旋转式压缩机油分离装置及具有该装置的旋转式压缩的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种旋转式压缩机油分离装置及具有该装置的旋转式压缩机，所述压缩机包括壳体组件、电机定子、电机转子和曲轴，所述油分离装置包括第一油分离构件，该第一油分离构件安装于所述电机转子顶部或者所述曲轴伸出所述电机转子的伸出部上，所述第一油分离构件包括与所述电机转子顶部或者所述伸出部连接的第一固定部、与该第一固定部连接的沿所述曲轴半径方向设置的圆环状第一油分离部和自该第一油分离部外缘沿所述曲轴轴向向上延伸的圆筒状第二油分离部。本实用新型的油分离装置油分离效率高，实现了在大排量、高频率下高效的油分离效果；而且，由于第一油分离部和第二油分离部均为回转体，旋转阻力小，对压缩机功耗影响小。
【专利说明】旋转式压缩机油分离装置及具有该装置的旋转式压缩机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及压缩机，特别是涉及一种旋转式压缩机油分离装置及具有该装置的旋转式压缩机。
【背景技术】
[0002]旋转压缩机中，冷冻机油的主要作用是润滑、密封等。压缩机运转时，会通过曲轴中心油孔将底部的冷冻油供给到各个摩擦副，保证压缩机的润滑，防止压缩机零部件的磨损，但同时冷冻机油也会溶解于压缩机内的制冷剂中。特别是变频压缩机在高频运行时，由于排气流速较大，冷冻油极易随着排气从排气管排出压缩机，这样导致的后果是压缩机内部缺油引起润滑不足，零部件磨损，降低压缩机可靠性。同时，过多的冷冻机油进入空调系统，冷冻机油会附着在热交换器上，导致其换热能力降低，降低空调的能效。
[0003]另外压缩机底部存有大量的冷冻机油，压缩机运行时，冷冻机油通过曲轴的泵吸作用将冷冻机油供给到泵体组件的各个摩擦副进行润滑，保证压缩机的可靠性。但同时气缸内排出的制冷剂与冷冻机油是互溶的，冷冻机油会和制冷剂混合后通过电机通道排到定子的上部空腔，这样随着运行频率的升高，排量的加大，大量的冷冻机油随制冷剂排出压缩机，压缩机内部冷冻机油减少，液面降低，各摩擦副的润滑没法保证，压缩机可靠性会急剧降低甚至无法工作。所以将压缩机内部冷冻机油同制冷剂在排出压缩机前进行分离，保证压缩机内部的储油量对压缩机的可靠性至关重要。
[0004]目前通常在压缩机内部增加油分离装置，以抑制冷冻油的排除。现有的油分离装置通常为设置在压缩机电机转子上方的一个平板或翻边形状油分离装置，此种油分离装置油分离效果差，特别是随着压缩机运行频率升高、排量加大等情况，效果不明显；而且，旋转阻力过大，压缩机功耗高，能效下降，尤其是高频运行时能效降低明显。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术现状，本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种旋转式压缩机油分离装置，其能在大排量、高频率下实现高效的油分离效果，且功耗小，对压缩机性能影响小。本实用新型所要解决的另一个技术问题在于，提供一种具有该油分离装置的旋转式压缩机。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种旋转式压缩机油分离装置，所述压缩机包括壳体组件、电机定子、电机转子和曲轴，所述壳体组件的顶部设置有排气管，所述电机定子固定于所述壳体组件内，所述电机转子固定于所述曲轴上，并置于所述电机定子的内孔中，所述油分离装置包括第一油分离构件，该第一油分离构件安装于所述电机转子顶部或者所述曲轴伸出所述电机转子的伸出部上，所述第一油分离构件包括与所述电机转子顶部或者所述伸出部连接的第一固定部、与该第一固定部连接的沿所述曲轴半径方向设置的圆环状第一油分离部和自该第一油分离部外缘沿所述曲轴轴向向上延伸的圆筒状第二油分离部。[0007]在其中一个实施例中，所述油分离部还包括筒状第三油分离部，所述第三油分离部的直径沿所述曲轴的轴向从下部到上部逐渐变宽，且所述第三油分离部下端与所述第一固定部连接，上端与所述第一油分离部的内缘部连接。
[0008]在其中一个实施例中，所述第二油分离部的外径为D1，所述电机转子的外径为D0，且 Dl = 0.5 ?0.8D0。
[0009]在其中一个实施例中，所述第二油分离部的高度为H1，所述第一油分离部的外径为 D1，且 Hl = 0.1 ?0.4D1。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一油分离部的上端面与所述电机定子绕组上端的距离为 LI,且 LI = _5mm ?30mm。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一油分离部的上端面与所述排气管位于所述壳体组件内的管口之间的距离为L2，且L2 = -1Omm?20mm。
[0012]在其中一个实施例中，所述第一固定部上设置有第一通孔，该第一通孔与所述曲轴的所述伸出部紧密配合。
[0013]在其中一个实施例中，所述油分离装置还包括设置于所述第一油分离构件与所述电机转子顶部之间的第二油分离构件，该第二油分离构件包括与所述电机转子顶部或者所述伸出部连接的第二固定部和自该第二固定部沿所述曲轴半径方向设置的圆环状第四油分尚部。
[0014]在其中一个实施例中，所述第四油分离部径向外端相对于其径向内端朝所述电机转子侧倾斜。
[0015]在其中一个实施例中，所述第四油分离部与所述曲轴的轴线之间的夹角为Θ，且Θ = 70。?90。。
[0016]在其中一个实施例中，所述第四油分离部外缘与所述电机转子顶部之间的距离为L3,且 L3 = 5mm-30mm。
[0017]在其中一个实施例中，所述第二固定部上设置有第二通孔，该第二通孔与所述曲轴的所述伸出部紧密配合。
[0018]在其中一个实施例中，所述电机转子靠所述曲轴侧设置有沿轴向贯穿的转子流通孔，所述电机定子靠所述壳体组件壁面侧设置有沿轴向贯穿的定子流通孔。
[0019]本实用新型所提供的一种旋转式压缩机，包括上述的油分离装置。
[0020]本实用新型的旋转式压缩机油分离装置，由于第一油分离构件具有圆环状第一油分离部和圆筒状第二油分离部，第一油分离部和第二油分离部随曲轴高速旋转，当制冷剂和冷冻机油的混合物经过该第一油分离构件时，对这部分混合物进行旋转离心分离，因油的密度大，油被甩向径向壳体壁面和绕组，并沉积于绕组和壳体间的空隙，最终从定子流道及定子和壳体壁面间的通道回流至压缩机底部，而油被分离后的制冷剂从排气管排出，从而达到冷冻油和制冷剂相分离的目的。该油分离装置油分离效率高，实现了在大排量、高频率下实现高效的油分离效果；而且，由于第一油分离部和第二油分离部均为回转体，旋转阻力小,对压缩机功耗影响小。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型其中一个实施例中的具有油分离装置的旋转式压缩机的纵向首丨J视图;
[0022]图2为图1中的旋转式压缩机的局部示意图；
[0023]图3和图4为图1中的旋转式压缩机的油分离装置的第一油分离构件的结构示意图，其中，图3为主视图，图4为俯视图；
[0024]图5和图6为图1中的旋转式压缩机的油分离装置的第二油分离构件的结构示意图，其中，图5为主视图，图6为俯视图；
[0025]图7为图1中的旋转式压缩机的油分离装置的油分离示意图。
[0026]附图标记说明:1、排气管；2、上盖组件；3、第一油分离构件；3a、第一油分离部；3b、第二油分离部；3c、第三油分离部；3d、第一固定部；3e、第一通孔；4、第二油分离构件；4a、第四油分离部；4b、第二固定部；4c、第二通孔；5、定子绕组；6、电机转子；6a、转子流通孔；7、电机定子；7a、定子流通孔；8、曲轴；8a、伸出部；9、上轴承；10、上气缸；11、下气缸；12、下轴承；13、冷冻机油；14、壳体组件；15、分液器部件；16、中间隔板；17、上滚子；18、下滚子；19、下盖；20、安装底板；21、定子和转子间气隙。
【具体实施方式】
[0027]下面参考附图并结合实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0028]图1和图2所示为具有本实用新型其中一个实施例中的油分离装置的旋转式压缩机的结构示意图。旋转式压缩机包括壳体组件14、电机定子7、电机转子6、泵体组件和油分离装置，所述壳体组件14的上盖组件2上设置有排气管1，所述电机定子7固定于所述壳体组件14内，所述电机定子7靠所述壳体组件14壁面侧设置有沿轴向贯穿的定子流通孔7a，所述电机转子6固定于泵体组件的曲轴8上，并置于电机定子7内孔中，所述电机转子6靠曲轴8侧有转子流通孔6a。所述泵体组件焊接固定于壳体组件14上，泵体组件包括上轴承9、下轴承12和曲轴8，在上轴承9与下轴承12之间设置有上气缸10和下气缸11，上气缸10和下气缸11用中间隔板16隔开。上气缸10和下气缸11内分别安装有上滚子17和下滚子18，上滚子17和下滚子18分别套于曲轴8的上下偏心部。在壳体组件14外部设置有分液器部件15，分液器部件15两弯管与上气缸10和下气缸11的吸气口相连。在壳体组件14底部安装有下盖19和安装底板20，上部安装有上盖组件2，这样形成一个密闭腔体。压缩机运行时，从分液器部件15吸入制冷剂，制冷剂进入气缸内进行压缩，压缩后的高压制冷剂进入壳体腔内，并通过电机定子和电机转子间的气隙21、定子流通孔7a及转子流通孔6a进入电机上部空腔，制冷剂最终从上盖排气管I排出压缩机，进入空调系统。
[0029]所述油分离装置用于将冷冻机油和制冷剂分离。如图1和图2所示，本实施例中的油分离装置包括第一油分离构件3，该第一油分离构件3安装于所述电机转子6的顶部或所述曲轴8伸出所述电机转子6的伸出部8a上，为了起到强有力的油分离效果，本实施例中，第一油分离构件3安装于所述伸出部8a上。如图3和图4所示，所述第一油分离构件3包括与所述曲轴8的所述伸出部8a连接的第一固定部3d、与该第一固定部3d连接的沿所述曲轴8半径方向设置的圆环状第一油分离部3a和自该第一油分离部3a外缘沿所述曲轴8的轴向向上延伸的圆筒状第二油分离部3b，所述固定部上设置有第一通孔3e，该第一通孔3e与所述曲轴8的所述伸出部8a紧密配合，使第一油分离构件3与曲轴8同步旋转。较优地，所述油分离部还包括设置于所述第一油分离部3a与所述固定部之间的第三油分离部3c，该第三油分离部3c的直径沿所述曲轴8的轴向从下部到上部逐渐变宽，该第三油分离部3c的下端与所述第一固定部3d连接，上端与所述第一油分离部3a的内缘部连接。当然，第一油分离构件3也可以无第三油分离部3c，第一油分离部3a与第一固定部3d直接连接。
[0030]较优地，所述第二油分离部3b的外径为D1，所述电机转子6的外径为D0，且Dl =
0.5?0.8D0。较优地，所述第二油分离部3b的高度为Hl，所述第一油分离部3a的外径为Dl，且Hl = 0.1?0.4D1。较优地，所述第一油分离部3a的上端面与所述电机定子绕组5上端的距离为LI，且LI =-5mm?30mm。较优地，所述第一油分离部3a的上端面与所述排气管I位于所述壳体组件14内的管口之间的距离为L2，且L2 = -1Omm?20mm。根据试验研究获知，DUHULl和L2的取值在上述范围内能起到最佳的油分离效果。
[0031]优选地，为了增加油分离效果，所述油分离装置还包括设置于所述第一油分离构件3与所述电机转子6顶部之间的第二油分离构件4，如图5和图6所示，所述第二油分离构件4包括与所述电机转子6顶部或者所述伸出部8a连接的第二固定部4b和自该第二固定部4b沿所述曲轴8半径方向设置的圆环状第四油分离部4a。本实施例中，第二油分离构件4安装于所述伸出部8a上，所述第二固定部4b上设置有第二通孔4c，该第二通孔4c与所述曲轴8的所述伸出部8a紧密配合，使第二油分离构件4随曲轴8同步旋转。所述第四油分离部4a径向外端相对于其径向内端朝所述电机转子6侧倾斜。进一步地，所述第四油分离部4a与所述曲轴8的轴线之间的夹角为Θ，且Θ =70°?90°。进一步地，所述第四油分离部4a外缘与所述电机转子6顶部之间的距离为L3,且L3 = 5mm-30mm(见图1)。
[0032]图7所示为本实施例的油分离装置的油分离示意图。制冷剂从气缸压缩完排出后，和压缩机内部的冷冻机油13进行混合，通过电机定子7和电机转子6间的间隙21、电机定子7的流通孔7a、电机定子7和壳体组件14间的间隙以及电机转子6内部的转子流通孔6a轴向往上排。转子流通孔6a为主要的流通通道。制冷剂和冷冻机油13的混合物从转子流通孔6a排出后被随曲轴8高速旋转的第二油分离构件4阻挡，进行油和制冷剂的分离，同时被强制引流至电机的径向后碰撞定子绕组5再次进行分离。通过第二油分离构件4后未完成分离的油和制冷剂的混合物一部分继续往轴向流动，而第一油分离构件3随曲轴8的高速旋转，对这部分混合物再次进行旋转离心分离，因油的密度大，油被甩向径向壳体组件14壁面和定子绕组5，并沉积于定子绕组5和壳体组件14间的空隙，最终从电机定子7的定子流通孔7a及电机定子7和壳体组件14壁面间的通道回流至压缩机底部，而油被分离后的制冷剂从排气管I排出。
[0033]相对于无油分离装置结构的压缩机2%以上的油循环率，本实施例中的油分离装置能将油循环率降低到0.5%以下，效果非常明显。既保证了压缩机的可靠性，同时也能有效提高匹配空调系统的性能。
[0034]本实用新型还提供了一种旋转式压缩机，其包括上述的油分离装置。压缩机由于采用了上述油分离装置，其能在大排量、高频率下实现高效的油分离效果，且功耗小，对压缩机性能影响小。
[0035]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种旋转式压缩机油分离装置，所述压缩机包括壳体组件、电机定子、电机转子和曲轴，所述壳体组件的顶部设置有排气管，所述电机定子固定于所述壳体组件内，所述电机转子固定于所述曲轴上，并置于所述电机定子的内孔中，所述油分离装置包括第一油分离构件，该第一油分离构件安装于所述电机转子顶部或者所述曲轴伸出所述电机转子的伸出部上，其特征在于，所述第一油分离构件包括与所述电机转子顶部或者所述伸出部连接的第一固定部、与该第一固定部连接的沿所述曲轴半径方向设置的圆环状第一油分离部和自该第一油分离部外缘沿所述曲轴轴向向上延伸的圆筒状第二油分离部。
2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机油分离装置，其特征在于，所述油分离部还包括筒状第三油分离部，所述第三油分离部的直径沿所述曲轴的轴向从下部到上部逐渐变宽，且所述第三油分离部下端与所述第一固定部连接，上端与所述第一油分离部的内缘部连接。
3.根据权利要求1或2所述的旋转式压缩机油分离装置，其特征在于，所述第二油分离部的外径为Dl，所述电机转子的外径为D0，且Dl = 0.5~0.8D0。
4.根据权利要求1或2所述的旋转式压缩机油分离装置，其特征在于，所述第二油分离部的高度为Hl，所述第一油分离部的外径为Dl，且Hl = 0.1~0.4D1。
5.根据权利要求1或2所述的旋转式压缩机油分离装置，其特征在于，所述第一油分离部的上端面与所述电机定子绕组上端的距离为LI，且LI = -5mm~30mm。
6.根据权利要求1或2所述的旋转式压缩机油分离装置，其特征在于，所述第一油分离部的上端面与所述排气管位于所述壳体组件内的管口之间的距离为L2，且L2 =-1Omm~20mmo
7.根据权利要求1或2所述的旋转式压缩机油分离装置，其特征在于，所述第一固定部上设置有第一通孔，该第一通孔与所述曲轴的所述伸出部紧密配合。
8.根据权利要求1所述的旋转式压缩`机油分离装置，其特征在于，所述油分离装置还包括设置于所述第一油分离构件与所述电机转子顶部之间的第二油分离构件，该第二油分离构件包括与所述电机转子顶部或者所述伸出部连接的第二固定部和自该第二固定部沿所述曲轴半径方向设置的圆环状第四油分离部。
9.根据权利要求8所述的旋转式压缩机油分离装置，其特征在于，所述第四油分离部径向外端相对于其径向内端朝所述电机转子侧倾斜。
10.根据权利要求9所述的旋转式压缩机油分离装置，其特征在于，所述第四油分离部与所述曲轴的轴线之间的夹角为Θ，且Θ =70°~90°。
11.根据权利要求9所述的旋转式压缩机油分离装置，其特征在于，所述第四油分离部外缘与所述电机转子顶部之间的距离为L3,且L3 = 5mm-30mm。
12.根据权利要求8所述的旋转式压缩机油分离装置，其特征在于，所述第二固定部上设置有第二通孔，该第二通孔与所述曲轴的所述伸出部紧密配合。
13.根据权利要求1或8所述的旋转式压缩机油分离装置，其特征在于，所述电机转子靠所述曲轴侧设置有沿轴向贯穿的转子流通孔，所述电机定子靠所述壳体组件壁面侧设置有沿轴向贯穿的定子流通孔。
14.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括如权利要求1至13中任意一项所述的油分离>j-U ρ?α装直。
【文档编号】F04C29/02GK203670214SQ201320856169
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】阙沛祯, 魏会军, 杨欧翔 申请人:珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司