一种卧式涡旋压缩机的排气装置及压缩机的制作方法

本发明属于压缩机技术领域，具体地说，本发明涉及一种卧式涡旋压缩机的排气装置及包含该排气装置的压缩机。

背景技术：

涡旋压缩机主要由控制部分、电机部分、压缩部分组成，压缩部分有一对涡旋盘，涡旋压缩机的主要压缩过程由涡旋盘实现。冷媒经过涡旋盘压缩成为高温高压气体，高温高压气体经静涡盘上的排气孔排出，流通到电机区域后再经排气管排出。在涡旋压缩机工作的过程中，高温高压气体将充满压缩机的内部空间，当高温高压气体流通时会将压缩机内的润滑油带走。现有技术中，卧式涡旋压缩机上没有设置油气分离管，因此从排气管排出的高温高压气体含有微小润滑油滴。这样的过程持续存在，一方面将造成压缩机中油池内的润滑油逐渐减少，不利于压缩机转动部件的润滑，会对压缩机造成损害；另一方面微小油滴会造成用气零件的损坏，比如密封件的腐蚀。同时，当高温高压气体从压缩机内部的高温高压空间经由排气管排出后进入低温低压空间会被液化称为液态冷媒，因此排气管内壁周围会积聚液态冷媒。排气管多设置为出口端朝上的弯管，吸附在排气管出口端内壁的液态冷媒会在重力的作用下倒流回排气管中，从而造成液态冷媒经过排气管倒流回压缩机内部的问题，这样会降低压缩机的工作效率，提高压缩机能耗。

因此现在亟待研发一种适用于卧式涡旋压缩机的排气装置及压缩机，以降低高温高压气体排出时的带油率，提高压缩机的寿命，解决液态冷媒容易经由排气管倒流回压缩机内部等问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种卧式涡旋压缩机的排气装置及压缩机，以解决现有技术中存在的至少一个或多个问题。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种卧式涡旋压缩机的排气装置，设置于卧式涡旋压缩机的一端，包括排气腔、排气管和油气分离管；所述排气管设置于所述排气腔外壁上，所述油气分离管设置于所述排气腔中与所述排气管相对的侧表面上；所述油气分离管包括相互连通的进气端和排气端，所述进气端与压缩机内部空间连通，所述排气端位于所述排气腔内且开口方向朝下，所述油气分离管上设置至少一个混容腔和/或弯道，所述混容腔的直径大于所述管道其他部位的直径。

优选的，所述混容腔内设置有润滑油吸附剂或滤芯。

优选的，还包括单向止回阀，所述单向止回阀设置于所述排气腔内部且与相对的所述排气腔内壁形成容纳腔，所述排气管与所述容纳腔连通；所述单向止回阀包括阀座和阀片，所述阀座上开设有出气孔，所述阀片一端固定于所述阀座中与所述排气腔内壁相对的表面，所述阀片另一端搭盖于所述出气孔上。

优选的，所述阀片的上端与所述阀座固定连接，所述阀片的下端搭盖于所述出气孔上。

优选的，所述出气孔的水平高度高于所述排气管的水平高度。

优选的，还包括设置于所述排气腔外壁上的安全阀，所述安全阀包括阀体、阀芯、进气孔和排气孔；所述阀体两端分别设置有进气孔和排气孔，所述阀体中部设置有空腔，所述空腔两端分别于所述进气孔和排气孔连通；所述阀芯设置于所述阀体内部的空腔中，所述阀芯包括弹性件和封堵片，所述弹性件第一端和所述封堵片固定连接，所述弹性件第二端与所述空腔内部固定连接，所述封堵片靠近所述进气孔。

优选的，所述封堵片的直径大于所述进气孔直径。

优选的，所述阀体与所述排气腔外壁螺纹连接或卡扣连接或过盈配合或固定连接或胶粘连接。

优选的，所述安全阀还包括密封件，所述密封件设置于所述阀体与所述排气腔外壁的交界位置。

本发明还包括一种卧式涡旋压缩机，包括控制系统、电机、压缩机构、主支架、辅支架、机壳和排气装置，所述辅支架周缘和所述机壳之间密封连接，所述辅支架和所述机壳端部之间形成所述排气腔，所述油气分离管进气端设置于所述辅支架上且与压缩机内部空间连通。

本发明的技术方案所取得的有益技术效果有：

1、本方案中排气装置包括油气分离管道，当携带微小油滴的高温高压气体从压缩机内部流出时需通过油气分离管进入排气腔，高温高压气体从较大空间进入小直径的管道内时，流动的横截面变小，流速将增大；油气分离管设置有混容腔时，当气体从小直径的管道部分进入大直径的混容腔中时，由于管道容积突然变大，气体的压强将迅速变小，气体流速变慢，微小油滴则更容易吸附在管道内壁凝结成油滴，从而将微小油滴和高温高压气体分离；在油气分离管上设置弯道，能增加气体流通时与管道内壁的接触面积，部分微小油滴吸附于管道内壁，有利于油滴和气体的分离；本方案中油气分离管的混容腔内设置油液吸附剂或滤芯，携带微小油滴的高温高压气体在油气分离管中遇到障碍将改变流向和速度，而气体中的微小油滴将聚集在吸附剂或滤芯上，并通过油滴表面张力形成油膜，油滴聚集成大油滴后依靠重力沉降下来，从而实现油气分离的目的；而且滤芯能提供更多的接触面积，能更有效的分离气体中的微小油滴。

2、本方案中排气装置的单向止回阀在不工作状态下，阀座与阀板是贴合在一起，阀片将盖住阀座上的出气孔；在工作状态下，高温高压气体由阀座上的出气孔进入并将阀片顶起后流入单向止回阀阀和排气腔内壁之间的容纳腔内，然后再从该容纳腔腔体进入排气管中，从排气管中排出。压缩机外界的液态冷媒如果从排气管出口端倒流进来，将进入单向止回阀和排气腔内壁之间的腔体中，而此时阀片将阻挡液态冷媒从出气孔中进入压缩机内部，能有效防止液态冷媒由排气管倒流回压缩机内部。

3、本方案中排气装置还包括在排气腔外壁设置安全阀，在压缩机的高温高压气体排气管附近安装安全阀，当压缩机高温高压端的排气管出现故障或压缩机内部压力过高时，安全阀可自动打开，压缩机内的过高的压力降被疏导；这样可以保护压缩机，防止压缩机内部的压力过高而出现安全事故。

4、本方案中的卧式涡旋压缩机，将辅支架周缘与机壳之间密封连接形成排气腔，油气分离管进气端设置于辅支架上且与压缩机内部空间连通，高温高压气体只能从辅支架上的通道进入油气分离管，然后再进入排气腔。这样设置，高温高压气体在电机区域流通时携带微小油滴，进入油气分离管后，大部分微小油滴滞留在油气分离管中；然后从油气分离管排气端喷射进入排气腔，气体所带动的剩余润滑油小油滴会留在排气腔内壁，再油泵运输回压缩机的油池内；高温高压气体再进入单向止回阀的出气孔，经过排气管排出；当压缩机内部高温高压气体积聚压力较大时，安全阀将自动打开，向压缩机外部释放一部分气体。本方案中的卧式涡旋压缩机，能实现比较彻底的油滴与气体的分离，有效防止液态冷媒由排气管倒流回压缩机内部，防止压缩机内部的压力过高而出现安全事故，提高了压缩机的使用寿命，降低了压缩机能耗。

附图说明

图1为实施例1中排气装置的剖面结构示意图；

图2为实施例1中油气分离管与辅支架连接状态的外观结构示意图；

图3为本发明中油气分离管的另一优选实施方式；

图4为本发明中油气分离管的另一优选实施方式；

图5为本发明中油气分离管的另一优选实施方式；

图6为本发明中油气分离管的另一优选实施方式；

图7为实施例2中单向止回阀与排气腔壁连接状态的外观结构示意图；

图8为图7的剖面结构示意图；

图9为实施例2中单向止回阀非工作状态下的立体结构示意图；

图10为实施例2中单向止回阀工作状态下的立体结构示意图；

图11为实施例3中安全阀与排气腔壁连接状态的外观示意图；

图12为实施例3中安全阀与排气腔壁连接状态的剖面结构示意图；

图13为实施例3中压缩机的外观结构示意图；

附图标记：01-油气分离管，11-进气端，12-排气端，13-混容腔，14-弯道，15-栅栏，16-滤网，17-滤芯，18-喇叭口；02-辅支架；03-排气腔，31-排气腔壁，32-固定台阶；04-排气管；05-单向止回阀，51-阀板，52-阀片，53-出气孔，54-固定件，55-容纳腔；06-安全阀，61-阀体，62-空腔，63-进气孔，64-排气孔，65-封堵片，66-弹簧，67-密封件，68-固定块；07-进气管；08-机壳；09-油泵；10-转子。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

实施例1

参见示意图1，显示压缩机一端的局部剖示图，本实施例中卧式涡旋压缩机的排气装置，设置于卧式涡旋压缩机的一端，包括排气腔03、排气管04和油气分离管01。辅支架02周缘与机壳08之间形成密封连接，辅支架02和机壳08端部之间形成了排气腔03，也即排气腔壁31属于机壳08的端部。转子10通过驱动轴固定连接在辅支架02上。油气分离管01设置于排气腔03中且与压缩机的辅支架02固定连接，油气分离管01包括相互连通的进气端(图中未标注)和排气端(图中未标注)，进气端与辅支架02另一侧的压缩机内部空间连通，排气端和排气腔03连通，且排气端开口方向朝下。在其他实施例中，可以通过其他结构方式形成排气腔03，比如排气腔壁31为独立于机壳08的结构，排气腔壁31与辅支架02连接的机壳08之间通过卡槽卡条连接或焊接等方式进行连接以形成排气腔03。

参见示意图1和图2，辅支架02上还设置有油泵09，油泵09与油气分离管01均位于排气腔03中。

参见示意图3，作为本实施例的改进，油气分离管01包括进气端11和排气端(图中未标记)，管道中间设置有弯道14，管道上还设置有混容腔13，混容腔13的直径大于管道其他部位的直径，排气端设置有喇叭口18。携带微小油滴的高温高压气体经过油气分离管时，由于设置弯道增大微小油滴与管道的接触面积，能更好的将油滴和气体进行分离；在排气端设置喇叭口，这样油滴可以顺着喇叭口流下；当气体从小直径的进气端11进入大直径的混容腔13中时，由于管道容积突然变大，气体的压强将迅速变小，气体流速变慢，微小油滴则更容易吸附在管道内壁凝结成油滴。而且油气分离管内积聚了油滴后可以在重力作用下顺着管道内壁流下至排气腔01内，然后在油泵09的作用下输送至压缩机内部的油池中。

作为本实施例的改进，混容腔13内部设置有润滑油吸附剂，当高温高压气体经过混容腔13时，微小油滴将被吸附剂所吸附，可提高润滑油和气体分离的效率。

参见示意图4，作为本实施例的改进，油气分离管01包括进气端11和排气端12(图中未标注)，管道中部设置有个弯道14(图中未标注)，管道上设置有混容腔13，混容腔13中设置有滤芯17，滤芯17具体可以采用多孔性的棉芯或多层纤维网格布。当携带微小油滴的高温高压气体进入混容腔13中，多孔性的棉芯能增加与油滴的接触面积，提高油滴吸附效率。

参见示意图5，作为本实施例的改进，油气分离管01包括进气端11和排气端12，管道中部设置有弯道14，靠近进气端11的管道上设置有混容腔13。混容腔13中设置有滤网16，当携带微小油滴的高温高压气体进入油气分离管01的混容腔13中，微小油滴会附着在滤网16上，实现油气分离的目的。

参见示意图6，作为本实施例的改进，油气分离管01包括进气端11和排气端12，管道中部设置有弯道14，靠近进气端11和排气端12的管道上均设置有混容腔13，混容腔13中设置有栅栏15。设置栅栏能提高微小油滴的吸附面积，提高油气分离的效率。

作为本实施例的改进，排气端的喇叭口内壁设置有多条导流槽(图中未画出)，这样有利于油滴沿着导流槽流出。

作为本实施例的改进，管道内壁设置有凸起或粗糙面，这样可以增加管道内壁和微小油滴的接触面积，有利于更多的微小油滴吸附在管道内壁。

作为本实施例的改进，混容腔13的底侧设置有出油口(图中未画出)，出油口底侧设置有对应的密封盖(图中未画出)，密封盖内侧设置有弹性密封圈。这样设置，当油气分离管混容腔中积累较多的润滑油液体时，可以在检修时打开密封盖，将混容腔中润滑油流出至排气腔中，再通过油泵泵送回压缩机的油池中，检修方便。

参见示意图1，介绍本实施例中油气分离管01的工作原理：当低温低压气体进入压缩机内部，并通过压缩结构被压缩成高温高压气体排出后，流通至电机和转子周围的空间。在高温高压气体流动过程中，高温高压气体会带走一部分压缩机内部油池里的润滑油，当没有设置油气分离管时，微小润滑油液体将随高温高压气体直接从排气管排出。为了改善这种状况，辅支架02和排气腔03内壁之间无缝隙连接形成了排气腔03，辅支架02上设置油气分离管01，这样高温高压气体只能从油气分离管01进入排气腔03。当高温高压气体携带微小油滴进入油气分离管01时，高温高压气体所带动的润滑油会滞留在排气腔03的内壁，然后在重力作用下流至排气腔03的底部，再经过油泵09的作用被泵回至电机区域的油池中。通过在辅支架02和排气腔03端壁之间形成排气腔03，油气分离管01设置在辅支架02上，高温高压气体经过油气分离管01后进入排气腔03，再从排气管04排出；显著提高了压缩机的油气分离效率，有效解决了高温高压气体将润滑油带出的技术问题。

实施例2

参见示意图7，与实施例1中相比，本实施例中的排气装置还包括单向止回阀05。单向止回阀05设置于排气腔03内部、排气管04的进口端一侧。单向止回阀05包括阀座和阀片52，本实施例中，阀座包括阀板51和固定件(图中未标记)，阀座板51上开设有出气孔53。

同时参见示意图8，其中图的左侧为压缩机的外侧空间(也即排气管04所在一侧)，右侧为排气腔03的区域(也即单向止回阀05所在一侧)。单向止回阀05与相对的排气腔壁31形成容纳腔55，排气管04与容纳腔55连通。阀片52的上端与阀板51固定连接，阀片52的下端搭盖于出气孔53上。出气孔53的水平高度高于排气管04的水平高度；这样设置，当液体冷媒经过排气管04倒流进入腔体中时，由于出气孔53的水平高度高于排气管04进口端的水平高度，由于二者的高度差，当腔体内积聚了大量液体冷媒达到了排气管04进口端所在高度，液体冷媒将会从排气管04排出，而无法通过出气孔53进入压缩机的内部空间，可以有效的阻止液态冷媒流入。

参见示意图9和图10，阀座包括阀板51和固定件54，其中固定件54具体可以为螺栓或卡扣等，固定件54将阀板51固定在排气腔壁31上。阀板51上设置有出气孔53，固定件54将阀板51紧固于排气腔壁31上。排气腔壁31设置有与阀板51配合的固定台阶32，阀板51设置于固定台阶32上，固定件54将阀板51紧固于固定台阶32上。在本实施例中，阀板51上开设有两个固定孔，阀片52一端开设有一个固定孔。阀片52和阀板51之间通过固定件54连接并固定于压缩机的排气腔壁31上。固定件54为螺栓，在其他实施例中，也可以设置为弹性卡槽或卡齿，排气腔壁31对应位置设置配合的卡齿或弹性卡槽。

参见图9，本实施例中的单向止回阀05在不工作状态下，阀板51在重力作用下与阀板51是贴合在一起的，阀片52将盖住阀板51上的出气孔53(图中未示出)。参见示意图10，在工作状态下，高温高压气体由阀板51上的出气孔53进入将阀片52顶起后，流入容纳腔55内，然后再经由排气管04排出至压缩机外部空间。排气管04出口端的液态冷媒如果发生倒流，将进入单向止回阀05与排气腔03围合成的腔体中，而此时阀片52能将液态冷媒阻挡在腔体中，因此液态冷媒不能经由出气孔53进入压缩机内部，有效防止液态冷媒经由排气管04倒流回压缩机内部。

实施例3

参考示意图11和示意图12，本实施例的排气装置，还包括设置于排气腔03外壁上的安全阀06，安全阀06和排气管04设置于排气腔03的同一侧表面。参见示意图12，安全阀06包括阀体61、阀芯(图中未标记)、进气孔63和排气孔64。阀体61两端分别设置有进气孔63和排气孔64，阀体61中部设置有空腔62，空腔62两端分别于进气孔63和排气孔64连通。阀芯设置于阀体61内部的空腔62中，阀芯包括弹性件和封堵片65，本实施例中弹性件为弹簧66。弹簧66第一端和封堵片65固定连接，弹性件第二端与空腔62内部固定连接，封堵片65靠近进气孔63。封堵片65的直径大于进气孔63直径。弹簧66的第一端与封堵片65固定连接，第二端与空腔62内壁固定连接。弹簧66置于空腔62中时处于略微压缩的状态，封堵片65置于空腔62中靠近进气孔63的一端，由于弹簧66处于压缩的弹性形变状态下，会将封堵片65顶住贴紧进气孔63。封堵片65的直径略大于进气孔63的直径，且小于空腔62的内径；这样封堵片65堵住进气孔63后，压缩机内部的高温高压气体对封堵片65的压力低于弹簧66的形变力时，高温高压气体不能顶开封堵片65；只有当高温高压气体压力超过弹簧66的形变力时，才能顶开封堵片65进入空腔62中。

继续参见示意图12，在本实施例中，为了方便弹簧66的安装，在空腔62内壁靠近排气口的位置设置了相对的两个固定块68，弹簧66的第二端通过焊接或绑扎等方式固定在其中一个固定块68上。弹簧66的第二端与另外一个固定块68之间不连接，只有当弹簧66被压缩时，弹簧66第二端的自由部分会压在另外一个固定块68表面。这样设置，一方面能更方便的将弹簧66固定在空腔62中，另一方面，弹簧66压缩时由于固定块68的阻挡，不会堵塞排气孔64。

同时参见示意图11和图12，排气腔壁31上开设有泄压孔，安全阀06一端为固定部(图中未标记)，另一端为连接部(图中未标记)，固定部上开设有排气孔64，连接部上开设有进气孔63(图中未画出)，且排气孔64和进气孔63连通，连接部与排气腔03上的泄压孔连接。连接部上设置有外螺纹，泄压孔周缘设置有相互配合的内螺纹，安装时只需要将安全阀06的连接部与泄压孔之间通过螺纹连接即可。在本实施例中，阀体61的为t字形的结构，其中固定部直径大于连接部的直径，这样设置可以使得安全阀06安装在排气腔03上之后，固定部尽可能多对排气腔03的泄压孔处形成封堵，减少压缩机正常工作压力下，高温高压气体从安全阀06和排气腔03之间的接缝处漏出。为了保证压缩机正常工作压力状态下安全阀06的密封作用，在阀体61的固定部拐角处与排气腔03接触的地方设置有弹性密封件67，如图所示，弹性密封件67为内径与阀体61配合的圆环形，可以为弹性橡胶圈或聚氨酯材料或硅胶或工程塑料等材料制成。

作为本实施例的改进，在其他实施例中，也可以在泄压孔的周缘设置卡槽或凹洞，在连接部上设置相互配合的卡条或凸起，这样连接部可以卡入泄压孔内，实现安全阀安装在排气腔壁上。

作为本实施例的改进，在其他实施例中，安全阀嵌入泄压孔内的连接部分为弹性件制成，弹性件的直径略大于泄压孔的直径。这样安全阀卡入泄压孔之后会形成过盈配合；能防止气体从二者拼缝处漏出，保证正常压力情况下安全阀的密封作用。

参考示意图13，本实施例还包括一种卧式涡旋压缩机，整个卧式压缩机通过固定座(图中未标记)固定在预定的安装位置。压缩机主要包括控制器、电机、压缩机构、主支架、辅支架、进气管07、排气管04、排气腔、油气分离管、单向止回阀、安全阀06和机壳08。其中电机和压缩机构均设置在支架上，支架与机壳08固定连接，排气管04和安全阀06设置在排气腔壁31的端部。

本实施例中压缩机的工作过程简介：压缩机正常工作时，低温低压的冷媒从进气管07进入压缩机内部，然后进入涡旋盘内被压缩成为高温高压气体，随后高温高压气体扩散至电机所在区域，并经过油气分离管进入排气腔，再经由单向止回阀进入排气管04排出至压缩机外部。当压缩机内部为正常压力(比如低于5mpa)状态时，这时压缩机内部高温高压气体的压力比较低，由于安全阀06中弹簧的弹性形变作用，将封堵片顶住并贴紧进气孔，因此气体不会进入安全阀中；当压缩机内部的压力值达到较高压力状态时(比如5mpa及以上)，高温高压气体对封堵片的压力超过了弹簧的弹性形变力，会将与弹簧连接的封堵片顶开，然后高温高压气体进入阀芯，再经过排气孔排出，从而达到自动泄压的目的。

本实施例中的卧式涡旋压缩机，通过设置排气腔和油气分离管，显著提高了压缩机的油气分离效率，有效解决了高温高压气体将润滑油带出的技术问题；通过设置单向止回阀，有效防止排气管出口端外部的液态冷媒经由排气管倒流至压缩机内部，提高压缩机的工作效率，降低压缩机的能耗；通过设置安全阀，实现压缩正常工作状态时不排气，压缩机内部压力过高的情况下自动排气，以保证压缩机的安全，安全阀结构简单、不容易堵塞且高效可靠。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。