本發(fā)明涉及汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)裝置，尤其是涉及具有油分離結(jié)構(gòu)的渦旋式壓縮機，還具體地涉及該渦旋式壓縮機中分離潤滑油的方法。

背景技術(shù)：

渦旋式壓縮機，例如電動渦旋式壓縮機被廣泛地應(yīng)用在新能源汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中，其以容積效率高、振動小、體積小等優(yōu)點；然而在實際使用中，壓縮機回油不好等原因造成的內(nèi)部零件磨損現(xiàn)象較為明顯，使得性能下降，使用壽命降低。

為此，已經(jīng)提出了一種將油分離器置于壓縮機后蓋排氣孔中的方案，以用于回收混合在制冷劑的潤滑油；然而在該方案并不能充分地將潤滑油從制冷劑中分離，因此仍有大部分的潤滑油從系統(tǒng)中流失。再如，一種現(xiàn)有技術(shù)提出了一種可以主動地分離潤滑油的渦旋式壓縮機，如圖1所示，該汽車空調(diào)渦旋壓縮機油分離機構(gòu)包括由渦旋壓縮機靜渦盤與后蓋一部分構(gòu)成的高壓腔a，通過第一孔2與高壓腔a連通的分離腔b，分離器b通過第二孔4與儲油腔c相通，儲油腔c通過底部細槽與靜渦盤后端面環(huán)形槽5相通，環(huán)形槽通過毛細孔1與進氣孔7相通，在分離腔b內(nèi)過盈安裝有一分離芯3，分離腔b位于分離芯3上方的端部為排氣孔8，第一孔2的中心軸線與分離腔b的壁和分離芯3的壁組成的環(huán)形空間的中心線相切。藉由這一結(jié)構(gòu)，當(dāng)冷凍油與已壓縮冷媒的混合物從靜渦盤底部孔6排入高壓腔a后，再由于混合物中冷凍油與冷媒的附著能力差異，促使冷凍油沿分離腔b腔壁往下流入第二孔4進入儲油腔c，再進入環(huán)形槽5，由于儲油腔c壓力高于進氣孔壓力，使得冷凍油從環(huán)形槽底部上升到頂部再通過毛細孔1進入進氣孔，如此形成一個油路循環(huán)，從而減少了油的流失，增強了壓縮機自身的潤滑效果。

然而，在該現(xiàn)有技術(shù)中，隨著分離后的油細過毛細孔再次連續(xù)地進入進氣孔，分離后的油所聚積的壓力會漸逐增大，壓力過度增大會使壓縮機動、靜渦盤之間摩擦增大，而影響到制冷效果，甚至降低壓縮機的使用壽命。

藉由現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，本領(lǐng)域亟需提出一種具有油分離結(jié)構(gòu)的渦旋式壓縮機及其分離潤滑油的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)前述的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有油分離結(jié)構(gòu)的渦旋式壓縮機，可以避免壓縮機由于潤滑油的流失而引起故障，保持壓縮機的平穩(wěn)運行，提高壓縮機的使用壽命。

本發(fā)明還提供了一種在渦旋式壓縮機中分離潤滑油的方法，藉由該方法，不僅可以防止?jié)櫥土魇Ф饓嚎s機內(nèi)部零部件的過度磨損，而且還可以提高壓縮機運行的平穩(wěn)性，提高壓縮機的使用壽命。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種具有油分離結(jié)構(gòu)的渦旋式壓縮機，包括缸體，由驅(qū)動裝置驅(qū)動的主軸，由所述主軸驅(qū)動轉(zhuǎn)動的動渦盤以及與所述動渦盤配合的靜渦盤，一缸體后蓋連接于所述缸體，在所述配合的動、靜渦盤和所述主軸一側(cè)構(gòu)成一背壓腔，在所述配合的動、靜渦盤和所述缸體后蓋一側(cè)構(gòu)成一高壓腔；其中，所述靜渦盤上設(shè)有排氣孔，排氣閥片連接于所述靜渦盤上且可封閉或打開所述排氣孔，所述靜渦盤還設(shè)有回油通道；所述缸體后蓋還包括一油分離腔，所述油分離腔通過所述缸體后蓋上所設(shè)的通氣孔與所述高壓腔連通；在所述油分離腔中設(shè)有一油分離器，在所述缸體后蓋中還設(shè)有一儲油腔，所述儲油腔一方面通過設(shè)于所述缸體后蓋上的一高壓進口與所述油分離腔連通，另一方面藉由所述回油通道與所述背壓腔連通；其中，所述渦旋式壓縮機還包括泄壓機構(gòu)，所述泄壓機構(gòu)包括開設(shè)于所述靜渦盤的泄壓通道以及設(shè)置于所述缸體后蓋中的一低壓腔，所述低壓腔藉由所述泄壓通道與所述背壓腔連通。

較佳地，所述泄壓機構(gòu)包括設(shè)置于所述泄壓通道中的鋼珠，所述鋼珠固定于一彈簧的一端，所述彈簧的另一端連接一堵頭，所述堵頭固定于所述泄壓通道內(nèi)；還包括其一端可由所述鋼珠封堵的側(cè)面通道，其另一端向所述低壓腔開口。

較佳地，所述泄壓機構(gòu)包括節(jié)流管，所述節(jié)流管設(shè)于所述靜渦盤的所述泄壓通道中。

較佳地，所述節(jié)流管是毛細管。

較佳地，所述油分離器整體呈截頭錐形狀，其外壁是光滑的。

較佳地，所述排氣閥片是翅片狀的。

較佳地，根據(jù)預(yù)設(shè)的壓力保護值選擇所述彈簧或所述節(jié)流管的尺寸。

較佳地，所述儲油腔相對于所述油分離腔位于其下方的位置上。

較佳地，來自所述背壓腔的高壓排氣是壓縮后的制冷劑和潤滑油的混合物。

較佳地，所述主軸上還設(shè)有一主軸支撐座，所述主軸支撐座與所述動渦盤之間的空間構(gòu)成所述背壓腔。

藉由本發(fā)明的具有油分離結(jié)構(gòu)的渦旋式壓縮機，相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的渦旋式壓縮機可減少潤滑油的流失，因此不會造成零部件因潤滑油流失引起的過早、過度磨損，而且采用泄壓機構(gòu)可使背壓腔中的壓力始終保持在安全的壓力值條件下，而避免了因壓力過高造成的動、靜渦盤之間摩擦力過大，從而延長了壓縮機的使用壽命。

本發(fā)明另一方面還涉及一種在渦旋式壓縮機中分離潤滑油的方法，一種具有油分離結(jié)構(gòu)的渦旋式壓縮機，包括缸體，由驅(qū)動裝置驅(qū)動的主軸，由所述主軸驅(qū)動轉(zhuǎn)動的動渦盤以及與所述動渦盤配合的靜渦盤，一缸體后蓋連接于所述缸體，在所述配合的動、靜渦盤和所述主軸一側(cè)構(gòu)成一背壓腔，在所述配合的動、靜渦盤和所述缸體后蓋一側(cè)構(gòu)成一高壓腔；其中，所述靜渦盤上設(shè)有排氣孔，排氣閥片連接于所述靜渦盤上且可封閉或打開所述排氣孔，所述靜渦盤還設(shè)有回油通道；所述缸體后蓋還包括一油分離腔，所述油分離腔通過所述缸體后蓋上所設(shè)的通氣孔與所述高壓腔連通；在所述油分離腔中設(shè)有一油分離器，在所述缸體后蓋中還設(shè)有一儲油腔，所述儲油腔一方面通過設(shè)于所述缸體后蓋上的一高壓進口與所述油分離腔連通，另一方面藉由所述回油通道與所述背壓腔連通；其中，所述渦旋式壓縮機還包括泄壓機構(gòu)，所述泄壓機構(gòu)包括開設(shè)于所述靜渦盤的泄壓通道以及設(shè)置于所述缸體后蓋中的一低壓腔，所述低壓腔藉由所述泄壓通道與所述背壓腔連通；所述方法包括如下步驟：所述主軸帶動所述動渦盤轉(zhuǎn)動，所述動、靜盤間的高壓排氣從所述背壓腔經(jīng)過所述排氣孔、所述排氣閥片進入所述高壓腔；所述高壓排氣經(jīng)過所述通氣孔進入所述油分離腔并撞擊所述油分離器的外壁，在離心力作用下，潤滑油從高壓排氣中分離；分離的所述潤滑油因重力作用下降至所述油分離腔底部，經(jīng)所述高壓進口進入所述儲油腔，并經(jīng)過所述回油通道返回至所述背壓腔；其中，當(dāng)所述背壓腔的壓力大于預(yù)設(shè)的壓力保護值時，所述背壓腔的一部分高壓氣體經(jīng)過所述泄壓機構(gòu)進入所述低壓腔，直至所述背壓腔低于或等于所述預(yù)設(shè)的壓力保護值。

附圖說明

現(xiàn)在將參考以下附圖說明本發(fā)明的實施方案，在附圖中：

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)一種具有油分離結(jié)構(gòu)的渦旋式壓縮機的截面視圖；

圖2示出了本發(fā)明具有油分離結(jié)構(gòu)的渦旋式壓縮機一實施例的截面視圖；

圖3是圖2中局部a的放大圖；

圖4是本發(fā)明具有油分離結(jié)構(gòu)的渦旋式壓縮機另一實施例的局部視圖，該視圖與圖2中局部a對應(yīng)；以及

圖5是示出了本發(fā)明實施例中所采用的油分離器的截面圖。

具體實施方式

如圖2所示，圖中示出了本發(fā)明所提出的具有油分離結(jié)構(gòu)的渦旋式壓縮機一實施例，該渦旋式壓縮機，例如是電動渦旋式壓縮機包括缸體1，缸體內(nèi)的定子2通電產(chǎn)生磁場，促使轉(zhuǎn)子3和連接于轉(zhuǎn)子3上的主軸4轉(zhuǎn)動，主軸4隨后帶動軸承5使動渦盤6隨之轉(zhuǎn)動，該定子2和轉(zhuǎn)子3的協(xié)作構(gòu)成主軸4的驅(qū)動裝置。靜渦盤7與動渦盤6配合。在配合的定子2和轉(zhuǎn)子3以及配合的動渦盤6和靜渦盤7之間，主軸1還穿過一主軸支撐座8，該支撐座8與動渦盤6之間的空間構(gòu)成一背壓腔9。一缸體后蓋10連接于缸體1上且位于配合的動渦盤6和靜渦盤7的靜渦盤7那一側(cè)，在此側(cè)，缸體后蓋10包括一高壓腔101。靜渦盤7上設(shè)有一排氣孔71，排氣閥片12連接于靜渦盤7上且可封閉或打開排氣孔71。

該缸體后蓋10還包括一油分離腔102，該油分離腔102通過通氣孔103與高壓腔101連通。在油分離腔102中設(shè)有一油分離器13。在缸體后蓋10中還設(shè)有一儲油腔104，該儲油腔104相對于油分離腔102位于其下方的位置上，且通過一高壓進口105連通。在本實施例中，在靜渦盤7上還設(shè)有一回油通道72，藉由該回油通道72，儲油腔104與背壓腔9連通。

當(dāng)轉(zhuǎn)子工作時，主軸4帶動動渦盤6轉(zhuǎn)動，因動渦盤6轉(zhuǎn)動而使動、靜渦盤6，7之間的內(nèi)部壓力增加，高壓排氣經(jīng)過靜渦盤7上的排氣孔71而使連接于其上的排氣閥片12打開，高壓排氣(壓縮后的制冷劑和潤滑油的混合物)進入高壓腔101中，再由通氣孔103進入油分離腔102中。高壓排氣撞擊在油分離器13的外壁上(其具體結(jié)構(gòu)將在下文中詳述)，產(chǎn)生的離心作用使高壓排氣中潤滑油從氣流中析出，粘附在油分離器13的外壁上。在重力作用下，油向下流到油分離腔102的底部。在該處，經(jīng)過高壓進口104，進入儲油腔104；隨后，藉由開設(shè)于靜渦盤7上的回油通道72返回到背壓腔9。在背壓腔9，回流的潤滑油可以繼續(xù)對軸承5、主軸4以及動、靜渦盤6，7等零部件進行潤滑，同時還起到防銹、降溫、形成油封等作用。此外，高壓排氣經(jīng)過油分離后的制冷劑氣體則通過排氣口在“無油”狀態(tài)下進入冷凝器(圖中未示出)。

根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)潤滑油返回到背壓腔9時，隨有部分高壓氣體會隨著油返回到背壓腔9中，因此意味著隨著高壓腔101的氣體與背壓腔9的氣體融合，這種融合一方面有助于使背壓腔9中的壓力增大，增加的壓力可糾正壓縮機在運行過程中由于氣壓不穩(wěn)定而趨于使動渦盤6傾斜的現(xiàn)象，使動渦盤6在轉(zhuǎn)動過程中保持平穩(wěn)。另一方面，如本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的，當(dāng)這種壓力的過度增大可能導(dǎo)致動、靜渦盤的軸向摩擦阻力過大而降低使用壽命。因此，在本發(fā)明中，如圖2、圖3和4的局部放大圖所示，本發(fā)明提供了泄壓機構(gòu)14。如圖所示，該泄壓機構(gòu)14包括在靜渦盤7上開設(shè)有泄壓通道73，同時在缸體后蓋10再設(shè)置一低壓腔106中，該低壓腔106藉由泄壓通道73與背壓腔9連通。

圖3和4分別是泄壓機構(gòu)14的局部放大圖，圖3所示的實施方式亦示出在圖2中，圖4則是另一種實施方式。

再如圖3所示，該泄壓機構(gòu)14包括設(shè)置于泄壓通道73中的鋼珠16，該鋼珠16固定于一彈簧17的一端，彈簧17的另一端連接一堵頭18，該堵頭18固定于泄壓通道73內(nèi)。該泄壓機構(gòu)14還包括其一端可由鋼珠16封堵的側(cè)面通道19，另一端向低壓腔106開口。當(dāng)背壓腔9的壓力小于設(shè)定保護值時，因彈簧17的作用將鋼珠16抵靠于側(cè)面通道19一端，封堵住與背壓腔9連通的泄壓通道73；當(dāng)背壓腔9的壓力大于設(shè)定保護值時，壓力推動彈簧17往后退(圖中往左)，由于堵頭18在泄壓通道73的位置是固定的，鋼珠16則由彈簧17帶動一起往后退，這樣原來由鋼珠16封堵的側(cè)面通道19的一端打開一定的間隙而與背壓腔9側(cè)的泄壓通道73連通，從而背壓腔中壓力過高的制冷劑氣體可通過該間隙、側(cè)面通道而流向低壓腔106，從而起到降低背壓腔9壓力的作用；背壓腔9的壓力下降，壓縮機氣體完成一個工作循環(huán)過程，且如此反復(fù)。在該實施例中，可根據(jù)預(yù)定的壓力保護值來選擇彈簧的尺寸。

此外，再如圖4所示，本發(fā)明所采用的泄壓裝置14在另一實施例中可以采用節(jié)流管15的形式，該節(jié)流管17設(shè)于靜渦盤7上的泄壓通道73中，該節(jié)流管15可以是毛細管，毛細管的內(nèi)徑可由設(shè)定的壓力保護值確定。該實施例結(jié)構(gòu)簡單，零部件少。

進入低壓腔106的氣體可再吸入動、靜渦盤間進行壓縮再排出。

再如圖5所示，圖中示出本發(fā)明各實施例中所采用的油分離器13，該油分離器13整體呈截頭錐形狀，并且其外壁是光滑的。當(dāng)壓縮后的制冷劑(高壓氣體)和潤滑油的混合物高速撞擊該油分離器外壁,在離心力的作用下，氣油分離；另一部分氣油混合物在第一次撞擊后上升,撞擊在油分離器13的外壁斜面部分,發(fā)生第二次氣油分離；在油氣分離之后，由于重量作用，被分離的油下沉至分離腔102底部。

在本發(fā)明中還提供了一種在渦旋式壓縮機中分離潤滑油的方法，其中，所述方法包括如下步驟：

所述主軸4帶動所述動渦盤6轉(zhuǎn)動，所述動、靜盤6，7間的高壓排氣從所述背壓腔9經(jīng)過所述排氣孔71、所述排氣閥片12進入所述高壓腔101；

所述高壓排氣經(jīng)過所述通氣孔103進入所述油分離腔102并撞擊所述油分離器13的外壁，在離心力作用下，潤滑油從高壓排氣中分離；

分離的所述潤滑油因重力作用下降至所述油分離腔102底部，經(jīng)所述高壓進口105進入所述儲油腔104，并經(jīng)過所述回油通道72返回至所述背壓腔9；

其中，當(dāng)所述背壓腔9的壓力大于預(yù)設(shè)的壓力保護值時，所述背壓腔9的一部分高壓氣體經(jīng)過所述泄壓機構(gòu)14進入所述低壓腔106，直至所述背壓腔9低于或等于所述預(yù)設(shè)的壓力保護值。至此，壓縮機氣體完成一個工作循環(huán)過程，如此往復(fù)。

以上結(jié)合具體的較佳實施例對本發(fā)明的構(gòu)思作了詳細說明，然而對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在本發(fā)明構(gòu)思范圍內(nèi)的進一步的修改和變形將會不言自明，這些修改和變形都落于所附權(quán)利要求書的保護范圍內(nèi)。