CN111156168A

CN111156168A - 压缩机

Info

Publication number: CN111156168A
Application number: CN202010071318.4A
Authority: CN
Inventors: 牟英涛; 黄志刚
Original assignee: Shanghai Highly New Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Highly New Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2020-01-21
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2020-05-15

Abstract

本发明提供一种压缩机，包括：第一部件，所述第一部件设置有第一排气口；以及油分单元，所述油分单元包括：油分壳体，所述油分壳体具有分离腔，所述排气腔连通所述第一排气口，所述排气腔通过连通孔联通所述分离腔，所述分离腔包括锥管部及第二部，所述第一部的内径随其与所述第二部的距离的增大而减小，所述连通孔位于所述第二部，所述第一部远离所述第二部的一端设置有出油口；芯棒，位于所述分离腔的第二部，所述芯棒设置有联通所述第一部与第二排气口的排气通道，所述芯棒外壁与所述第二部的内壁形成与所述连通孔和所述第一部联通的涡旋通道。本发明提供的压缩机可以提高压缩机的油气分离效率。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域，尤其涉及一种压缩机。

背景技术

目前，新能源汽车采用全电动变频涡旋压缩机进行空调的制冷和制热。但是，限于车身重量和安装空间，车用涡旋压缩机往往设计的比较紧凑，因此，留给压缩机自身的储油空间是比较有限的。加之，涡旋压缩机需要在高转速下进行制冷和制热，高速又导致大量的润滑油随着冷媒排放到了系统中，从而引发压缩机的可靠性问题以及系统能效低下的问题。

如何设计压缩机的油分结构，在降低制造成本、节省空间的同时，使得气体高速旋转从而增加分油效率，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种压缩机，其可以提高压缩机的分油效率。

本发明提供一种压缩机，包括：

第一部件，所述第一部件设置有第一排气口，所述第一排气口连通排气腔；以及

油分单元，所述油分单元包括：

油分壳体，所述油分壳体具有分离腔，所述排气腔通过连通孔联通所述分离腔，所述分离腔包括锥管部及第二部，所述第一部的内径随其与所述第二部的距离的增大而减小，所述连通孔位于所述第二部，所述第一部远离所述第二部的一端设置有出油口，所述第二部为直管部，所述第一部为直管部或椎管部；

芯棒，位于所述分离腔的第二部，所述芯棒设置有联通所述第一部与第二排气口的排气通道，所述芯棒外壁与所述第二部的内壁形成与所述连通孔和所述第一部联通的涡旋通道。

在本发明的一些实施例中，所述出油口及所述连通孔分别位于所述第一排气口的两侧。

在本发明的一些实施例中，各所述叶片的螺旋倾角为30度至52度。

在本发明的一些实施例中，各所述叶片的轴向长度为所述第二排气口与所述锥管部之间最长距离的40％至60％。

在本发明的一些实施例中，所述第一部为椎管部，所述椎管部的椎管角度为8度至12度。

在本发明的一些实施例中，还包括：

出气管，至少部分位于所述分离腔的第二部，以使所述排气通道与所述第二排气口联通。

在本发明的一些实施例中，所述出气管位于所述分离腔的第二部内的长度为所述第二部内径的50％至70％。

在本发明的一些实施例中，所述油分单元与所述压缩机的壳体一体成型。

在本发明的一些实施例中，所述油分壳体还具有储油腔，所述储油腔与所述第一部的出油口联通。

相比现有技术，本发明具有如下优势：

本发明通过油分单元的设计，将润滑油从高温高压的油气混合物分离出来，并借助特殊设计回油通道，利用压差将润滑油输回电机所在低压腔油池，从而使绝大数的润滑油在压缩机内部进行循环，确保了压缩机的润滑可靠和系统的高效。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1示出了一种压缩机的局部示意图。

图2示出了根据本发明实施例的压缩机的上壳盖的示意图。

图3示出了根据本发明实施例的压缩机的上壳盖的截面示意图。

图4示出了根据本发明实施例的芯棒的示意图。

图5示出了另一实施例的压缩机的局部示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

为了改善现有技术的缺陷，本发明提供了一种压缩机。下面结合图1至图4描述本发明提供的压缩机。图1示出了一种压缩机的局部示意图。图2示出了根据本发明实施例的压缩机的上壳盖的示意图。图3示出了根据本发明实施例的压缩机的上壳盖的截面示意图。图4示出了根据本发明实施例的芯棒的示意图。

压缩机1包括第一部件11以及油分单元13。在本发明的一个具体实施例中，压缩机1为涡旋压缩机，第一部件11可以是涡旋压缩机的定涡盘，定涡盘11与动涡盘12配合，以进行压缩。进一步地，压缩机1还可以包括驱动所述动涡盘12偏心旋转的电机机构。

在本实施例中，所述第一部件11设置有第一排气口11。第一排气口11用以将定涡盘11和动涡盘12的压缩腔内的油气混合物排出。

油分单元13包括油分壳体131以及芯棒132。油分单元13可以与压缩机1的壳体一体成型。在本实施例中，油分单元13与压缩机的上壳盖一体成型。压缩机1的壳体具有排气腔133。所述第一排气口11连通排气腔133。

油分壳体131具有分离腔。所述排气腔133连通所述第一排气口11。所述排气腔133通过连通孔134联通所述分离腔。所述连通孔134的中心轴与所述第一排气口11的中心轴之间的距离不为零。所述分离腔包括锥管部136及第二部135。所述第一部136的内径随其与所述第二部135的距离的增大而减小。所述连通孔134位于所述第二部135。所述第一部136远离所述第二部135的一端设置有出油口137。分离腔自第一部件11的一端延伸至另一端，分离腔的径向长度大于第一部件11的半径。在本发明的一些实施例中，所述油分壳体131还具有储油腔138，所述储油腔138与所述第一部136的出油口137联通。所述第二部为直管部135，所述第一部136为直管部或椎管部。在本实施例中，第一部136为椎管部。

芯棒132位于所述分离腔的第二部135。所述芯棒132设置有联通所述第一部136与第二排气口141的排气通道，所述芯棒132外壁与所述第二部135的内壁形成与所述连通孔134和所述第一部136联通的涡旋通道。

在本发明的一个具体实施例中，所述出油口137及所述连通孔134分别位于所述第一排气口11的两侧，由此，连通孔134没有相对于油分壳体的轴线和切边的位置及形位要求，恰恰是鼓励以轴线为中心进行连通孔134的展开，从而在有限压缩空间很容易保证通流面积。

芯棒132还可以设置有与油分壳体131的第二部135过盈安装的直段安装部，从而实现芯棒132与油分壳体131之间的安装。

当压缩机1开始工作后，高温高压的油气混合物从定涡盘11的第一排气口111排入高压的排气腔134，进而经连通孔134进入分离腔。在芯棒132与所述第二部135的内壁形成的涡旋通道作用下，进入分离腔的油气混合物在第二部135产生沿第二部135内壁面的旋转。当油气混合物进一步，通过芯棒132的涡旋通道流动到第一部136时，油气混合物的流速加大，相对质量较大的油气颗粒远离旋转中心，以达到远离所述第二部135的的出油口137进入储油腔138，而高速流动的冷媒气体流向压力较低的芯棒132的排气通道，并经第二排气口141排除压缩机1外。由此，在有限的高度空间内实现油分单元13，从而增加压缩机的油分效率、确保压缩机效率不降低的同时，降低对制造精度的要求。

由此，本发明通过油分单元的设计，将润滑油从高温高压的油气混合物分离出来，并借助特殊设计回油通道，利用压差将润滑油输回电机所在低压腔油池，从而使绝大数的润滑油在压缩机内部进行循环，确保了压缩机的润滑可靠和系统的高效。

在本发明的一些实施例中，所述芯棒132的外壁设置有多叶片139，该多个叶片139与所述第二部135的内壁形成所述涡旋通道。该多个叶片139周向均匀分布在所述芯棒132的外壁。各所述叶片139可以设置所述连通孔134与所述第一部136之间。

进一步地，芯棒132的外壁设置的叶片139的旋转角度主要影响油气混合物是否可以沿着油分壳体131内壁和芯棒132外壁之间进行旋转运动，为实现进入锥管部136后的加速提供必要的前提条件。受压缩机1的空间和第二排气口141直径所限，提供给旋转叶片139的径向空间及轴向空间都是十分有限的。而且，过多的叶片139存在将极大减小过流面积，并带来流动损失。为此，在本发明的一个优选地实施例中，芯棒132的外壁设置4个旋转叶片139，且每个叶片139的螺旋倾角可以为38°至52°(叶片的两个端点之间的中心角的角度)。叶片139的轴向长度可以为所述第二排气口与所述锥管部之间最长距离的40％至60％。由此，使得油气混合物能够沿着油分壳体131内壁和芯棒132外壁之间进行旋转运动的同时，降低流动损失。

进一步地，第一部136为椎管部，通过改变气流的转速，达到影响油分离效率的。随着椎管部136的角度(椎管部136的角度为椎管部截面内壁与椎管部136的中心轴之间的夹角)的增加，使得气体圆周运动速度和摩擦阻力增加，进而油分离效率增加。但是，当椎管部136的角度增加到一定值之后，油分离效率增加程度将受到限制。这主要是由于椎管部136的角度的增加也使气体在分离器中滞留时间缩短，下旋流和上升流之间的包络区间扩大所致。而且，过大锥角将导致气流产生很高的圆周速度，进而引起摩擦损失增加和气流脉动的增加。因此，本发明提供的椎管部136的角度可以为8°至12°。

进一步地，在本发明的一些实施例中，压缩机1还包括出气管140。出气管140至少部分位于所述分离腔的第二部135，以使所述排气通道与所述第二排气口141联通。在这样的实施例中，出气管140位于所述分离腔的第二部135的长度会对油分效率产生影响。具体而言，当出气管140位于所述分离腔的第二部135的长度较小时，气体短路比例增加，圆周运动程度减弱，导致分离效率较低；当出气管140位于所述分离腔的第二部135的长度过大时，超过直管段135，直接进入锥形段136时，进入油分单元内部的下旋气流在运动到圆锥段时会直接从出气管140排除，导致分离效率降低。因此，本发明实施例中，使出气管位于所述分离腔的第二部内的长度为所述第二部内径的50％至70％，以最大化油气分离效率。

在本发明的上述实施例中，当出气管140直径较小的时候，由于气体流动阻力大，压力损失较大；因此油分离效率高。相反，当出气管140直径增加时，气体流动阻力降低，压力损失随之降低，分离效率也随着降低。图5示出了另一实施例的压缩机2的局部示意图。该实施例与前一实施例的压缩机结构相同，与前一实施例不同的是，在图5所示的实施例中，第一部236和第二部235皆为直管部，且第一部236和第二部235是一体成型的直管部。

利用本发明提供的压缩机进行油分实验。本次实验体现了一定工况条件下，出气管长度和旋转角度的影响。其中：

1)保持其余参数不变，出气管长度影响：

2)保持其余参数不变，叶片螺旋倾角的角度对油分效率的影响：

螺旋倾角	30	45	56	60
					油分效率	8％	12％	22％	9％

本发明针对现有技术中，油分离效果差以及可能对压缩机效率产生影响的问题，通过在上盖上铸造并配合加工，生成油分的壳体，该壳体由靠近压缩机排气口的直线部和锥管部构成，该壳体还具有与高压排气腔的连通孔，以及与储油室连通的出油口，一根带有一定旋转叶片的内置芯棒固定在油分壳体的内部，该芯棒心部具有排气通道，以保证油分离后，高压气体排出到空调系统中，与高压排气腔的连通孔没有相对于油分壳体的轴线和切边的位置及形位要求，恰恰是鼓励以轴线为中心进行连通孔的展开，从而在有限压缩空间很容易保证通流面积。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求范围内的各种修改和等效置换。

Claims

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

油分单元，所述油分单元包括：

油分壳体，所述油分壳体具有分离腔，所述排气腔通过连通孔联通所述分离腔，所述分离腔包括第一部及第二部，所述第一部的内径随其与所述第二部的距离的增大而减小，所述连通孔位于所述第二部，所述第一部远离所述第二部的一端设置有出油口，所述第二部为直管部，所述第一部为直管部或椎管部；

2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述出油口及所述连通孔分别位于所述第一排气口的两侧。

3.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述芯棒的外壁设置有多叶片，该多个叶片与所述第二部的内壁形成所述涡旋通道，各所述叶片设置于所述连通孔与所述第一部之间。

4.如权利要求3所述的压缩机，其特征在于，各所述叶片的螺旋倾角为30度至52度。

5.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一部为椎管部，所述椎管部的椎管角度为8度至12度。

6.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，还包括：

7.如权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述出气管位于所述分离腔的第二部内的长度为所述第二部内径的50％至70％。

8.如权利要求1至7任一项所述的压缩机，其特征在于，所述油分单元与所述压缩机的壳体一体成型。

9.如权利要求1至7任一项所述的压缩机，其特征在于，所述油分壳体还具有储油腔，所述储油腔与所述第一部的出油口联通。