旋转压缩机及具有其的制冷循环装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种旋转压缩机及具有其的制冷循环装置。旋转压缩机的密封的壳体中收纳了电动电机和压缩机构部，壳体上设有吸入管，壳体的底部设有储存润滑油的储油槽，压缩机构部包括汽缸、活塞、滑片、曲轴和轴承，汽缸设有压缩腔。从压缩腔排出的含油冷媒气体，至少经过配置于曲轴与轴承间的气体通路，排出到壳体内部。根据本发明实施例的旋转压缩机，降低压缩机的排油量，在保证压缩机构部供油充足的基础上无需增加压缩机的封油量。
【专利说明】
旋转压缩机及具有其的制冷循环装置
技术领域
[0001]本发明涉及制冷领域，尤其是涉及一种旋转压缩机及具有其的制冷循环装置。
【背景技术】
[0002]现有的旋转压缩机，为了曲轴与活塞的润滑，使用利用曲轴回转的离心供油栗。但是，应用在空调等的旋转压缩机的离心供油栗，会导致出现在低外气温起动、除霜运转、高速运转的多种运转模式下大量排油量而引发的压缩机内油量(油面高度)下降的问题，供油栗量不足变为压缩机故障的主要原因。
[0003]为了改善油量(油面高度)下降导致的供油栗量不足，增加压缩机的封油量是常识。以空调为例，如果制冷循环的冷媒封入量是1000g，封油量的基准是冷媒封入量的30?45%。但是，增加封油量，会增加制冷循环的排油量，不仅压缩机内的油量(油面)变动会增加，润滑油中的冷媒封入量也会增加。也就是说，增加封油量，不仅根本没有解决问题，而且也不利于压缩机的小型化，也有增加成本和环保方面的隐患。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本发明提出一种旋转压缩机，降低压缩机的排油量且保证压缩机构部供油充足。
[0006]本发明还提出一种具有上述旋转压缩机的制冷循环装置。
[0007]根据本发明实施例的旋转压缩机，密封的壳体中收纳了电动电机和被所述电动电机驱动的压缩机构部，所述壳体上设有吸入管，所述壳体的底部设有储存润滑油的储油槽，所述压缩机构部包括汽缸、活塞、滑片、曲轴和轴承，所述汽缸设有压缩腔，所述活塞偏心回转地设在所述压缩腔内，所述滑片往复运动地设在所述汽缸上，所述曲轴驱动所述活塞偏心转动，所述轴承与所述曲轴配合;从所述压缩腔排出的含油冷媒气体，至少经过配置于所述曲轴与所述轴承间的气体通路，排出到所述壳体内部。
[0008]根据本发明实施例的旋转压缩机，从压缩机排出的含油冷媒气体在流经气体通路的过程中会对压缩机构部起到润滑的作用，降低压缩机的排油量，从而不会造成储油槽内的润滑油的液面大幅下降，进而在保证压缩机构部供油充足的基础上无需增加压缩机的封油量，不仅可以避免压缩机发生磨耗故障且可以使得压缩机小型化。
[0009]在本发明的一些实施例中，所述含油冷媒气体至少包括从所述吸入管返回到所述压缩腔的润滑油。
[0010]在本发明的一些实施例中，开孔于所述压缩腔的油注入孔通过所述活塞的偏心回转或者所述滑片的往复运动进行开闭，所述储油槽内的润滑油通过所述油注入孔注入到所述压缩腔内。
[0011]在本发明的一些实施例中，所述气体通路的通路面积大于所述压缩腔的全部排出孔的总开孔面积。
[0012]在本发明的一些实施例中，所述含油冷媒气体的一部分流出到所述汽缸与所述滑片间的滑动面。
[0013]在本发明的一些实施例中，从所述压缩腔排出的所述含油冷媒气体经由消音器后排入到所述气体通路内。
[0014]在本发明的一些实施例中，所述气体通路至少由配置于所述曲轴内的轴中孔、配置于所述曲轴与所述轴承之间的油槽、与所述轴中孔和所述油槽连通的气孔构成。
[0015]在本发明的一些实施例中，所述曲轴和所述轴承滑动配合，或者所述曲轴和所述轴承之间设有滚动轴承。
[0016]在本发明的一些示例中，所述轴中孔具有设在所述曲轴的轴端和所述曲轴的外周壁上的开孔。
[0017]进一步地，至少一个所述开孔位于设在所述轴承上的消音器内。
[0018]在本发明的另一些示例中，所述轴中孔在轴向上贯穿所述曲轴。
[0019]在本发明的进一步实施例中，旋转压缩机还包括用于分离所述轴中孔内的所述含油冷媒气体中的润滑油的油分离器。
[0020]在本发明的一些实施例中，所述电动电机的转子上设有在平行于所述曲轴的转动轴线的方向上贯穿所述转子的转子气孔。
[0021]根据本发明实施例的制冷循环装置，包括根据本发明上述实施例的旋转压缩机。
[0022]根据本发明实施例的制冷循环装置，通过设有上述的旋转压缩机，可以降低压缩机的排油量，降低压缩机的封油量，且可以保证压缩机的可靠运行。
[0023]进一步地，封入所述制冷循环装置的冷媒量(质量R)和润滑油量(质量L)的比率(L/R)是 5% ?25%。
【附图说明】
[0024]图1与本发明实施例1相关的、旋转压缩机内部和制冷循环的纵截面图；
[0025]图2与实施例1相关的、压缩机构部的详细构成和润滑方法的截面图；
[0026]图3与实施例1相关的、压缩机油注方法的平面图；
[0027]图4与实施例1相关的、压缩腔中含油冷媒气体润滑油构成和动态相关的概念图；
[0028]图5与实施例1相关的、滑片滑动面供油方案的截面图；
[0029]图6与本发明实施例2相关的、提高轴中孔的储油手段的截面图(I);
[0030]图7与实施例2相关的、提高轴中孔的储油手段的截面图(2);
[0031]图8与本发明实施例3相关的、分别配置两个排气装置和消音器的设计例；
[0032]图9与实施例3相关的、配置一个排气装置和两个消音器的设计例；
[0033]图10与本发明的实施例4相关的、配置一个排气装置的两个消音器的设计例；
[0034]图11与本发明的实施例5相关的、含油冷媒气体流动逆向的一个排气装置和两个消音器的设计例；
[0035]图12与本发明的实施例6相关的、多汽缸旋转压缩机的应用设计例；
[0036]图13与实施例6相关的、从一个轴中孔到上下的分流供油的设计例；
[0037]图14与本发明的实施例7相关的、使用滚动轴承的设计例；
[0038]图15与本发明的实施例8相关的、通过轴端孔改变含油冷媒气体流动的压缩机截面图；
[0039]图16与本发明的实施例8相关的、通过转子消音器改变含油冷媒气体流动的压缩机截面冷媒；
[0040]图17与本发明的实施例9相关的、卧式旋转压缩机截面图和制冷循环。
[0041]附图标记:
[0042]单缸旋转压缩机1、壳体2、电机下腔2a、电机上腔2b、电机6、转子8、电机线圈7a、定子7、定子外周槽7b、润滑油9、储油槽60、
[0043]压缩机构部5、汽缸40、压缩腔40a、第I轴承10、第2轴承20、活塞15、滑片18、第2消音器24、油注入孔23、滑片槽43、排气孔45a、吸气孔44、滑片供油槽43a、滑片供油孔21、第I消音器14、内周槽12、消音器连通孔63(36)、消音器排出孔14a、
[0044]曲轴25(55)、主轴30、副轴33、偏心轴32、轴端孔25a、轴中孔26、轴中气孔30a、套管26a、油分离栓53、中隔板35、
[0045]吸入管75、供油管50、排气管3、套管52、推力板65、
[0046]冷凝器70、膨胀阀71、蒸发器72、储液罐73、
[0047]排气装置45、转子消音器8b、第I滚动轴承66、第2滚动轴承68、
[0048]储油腔80、中间腔81、电机腔82。
【具体实施方式】
[0049]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0050]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0051 ]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0052]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0053]下面参考图1-图17详细描述根据本发明实施例的旋转压缩机1，其中旋转压缩机I可以为单缸压缩机也可以为多缸压缩机。
[0054]根据本发明实施例的旋转压缩机I，密封的壳体2中收纳了电动电机6和被电动电机6驱动的压缩机构部5，壳体2上设有吸入管75，壳体2的底部设有储存润滑油的储油槽。电机6包括定子7和转子8。
[0055]压缩机构部5包括汽缸、活塞、滑片18、曲轴和轴承，汽缸设有压缩腔，活塞偏心回转地设在压缩腔内，滑片18往复运动地设在汽缸上，曲轴驱动活塞偏心转动，轴承与曲轴配合。可选地，曲轴和轴承滑动配合，或者曲轴和轴承之间设有滚动轴承。在图1-图11、图14-图17所不的不例中，汽缸的标号为40，压缩腔的标号为40a、活塞的标号为15、曲轴的标号为25，为了便于描述，在下述的一些描述中以图1-图11、图14-图17所示的示例中标号为准。在图12和图13所示的示例中，汽缸为两个且为第一汽缸37和第二汽缸38，第一汽缸37设有第一压缩腔37a，第二汽缸38设有第二压缩腔38a，第I活塞37b和第2活塞38b与曲轴55配合以由曲轴55驱动转动。
[0056]从压缩腔排出的含油冷媒气体，至少经过配置于曲轴25与轴承间的气体通路，排出到壳体2内部。也就是说，气体通路经过曲轴25和轴承，从压缩腔排出的含油冷媒气体在流动过程中经过曲轴25和轴承，从而可以对压缩机构部进行润滑。
[0057]根据本发明实施例的旋转压缩机I，从压缩机排出的含油冷媒气体在流经气体通路的过程中会对压缩机构部起到润滑的作用，降低压缩机的排油量，从而不会造成储油槽内的润滑油的液面大幅下降，进而在保证压缩机构部供油充足的基础上无需增加压缩机的封油量，不仅可以避免压缩机发生磨耗故障且可以使得压缩机小型化。
[0058]在本发明的一些实施例中，含油冷媒气体至少包括从吸入管75返回到压缩腔40a的润滑油。从而可以进一步保证润滑效果。
[0059]在本发明的一些实施例中，开孔于压缩腔40a的油注入孔23通过活塞15的偏心回转或者滑片18的往复运动进行开闭，储油槽内的润滑油通过油注入孔23注入到压缩腔40a内。也就是说，压缩腔40a对应设置有油注入孔23，油注入孔23可以通过供油管与储油槽内连通，可以通过活塞15的偏心回转或者是滑片18的往复运动打开或者关闭油注入孔23，当油注入孔23打开时，在壳体2的内部环境和压缩腔40a的压差作用下，储油槽内的润滑油通过供油管排入到压缩腔40a内。从而可以进一步保证润滑效果。
[0060]在本发明的优选实施例中，气体通路的通路面积大于压缩腔40a的全部排出孔的总开孔面积。从而可以降低流入气体通路的冷媒的气体阻力损失，避免压缩机效率下降。
[0061]在本发明的一些实施例中，含油冷媒气体的一部分流出到汽缸40与滑片18间的滑动面。也就是说，从压缩腔40a排出的一部分含油冷媒气体流入到汽缸40和滑片18之间的滑动面，从而可以对滑片18起到润滑作用，流入到汽缸40与滑片18间的滑动面的润滑油在壳体2的内部环境和压缩腔40a之间的压差作用下流回到压缩腔40a内。
[0062]在本发明的一些实施例中，从压缩腔排出的含油冷媒气体经由消音器后排入到气体通路内。从而可以降低噪音。
[0063]根据本发明的一些实施例，气体通路至少由配置于曲轴25内的轴中孔26、配置于曲轴25与轴承之间的油槽、与轴中孔26和油槽连通的气孔构成。具体地，进入到轴中孔26内的含油冷媒气体通过气孔可以进入到油槽内以对轴承和曲轴25进行润滑。
[0064]在本发明的一些示例中，轴中孔26具有设在曲轴25的轴端和曲轴25的外周壁上的开孔，含油冷媒气体从其中一个开孔进入到轴中孔26内然后从另一个开孔排出轴中孔26。进一步地，至少一个开孔位于设在轴承上的消音器内，从而可以降低噪音。
[0065]在本发明的另一些示例中，轴中孔26在轴向上贯穿曲轴25，也就是说，轴中孔26在曲轴25的两个轴端开孔。
[0066]在本发明的进一步实施例中，旋转压缩机I还包括用于分离轴中孔26内的含油冷媒气体中的润滑油的油分离器。也就是说，通过设有油分离器，可以将轴中孔26内的含油冷媒气体中的润滑油分离出来，分离出来的润滑油滞留在轴中孔26内，进一步提高润滑效果。在本发明的一些示例中，如图6所示，曲轴25的外周壁上设有轴中气孔30a，油分离器为设在轴中气孔30a上的套管26a。在本发明的另一些示例中，如图7所示，油分离器为设在轴中孔26的内周壁上的油分离栓，油分离栓由叠加设置的多孔介质、网状或者肩状部材构成。
[0067]根据本发明的一些实施例，电动电机6的转子8上设有在平行于曲轴25的转动轴线的方向上贯穿转子8的转子气孔8a。
[0068]根据本发明实施例的制冷循环装置，包括根据本发明上述实施例的旋转压缩机I。
[0069]根据本发明实施例的制冷循环装置，通过设有上述的旋转压缩机I，可以降低压缩机的排油量，降低压缩机的封油量，且可以保证压缩机的可靠运行。
[0070]在本发明的一些实施例中，封入制冷循环装置的冷媒量(质量R)和润滑油量(质量L)的比率(L/R)是5%?25%。
[0071]下面参考图1-图17详细描述根据本发明几个具体实施例的旋转压缩机。
[0072]实施例1:
[0073]本发明的设计概要，基于图1进行说明。单缸旋转压缩机I具备固定于密封壳体2的内周壁的变频式电动电机6(以下简称为电机6)和压缩机构部5，密封壳体2(以下简称为壳体2)的底部构成的储油槽60配置润滑油9(以下简称为油9)。压缩机构部5被构成电机6的转子8驱动。电机下腔2a和电机上腔2b是壳体2内被电机6划分的高压腔。
[0074]压缩机构部5包括被电弧点焊到壳体2的内周壁的汽缸40、密封汽缸40的压缩腔40a且与曲轴25的主轴30滑动配合的第I轴承10、与副轴33滑动配合的第2轴承20、被偏心轴32驱动以在压缩腔40a中偏心回转的活塞15、与活塞15同步往复运动的滑片18。第2消音器24被固定到汽缸40上的4?5根螺钉中的全部、或者这些螺钉的2?3根固定到第2轴承20上。也就是说，与以往的旋转压缩机相同。
[0075]从吸入管75流入到压缩腔40a的低压冷媒气体，在压缩腔40a中被压缩变为高压的含油冷媒气体，含油冷媒气体经过配置于第2轴承20的排气装置，排气到第2消音器24。含油冷媒气体从曲轴25的轴端孔25a流向轴中孔26并从轴中气孔30a排气到电机下腔2a。
[0076]在该过程中，含油冷媒气体流出到加工在曲轴25上的油孔、油槽和活塞15的内周壁，以润滑曲轴25与第2轴承20及第I轴承10的滑动面、及润滑活塞15的滑动面。与储油槽60的油中连通的供油管50，开孔于压缩腔40a，补充油9到压缩腔40a。
[0077]排出到电机下腔2a的含油冷媒气体，通过电机线圈7a及转子8的外径间隙(气隙)到达电机上腔2b。其间，含油冷媒气体所含的油，通过与高温电机线圈7a的热交换，形成粒状化，在电机上腔2b从冷媒气体中分离出来。分离的油的大多数，从四个定子外周槽7b面向储油槽60落下。
[0078]—方面，在电机上腔2b中减少含油量的高压冷媒气体从排气管3流向冷凝器70，变为冷凝冷媒，在膨胀阀71中压力下降的低压冷媒通过蒸发器72，从分离液体冷媒的储液罐73流向吸气管75、返回压缩腔40a。该循环冷媒量所含的油量比率，被称为循环油量(％)或0CR(0il Circulat1n Rat1)。
[0079]制冷循环的冷媒循环量(质量)，相当于压缩腔40a的吸气冷媒量和从排气管3排出的排气冷媒量。另外，制冷循环的OCR，需要在冷媒循环量的1%以下，如果超过2%后因为油的热绝缘会引起换热器效率下降，导致制冷循环的性能下降。
[0080]但是，压缩机起动后或除霜时等的OCR超过10%，壳体2的储油槽60的油量大幅下降。但是，储油槽60的油量和制冷循环循环油量的总量是一定的，相当于壳体2的设计封油量。
[0081]壳体压力是高压的旋转压缩机的压缩腔冷媒气体，包含制冷循环中从吸入管75返回的返回油(相当于OCR)和从活塞内周壁及滑片后端(任何一方都是高压侧)泄漏到压缩腔的压差油。
[0082]从本实施例1的压缩腔40a排出的含油冷媒气体，具有以下特点:除了含有上述的返回油和压差油之外，还含有来自供油管50的注入油。如后面所述，实施例1的含油冷媒气体，在稳定运转时，含有6 % (质量比)的油。
[0083]图2是压缩机构部5的构成零部件和含油冷媒气体相关的滑动零部件润滑的详图。连接于开孔于压缩腔40a的油注入孔23的供油管50，贯通第2消音器24并开孔于储油槽60的油9中。套管52防止从第2消音器24的气体泄漏。曲轴25的下端，滑动固定于第2轴承20下端的推力板65上。但是，偏心轴32的下端面等，即使作为推力面也可。
[0084]从排气装置45排出到第2消音器24的含油冷媒气体的压力，经常比壳体2的内压略高。因此，从第2消音器24排出的含油冷媒气体，从开孔于推力板65的轴端孔25a，面向上部流入轴中孔26。在该过程中，通过曲轴25的回转，质量大的油，与冷媒气体一体、从轴中孔26中开孔于曲轴25外周壁的油孔(27a等)排出，分别流入油槽33b、油槽32b和油槽27b。
[0085]因此，可润滑与曲轴25滑动配合的第2轴承、活塞15(内周壁)和第I轴承10。而且，流出到活塞15内周壁的油，润滑活塞15的上下滑动面，其中一部分变为到压缩腔40a的压差油、回收到含油冷媒气体中。另外，活塞15的内径空间，暂时变为储油腔。
[0086]与这些活塞15公转连动、在滑片槽43(图3)内往复运动的滑片18，被壳体2和压缩腔40a的压差润滑。也就是说，壳体2的漂浮油或储油槽60的油9，通过滑片18的滑动面，流入至IJ压缩腔40a后，回收到排出的含油冷媒气体，排出到第2消音器24。也就是说，压差油是从活塞15和滑片18的滑动面泄漏到压缩腔40a的油。
[0087]在此，轴中孔26及油槽27a等的油槽，也是油冷媒气体的排气通路。因此，将这些排气通路的总称为气体通路后，气体通路面积比从压缩腔40a的排气通路一一排气孔45a的面积略大。否则的话，流入气体通路的气体阻力损失，会导致压缩机效率下降。排气孔45a是多个时，排气孔45a的面积是这些的总面积。
[0088]轴中孔26，是应用于空调等的排气量多的旋转压缩机的气体通路扩大手段。因此，应用于制冷设备等的压缩比大、排气量小的设计，或曲轴径小的小型旋转压缩机，取消轴中孔26，扩大设置于曲轴的外周壁和轴承内周壁间的油槽，也可变为气体通路。而且，轴承的内周壁也可配置油槽。
[0089]接下来，对含油冷媒气体的油量进行说明。旋转压缩机的标准运转条件、或稳定的制冷循环中，活塞15和滑片18的压差油总量，大约是2%。因为分离测试该油量困难，所以把各自压差油量看作为循环冷媒量的I %。
[0090]把从制冷循环到压缩腔40a的返回油(OCR)当作I%，把从供油管50的注油量当作3%，含油冷媒气体中的总油量变为冷媒气体量的6 % (质量比)。供油管50的注油量，不影响储油槽60的油量(油面)。
[0091]假设空调制冷循环的制冷循环量为50Kg/小时(h)、含油冷媒气体的油量是6%，冷媒气体所含的油量则为3如/小时(11)、56(^/分(111)或0.93(^/秒(8)。但是，油的比重为0.9。
[0092]一方面，根据以往的离心供油栗中储油槽标准油量(油面)的实验数据，曲轴的回转数为60rps时的栗油量约为50?60cc/分(m)，基本相当于本实施例的供油量。但是，图2所示的第2消音器24的下端附近的油面中，栗油量大幅度下降。另外，上述栗油量，是从第I轴承(也称作主轴承)的上端排出到电机下部空间的油量。
[0093]与润滑形态相比后，供油栗包括设在曲轴内且因曲轴离心力而转动的螺旋板，含油冷媒气体中油粒小的喷雾油在螺旋板的搅拌作用下上升而接近被轴回转扩散的飞沫油。因此，考虑到滑动配合间隙，油均匀深入浸入20μπι以下的间隙时，因高压供油的含油冷媒气体有利。
[0094]离心供油栗的曲轴内压相当于壳体内压，含油冷媒气体压力比壳体内压高约
0.0lMPa。但是，从压缩机起动后到稳定运转的约10?20分钟、以及高速运转中，吸气压力和排气压力分别变高，所以含油冷媒气体压力增加。因此，滑动间隙的供油力，比离心供油栗有利。
[0095]本实施例，与使用温度低的含油冷媒气体相比，离心供油栗使用相对高温的储油槽的油。因此，该温度差产生的滑动面的冷却效果中，对含油冷媒气体有利。也就是说，是喷雾润滑的效果。
[0096]图3是通过与供油管50连接的油注入孔23，将储油槽60的油9注入到压缩腔40a的方法。图2的截面X是图3的平面图，图3的Y—Y截面是图2的截面图。
[0097]活塞15的偏心回转是逆时针方向，在该设计中，第2轴承20配置的油注入孔23，从活塞15的回转角Θ1 (约70°)开孔、到Θ2(约180°)关孔。从Θ1到Θ2的活塞回转角中的压缩腔40a的压缩压力，比储油槽60的油压(高压)小，所以油9断续注入到压缩中的冷媒气体。
[0098]到压缩腔40a的注油量，大致由上述开孔角度(Θ2 — Θ1)、油注入孔23的孔径、储油槽60和压缩腔40a的压力差决定，随着曲轴25的速度而发生些许变化。因此，压缩腔40a的注油量，可任意调整。但是，过度增加注油量后，因为溶解到注油的冷媒再膨胀，压缩动力会增加。
[0099]压缩腔40a的油注入手段，不只是图3所示通过活塞15开关油注入孔23，而是可以采用滑片18往复运动的方法、或使用单向阀及流体单元等注油到压缩腔的方法。
[0100]图4是压缩腔40a和滑动零部件的油出入通路，展示了滑动零部件润滑中应用含油冷媒气体的本发明的基本概念。①是制冷循环一圈、从与吸气管75连接的吸气孔44返回到压缩腔40a的返回油，相当于上述的排油量(OCR)。
[0101]②是通过压缩腔40a内外压力差，从活塞15的内周壁通过活塞上下平面滑动间隙，泄漏到压缩腔40a中压侧和低压侧的压差油。活塞15的内周壁是含油冷媒气体的气体通路，所以该压差油从含油冷媒气体中提供。但是，来自活塞15的压差油，从压缩腔40a排出到第2消音器24，作为含油冷媒气体被回收。也就是说，②是可反复使用的循环油。
[0102]③是通过压缩腔40a和壳体2的压差、通过滑片18平面滑动间隙的压差油，该压差油也是从压缩腔40a排入第2消音器24中作为含油冷媒气体被回收。④是上述供油管50产生的注入油。⑤是完成主轴30、第2轴承20、第I轴承10和活塞15的润滑，排出到电机下腔2a的排出油。
[0103]关于循环冷媒量相对的含油冷媒气体的油量(％)，如前所述，①是I%，②和③分别是1%，④是3%，第2消音器24的含油冷媒气体中的总油量为6%。但是，②是返回到含油冷媒气体的循环油，所以到⑤的电机下腔2a的排油量变为含油冷媒气体量的5%，等于①+③+④的总量5 %。
[0104]通过详细的观察，从第2消音器24流出油量是6%，所以通过副轴33的内外周壁的油量是6%，外套在偏心轴32上的活塞15的内周壁中，油量I %减少，主轴30内外周壁的通过油量变为5 %，该油量返回到壳体2中。上述含油冷媒气体的移动距离中，各滑动部被润滑。这样一来，第2消音器24的含油冷媒气体的气体通路是被密封的通路，过程中没有泄漏到壳体2中，可有效地应用到除去滑片18的全部润滑零部件中。
[0105]在此，追加说明返回油①。应用到空调上的旋转压缩机，在起动后的约10分钟或除霜运转的约5?15分钟的不稳定时间中，压缩机的排油量变为最大。通常，排油量超过10%后，同时发生急剧的储油槽油量下降。其原因之一，是停止中的压缩机的油中溶解了大量冷媒，冷媒伴随着起动沸腾;第二个原因是，因为过剩的低压冷媒吸入，压缩机的冷媒循环量变得过大，储油槽的油发生搅拌现象。
[0106]但是，如上所述，压缩机的排油量变为返回油①，变为含油冷媒气体的油量，以往课题的储油槽的油量下降减少可得到理论性的回避。也就是说，本发明并不依靠壳体2的油量，防患上述不稳定运转中的信赖性问题于未然。换而言之，本发明可大幅度地减少压缩机的封油量。减少封油量，不仅可使得压缩机小型化，也成为较少冷媒注入量的有利手段。
[0107]接下来，图5中，追加汽缸40的滑片槽43(图3所示)配置的滑片供油槽43a和与该槽连通、开孔于第2消音器24的滑片供油孔21。第2消音器24内的含油冷媒气体中的6%总油量中的约I %的油，通过第2消音器24和压缩腔40a的压差，按照滑片供油孔21、滑片供油槽43a和滑片18的滑动面的顺序流出后，流到压缩腔40a。其后，回收到第2消音器24。也就是说，可作为与从活塞15返回的油一样反复利用的循环油。
[0108]这样一来，在滑片18和活塞15的润滑中使用第2消音器24中的含油冷媒气体，与以往一样，即使滑片后端和曲轴下端不接触储油槽，也可供油。因此，与储油槽60的油量下降无关，变为减少封油量的有效手段。
[0109]滑片供油孔21设置有滑片槽供油管56(虚线)后，储油槽60可直接供油给滑片槽43a。例如，滑片18的侧面滑动面上追加油槽，配合滑片18的往复运动，只要在压缩腔40a中设置细槽，可取代供油管50。
[0110]实施例1，主要是应用于运转条件和冷媒封入量多的空调的设计例，应用于循环冷媒量小的小型旋转压缩机、用于制冷.冷藏设备的旋转压缩机设计中可选择省略供油管50。旋转压缩机，一般使用与冷媒相溶的油，比较少使用与冷媒不相溶的油。本发明中的含油冷媒气体可以使用上述任意一种油。
[0111]本发明，因为脉动的含油冷媒气体与第2消音器24连接，通过压缩机构部5中心的轴中孔26，降低噪音的效果大。通过追加下述实施例3等中描述的消音器，该效果会更加明显。而且，把第2消音器24作为二重构造(即第2消音器24可以为双层结构)，可进一步改善防音效果。
[0112]实施例2:
[0113]图6和图7，是利用冷媒气体与油的比重差，使得通过轴中孔26的含油冷媒气体，选择性地延长油滞留在轴中孔26的时间，或把轴中孔26当作是简单的储油腔的设计。另外，轴中孔26中的油的滞留量饱和后，排出到电机下腔2a的含油冷媒气体的油量不会变化。
[0114]图6中，将薄片的套管26a固定到轴中气孔30a上，将螺旋板28压入到轴中孔26的下侧。从轴端孔25a流入到轴中孔26的含油冷媒气体，通过螺旋板28加速回转。比冷媒气体比重大的油，沿着轴中孔26的内壁上升，所以通过油孔33a、油孔32a和油孔27a的油量增加。另夕卜，沿着内壁上升的油，因为不能通过轴中孔26中凸起的套管26a，油滞留在轴中孔26中。而比重小的冷媒气体，通过套管26a，排出到电机下腔2a中。
[0115]图7中，将油分离栓53固定到轴端孔25a的内周壁上。油分离栓53是通过叠加多孔材质、网状或肩状部材构成的栓。含油冷媒气体通过油分离栓53后，回转加速，可发挥与图6相同的效果。作为油分离栓53的材料，内藏于油分离器的油分离部材可作为参考。这样一来，实施例2，增加轴中孔26的储油量，提高润滑性能。
[0116]实施例3:
[0117]图8，配置排气装置45的第I轴承10上，追加第I消音器14。从吸气管75吸入到压缩腔40a的低压冷媒气体，变为高压含油冷媒气体，均等分流排出到第2消音器24和第I消音器14中。
[0118]排入到第I消音器14的含油冷媒气体通过消音器连通孔63与排入到第2消音器24的含油冷媒气体合流。其后，从轴端孔25a通过轴中孔26，从轴中气孔30a排出。其间，润滑各滑动零部件。在本实施例中，油槽27b和油槽33b分别加工到第I轴承10和第2轴承20的内周壁上。
[0119]图9中，即使只是第I轴承10上配置排气装置45的设计，通过在第2轴承20上追加第2消音器24，排出到第I消音器14的含油冷媒气体，经由第2消音器24从轴端孔25a流入到轴中气孔30a。在该设计中，轴中孔26变为第3消音器，降低噪音。
[0120]实施例4:
[0121]图10中，轴承孔1b开孔于加工在第I轴承10内周壁上的内周槽12和第I消音器14。排出到第2消音器24的含油冷媒气体，通过轴端孔25a和轴中孔26，从轴中气孔30a经由内周槽12和轴承孔10b，流入到第I消音器14。其后，从消音器排出孔14a，排出到电机下腔2a。
[0122]实施例4，排气脉动为最大噪音源的高压冷媒气体，通过由第2消音器24、轴中孔26和第I消音器14构成的三段消音器，可以降低噪音。还可以在主轴30的外周壁上设计圆周槽以取代内周槽12。
[0123]实施例5:
[0124]图11中，第I轴承10上配置排气装置45，轴中气孔30a开孔于第I消音器14中。排出到第I消音器14中的含油冷媒气体，从轴中气孔30a流到轴中孔26，从轴端孔25a排出到第2消音器24。其后，从第2消音器连通孔64排出到电机下腔2a。也就是说，与实施例1相比，轴中孔26的含油冷媒气体的流动逆向。
[0125]把第I消音器14的含油冷媒气体的油量作为6%，通过主轴30的油量是6%，通过偏心轴32和活塞15内周壁，油量减少I%，副轴33的润滑油量变为5%，第2消音器24的含油冷媒气体的油量也是5%。
[0126]实施例4的图10中，在第I轴承10上配置排气装置45，如果在实施例4的压缩机中追加第2消音器连通孔64，含油冷媒气体的流动同图11 一样。这样一来，本发明，滑动零部件的供油使用最高压的含油冷媒气体，气体流动方向的设计自由度变大。
[0127]实施例6:
[0128]图12所示的压缩机构部，是具有第I汽缸37和第2汽缸38的双缸旋转压缩机，也是应用到多缸旋转压缩机的应用例。
[0129]分别具有第I压缩腔37a和第2压缩腔38a的两个汽缸，与固定于壳体2内周壁的中隔板35的两侧平面连接。第I轴承10和第2轴承20分别配置排气装置45和收纳排气装置45的第I消音器14和第2消音器24。曲轴55与第I轴承10和第2轴承20滑动配合，两个偏心轴分别驱动第I活塞37b和第2活塞38b。
[0130]设在中隔板35中且开孔于两个压缩腔的油注入孔23与横孔35a和供油管50连接。因此，储油槽60内的油9均等注入第I压缩腔37a和第2压缩腔38a。排出到第I消音器14的含油冷媒气体，流向消音器连通孔36，与第2消音器24内的含油冷媒气体合流。其后，从轴端孔25a经由轴中孔26，从轴中气孔30a排出。该设计例，通过供油管50，油注入到第I压缩腔37a和第2压缩腔38a两者中。
[0131]如图13所示，设置于消音器连通孔36中间的合流孔36a与在位于中隔板35中央的中间腔35b和曲轴55开孔的轴中气孔31a连通。第I消音器14和第2消音器24的含油冷媒气体，从消音器连通孔36经由合流孔36a，流入到轴中气孔31a。其后，含油冷媒气体分流到轴中气孔30a和轴端孔25a排出。
[0132]通过曲轴55的轴中孔26上下分流，除了润滑全部的滑动面之外，轴中孔26的冷媒气体流量减半，所以可以获得减少阻力损失的效果。实施例6中与含油冷媒气体相关的滑动零部件的润滑，也可容易应用到多缸旋转压缩机上。
[0133]实施例7:
[0134]图14所示的单缸旋转压缩机的滑动形态在曲轴25与两个轴承的滑动面上使用滚动轴承。
[0135]第I轴承10及第2轴承20的内周壁分别固定第I滚动轴承66和第2滚动轴承68，第I滚动轴承66和第2滚动轴承68内分别插入曲轴25。因此，曲轴25与两个滚动轴承滑动配合。
[0136]第2消音器24内的高压含油冷媒气体，通过第2轴承20的内周壁和第2滚动轴承68间的轴承间隙68a(相当于滚动轴承的内外径差)润滑第2滚动轴承68后，通过配置于偏心轴32外周壁的油孔32b润滑活塞15，之后高压含油冷媒气体润滑第I滚动轴承66，最后排出到电机下腔2a。
[0137]实施例7中使用曲轴25的外周壁和上述两个轴承之间的间隙68a作为含油冷媒气体的气体通路。也就是说，在其它实施例中使用的轴中孔26即使没有，通过滚动轴承的内外径差，也可获得充分的气体通路。而且，构成滚动轴承的多个滚子或珠子间的间隙总量，作为气体通路，也具有充分的宽度。
[0138]在气体通路中，因为含油冷媒气体的全部都是通过滚子或珠子状的间隙，因此滚动轴承可保障获得最佳的润滑。这就是含油冷媒气体特征所在的高压喷雾润滑产生的效果，含油冷媒气体相关的润滑即使在使用滚动轴承的旋转压缩机上也可优先采用。而且，如图14所示，通过采用滚动轴承，也具有可简单加工曲轴25和上述两个轴承的优点。
[0139]另外，配置于含油冷媒气体偏心部分的多个偏心轴贯通孔32c，因为油孔32b的面积较小，所以也是扩大气体通路的手段。而且，如果需要扩大气体通路的话，曲轴25的外周壁或上述两个轴承的内周壁上也可追加气槽。
[0140]实施例8:
[0141]如图15所示，曲轴25的轴中孔26贯通曲轴25的两端，轴中孔26具有轴端孔25a和轴端出口 25b。流入到开孔于第2消音器24的轴端孔25a的含油冷媒气体，润滑曲轴25和活塞15，然后从轴端出口 25b排出到电机上腔2b。
[0142]其后，与电机上腔2b的高压气体混合的含油冷媒气体，通过电机线圈7a和多个转子气孔8a冷却电机线圈7a和转子8。通过热交换，被加热的含油冷媒气体中残留的油形成粒子化，从电机下腔2a面向储油槽60下落。
[0143]接着，在电机上腔2b分离的油，通过四个定子外周槽7b，落到储油槽60。电机下腔2a中减少油量的高压气体，从排气管3排出。与本实施例相比，以往旋转压缩机的设计是，从压缩腔排出的高压气体，从电机下腔2a流到电机上腔2b。电机下腔2a的压力高，确保油的下落通路较困难，所以，从连接于电机上腔2b的排气管3(图15)的排油量增加。
[0144]如图16所示，在转子8的上端追加转子消音器Sb后，从轴端出口25b排出的含油冷媒气体的流动路径形成U型，通过转子气孔8a，排出到电机下腔2a。但是，排气管3开孔于电机上腔2b，与实施例1的图1 一样，电机下腔2a的气体通过电机线圈7a，从开孔于电机上腔2b的排气管3排气到制冷循环。
[0145]该实施例，含油冷媒气体通过高温转子气孔8a排出到电机下腔2a后，通过电机线圈7a，排出到电机上腔2b，作为降低排油量设计是理想的。也就是说，在实施例8中，轴中孔26和转子消音器Sb不仅是含油冷媒气体的润滑通路，而且可以降低排油量和降低噪音。
[0146]实施例9:
[0147]如图17所示的压缩机是曲轴25水平放置的卧式旋转压缩机中应用含油冷媒气体的设计案例。压缩机构部5配置的第I轴承10的外周壁固定到壳体2的内周壁上。因此，通过压缩机构部5和电机6，壳体2被划分为储油腔80、中间腔81和电机腔82三个腔。
[0148]从压缩腔40a排出到第2消音器24的含油冷媒气体，从配置于曲轴25的轴端孔25a流向轴中孔26，润滑各滑动零部件。其后，从轴端出口 25b排出到电机腔82的含油冷媒气体，反向流动，通过电机线圈7a、转子气孔8a和定子外周槽7b，流出到中间腔81。分离出来的油下落到中间腔81。
[0149]一方面，在电机腔82分离的少量的油，通过最低部定子外周槽7b，流到中间腔81，与在中间腔81跌落的油合流。合流的油，通过油通路13b流到储油腔80的储油槽60中。储油槽60的油通过供油管50注入到压缩腔40a。
[0150]本实施例，轴中孔26通过开孔于电机腔82，各腔的压力变为电机腔82>中间腔81>储油腔80，电机腔82变为最高压、储油腔80变为最低压。因此，电机腔82和中间腔81不储油，几乎所有的油流出到压力低的储油腔80中储存。因此，在电机腔82和中间腔81回转的转子8，不会发生与油接触以搅拌油的现象，压缩机构部5可使用储油腔80的油。也就是说，理想的卧式旋转压缩机的油控制设计变为可能。
[0151]本发明的旋转压缩机可以搭载到空调、制冷设备、热水器等上。而且旋转式压缩机可以为活塞与滑片一体化的摇动式旋转压缩机和卧式旋转压缩机上。本发明的排气装置，设计简单，制造性优越。
[0152]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0153]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0154]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种旋转压缩机，其特征在于，密封的壳体中收纳了电动电机和被所述电动电机驱动的压缩机构部，所述壳体上设有吸入管，所述壳体的底部设有储存润滑油的储油槽， 所述压缩机构部包括汽缸、活塞、滑片、曲轴和轴承，所述汽缸设有压缩腔，所述活塞偏心回转地设在所述压缩腔内，所述滑片往复运动地设在所述汽缸上，所述曲轴驱动所述活塞偏心转动，所述轴承与所述曲轴配合； 从所述压缩腔排出的含油冷媒气体，至少经过配置于所述曲轴与所述轴承间的气体通路，排出到所述壳体内部。2.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述含油冷媒气体至少包括从所述吸入管返回到所述压缩腔的润滑油。3.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，开孔于所述压缩腔的油注入孔通过所述活塞的偏心回转或者所述滑片的往复运动进行开闭，所述储油槽内的润滑油通过所述油注入孔注入到所述压缩腔内。4.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述气体通路的通路面积大于所述压缩腔的全部排出孔的总开孔面积。5.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述含油冷媒气体的一部分流出到所述汽缸与所述滑片间的滑动面。6.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，从所述压缩腔排出的所述含油冷媒气体经由消音器后排入到所述气体通路内。7.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述气体通路至少由配置于所述曲轴内的轴中孔、配置于所述曲轴与所述轴承之间的油槽、与所述轴中孔和所述油槽连通的气孔构成。8.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述曲轴和所述轴承滑动配合，或者所述曲轴和所述轴承之间设有滚动轴承。9.根据权利要求7所述的旋转压缩机，其特征在于，所述轴中孔具有设在所述曲轴的轴端和所述曲轴的外周壁上的开孔。10.根据权利要求9所述的旋转压缩机，其特征在于，至少一个所述开孔位于设在所述轴承上的消音器内。11.根据权利要求7所述的旋转压缩机，其特征在于，所述轴中孔在轴向上贯穿所述曲轴。12.根据权利要求7所述的旋转压缩机，其特征在于，还包括用于分离所述轴中孔内的所述含油冷媒气体中的润滑油的油分离器。13.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述电动电机的转子上设有在平行于所述曲轴的转动轴线的方向上贯穿所述转子的转子气孔。14.一种制冷循环装置，其特征在于，包括根据权利要求1-13中任一项所述的旋转压缩机。15.根据权利要求14所述的制冷循环装置，其特征在于，封入所述制冷循环装置的冷媒量(质量R)和润滑油量(质量L)的比率(L/R)是5%?25%。
【文档编号】F04C29/06GK106089710SQ201610616289
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月28日 公开号201610616289.9, CN 106089710 A, CN 106089710A, CN 201610616289, CN-A-106089710, CN106089710 A, CN106089710A, CN201610616289, CN201610616289.9
【发明人】小津政雄, 宋鹏杰, 王玲
【申请人】广东美芝制冷设备有限公司, 安徽美芝精密制造有限公司