是能够实现本实用新型技术方案的实施方式之一，本实用新型所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。

Claims (10)

1.一种油气分离器，其特征在于，包括外部筒体(11)、环形筒体(12)及锥形筒体(13)；所述外部筒体(11)为上端封闭且下端开口的圆柱筒结构，所述环形筒体(12)为两端开口的圆柱形壳体结构；所述环形筒体(12)同心设置在所述外部筒体(11)内部上端，所述环形筒体(12)的上端与所述外部筒体(11)的封闭端内壁固定连接，所述环形筒体(12)的下端向所述外部筒体(11)的开口端方向延伸；其中，所述外部筒体(11)的内壁与所述环形筒体(12)的外壁之间设置有环形分离腔；

所述外部筒体(11)的封闭端中心设置有气体出口，所述外部筒体(11)的侧壁上均匀设置有若干油气混合物入口；其中，所述油气混合物入口的一侧与所述外部筒体(11)的外侧连通，所述油气混合物入口的另一侧与所述环形分离腔连通；所述锥形筒体(13)为顶部开口的锥形壳体结构，所述锥形筒体(13)的顶端与所述外部筒体(11)的开口端固定连接，所述锥形筒体(13)的底端中心设置有排油口。

2.根据权利要求1所述的一种油气分离器，其特征在于，还包括出口管(14)；所述出口管(14)竖向设置在所述气体出口处；其中，所述出口管(14)的下端与所述气体出口相连，并与所述环形筒体(12)的内部腔体连通。

3.根据权利要求1所述的一种油气分离器，其特征在于，若干油气混合物入口呈圆形阵列分布在所述外部筒体(11)的侧壁上，并均位于同一高度平面上；其中，所述油气混合物入口处的进气方向与所述外部筒体(11)的侧壁相切设置。

4.根据权利要求3所述的一种油气分离器，其特征在于，还包括若干入口管(15)，所述入口管(15)水平设置在所述油气混合物入口处；所述入口管(15)的一端与所述油气混合物入口相连，所述入口管(15)的另一端向远离所述外部筒体(11)的侧壁方向延伸。

5.根据权利要求4所述的一种油气分离器，其特征在于，所述入口管(15)的横截面为矩形结构；其中，所述矩形结构的长宽比为(1.4-1.6):1。

6.根据权利要求3所述的一种油气分离器，其特征在于，所述油气混合物入口的个数为2-4个。

7.根据权利要求1所述的一种油气分离器，其特征在于，所述外部筒体(11)与所述环形筒体(12)的高度比为(1.2-2):1。

8.一种滚动转子压缩机，其特征在于，包括油气分离器(1)、排油管(2)及滚动转子压缩机本体；所述油气分离器(1)采用如权利要求1-7任意一项所述的油气分离器；

所述油气分离器(1)固定在所述滚动转子压缩机本体的压缩机壳体内部，所述油气分离器(1)的气体出口与所述滚动转子压缩机本体的排气管(3)连通；所述排油管(2)的一端与所述油气分离器(1)的排油口相连，所述排油管(2)的另一端延伸至所述滚动转子压缩机本体的底部油池中。

9.根据权利要求8所述的一种滚动转子压缩机，其特征在于，所述排油管(2)包括第一排油管段、第二排油管段及第三排油管段；所述第一排油管段与所述第三排油管段均竖直设置，所述第二排油管段水平设置；

其中，所述第一排油管段的上端与所述油气分离器(1)的排油口相连，所述第一排油管段的下端与所述第二排油管段的一端相连；所述第二排油管段的另一端与所述第三排油管段的上端相连，所述第三排油管段的下端延伸至所述滚动转子压缩机本体的底部油池中。

10.根据权利要求9所述的一种滚动转子压缩机，其特征在于，所述第二排油管段设置在所述滚动转子压缩机的电机组件上方；所述滚动转子压缩机本体的电机组件中的绕组绝缘架外圈设置有内嵌孔，所述第三排油管段竖直穿设在所述内嵌孔中。

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