CN85108114A - 旋转式制冷压缩机 - Google Patents

Abstract

一种旋转式制冷压缩机，在一密封箱内装有制冷剂压缩装置，在压缩装置上面装有马达以驱动压缩装置，马达有一垂直的旋转轴。带有向下导流外轮圈的伞形油分离部件同轴地安装在转子上方并且对转子上端固定，该油分离部件对含有润滑油粒的带压制冷剂起导流作用，使之趋向并穿过马达绕组，从而将润滑油粒与制冷剂相分离，而制冷剂随后被送出压缩机外。

Description

本发明一般涉及象空调机、冰箱、制冷设备一类装置的制冷系统，具体涉及在这种制冷系统中压缩制冷剂的旋转式压缩机，更准确地说，本发明介绍了一种用于上述旋转式压缩机中带压的制冷剂和润滑油的分离机构。

一般说来，这种旋转式压缩机具有一种结构，其中，旋转式压缩机和用于驱动压缩机的电动马达完全封装在密封箱内，马达占据密封箱的上部，压缩装置安装在下部，密封箱的底部形成一个用于润滑压缩装置运动部件的润滑油油池。要进行压缩的气体制冷剂由外部供给，经压缩装置压缩之后，通过马达的转子向上输送，再经过密封箱顶上的排放管被排放到箱体外。一部分润滑油借助于气体制冷剂的流动，以雾状微粒形式掠向上方，所以，必须使之与制冷剂分离，以免将油雾带出箱体外。

在这种大家知道的常用压缩机中，一个平面园盘安装在垂直旋转轴的上端，用于使流到马达定子环状端部线圈的制冷剂和油雾定向流动，目的在于使制冷剂和油雾穿过端部线圈，完成上面所提到的油的分离。然而，在实际中，一部分制冷剂和油雾趋于通过平面盘的外缘和端部线圈内侧面之间的间隙向上流动，而不穿过端部线圈。因此，油雾仍保留在气体制冷剂中，然后被送到制冷回路的下一部件（即冷凝器）内，这样，旋转式压缩机系统中的润滑油量减少。

作为其结果，润滑性能下降，有可能由于运动部件过分摩擦而引起过热、损耗和损坏的严重后果，降低了压缩效率。

为解决上述的主要问题，本发明试图提供一种压缩制冷剂的旋转式压缩机，其中的油分离部件被改进，以使润滑油有效地与制冷剂分离，同时，润滑效率亦得以改善。

简括地说，本发明提供的旋转式制冷压缩机具有一个密封的箱体，在其底部有一个油箱，在密封箱的上部安装有电动马达，电动马达包括一个定子和一个转子，定子的上部有一环状端部线圈，转子可旋转地支撑在定子内，垂直的旋转轴被固定到转子上，压缩装置设置在密封箱的下部，并由旋转轴驱动以压缩制冷剂，然后，制冷剂向上流动输送，与润滑油雾一起经转子中的通路到达其上面的空间。本发明的改进包括一个近似于雨伞形的、带有向下导流的外轮缘的油分离部件，这一油分离部件位于转子的上方，并同轴地固定在转子的上端部，它起到了使压缩后的制冷剂有效可靠的导向作用，使其流向和穿过端部线圈送到上述空间，借此润滑油粒从制冷剂中被分离出去，而制冷剂带压地排出旋转式压缩机。

关于本发明的性质、应用、和进一步的特点，通过以下本发明的最佳实施例的详细说明和参照下面简要说明的附图，将会变得更加清楚明了。

附图的简要说明如下：其中，图1是一个纵剖面图，在垂直剖面内表示出一个本发明的旋转式压缩机的实例;图2是一个与图1相似的纵剖面图，表示出旋转式压缩机具有油雾分离机构的另一实例;图3和图4是局部纵剖面图，表示有垂直剖视的部件，分别表明油分离机构的另外形式的实例;图5和图6是局部垂直剖视图，表示出垂直剖视的部件，分别表示油分离机构的其它安装方式;图7是相似于图1的剖视图，表示出一个已知的旋转式压缩机实例。

为了有助于充分了解本发明，下面首先参照图7，对已知型式的旋转式压缩机的总体性能，伴随的问题及其局限性等加以描述。

该旋转式压缩机的工作部件被封装在密封箱1内。在密封箱1的上半部安装有马达4，马达主要包括装有端部线圈2a的定子2;转子3，垂直的旋转轴6整体式及同轴地固定到转子3上;轴承结构5可转动地支撑着旋转轴6的下端。在轴承结构5的下面，设有旋转式压缩装置8，它与旋转轴6相连接并由轴6驱动，压缩装置8还与制冷剂的吸气管7相连接。此外在日本待审实用新型公告第165981/1980号中所描述的一个园盘状的油分离板9同轴地安装在转子3上部的旋转轴6的上端部，用于排放制冷剂的输送管10与密封箱1的上部空间连通，并通过密封箱1的上端盖板伸延至外部。

在上面描述的旋转式压缩机的工作过程中，旋转式压缩装置8是当马达4起后由旋转轴6驱动。气体制冷剂借此通过制冷剂吸气管进入到压缩装置8进行压缩。而后，被压缩的制冷剂排出並通过在轴承装置5上形成的气体排放孔11a进入到转子3下面的密封箱1内的中心部分。进一步地，排出的气体制冷剂与同时混合的润滑油粒通过在转子3处形成的通道3a，与油分离板9的下表面碰撞以被导向，並延着半径方向朝端部线圈2a的上端流动。当制冷剂通过端部线圈2a时，润滑油粒便从制冷剂中分离出来。已经通过该端部线圈2a的制冷剂在有压力情况下经过输送管10被送到冷凝器（未示出）中，冷凝器为制冷回路中的一个组成部件。另一方面，分离的润滑油通过轴承装置5中的孔11b下降，循环至密封箱1底部所形成的油池或油箱12中。

然而，在上面描述的已知旋转式压缩机中，油分离板9仅仅是园盘形的。正是因为这一点，一部分制冷剂沿着油分离板9的下表面趋向端部线圈2a，但並不穿过端部线圈2a，而是在油分离板9的外边缘和端部线圈2a内侧之间的间隙通过，实际上在该已知的压缩机中很难有效地分离润滑油。其结果，很不希望有的、大量的润滑油与制冷剂一起被输送到随后的制冷回路部件中去，这样，油箱12中的油面将会下降，供油性能下降。这种不完善的工作状态可能会增加产生我们不希望的后果的可能性，例如，由于轴承5和滑动部件之间或其它运动部件之间的过度磨擦引起的过热现象将会导致部件的磨损及破坏，降低了压缩效率。

本发明针对上述问题提出了一种解决方法，下面参照图1至图4和关于本发明的优先实施例对其进行说明。

首先参见图1，本发明的旋转式压缩机具有一密封的筒状箱结构1，在其上半部分装有电动马达4，该马达包含一个定子2和一个转子3，转子3与垂直的旋转轴6同轴固定，该旋转轴由轴承装置5支撑，旋转轴6可在轴承5中转动，轴承5被固定在位于马达4下面位置的箱结构1的内表面。在轴承5的下面，安装有旋转式压缩装置8，压缩装置8与旋转轴6的下端连接，并由旋转轴6驱动，压缩装置8安装着制冷剂吸气管7。

在定子2的上部，装有环状端部线圈2a，在端部线圈2a的内侧形成一个空间13，在空间13中的转子3的上端面内，安装有平衡块14，以用使转子3得到平衡的旋转。上面描述的部件和它们的结构安排基本上与前面描述的和图7所示的常用已知旋转式压缩机相同。

根据本发明，油分离部件15具有向下朝着环形槽15b的回转形表面，环形槽15b部分地由如图1所示的向下悬垂的外轮圈15a形成，这一油分离部件可以大致地视为雨伞形状，並且在平衡块14的附近被同轴地安装在旋转轴6的上端，由弹簧卡环17和皱形垫圈16紧固。在轮圈15a的下边缘和安装在转子3上的平衡块14的上平面之间的间隙18具有例如2-10毫米大小的宽度。

我们已经发现，如果间隙18大于10毫米，则通向回油通路19（即：定子通道）的距离会变大，分离润滑油的效率将会下降。另一方面，如果这一间隙18变为小于2毫米，则通过此间隙排出的制冷剂的流动阻力将会增加，因而压缩效率将会降低，与此同时，由制冷剂流动而引起的噪音将会增加。相应地，由试验结果已经发现，上述的2-10毫米的范围是较理想的。在转子3未使用平衡块的情况下，转子3的上表面（即：端环的上表面7和外轮圈15a的下边缘之间的间隙要在前面所述的范围内进行选择。

根据本发明，在上面所述的旋转式压缩机中，被压缩的制冷剂及混入其中的润滑油通过在轴承5中形成的气体排放孔11a向上流动，並通过转子3内形成的垂直气体通道3a而被迫流向输送管10。然而，该制冷剂一旦与配置在端部线圈2a内侧空间13中的油分离部件15的下表面相撞，则由于油分离部件15具有上面所述的形状，与其接触的制冷剂如箭头所示方向流动，并趋于端部线圈2a的下部，也就是趋向于回流通路19的上部。

因此，带有油粒的制冷剂必然穿过端部线圈2a，正因为这样，制冷剂中含有的润滑油粒在此被分离。制冷剂以这种方式将润滑油分离出去后，在有压力情况下通过输送管10送到组成制冷回路的一个部件的冷凝器（未示出）中去。

另一方面，被分离的润滑油向下流动，通过回油通路19，流回油箱12中去。

本发明的另一个实施例如图2所示，它象一个倒置的园盘，具有向下悬垂的外轮圈15a和部分地由轮圈15a形成的朝下开口的环形槽，利用油分离部件15的这种形状，制冷剂和其中包含的润滑油粒在轮圈15a处被强迫地向下流动，分离效率由此而得到改善。

本发明的又一个实施例示于图3，其中油分离部件15具有反折式雨伞形状，其内表面更低地向下倾斜，引导制冷及润滑油粒向下流动，並由此而改善了分离效率。

在本发明前面所举的实例中，油分离部件15直接固定安装在旋转轴6的上端，然而，本发明並不意味着仅限于这种形式，而是还包括另外的、油分离部件同轴地安装在转子上方、并相对于转子上端固定的形式。例如，在图5中油分离部件可以同轴地固定安装在套筒19的上端，这就依次同轴固定在转子3的上端而不直接连到旋转轴6上。在这一具体实例中，套筒19表示为中空的。在另一个如图6所示的实例中，油分离部件不以上述形式，而是通过若干螺栓20的相对固定而同轴地安装在转子上方。

Claims (7)

1、一种旋转式制冷压缩机，该压缩机具有一个密封箱，密封箱底部形成一润滑油池，密封箱上部安装有电动马达，电动马达包括一个定子和一个转子，定子的上部有一环形端部线圈，转子可转动地支撑在定子内，一根垂直的旋转轴固定到转子上，在密封箱的下部安装有压缩装置，并由旋转轴驱动以压缩制冷剂，制冷剂由此而向上输送，并与润滑油雾一起穿过转子中的通道到达其上部空间。其特征在于，一个呈近似于雨伞形状的油分离部件，具有向下导流的外轮圈，所述油分离部件同轴地安装在转子上方，並对转子上端加以固定，起到可靠地对压缩的制冷剂的导流作用，使之朝着並穿过端部线圈，被送到所说的空间，由此将润滑油粒从制冷剂中分离出来，随后，制冷剂在有压力情况下被输送到旋转式压缩机外面。

2、根据权利要求1的旋转式压缩机，其特征在于，油分离部件具有向下朝着一环形槽的回转面，该环形槽部分地由向下导流的外轮圈构成。

3、根据权利要求1的旋转式压缩机，其特征在于，油分离部件具有向下导流的倒置园盘开关，並有一个芯柱，其底部固定到转子上。

4、根据权利要求1的旋转式压缩机，其特征在于，油分离部件具有反折式雨伞形状，其内表面更低地向下倾斜，还有一个芯柱，其底部固定到转子上。

5、根据权利要求1的旋转式压缩机，其特征在于，油分离部件具有类似于雨伞的圆顶形状，並有一个芯柱，其底部固定到转子上。

6、根据权利要求1的旋转式压缩机，其特征在于，油分离部件向下导流的外轮圈和转子上表面之间有2-10毫米的间隙。

7、根据权利要求1的旋转式压缩机，其特征在于，转子最上部固定有一个平衡块，在油分离部件向下导流的外轮圈和平衡块之间有2-10毫米的间隙。

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